一種高光墨水及其製備方法與流程

2023-04-25 13:27:11

本發明涉及陶瓷墨水及其製備領域，特別涉及一種高光墨水及其製備方法。

背景技術：

陶瓷墨水指含有某種特殊陶瓷無機粉體的懸濁液或乳濁液，通常包括陶瓷無機粉體、溶劑、分散劑、結合劑、表面活性劑及其它輔料。

目前市面上的高光陶瓷墨水噴墨列印在坯料上經過燒制後噴塗上墨水的地方都會出現明顯的下陷，燒制後的墨水的顏色與目標顏色相比色差大，閃光效果不好，墨水適用的燒成溫度範圍窄。

可見，現有技術還有待改進和提高。

技術實現要素：

鑑於上述現有技術的不足之處，本發明的目的在於提供一種高光墨水，旨在改善現有技術中的高光墨水噴墨列印在坯料上燒制後噴塗墨水的地方出現明顯下陷，色差大，閃光效果不好，適用的燒成溫度範圍窄的問題。

為了達到上述目的，本發明採取了以下技術方案：

一種高光墨水，按照重量份計算，包括：

矽灰石10-20份，

低溫高硼熔塊15-25份，

矽酸鋯0.5-5份，

分散劑1-7份，

酯類化合物5-15份，

溶劑38-60份。

所述的高光墨水，按照重量份計算，包括：

矽灰石12-18份，

低溫高硼熔塊15-20份，

矽酸鋯0.5-2份，

分散劑1-6份，

酯類化合物5-10份，

溶劑42-56份。

所述的高光墨水，其中，所述的低溫高硼熔塊包括如下質量分數的組分：

b2o320%-40%，

sio235%-45%，

al2o32%-5%，

na2o10%-15%，

cao10%-15%。

所述的高光墨水，其中，所述的高光墨水中的分散劑是蓖麻油或氫化蓖麻油酸高分子聚合物中的至少一種。

所述的高光墨水，其中，所述的高光墨水中的酯類化合物為脂肪酸乙基己酯、脂肪酸甲酯、脂肪酸異丙酯、丁二酸二異丁酯、戊二酸二異丁酯、己二酸二異丁酯中至少一種。

所述的高光墨水，其中，所述的溶劑為白油。

所述的高光墨水，其中，所述的高光墨水中的無機成分的酸鹼性呈中性，電導率為40-100us/cm。

所述的高光墨水，其中，所述的高光墨水的粒徑d90控制在800nm以內，40℃的條件下，粘度為10-20mpa·s。

所述的高光墨水的製備方法，包括以下步驟：

a.分別將矽灰石、低溫高硼熔塊、矽酸鋯研磨至2000目；

b.將步驟a中研磨後的原料與所述高光墨水的其他成分按其重量份加入到砂磨機中研磨，研磨1噸所述墨水需要35-45h；

c.檢測上述步驟b中研磨後的產物的細度和粘度，合格則進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續研磨；

d.過濾，收集濾液，所述濾液再次過濾，收集濾液，得成品墨水。

所述的高光墨水的製備方法，其中，所述的步驟d中的第一次過濾的過濾精度為2μm，第二次過濾的過濾精度為1μm。

有益效果：

本發明提供了一種高光墨水及其製備方法，所述高光墨水能夠改善現有技術中的高光墨水噴塗上坯料燒制完成後產生的下陷問題，所述高光墨水施工燒制後色差少，閃光效果明顯，適用的燒成範圍為1150-1220℃，比市面上燒成範圍一般只有10-20℃的高光墨水的燒成範圍大很多，適用於更多不同燒成範圍的陶瓷製品的使用。

附圖說明

圖1為本發明提供的高光墨水的製備方法流程圖。

具體實施方式

本發明提供一種高光墨水及其製備方法，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

本發明提供一種高光墨水,按照重量份計算，包括：

矽灰石10-20份，

低溫高硼熔塊15-25份，

矽酸鋯0.5-5份，

分散劑1-7份，

酯類化合物5-15份，

溶劑38-60份。

矽灰石具有良好的絕緣性，較高的耐熱和耐候性能，白度高，電導率小，添加在釉料配方中能使釉面平整並具有良好的光澤度；低溫高硼熔塊有助熔性，能夠降低其它成分的熔融溫度，縮短釉面的燒成時間；矽酸鋯可以增加釉面的白度、強度和耐磨性等，上述成分以及其含量是通過大量實驗得出的性能較好的範圍，此配方下的各成分協同作用，釉面燒成後能明顯改善釉面的下陷問題，釉面的色彩鮮豔，閃光效果明顯。

