CN107840574A - 一种适用于数码打印的白釉墨水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于数码打印的白釉墨水及其制备方法，所述白釉墨水包括5～20重量份烧滑石，5～15重量份霞石粉，5～20重量份钠长石，5～15重量份煅烧氧化铝，1～8重量份煅烧氧化锌，10～30重量份化学锆，5～8重量份水性分散剂，20～40重量份醚类化合物，10～30重量份醇类化合物，1～5重量份不饱和酸；所述白釉墨水粘度均为10～20 mPa·s，粒径D50：300～350nm，D90：500～550nm，D99小于1μm，流动性和稳定性好，在坯体上喷墨打印，可以作为面釉使用；使用数码打印机打印，100%灰阶打印发色，白度值为60以上，釉面低温平整，防污效果良好，适用的温度范围广，印花发色效果好，打印后的墨水干燥速度快，约10s可以完全干燥，印花细腻；所述制备方法操作简单，生产成本低，适合与大规模应用。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷墨水及其制备技术领域，特别涉及一种适用于数码打印的白釉墨水及其制备方法。
背景技术
目前市面上的面釉一般采用淋釉、喷釉、印刷施釉等方式施工在陶瓷坯体上。对于坯体材料比较薄的产品如：薄板，因为工艺的限制，需要的施釉量比较多，施釉量大带来的水分会影响坯体的强度，容易造成坯体材料在烧制过程中开裂，砖型变形，优等率低等质量问题，同时存在人员配置多，环境污染严重等问题。
可见，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种适用于数码打印的白釉墨水及其制备方法，旨在解决现有技术中施釉量多带来过多的水分，影响坯体的强度不适合与大规格的薄板的生产以及陶瓷生产过程中的污染问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种适用于数码打印的白釉墨水,包括以下重量份的成分：
烧滑石 5～20份，
霞石粉 5～15份，
钠长石 5～20份，
煅烧氧化铝 5～15份，
煅烧氧化锌 1～8份，
化学锆 10～30份，
水性分散剂 5～8份，
醚类化合物 20～40份，
醇类化合物 10～30份，
不饱和酸 1～5份。
所述的适用于数码打印的白釉墨水中，所述的钠长石包括以下质量份的成分：
Na2O 10～13%，
Al2O3 16～20%，
SiO2 65～70%。
所述的适用于数码打印的白釉墨水中，所述的醇类化合物包括乙二醇、二甘醇、丙二醇中的一种或几种。
所述的适用于数码打印的白釉墨水中，所述的水性分散剂为水性胺类嵌段共聚物。
所述的适用于数码打印的白釉墨水中，所述的醚类化合物包括二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单丁醚中的一种或多种。
所述的适用于数码打印的白釉墨水中，所述的不饱和酸包括油酸、椰油酸、棕榈油酸中的一种或多种。
所述的适用于数码打印的白釉墨水中，所述的白釉墨水中的无机粉体的酸碱性呈中性，电导率为10～50 us/cm。
所述的适用于数码打印的白釉墨水中，所述的白釉墨水的细度D50：300～350nm，D90：500～550nm， D99小于1μm，40℃的条件下的粘度为10～20 mPa·s。
一种适用于数码打印的白釉墨水的制备方法，包括以下步骤：
A.分别将烧滑石、霞石粉、钠长石、煅烧氧化铝、煅烧氧化锌、化学锆气流粉碎至2000目；
B.将步骤A中气流粉碎后的原料与所述白釉墨水的其他成分分别按其重量份加入到砂磨机中研磨；
