CN104530828A - 一种负离子功能墨水及其制备方法及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种负离子功能墨水及其制备方法及生产方法。所述制备方法包括：将负离子材料、溶剂和超分散剂按重量比5~10:83~92:0.5~5置于搅拌机中进行混合搅拌；将搅拌后的混合物置于砂磨机进行砂磨；对上述步骤得到的砂磨物进行除铁过滤，得到负离子功能墨水。采用本发明的超分散剂和负离子材料制备的负离子功能墨水具有分散性好和稳定性高的优点。且使用负离子功能墨水在制备负离子功能陶瓷砖时，可以大大减小负离子材料的加入量，降低了生产成本；负离子功能墨水与釉面兼容性好，在负离子功能陶瓷砖的生产过程中，不会产生釉裂、针孔、缩釉等釉面缺陷，节约了原料，生产效率高。

Description

一种负离子功能墨水及其制备方法及生产方法

技术领域

本发明涉及陶瓷喷墨打印用墨水领域，尤其涉及一种负离子功能墨水及其制备方法及生产方法。

背景技术

据研究，负离子具有抑菌作用，负离子具有较高的活性，有很强的氧化还原作用，能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性，从而达到抗菌杀菌的目的；负离子具有降尘作用，负离子在空气中移动是呈现“Z”字形的，而且输送负电荷给细菌、灰尘、烟雾微粒以及水滴等，电荷与这些微粒相结合聚成球而下沉，从而达到净化空气的目的；负离子还具有净化空气的作用，在室内装修过程中使用的装潢材料挥发出来的苯、甲醛、酮、氨等刺激性气体以及日常生活中剩菜剩饭的酸臭味、香烟等对人体有害的异味，空气负离子都能有效地加以消除。陶瓷砖作为一种常用的建筑材料，如果能产生空气负离子，将能很好地改善人们的生活环境。利用陶瓷砖的负离子释放功能来增加室内的空气负离子浓度，不消耗任何能源，是一种绿色环保的健康建筑材料。

现有技术中，负离子陶瓷砖主要采用以下两种方式：（1）在陶瓷坯体中加入负离子材料。（2）在陶瓷釉料中加入负离子材料。但在实际工业生产中，负离子材料加入到陶瓷坯体或陶瓷釉料配方中时，会使得负离子材料加入量较大，生产成本过高；并且在产品生产过程中，容易出现釉裂、针孔、缩釉等釉面缺陷，会造成原料浪费、生产效率低等问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种负离子功能墨水及其制备方法及生产方法，旨在解决现有技术制备负离子陶瓷砖时，负离子加入量大，易产生釉面缺陷，生产成本高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种负离子功能墨水的制备方法，其中，包括步骤：

