CN103224726A

CN103224726A - 一种陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水及其制备方法

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Publication number: CN103224726A
Application number: CN2013101192786A
Authority: CN
Inventors: 陈奕; 余水林; 李向钰
Original assignee: FOSHAN DOWSTONG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: FOSHAN DOWSTONG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2033-04-08
Also published as: CN103224726B

Abstract

本发明公开了一种陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水及其制备方法，该墨水含有如下质量百分比的组分：皮纹釉30～50%、树脂2～8%、分散剂2～8%、流平剂0.1～0.2%、消泡剂0.3～0.8%、防沉剂0.06～0.10%，余量为溶剂，所述皮纹釉料含有如下组分的原料：SiO₂、Al₂O₃、K₂O、Na₂O、CaO、MgO、B₂O₃、ZrO₂、V₂O₅。本发明墨水的品质稳定性好，可长时间保存，并具有良好的喷墨打印性能，墨水的粘度低，粒径分布均匀，其粘度为10.0～40.0mPa·s之间并且可调控，表面张力为26～40mN/m，平均粒径为300～500nm，最大粒径小于1μm。

Description

一种陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水及其制备方法

技术领域

本发明属于陶瓷喷墨技术领域，涉及一种陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水及其制备方法。

背景技术

陶瓷喷墨技术是一种非接触式的数字印刷技术，它是将陶瓷色料制成多色墨水，通过计算机控制的打印机将其直接打印到陶瓷表面进行装饰，其优势在于可充分利用计算机的丰富资源，通过软件信号可即时改变装饰设计，提高了新产品的开发和生产效率，同时可依靠计算机方便地制作复杂和个性化图案，提高装饰效果。

自2009年我国引进第一台陶瓷喷墨机以来，陶瓷喷墨印刷技术的发展突飞猛进，并得到大量应用。经过几年的发展，陶瓷喷墨产品的市场占有率越来越高，而陶瓷喷墨印刷方式也呈现出部分甚至完全取代传统印花方式的趋势。但是目前陶瓷油墨的产品只有色料型的油墨，而对于釉料型油墨的研究才刚开始，对于整个陶瓷行业来说釉料墨水的数字化研究是未来发展的趋势，釉料墨水的开发可以大大减少了原材料的浪费，降低生产成本。所以在陶瓷喷墨颜料墨水大力发展之余，研制出与陶瓷喷墨打印技术配套的具有特殊效果的釉料墨水具有很大意义。

具有特殊效果的皮纹釉广泛应用于瓷片以及仿古砖领域，因为皮纹效果砖打破了传统瓷砖的坚硬和冰冷印象，而纳米级的皮纹釉能更加充分形象的展现出皮纹砖凹凸的纹理，逼真的肌理，柔和的质感，让瓷砖不再冰冷，让人从视觉和触觉上可以体验到皮的质感。与陶瓷喷墨打印用颜料墨水的配合使用，不仅可以进一步提高瓷砖的装饰效果，也能适应数字化发展趋势。所以研制出制备工艺简单、稳定性好和打印性能优异并与陶瓷喷墨打印技术配套的皮纹效果釉料墨水具有很大的市场前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，含有如下质量百分比的组分：皮纹釉30～50%、树脂2～7%、分散剂2～8%、流平剂0.1～0.2%、消泡剂0.3～0.8%、防沉剂0.06～0.10%，余量为溶剂；所述皮纹釉，其原料含有如下质量份组分：SiO₂ 40～55份、Al₂O₃ 8～11份、（K₂O+Na₂O）4～8份、（CaO+MgO） 4～7份、B₂O₃ 6～10份、 ZrO₂ 7～10份、V₂O₅9～12份。

通常釉料的制备方法是配好料直接混匀，在球磨至所需的粒径即可。由于皮纹釉料中大量塑性料，在釉料超细化后会引起触变，从而影响油墨的流动性。因此，皮纹釉料的制备工艺需进行调整，将它烧成熔块变成瘠性料。优选的，皮纹釉料的制备方法为：将各原料组分按配比称量，混匀之后在1400～1450℃烧成熔块，之后粉碎并磨细至250～400目。

优选的，树脂为醇酸树脂、丙烯酸树脂中的至少一种。树脂可以列举出的商品名包括Novalkyd 2550X70C、NeoCryl B725，但不限于此。本发明树脂的主要作用提高釉料与坯体间的结合力，使装饰图案效果良好的呈现。

本发明中的分散剂为含亲釉料基团的高分子量聚氨酯型分散剂或高分子量聚丙烯酸酯型分散剂，优选的分散剂的分子量为2000～10000。本发明中分散剂的主要作用是吸附在釉料的表面，构成吸附层，产生电荷斥力和空间位阻效应，防止分散后的釉料再次絮凝，可保持体系处于稳定的悬浮状态。通常低分子量分散剂不能形成有效的位阻空间，因而难以形成稳定的分散体。

