CN109535838B - 一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及陶瓷喷墨打印墨水技术领域，具体涉及一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水及其制备方法，该光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水由以下重量百分比的组份制成：高钙含锌熔块0～20％、高温熔块0～15％、熔融石英0～20％、石英0～10％、硅灰石0～20％、氧化铋0～5％、分散剂3～8％、添加剂0～1％、酯类溶剂40～60％；通过所选用的三种无机材料相互协同作用以控制墨水的熔融温度，而墨水的熔融温度的不同，则表现为精雕处的光泽度的区别。因此，使得所制得陶瓷喷墨打印墨水不会出现哑光下陷效果、亮光效果，且具有线条精细的优点并具有制备方法简单，生产成本低，并能够适合于大规模生产的特点。

Description

一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水及其制备 方法

技术领域

本发明涉及陶瓷喷墨打印墨水技术领域，具体涉及一种光泽度可调的精雕 效果的陶瓷喷墨打印墨水及其制备方法。

背景技术

随着陶瓷工业的发展，陶瓷表面装饰技术经历更新换代的变化，从最先的 丝网印花到滚筒印花，再到现在流行的陶瓷喷墨打印，其特点具有个性化、小 批量、时装化、多花色等。陶瓷喷墨打印主要由设备、设计和墨水组成，其中， 设备和设计经过多年的发展，已经非常成熟，颜色墨水的也实现包裹墨水的量 产，大部分瓷砖的花色都可以满足要求，瓷砖也由满足发色更多转向满足手感 触感发展。功能墨水的整体性能，除了取决于粉体配方外，其溶剂配方也很关 键，溶剂配方由溶剂、分散剂、防沉剂、表面活性剂及其他辅助原料等组成， 其中墨水性能要求颗粒的D₁₀₀小于2μm，溶剂配方中溶剂与分散剂、防沉剂等 比例要合适，才能制备出流动性好、粘度适中、稳定性好的墨水。

中国专利申请号为201711236799.4的专利申请《一种哑光精雕墨水及其制 备方法》中，将低温高硼熔块、钒酸铋、钠长石、硫酸钡、矿化剂、分散剂、 酯类化合物和溶剂作为原料，制备的陶瓷墨水只能产生哑光下陷效果，混淆下 陷与精雕的效果，也未具体指明墨水用于何种产品与作用机理，且钒酸铋价格 高昂，大大增加墨水的成本。

中国专利申请号为201610322336.4的专利申请《一种陶瓷喷墨打印用拨开 釉墨水》中，将拨开釉、树脂、分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂和溶剂作为 原料，制备的陶瓷墨水只能产生亮光剥开效果。

中国专利授权号为CN104177922B的专利《一种分离釉效果的陶瓷墨水及其 制备和使用方法及瓷砖》中，利用墨水中疏水材料与釉料中水的排斥分离作用 产生分离凹陷效果，该发明采用淋抛釉的方式会使产品的线条不够精细，与精 雕效果会有所差距。

因此，现有的陶瓷墨水虽然做出哑光精雕墨水、拨开釉墨水以及在瓷砖上 的使用方法，但是它们做出的产品会出现哑光下陷效果、亮光效果且下陷墨水 线条不够精细的缺陷，且下陷墨水价格昂贵，不适合工业化生产使用；分离釉 墨水中没有无机粉体，不能很好的控制线条处的光泽度，效果在视觉上无美感， 因而无法满足现在的触觉要求。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种光泽度可调的精雕 效果的陶瓷喷墨打印墨水，该光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水不会 出现哑光下陷效果、亮光效果，且具有线条精细的优点。

本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种光泽度可调的精雕 效果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：

提供一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水，它由以下重量百分 比的组份制成：

其中，所述高钙含锌熔块、所述高温熔块、所述熔融石英、所述石英、所 述硅灰石和所述氧化铋均为无机材料，所述六种无机材料中中同时选用1种～3 种。

所述高钙含锌熔块由以下重量百分比的组份组成：

所述高温熔块由以下重量百分比的组份组成：

所述硅灰石由以下重量百分比的组份组成：

SiO₂ 51～53％

CaO 46～48％

MgO 0.01～1％。

所述分散剂为Solsperse 13940、Solsperse 17000或BYK-163中的一种或任 意两种以上的组合物。

所述添加剂为防沉剂、流平剂或消泡剂中的一种或任意两种以上的组合物。

所述酯类溶剂为油酸甲酯、椰油酸异辛酯、月桂酸异丙酯或己二酸二异丁 酯中的一种或任意两种以上的组合物。

为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：

提供一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，它包括 以下步骤：

步骤一、粉碎处理无机材料：将配方量的无机材料分别进行预先粉碎处理，使其达到一定的粉体粒径；

步骤二、制备混合溶液：将配方量的分散剂、添加剂和酯类溶剂混合搅拌 均匀，得到混合溶液；

步骤三、研磨：将步骤二得到的混合溶液倒入研磨机中，然后加入步骤一 的粉体，然后进行研磨制得墨水，并研磨至墨水达到一定的粒径、粘度和表面 张力；

步骤四、过滤：将步骤三制得的墨水进行过滤，即制得所述光泽度可调的 精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水。