優選地，所述的高光墨水，按照重量份計算，包括：

矽灰石12-18份，

低溫高硼熔塊15-20塊，

矽酸鋯0.5-2份，

分散劑1-6份，

酯類化合物5-10份，

溶劑42-56份。

優選地，所述的低溫高硼熔塊包括如下質量分數的組分：

b2o320%-40%，

sio235%-45%，

al2o32%-5%，

na2o10%-15%，

cao10%-15%；

本實施例中優選的低溫高硼熔塊包括以下質量分數的組分：

b2o331%，

sio241%，

al2o33%，

na2o12%，

cao13%；

所述的低溫高硼熔塊的膨脹係數小，高光效果明顯，熔融溫度低，可以起到助熔的作用。

進一步的，所述的高光墨水中的分散劑是蓖麻油或氫化蓖麻油酸高分子聚合物中的至少一種，本實施例優選氫化蓖麻油酸高分子聚合物；

氫化蓖麻油酸高分子聚合物流動性好，具有良好的穩定性、保色性和顏料分散性，能夠保證墨水中的無機粉體原料分散均勻和貯存穩定性；

氫化蓖麻油酸高分子聚合物具有良好的墨水降粘作用、防沉和防流掛效果，其在脂肪酸鏈上有羥基，具有某種程度的極性，在非極性溶劑中能夠溶脹凝膠化，溶脹粒子間因氫化蓖麻油高分子聚合物中的極性基團而產生微弱的氫鍵結合，形成有觸變性的網絡結構，改善無機粉體的懸浮性，控制流掛但又不削弱流動性和流平性，而且通常不與墨水配方中的其他成分起反應，具有良好的貯存穩定性和重現性。

進一步的，所述的溶劑為白油，白油的透明度高，粘度低，其主要成分為c11-c31的正異構烷烴類的混合物，分子鏈以碳-碳鍵為主，具有揮發性，閃點大於等於110℃，安全性能好，而且白油中含有的氮、硫、芳香烴類化合物少，常溫下無味無嗅。

進一步的，所述的高光墨水中的無機成分的酸鹼性呈中性，電導率為40-100us/cm；墨水呈中性不會對噴墨機及坯體等產生腐蝕；電導率一般是衡量該墨水中無機粉體的鹽含量的高低，含鹽量過高容易與高分子分散劑電荷中和，破壞分散劑與無機粉料的結合，破壞墨水分散性能的平衡，影響墨水品質和堵塞噴頭，此範圍的電導率不會破壞墨水懸浮體系平衡而堵塞噴頭。

進一步的，所述的高光墨水的細度d90控制在800nm以內，40℃的條件下，粘度為10-20mpa·s；陶瓷墨水的細度是指陶瓷墨水中粉粒的顆粒大小，是陶瓷墨水的一個重要的指標，墨水的細度過大，不利於均勻地分散，施工後顏色的均勻效果不好，而且容易堵塞噴墨機的噴頭，墨水的細度過小，噴塗後影響陶瓷產品的發色，此細度滿足一般陶瓷噴墨機的工藝需求的同時又具備良好的發色效果。

陶瓷墨水的粘度指標會隨著環境溫度的改變而變化，粘度高低的不同對應的噴頭工作電壓也相應的發生變化，否則會引起噴孔噴射不穩定，容易出現斷線、斷墨的現象,適當的粘度可以確保墨水在噴墨機內循環流動順暢，有利於墨水噴出和墨滴的均勻形成，粘度太小，則墨水內摩擦力小，液滴呈彎月形而產生阻尼振蕩，影響噴射速度，粘度過大，墨水流動性差，且不易形成小液滴；上述粘度要求使所述高光墨水在噴墨機中能夠流動順暢，噴出的墨滴均勻，且滿足一般陶瓷噴墨機的工藝需求。

請參閱圖1，一種高光墨水的製備方法，包括以下步驟：

a.分別將矽灰石、低溫高硼熔塊、矽酸鋯研磨至2000目，先分別將原料研磨到比較小的體積有利於減少後續工序的研磨時間，使物料能夠更加均勻地分散、潤溼；

b.將a中研磨後的原料與所述高光墨水的各種成分按其重量份加入到砂磨機中研磨，研磨1噸所述墨水需要35-45h，此研磨時間剛好能研磨至滿足本方案對產物細度的要求；

c.檢測上述步驟b中研磨後的產物的細度和粘度，合格則進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續研磨；

d.過濾，收集濾液，所述濾液再次過濾，收集濾液，得成品墨水。

進一步的，所述的步驟d中的第一次過濾的過濾精度為2μm，第二次過濾的過濾精度為1μm；實行二次過濾，並且選擇使用上述過濾精度的過濾器，保證所述高光墨水中粉粒的粒徑在納米級範圍內。

