CN105647286A - 一种胶水功能陶瓷墨水及其制备方法及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种胶水功能陶瓷墨水及其制备方法及生产方法。胶水功能陶瓷墨水制备方法包括以下步骤：S1、将粘合剂、溶剂、超分散剂按照15~30：71~85：0.3~6的质量配比进行混合搅拌；S2、将搅拌得到的混合物进入砂磨机进行砂磨；S3、将砂磨得到的混合物进行除铁过滤处理，得到胶水功能陶瓷墨水。本发明的胶水功能陶瓷墨水应用工艺具有定点打印，图案清晰的优势，产品品质得到大大提升。并且本发明能够将特殊效果的粉料定点喷印在特殊位置上，图案丰富，提升装饰效果，且相比全通网印刷成本大大降低。

Description

一种胶水功能陶瓷墨水及其制备方法及生产方法
技术领域
本发明涉及陶瓷墨水领域，尤其涉及一种胶水功能陶瓷墨水及其制备方法及生产方法。
背景技术
陶瓷制品的装饰经历了丝网印花、辊筒印花之后，在近几年又掀起了喷墨打印的高潮。喷墨打印技术已被称为我国陶瓷墙地砖印花技术的第三次革命，越来越多的国内陶瓷企业看好此发展方向。喷墨打印机较之丝网印花和辊筒印花，具有许多无可比拟的优势：其能在极短的时间内使陶瓷产品达到个性化的要求，更加适合当今瓷砖装饰时装化、个性化、小批量、多花色的发展趋向。喷墨打印陶瓷产品的精细度接近高清晰的图片；采用传统技术的产品会受到规格等方面的限制，而喷墨打印技术在理论上没有规格限制。近几年仿古砖迅猛发展，一些高端品种（如仿树皮、仿原木、高仿大理石洞石砖等）饰釉砖表面是凹凸不平的立体面，采用丝网和辊筒技术难以实现印花，唯有喷墨印花技术可以在凹凸面上实现印刷，真实地还原自然材料的纹理和效果。
喷墨打印技术的核心包括设备、产品设计和墨水。喷墨打印设备和产品设计在我国已经取得了突破，但是作为关键技术的功能陶瓷墨水在国内外研究应用仍然较少。由于在功能陶瓷墨水的制备方面国内企业还未形成竞争力，因此一些国外生产商对我国进行技术封锁，同时导致国内生产企业必须承担较高的采购成本。因此，功能陶瓷墨水的制备是目前国内陶瓷企业亟需攻关的重要课题。
陶瓷功能墨水是含有某种特殊功能无机材料的墨水。陶瓷墨水通常由无机非金属材料（色料、釉料、功能材料）、溶剂、分散剂、结合剂、表面活性剂及其它辅料构成。无机非金属材料（色料、釉料、功能材料）是墨水的核心物质，其颗粒粒度应小于1μm，颗粒尺寸分布较窄，具有较好的分散性和稳定性，受溶剂等其它物质的影响较小。
金属砖可以呈现金、银、不锈钢或锈铁色调，依照表面涂纹不同，有不同的变化，有的表面亮光点点，有地呈现出涟漪、格纹等图样。是近年来才从西方引进国内的新型瓷砖。金属砖耐磨性好，颜色稳定、亮丽，给人以视觉冲击等特点。可用在室外墙壁上作线条，点缀建筑物，起到画龙点睛的效果。可用于室内局部装饰，用金属砖的亮丽给人以金碧辉煌之感，提高房屋装潢的格调与品位。
闪光粉喷印在瓷砖釉面，高温烧成后析出矿物晶体而使釉面强烈反光。
陶瓷甩干粒工艺一直是陶瓷行业需要突破的技术难题，如后期印金属粉，闪光粉等，有试过用丝网印刷的技术，但是由于丝网印刷干粉容易封网的缺点，大大限制了这些材料的大规模应用。
现有技术中的金属功能陶瓷砖采用全通网印刷，在烧成后再把多余的刨去，严重浪费资源，成本高昂。现有的平板印刷技术图案不够细腻，图案设计单一。现有的平板印刷技术不成熟，常常会出现阴阳色。
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胶水功能陶瓷墨水及其制备方法及生产方法，旨在解决现有技术中的陶瓷墨水其成本高、产品品质不高等问题。
本发明的技术方案如下：
一种胶水功能陶瓷墨水的制备方法，其中，包括以下步骤：
S1、将粘合剂、溶剂、超分散剂按照15~30：71~85：0.3~6的质量配比进行混合搅拌；
S2、将搅拌得到的混合物进入砂磨机进行砂磨；
S3、将砂磨得到的混合物进行除铁过滤处理，得到胶水功能陶瓷墨水。
所述的制备方法，其中，所述步骤S1中，所述粘合剂为酰胺多元醇和/或乳胶粉。
所述的制备方法，其中，所述步骤S1中，溶剂为烃类、酯类、联苯类的一种或几种。
