CN103342917A - 喷墨打印用黄色陶瓷墨水 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷墨打印用黄色陶瓷墨水，其特征在于：它至少包括无机色料粉体、表面活性剂、溶剂、分散剂按比例配比搅拌。无机色料粉体以提供墨水的颜色；表面活性剂用以使无机色料粉体改性为亲油性粉体并改善墨水的表面张力；溶剂用以分散改性后的无机色料粉体；以及分散剂以增加墨水的粘度并防止粉体颗粒絮凝和沉淀。本发明是一种效果优良、环境友好、生产成本低、便于推广应用的喷墨打印用黄色陶瓷墨水。

Description

喷墨打印用黄色陶瓷墨水
技术领域
本发明涉及一种喷墨打印用黄色陶瓷墨水，特别涉及一种能使透明釉产生多层次立体视觉效果的黄色陶瓷墨水。 
背景技术
随着市场经济和计算机技术的发展，现有的传统陶瓷装饰手段已不能满足市场需要。计算机现代化技术手段的引入，是今后陶瓷产品设计发展方向的必然趋势。目前，用于无模成型的新工艺―喷墨打印技术正成为世界范围的研究热点，与之配套的各种陶瓷墨水也纷纷亮相。喷墨打印是一种极具潜力的装饰技术，该方法是将着色剂制成多色墨水用于陶瓷表面装饰，通过计算机控制的打印机将多色墨水直接打印到陶瓷表面进行装饰。 
现在国内已有一些学校、科研机构和公司对陶瓷墨水进行研究。如天津大学[丁湘，杨正方，袁启明.BaTiO3陶瓷墨水的制备和性能[J].材料研究学报.2002,16(3):247-250]、南昌航空工业大学[吴小琴，汪婷，邓安民，周韦.喷打用黑、黄色陶瓷表面装饰墨水的制备与性能[J].中国陶瓷. 2006，42(2):28-31.]、陕西科技大学[江红涛，王秀峰，牟善勇.陶瓷装饰用彩喷墨水研究进展[J].硅酸盐通报.2004,2:57-59]、华东理工大学[曹坤武. 错掺杂硅酸锆黄色颜料以及陶瓷墨水的制备和研究［D］.上海：华东理工大学，2011.]和华南理工大学[梁家瑜.喷墨打印用蓝色色料的合成研究［D］.广州：华南理工大学，2012.]等研究团队。在企业研究方面，涌现了广东佛陶集团股份有限公司[蔡晓峰.喷墨打印技术与陶瓷墨水的制备[J].佛山陶瓷.2006,7:35-37]、鹰牌陶瓷[韩复兴，范新晖，王太华，刘畅，傅伟.浅析陶瓷墨水的发展方向[J].佛山陶瓷.2011,6]、广东金意陶陶瓷有限公司[黄惠宁，柯善军，孟庆娟，万小亮，戴永刚，钟礼丰.喷墨打印用陶瓷墨水的研究现状及其发展趋势[J].中国陶瓷.2012,48(1)]、道氏制釉[专利申请号：201010117934.5]、华山制釉、科信达奥斯博、博奥科技等公司。 
国外陶瓷墨水的研究起步较早，技术已比较成熟，在2000年美国就生产出了世界上第一台工业使用的陶瓷装饰喷墨打印机。比较著名的陶瓷墨水公司有美国的Ferro公司[专利申请号：00818261.2]、西班牙的Torrecid[专利申请号：200680002569.5]、Esmalglass-itaca、Colorobbia、Fritia公司和意大利的Smalticeram、Metco、Sicer公司等。 
现在已有众多文献对陶瓷墨水的制备方法进行研究。综合国内外研究现状来看，目前已公开发表的陶瓷墨水制备方法主要集中于溶胶-凝胶法[周青松，赖悦腾，潘信辉等.分散剂对陶瓷喷墨装饰用墨水静置稳定性影响的研究[J].陶瓷.2008,9:18-23]、反相微乳液法[江红涛，王秀峰.反相微乳液法制备陶瓷彩喷墨水[J].中国陶瓷.2006,42(8):24-27]和分散法[秦威，鲁欢欢，田洪鑫，周亮.浅析分散法陶瓷喷墨打印墨水的研制[J].佛山陶瓷.2013,4]，并且以上三种生产方法中，溶胶-凝胶法由于制造工艺复杂、原料昂贵、溶胶不稳定而受到限制；反相微乳液法制得的墨水固相含量低，也有许多技术问题待解决；分散法制得的粉体颗粒较大，易团聚并且会阻塞打印机喷嘴。虽然分散法也存在一些问题，但其工艺简单、生产成本低、便于商业化生产，相较前两种方法更容易实现推广应用。 
发明内容