上述技术方案中，所述步骤一中，使其粉体粒径D₉₇达到3μm以下。

上述技术方案中，所述步骤二中，所述研磨机为砂磨机；

研磨至墨水达到的粒径为：D₅₀：0.300～0.400μm，D₉₇：0.8～1.0μm；

研磨至墨水达到的粘度为：40℃下为18～25mPa·s；

研磨至墨水达到的表面张力为：25～35mN/m；

所述步骤四中，将步骤三制得的墨水依次经3μm与1μm的滤芯进行过滤。

本发明与现有技术相比较，有益效果在于：

(1)本发明提供的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水，高钙 含锌熔块、高温熔块、熔融石英、石英、硅灰石和氧化铋这六种无机材料中， 氧化铋和高钙含锌熔块的熔融温度低，然后就是高温熔块的熔融温度比氧化铋 和高钙含锌熔块相对高点，石英、熔融石英和硅灰石比前三者都高，本发明通 过所选用的三种无机材料相互协同作用以控制墨水的熔融温度，而墨水的熔融 温度的不同，则表现为精雕处的光泽度的区别。因此，使得所制得的光泽度可 调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水不会出现哑光下陷效果、亮光效果，且具有 线条精细的优点。

(2)本发明提供的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的制备 方法，具有制备方法简单，生产成本低，并能够适合于大规模生产的特点。

附图说明

图1是本发明的实施例1的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的 制备方法制得的线条为哑光的精雕墨水效果图。

图2是本发明的实施例2的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的 制备方法制得的线条为亮光的精雕墨水效果图。

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 实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水，它由以下重 量百分比的组份制成：

其中，高钙含锌熔块、高温熔块、熔融石英、石英、硅灰石和氧化铋均为 无机材料，六种无机材料中中同时选用1种～3种。

其中，高钙含锌熔块由以下重量百分比的组份组成：

其中，高温熔块由以下重量百分比的组份组成：

其中，硅灰石由以下重量百分比的组份组成：

SiO₂ 51～53％

CaO 46～48％

MgO 0.01～1％。

其中，分散剂为Solsperse 13940、Solsperse 17000或BYK-163中的一种或 任意两种以上的组合物。

其中，添加剂为防沉剂、流平剂或消泡剂中的一种或任意两种以上的组合 物。

其中，酯类溶剂为油酸甲酯、椰油酸异辛酯、月桂酸异丙酯或己二酸二异 丁酯中的一种或任意两种以上的组合物。

上述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法它包括 以下步骤：

步骤一、粉碎处理无机材料：将配方量的无机材料分别进行预先粉碎处理， 使其粉体粒径D₉₇达到3μm以下；

步骤二、制备混合溶液：将配方量的分散剂、添加剂和酯类溶剂混合搅拌 均匀，得到混合溶液；

步骤三、研磨：将步骤二得到的混合溶液倒入研磨机中，然后加入步骤一 的粉体，然后进行研磨制得墨水，并研磨至墨水达到一定的粒径、粘度和表面 张力；

其中，研磨至墨水达到的粒径为：D₅₀：0.300～0.400μm，D₉₇：0.8～1.0μm；

研磨至墨水达到的粘度为：40℃下为18～25mPa·s；

研磨至墨水达到的表面张力为：25～35mN/m；

步骤四、过滤：将步骤三制得的墨水依次经3μm与1μm的滤芯进行过滤， 即制得所述光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水。

实施例1。

一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水，它由以下重量百分比的 组份制成：

其中，高钙含锌熔块由以下重量百分比的组份组成：

其中，高温熔块由以下重量百分比的组份组成：

其中，硅灰石由以下重量百分比的组份组成：

SiO₂ 51％

CaO 48％

MgO 1％。

上述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法它包括 以下步骤：

步骤一、粉碎处理无机材料：将配方量的无机材料分别进行预先粉碎处理， 使其粉体粒径D₉₇达到3μm以下；

步骤二、制备混合溶液：将配方量的分散剂、添加剂和酯类溶剂混合搅拌 均匀，得到混合溶液；

步骤三、研磨：将步骤二得到的混合溶液倒入研磨机中，然后加入步骤一 的粉体，然后进行研磨制得墨水，并研磨至墨水达到一定的粒径、粘度和表面 张力；

其中，研磨至墨水达到的粒径为：D₅₀：0.350μm，D₉₇：0.9μm；

研磨至墨水达到的粘度为：40℃下为21mPa·s；

研磨至墨水达到的表面张力为：30mN/m；

步骤四、过滤：将步骤三制得的墨水依次经3μm与1μm的滤芯进行过滤， 即制得所述光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水。