所述的制备方法，其中，所述步骤S1中，超分散剂为聚丙烯酸脂类或树脂类的一种或两种。
所述的制备方法，其中，所述步骤S1中，搅拌时间为1h，转速为200r/min。
所述的制备方法，其中，所述步骤S2中，砂磨效率为30Kg/h。
所述的制备方法，其中，所述步骤S2中，转速为1300r/min。
所述的制备方法，其中，所述步骤S2中，混合物砂磨至细度为D10＞0.05μm，D90为0.3±0.05μm，D100＜1μm。
一种胶水功能陶瓷墨水，其中，采用如上所述的制备方法制成。
一种胶水功能陶瓷砖的生产方法，其中，包括以下步骤：
A、配制陶瓷原料；
B、将陶瓷原料经砂磨后得到陶瓷浆料；
C、将陶瓷浆料喷雾干燥后得到陶瓷粉料；
D、将陶瓷粉料压制成型得到陶瓷坯体；
E、将陶瓷坯体进行干燥；
F、在干燥后的陶瓷坯体上施面釉；
G、在上完面釉的陶瓷坯体上进行印花；
H、在陶瓷坯体上喷墨打印如上所述的胶水功能陶瓷墨水；
I、在陶瓷坯体上布一层装饰粉料；
J、用风机吹去未被粘住的装饰粉料；
K、将陶瓷坯体放入窑炉烧成。
有益效果：本发明的胶水功能陶瓷墨水应用工艺具有定点打印，图案清晰的优势，产品品质得到大大提升。并且本发明能够将特殊效果的装饰粉料定点喷印在特殊位置上，图案丰富，提升装饰效果，且相比全通网印刷成本大大降低。
附图说明
图1为本发明一种胶水功能陶瓷墨水的制备方法较佳实施例的流程图。
图2为本发明一种胶水功能陶瓷砖的生产方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种胶水功能陶瓷墨水及其制备方法及生产方法，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。
请参阅图1，图1为本发明一种胶水功能陶瓷墨水的制备方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括以下步骤：
S1、将粘合剂、溶剂、超分散剂按照15~30：71~85：0.3~6的质量配比进行混合搅拌；
S2、将搅拌得到的混合物进入砂磨机进行砂磨；
S3、将砂磨得到的混合物进行除铁过滤处理，得到胶水功能陶瓷墨水。
在本发明中，所述粘合剂为酰胺多元醇和/或乳胶粉。所述酰胺多元醇为乳酸酯、内酯、羟基乙酸、羟基乙酸酯，或者所述酰胺多元醇为上述乳酸酯、内酯、羟基乙酸、羟基乙酸酯中的一种或几种与胺的反应产物。乳胶粉为醋酸乙烯/乙烯酯共聚物、月桂酸乙烯/乙烯/氯乙烯共聚物、丙烯酸类等等。本发明所制备的胶水功能陶瓷墨水，其具有定点打印，图案清晰的优势，并后续作为制作陶瓷砖的原料，具有成本低的优势。
溶剂为烃类、酯类、联苯类的一种或几种，例如所述溶剂为白矿油、异丙基联苯等等。超分散剂为聚丙烯酸脂类或树脂类的一种或两种，例如所述超分散剂为聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或聚丙烯酸十二烷基酯等等。
所述步骤S1中，搅拌时间为1h，转速为200r/min。搅拌设备为篮式搅拌机。上述条件下，各原料能够充分混合均匀，并且可保留原料的优良性能。
所述步骤S2中，砂磨效率为30Kg/h,转速为1300r/min，砂磨设备为30L卧式砂磨机，在该条件下，保证了砂磨后得到的混合物颗粒粒度小，粒径分布更均匀。具体来说，按照上述砂磨条件，将混合物砂磨至细度为D10＞0.05μm，D90为0.3±0.05μm，D100＜1μm。即混合物细度均小于1μm。在达到该细度后，粘合剂可更加充分地融合在墨水中，从而提升墨水的产品性能。
在所述步骤S3中，混合物在抽真空条件下，使用孔径≤1μm的滤网进行除铁过滤，得到胶水功能陶瓷墨水。
本发明还提供一种胶水功能陶瓷墨水，其采用如上所述的制备方法制成。
本发明还提供一种胶水功能陶瓷砖的生产方法，如图2所示，其包括以下步骤：
T1、配制陶瓷原料；
T2、将陶瓷原料经砂磨后得到陶瓷浆料；
T3、将陶瓷浆料喷雾干燥后得到陶瓷粉料；
T4、将陶瓷粉料压制成型得到陶瓷坯体；
T5、将陶瓷坯体进行干燥；
T6、在干燥后的陶瓷坯体上施面釉；
T7、在上完面釉的陶瓷坯体上进行印花；