本发明的目的是为解决一种黄色陶瓷墨水的稳定性、分散性以及由于色料颗粒度大所造成的打印机喷嘴阻塞和磨损的问题，提供一种效果优良、环境友好、生产成本低、便于推广应用的喷墨打印用黄色陶瓷墨水。 
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种喷墨打印用黄色陶瓷墨水，其特征在于：它至少包括无机色料粉体、表面活性剂、溶剂、分散剂按比例配比搅拌。 
所述的无机色料粉体、表面活性剂、溶剂、分散剂按如下比例分配： 
无机色料粉体        10-20wt%
表面活性剂          1-3wt%
溶剂                70-87wt%     
 分散剂              2-10wt%。
所述的表面活性剂为脂肪胺的一种或几种的混合物。 
所述的表面活性剂为硅烷偶联剂的一种或几种的混合物。 
所述的溶剂为含有饱和烃、芳香烃或醇类有机溶剂的一种或几种的混合物。 
所述的分散剂为非离子型表面活性剂的一种或几种的混合物，用以增加墨水的粘度并防止粉体絮凝和沉淀。 
所述的无机色料粉体为Pr/ZrSiO4，其粒径介于0.05μm与1μm之间。 
所述的溶剂是烃类有机溶剂或60-80wt%烃类有机溶剂＋5-10wt%的乙醇溶剂或70-90wt%的己醇溶剂或70-90wt%乙醇溶剂。 
本发明的有益效果是，提供了一种效果优良、环境友好、生产成本低、便于推广应用的喷墨打印用黄色陶瓷墨水，该黄色陶瓷墨水为均一悬浮相，沉降少，不会阻塞打印机喷嘴或者对其造成磨损，对施有透明釉的陶瓷表面具有很好的装饰效果。 
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。 
具体实施方式
实施例1 
（1）将0.5ml油胺加入2ml环戊烷、十一烷、石油醚的混合液中混合均匀，然后取0.4ml混合液加入2g Pr/ZrSiO4中，放入球磨罐中球磨改性1h。
（2）取1ml硬脂酸聚乙二醇酯加入10ml环戊烷、十一烷、石油醚的混合液中混合均匀，然后加入球磨改性过的Pr/ZrSiO4中，继续球磨4h后得到陶瓷墨水，静置于5ml带刻度的试管中观察其沉降情况。 
实施例2 
（1）将1ml去离子水和9ml无水乙醇混合均匀，用醋酸调节PH=4.0，然后加入2.5ml硅烷偶联剂水解30min，然后取5ml混合液加入1.5g Pr/ZrSiO4中，放入球磨罐中球磨改性40min，然后放入烘箱中90℃烘干2h。
（2）将9ml十二烷、辛烷、白油的混合液和1ml己醇混合均匀，再加入1ml月桂基聚乙二醇酯混合均匀，然后加入球磨改性过的Pr/ZrSiO4中，继续球磨4h后得到陶瓷墨水，静置于5ml带刻度的试管中观察其沉降情况。 
实施例3 
（1）将1ml去离子水和9ml无水乙醇混合均匀，用醋酸调节PH=4.0，再加入2.5ml硅烷偶联剂水解30min，然后取5ml水解液加入1.5g Pr/ZrSiO4中，放入球磨罐中球磨改性40min，然后放入烘箱中90℃烘干2h。
（2）将0.5ml壬基酚聚氧乙烯醚和0.5ml椰油胺聚氧乙烯醚的混合物加入到10ml无水乙醇和1,2-二苯乙烷、石油醚的混合液中混合均匀，然后加入球磨改性过的Pr/ZrSiO4中，继续球磨4h后得到陶瓷墨水，静置于5ml带刻度的试管中观察其沉降情况。 
实施例4 
（1）将0.5ml油胺加入2ml辛烷、十二烷、石蜡油的混合液中混合均匀，然后取0.4ml混合液加入1.5g Pr/ZrSiO4中，放入球磨罐中球磨改性1h。
（2）将9ml环戊烷、十二烷、石蜡油的混合液和1ml无水乙醇混合均匀，再加入0.5ml月桂基聚氧乙烯醚和0.5ml硬脂酸聚乙二醇酯混合均匀，然后加入球磨改性过的Pr/ZrSiO4中，继续球磨4h后得到陶瓷墨水，静置于5ml带刻度的试管中观察其沉降情况。 
表一 具体实例的悬浮性 
Figure 998150DEST_PATH_IMAGE001
表二 实施例的具体参数
    
