CN105647287A

CN105647287A - 一种拨釉功能陶瓷墨水及其制备方法及生产方法

Info

Publication number: CN105647287A
Application number: CN201610145741.8A
Authority: CN
Inventors: 林海浪; 郑树龙; 桂劲宁
Original assignee: FOSHAN MRIS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: FOSHAN MRIS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2016-06-08

Abstract

本发明公开一种拨釉功能陶瓷墨水及其制备方法及生产方法。拨釉功能陶瓷墨水制备方法包括以下步骤：S1、将憎水材料、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，得到拨釉功能陶瓷墨水。本发明将憎水材料充分应用在陶瓷喷墨墨水中，利用无重金属污染的憎水材料，制备出高性能拨釉功能陶瓷墨水。另外，采用憎水材料作为分离剂，能有效避免用低熔点分离剂拨釉带来的拨釉轮廓粗糙导致的藏污问题，并且能避免使用氧化物分离剂与釉料产生硅酸盐反应影响发色的缺点。本发明采用憎水材料作为拨釉分离剂，还具有成本低廉的优点。

Description

一种拨釉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，尤其涉及一种拨釉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。

功能陶瓷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。

目前，油性色料墨水技术已经基本成熟，但是在功能陶瓷墨水方面的技术尚不成熟。现阶段国内外热卖的大理石瓷砖具有天然大理石相似的图案和纹理效果，特别是洞石效果，而洞石效果使用到的是丝网印刷的下陷釉的方法，尚未使用喷墨打印的办法实现拨釉效果的装饰。拨釉效果使得大理石瓷砖具有一些溶洞和拨开线条纹理的3D效果，达到天然大理石逼真的特点。使用丝网印刷的下陷釉主要材料是低温熔块材料，低温熔块比正常釉料的熔融温度低，经高温烧成后，低温熔块先熔融，高温釉料受低温熔块熔融的影响，产生裂开的效果，从而得到一些溶洞和拨开的线条。

另外，在瓷砖施釉过程中，釉料如果受到机油的污染，则施加到砖面后，会出现凹釉缺陷，即机油与亲水的水性釉料产生不相容的拨开效果。但是目前尚未有相关工艺应用有机憎水材料作为拨釉材料实现釉面的装饰，其原因是如果通过丝网印刷有机憎水材料，由于粘度高，污染面积大而限制其应用。

总的来说，现有技术中一般都是将无机氧化合物为分离剂原料，如铅化合物，铬化合物，钒化合物，其缺点是无机化合物会与陶瓷釉料发生反应，造成影响釉面效果和影响产品发色；或者使用的分离剂有重金属元素，不适合过量应用到陶瓷砖表面的装饰；或者使用氧化物材料作为分离剂，但其成本过高。

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拨釉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拨釉功能陶瓷墨水容易藏污、发色效果易受影响、含重金属、成本高等问题。

本发明的技术方案如下：

一种拨釉功能陶瓷墨水的制备方法，其中，包括以下步骤：

S1、将憎水材料、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，得到拨釉功能陶瓷墨水。

所述的制备方法，其中，所述步骤S1中，所述憎水材料为有机硅类材料和/或低表面张力油类材料。

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A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。

一种拨釉功能陶瓷墨水，其中，采用如上所述的制备方法制成。

一种拨釉功能陶瓷砖的制备方法，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、干燥后的陶瓷坯体上面釉；

G、上完面釉的陶瓷坯体进行印花；

H、印花完成后的陶瓷坯体喷墨打印如上所述的拨釉功能陶瓷墨水；

I、在陶瓷坯体上施一层保护釉；

J、放入窑炉烧成，制得拨釉功能陶瓷砖。

有益效果：本发明将憎水材料充分应用在陶瓷喷墨墨水中，利用无重金属污染的憎水材料，制备出一种适用于陶瓷喷墨打印的高性能拨釉功能陶瓷墨水。另外，采用憎水材料作为分离剂，在烧成前拨开釉料，拨釉效果明显，拨釉轮廓圆滑，能有效避免用低熔点分离剂拨釉带来的拨釉轮廓粗糙导致的藏污问题，并且能避免使用氧化物分离剂与釉料产生硅酸盐反应影响发色的缺点。本发明采用憎水材料作为拨釉分离剂，还具有成本低廉的优点。

附图说明

图1为本发明一种拨釉功能陶瓷墨水的制备方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明一种拨釉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

本发明提供一种拨釉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为本发明一种拨釉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：

S2、将搅拌得到的混合物进入砂磨机进行砂磨；

进一步，所述步骤S1中，所述憎水材料为有机硅类材料和/或低表面张力油类材料。所述有机硅类材料为硅烷硅树脂，硅橡胶或硅油等等，所述低表面张力材料为牛油等。

本发明中选用上述憎水材料，其不含重金属，并且憎水材料作为分离剂，在烧成前拨开釉料，拨釉效果明显，拨釉轮廓圆滑，可有效避免用低熔点分离剂拨釉带来拨釉轮廓粗糙带来的藏污问题，并且能避免使用氧化物分离剂与釉料产生硅酸盐反应，影响发色的缺点。同时上述憎水材料成本较低，有利于推广应用。