T8、在陶瓷坯体上喷墨打印如权利要求9所述的胶水功能陶瓷墨水；
T9、在陶瓷坯体上布一层装饰粉料；
T10、用风机吹去未被粘住的装饰粉料；
T11、将陶瓷坯体放入窑炉烧成。
本发明通过引入喷墨打印技术，利用制造的胶水陶瓷功能墨水，配合釉线布料工艺，获得一种适用于陶瓷喷墨打印的胶水功能陶瓷墨水及其制备陶瓷砖的生产方法。
在所述步骤T1中，按照化学组成（wt%）SiO2：67.65、Al2O3：18.45、Fe2O3：0.95、TiO2：0.37、CaO：0.01、MgO：0.95、K2O：2.39、Na2O：2.04、烧失：5.35，配制得到陶瓷原料。
在所述步骤T2中，陶瓷原料经砂磨后得到陶瓷浆料，陶瓷浆料水份含量为33%～36%（质量百分比），浆料流速为40～70s，浆料细度为250目筛余0.8～1.0g。
在所述步骤T3中，陶瓷浆料经喷雾干燥后得到陶瓷粉料，陶瓷粉料水份为6.5~7.2%（质量百分比），颗粒级配为20目上<5%，30～80目>80%，100目下<3%。
在所述步骤T4中，陶瓷粉料经由260～280bar的成型压力压制成型得到陶瓷坯体，成型厚度为10.8mm～11.mm，成型尺寸为713×713mm。
在所述步骤T5中，压制成型后的陶瓷坯体进行干燥，干燥坯体强度大于1.3Mpa，干燥的陶瓷坯体温度控制在55～70℃之间。
在所述步骤T6中，干燥后的陶瓷坯体施面釉，采取淋釉方式，流速为流速28~35s，比重为1.85~1.88g/ml，施釉量为210~215g/片，釉料细度为325目筛余0.2～0.4g。
在所述步骤T7中，上完面釉的陶瓷坯体进行印花，采用喷墨打印印花，喷墨打印温度在40-50℃，喷头距陶瓷坯体距离为1.0-2.0mm，喷墨打印真空度为82~95Pa，皮带速度为22米/min。
在所述步骤T8中，在干燥后的陶瓷坯体喷墨打印胶水功能陶瓷墨水，胶水功能陶瓷墨水温度在30-45℃，喷头距陶瓷坯体距离为1.0-2.0mm，胶水功能陶瓷墨水的用量视设计图案而定，约为5-30g/m2。
在所述步骤T9中，通过震动网在陶瓷坯体上布一层特殊效果的装饰粉料,如金属粉或闪光粉等，震动网不需要全通，根据喷印胶水的纹路适当放大下料范围即可。
在所述步骤T10中，用风机吹去没有被粘住的特殊效果粉料，风力以不吹掉胶水粘住的粉料为适宜。被吹出去的粉料用收集袋收集，重复利用。
在所述步骤T11中，窑炉烧成，烧成温度为1050-1200℃，制得胶水功能陶瓷砖。
实施例1
将乳酸酯（粘合剂）、内酯（粘合剂）、白矿油（溶剂）、聚丙烯酸甲酯（超分散剂）按照10：5：80：5的质量配比进行混合搅拌，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20Kg/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，进行除铁过滤。过滤完成后，得到胶水功能陶瓷墨水。
实施例2
将羟基乙酸（粘合剂）、羟基乙酸酯（粘合剂）、异丙基联苯（溶剂）、聚丙烯酸乙酯（超分散剂）按照10：6：80：4的质量配比进行混合搅拌，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20Kg/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，进行除铁过滤。过滤完成后，得到胶水功能陶瓷墨水。
实施例3
将羟基乙酸（粘合剂）、羟基乙酸酯（粘合剂）、乳酸酯（粘合剂）、白矿油（溶剂）、异丙基联苯（溶剂）、聚丙烯酸十二烷基酯（超分散剂）按照12：2：2：40:40:4的质量配比进行混合搅拌，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20Kg/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，进行除铁过滤。过滤完成后，得到胶水功能陶瓷墨水。
实施例4
胶水功能陶瓷砖制备
（1）按照化学组成（wt%）SiO2：67.65、Al2O3：18.45、Fe2O3：0.95、TiO2：0.37、CaO：0.01、MgO：0.95、K2O：2.39、Na2O：2.04、烧失：5.35，配制得到陶瓷原料。
