CN108641483B - 一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水及其制备方法 - Google Patents

一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及喷墨打印技术领域，具体涉及一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水及其制备方法，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水包括以下组份：熔融石英、煅烧氧化锌、水铝石、硅酸锆、高温熔块、分散剂、消泡剂和溶剂，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水与面釉和其它颜色墨水的结合良好，另外，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水如果打印在面釉上，还能提高面釉的白度，并且不影响产品的质感。另一方面，能够大幅减少颜色墨水的喷墨量，进而有利于降低瓷砖的生产成本。该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，具有方法简单，生产成本低，并能够适用于工业化大规模生产的特点。

Description

一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水及其制备方法
技术领域
本发明涉及喷墨打印技术领域，具体涉及一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水及其制备方法。
背景技术
陶瓷喷墨打印技术是一种最新的非接触式的数字印刷技术，该技术较传统的印花方式更加快捷，瓷砖图案更加丰富多彩。目前行业在用陶瓷墨水主要有蓝色、红棕色、黄色与黑色等颜色，但这些颜色墨水研磨至亚微米级后，发色性能大幅降低，导致墨水使用量巨大，即使增加墨水的使用量，但墨水仍存在红棕不够红，黑色不够黑的缺陷，对此，墨水厂商往往通过提高墨水粒度和固含量来提高发色，但改善效果有限，并且当提高墨水粒度后，墨水很容易沉淀，因此大颗粒墨水很容易堵塞喷头。中国发明专利申请《一种环保型陶瓷喷墨打印用釉料墨水及其制备方法》，该专利申请采用水性溶剂制备水性釉料墨水，但釉料原料大都为低质矿物原料，采用水性体系很难克服墨水的触变性与稳定性不足的缺陷。因此，有必要开发促进墨水发色的墨水。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水既能促进颜色墨水发色，又能避免喷头堵塞，并能降低颜色墨水的使用量，进而节约成本。
本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法。
为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：
提供一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000011
Figure BDA0001665665030000021
其中，所述高温熔块由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000022
优选的，所述的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000023
其中，所述高温熔块由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000024
更为优选的，所述的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000025
Figure BDA0001665665030000031
其中，所述高温熔块由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000032
所述分散剂为聚氨酯型分散剂或聚合氢化蓖麻酸中的一种或两种的组合物。
所述消泡剂为BYK-055、BYK-028或BYK-052中的一种或任意两种以上的组合。
所述溶剂为矿物油、月桂酸异丙酯、油酸甲酯、椰油酸异辛酯或月桂醇中的一种或两种以上的组合物。
为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：
提供一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，它包括以下步骤：
步骤A、原料研磨：将配方量的熔融石英、煅烧氧化锌、水铝石、硅酸锆和高温熔块分别进行研磨，分别得到熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体；
步骤B、配制混合溶液：将部分溶剂、配方量的分散剂和消泡剂混合搅拌均匀配成混合溶液，然后将混合溶液转入研磨机中继续搅拌均匀；
步骤C、研磨：设置步骤B中研磨机的转速，然后向研磨机内投入步骤A得到的熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体，然后继续研磨直至墨水达到一定粒度，然后用剩余的溶剂调整墨水的粘度，然后继续研磨墨水；
步骤D、过滤：将步骤C的墨水过滤后，即制得所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水。
上述技术方案中，所述步骤A中，将配方量的熔融石英、煅烧氧化锌、水铝石、硅酸锆和高温熔块分别进行研磨至2500目～3500目。
上述技术方案中，所述步骤C中，设置步骤B中研磨机的转速为2500r/min～4000r/min，然后向研磨机内投入步骤A得到的熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体，然后继续研磨直至墨水的d50达到0.5μm，然后用剩余的溶剂调整墨水的粘度，然后继续研磨墨水至其d50为0.4μm～0.45μm，d97≤1μm。