綜上所述，本發明提供了一種高光墨水及其製備方法，所述高光墨水能夠改善現有技術中的高光墨水噴塗上坯料燒制完成後產生的下陷問題，噴塗在坯體上燒成後燒成顏色與原來的顏色相比色差少，高光效果明顯，適用的燒成範圍為1150-1220℃，比市面上燒成範圍一般只有10-20℃的高光墨水的燒成範圍大很多，適用於更多不同燒成範圍的陶瓷製品的使用。

實施例1

一種高光墨水,按照重量份計算，包括：

矽灰石10份，

低溫高硼熔塊15份，

矽酸鋯5份，

氫化蓖麻油酸高分子聚合物4份，

脂肪酸甲酯5份，

脂肪酸異丙酯5份，

白油56份。

所述的高光墨水的製備方法，包括以下步驟：

a.分別將矽灰石、低溫高硼熔塊、矽酸鋯研磨至2000目；

b.將步驟a中研磨後的原料與所述高光墨水的其他成分按其重量份加入到砂磨機中研磨，研磨1噸所述墨水需要35h；

c.檢測上述步驟b中研磨後的產物的細度和粘度，粒徑d90控制在800nm以內，粘度在

40℃的條件下為10-20mpa·s則合格，進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續研磨；

d.首先，用過濾精度為2μm的過濾器過濾，所得濾液再通過過濾精度為1μm的過濾器，收集濾液，得成品墨水。

上述步驟均在常溫下進行，將步驟d中所述的成品墨水噴塗在坯體上，在1220℃下煅燒，保溫30min，自然冷卻，得燒成產品。

本實施例所得的高光墨水中的無機成分的酸鹼性呈中性，電導率為45us/cm墨水粒徑均勻分布，d50為378nm、d90為780nm,40℃時墨水的粘度為17.5mpa˙s，表面張力為25.6mn/m，流動性好，墨水在噴墨過程中噴出的墨滴均勻分布在坯體上，燒制後墨滴所在位置的下陷程度明顯得到改善，燒成顏色與原來的顏色相比色差少，高光效果明顯，墨水的適合燒成範圍為1150-1220℃。

實施例2

一種高光墨水，按照重量份計算，包括：

矽灰石15份，

低溫高硼熔塊20份，

矽酸鋯3份，

氫化蓖麻油酸高分子聚合物6份，

丁二酸二異丁酯5份，

戊二酸二異丁酯5份，

己二酸二異丁酯5份，

白油42份。

所述的高光墨水的製備方法，包括以下步驟：

a.分別將矽灰石、低溫高硼熔塊、矽酸鋯研磨至2000目；

b.將步驟a中研磨後的原料與所述高光墨水的其他成分按其重量份加入到砂磨機中研磨，研磨1噸所述墨水需要38h；

c.檢測上述步驟b中研磨後的產物的細度和粘度，粒徑d90控制在800nm以內，粘度在

40℃的條件下為10-20mpa·s則合格，進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續研磨；

d.首先，用過濾精度為2μm的過濾器過濾，所得濾液再通過過濾精度為1μm的過濾器，收集濾液，得成品墨水。

上述步驟均在常溫下進行，將步驟d中所述的成品墨水噴塗在坯體上，在1150℃下煅燒，保溫30min，自然冷卻，得燒成產品。

本實施例所得的高光墨水中的無機成分的酸鹼性呈中性，電導率為58us/cm墨水粒徑均勻分布，d50為385nm、d90為776nm,40℃時墨水的粘度為17.5mpa˙s，表面張力為26.5mn/m，流動性好，墨水在噴墨過程中噴出的墨滴均勻分布在坯體上，燒制後墨滴所在位置的下陷程度明顯得到改善，燒成顏色與原來的顏色相比色差少，高光效果明顯，墨水的適合燒成範圍為1150-1220℃。

