CN116396105A - 一种采用3d数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，包括以下步骤：瓷砖坯体制作、制备底墨、瓷砖坯体喷墨、制备改性釉料、制备纹理清晰的瓷砖，制备改性釉料中将预处理尖晶石与透明釉料混合在一起形成混合物料，然后与水混合反复研磨，最后加入乙醇溶剂调整粘度和密度，即得改性釉料；本发明通过渗透的方式将底墨渗入瓷砖坯体中，喷施改性釉料后底墨在烧结后会在改性釉料中会有一定的扩散，制备的底墨加大了渗透的厚度，同时在釉料中加入了硬度大、强度髙、化学稳定性好尖晶石，使得瓷砖表面形成的纹理装饰图案特别耐磨，从而使最后制备出来的瓷砖凹凸触感更强、产品图案纹理更加清晰，其莫氏硬度较高不易磨穿。
Description
技术领域
本发明涉及瓷砖制备技术领域，具体涉及一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法。
背景技术
在现代装饰材料中随着人们生活水平的提高，具有立体凹凸效果纹理的瓷砖，越来越受到市场欢迎，具有凹凸效果纹理的瓷砖是通过压砖成型模具或者雕刻模具来压制出表面具有众多不规则分布且形状不规的凹面、凸面的砖坯，然后通过施釉、印花装饰达成具有凹凸纹理效果。随着3D喷墨技术的发展，现阶段制作的具有凹凸纹理效果的瓷砖大多经过将具有纹理图案的墨水打印在坯体上，然后淋施釉面、烧结，形成具有凹凸质感的瓷质砖。
现有的瓷砖为了提升釉面的光泽度，就需要对釉料的配方进行调节，使得其具有很高的透光性，也就降低了烧成后釉面中晶体的含量，降低了瓷质砖的耐磨性能，其莫氏硬度较低极易磨穿。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，包括以下步骤：
步骤一、瓷砖坯体制作：将混合瓷砖浆料压制成型，脱模后取出坯体，烘干并修坯得到瓷砖坯体；
步骤二、制备底墨：
（1）、将色料50-100g、改性滑石粉30-50g、环硅丙烷20-25g、树脂30-50g在容器内搅拌与相应钴盐的水溶液混合，持续搅拌并调节pH值至7-8，反应5-6h得到混合物A；
将滑石粉送入到3-5倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀，然后加入滑石粉总量2-5%的硅溶胶、1-5%的草酸钠和1-3%的硫酸镧，搅拌充分，再水下、干燥，即可；
通过滑石粉经过本发明的特定工艺优化后，产品的性能得到进一步的改进；
（2）、向混合物A中加入分散剂和表面活性剂在容器内搅拌后静置1-2小时，除去上层的分层水，沉淀物经烘干、煅烧后过筛得到底料；
（3）、将底料、乙烯丙烯酸酯共聚物、异佛尔酮和油墨乙醇溶剂加入到容器内分散均匀得到底墨；
步骤三：瓷砖坯体喷墨：通过3D喷墨设备为瓷砖坯体喷施一层底墨，使底墨渗透瓷砖坯体形成图案层；
步骤四：制备改性釉料：
S1、将尖晶石、甲基苯丙酮、硅酸锆以2000-2500r/min转速下研磨5小时，然后加入磺酸丁基吡啶硫酸氢盐反应，最后采用无水乙醇清洗干燥后即得预处理尖晶石；
S2、将预处理尖晶石与透明釉料混合在一起形成混合物料，然后与水混合反复研磨，最后加入乙醇溶剂调整粘度和密度，即得改性釉料；
步骤五：制备纹理清晰的瓷砖：设置相应的3D数码喷釉参数喷施改性釉料，瓷砖泥坯入窑烧成，经抛光修整得到纹理清晰的瓷砖；
优选地，所述瓷砖坯体表面进行抛磨处理，便于釉料的附着。
优选地，所述色料由无机颜料、有机颜料、金属光泽颜料中的一种或多种混合。
优选地，所述尖晶石由经烧结的镁或铝尖晶石组成，所述经烧结的镁或铝尖晶石的平均显微结构粒度为1-5μm。
优选地，所述改性釉料包括以下原料：尖晶石30-40g、甲基苯丙酮20-30g、硅酸锆10-20g、磺酸丁基吡啶硫酸氢盐10-20g、透明釉料100-200g、乙醇溶剂30-50g。