优选的，分散剂可以列举出的商品名包括高分子量聚氨酯型分散剂为Nuosperse FX9086、Tego710、Tego671、BYK163、BYK168，高分子量聚丙烯酸酯型分散剂为ZEPHRYM PD2206、EFKA4310、EFKA 4400，但不限于此。

优选的，溶剂为醚类溶剂或酯类溶剂。优选的，所述醚类溶剂为乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇甲醚中的至少一种；所述酯类溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。本发明中的溶剂主要起载体作用，将釉料、树脂和助剂等分散在其中形成稳定的体系，并使墨水具有良好的打印流畅性。

优选的，流平剂为聚醚改性硅氧烷。流平剂可以列举出的商品名包括BYK306、BYK333、Levaslip 8629，但不限于此。本发明中的流平剂主要用于进一步调节墨水的润湿性能，使其在坯体上呈现良好的铺展效果。

优选的，消泡剂为不含有机硅的聚合物型消泡剂。消泡剂可以列举出的商品名包括BYK051、BYK052，但不限于此。

优选的，防沉剂为聚酰胺蜡、氧化聚乙烯中的至少一种。防沉剂可以列举出的商品名包括Disparlon NS-5501、Disparlon 6650，但不限于此。

上述的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水的制备方法，包括以下步骤：

1) 将溶剂、树脂、分散剂和皮纹釉混合，分散均匀，使釉料充分润湿；

2) 将分散好的物料研磨，控制釉料的平均粒径为300～500 nm，最大粒径小于1μm，得釉浆；

3) 向釉浆中加入流平剂、消泡剂、防沉剂，混合均匀后过滤，得陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水。

本发明的有益效果是：

本发明的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水品质稳定性好，具有良好的喷墨打印性能。墨水的粘度在10.0～40.0 mPa·s之间并且可调控，表面张力为26～40 mN/m，粒径分布均匀，平均粒径为300～500 nm，最大粒径小于1μm 。本发明陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水的制备方法，简单高效，釉料墨水烧成之后釉皮纹砖凹凸的纹理，并且此墨水的应用将会大大减少了陶瓷砖生产的材料浪费和人工成本。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。

实施例1

一种陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，按质量百分比计，由以下组分组成：皮纹釉料40%，聚氨酯型分散剂（BYK163）6%，醇酸树脂（Novalkyd 2550X70C）5%，流平剂（BYK306）0.1%，防沉剂（Disparlon NS-5501）0.06%，消泡剂（BYK051）0.3%，乙二醇丁醚8.5%，二丙二醇丁醚40%。

其中，皮纹釉料，其原料含有如下质量份组分：SiO₂ 50份、Al₂O₃ 10份、K₂O 4份、Na₂O 4份、CaO 3份、MgO 3份、B₂O₃ 8份、ZrO₂ 9份、V₂O₅10份；其制备方法，包括以下步骤：将各原料组分按配比称量，混匀后于1400℃烧成熔块，之后粉碎并磨细至250～400目，得皮纹釉料。

实施例2

一种陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，按质量百分比计，由以下组分组成：皮纹釉料50%，聚丙烯酸酯型分散剂（ZEPHRYM PD2206）8%，丙烯酸树脂（NeoCryl B-725）5%，流平剂（Levaslip 8629）0.2%，防沉剂（Disparlon NS-5501）0.1%，消泡剂（BYK052）0.4%，乙二醇丁醚11.3%，三丙二醇甲醚25%。

其中，皮纹釉料，其原料含有如下质量份组分：SiO₂ 40份、Al₂O₃ 9份、K₂O 3份、Na₂O 2份、CaO 4份、MgO 3份、B₂O₃ 10份、ZrO₂ 10份、V₂O₅9份；其制备方法，包括以下步骤：将各原料组分按配比称量，混匀后于1450℃烧成熔块，之后粉碎并磨细至250～400目，得皮纹釉料。

实施例3

一种陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，按质量百分比计，由以下组分组成：皮纹釉料30%，聚氨酯型分散剂（Nuosperse FX9086）5%，丙烯酸树脂（NeoCryl B-725）7%，流平剂（BYK333）0.2%，防沉剂（Disparlon 6650）0.08%，消泡剂（BYK051）0.6%，二乙二醇丁醚醋酸酯30%，丙二醇甲醚醋酸酯27.1%。

其中，皮纹釉料，其原料含有如下质量份组分：SiO₂ 45份、Al₂O₃ 11份、K₂O 2份、Na₂O 2份、CaO 2份、MgO 2份、B₂O₃ 6份、ZrO₂ 8份、V₂O₅12份；其制备方法，包括以下步骤：将各原料组分按配比称量，混匀后于1420℃烧成熔块，之后粉碎并磨细至250～400目，得皮纹釉料。

