CN105294163A - 一种喷墨高清瓷砖生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷墨高清瓷砖生产工艺，包括如下步骤：（1）在瓷砖素坯上淋釉形成釉层；（2）在所述釉层上喷墨打印图案；其中，釉层由下而上包括底釉层和面釉层；底釉层的配方为：按重量计，熔块A：10～30%，熔块B：30～70%，高岭土：2～10%，烧滑石：3～8%，钾长石：3～10%，白炭黑：2～10%；所述面釉的配方为：按重量计，熔块C：6～30%，熔块D：10～30%，熔块E：20～70%，高岭土：2～10%，白炭黑：2～10%；熔块A为不透水熔块，熔块B为不透水熔块，熔块C为透明熔块，熔块D为锆白熔块，熔块E为锆白熔块。通过加入白炭黑，使得釉层的毛细孔被打开，从而有利于墨滴的向下渗透，减少了横向迁移，保证了喷打图案的清晰度以及饱和度。

Description

一种喷墨高清瓷砖生产工艺

技术领域

本发明涉及建筑陶瓷技术领域，特别是涉及一种喷墨高清瓷砖生产工艺。

背景技术

随着生活水平的提高和生活方式的变化，消费者对建筑装饰材料的审美要求越来越高，这种需求有力地促进了建筑装饰材料行业的发展。近几年，随着喷墨打印技术的引进，市场上又兴起了喷墨渗花砖的潮流。其主要特点是在坯体上淋一层底釉层或采用二次布料制坯，烘干后喷渗透墨水。由于墨水具有一定的渗透功能，其图案渗透到底釉层或坯中，因此烧成后可直接抛光。

但是，在坯体上淋底釉层时，不可避免地容易造成釉层相对含有较多的水分，而水分的多少对喷墨的图案清晰度造成了很大的影响，具体而言，喷墨墨水是一种油性液体，它当中的颜料是以超细粒子形式分散在墨水中的，当墨量较大时，由于表面张力的作用，它仍然会在釉层的水膜上产生迁移，从而影响了喷墨墨滴的饱和度以及清晰度。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种喷墨高清瓷砖生产工艺，以制得具有高清晰度图案的瓷砖。

在此，本发明提供一种喷墨高清瓷砖生产工艺，包括如下步骤：

(1)在瓷砖素坯上淋釉形成釉层、以及

(2)在所述釉层上喷墨打印图案；

其中，所述釉层由下而上包括底釉层和面釉层；

所述底釉层的配方为：按重量计，熔块A：10～30％，熔块B：30～70％(优选为30～60％)，高岭土：2～10％，烧滑石：3～8％，钾长石：3～10％，白炭黑：2～10％(优选为大于2％且小于10％)；优选地，上述底釉层中的各组分的含量之和为100％；

所述面釉的配方为：按重量计，熔块C：6～30％，熔块D：10～30％，熔块E：20～70％(优选为30～70％)，高岭土：2～10％，白炭黑：2～10％(优选为大于2％且小于10％)；优选地，上述面釉层中的各组分的含量之和为100％；

熔块A为不透水熔块，优选地，其膨胀系数为7.7×10^-7/℃，熔块B为不透水熔块，优选地，其膨胀系数为6.2×10^-7/℃，熔块C为透明熔块，优选地，其膨胀系数为6.5×10^-7/℃，熔块D为锆白熔块，优选地，其膨胀系数为6.3×10^-7/℃，熔块E为锆白熔块，优选地，其膨胀系数为6.5×10^-7/℃。

本发明中，为了更好地保持打印介质(瓷砖表面)的平整，采用淋釉工艺来实现，但与此同时则不可避免地容易造成釉层相对含有较多的水分，而水分的多少对喷墨的图案清晰度造成了很大的影响(喷墨墨水是一种油性液体，它当中的颜料是以超细粒子形式分散在墨水中的，当墨量较大时，由于表面张力的作用，它仍然会在釉层的水膜上产生迁移，从而影响了喷墨墨滴的饱和度以及清晰度)。对此，本发明通过调整釉料配方，在釉里添加原料-纳米级二氧化硅(白炭黑)。由于白炭黑比表面积大，吸附性能强，而且具有极好的分散作用，它能使釉中的水分迅速地通过釉层被打开的毛细孔下渗到素坯，从而减少了釉层表面有过多的水分停留。