A：将负离子材料、溶剂和超分散剂按重量比5~10:83~92:0.5~5置于搅拌机中进行混合搅拌；

B、将搅拌后的混合物置于砂磨机进行砂磨；

C、对步骤B得到的砂磨物进行除铁过滤，得到负离子功能墨水。

所述的负离子功能墨水的制备方法，其中，所述步骤A中负离子材料为电气石、麦饭石、奇冰石、蛋白石、奇才石、及角闪石中的至少一种。

所述的负离子功能墨水的制备方法，其中，所述步骤A中溶剂为白矿油、异丙基联苯、乙二醇及异丁醚中的至少一种。

所述的负离子功能墨水的制备方法，其中，所述步骤A中超分散剂为聚丙烯酸酯型分散剂。

所述的负离子功能墨水的制备方法，其中，所述步骤A中搅拌时间为1h，搅拌机转速为200r/min，搅拌机为篮式搅拌机。

所述的负离子功能墨水的制备方法，其中，所述步骤B中砂磨时的砂磨效率为5Kg/h，砂磨机转速为1300r/min，砂磨机为30L卧式砂磨机。

所述的负离子功能墨水的制备方法，其中，所述步骤B中，混合物砂磨至细度为D10＞0.05μm，D90为0.3±0.05μm，D100＜1μm。

一种负离子功能墨水，其中，应用如上所述的负离子功能墨水制备方法制备。

一种负离子功能陶瓷砖的生产方法，其中，应用如上所述的负离子功能墨水生产，包括以下步骤：

S1：配制陶瓷原料；

S2：加水砂磨成陶瓷浆料；

S3：喷雾造粒；

S4：压制成型；

S5：坯体干燥；

S6：施面釉；

S7：印花；

S8：喷墨打印负离子功能墨水；

S9：烧成。

所述制备陶瓷砖的的方法，其中，所述步骤S8中，喷墨打印负离子功能墨水时，温度在40-50℃，喷头距坯体距离为1.0~2.0mm，喷墨打印负离子功能墨水的用量为3-6g/m²。

有益效果：提供了一种负离子功能墨水，丰富了现有陶瓷喷墨打印用墨水的功能，改变了将负离子材料加入到陶瓷坯体或釉料中的生产方式，减少负离子材料加入量，降低生产成本；利用其生产的陶瓷砖具有负离子高发生量的功能，且本发明的负离子功能墨水与釉面兼容性好，不会产生釉面缺陷；采用喷墨打印技术将负离子功能墨水打印在陶瓷砖上，随时可调整负离子材料用量，节约原料。采用本发明的超分散剂和负离子材料制备的负离子功能墨水还具有分散性好、稳定性高及制备成本低的优点。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种负离子功能墨水的制备方法流程图。

图2为本发明一实施例的一种负离子功能陶瓷砖的生产方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种负离子功能墨水及其制备方法及负离子功能陶瓷砖的生产方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明一实施例的一种负离子功能墨水的制备方法流程图。如图1所示，本发明的一种负离子功能墨水的制备方法，其中，包括步骤：

S100：将负离子材料、溶剂和超分散剂按重量比5~10:83~92:0.5~5置于搅拌机中进行混合搅拌；

S200、将搅拌后的混合物置于砂磨机进行砂磨；

S300、对步骤S200得到的砂磨物进行除铁过滤，得到负离子功能墨水。

本发明所述步骤S100中，所述负离子材料为电气石、麦饭石、奇冰石、蛋白石、奇才石、及角闪石中的至少一种。上述负离子材料的负离子发生量高，释放负离子的功效长久。进一步地，对所述负离子材料超细化处理或添加稀土元素，可有效提高负离子材料的负离子释放能力。

本发明所述步骤S100中，所述溶剂为白矿油、异丙基联苯、乙二醇及异丁醚中的至少一种。在该溶剂下负离子材料溶解效果更佳，且溶剂不挥发，对人体和环境都较为安全。

本发明所述步骤S100中，所述超分散剂为聚丙烯酸酯型分散剂，所述聚丙烯酸酯型分散剂具体为聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸叔丁酯及聚丙烯酸十二烷基酯中的至少一种。采用本发明所述超分散剂能够快速充分地润湿负离子颗粒，缩短达到合格颗粒细度的砂磨时间；还可大幅度提高砂磨物中负离子固体颗粒含量，节省加工设备与加工能耗；且分散均匀，稳定性好，从而使分散体系的最终使用性能显著提高。

本发明所述步骤S100中，搅拌时的搅拌时间为1h，搅拌机转速为200r/min，搅拌机为篮式搅拌机。在该条件下，实现了搅拌质量好、搅拌效率高和能耗低的统一。

本发明所述步骤S200中，砂磨时的砂磨效率为5Kg/h，砂磨机转速为1300r/min，砂磨机为30L卧式砂磨机。在该条件下，保证了砂磨后得到的砂磨物颗粒粒度小，粒径分布更均匀，从而使得最终的负离子功能墨水质量更高。

本发明所述步骤S200中，负离子砂磨至细度为D10＞0.05μm，D90为0.3±0.05μm，D100＜1μm。在负离子颗粒达到该细度后，单位重量上负离子发生量更高。

