CN105176196A - 一种大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水及其制备方法，所述墨水按质量百分比计由以下成分组成：效果粉体30-60%；超分散剂2-10%；打印调节剂1-6%；消泡剂0.01-0.1%；防扩散剂0.1-1%；余量为溶剂。本发明墨水使用简单，应用范围广，应用该墨水可大大简化传统大理石纹路瓷砖的加工工艺，加工成本明显降低，且利用本发明墨水及相应工艺可实现图案的准确定位，所形成的大理石纹路效果也更加逼真。

Description

一种大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水及其制备方法

技术领域

本发明涉及陶瓷制备领域，尤其涉及一种大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水及其制备方法。

背景技术

喷墨打印技术是在20世纪70年代末开发成功的一种无接触、无压力、无印版的印刷复制技术。国外陶瓷喷墨打印技术起源于2000年福禄公司与凯拉捷特公司合作开发Kerajet打印系统并且与赛尔公司联合研制出陶瓷喷墨墨水。2006年后陶瓷墨水在西班牙得到很好的发展。国内在早期也有陶瓷墨水相关文献和专利报道，但直到2011年才有国产陶瓷墨水亮相广州陶瓷工业展。相对陶瓷丝网印刷和辊筒印刷，陶瓷喷墨打印技术具有节约成本，低碳环保，图案丰富且立体感强等一系列优势。

自我国部分陶瓷企业引进了喷墨打印机以来，陶瓷喷墨打印技术与陶瓷墨水成为行内研发的热点。2015年5月国产墨水在国内市场占有率已达50%，陶瓷墨水全面迈入国产化。

大理石瓷砖是具有天然大理石纹路、色彩和质感的一类瓷砖产品，部分大理石瓷砖产品通过复杂的丝网漏印方式来达到具有下凹效果的纹路。但使用丝网漏印方式存在定位不准确、下凹深度难控制和成本高的不足。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大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水及其制备方法，旨在解决目前大理石纹路瓷砖工艺复杂，印刷定位不准，成本过高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其中，按质量百分比计由以下成分组成：

效果粉体30-60%；

超分散剂2-10%；

打印调节剂1-6%；

消泡剂0.01-0.1%；

防扩散剂0.1-1%；

余量为溶剂。

所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其中，所述效果粉体为V₂O₅、NH₄VO₃、BiVO₄、CaV₂O₆、WO₃、CaWO₄、Bi₂W₃O₁₂、SrCO₃、CaCO₃、钠长石中的一种或多种。

所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其中，所述超分散剂包括Solsperse5000、Solsperse32600、Solsperse54000、Silok?7010、SUP1400。

所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其中，所述打印调节剂为醚类、醇类、酮类中的一种或几种。

所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其中，所述打印调节剂为乙二醇二丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二丙二醇二丁醚、月桂醇、肉豆蔻醇、佛尔酮、5-壬酮中的一种或几种。

所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其中，所述消泡剂为BYK-065、BYK-066N或BYK-088。

所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其中，所述防扩散剂为聚丙二醇2000、异构十醇聚氧乙烯醚E-05或甘油聚氧丙烯醚HSH-330。

所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其中，所述溶剂为十六烷、十五烷、松香醇、三甲基壬醇、十一醇、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、十四酸甲酯、油酸丁酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸戊酯、马来酸二辛酯、己二酸二乙酯和月桂酸异丙酯中的一种或几种。

一种如上所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水的制备方法，其中，所述方法为：

A、将部分溶剂、超分散剂与打印调节剂、消泡剂和防扩散剂混合搅拌配成混合溶液，然后加入到砂磨机中继续搅拌；

B、向砂磨机中缓慢加入效果粉体，并在加完后继续研磨直到墨水d₅₀达到0.6μm，然后加入剩余溶剂，继续研磨至墨水d₅₀为0.3-0.5μm，d₉₇≤1μm；

C、使研磨完成后的墨水依次通过3μm和1μm滤芯过滤后装瓶打包入库。

所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水制备方法，其中，所述砂磨机为卧式砂磨机，砂磨机转速为2500-4000转/分钟。

有益效果：本发明提供一种大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水及其制备方法，本发明墨水使用简单，应用范围广，应用该墨水可大大简化传统大理石纹路瓷砖的加工工艺，加工成本明显降低，且利用本发明墨水及相应工艺可实现图案的准确定位，所形成的大理石纹路效果也更加逼真。

附图说明

图1为应用本发明的陶瓷喷墨墨水制备大理石纹路瓷砖的方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水及其制备方法，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。