优选地，所述透明釉料由二氧化硅、纳米水铝石、钾长石、方解石、高岭土、石英石、氧化铝、氧化钙中的一种或多种混合。
优选地，所述制备改性釉料中研磨的时间为10-12小时，混合物料与水的质量比为2：1。
优选地，所述釉料的施釉厚度为0.3-0.5mm，所述釉料的施釉量为350-400g/㎡。
优选地，所述预处理尖晶石反应过程中加热至80℃后保温2h，然后自然冷却至室温。
优选地，所述制备改性釉料的细度为1.5-2.0μm，釉料光泽度为5-8。
本发明制备的采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法具有如下的有益效果：
本发明通过渗透的方式将底墨渗入瓷砖坯体中，喷施改性釉料后底墨在烧结后会在改性釉料中会有一定的扩散，制备的底墨加大了渗透的厚度，使装饰效果更为立体，同时在釉料中加入了硬度大、强度髙、化学稳定性好尖晶石，使得瓷砖表面形成的纹理装饰图案特别耐磨，从而使最后制备出来的瓷砖凹凸触感更强、产品图案纹理更加清晰，其莫氏硬度较高不易磨穿。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例的本发明提供了一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，包括以下步骤：
步骤一、瓷砖坯体制作：将混合瓷砖浆料压制成型，脱模后取出坯体，烘干并修坯得到瓷砖坯体；
步骤二、制备底墨：
（1）、将色料50-100g、改性滑石粉30-50g、环硅丙烷20-25g、树脂30-50g在容器内搅拌与相应钴盐的水溶液混合，持续搅拌并调节pH值至7-8，反应5-6h得到混合物A；改性滑石粉的制备方法为：将滑石粉送入到3-5倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀，然后加入滑石粉总量2-5%的硅溶胶、1-5%的草酸钠和1-3%的硫酸镧，搅拌充分，再水下、干燥，即可；
（2）、向混合物A中加入分散剂和表面活性剂在容器内搅拌后静置1-2小时，除去上层的分层水，沉淀物经烘干、煅烧后过筛得到底料；
（3）、将底料、乙烯丙烯酸酯共聚物、异佛尔酮和油墨乙醇溶剂加入到容器内分散均匀得到底墨；
步骤三：瓷砖坯体喷墨：通过3D喷墨设备为瓷砖坯体喷施一层底墨，使底墨渗透瓷砖坯体形成图案层；
步骤四：制备改性釉料：
S1、将尖晶石、甲基苯丙酮、硅酸锆以2000-2500r/min转速下研磨5小时，然后加入磺酸丁基吡啶硫酸氢盐反应，最后采用无水乙醇清洗干燥后即得预处理尖晶石；
S2、将预处理尖晶石与透明釉料混合在一起形成混合物料，然后与水混合反复研磨，最后加入乙醇溶剂调整粘度和密度，即得改性釉料；
步骤五：制备纹理清晰的瓷砖：设置相应的3D数码喷釉参数喷施改性釉料，瓷砖泥坯入窑烧成，经抛光修整得到纹理清晰的瓷砖；
本实施例的瓷砖坯体表面进行抛磨处理，便于釉料的附着。
本实施例的色料由无机颜料、有机颜料、金属光泽颜料中的一种或多种混合。
本实施例的尖晶石由经烧结的镁或铝尖晶石组成，经烧结的镁或铝尖晶石的平均显微结构粒度为1-5μm。
本实施例的改性釉料包括以下原料：尖晶石30-40g、甲基苯丙酮20-30g、硅酸锆10-20g、磺酸丁基吡啶硫酸氢盐10-20g、透明釉料100-200g、乙醇溶剂30-50g。
本实施例的透明釉料由二氧化硅、纳米水铝石、钾长石、方解石、高岭土、石英石、氧化铝、氧化钙中的一种或多种混合。
本实施例的制备改性釉料中研磨的时间为10-12小时，混合物料与水的质量比为2：1。
本实施例的釉料的施釉厚度为0.3-0.5mm，釉料的施釉量为350-400g/㎡。
本实施例的预处理尖晶石反应过程中加热至80℃后保温2h，然后自然冷却至室温。
本实施例的制备改性釉料的细度为1.5-2.0μm，釉料光泽度为5-8。
实施例1.