实施例4

一种陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，按质量百分比计，由以下组分组成：皮纹釉料40%，聚丙烯酸型分散剂（EFKA 4310）4%，醇酸树脂（Novalkyd 2550X70C）4%，流平剂（BYK306）0.1%，防沉剂（Disparlon 6650）0.1%，消泡剂（BYK052）0.5%，二乙二醇丁醚醋酸酯32%，丙二醇甲醚醋酸酯19.3%。

其中，皮纹釉料，其原料含有如下质量份组分：SiO₂ 55份、Al₂O₃ 8份、K₂O 3份、Na₂O 3份、CaO 2份、MgO 3份、B₂O₃ 9份、ZrO₂ 7份、V₂O₅11份；其制备方法，包括以下步骤：将各原料组分按配比称量，混匀后于1400℃烧成熔块，之后粉碎并磨细至250～400目，得皮纹釉料。

对比例1

其中，皮纹釉料，其原料含有如下质量份组分：SiO₂ 50份、Al₂O₃ 10份、K₂O 4份、Na₂O 4份、CaO 3份、MgO 3份、B₂O₃ 8份、ZrO₂ 9份、V₂O₅10份；其制备方法，包括以下步骤：将各原料组分按配比称量，之后粉碎并磨细至250～400目，得皮纹釉料。

实施例1～4和对比例1陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水的制备方法，包括如下步骤：（1）将溶剂、树脂、分散剂、皮纹釉经高速分散机进行预分散，使釉料充分润湿；（2）将预分散好的物料用研磨机研磨2～4h，使釉料的平均粒径为300～500 nm，最大粒径小于1μm，得釉浆；（3）向釉浆中加入流平剂、消泡剂、防沉剂，分散均匀后用1微米滤芯过滤，得到陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水。

实施例1～4和对比例1制备的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水进行性能测试，测试结果见表1。

Figure 2013101192786100002DEST_PATH_IMAGE001

实施例1～4本发明所制备的釉料墨水粘度为10.0～40.0 mPa·s，表面张力在28～35 mN/m，粒径分布均匀，平均粒径在300～500 nm之间，最大粒径小于1μm，而且稳定性好，具有良好的喷墨打印性能。

实施例1～4制备的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水的打印流畅性好，没有出现断线、条痕等现象，不会磨损和堵塞喷头，打印的图案清晰，相比较而言，实施例1的打印流畅性尤其好，打印的图案细节清晰。

对比例1所采用的皮纹釉料是没有在1400～1450℃进行烧结的，其它原料和工艺同实施例1一样。但是在釉浆研磨过程中，随着时间的增长釉浆变得越来越稠，虽然也能研磨到所需的粒径范畴，但是粘度太高难以调制成油墨。

本发明墨水用于陶瓷喷墨打印后，釉面质感细腻，纹理逼真，立体感强，亚光亮光可调，可在瓷片和仿古砖领域广泛应用。与陶瓷喷墨打印用颜料墨水配合使用，不仅可以进一步提高瓷砖的装饰效果，有效减少材料浪费和人力成本，还能适应陶瓷喷墨数字化发展趋势。

Claims

1.一种陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，含有如下质量百分比的组分：皮纹釉料30～50%、树脂2～7%、分散剂2～8%、流平剂0.1～0.2%、消泡剂0.3～0.8%、防沉剂0.06～0.10%，余量为溶剂；

所述皮纹釉料，其原料含有如下质量份组分：SiO₂ 40～55份、Al₂O₃ 8～11份、（K₂O+Na₂O）4～8份、（CaO+MgO） 4～7份、B₂O₃ 6～10份、ZrO₂ 7～10份、V₂O₅9～12份。

2.根据权利要求1所述的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，其特征在于：皮纹釉料的制备方法为：将各原料组分按配比称量，混匀后于1400～1450℃下烧成熔块，再粉碎至325目以下。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，其特征在于：树脂为醇酸树脂、丙烯酸树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，其特征在于：分散剂为高分子量聚氨酯型分散剂、高分子量聚丙烯酸酯型分散剂中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，其特征在于：分散剂的分子量为2000～10000。

6.根据权利要求1或2所述的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，其特征在于：溶剂为醚类溶剂或酯类溶剂。

7.根据权利要求6所述的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，其特征在于：所述醚类溶剂为乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇甲醚中的至少一种；所述酯类溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，其特征在于：流平剂为聚醚改性硅氧烷。

9.根据权利要求1所述的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水，其特征在于：消泡剂为不含有机硅的聚合物型消泡剂；和/或防沉剂为聚酰胺蜡、氧化聚乙烯中的至少一种。

10.权利要求1～9任一项所述的陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水的制备方法，包括以下步骤：

1)将溶剂、树脂、分散剂和皮纹釉混合，分散均匀，使釉料充分润湿；

2)将分散好的物料研磨，控制釉料的平均粒径为300～500 nm，最大粒径小于1μm，得釉浆；

3)向釉浆中加入流平剂、消泡剂、防沉剂，混合均匀后过滤，得陶瓷喷墨打印用皮纹效果釉料墨水。