实施例2。

一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水，它由以下重量百分比的 组份制成：

其中，高温熔块由以下重量百分比的组份组成：

其中，硅灰石由以下重量百分比的组份组成：

SiO₂ 53％

CaO 46％

MgO 1％。

上述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法它包括 以下步骤：

步骤一、粉碎处理无机材料：将配方量的无机材料分别进行预先粉碎处理， 使其粉体粒径D₉₇达到3μm以下；

步骤二、制备混合溶液：将配方量的分散剂、添加剂和酯类溶剂混合搅拌 均匀，得到混合溶液；

步骤三、研磨：将步骤二得到的混合溶液倒入研磨机中，然后加入步骤一 的粉体，然后进行研磨制得墨水，并研磨至墨水达到一定的粒径、粘度和表面 张力；

其中，研磨至墨水达到的粒径为：D₅₀：0.300μm，D₉₇：0.8μm；

研磨至墨水达到的粘度为：40℃下为18mPa·s；

研磨至墨水达到的表面张力为：25mN/m；

步骤四、过滤：将步骤三制得的墨水依次经3μm与1μm的滤芯进行过滤， 即制得所述光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水。

实施例3。

一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水，它由以下重量百分比的 组份制成：

其中，高钙含锌熔块由以下重量百分比的组份组成：

其中，高温熔块由以下重量百分比的组份组成：

上述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法它包括 以下步骤：

步骤一、粉碎处理无机材料：将配方量的无机材料分别进行预先粉碎处理， 使其粉体粒径D₉₇达到3μm以下；

步骤二、制备混合溶液：将配方量的分散剂、添加剂和酯类溶剂混合搅拌 均匀，得到混合溶液；

步骤三、研磨：将步骤二得到的混合溶液倒入研磨机中，然后加入步骤一 的粉体，然后进行研磨制得墨水，并研磨至墨水达到一定的粒径、粘度和表面 张力；

其中，研磨至墨水达到的粒径为：D₅₀：0.400μm，D₉₇：1.0μm；

研磨至墨水达到的粘度为：40℃下为25mPa·s；

研磨至墨水达到的表面张力为：35mN/m；

步骤四、过滤：将步骤三制得的墨水依次经3μm与1μm的滤芯进行过滤， 即制得所述光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水。

实施例4。

一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水，它由以下重量百分比的 组份制成：

其中，高钙含锌熔块由以下重量百分比的组份组成：

其中，硅灰石由以下重量百分比的组份组成：

SiO₂ 52％

CaO 47.5％

MgO 0.5％。

上述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法它包括 以下步骤：

步骤一、粉碎处理无机材料：将配方量的无机材料分别进行预先粉碎处理， 使其粉体粒径D₉₇达到3μm以下；

步骤二、制备混合溶液：将配方量的分散剂、添加剂和酯类溶剂混合搅拌 均匀，得到混合溶液；

步骤三、研磨：将步骤二得到的混合溶液倒入研磨机中，然后加入步骤一 的粉体，然后进行研磨制得墨水，并研磨至墨水达到一定的粒径、粘度和表面 张力；

其中，研磨至墨水达到的粒径为：D₅₀：0.300μm，D₉₇：0.8μm；

研磨至墨水达到的粘度为：40℃下为22mPa·s；

研磨至墨水达到的表面张力为：28mN/m；

步骤四、过滤：将步骤三制得的墨水依次经3μm与1μm的滤芯进行过滤， 即制得所述光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水。

实验：

墨水使用方法：

1.压制坯体。采用陶瓷行业常用方法制备，经过坯料球磨、过筛陈腐获得泥浆， 再经泥浆喷雾造粒成粉体后通过压机压制成型。

2.施面釉。采用喷釉或者淋釉的方法进行施釉，喷釉方式：面釉比重1.42-1.50 g/ml，施釉量为520-580g/m²。

面釉的化学组成为：SiO₂：60-70％、Al₂O₃：19-25％、Na₂O+K₂O：2-4％、MgO： 1-3％、ZrO₂：3-7％，要求Fe₂O₃不高于0.1％。