C.检测上述步骤B中研磨后的白釉墨水的细度和粘度，合格则进入下一工序，不合格则返回步骤B继续研磨；
D.过滤，收集滤液，所述滤液再次过滤，收集滤液，得白釉墨水成品。
所述的适用于数码打印的白釉墨水的制备方法中，所述的步骤D为将步骤C中检验合格的白釉墨水先后通过过滤精度为3μm和2μm的滤芯，收集滤液，然后将收集后的滤液再次通过过滤精度为1μm的滤芯，收集滤液，得白釉墨水成品。
有益效果：
本发明提供了一种适用于数码打印的白釉墨水及其制备方法，所述白釉墨水粘度低，流动性和稳定性好，在坯体上喷墨打印后，可以作为面釉使用；使用数码打印机打印，用量少，适合大规格薄板的生产，100%灰阶打印发色，白度值为60以上，釉面低温平整，防污效果良好，适用的温度范围广，印花发色效果好，打印后的白釉墨水干燥速度快，约10s可以完全干燥，有利于印花的细腻度和陶瓷砖生产走线；所述制备方法操作简单，生产成本低，适合与大规模应用。
附图说明
图1为本发明提供的适用于数码打印的白釉墨水的制备方法的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种适用于数码打印的白釉墨水及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种适用于数码打印的白釉墨水,包括以下重量份的成分：
烧滑石 5～20份，
霞石粉 5～15份，
钠长石 5～20份，
煅烧氧化铝 5～15份，
煅烧氧化锌 1～8份，
化学锆 10～30份，
水性分散剂 5～8份，
醚类化合物 20～40份，
醇类化合物 10～30份，
不饱和酸 1～5份。
上述白釉墨水中的烧滑石耐水性、耐磨性、耐老化性、耐污性和化学稳定性好，在紫外光的照射下不变色，能长久保持原有的光泽和色彩，应用在所述白釉墨水中能够有效地降低陶瓷砖的烧成温度，增加坯体的白度和热稳定性，搭配霞石粉使用，更加有效地扩宽了所述白釉墨水的烧成范围；霞石粉熔点低，流动性好，能够提高低温坯体的瓷化程度，改善坯体的膨胀系数，加固坯体和釉面的结合程度，避免坯体膨胀系数过低，造成釉面开裂和坯体吸湿膨胀；所述白釉墨水中各种成分协同作用，使所述白釉墨水干燥速度快，印花发色效果好，白度值高，釉面低温平整，防污效果良好，印花细腻，适合于使用数码打印机打印，省时省料，节能环保。
优选地，所述的钠长石包括以下质量份的成分：
Na2O 10～13%，
Al2O3 16～20%，
SiO2 65～70%。
钠长石能够增加釉面的柔软性，降低所述白釉墨水中各成分的熔融温度，上述成分的钠长石含有的Na2O、 Al2O3 和SiO2外的非主体成分少，流动性好，能够保证釉料的均匀性。
优选地，所述的醇类化合物包括乙二醇、二甘醇、丙二醇中的一种或几种；上述醇类化合物作为溶剂使用，与有机溶剂和水的相容性好，保证所述白釉墨水在坯体上具有良好的润湿作用，有利于提高白釉墨水在坯体上的干燥速度。
优选地，所述的水性分散剂为水性胺类嵌段共聚物；水性胺类嵌段共聚物与水具有极好的相容性，能极好的解决白釉墨水在坯体上喷墨打印过程中墨水淤积板结的问题。
优选地，所述的醚类化合物包括二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单丁醚中的一种或多种；上述溶剂与有机溶剂和水的相容性好，能够增加所述白釉墨水的流动性和流平性，有效提高坯体上的墨水的干燥速度，使所述白釉墨水打印出的图案色泽均匀，发色效果好。
优选地，所述的不饱和酸包括油酸、椰油酸、棕榈油酸中的一种或多种；作为快干剂使用，能有效地提高白釉墨水在坯体上的干燥速度。
