CN113234357A - 一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，涉及玻璃喷绘技术领域，该制备方法包括以下步骤：(1)基础颜色釉粉的制备；(2)红色包裹粉的制备；(3)数码喷墨红色墨水初成品的制备；(4)负压过滤，得到数码喷墨红色墨水成品，然后封装。本发明不含重金属，符合环保要求；将红色墨水喷墨打印在玻璃表面然后在650～750℃高温下烧结钢化处理后完全溶于玻璃，与玻璃形成一体，颜色鲜艳稳定；且本红色墨水的耐酸性和耐碱性完全达到行业标准，耐刮度达到行业标准六级。

Description

一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃喷绘技术领域，特别是涉及一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法。
背景技术
钢化玻璃是一种预应力玻璃。同等厚度的钢化玻璃抗冲击强度和抗弯强度是普通玻璃的3～5倍。虽然钢化玻璃的性能与普通玻璃相比具有优势，但是其装饰效果差。数码喷墨打印是将计算机中的数码图案通过喷头非接触式地喷印在玻璃表面的技术。数码喷墨打印设备能将墨水打印在玻璃的表面上，然后将打印后的玻璃在650～750℃高温下烧结钢化，使墨水与玻璃表面融合，固定于玻璃的表面。目前，市场上的玻璃喷墨打印墨水种类非常少，例如，红色墨水，无法满足市场的需求；现有玻璃喷墨打印墨水的环保性较差，内含重金属，如铅、镉等化学元素，导致其适用范围窄；且现有玻璃喷墨打印墨水的耐酸碱性和耐刮度均达不到行业要求，有待技术更新。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)按重量份选取二氧化硅44～52份、氧化铝3～5份、三氧化二铋30～40份、氧化硼2～6份、氧化钠1.1～1.8份、氧化钾0.8～1.2份、氧化锶0.3～0.6份、氧化钙1～4份和氧化锂1～3份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第一混合物；
(2)将步骤(1)中得到的第一混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放在高温炉内加热融化在一起，得到第二混合物；
(3)将步骤(2)中得到的第二混合物加入到常温的纯净水中，高温状态的第二混合物在纯净水中骤冷发生破碎，得到破碎物，将破碎物加入到研磨机内研磨，得到基础颜色釉粉；基础颜色釉粉的制备很重要，其影响后续制备的红色包裹粉的稳定性；
(4)按重量份选取含铈红色无机颜料25～35份和步骤(3)中得到的基础颜色釉粉65～75份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第三混合物；
(5)将步骤(4)中得到的第三混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放入真空炉内分别进行一次加热、二次加热和三次加热处理，得到红色包裹体；
(6)将步骤(5)中得到的高温红色包裹体在真空炉内自然冷却至室温后取出，将常温的红色包裹体放入研磨机内研磨，得到红色包裹粉；红色包裹粉制备的是否完全稳定，是本发明的难点与核心所在；
(7)按重量份选取步骤(6)中得到的红色包裹粉40～50份、聚乙二醇4003～6份、山梨醇酐单棕榈酸酯1～3份、碳酸二甲酯18～22份、碳酸二乙酯12～17份、乙二醇乙醚6～9份和乙二醇甲醚3～7份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到混合液，然后将混合液加入研磨机中研磨，得到数码喷墨红色墨水初成品；
(8)将步骤(7)中得到的数码喷墨红色墨水初成品放入负压过滤机内过滤，过滤掉不符合规格尺寸的大颗粒，得到数码喷墨红色墨水成品，然后对数码喷墨红色墨水成品进行封装处理。
优选的，所述步骤(2)中加热温度为1250～1300℃。
优选的，所述步骤(3)中研磨规格为900～1300目。
优选的，所述步骤(4)中含铈红色无机颜料的型号为硫化铈颜料PR-002。含铈红色无机颜料使用包头市宏博特科技有限责任公司生产的硫化铈颜料PR-002。
优选的，所述步骤(5)中真空炉内的真空度为4～9Pa。
