CN116814118A - 一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，属于陶瓷墨水技术领域。本发明提供的陶瓷墨水以纳米刚玉作为陶瓷墨水的主要成分，并与拟薄水铝石、煅烧氧化锌和锆白熔块共同发挥增白作用。与现有技术以硅酸锆作为主要成分制备白色墨水相比，本发明以纳米刚玉作为主要成分制备的白色墨水，在烧制瓷砖的过程中，在高温作用下纳米刚玉、拟薄水铝石、煅烧氧化锌和锆白熔块与钙矾石协同产生凸起，形成具有浮凸效果的陶瓷，而纳米刚玉、拟薄水铝石、煅烧氧化锌和锆白熔块共同发挥增白作用，进而保证了白度，使得其白度在85度以上，丰富了陶瓷墨水的装饰效果，并具有良好的白度。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷墨水技术领域，具体地，涉及一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水。
背景技术
瓷喷墨技术作为一种新的无接触、无压力、无印版的印刷技术，无疑将当今瓷砖时装化、个性化、艺术化、小批量、多花色、低碳环保的发展趋势推向了一个新的高度。自2009年我国引进第一台陶瓷喷墨机以来，陶瓷喷墨印刷技术的发展突飞猛进，并得到大量应用。经过几年的发展，陶瓷喷墨产品的市场占有率越来越高，也将陶瓷喷墨技术的优势发挥的淋漓尽致。
然而，陶瓷喷墨技术的迅速普及也导致了各大陶瓷企业的同质化竞争。所以，具有更加丰富的装饰效果的陶瓷墨水亟待开发。
我们现有的瓷砖产品也从传统抛光砖到丝网渗花砖，再到目前流行的各种各样的喷墨印花砖，装饰效果更加丰富，为了体现出更加逼真形象的效果，研发出了具有下陷效果的陶瓷墨水，能够使陶瓷砖更加充分形象的展现出凹凸的纹理、逼真的肌理、柔和的质感。申请号为201410163383.4的中国专利公开了一种具有下陷效果的陶瓷墨水及其制备方法，该陶瓷墨水包含下陷釉和有机组合物,有机组合物含有树脂、分散剂、消泡剂和溶剂，下陷釉含有V2O5、Bi2O3、BaCO3、ZnO、SiO2、Al2O3、K2O、Na2O组分。该发明具有下陷效果的陶瓷墨水粘度低并且可调控，粒径分布均匀,品质稳定性好,具有良好的喷墨打印性能,与陶瓷喷墨打印用颜料墨水配合使用，能更加充分形象的展现出瓷砖凹凸逼真的纹理,立体感强,进一步提高瓷砖的装饰效果,大大提高了产品附加值。
但是只有下陷效果的墨水在一定程度上不能完全呈现出丰富的立体的效果，亟需具有更加形象的立体效果的陶瓷墨水。
发明内容
本发明涉及一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，属于陶瓷墨水技术领域。本发明提供的陶瓷墨水以纳米刚玉作为陶瓷墨水的主要成分，并与拟薄水铝石、煅烧氧化锌和锆白熔块共同发挥增白作用。与现有技术以硅酸锆作为主要成分制备白色墨水相比，本发明以纳米刚玉作为主要成分制备的白色墨水，在烧制瓷砖的过程中，在高温作用下纳米刚玉、拟薄水铝石、煅烧氧化锌和锆白熔块与钙矾石协同产生凸起，形成具有浮凸效果的陶瓷，而纳米刚玉、拟薄水铝石、煅烧氧化锌和锆白熔块共同发挥增白作用，进而保证了白度，使得其白度在85度以上，丰富了陶瓷墨水的装饰效果，并具有良好的白度。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，包括以下重量份的组份：
纳米刚玉 20-40份
拟薄水铝石 5-8份
钙矾石 2-5份
煅烧氧化锌 5-8份
锆白熔块 20-30份
分散剂 3-10份;
所述陶瓷墨水的白度≥85度；
所述陶瓷墨水由纳米珠磨机研磨到200-500nm制得，所述研磨中以二氧化锆为研磨介质。
作为本发明的一种优选方案，所述陶瓷墨水包括以下重量份的组份：
纳米刚玉 25-32份
拟薄水铝石 6-8份
钙矾石 3-5份
煅烧氧化锌 6-8份
锆白熔块 25-30份
分散剂 5-8份。
作为本发明的一种优选方案，所述陶瓷墨水的粒径d50为0.38μm-0.43μm，d97为≤1μm。
作为本发明的一种优选方案，所述陶瓷墨水由纳米珠磨机研磨到200-500nm制得，所述研磨中以二氧化锆为研磨介质。
作为本发明的一种优选方案，所述分散剂为高分子聚丙烯酸酯乳液。
作为本发明的一种优选方案，所述锆白熔块包括如下质量比的化学成分：SiO2:ZrO2: TiO2: CaO: MgO: K2O: Na2O为40-55: 8-10: 0.1-0.5: 0.6-0.8: 0.6-0.8: 1-3:1-3。
本发明的有益效果：