本实施例的本发明提供了一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，包括以下步骤：
步骤一、瓷砖坯体制作：将混合瓷砖浆料压制成型，脱模后取出坯体，烘干并修坯得到瓷砖坯体；
步骤二、制备底墨：
（1）、将色料50g、滑石粉30g、环硅丙烷20g、树脂30g在容器内搅拌与相应钴盐的水溶液混合，持续搅拌并调节pH值至7，反应5h得到混合物A；
（2）、向混合物A中加入分散剂和表面活性剂在容器内搅拌后静置1小时，除去上层的分层水，沉淀物经烘干、煅烧后过筛得到底料；
（3）、将底料、乙烯丙烯酸酯共聚物、异佛尔酮和油墨乙醇溶剂加入到容器内分散均匀得到底墨；
步骤三：瓷砖坯体喷墨：通过3D喷墨设备为瓷砖坯体喷施一层底墨，使底墨渗透瓷砖坯体形成图案层；
步骤四：制备改性釉料：
S1、将尖晶石、甲基苯丙酮、硅酸锆以2000r/min转速下研磨5小时，然后加入磺酸丁基吡啶硫酸氢盐反应，最后采用无水乙醇清洗干燥后即得预处理尖晶石；
S2、将预处理尖晶石与透明釉料混合在一起形成混合物料，然后与水混合反复研磨，最后加入乙醇溶剂调整粘度和密度，即得改性釉料；
步骤五：制备纹理清晰的瓷砖：设置相应的3D数码喷釉参数喷施改性釉料，瓷砖泥坯入窑烧成，经抛光修整得到纹理清晰的瓷砖；
本实施例的瓷砖坯体表面进行抛磨处理，便于釉料的附着。
本实施例的色料由无机颜料、有机颜料、金属光泽颜料中的一种或多种混合。
本实施例的尖晶石由经烧结的镁或铝尖晶石组成，经烧结的镁或铝尖晶石的平均显微结构粒度为1μm。
本实施例的改性釉料包括以下原料：尖晶石30g、甲基苯丙酮20g、硅酸锆10g、磺酸丁基吡啶硫酸氢盐10g、透明釉料100g、乙醇溶剂30g。
本实施例的透明釉料由二氧化硅、纳米水铝石、钾长石、方解石、高岭土、石英石、氧化铝、氧化钙中的一种或多种混合。
本实施例的制备改性釉料中研磨的时间为10小时，混合物料与水的质量比为2：1。
本实施例的釉料的施釉厚度为0.3mm，釉料的施釉量为350g/㎡。
本实施例的预处理尖晶石反应过程中加热至80℃后保温2h，然后自然冷却至室温。
本实施例的制备改性釉料的细度为1.5μm，釉料光泽度为5。
实施例2.
本实施例的本发明提供了一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，包括以下步骤：
步骤一、瓷砖坯体制作：将混合瓷砖浆料压制成型，脱模后取出坯体，烘干并修坯得到瓷砖坯体；
步骤二、制备底墨：
（1）、将色料70g、滑石粉40g、环硅丙烷22g、树脂35g在容器内搅拌与相应钴盐的水溶液混合，持续搅拌并调节pH值至7.5，反应5.5h得到混合物A；
（2）、向混合物A中加入分散剂和表面活性剂在容器内搅拌后静置1.5小时，除去上层的分层水，沉淀物经烘干、煅烧后过筛得到底料；
（3）、将底料、乙烯丙烯酸酯共聚物、异佛尔酮和油墨乙醇溶剂加入到容器内分散均匀得到底墨；
步骤三：瓷砖坯体喷墨：通过3D喷墨设备为瓷砖坯体喷施一层底墨，使底墨渗透瓷砖坯体形成图案层；
步骤四：制备改性釉料：
S1、将尖晶石、甲基苯丙酮、硅酸锆以2200r/min转速下研磨5小时，然后加入磺酸丁基吡啶硫酸氢盐反应，最后采用无水乙醇清洗干燥后即得预处理尖晶石；
S2、将预处理尖晶石与透明釉料混合在一起形成混合物料，然后与水混合反复研磨，最后加入乙醇溶剂调整粘度和密度，即得改性釉料；
步骤五：制备纹理清晰的瓷砖：设置相应的3D数码喷釉参数喷施改性釉料，瓷砖泥坯入窑烧成，经抛光修整得到纹理清晰的瓷砖；
本实施例的瓷砖坯体表面进行抛磨处理，便于釉料的附着。
本实施例的色料由无机颜料、有机颜料、金属光泽颜料中的一种或多种混合。
本实施例的尖晶石由经烧结的镁或铝尖晶石组成，经烧结的镁或铝尖晶石的平均显微结构粒度为3μm。
本实施例的改性釉料包括以下原料：尖晶石35g、甲基苯丙酮25g、硅酸锆16g、磺酸丁基吡啶硫酸氢盐15g、透明釉料155g、乙醇溶剂35g。
本实施例的透明釉料由二氧化硅、纳米水铝石、钾长石、方解石、高岭土、石英石、氧化铝、氧化钙中的一种或多种混合。
本实施例的制备改性釉料中研磨的时间为11小时，混合物料与水的质量比为2：1。
本实施例的釉料的施釉厚度为0.4mm，釉料的施釉量为370g/㎡。
本实施例的预处理尖晶石反应过程中加热至80℃后保温2h，然后自然冷却至室温。
本实施例的制备改性釉料的细度为1.8μm，釉料光泽度为7。
实施例3.