较佳地，所述白炭黑的粒径为7～40nm。

较佳地，用于形成底釉层的底釉层浆料的固含量为65～80％，用于形成面釉层的面釉层浆料的固含量为65～80％。

较佳地，在步骤(1)和步骤(2)之间还包括通过加装干燥窑，使得釉层的含水率降到较低范围的烘干步骤。较佳地，在所述烘干步骤中，烘干温度为150～300℃，烘干时间为2～20分钟，优选为10～15分钟。

较佳地，步骤(2)中，所述釉层的含水率小于5％。

较佳地，所述底釉层的厚度为0.1～0.16mm，所述面釉层的厚度为0.25～0.32mm。

较佳地，步骤(2)中，待打印的图案是通过对具有特殊纹理的图案进行高精度扫描，之后经过艺术加工处理，转化为高清晰度的电脑打印文件而形成。

较佳地，在步骤(2)后，还包括烧成步骤，其中烧成温度为1120～1135℃，烧成时间38～45分钟。

根据本发明，喷墨的图案基本能真实地还原电脑高分辨率打印文件的清晰度，从而为家居设计以及实际应用提供了更好的瓷砖产品。

附图说明

图1示出根据本发明一个示例的放大200倍的局部墨点图；

图2示出对比例的放大200倍的局部墨点图；

图3示出根据本发明一个示例制得的喷墨高清瓷砖的照片；

图4示出对比例制得的喷墨高清瓷砖的照片；

图5示出实施例2制得的喷墨高清瓷砖的照片。

具体实施方式

以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。

本发明提供一种喷墨高清瓷砖的制备技术。首先通过对图案进行高精度的扫描制作，并对纹理进行精心的提炼和处理，转化为高清晰度的电脑打印文件，然后通过调整釉料配方以及改进工艺路线，能在瓷砖表面最大限度地还原图案的清晰度以及立体感。以下，作为示例，说明本发明的具体生产工艺。本发明中，如无特别说明，所述及的配方中各成分的含量均为重量百分含量。

1、喷墨图案设计的研究

将具有特殊纹理的图案(例如浮雕石纹理、3D几何纹理)进行高精度扫描，之后经过艺术加工处理和提炼，使图案设计层次鲜明自然，具有一定的立体感。

2、釉料配方的调整

为了更好地保持打印介质(瓷砖表面)的平整，本发明采用淋釉工艺来实现，但与此同时则不可避免地容易造成釉层相对含有较多的水分，而水分的多少对喷墨的图案清晰度造成了很大的影响(喷墨墨水是一种油性乳浊液体，它当中的颜料是以超细粒子形式分散在墨水中的，当墨量较大时，由于表面张力的作用，它仍然会在釉层的水膜上产生迁移，从而影响了喷墨墨滴的饱和度以及清晰度)。本发明通过调整釉料配方，在釉里添加原料-纳米级二氧化硅(白炭黑)。由于白炭黑比表面积大，吸附性能强，而且具有极好的分散作用，它能使釉中的水分迅速地通过釉层被打开的毛细孔下渗到素坯，从而减少了釉层表面有过多的水分停留。通过加入纳米级“白炭黑”，使得釉层的毛细孔被打开，从而有利于墨滴的向下渗透，减少了横向迁移，保证了喷打图案的清晰度以及饱和度。本发明中，釉层由下而上可包括底釉层和面釉层。底釉层和面釉层的配方分别调整如下。