1.本发明提供一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，通过纳米刚玉、拟薄水铝石、钙矾石、煅烧氧化锌、锆白熔块协同作用，制备出一种能够形成具有浮凸效果的陶瓷墨水，丰富了陶瓷墨水的装饰效果。
2.本发明中，以纳米刚玉作为主要成分制备的白色墨水在烧制瓷砖的过程中，纳米刚玉、拟薄水铝石的主要成分为不同相态的Al2O3，Al2O3具有较强的离子键，晶格能大，质点迁移活化能高，随着烧结的持续，晶粒会逐渐长大，形成浮凸效果；但是烧结过程中，晶格长大难以控制，因此加入了煅烧氧化锌和锆白熔块，煅烧氧化锌和锆白熔块的加入有助于控制陶瓷墨水的膨胀系数，提高陶瓷墨水的热稳定性以及与陶瓷相容性。
3.本发明中，拟薄水铝石在陶瓷墨水施于陶瓷釉料上时起到粘合作用，随后在陶瓷煅烧过程中先转化为γ-Al2O3，继续煅烧生成纳米α-Al2O3，即纳米刚玉，与陶瓷墨水的主要成分融为一体，增强了陶瓷墨水的应用稳定性，同时纳米刚玉的存在降低了拟薄水铝石的形核活化能，减少能耗。
4.本发明中，钙矾石属于三方晶系，与同为三方晶系的α-Al2O3结构相似，可形成固溶体，在锆白熔块的存在下，陶瓷墨水的烧结其可明显提高强度和硬度，同时仍能保证足够高的塑性和韧性，使得浮凸体具有良好的性能，在高温作用下纳米刚玉、拟薄水铝石、煅烧氧化锌和锆白熔块与钙矾石协同产生凸起，形成具有良好浮凸效果的陶瓷。
5.本发明中，纳米刚玉、拟薄水铝石、煅烧氧化锌和锆白熔块共同发挥增白作用，进而保证了白度，使得其白度在85度以上，降低了白色陶瓷墨水的增白成本。
6.本发明中，在陶瓷墨水的研磨过程中使用纳米珠磨机研磨，研磨介质用二氧化锆代替传统的氧化铝研磨介质，研磨所得的陶瓷墨水更加均匀、细腻，并且带入的二氧化锆具有增白效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，由以下质量的组份制成：
纳米刚玉 32kg
拟薄水铝石 6kg
钙矾石 3kg
煅烧氧化锌 6kg
锆白熔块 25kg
高分子聚丙烯酸酯乳液 5kg
消泡剂 0.03kg
丙二醇聚氧乙烯醚HSH-215 0.3kg
月桂酸异丙酯 39.7kg。
所述陶瓷墨水的粒径d50为0.38μm-0.43μm，d97为≤1μm。
所述陶瓷墨水由纳米珠磨机研磨到200-500nm制得，所述研磨中以二氧化锆为研磨介质。
所述锆白熔块包括如下质量比的化学成分：SiO2：ZrO2:TiO2：CaO：MgO：K2O：Na2O为40：8：0.1：0.6：0.6：1：1。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果。
实施例2
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，由以下质量的组份制成：
纳米刚玉 29.2kg
拟薄水铝石 6.5kg
钙矾石 3.5kg
煅烧氧化锌 6.5kg
锆白熔块 26kg
高分子聚丙烯酸酯乳液 5.7kg
消泡剂 0.04kg
丙二醇聚氧乙烯醚HSH-215 0.45kg
月桂酸异丙酯 39.6kg。
所述陶瓷墨水的粒径d50为0.38μm-0.43μm，d97为≤1μm。
所述陶瓷墨水由纳米珠磨机研磨到200-500nm制得，所述研磨中以二氧化锆为研磨介质。
所述锆白熔块包括如下质量比的化学成分：SiO2：ZrO2：TiO2：CaO：MgO：K2O：Na2O为44：8.5:0.2：0.64：0.65：1.5：1.5。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果。
实施例3
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，由以下质量的组份制成：
纳米刚玉 27.8kg
拟薄水铝石 7kg
钙矾石 4kg
煅烧氧化锌 7kg
锆白熔块 27kg
高分子聚丙烯酸酯乳液 6.5kg
消泡剂 0.05kg
丙二醇聚氧乙烯醚HSH-215 0.55kg
月桂酸异丙酯 38.1kg。
所述陶瓷墨水的粒径d50为0.38μm-0.43μm，d97为≤1μm。
所述陶瓷墨水由纳米珠磨机研磨到200-500nm制得，所述研磨中以二氧化锆为研磨介质。
所述锆白熔块包括如下质量比的化学成分：SiO2：ZrO2：TiO2：CaO：MgO：K2O：Na2O为48：9:0.3：0.7：0.7：2：2
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果。
实施例4