本实施例的本发明提供了一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，包括以下步骤：
步骤一、瓷砖坯体制作：将混合瓷砖浆料压制成型，脱模后取出坯体，烘干并修坯得到瓷砖坯体；
步骤二、制备底墨：
（1）、将色料100g、滑石粉50g、环硅丙烷25g、树脂50g在容器内搅拌与相应钴盐的水溶液混合，持续搅拌并调节pH值至8，反应6h得到混合物A；
（2）、向混合物A中加入分散剂和表面活性剂在容器内搅拌后静置2小时，除去上层的分层水，沉淀物经烘干、煅烧后过筛得到底料；
（3）、将底料、乙烯丙烯酸酯共聚物、异佛尔酮和油墨乙醇溶剂加入到容器内分散均匀得到底墨；
步骤三：瓷砖坯体喷墨：通过3D喷墨设备为瓷砖坯体喷施一层底墨，使底墨渗透瓷砖坯体形成图案层；
步骤四：制备改性釉料：
S1、将尖晶石、甲基苯丙酮、硅酸锆以2500r/min转速下研磨5小时，然后加入磺酸丁基吡啶硫酸氢盐反应，最后采用无水乙醇清洗干燥后即得预处理尖晶石；
S2、将预处理尖晶石与透明釉料混合在一起形成混合物料，然后与水混合反复研磨，最后加入乙醇溶剂调整粘度和密度，即得改性釉料；
步骤五：制备纹理清晰的瓷砖：设置相应的3D数码喷釉参数喷施改性釉料，瓷砖泥坯入窑烧成，经抛光修整得到纹理清晰的瓷砖；
本实施例的瓷砖坯体表面进行抛磨处理，便于釉料的附着。
本实施例的色料由无机颜料、有机颜料、金属光泽颜料中的一种或多种混合。
本实施例的尖晶石由经烧结的镁或铝尖晶石组成，经烧结的镁或铝尖晶石的平均显微结构粒度为5μm。
本实施例的改性釉料包括以下原料：尖晶石40g、甲基苯丙酮30g、硅酸锆20g、磺酸丁基吡啶硫酸氢盐20g、透明釉料200g、乙醇溶剂50g。
本实施例的透明釉料由二氧化硅、纳米水铝石、钾长石、方解石、高岭土、石英石、氧化铝、氧化钙中的一种或多种混合。
本实施例的制备改性釉料中研磨的时间为12小时，混合物料与水的质量比为2：1。
本实施例的釉料的施釉厚度为0.5mm，釉料的施釉量为400g/㎡。
本实施例的预处理尖晶石反应过程中加热至80℃后保温2h，然后自然冷却至室温。
本实施例的制备改性釉料的细度为2.0μm，釉料光泽度为8。
对比例1.
与实施例3不同的是使用普通的底墨。
对比例2.
与实施例3不同的是不对釉料进行改性。
对比例3.