上述技术方案中，所述步骤D中，将步骤C的墨水依次经2μm和1μm的滤芯过滤后，即制得所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水；
其中，所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的粘度为20mPa·s～30mPa·s，所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的表面张力25mN/m～32mN/m。
本发明与现有技术相比较，有益效果在于：
(1)本发明提供的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，包括以下组份：熔融石英、煅烧氧化锌、水铝石、硅酸锆、高温熔块、分散剂、消泡剂和溶剂，其中，促进发色的有煅烧氧化锌、硅酸锆和熔融石英，并通过煅烧氧化锌、硅酸锆和熔融石英的协同作用，使得所制得的促进发色的陶瓷喷墨打印墨水能够很好地促进颜色墨水的发色；另外，高温熔块对发色影响不大，但其作用是保证其它组份与面釉结合完美；另外，水铝石对发色影响不大，但能够通过水铝石的量来控制该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的熔点，且水铝石与高温熔块的作用相同，通过熔点的调节，来保证该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水与面釉烧成后的结合性能。也即，而发明申请通过采用釉用原料中促进发色或者不影响发色的原料，经过超细处理后研制成喷墨打印墨水，并通过调整原料的比例得到促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水与面釉和其它颜色墨水的结合良好，另外，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水如果打印在面釉上，还能提高面釉的白度，并且不影响产品的质感。另一方面，由于该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水能够促进颜色墨水发色，尤其红棕与黑色，意味着，同一颜色要求的条件下，颜色墨水的喷墨量能够大幅减少，进而有利于降低瓷砖的生产成本。
(2)本发明提供的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，由于采用与颜色墨水相同体系的油性溶剂和分散剂制备油性促发色墨水，因此，所制得的促进发色的陶瓷喷墨打印墨水与颜色墨水完全兼容。
(3)本发明提供的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，其应用方法是，将该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水打印在面釉上，然后再打印颜色墨水进行烧成。其中，在实际应用过程中，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水相对于传统釉料的用量非常微小，只是薄薄的一层，可以忽略对瓷砖烧成后砖形、气泡、针孔等严格要求。因此，本发明申请将促进发色或对发色不影响的物质进行超细加工后制备陶瓷喷墨打印墨水，该陶瓷喷墨打印墨水打印在面釉上后再打印普通颜色墨水，即可促进颜色墨水的发色，只需在颜色墨水前面加多一个喷墨通道，即可促进发色，不需改变原有瓷砖生产工艺。
(4)本发明提供的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，具有方法简单，生产成本低，并能够适用于工业化大规模生产的特点。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
实施例1。
一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000051
其中，高温熔块由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000061
其中，分散剂为聚氨酯型分散剂或聚合氢化蓖麻酸中的一种或两种的组合物。
其中，消泡剂为BYK-055、BYK-028或BYK-052中的一种或任意两种以上的组合。
其中，溶剂为矿物油、月桂酸异丙酯、油酸甲酯、椰油酸异辛酯或月桂醇中的一种或两种以上的组合物。
上述一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，它包括以下步骤：
步骤A、原料研磨：将配方量的熔融石英、煅烧氧化锌、水铝石、硅酸锆和高温熔块分别进行研磨，分别得到熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体；
步骤B、配制混合溶液：将部分溶剂、配方量的分散剂和消泡剂混合搅拌均匀配成混合溶液，然后将混合溶液转入研磨机中继续搅拌均匀；
步骤C、研磨：设置步骤B中研磨机的转速，然后向研磨机内投入步骤A得到的熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体，然后继续研磨直至墨水达到一定粒度，然后用剩余的溶剂调整墨水的粘度，然后继续研磨墨水；
步骤D、过滤：将步骤C的墨水过滤后，即制得所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水。
实施例2。
一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000062
Figure BDA0001665665030000071
其中，高温熔块由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000072
本实施例中，分散剂为聚合氢化蓖麻酸。
本实施例中，消泡剂为BYK-028。
本实施例中，溶剂为月桂酸异丙酯和油酸甲酯的组合物。