优选地，所述的白釉墨水中的无机粉体的酸碱性呈中性，电导率为10～50us/cm；白釉墨水呈中性不会对数码打印机及坯体等产生腐蚀；白釉墨水的电导率一般是衡量该白釉墨水中盐含量的高低，含盐量过高容易产生结晶，影响白釉墨水的品质、堵塞喷头以及导电导致喷头烧毁，上述范围的电导率所述白釉墨水不会产生结晶而堵塞、甚至烧毁喷头。
优选地，所述的白釉墨水的细度D50：300～350nm，D90：500～550nm，D99小于1μm，40℃的条件下的粘度为10～20 mPa·s。
陶瓷墨水的细度是指陶瓷墨水中粉粒的颗粒大小，是陶瓷墨水的一个重要的指标，墨水的细度过大，不利于均匀地分散，而且容易堵塞打印机机的喷头；墨水的细度过小，打印后影响陶瓷产品的发色，此细度满足一般陶瓷数码打印机的工艺需求的同时又具备良好的发色效果和遮盖效果。
陶瓷墨水的粘度指标会随着环境温度的改变而变化，粘度高低的不同对应的数码打印机的喷墨状态发生极大变化，极其容易引起喷孔喷射不稳定，容易出现断线、断墨的现象,适当的粘度可以确保所述白釉墨水在数码打印机内循环流动顺畅，有利于所述白釉墨水喷出和墨滴的均匀形成，粘度太小，则所述白釉墨水内摩擦力小，液滴呈弯月形而产生阻尼振荡，影响喷射速度，粘度过大，所述白釉墨水流动性差，且不易形成小液滴；上述粘度要求使所述白釉墨水在数码打印机中能够流动顺畅，喷出的墨滴均匀，且满足一般陶瓷数码打印机的工艺需求。
请参阅图1，一种适用于数码打印的白釉墨水的制备方法，包括以下步骤：
A.分别将烧滑石、霞石粉、钠长石、煅烧氧化铝、煅烧氧化锌、化学锆气流粉碎至2000目；粉碎后的材料有助于均匀地分散，更好地被溶剂和其它助剂包裹，防止所述墨水中粉料结块和沉降，影响其性能，而且可以减少后续研磨工序所用的时间以及对研磨介质的损耗；使用气流粉碎，使物料在高压气流的冲击下互相碰撞和摩擦被粉碎，粉碎效果好，精度高、细度均匀，而且粉碎后的物料按粗细自动分离，节省了人工再次分离物料的工序；
B.将步骤A中气流粉碎后的原料与所述白釉墨水的其他成分分别按其重量份加入到砂磨机中研磨；
C.检测上述步骤B中研磨后的产物的细度和粘度，合格则进入下一工序，不合格则返回步骤B继续研磨；
D.过滤，收集滤液，所述滤液再次过滤，收集滤液，得白釉墨水成品。
优选地，所述的步骤D为将步骤C中检验合格的白釉墨水先后通过过滤精度为3μm和2μm的滤芯，收集滤液，然后将收集后的滤液再次通过过滤精度为1μm的滤芯，收集滤液，得白釉墨水成品；分多次使用不同过滤精度的滤芯进行过滤，逐步除去所述白釉墨水中的粗颗粒物，保证了过滤的效率，滤液的质量，所述滤芯的选择是根据所述白釉墨水的细度要求设置。
实施例1
所述适用于数码打印的白釉墨水,包括以下重量份的成分：
烧滑石 5份，
霞石粉 15份，
钠长石 6份，
煅烧氧化铝 12份，
煅烧氧化锌 8份，
化学锆 22份，
水性分散剂 5份，
醚类化合物 26份，
醇类化合物 10份，
不饱和酸 1份。
该适用于数码打印的白釉墨水的制备方法包括以下步骤：
A.分别将烧滑石、霞石粉、钠长石、煅烧氧化铝、煅烧氧化锌、化学锆气流粉碎至2000目；
B.将步骤A中气流粉碎后的原料与所述白釉墨水的其他成分分别按其重量份加入到砂磨机中研磨；
C.检测上述步骤B中研磨后的墨水的细度和粘度，细度D50：300～350nm，D90：500～550nm，D99小于1μm，40℃的条件下的粘度为10 mPa·s，则判定为合格，进入下一工序，否则返回步骤B继续研磨；
D. 将步骤C中检验合格的白釉墨水先后通过过滤精度为3μm和2μm的滤芯，收集滤液，然后将收集后的滤液再次通过过滤精度为1μm的滤芯，收集滤液，得白釉墨水成品。
实施例2
所述适用于数码打印的白釉墨水,包括以下重量份的成分：
烧滑石 16份，
霞石粉 5份，
钠长石 8份，