（2）将陶瓷原料经球磨后得到陶瓷浆料，浆料水份为35%，浆料流速为55s，浆料细度为250目筛余0.9g。
（3）喷雾干燥后得到粉料水份为6.8%，颗粒级配为20目上<5%，30～80目>80%，100目下<3%。
（4）陶瓷粉料经由270bar的成型压力压制成型得到陶瓷，成型厚度为10.9mm，成型尺寸为713×713mm。
（5）压制成型后的陶瓷坯体进行干燥，干燥坯体强度大于1.3Mpa，上釉前，陶瓷坯体温度控制在60℃之间。
（6）干燥后的坯体上面釉，采取淋釉方式，流速为流速32s，比重为1.86g/ml，施釉量为213g/片，釉料细度为325目筛余0.3g。
（7）上完面釉的坯体进行印花，采用喷墨打印印花，喷墨打印温度在45℃，喷头距陶瓷坯体距离为1.5mm，喷墨打印真空度为88Pa，皮带速度为22米/min。
（8）印花完成后的陶瓷坯体喷墨打印胶水功能陶瓷墨水，胶水功能陶瓷墨水温度控制在45℃，喷头距陶瓷坯体距离为1.5mm，胶水功能陶瓷墨水的用量为15g/m2。
（9）在陶瓷坯体上施一层特殊效果粉体，粉体采用全通网印花，粉体细度为80目筛余≤0.05%。
（10）吹掉没有被粘住的粉体。
（10）窑炉烧成，烧成温度为1100℃。
综上所述，本发明的胶水功能陶瓷墨水应用工艺具有定点打印，图案清晰的优势，产品品质得到大大提升。并且本发明能够将特殊效果的装饰粉料定点喷印在特殊位置上，图案丰富，提升装饰效果，且相比全通网印刷成本大大降低。
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)

1.一种胶水功能陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将粘合剂、溶剂、超分散剂按照15~30：71~85：0.3~6的质量配比进行混合搅拌；
S2、将搅拌得到的混合物进入砂磨机进行砂磨；
S3、将砂磨得到的混合物进行除铁过滤处理，得到胶水功能陶瓷墨水。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述粘合剂为酰胺多元醇和/或乳胶粉。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，溶剂为烃类、酯类、联苯类的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，超分散剂为聚丙烯酸脂类或树脂类的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，搅拌时间为1h，转速为200r/min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，砂磨效率为30Kg/h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，转速为1300r/min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，混合物砂磨至细度为D10＞0.05μm，D90为0.3±0.05μm，D100＜1μm。
9.一种胶水功能陶瓷墨水，其特征在于，采用如权利要求1~8任一项所述的制备方法制成。
10.一种胶水功能陶瓷砖的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、配制陶瓷原料；
B、将陶瓷原料经砂磨后得到陶瓷浆料；
C、将陶瓷浆料喷雾干燥后得到陶瓷粉料；
D、将陶瓷粉料压制成型得到陶瓷坯体；
E、将陶瓷坯体进行干燥；
F、在干燥后的陶瓷坯体上施面釉；
G、在上完面釉的陶瓷坯体上进行印花；
H、在陶瓷坯体上喷墨打印如权利要求9所述的胶水功能陶瓷墨水；
I、在陶瓷坯体上布一层装饰粉料；
J、用风机吹去未被粘住的装饰粉料；
K、将陶瓷坯体放入窑炉烧成。
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