本发明所述步骤S300中，对步骤S200得到的砂磨物在抽真空条件下，使用孔径≤1μm的滤网进行除铁过滤，从而得到了本发明的负离子功能墨水。

本发明还提供一种负离子功能墨水，本发明负离子功能墨水应用如上所述的负离子功能墨水制备方法进行制备，本发明所述负离子功能墨水为纳米级负离子功能墨水，且本发明负离子功能墨水的负离子发生量高，60%的灰度下烧制后无色。另外，本发明负离子功能墨水不会产生釉面缺陷，与釉面兼容性好。

图2为本发明一实施例的一种负离子功能陶瓷砖的生产方法流程图。本发明负离子功能陶瓷砖应用如上所述的负离子功能墨水进行生产，如图2所示，其包括以下步骤：

F1：配置陶瓷原料；

F2：加水砂磨成陶瓷浆料；

F3：喷雾造粒；

F4：压制成型；

F5：坯体干燥；

F6：施面釉；

F7：印花；

F8：喷墨打印负离子功能墨水；

F9：烧成。

本发明烧成之后的负离子功能陶瓷砖，在低灰度下具有负离子的高发生量，60%的灰度下烧制后无色。且使用负离子功能墨水在制备负离子功能陶瓷砖时，可以大大减小负离子材料的加入量，降低了生产成本；另外，负离子功能墨水与釉面兼容性好，在负离子功能陶瓷砖的生产过程中，不会产生釉裂、针孔、缩釉等釉面缺陷，节约了原料，生产效率高。

本发明一种负离子功能陶瓷砖的生产方法一应用实施例的具体步骤为：

F1：按重量份计，称取如下各原料组分：SiO₂：60.57、Al₂O₃：23.91、Fe₂O₃：1.28、TiO₂：0.39、CaO：4.60、MgO：0.70、K₂O：1.59、Na₂O：1.41、烧失：5.56，然后将各原料组分混合均匀，配制得到陶瓷原料。

F2：将步骤F1中配置得到的陶瓷原料置于砂磨机中加水进行砂磨，经砂磨后得到陶瓷浆料，所得的陶瓷浆料的浆料水份为33%～36%，浆料流速为40～70s，浆料细度为250目，筛余为0.6～1.0g。

F3：将步骤F2得到的陶瓷浆料进行喷雾干燥，然后得到粉料颗粒级配为20目上<5%，30～80目>80%，100目下<3%。

F4：将步骤F3得到的粉料经由2900±200T的成型压力压制成型，压制次数为5.7±0.2次/分，成型厚度为10.7mm～11.1 mm，成型尺寸为713×713 mm。

F5：将步骤F4压制成型后的坯体用正干燥，干燥窑进窑次数为5.2±0.2次/分，干燥坯体强度大于1.3Mpa，上釉前，坯体温度控制在55～70℃之间。

F6：将步骤F5干燥后的坯体上面釉，采取钟罩淋釉方式，流速为流速28±4s，比重为1.85±0.1 g/ml，施釉量为100±2 g/片，釉料细度为325目，筛余为0.2～0.4g。

F7：将步骤F6上完面釉的坯体进行印花，采用喷墨打印印花，1-5通道的颜色分别为蓝色/棕色/深黄色/桔黄色/黑色，喷墨打印温度在40-50℃，喷头距坯体距离为1.0-2.0mm，喷墨打印真空度为82~95，皮带速度为22m/min。

F8：将步骤F7印花完成后的坯体喷墨打印负离子功能墨水，喷墨打印负离子功能墨水温度在40-50℃，喷头距坯体距离为1.0-2.0mm，喷墨打印负离子功能墨水的用量为3-6g/ m²。本发明采用在坯体中加入负离子功能墨水生产陶瓷砖的方法，相比于现有技术在坯体中加入负离子材料生产负离子陶瓷砖时，可大大减小负离子的加入量，有效降低了生产成本。同时，本发明的负离子功能墨水与面釉的兼容性好，避免了釉裂、针孔、缩釉等釉面缺陷的出现，从而节约了原料，提高了生产效率。