本发明提供一种大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其中，按质量百分比计由以下成分组成：

效果粉体30-60%；

超分散剂2-10%；

打印调节剂1-6%；

消泡剂0.01-0.1%；

防扩散剂0.1-1%；

余量为溶剂。

其中，所述效果粉体为V₂O₅、NH₄VO₃、BiVO₄、CaV₂O₆、WO₃、CaWO₄、Bi₂W₃O₁₂、SrCO₃、CaCO₃、钠长石中的一种或多种。本发明墨水中所用的效果粉体包括高温助熔(SrCO₃、CaCO₃、钠长石)降低高温表面张力(V₂O₅、NH₄VO₃、BiVO₄、CaV₂O₆、WO₃、CaWO₄、Bi₂W₃O₁₂)和高温时产生大量气体(NH₄VO₃、BiVO₄、CaV₂O₆、CaWO₄、Bi₂W₃O₁₂、SrCO₃、CaCO₃)的效果粉体。大理石瓷砖生产时喷打本发明墨水后再施抛釉，烧成时，效果粉体在抛釉底部使抛釉向下凹陷，同时效果粉体不停产生气体，气体冲出釉层形成裂纹路，瓷砖经抛光后可形成精细的裂纹路。而这与现有的大理石瓷砖裂纹路制备方法明显不同，现有的方法是在喷墨完后使用丝网印刷方式印一层效果釉，需要产生纹路的地方不印釉，待产品烧出来后未施釉的位置下凹，产生裂纹路效果，由于可见，本发明的墨水所形成的大理石纹路效果相较于现有技术更加逼真。

其中，所述溶剂为烷烃类、醇类、醚类、酯类中的一种或任意几种，具体的，所述溶剂优选为十六烷、十五烷、松香醇、三甲基壬醇、十一醇、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、十四酸甲酯、油酸丁酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸戊酯、马来酸二辛酯、己二酸二乙酯、月桂酸甲酯和月桂酸异丙酯中的一种或几种。

所述打印调节剂为醚类、醇类、酮类中的一种或几种。具体的，所述打印调节剂为乙二醇二丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二丙二醇二丁醚、月桂醇、肉豆蔻醇、佛尔酮、5-壬酮中的一种或几种。

进一步地，针对本发明以上所使用的溶剂和效果粉体的混合需要，需要添加特定的超分散剂、消泡剂和防扩散剂，其中较佳实施例中，所述超分散剂包括Solsperse5000、Solsperse32600、Solsperse54000、Silok^?7010、SUP1400。所述消泡剂优选为BYK-065、BYK-066N或BYK-088。所述防扩散剂优选为聚丙二醇2000、异构十醇聚氧乙烯醚E-05或甘油聚氧丙烯醚HSH-330。

本发明还提供一种如上所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水的制备方法，其中，所述方法为：

A、将部分溶剂、超分散剂与打印调节剂、消泡剂和防扩散剂混合搅拌配成混合溶液，然后加入到砂磨机中继续搅拌，其中，所述砂磨机为卧式砂磨机。

B、向砂磨机中缓慢加入效果粉体，设置砂磨机转速为2500-4000转/分钟，继续研磨直到墨水d₅₀达到0.6μm，然后加入剩余溶剂，继续研磨至墨水d₅₀为0.3-0.5μm。

C、在经过粘度与表面张力等性能检测合格后使研磨完成后的墨水依次通过3μm和1μm滤芯过滤后装瓶打包入库。经检测，本发明陶瓷喷墨墨水粘度（40℃时）为14-30mPa·s，表面张力为25-40mN/m，d₅₀为0.3-0.5μm，d₉₇≤1μm，可用于各类陶瓷喷墨打印喷头。

利用本发明上述配方和方法制备的陶瓷喷墨墨水按照如图1所示的方法制备大理石效果瓷砖，如图所示，大理石纹路瓷砖制备流程如下：

S1、制备陶瓷坯体。

S2、施面釉。

S3、喷墨打印图案与效果墨水。打印图案的同时喷施本发明的陶瓷喷墨墨水。

S4、施抛釉。

S5、烧成。

S6、抛光、磨边、打蜡

S7、分级入仓。

上述大理石纹理瓷砖制备工艺与传统喷墨打印图案的制备工艺基本相同，只在步骤S3有所不同，本发明的步骤S3需要再传统的喷墨打印图案的同时将本发明的陶瓷喷墨墨水喷施到图案上，因此，本发明能够在不改变现有陶瓷砖生产工艺的前提下只需增加一个喷墨通道即可完全替代传统大理石效果瓷砖的生产工艺。并且本发明通过陶瓷喷墨墨水中具有高温助熔、降低高温表面张力和高温时产生大量气体效果的效果粉体能够烧成时，效果粉体在抛釉底部使抛釉向下凹陷，同时效果粉体不停产生气体，气体冲出釉层形成裂纹路，从而使瓷砖经抛光后形成精细的裂纹路，效果更加逼真。