上述一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，它包括以下步骤：
步骤A、原料研磨：将配方量的熔融石英、煅烧氧化锌、水铝石、硅酸锆和高温熔块分别进行研磨至3000目，分别得到熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体；
步骤B、配制混合溶液：将部分溶剂、配方量的分散剂和消泡剂混合搅拌均匀配成混合溶液，然后将混合溶液转入研磨机中继续搅拌均匀；
步骤C、研磨：设置步骤B中研磨机的转速为2900r/min，然后向研磨机内投入步骤A得到的熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体，然后继续研磨直至墨水的d50达到0.5μm，然后用剩余的溶剂调整墨水的粘度，然后继续研磨墨水至其d50为0.42μm，d97≤1μm；
步骤D、过滤：将步骤C的墨水依次经2μm和1μm的滤芯过滤后，即制得所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水。
本实施例中，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的粘度为25mPa·s，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的表面张力28mN/m。
实施例3。
一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000081
其中，高温熔块由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000082
本实施例中，分散剂为聚合氢化蓖麻酸。
本实施例中，消泡剂为BYK-028。
本实施例中，溶剂为月桂酸异丙酯和油酸甲酯的组合物。
上述一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，它包括以下步骤：
步骤A、原料研磨：将配方量的熔融石英、煅烧氧化锌、水铝石、硅酸锆和高温熔块分别进行研磨至2500目，分别得到熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体；
步骤B、配制混合溶液：将部分溶剂、配方量的分散剂和消泡剂混合搅拌均匀配成混合溶液，然后将混合溶液转入研磨机中继续搅拌均匀；
步骤C、研磨：设置步骤B中研磨机的转速为2500r/min，然后向研磨机内投入步骤A得到的熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体，然后继续研磨直至墨水的d50达到0.5μm，然后用剩余的溶剂调整墨水的粘度，然后继续研磨墨水至其d50为0.4μm，d97≤1μm；
步骤D、过滤：将步骤C的墨水依次经2μm和1μm的滤芯过滤后，即制得所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水。
本实施例中，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的粘度为20mPa·s，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的表面张力25mN/m。
实施例4。
一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000091
其中，高温熔块由以下重量百分比的组份组成：
Figure BDA0001665665030000092
本实施例中，分散剂为聚合氢化蓖麻酸。
本实施例中，消泡剂为BYK-028。
本实施例中，溶剂为月桂酸异丙酯和油酸甲酯的组合物。
上述一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，它包括以下步骤：
步骤A、原料研磨：将配方量的熔融石英、煅烧氧化锌、水铝石、硅酸锆和高温熔块分别进行研磨至3500目，分别得到熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体；
步骤B、配制混合溶液：将部分溶剂、配方量的分散剂和消泡剂混合搅拌均匀配成混合溶液，然后将混合溶液转入研磨机中继续搅拌均匀；
步骤C、研磨：设置步骤B中研磨机的转速为4000r/min，然后向研磨机内投入步骤A得到的熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体，然后继续研磨直至墨水的d50达到0.5μm，然后用剩余的溶剂调整墨水的粘度，然后继续研磨墨水至其d50为0.45μm，d97≤1μm；
步骤D、过滤：将步骤C的墨水依次经2μm和1μm的滤芯过滤后，即制得所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水。
本实施例中，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的粘度为30mPa·s，该促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的表面张力32mN/m。
发色实验：
表1为实施例2至实施例4制得的促进发色的陶瓷喷墨打印墨水在打印后对各颜色发色的影响与未喷促发色墨水的效果。
表1
Figure BDA0001665665030000101
Figure BDA0001665665030000111
检测方法：
1、制备A釉与B釉，其中，A釉与B釉的釉配方如下表2：
表2A釉与B釉的配方表
氧化物 A釉 B釉
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 27.5％ 20.5％
SiO<sub>2</sub> 53.4％ 49％
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0.3％ 0.1％
CaO 1.2％ 5.6％
MgO 0.9％ 9.8％
K<sub>2</sub>O 0.9％ 1.5％