煅烧氧化铝 15份，
煅烧氧化锌 1份，
化学锆 28份，
水性分散剂 6份，
醚类化合物 20份，
醇类化合物 15份，
不饱和酸 2份。
该适用于数码打印的白釉墨水的制备方法包括以下步骤：
A.分别将烧滑石、霞石粉、钠长石、煅烧氧化铝、煅烧氧化锌、化学锆气流粉碎至2000目；
B.将步骤A中气流粉碎后的原料与所述白釉墨水的其他成分分别按其重量份加入到砂磨机中研磨；
C.检测上述步骤B中研磨后的墨水的细度和粘度，细度D50：300～350nm，D90：500～550nm，D99小于1μm，40℃的条件下的粘度为20 mPa·s，则判定为合格，进入下一工序，否则返回步骤B继续研磨；
D. 将步骤C中检验合格的白釉墨水先后通过过滤精度为3μm和2μm的滤芯，收集滤液，然后将收集后的滤液再次通过过滤精度为1μm的滤芯，收集滤液，得白釉墨水成品。
实施例3
所述适用于数码打印的白釉墨水,包括以下重量份的成分：
烧滑石 12份，
霞石粉 13份，
钠长石 12份，
煅烧氧化铝 10份，
煅烧氧化锌 3份，
化学锆 15份，
水性分散剂 7份，
醚类化合物 32份，
醇类化合物 20份，
不饱和酸 3份。
该适用于数码打印的白釉墨水的制备方法包括以下步骤：
A.分别将烧滑石、霞石粉、钠长石、煅烧氧化铝、煅烧氧化锌、化学锆气流粉碎至2000目；
B.将步骤A中气流粉碎后的原料与所述白釉墨水的其他成分分别按其重量份加入到砂磨机中研磨；
C.检测上述步骤B中研磨后的墨水的细度和粘度，细度D50：300～350nm，D90：500～550nm，D99小于1μm，40℃的条件下的粘度为13 mPa·s，则判定为合格，进入下一工序，否则返回步骤B继续研磨；
D. 将步骤C中检验合格的白釉墨水先后通过过滤精度为3μm和2μm的滤芯，收集滤液，然后将收集后的滤液再次通过过滤精度为1μm的滤芯，收集滤液，得白釉墨水成品。
实施例4
所述适用于数码打印的白釉墨水,包括以下重量份的成分：
烧滑石 8份，
霞石粉 10份，
钠长石 16份，
煅烧氧化铝 5份，
煅烧氧化锌 5份，
化学锆 18份，
水性分散剂 8份，
醚类化合物 36份，
醇类化合物 25份，
不饱和酸 4份。
该适用于数码打印的白釉墨水的制备方法包括以下步骤：
A.分别将烧滑石、霞石粉、钠长石、煅烧氧化铝、煅烧氧化锌、化学锆气流粉碎至2000目；
B.将步骤A中气流粉碎后的原料与所述白釉墨水的其他成分分别按其重量份加入到砂磨机中研磨；
C.检测上述步骤B中研磨后的墨水的细度和粘度，细度D50：300～350nm，D90：500～550nm，D99小于1μm，40℃的条件下的粘度为15 mPa·s，则判定为合格，进入下一工序，否则返回步骤B继续研磨；
D. 将步骤C中检验合格的白釉墨水先后通过过滤精度为3μm和2μm的滤芯，收集滤液，然后将收集后的滤液再次通过过滤精度为1μm的滤芯，收集滤液，得白釉墨水成品。
实施例5
所述适用于数码打印的白釉墨水,包括以下重量份的成分：
烧滑石 20份，
霞石粉 7份，
钠长石 20份，
煅烧氧化铝 8份，
煅烧氧化锌 6份，
化学锆 10份，
水性分散剂 8份，
醚类化合物 40份，
醇类化合物 30份，
不饱和酸 5份。
该适用于数码打印的白釉墨水的制备方法包括以下步骤：
A.分别将烧滑石、霞石粉、钠长石、煅烧氧化铝、煅烧氧化锌、化学锆气流粉碎至2000目；
B.将步骤A中气流粉碎后的原料与所述白釉墨水的其他成分分别按其重量份加入到砂磨机中研磨；
C.检测上述步骤B中研磨后的墨水的细度和粘度，细度D50：300～350nm，D90：500～550nm，D99小于1μm，40℃的条件下的粘度为18 mPa·s，则判定为合格，进入下一工序，否则返回步骤B继续研磨；