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，由以下质量的组份制成：
纳米刚玉 26.4kg
拟薄水铝石 7.5kg
钙矾石 4.5kg
煅烧氧化锌 7.5kg
锆白熔块 28.5kg
高分子聚丙烯酸酯乳液 7.3kg
消泡剂 0.06kg
丙二醇聚氧乙烯醚HSH-215 0.72kg
月桂酸异丙酯 36.6kg。
所述陶瓷墨水的粒径d50为0.38μm-0.43μm，d97为≤1μm。
所述陶瓷墨水由纳米珠磨机研磨到200-500nm制得，所述研磨中以二氧化锆为研磨介质。
所述锆白熔块包括如下质量比的化学成分：SiO2：ZrO2：TiO2：CaO：MgO：K2O：Na2O为51：9.5:0.4：0.76：0.75：2.5：2.5。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果。
实施例5
纳米刚玉 25kg
拟薄水铝石 8kg
钙矾石 5kg
煅烧氧化锌 8kg
锆白熔块 30kg
高分子聚丙烯酸酯乳液 8kg
消泡剂 0.08kg
丙二醇聚氧乙烯醚HSH-215 0.8kg
月桂酸异丙酯 35.1kg。
所述陶瓷墨水的粒径d50为0.38μm-0.43μm，d97为≤1μm。
所述陶瓷墨水由纳米珠磨机研磨到200-500nm制得，所述研磨中以二氧化锆为研磨介质。
所述锆白熔块包括如下质量比的化学成分：SiO2：ZrO2：TiO2：CaO：MgO：K2O：Na2O为55：10:0.5：0.8：0.8：3：3。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果。
对比例1
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，与实施例1相比，用锆白熔块代替拟薄水铝石，由以下质量的组份制成：
纳米刚玉 32kg
钙矾石 3kg
煅烧氧化锌 6kg
锆白熔块 31kg
高分子聚丙烯酸酯乳液 5kg
消泡剂 0.03kg
丙二醇聚氧乙烯醚HSH-215 0.3kg
月桂酸异丙酯 39.7kg。
其余均与实施例1相同。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果，但浮凸效果不明显。
对比例2
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，与实施例1相比，用锆白熔块代替钙矾石，由以下质量的组份制成：
纳米刚玉 32kg
拟薄水铝石 6kg
煅烧氧化锌 6kg
锆白熔块 28kg
高分子聚丙烯酸酯乳液 5kg
消泡剂 0.03kg
丙二醇聚氧乙烯醚HSH-215 0.3kg
月桂酸异丙酯 39.7kg。
其余均与实施例1相同。
本例制得的陶瓷墨水应用不能产生浮凸效果。
对比例3
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，与实施例1相比，用锆白熔块代替煅烧氧化锌，由以下质量的组份制成：
纳米刚玉 32kg
拟薄水铝石 6kg
钙矾石 3kg
锆白熔块 31kg
高分子聚丙烯酸酯乳液 5kg
消泡剂 0.03kg
丙二醇聚氧乙烯醚HSH-215 0.3kg
月桂酸异丙酯 39.7kg。
其余均与实施例1相同。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果，但浮凸效果不明显。
对比例4
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，与实施例1相比，用纳米刚玉代替锆白熔块，由以下质量的组份制成：
纳米刚玉 57kg
拟薄水铝石 6kg
钙矾石 3kg
煅烧氧化锌 6kg
高分子聚丙烯酸酯乳液 5kg
消泡剂 0.03kg
丙二醇聚氧乙烯醚HSH-215 0.3kg
月桂酸异丙酯 39.7kg。
其余均与实施例1相同。
本例制得的陶瓷墨水应用不能产生浮凸效果。
对比例5
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，与实施例1相比，锆白熔块中用TiO2代替CaO，其余均与实施例1相同。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果，但浮凸效果不明显。
对比例6
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，与实施例1相比，锆白熔块中用CaO代替MgO，其余均与实施例1相同。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果，但浮凸效果不明显。