1)调整底釉配方如下：

调整前：

调整后：

其中，熔块A是指不透水熔块(膨胀系数为7.7×10^-7/℃)，化学分析成分：

熔块B是指不透水熔块(膨胀系数为(6.2×10^-7/℃)，化学分析成分：

在一个示例中，调整后的底釉化学成分为：

在一个更优选的示例中，调整底釉配方如下：

调整前：

调整后：

本发明将一般底釉配方中二氧化硅粒径较大的石英替换为纳米级二氧化硅(白炭黑)，从而可以减少釉层表面有过多的水分停留。

2)调整面釉配方如下：

调整前：

调整后：

其中，熔块C是指透明熔块(膨胀系数为6.5×10^-7/℃)，化学分析成分：

熔块D是指锆白熔块(膨胀系数为6.3×10^-7/℃)，化学分析成分：

熔块E是指锆白熔块(膨胀系数为6.5×10^-7/℃)，化学分析成分：

在一个示例中，调整后的面釉化学成分为：

在一个更优选的示例中，调整面釉配方如下：

调整前：

调整后：

本发明在一般面釉配方中加入纳米级二氧化硅(白炭黑)，从而可以减少釉层表面有过多的水分停留。而且，本发明中设置底釉层和面釉层，底釉层是不透水层，有效地避免了由于瓷砖坯体吸水而导致的透底，面釉层是锆白釉层，提升了釉面的质感以及白度。

上述白炭黑是纳米级二氧化硅，可购自商用。其粒径范围可为7～40nm，比表面积可为210～300m²/g以上，堆积孔孔径为80～100nm。所述白炭黑可包括沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和/或超细二氧化硅凝胶，但不限于此，包括所有应用不同生产原理和工艺而制得的超细二氧化硅(纳米级二氧化硅)。

3、淋釉工艺

根据上述调整后的釉料配方，在瓷砖素坯上依次淋底釉和面釉。其中所述瓷砖素坯可以是按常规方法制备的瓷质砖生坯。

底釉所用的浆料的溶剂可为水，浆料的固含量可为65～80％。在一个示例中，底釉所用的浆料通过如下方法制备：1)按配方进行称量和配料，2)将配好的原料送入球磨机进行球磨，球磨介质为水，球磨时间为10～12小时，即可得到底釉所用的浆料。形成的底釉层的厚度可为0.1～0.16mm。

面釉所用的浆料的溶剂可为水，浆料的固含量可为65～80％。在一个示例中，面釉所用的浆料通过如下方法制备：1)按配方进行称量和配料，2)将配好的原料送入球磨机进行球磨，球磨介质为水，球磨时间为9～11小时，即可得到面釉所用的浆料。形成的面釉层的厚度可为0.25～0.32mm。

本发明通过釉料配方的调整，可使得釉面表面的干燥时间比正常时快了接近30％(原来一般是35秒，调整后为25秒)。

4、工艺路线的调整

为了达到更好的效果，本发明除了进行釉料配方调整外，还可以在淋釉后进行烘干。该烘干例如可通过额外加装一条烘干窑来实现。在一个示例中，烘干窑长15米，窑内最高温度300℃，下表是烘干时间和釉层含水分的对应表：

瓷片在烘干窑不同时间釉层的含水率(％)

从打印的结果来看，当水分＜5％时，打印的效果通过视觉判断已经和相纸的精细度差异不明显。因此，烘干时间优选为10～15分钟，更优选为12～15分钟。

5、喷墨打印图案

用数码喷墨机在釉面上喷打已设计好的喷墨图案。喷墨墨水为油性液体，可购自商用。常用的墨水颜色有粉红、红棕、桔黄、浅黄、青色、黑色等。具体颜色可根据需要形成的图案来选择。本发明中，釉层中含有白炭黑而减少了釉层表面有过多的水分停留，因此喷墨打印的图案基本能真实地还原电脑高分辨率打印文件的清晰度，从而获得喷墨高清瓷砖。

6、烧成、抛光

喷墨打印图案后，还可以进行烧成、抛光。烧成温度可为1120～1135℃，烧成时间可为38～45分钟。

本发明通过配方的优化以及工艺路线的调整，瓷砖生产的喷墨产品基本能真实地还原电脑高分辨率打印文件的清晰度，从而为家居设计以及实际应用提供了更好的瓷砖产品。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例1