优选的，所述步骤(5)中一次加热的温度为280～320℃，一次加热的时间为55～65分钟；二次加热的温度为500～520℃，二次加热时间为28～34分钟；三次加热的温度为790～810℃，三次加热时间为17～22分钟。
优选的，所述步骤(6)中研磨规格为900～1300目。
优选的，所述步骤(7)中数码喷墨红色墨水初成品的研磨规格为50％的颗粒尺寸≤500nm，99％的颗粒尺寸≤800nm。
本发明的有益效果在于：本发明采用新的配比和工艺，不含重金属，符合环保要求；本红色墨水静置三个月不分层，上下均匀一致；将红色墨水喷墨打印在玻璃表面然后在650～750℃高温下烧结钢化处理后完全溶于玻璃，与玻璃形成一体，颜色鲜艳稳定；且本红色墨水的耐酸性和耐碱性完全达到行业标准，耐刮度达到行业标准六级。
具体实施方式
实施例一
一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)按重量份选取二氧化硅44份、氧化铝3份、三氧化二铋30份、氧化硼2份、氧化钠1.1份、氧化钾0.8份、氧化锶0.3份、氧化钙1份和氧化锂1份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第一混合物；(2)将步骤(1)中得到的第一混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放在高温炉内加热融化在一起，加热温度为1250℃，得到第二混合物；(3)将步骤(2)中得到的第二混合物加入到常温的纯净水中，高温状态的第二混合物在纯净水中骤冷发生破碎，得到破碎物，将破碎物加入到研磨机内研磨，研磨规格为900目，得到基础颜色釉粉；(4)按重量份选取含铈红色无机颜料35份和步骤(3)中得到的基础颜色釉粉65份作为原料，含铈红色无机颜料的型号为硫化铈颜料PR-002，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第三混合物；(5)将步骤(4)中得到的第三混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放入真空炉内分别进行一次加热、二次加热和三次加热处理，真空炉内的真空度为4Pa，一次加热的温度为280℃，一次加热的时间为55分钟，二次加热的温度为500℃，二次加热时间为28分钟，三次加热的温度为790℃，三次加热时间为17分钟，得到红色包裹体；(6)将步骤(5)中得到的高温红色包裹体在真空炉内自然冷却至室温后取出，将常温的红色包裹体放入研磨机内研磨，研磨规格为900目，得到红色包裹粉；(7)按重量份选取步骤(6)中得到的红色包裹粉40份、聚乙二醇4003份、山梨醇酐单棕榈酸酯1份、碳酸二甲酯18份、碳酸二乙酯12份、乙二醇乙醚6份和乙二醇甲醚3份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到混合液，然后将混合液加入研磨机中研磨，得到数码喷墨红色墨水初成品，数码喷墨红色墨水初成品的研磨规格为50％的颗粒尺寸≤500nm，99％的颗粒尺寸≤800nm；(8)将步骤(7)中得到的数码喷墨红色墨水初成品放入负压过滤机内过滤，过滤掉不符合规格尺寸的大颗粒，得到数码喷墨红色墨水成品，然后对数码喷墨红色墨水成品进行封装处理。
对实施例一工艺参数制备的红色墨水进行试验检测：
(1)将制备的红色墨水完全静置密封保存，三个月后，无分层现象，上下均匀一致。
(2)将制备的红色墨水分别打印在三块玻璃表面，然后对三块玻璃分别进行温度为650℃、700℃和750℃钢化处理，查看三块玻璃表面位于红色墨水打印位置无明显色差，不褪色，颜色鲜艳。
(3)将制备的红色墨水打印在一块玻璃表面，经过高温钢化处理，然后将钢化玻璃放置在10％柠檬酸溶液中浸泡15分钟，钢化玻璃表面位于红色墨水打印位置无腐蚀现象，无水印，不褪色。
(4)将制备的红色墨水打印在一块玻璃表面，经过高温钢化处理，然后将钢化玻璃表面位于红色墨水打印位置采用taber耐磨测试仪进行测试，测试结果达到行业标准六级。
实施例二