对比例7
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，与实施例1相比，锆白熔块中用MgO代替K2O，其余均与实施例1相同。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果，但浮凸效果不明显。
对比例8
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，与实施例1相比，锆白熔块中用K2O代替Na2O，其余均与实施例1相同。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果，但浮凸效果不明显。
对比例9
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，与实施例1相比，锆白熔块中用Na2O代替TiO2，其余均与实施例1相同。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果，但浮凸效果不明显。
对比例10
一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，与实施例1相比，锆白熔块中用SiO2代替ZrO2，其余均与实施例1相同。
本例制得的陶瓷墨水应用可产生浮凸效果，但浮凸效果不明显。
对实施例1-5和对比例1-10制得的产生浮凸效果的陶瓷墨水进行如下测试：
试验例1 白度性能测试
1）将制备好的陶瓷墨水使用滴管移到250目网版，然后用刮刀将墨水转印到10cm×10cm陶瓷生坯体，转印一次。
2）将陶瓷生坯置于1200℃电炉中烧制，温度曲线为5min 400℃，25min 1180℃，保温2min，20min降为50℃。
3）测量白度，砖坯冷却后感官目测烧成白度，感官测量后用白度仪标定数据。
| 试验组 | 白度 |
| 实施例1 | 86 |
| 实施例2 | 87 |
| 实施例3 | 86 |
| 实施例4 | 89 |
| 实施例5 | 79 |
| 对比例1 | 76 |
| 对比例2 | 78 |
| 对比例3 | 79 |
| 对比例4 | 73 |
| 对比例5 | 83 |
| 对比例6 | 81 |
| 对比例7 | 82 |
| 对比例8 | 83 |
| 对比例9 | 81 |
| 对比例10 | 76 |
由表1可得，本发明提供的实施例1-5所制得的可产生浮凸效果的陶瓷墨水有更优异的白度值，对比例1-10制得的陶瓷墨水的白度有不同程度的下降。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，其特征在于：所述陶瓷墨水包括以下重量份的组份：
纳米刚玉 20-40份
拟薄水铝石 5-8份
钙矾石 2-5份
煅烧氧化锌 5-8份
锆白熔块 20-30份
分散剂 3-10份;
所述陶瓷墨水的白度≥85度。
2.根据权利要求1所述的一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，其特征在于：所述陶瓷墨水包括以下重量份的组份：
纳米刚玉 25-32份
拟薄水铝石 6-8份
钙矾石 3-5份
煅烧氧化锌 6-8份
锆白熔块 25-30份
分散剂 5-8份。
3.根据权利要求1所述的一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，其特征在于：所述陶瓷墨水的粒径d50为0.38μm-0.43μm，d97为≤1μm。
4.根据权利要求1所述的一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，其特征在于：所述陶瓷墨水由纳米珠磨机研磨到200-500nm制得，所述研磨中以二氧化锆为研磨介质。
5.根据权利要求1所述的一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，其特征在于：所述分散剂为高分子聚丙烯酸酯乳液。
6.根据权利要求1所述的一种可产生浮凸效果的陶瓷墨水，其特征在于：所述锆白熔块包括如下质量比的化学成分：SiO2: ZrO2: TiO2: CaO: MgO: K2O: Na2O为40-55: 8-10:0.1-0.5: 0.6-0.8: 0.6-0.8: 1-3: 1-3。
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