Na<sub>2</sub>O 3.8％ 2.5％
ZrO<sub>2</sub> 7.0％ 7.0％
TiO<sub>2</sub> 0.1％ 0.1％
BaO 0.8％ 0％
烧失 4.1％ 3.9％
2、将以上两种釉(A釉与B釉)按配比在原材料基础上添加羧甲基纤维素0.1％、三聚磷酸钠0.1％，按照料：球：水为1:3:0.4(质量比)进行球磨一定时间成釉浆，将釉浆喷于坯体上，100℃下干燥10min。
3、采用新景泰CPM-70110喷墨实验机在不同基底上打印以上实施例2至实施例4制得的促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，打印墨量为12g/m2，全板面打印后，再打印蓝色、红棕色、黄色与桔色，并于1200℃下烧成，采用柯尼卡美年达CR-10Plus型号测试各颜色发色，即L*a*b*数值。
注：L*表示亮度(Luminosity)，a*表示从洋红色至绿色的范围，b*表示从黄色至蓝色的范围，a*和b*的值域都是由+127至-128。采用SBDY-1型数显白度仪测试表面的白度。
4、打印实施例2至实施例4制得的促进发色的陶瓷喷墨打印墨水后，各个颜色发色明显改善，且釉面白度也明显提高。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的应用方法，其特征在于：是将所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水打印在面釉上，再打印颜色墨水进行烧成；
其中，所述颜色墨水为蓝色墨水、红棕色墨水、黄色墨水或桔色墨水；
所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，由以下重量百分比的组份组成：
Figure FDA0003131498190000011
其中，所述高温熔块由以下重量百分比的组份组成：
Figure FDA0003131498190000012
2.根据权利要求1所述的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的应用方法，其特征在于：所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水，由以下重量百分比的组份组成：
Figure FDA0003131498190000013
其中，所述高温熔块由以下重量百分比的组份组成：
Figure FDA0003131498190000021
3.根据权利要求1所述的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的应用方法，其特征在于：所述分散剂为聚氨酯型分散剂或聚合氢化蓖麻酸中的一种或两种的组合物。
4.根据权利要求1所述的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的应用方法，其特征在于：所述消泡剂为BYK-055、BYK-028或BYK-052中的一种或任意两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的应用方法，其特征在于：所述溶剂为矿物油、月桂酸异丙酯、油酸甲酯、椰油酸异辛酯或月桂醇中的一种或两种以上的组合物。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的应用方法，其特征在于：所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，包括以下步骤：
步骤A、原料研磨：将配方量的熔融石英、煅烧氧化锌、水铝石、硅酸锆和高温熔块分别进行研磨，分别得到熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体；
步骤B、配制混合溶液：将部分溶剂、配方量的分散剂和消泡剂混合搅拌均匀配成混合溶液，然后将混合溶液转入研磨机中继续搅拌均匀；
步骤C、研磨：设置步骤B中研磨机的转速，然后向研磨机内投入步骤A得到的熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体，然后继续研磨直至墨水达到一定粒度，然后用剩余的溶剂调整墨水的粘度，然后继续研磨墨水；
步骤D、过滤：将步骤C的墨水过滤后，即制得所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水。
7.根据权利要求6所述的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的应用方法，其特征在于：所述步骤A中，将配方量的熔融石英、煅烧氧化锌、水铝石、硅酸锆和高温熔块分别进行研磨至2500目～3500目。
8.根据权利要求6所述的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的应用方法，其特征在于：所述步骤C中，设置步骤B中研磨机的转速为2500r/min～4000r/min，然后向研磨机内投入步骤A得到的熔融石英粉体、煅烧氧化锌粉体、水铝石粉体、硅酸锆粉体和高温熔块粉体，然后继续研磨直至墨水的d50达到0.5μm，然后用剩余的溶剂调整墨水的粘度，然后继续研磨墨水至其d50为0.4μm～0.45μm，d97≤1μm。
9.根据权利要求6所述的一种促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的应用方法，其特征在于：所述步骤D中，将步骤C的墨水依次经2μm和1μm的滤芯过滤后，即制得所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水；
其中，所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的粘度为20mPa·s～30mPa·s，所述促进发色的陶瓷喷墨打印墨水的表面张力25mN/m～32mN/m。
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