与现有丝网印刷效果釉的制备方法（即大理石瓷砖裂纹路是在喷墨完后使用丝网印刷方式印一层效果釉，需要产生纹路的地方不印釉，待产品烧出来后未施釉的位置下凹，产生裂纹路效果）相比。本发明的陶瓷喷墨墨水和应用实现的瓷砖制备工艺解决了丝网印刷效果釉工艺中丝网裂纹路与喷墨打印图案定位不够准确易导致裂纹路与原图案错位的问题，本发明利用陶瓷喷墨墨水通过喷墨打印方式，只需按原图纹路重合作图即可达到百分百重合。

另外，本发明的陶瓷喷墨墨水和瓷砖制备工艺也解决了丝网印刷效果釉工艺中由于效果釉经丝网印刷后易扩散所导致的裂纹路不够精细甚至不连续的问题，本发明的陶瓷喷墨墨水采用的喷墨打印为非接触打印方式，墨水在釉表面不会扩散，因此裂纹路的连续性与宽度通过图案的设计即可完美实现。

最后，本发明利用陶瓷喷墨墨水实现的瓷砖制备工艺相较于丝网印刷效果釉工艺，其无需像丝网印刷需要操作工不断增加效果釉，也无需针对不同图案需要制作不同的网版，因此本发明利用陶瓷喷墨墨水实现的瓷砖制备工艺成本远低于丝网印刷效果釉工艺。

下面通过实施例进一步阐述说明本发明有关陶瓷喷墨墨水及其制备方法。

实施例1

按如下配方制备陶瓷喷墨墨水，所述陶瓷喷墨墨水按质量百分比计由以下成分组成：

Bi₂Mo₃O₁₂30%；

CaCO₃10%；

Solsperse540007%；

二乙二醇二甲醚2%；

BYK-0650.06%；

聚丙二醇20000.8%；

月桂酸甲酯45.14%；

二乙二醇二丁醚5%。

按照如上配方制备陶瓷墨水：将部分溶剂（月桂酸甲酯和二乙二醇二丁醚的混合）、质量分数7%的Solsperse54000、质量分数2%的二乙二醇二甲醚、质量分数0.06%的BYK-065、质量分数0.8%的聚丙二醇2000搅拌均匀配成混合溶液，然后加入到卧式砂磨机中继续搅拌，设置砂磨机转速为2500转/分钟，接着缓慢加入由质量分数30%的Bi₂Mo₃O₁₂和质量分数10%的CaCO₃组成的效果粉体，加完后继续研磨直到墨水d₅₀达到0.6μm左右，然后加入剩余溶剂，继续研磨至墨水d₅₀为0.3-0.5μm，d₉₇≤1μm且墨水粘度（40℃时）为14-30mPa·s，墨水表面张力为25-40mN/m后使墨水依次通过3μm和1μm滤芯过滤后装瓶打包入库。

实施例2

按如下配方制备陶瓷喷墨墨水，所述陶瓷喷墨墨水按质量百分比计由以下成分组成：

WO₃25%；

SrCO₃16%；

Silok?70108%；

二乙二醇丁醚2%；

BYK-066N0.1%；

聚丙二醇20000.7%；

马来酸二辛酯48.2%。

按照如上配方制备陶瓷墨水：将部分溶剂（马来酸二辛酯）、质量分数8%的Silok?7010、质量分数2%的二乙二醇丁醚、质量分数0.1%的BYK-066N、质量分数0.7%的聚丙二醇2000搅拌均匀配成混合溶液，然后加入到卧式砂磨机中继续搅拌，设置砂磨机转速为4000转/分钟，接着缓慢加入由质量分数25%的WO₃和质量分数16%的SrCO₃组成的效果粉体，加完后继续研磨直到墨水d₅₀达到0.6μm左右，然后加入剩余溶剂，继续研磨至墨水d₅₀为0.3-0.5μm，d₉₇≤1μm且墨水粘度（40℃时）为14-30mPa·s，墨水表面张力为25-40mN/m后使墨水依次通过3μm和1μm滤芯过滤后装瓶打包入库。

实施例3

按如下配方制备陶瓷喷墨墨水，所述陶瓷喷墨墨水按质量百分比计由以下成分组成：

BiVO₄20%；

钠长石22%；

Solsperse326008%；

月桂醇4%；

BYK-0880.2%；

甘油聚氧丙烯醚HSH-3300.6%；

十六烷32.2%；

硬脂酸丁酯13%。

按照如上配方制备陶瓷墨水：将部分溶剂（十六烷和硬脂酸丁酯的混合）、质量分数8%的Solsperse32600、质量分数4%的月桂醇、质量分数0.2%的BYK-088、质量分数0.6%的甘油聚氧丙烯醚HSH-330搅拌均匀配成混合溶液，然后加入到卧式砂磨机中继续搅拌，设置砂磨机转速为3000转/分钟，接着缓慢加入由质量分数20%的BiVO₄和质量分数22%的钠长石组成的效果粉体，加完后继续研磨直到墨水d₅₀达到0.6μm左右，然后加入剩余溶剂，继续研磨至墨水d₅₀为0.3-0.5μm，d₉₇≤1μm且墨水粘度（40℃时）为14-30mPa·s，墨水表面张力为25-40mN/m后使墨水依次通过3μm和1μm滤芯过滤后装瓶打包入库。