1、按常规方法制备瓷砖素坯；

2、在瓷砖素坯上淋底釉，底釉配方为：

其中白炭黑QS-102购自东莞瑞鸿贸易有限公司，

底釉浆料的固含量为77％，底釉层厚度为0.1-0.16mm；

3、在底釉上淋面釉，面釉配方为：

面釉浆料的固含量为79％，面釉层厚度为0.25-0.32mm；

4、淋釉后进行烘干，烘干温度为280℃，烘干时间为8分钟；

5、烘干后，在釉层上喷墨打印图案，喷墨墨水为T3112、T3114、T3116、T3117(佛山明朝科技有限公司)；

6、喷墨打印图案后，进行烧成，烧成温度为1120-1135℃，烧成时间为38-45分钟。

对比例1

底釉配方为：

面釉配方为：

其余同实施例1。

图1和图2分别示出实施例1(面釉配方调整后)和对比例1(面釉配方调整前)的放大200倍的局部墨点图，对比可以看得出来，前后的墨点饱和度具有非常明显的差异，而这又严重地影响到图案的清晰度。图3和图4分别示出实施例1和对比例1制得的喷墨瓷砖的照片，可以看出实施例1制得的喷墨瓷砖的图案具有非常高的清晰度，而对比例1制得的喷墨瓷砖的图案较为模糊。

实施例2

底釉配方为：

面釉配方为：

其余同实施例1。白炭黑加入量为最少2％时，效果不明显。制得的喷墨高清瓷砖的照片如图5所示。

实施例3

底釉配方为：

面釉配方为：

其余同实施例1。白炭黑加入量为最大值10％时，釉浆性能发生很大的改变，产生了絮凝现象，从而影响到实际的生产。

产业应用性：本发明可应用于陶瓷生产领域，尤其为家居设计以及实际应用提供了更好的产品素材。

Claims (10)

1.一种喷墨高清瓷砖生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在瓷砖素坯上淋釉形成釉层；

(2)在所述釉层上喷墨打印图案；其中，

所述釉层由下而上包括底釉层和面釉层；

所述底釉层的配方为：按重量计，熔块A：10～30％，熔块B：30～70％，高岭土：2～10％，烧滑石：3～8％，钾长石：3～10％，白炭黑：2～10％；

所述面釉的配方为：按重量计，熔块C：6～30％，熔块D：10～30％，熔块E：20～70％，高岭土：2～10％，白炭黑：2～10％；

熔块A为不透水熔块，熔块B为不透水熔块，熔块C为透明熔块，熔块D为锆白熔块，熔块E为锆白熔块。

2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，熔块A的膨胀系数为7.7×10^-7/℃，化学分析成分：

熔块B的膨胀系数为6.2×10^-7/℃，化学分析成分：

熔块C的膨胀系数为6.5×10^-7/℃，化学分析成分：

熔块D的膨胀系数为6.3×10^-7/℃，化学分析成分：

熔块E的膨胀系数为6.5×10^-7/℃，化学分析成分：

3.根据权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于，所述白炭黑的粒径为7～40nm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的生产工艺，其特征在于，用于形成底釉层的底釉层浆料的固含量为65～80％，用于形成面釉层的面釉层浆料的固含量为65～80％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的生产工艺，其特征在于，在步骤(1)和步骤(2)之间还包括通过加装干燥窑，使得釉层的含水率降低的烘干步骤。

6.根据权利要求5所述的生产工艺，其特征在于，在所述烘干步骤中，烘干温度为150～300℃，烘干时间为2～20分钟，优选为10～15分钟。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的生产工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述釉层的含水率小于5％。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的生产工艺，其特征在于，所述底釉层的厚度为0.1～0.16mm，所述面釉层的厚度为0.25～0.32mm。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的生产工艺，其特征在于，步骤(2)中，待打印的图案是通过对具有特殊纹理的图案进行高精度扫描，之后经过艺术加工处理，转化为高清晰度的电脑打印文件而形成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的生产工艺，其特征在于，在步骤(2)后，还包括烧成步骤，其中烧成温度为1120～1135℃，烧成时间为38～45分钟。