D. 将步骤C中检验合格的白釉墨水先后通过过滤精度为3μm和2μm的滤芯，收集滤液，然后将收集后的滤液再次通过过滤精度为1μm的滤芯，收集滤液，得白釉墨水成品。
上述实施例1～5所述方案中制备的白釉墨水粘度均为10～20 mPa·s，流动性和稳定性好，在坯体上喷墨打印，可以作为面釉使用，使用数码打印机打印，100%灰阶打印发色，白度值为60以上，釉面低温平整，防污效果良好，适用的温度范围广，印花发色效果好，打印后的白釉墨水干燥速度快，约10s可以完全干燥，印花细腻。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于数码打印的白釉墨水,其特征在于，包括以下重量份的成分：
烧滑石 5～20份，
霞石粉 5～15份，
钠长石 5～20份，
煅烧氧化铝 5～15份，
煅烧氧化锌 1～8份，
化学锆 10～30份，
水性分散剂 5～8份，
醚类化合物 20～40份，
醇类化合物 10～30份，
不饱和酸 1～5份。
2.根据权利要求1所述的适用于数码打印的白釉墨水，其特征在于，所述的钠长石包括以下质量份的成分：
Na2O 10～13%，
Al2O3 16～20%，
SiO2 65～70%。
3.根据权利要求1所述的适用于数码打印的白釉墨水，其特征在于，所述的醇类化合物包括乙二醇、二甘醇、丙二醇中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的适用于数码打印的白釉墨水，其特征在于，所述的水性分散剂为水性胺类嵌段共聚物。
5.根据权利要求1所述的适用于数码打印的白釉墨水，其特征在于，所述的醚类化合物包括二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单丁醚中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的适用于数码打印的白釉墨水，其特征在于，所述的不饱和酸包括油酸、椰油酸、棕榈油酸中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的适用于数码打印的白釉墨水，其特征在于，所述的白釉墨水中的无机粉体的酸碱性呈中性，电导率为10～50us/cm。
8.根据权利要求1所述的适用于数码打印的白釉墨水，其特征在于，所述的白釉墨水的细度D50：300～350nm，D90：500～550nm，D99小于1μm，40℃的条件下的粘度为10～20 mPa·s。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的适用于数码打印的白釉墨水的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
A.分别将烧滑石、霞石粉、钠长石、煅烧氧化铝、煅烧氧化锌、化学锆气流粉碎至2000目；
B.将步骤A中气流粉碎后的原料与所述白釉墨水的其他成分分别按其重量份加入到砂磨机中研磨；
C.检测上述步骤B中研磨后的白釉墨水的细度和粘度，合格则进入下一工序，不合格则返回步骤B继续研磨；
D.过滤，收集滤液，所述滤液再次过滤，收集滤液，得白釉墨水成品。
10.根据权利要求9所述的适用于数码打印的白釉墨水的制备方法，其特征在于，所述的步骤D为将步骤C中检验合格的白釉墨水先后通过过滤精度为3μm和2μm的滤芯，收集滤液，然后将收集后的滤液再次通过过滤精度为1μm的滤芯，收集滤液，得白釉墨水成品。
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