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十二烷基酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸甲酯等等。

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，憎水材料可更加充分地融合在墨水中，从而提高拨釉效果，拨釉轮廓更加圆滑。

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，得到拨釉功能陶瓷墨水。

本发明还提供一种拨釉功能陶瓷墨水，其采用如上所述的制备方法制成。

本发明还提供一种拨釉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、干燥后的陶瓷坯体上面釉；

T7、上完面釉的陶瓷坯体进行印花；

T8、印花完成后的陶瓷坯体喷墨打印如上所述的拨釉功能陶瓷墨水；

T9、在陶瓷坯体上施一层保护釉；

T10、放入窑炉烧成，制得拨釉功能陶瓷砖。

也就是说，拨釉功能陶瓷砖的生产过程如下：配制陶瓷原料——加水砂磨成陶瓷浆料——喷雾造粒——压制成型——坯体干燥——施面釉——印花（辊筒/喷墨）——喷墨打印拨釉功能陶瓷墨水——在坯体上施一层保护釉——烧成。

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，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，将陶瓷浆料喷雾干燥后得到陶瓷粉料，其水份含量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～11mm，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，干燥的陶瓷坯体强度大于1.3Mpa，上釉前，陶瓷坯体温度控制在55～70℃之间。

在所述步骤T6中，干燥后的陶瓷坯体上面釉，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，印花完成后的陶瓷坯体喷墨打印拨釉功能陶瓷墨水，喷墨打印拨釉功能陶瓷墨水温度在40-50℃，喷头距陶瓷坯体距离为1.0-2.0mm，拨釉功能陶瓷墨水的用量为3-20g/m²。

在所述步骤T9中，在陶瓷坯体上施一层保护釉，保护釉采用全通网印花，釉料比重为1.57±0.01g/ml，釉料细度为325目筛余≤0.5%。

在所述步骤T10中，窑炉烧成，烧成温度为1050-1200℃。

实施例1

将硅烷硅树脂、牛油、白矿油（溶剂）、聚丙烯酸甲酯（超分散剂）按照10：5：83：2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5kg/h，转速为1300r/min，砂磨机为30L卧式砂磨机。研磨到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，得到拨釉功能陶瓷墨水。

实施例2

将硅橡胶、牛油、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5kg/h，转速为1300r/min，砂磨机为30L卧式砂磨机。研磨到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，得到拨釉功能陶瓷墨水。

实施例3

将硅橡胶、硅烷硅树脂、牛油、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12：2：2：41:41:2的质量配比进行混合搅拌，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，砂磨机为30L卧式砂磨机。研磨到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，得到拨釉功能陶瓷墨水。

实施例4

拨釉功能陶瓷砖制备

（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）经砂磨后得到陶瓷浆料，陶瓷浆料水份含量为35%，浆料流速为60s，浆料细度为250目筛余0.9g。

（3）喷雾干燥后得到陶瓷粉料，陶瓷粉料水份含量为7%，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，成型厚度为10.8mmmm，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，坯体温度控制在60℃之间。

（6）干燥后的陶瓷坯体上面釉，采取淋釉方式，流速为流速32s，比重为1.86g/ml，施釉量为212g/片，釉料细度为325目筛余0.3g。

（7）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45℃，喷头距陶瓷坯体距离为1.5mm，喷墨打印真空度为85Pa，皮带速度为22米/min。

（8）印花完成后的陶瓷坯体喷墨打印拨釉功能陶瓷墨水，喷墨打印拨釉功能陶瓷墨水的温度为48℃，喷头距陶瓷坯体距离为1.5mm，拨釉功能陶瓷墨水的用量为12g/m²。

（9）在陶瓷坯体上施一层保护釉，保护釉采用全通网印花，釉料比重为1.57±0.01g/ml，釉料细度为325目筛余≤0.5%。

（10）窑炉烧成，烧成温度为1200℃。

综上所述，本发明将憎水材料充分应用在陶瓷喷墨墨水中，利用无重金属污染的憎水材料，制备出一种适用于陶瓷喷墨打印的高性能拨釉功能陶瓷墨水。另外，采用憎水材料作为分离剂，在烧成前拨开釉料，拨釉效果明显，拨釉轮廓圆滑，能有效避免用低熔点分离剂拨釉带来的拨釉轮廓粗糙导致的藏污问题，并且能避免使用氧化物分离剂与釉料产生硅酸盐反应影响发色的缺点。本发明采用憎水材料作为拨釉分离剂，还具有成本低廉的优点。

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

1.一种拨釉功能陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S2、将搅拌得到的混合物进入砂磨机进行砂磨；

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，所述憎水材料为有机硅类材料和/或低表面张力油类材料。

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。

9.一种拨釉功能陶瓷墨水，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。

10.一种拨釉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、干燥后的陶瓷坯体上面釉；

G、上完面釉的陶瓷坯体进行印花；

H、印花完成后的陶瓷坯体喷墨打印如权利要求9所述的拨釉功能陶瓷墨水；

I、在陶瓷坯体上施一层保护釉；

J、放入窑炉烧成，制得拨釉功能陶瓷砖。