Figure 2013102778249100002DEST_PATH_IMAGE002
分散剂为非离子型表面活性剂的一种或几种的混合物，用以增加墨水的粘度并防止无机色料粉体絮凝和沉淀。无机色料粉体为Pr/ZrSiO4，其粒径介于0.05μm与1μm之间。表面活性剂的作用为将无机色料粉体经表面改性变为亲油性粉体并改善墨水的表面张力。含有饱和烃、芳香烃的有机溶剂为环戊烷、十一烷、十二烷、辛烷、1,2-二苯乙烷、石油醚、白油、石蜡油等中的一种或几种的混合物，醇类有机溶剂为乙醇、丁醇、己醇等中的一种或几种的混合物。分散剂需溶于所选用有机溶剂，其为壬基酚聚氧乙烯醚、椰油胺聚氧乙烯醚、月桂基聚氧乙烯醚、硬脂酸聚乙二醇酯、油醇聚氧乙烯醚、月桂基聚乙二醇酯中的一种或几种的混合物。

Claims (8)

1.喷墨打印用黄色陶瓷墨水，其特征在于：它至少包括无机色料粉体、表面活性剂、溶剂、分散剂按比例配比搅拌。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印用黄色陶瓷墨水，其特征在于：无机色料粉体、表面活性剂、溶剂、分散剂按如下比例分配：
无机色料粉体        10-20wt%
表面活性剂          1-3wt%
溶剂                70-87wt%     
分散剂              2-10wt%。
3.根据权利要求1所述的喷墨打印用黄色陶瓷墨水，其特征在于：所述的表面活性剂为脂肪胺的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的喷墨打印用黄色陶瓷墨水，其特征在于：所述的表面活性剂为硅烷偶联剂的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的喷墨打印用黄色陶瓷墨水，其特征在于：所述的溶剂为含有饱和烃、芳香烃或醇类有机溶剂的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的喷墨打印用黄色陶瓷墨水，其特征在于：所述的分散剂为非离子型表面活性剂的一种或几种的混合物，用以增加墨水的粘度并防止无机色料粉体絮凝和沉淀。
7.根据权利要求2所述的喷墨打印用黄色陶瓷墨水，其特征在于：所述的无机色料粉体为Pr/ZrSiO4，其粒径介于0.05μm与1μm之间。
8.根据权利要求2所述的喷墨打印用黄色陶瓷墨水，其特征在于：所述的溶剂是烃类有机溶剂或60-80wt%烃类有机溶剂＋5-10wt%的乙醇溶剂或70-90wt%的己醇溶剂或70-90wt%乙醇溶剂。
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