3.根据图案设计打印完颜色墨水后，根据设计打印实例精雕墨水，墨量要求为不小于35g/m²，可选用赛尔GS40喷头、星光1024LC等型号喷头。

4.打印完两种精雕墨水后施保护釉。打印完精雕墨水后，不需干燥，尽快在墨水干透之前施保护釉，利用保护釉中的水与墨水中非极性溶剂的排斥作用，在施 完保护釉就产生剥开线条效果。施釉方式优先采用喷釉，釉浆比重1.35-1.42g/ml， 施釉量为270-300g/m²，如采用淋釉方式，剥开效果不明显，会影响烧成后线条 的光泽度。

保护釉的化学组成为：SiO₂：48-55％、Al₂O₃：15-23％、Na₂O+K₂O：4-8％、MgO： 4-7％、ZnO：3-7％，CaO：3-6％、BaO：7-13％，要求Fe₂O₃不高于0.2％。

5.施完保护釉后经10米的烘干窑烘干处理，降低产品缺陷，烘干温度为150℃。

6.最后进行烧成。烧成温度为1120-1210℃，烧成周期为50-70分钟即可，烧成 范围和时间都很宽，但产品效果波动不大。

7.烧成后不需抛光，直接磨边包装。

通过上述方法，制得线条为哑光的精雕墨水和线条为亮光的精雕墨水，其效 果图分别见附图1和附图2。

其中，本发明使用非极性的疏水溶剂与保护釉中的水产生排斥作用产生精雕线条效果，同时采用成本低廉的无机原材料作为效果粉体控制精雕线条处的深度和亮光程度，在保证手感的前提下进一步提高视觉效果。

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)

1.一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的使用方法，其特征在于：其是将光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水喷墨打印至施有面釉及图案设计的颜色墨水的坯体上后，再采用喷釉方式施保护釉，然后烘干、烧成，即得具有精雕效果的陶瓷产品；其中，所述光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的墨量不小于35g/m²，所述保护釉的釉浆比重为1.35-1.42g/ml，施釉量为270-300g/m²；

所述光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水，由以下重量百分比的组份制成：

其中，所述高钙含锌熔块、所述高温熔块、所述熔融石英、所述石英、所述硅灰石和所述氧化铋均为无机材料，其中，所述熔融石英、石英及硅灰石的熔融温度均大于高温熔块的熔融温度，且所述高温熔块的熔融温度大于高钙含锌熔块及氧化铋的熔融温度，六种所述无机材料中同时选用三种，且三种所选的无机材料中至多包括熔融石英、石英及硅灰石中的两种；

所述酯类溶剂为油酸甲酯、椰油酸异辛酯、月桂酸异丙酯或己二酸二异丁酯中的一种或任意两种以上的组合物。

2.根据权利要求1所述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的使用方法，其特征在于：所述高钙含锌熔块由以下重量百分比的组份组成：

3.根据权利要求1所述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的使用方法，其特征在于：所述高温熔块由以下重量百分比的组份组成：

4.根据权利要求1所述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的使用方法，其特征在于：所述硅灰石由以下重量百分比的组份组成：

SiO₂ 51～53％

CaO 46～48％

MgO 0.01～1％。

5.根据权利要求1所述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的使用方法，其特征在于：所述分散剂为Solsperse 13940、Solsperse 17000或BYK-163中的一种或任意两种以上的组合物。

6.根据权利要求1所述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的使用方法，其特征在于：所述添加剂为防沉剂、流平剂或消泡剂中的一种或任意两种以上的组合物。

7.权利要求1至6任意一项所述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的使用方法中所述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一、粉碎处理无机材料：将配方量的无机材料分别进行预先粉碎处理，使其达到一定的粉体粒径；

步骤二、制备混合溶液：将配方量的分散剂、添加剂和酯类溶剂混合搅拌均匀，得到混合溶液；

步骤三、研磨：将步骤二得到的混合溶液倒入研磨机中，然后加入步骤一的粉体，然后进行研磨制得墨水，并研磨至墨水达到一定的粒径、粘度和表面张力；

步骤四、过滤：将步骤三制得的墨水进行过滤，即制得所述光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水。

8.根据权利要求7所述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，使其粉体粒径D₉₇达到3μm以下。

9.根据权利要求7所述的一种光泽度可调的精雕效果的陶瓷喷墨打印墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述研磨机为砂磨机；

研磨至墨水达到的粒径为：D₅₀：0.300～0.400μm，D₉₇：0.8～1.0μm；

研磨至墨水达到的粘度为：40℃下为18～25mPa·s；

研磨至墨水达到的表面张力为：25～35mN/m；

所述步骤四中，将步骤三制得的墨水依次经3μm与1μm的滤芯进行过滤。

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