实施例4

按如下配方制备陶瓷喷墨墨水，所述陶瓷喷墨墨水按质量百分比计由以下成分组成：

WO₃10%；

V₂O₅15%；

Solsperse540006%；

二丙二醇二丁醚2%；

BYK-0650.1%；

异构十醇聚氧乙烯醚E-050.4%；

三乙二醇二甲醚10%；

硬脂酸戊酯56.5%。

按照如上配方制备陶瓷墨水：将部分溶剂（三乙二醇二甲醚和硬脂酸戊酯的混合）、质量分数6%的Solsperse54000、质量分数2%的二丙二醇二丁醚、质量分数0.1%的BYK-065、质量分数0.4%的异构十醇聚氧乙烯醚E-05搅拌均匀配成混合溶液，然后加入到卧式砂磨机中继续搅拌，设置砂磨机转速为3500转/分钟，接着缓慢加入由质量分数10%的WO₃和质量分数15%的V₂O₅组成的效果粉体，加完后继续研磨直到墨水d₅₀达到0.6μm左右，然后加入剩余溶剂，继续研磨至墨水d₅₀为0.3-0.5μm，d₉₇≤1μm且墨水粘度（40℃时）为14-30mPa·s，墨水表面张力为25-40mN/m后使墨水依次通过3μm和1μm滤芯过滤后装瓶打包入库。

利用实施例1-4所制备的陶瓷喷墨墨水按照如图1所示的方法制备大理石纹路效果瓷砖，所制得的瓷砖大理石纹路与打印图案对位准确，纹路效果逼真。

本发明提供一种大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水及其制备方法，本发明墨水使用简单，应用范围广，应用该墨水可大大简化传统大理石纹路瓷砖的加工工艺，加工成本明显降低，且利用本发明墨水及相应工艺可实现图案的准确定位，所形成的大理石纹路效果也更加逼真。

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)

1.一种大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其特征在于，按质量百分比计由以下成分组成：

效果粉体30-60%；

超分散剂2-10%；

打印调节剂1-6%；

消泡剂0.01-0.1%；

防扩散剂0.1-1%；

余量为溶剂。

2.根据权利要求1所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其特征在于，所述效果粉体为V₂O₅、NH₄VO₃、BiVO₄、CaV₂O₆、WO₃、CaWO₄、Bi₂W₃O₁₂、SrCO₃、CaCO₃、钠长石中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其特征在于，所述超分散剂包括Solsperse5000、Solsperse32600、Solsperse54000、Silok?7010、SUP1400。

4.根据权利要求1所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其特征在于，所述打印调节剂为醚类、醇类、酮类中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其特征在于，所述打印调节剂为乙二醇二丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二丙二醇二丁醚、月桂醇、肉豆蔻醇、佛尔酮、5-壬酮中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其特征在于，所述消泡剂为BYK-065、BYK-066N或BYK-088。

7.根据权利要求1所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其特征在于，所述防扩散剂为聚丙二醇2000、异构十醇聚氧乙烯醚E-05或甘油聚氧丙烯醚HSH-330。

8.根据权利要求1所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水，其特征在于，所述溶剂为十六烷、十五烷、松香醇、三甲基壬醇、十一醇、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、十四酸甲酯、油酸丁酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸戊酯、马来酸二辛酯、己二酸二乙酯、月桂酸甲酯和月桂酸异丙酯中的一种或几种。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水的制备方法，其特征在于，所述方法为：

A、将部分溶剂、超分散剂与打印调节剂、消泡剂和防扩散剂混合搅拌配成混合溶液，然后加入到砂磨机中继续搅拌；

B、向砂磨机中缓慢加入效果粉体，并在加完后继续研磨直到墨水d₅₀达到0.6μm，然后加入剩余溶剂，继续研磨至墨水d₅₀为0.3-0.5μm，d₉₇≤1μm；

C、使研磨完成后的墨水依次通过3μm和1μm滤芯过滤后装瓶打包入库。

10.根据权利要求9所述的大理石裂纹路效果的陶瓷喷墨墨水制备方法，其特征在于，所述砂磨机为卧式砂磨机，砂磨机转速为2500-4000转/分钟。