F9：将步骤F8喷墨打印负离子功能墨水后的坯体置于窑炉中烧成，烧成温度为1180℃。

本发明的所述负离子功能陶瓷砖，其中，烧成之后的负离子功能陶瓷砖产品按照GB/T 28628-2012《材料诱生空气离子量测试方法》检测，材料负离子平均增加量＞500个/s·cm²，内外照指数符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准中A类装饰装修材料要求。

下面结合实施例来对本发明进行详细说明。

制备负离子功能墨水：

实施例1

将负离子材料电气石、溶剂白矿油、超分散剂聚丙烯酸甲酯按照8:90：2重量配比称量进行混合搅拌，搅拌时间为1h，转速为200r/min，搅拌设备为篮式搅拌机。搅拌完成后的混合物进入砂磨机砂磨，砂磨效率为5Kg/h，转速为1300r/min，搅拌设备为30L卧式砂磨机。砂磨到D10＞0.05μm，D90为0.3±0.05μm，D100＜1μm的细度后，在抽真空条件下，使用孔径≤1μm的滤网进行除铁过滤。过滤完成后，得到纳米级高发量负离子功能墨水。

实施例2

将负离子材料麦饭石、奇冰石、溶剂异丙基联苯、超分散剂聚丙烯酸乙酯按照5:5:86：4重量配比称量进行混合搅拌，搅拌时间为1h，转速为200r/min，搅拌设备为篮式搅拌机。搅拌完成后的混合物进入砂磨机砂磨，砂磨效率为5Kg/h，转速为1300r/min，搅拌设备为30L卧式砂磨机。砂磨到D10＞0.05μm，D90为0.3±0.05μm，D100＜1μm的细度后，在抽真空条件下，使用孔径≤1μm的滤网进行除铁过滤。过滤完成后，得到纳米级高发量负离子功能墨水。

实施例3

将负离子材料蛋白石、奇才石、角闪石、溶剂白矿油、溶剂异丙基联苯、超分散剂聚丙烯酸十二烷基酯按照2:2:2:45:45:4按重量配比称量进行混合搅拌，搅拌时间为为1h，转速为200r/min，搅拌设备为篮式搅拌机。搅拌完成后的混合物进入砂磨机砂磨，砂磨效率为5Kg/h，转速为1300r/min，搅拌设备为30L卧式砂磨机。砂磨到D10＞0.05μm，D90为0.3±0.05μm，D100＜1μm的细度后，在抽真空条件下，使用孔径≤1μm的滤网进行除铁过滤。过滤完成后，得到纳米级高发量负离子功能墨水。

生产负离子功能陶瓷砖：

实施例4

    第一步：按重量份计，称取如下各原料组分：SiO₂：60.57、Al₂O₃：23.91、Fe₂O₃：1.28、TiO₂：0.39、CaO：4.60、MgO：0.70、K₂O：1.59、Na₂O：1.41、烧失：5.56，然后将各原料组分混合均匀，配制得到陶瓷原料。

第二步：将第一步配制的陶瓷原料置于砂磨机中加水进行砂磨，经砂磨后得到陶瓷浆料，所得的陶瓷浆料的浆料水份为35%，浆料流速为50s，浆料细度为250目，筛余为0.8g。