与实施例3不同的是釉料改性的过程中不对尖晶石进行预处理。
将实施例1-3及对比例1-3产品进行性能测试；
制作30个瓷砖样品，每组5个共分为6组，每组对应实施例1-3和对比例1-3并进行编号为A/B/C/D/E/F，最后分别对A/B/C/D/E/F组的瓷砖样品进行检测，检测结果如下表。
从实施例1-3可看出；使用本发明制成的采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法制备出来的瓷砖凹凸触感更强、产品图案纹理更加清晰，其莫氏硬度较高不易磨穿。
从对比例1、实施例3可看出，制备的底墨加大了渗透的厚度，使装饰效果更为立体，纹理清晰度较好。
此外，从对比例2-3发现，在采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法中，在釉料中加入了硬度大、强度髙、化学稳定性好尖晶石，同时改性的过程中不对尖晶石进行预处理使得瓷砖表面形成的纹理装饰图案特别耐磨。
在实施例3的基础上，通过滑石粉改性处理：
改性滑石粉的制备方法为：将滑石粉送入到4倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀，然后加入滑石粉总量3.5%的硅溶胶、3%的草酸钠和3%的硫酸镧，搅拌充分，再水下、干燥，即可。
本发明的创新点在于：
本发明通过渗透的方式将底墨渗入瓷砖坯体中，喷施改性釉料后底墨在烧结后会在改性釉料中会有一定的扩散，制备的底墨加大了渗透的厚度，使装饰效果更为立体，同时在釉料中加入了硬度大、强度髙、化学稳定性好尖晶石，使得瓷砖表面形成的纹理装饰图案特别耐磨，从而使最后制备出来的瓷砖凹凸触感更强、产品图案纹理更加清晰，其莫氏硬度较高不易磨穿。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、瓷砖坯体制作：将混合瓷砖浆料压制成型，脱模后取出坯体，烘干并修坯得到瓷砖坯体；
步骤二、制备底墨：
（1）、将色料50-100g、改性滑石粉30-50g、环硅丙烷20-25g、树脂30-50g在容器内搅拌与相应钴盐的水溶液混合，持续搅拌并调节pH值至7-8，反应5-6h得到混合物A；
（2）、向混合物A中加入分散剂和表面活性剂在容器内搅拌后静置1-2小时，除去上层的分层水，沉淀物经烘干、煅烧后过筛得到底料；
（3）、将底料、乙烯丙烯酸酯共聚物、异佛尔酮和油墨乙醇溶剂加入到容器内分散均匀得到底墨；
步骤三：瓷砖坯体喷墨：通过3D喷墨设备为瓷砖坯体喷施一层底墨，使底墨渗透瓷砖坯体形成图案层；
步骤四：制备改性釉料：
S1、将尖晶石、甲基苯丙酮、硅酸锆以2000-2500r/min转速下研磨5小时，然后加入磺酸丁基吡啶硫酸氢盐反应，最后采用无水乙醇清洗干燥后即得预处理尖晶石；
S2、将预处理尖晶石与透明釉料混合在一起形成混合物料，然后与水混合反复研磨，最后加入乙醇溶剂调整粘度和密度，即得改性釉料；
步骤五：制备纹理清晰的瓷砖：设置相应的3D数码喷釉参数喷施改性釉料，瓷砖泥坯入窑烧成，经抛光修整得到纹理清晰的瓷砖。
2.根据权利要求1所述的一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，其特征在于，所述瓷砖坯体表面进行抛磨处理，便于釉料的附着。
3.根据权利要求1所述的一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，其特征在于，所述色料由无机颜料、有机颜料、金属光泽颜料中的一种或多种混合。
4.根据权利要求1所述的一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，其特征在于，所述尖晶石由经烧结的镁或铝尖晶石组成，所述经烧结的镁或铝尖晶石的平均显微结构粒度为1-5μm。
5.根据权利要求1所述的一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，其特征在于，所述改性釉料包括以下原料：尖晶石30-40g、甲基苯丙酮20-30g、硅酸锆10-20g、磺酸丁基吡啶硫酸氢盐10-20g、透明釉料100-200g、乙醇溶剂30-50g。
6.根据权利要求1所述的一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，其特征在于，所述透明釉料由二氧化硅、纳米水铝石、钾长石、方解石、高岭土、石英石、氧化铝、氧化钙中的一种或多种混合。
7.根据权利要求1所述的一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，其特征在于，所述制备改性釉料中研磨的时间为10-12小时，混合物料与水的质量比为2：1。
8.根据权利要求1所述的一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，其特征在于，所述釉料的施釉厚度为0.3-0.5mm，所述釉料的施釉量为350-400g/㎡。
9.根据权利要求1所述的一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，其特征在于，所述预处理尖晶石反应过程中加热至80℃后保温2h，然后自然冷却至室温。
10.根据权利要求1所述的一种采用3D数码喷釉技术制备纹理清晰的瓷砖的方法，其特征在于，所述制备改性釉料的细度为1.5-2.0μm，釉料光泽度为5-8。
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