一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)按重量份选取二氧化硅46份、氧化铝4份、三氧化二铋32份、氧化硼4份、氧化钠1.3份、氧化钾0.9份、氧化锶0.4份、氧化钙3份和氧化锂2份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第一混合物；(2)将步骤(1)中得到的第一混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放在高温炉内加热融化在一起，加热温度为1260℃，得到第二混合物；(3)将步骤(2)中得到的第二混合物加入到常温的纯净水中，高温状态的第二混合物在纯净水中骤冷发生破碎，得到破碎物，将破碎物加入到研磨机内研磨，研磨规格为1100目，得到基础颜色釉粉；(4)按重量份选取含铈红色无机颜料28份和步骤(3)中得到的基础颜色釉粉73份作为原料，含铈红色无机颜料的型号为硫化铈颜料PR-002，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第三混合物；(5)将步骤(4)中得到的第三混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放入真空炉内分别进行一次加热、二次加热和三次加热处理，真空炉内的真空度为5Pa，一次加热的温度为290℃，一次加热的时间为57分钟，二次加热的温度为505℃，二次加热时间为29分钟，三次加热的温度为795℃，三次加热时间为19分钟，得到红色包裹体；(6)将步骤(5)中得到的高温红色包裹体在真空炉内自然冷却至室温后取出，将常温的红色包裹体放入研磨机内研磨，研磨规格为1100目，得到红色包裹粉；(7)按重量份选取步骤(6)中得到的红色包裹粉42份、聚乙二醇4004份、山梨醇酐单棕榈酸酯2份、碳酸二甲酯19份、碳酸二乙酯14份、乙二醇乙醚7份和乙二醇甲醚6份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到混合液，然后将混合液加入研磨机中研磨，得到数码喷墨红色墨水初成品，数码喷墨红色墨水初成品的研磨规格为50％的颗粒尺寸≤500nm，99％的颗粒尺寸≤800nm；(8)将步骤(7)中得到的数码喷墨红色墨水初成品放入负压过滤机内过滤，过滤掉不符合规格尺寸的大颗粒，得到数码喷墨红色墨水成品，然后对数码喷墨红色墨水成品进行封装处理。
对实施例二工艺参数制备的红色墨水进行试验检测：
(1)将制备的红色墨水完全静置密封保存，三个月后，无分层现象，上下均匀一致。
(2)将制备的红色墨水分别打印在三块玻璃表面，然后对三块玻璃分别进行温度为650℃、700℃和750℃钢化处理，查看三块玻璃表面位于红色墨水打印位置无明显色差，不褪色，颜色鲜艳。
(3)将制备的红色墨水打印在一块玻璃表面，经过高温钢化处理，然后将钢化玻璃放置在10％柠檬酸溶液中浸泡15分钟，钢化玻璃表面位于红色墨水打印位置无腐蚀现象，无水印，不褪色。
(4)将制备的红色墨水打印在一块玻璃表面，经过高温钢化处理，然后将钢化玻璃表面位于红色墨水打印位置采用taber耐磨测试仪进行测试，测试结果达到行业标准六级。
实施例三
一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)按重量份选取二氧化硅48份、氧化铝5份、三氧化二铋35份、氧化硼5份、氧化钠1.5份、氧化钾1份、氧化锶0.5份、氧化钙2份和氧化锂2份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第一混合物；(2)将步骤(1)中得到的第一混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放在高温炉内加热融化在一起，加热温度为1275℃，得到第二混合物；(3)将步骤(2)中得到的第二混合物加入到常温的纯净水中，高温状态的第二混合物在纯净水中骤冷发生破碎，得到破碎物，将破碎物加入到研磨机内研磨，研磨规格为1300目，得到基础颜色釉粉；(4)按重量份选取含铈红色无机颜料30份和步骤(3)中得到的基础颜色釉粉70份作为原料，含铈红色无机颜料的型号为硫化铈颜料PR-002，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第三混合物；(5)将步骤(4)中得到的第三混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放入真空炉内分别进行一次加热、二次加热和三次加热处理，真空炉内的真空度为6Pa，一次加热的温度为300℃，一次加热的时间为60分钟，二次加热的温度为510℃，二次加热时间为30分钟，三次加热的温度为800℃，