第三步：将第二步得到的陶瓷浆料进行喷雾干燥，然后得到粉料颗粒级配为20目上<5%，30～80目>80%，100目下<3%。

第四步：将第三步得到的粉料经由2900±200T的成型压力压制成型，压制次数为5.7+0.2次/分，成型厚度为11.0mm，成型尺寸为713×713 mm。

第五步：将第四步压制成型后的坯体用正干燥，干燥窑进窑次数为5.2+0.2次/分，干燥坯体强度大于1.3Mpa，上釉前，坯体温度控制在60℃。

第六步：将第五步干燥后的坯体上面釉，采取钟罩淋釉方式，流速为流速30s，比重为1.95 g/ml，施釉量为100g/片，釉料细度为325目，筛余为0.3g。

第七步：将第六步上完面釉的坯体进行印花，采用喷墨打印印花，1-5通道的颜色分别为蓝色/棕色/深黄色/桔黄色/黑色，喷墨打印温度在45℃，喷头距坯体距离为1.5mm，喷墨打印真空度为88，皮带速度为22米/min。

第八步：将第七步印花完成后的坯体喷墨打印负离子功能墨水，喷墨打印负离子功能墨水温度在45℃，喷头距坯体距离为1.5mm，喷墨打印负离子功能墨水的用量为4g/ m²。

第九步：将第八步喷墨打印负离子功能墨水后的坯体置于窑炉中烧成，烧成温度为1180℃。

本发明的所述负离子功能陶瓷砖，其中，烧成之后的负离子功能陶瓷砖产品按照GB/T 28628-2012《材料诱生空气离子量测试方法》检测，材料负离子平均增加量＞500个/s·cm²，内外照指数符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准中A类装饰装修材料要求。

综上所述，采用本发明的超分散剂和负离子材料制备的负离子功能墨水具有分散性好及稳定性高的优点。使用负离子功能墨水在制备负离子功能陶瓷砖时，可以大大减小负离子材料的加入量，降低了生产成本；另外，负离子功能墨水与釉面兼容性好，在负离子功能陶瓷砖的生产过程中，不会产生釉裂、针孔、缩釉等釉面缺陷，节约了原料，生产效率高；负离子功能陶瓷砖在低灰度下还具有负离子的高发生量，60%的灰度下烧制后无色。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种负离子功能墨水的制备方法，其特征在于，包括步骤：

A：将负离子材料、溶剂和超分散剂按重量比5~10:83~92:0.5~5置于搅拌机中进行混合搅拌；

B、将搅拌后的混合物置于砂磨机进行砂磨；

C、对步骤B得到的砂磨物进行除铁过滤，得到负离子功能墨水。

2.根据权利要求1所述的负离子功能墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤A中负离子材料为电气石、麦饭石、奇冰石、蛋白石、奇才石、及角闪石中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的负离子功能墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤A中溶剂为白矿油、异丙基联苯、乙二醇及异丁醚中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的负离子功能墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤A中超分散剂为聚丙烯酸酯型分散剂。

5.根据权利要求1所述的负离子功能墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤A中搅拌时间为1h，搅拌机转速为200r/min，搅拌机为篮式搅拌机。

6.根据权利要求1所述的负离子功能墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤B中砂磨时的砂磨效率为5Kg/h，砂磨机转速为1300r/min，砂磨机为30L卧式砂磨机。

7.根据权利要求1所述的负离子功能墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，混合物砂磨至细度为D10＞0.05μm，D90为0.3±0.05μm，D100＜1μm。

8.一种负离子功能墨水，其特征在于，应用如权利要求1-7任一所述的负离子功能墨水制备方法制备。

9.一种负离子功能陶瓷砖的生产方法，其特征在于，应用如权利要求8所述的负离子功能墨水生产，包括以下步骤：

S1：配制陶瓷原料；

S2：加水砂磨成陶瓷浆料；

S3：喷雾造粒；

S4：压制成型；

S5：坯体干燥；

S6：施面釉；

S7：印花；

S8：喷墨打印负离子功能墨水；

S9：烧成。

10.根据权利要求9所述制备陶瓷砖的的方法，其特征在于，所述步骤S8中，喷墨打印负离子功能墨水时，温度在40-50℃，喷头距坯体距离为1.0~2.0mm，喷墨打印负离子功能墨水的用量为3-6g/m²。