實施例3

一種高光墨水,按照重量份計算，包括：

矽灰石20份，

低溫高硼熔塊25份，

矽酸鋯1份，

氫化蓖麻油酸高分子聚合物5份，

脂肪酸乙基已酯12份，

白油39份。

所述的高光墨水的製備方法，包括以下步驟：

a.分別將矽灰石、低溫高硼熔塊、矽酸鋯研磨至2000目；

b.將步驟a中研磨後的原料與所述高光墨水的各種成分按其重量份加入到砂磨機中研磨，研磨1噸所述墨水需要45h；

c.檢測上述步驟b中研磨後的產物的細度和粘度，粒徑d90控制在800nm以內，粘度在

40℃的條件下為10-20mpa·s則合格，進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續研磨；

d.首先，用過濾精度為2μm的過濾器過濾，所得濾液再通過過濾精度為1μm的過濾器，收集濾液，得成品墨水。

上述步驟均在常溫下進行，將步驟d中所述的成品墨水噴塗在坯體上，在1180℃下煅燒，保溫30min，自然冷卻，得燒成產品。

本實施例所得的高光墨水中的無機成分的酸鹼性呈中性，電導率為63us/cm墨水粒徑均勻分布，d50為378nm、d90為783nm,40℃時墨水的粘度為17.8mpa˙s，表面張力為25.6mn/m，流動性好，墨水在噴墨過程中噴出的墨滴均勻分布在坯體上，燒制後墨滴所在位置的下陷程度明顯得到改善，燒成顏色與原來的顏色相比色差少，高光效果明顯，墨水的適合燒成範圍為1150-1220℃。

實施例4

一種高光墨水,按照重量份計算，包括：

矽灰石12份，

低溫高硼熔塊18份，

矽酸鋯2份，

氫化蓖麻油酸高分子聚合物1份，

脂肪酸甲酯4份，

脂肪酸異丙酯4份，

白油60份。

所述的高光墨水的製備方法，包括以下步驟：

a.分別將矽灰石、低溫高硼熔塊、矽酸鋯研磨至2000目；

b.將步驟a中研磨後的原料與所述高光墨水的其他成分按其重量份加入到砂磨機中研磨，研磨1噸所述墨水需要38h；

c.檢測上述步驟b中研磨後的產物的細度和粘度，粒徑d90控制在800nm以內，粘度在40℃的條件下為10-20mpa·s則合格，進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續研磨；

d.首先，用過濾精度為2μm的過濾器過濾，所得濾液再通過過濾精度為1μm的過濾器，收集濾液，得成品墨水。

上述步驟均在常溫下進行，將步驟d中所述的成品墨水噴塗在坯體上，在1210℃下煅燒，保溫30min，自然冷卻，得燒成產品。

本實施例所得的高光墨水中的無機成分的酸鹼性呈中性，電導率為46us/cm墨水粒徑均勻分布，d50為380nm、d90為782nm,40℃時墨水的粘度為17.8mpa˙s，表面張力為25.8mn/m，流動性好，墨水在噴墨過程中噴出的墨滴均勻分布在坯體上，燒制後墨滴所在位置的下陷程度明顯得到改善，燒成顏色與原來的顏色相比色差少，高光效果明顯，墨水的適合燒成範圍為1150-1220℃。

實施例5

一種高光墨水,按照重量份計算，包括：

矽灰石18份，

低溫高硼熔塊22份，

矽酸鋯0.5份，

氫化蓖麻油酸高分子聚合物7份，

脂肪酸乙基已酯5份，

白油38份。

所述的高光墨水的製備方法，包括以下步驟：

a.分別將矽灰石、低溫高硼熔塊、矽酸鋯研磨至2000目；

b.將步驟a中研磨後的原料與所述高光墨水的各種成分按其重量份加入到砂磨機中研磨，研磨1噸所述墨水需要43h；

c.檢測上述步驟b中研磨後的產物的細度和粘度，粒徑d90控制在800nm以內，粘度在40℃的條件下為10-20mpa·s則合格，進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續研磨；

d.首先，用過濾精度為2μm的過濾器過濾，所得濾液再通過過濾精度為1μm的過濾器，收集濾液，得成品墨水。

上述步驟均在常溫下進行，將步驟d中所述的成品墨水噴塗在坯體上，在1200℃下煅燒，保溫30min，自然冷卻，得燒成產品。

本實施例所得的高光墨水中的無機成分的酸鹼性呈中性，電導率為60us/cm墨水粒徑均勻分布，d50為378nm、d90為782nm,40℃時墨水的粘度為17.6mpa˙s，表面張力為25.3mn/m，流動性好，墨水在噴墨過程中噴出的墨滴均勻分布在坯體上，燒制後墨滴所在位置的下陷程度明顯得到改善，燒成顏色與原來的顏色相比色差少，高光效果明顯，墨水的適合燒成範圍為1150-1220℃。

可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。