三次加热时间为20分钟，得到红色包裹体；(6)将步骤(5)中得到的高温红色包裹体在真空炉内自然冷却至室温后取出，将常温的红色包裹体放入研磨机内研磨，研磨规格为1300目，得到红色包裹粉；(7)按重量份选取步骤(6)中得到的红色包裹粉45份、聚乙二醇4005份、山梨醇酐单棕榈酸酯2份、碳酸二甲酯20份、碳酸二乙酯15份、乙二醇乙醚8份和乙二醇甲醚5份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到混合液，然后将混合液加入研磨机中研磨，得到数码喷墨红色墨水初成品，数码喷墨红色墨水初成品的研磨规格为50％的颗粒尺寸≤500nm，99％的颗粒尺寸≤800nm；(8)将步骤(7)中得到的数码喷墨红色墨水初成品放入负压过滤机内过滤，过滤掉不符合规格尺寸的大颗粒，得到数码喷墨红色墨水成品，然后对数码喷墨红色墨水成品进行封装处理。
对实施例三工艺参数制备的红色墨水进行试验检测：
(1)将制备的红色墨水完全静置密封保存，三个月后，无分层现象，上下均匀一致。
(2)将制备的红色墨水分别打印在三块玻璃表面，然后对三块玻璃分别进行温度为650℃、700℃和750℃钢化处理，查看三块玻璃表面位于红色墨水打印位置无明显色差，不褪色，颜色鲜艳。
(3)将制备的红色墨水打印在一块玻璃表面，经过高温钢化处理，然后将钢化玻璃放置在10％柠檬酸溶液中浸泡15分钟，钢化玻璃表面位于红色墨水打印位置无腐蚀现象，无水印，不褪色。
(4)将制备的红色墨水打印在一块玻璃表面，经过高温钢化处理，然后将钢化玻璃表面位于红色墨水打印位置采用taber耐磨测试仪进行测试，测试结果达到行业标准六级。
试验结果对比可得，本实施例为本发明最佳实施例。
实施例四
一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)按重量份选取二氧化硅52份、氧化铝5份、三氧化二铋40份、氧化硼6份、氧化钠1.8份、氧化钾1.2份、氧化锶0.6份、氧化钙4份和氧化锂3份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第一混合物；(2)将步骤(1)中得到的第一混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放在高温炉内加热融化在一起，加热温度为1300℃，得到第二混合物；(3)将步骤(2)中得到的第二混合物加入到常温的纯净水中，高温状态的第二混合物在纯净水中骤冷发生破碎，得到破碎物，将破碎物加入到研磨机内研磨，研磨规格为1100目，得到基础颜色釉粉；(4)按重量份选取含铈红色无机颜料25份和步骤(3)中得到的基础颜色釉粉75份作为原料，含铈红色无机颜料的型号为硫化铈颜料PR-002，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第三混合物；(5)将步骤(4)中得到的第三混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放入真空炉内分别进行一次加热、二次加热和三次加热处理，真空炉内的真空度为9Pa，一次加热的温度为320℃，一次加热的时间为65分钟，二次加热的温度为520℃，二次加热时间为34分钟，三次加热的温度为810℃，三次加热时间为22分钟，得到红色包裹体；(6)将步骤(5)中得到的高温红色包裹体在真空炉内自然冷却至室温后取出，将常温的红色包裹体放入研磨机内研磨，研磨规格为1100目，得到红色包裹粉；(7)按重量份选取步骤(6)中得到的红色包裹粉50份、聚乙二醇4006份、山梨醇酐单棕榈酸酯3份、碳酸二甲酯22份、碳酸二乙酯17份、乙二醇乙醚9份和乙二醇甲醚7份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到混合液，然后将混合液加入研磨机中研磨，得到数码喷墨红色墨水初成品，数码喷墨红色墨水初成品的研磨规格为50％的颗粒尺寸≤500nm，99％的颗粒尺寸≤800nm；(8)将步骤(7)中得到的数码喷墨红色墨水初成品放入负压过滤机内过滤，过滤掉不符合规格尺寸的大颗粒，得到数码喷墨红色墨水成品，然后对数码喷墨红色墨水成品进行封装处理。
对实施例四工艺参数制备的红色墨水进行试验检测：
(1)将制备的红色墨水完全静置密封保存，三个月后，无分层现象，上下均匀一致。
(2)将制备的红色墨水分别打印在三块玻璃表面，然后对三块玻璃分别进行温度为650℃、700℃和750℃钢化处理，查看三块玻璃表面位于红色墨水打印位置无明显色差，不褪色，颜色鲜艳。
(3)将制备的红色墨水打印在一块玻璃表面，经过高温钢化处理，然后将钢化玻璃放置在10％柠檬酸溶液中浸泡15分钟，钢化玻璃表面位于红色墨水打印位置无腐蚀现象，无水印，不褪色。
(4)将制备的红色墨水打印在一块玻璃表面，经过高温钢化处理，然后将钢化玻璃表面位于红色墨水打印位置采用taber耐磨测试仪进行测试，测试结果达到行业标准六级。

Claims (8)

1.一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
(1)按重量份选取二氧化硅44～52份、氧化铝3～5份、三氧化二铋30～40份、氧化硼2～6份、氧化钠1.1～1.8份、氧化钾0.8～1.2份、氧化锶0.3～0.6份、氧化钙1～4份和氧化锂1～3份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第一混合物；
(2)将步骤(1)中得到的第一混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放在高温炉内加热融化在一起，得到第二混合物；
(3)将步骤(2)中得到的第二混合物加入到常温的纯净水中，高温状态的第二混合物在纯净水中骤冷发生破碎，得到破碎物，将破碎物加入到研磨机内研磨，得到基础颜色釉粉；
(4)按重量份选取含铈红色无机颜料25～35份和步骤(3)中得到的基础颜色釉粉65～75份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到第三混合物；
(5)将步骤(4)中得到的第三混合物加入高铝坩埚中，然后将高铝坩埚放入真空炉内分别进行一次加热、二次加热和三次加热处理，得到红色包裹体；
(6)将步骤(5)中得到的高温红色包裹体在真空炉内自然冷却至室温后取出，将常温的红色包裹体放入研磨机内研磨，得到红色包裹粉；
(7)按重量份选取步骤(6)中得到的红色包裹粉40～50份、聚乙二醇4003～6份、山梨醇酐单棕榈酸酯1～3份、碳酸二甲酯18～22份、碳酸二乙酯12～17份、乙二醇乙醚6～9份和乙二醇甲醚3～7份作为原料，将原料称重后放入搅拌机内搅拌均匀，得到混合液，然后将混合液加入研磨机中研磨，得到数码喷墨红色墨水初成品；
(8)将步骤(7)中得到的数码喷墨红色墨水初成品放入负压过滤机内过滤，过滤掉不符合规格尺寸的大颗粒，得到数码喷墨红色墨水成品，然后对数码喷墨红色墨水成品进行封装处理。
2.根据权利要求1所述的一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中加热温度为1250～1300℃。
3.根据权利要求1所述的一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中研磨规格为900～1300目。
4.根据权利要求1所述的一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中含铈红色无机颜料的型号为硫化铈颜料PR-002。
5.根据权利要求1所述的一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中真空炉内的真空度为4～9Pa。
6.根据权利要求1所述的一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中一次加热的温度为280～320℃，一次加热的时间为55～65分钟；二次加热的温度为500～520℃，二次加热时间为28～34分钟；三次加热的温度为790～810℃，三次加热时间为17～22分钟。
7.根据权利要求1所述的一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中研磨规格为900～1300目。
8.根据权利要求1所述的一种环保型高性能数码喷墨红色墨水的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中数码喷墨红色墨水初成品的研磨规格为50％的颗粒尺寸≤500nm，99％的颗粒尺寸≤800nm。
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