[发明专利]一种陶瓷喷墨打印用色釉混合型墨水及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷砖装饰技术，更具体地，涉及一种陶瓷喷墨打印用色釉混合型墨水及其制备方法。

背景技术

喷墨打印技术是20世纪70年代末开发成功的一种非接触式的数字印刷技术。它将墨水通过打印头上的喷嘴喷射到各种介质表面上，实现了非接触、高速度、低噪音的单色或彩色的文字或图像印刷。21世纪初，美国费罗公司开发出适合在陶瓷上进行喷墨打印的油性油墨，在我国相应的专利申请号为00818261.2。以此开始了喷墨打印技术在建筑陶瓷生产领域的广泛应用。作为一种全新的陶瓷装饰理念，陶瓷装饰用彩色打印技术可以充分利用丰富的计算机资料，把数字技术引入到传统的建筑陶瓷产品中，使陶瓷装饰紧跟时代步伐，体现时尚特色，满足人们个性化的要求，把陶瓷装饰技术推向一个崭新阶段。

喷墨打印技术与陶瓷砖生产的传统装饰手段相比具有如下优点：（1）节能减排，产品摆脱了批量生产中需要制片、筛网、刻板等中间工序，缩短转产周期，大幅提高生产效率，也降低了转产过程中的损耗；（2）打印过程完全由计算机控制，生产过程中可以进行复杂的图案装饰，而且图案的精度和可重复性提高，可以大大提高装饰过程的机械化程度和生产效率，也可以完成小批量甚至单件产品的定制；（3）非接触式，可以在凹凸面上印刷，使得一些异形产品的装饰变得容易，极大丰富装饰效果。

但是喷墨印花工艺属于一种表面装饰技术，即在瓷砖表面通过喷墨打印机打印形成预设图案，目前公开的墨水配方中的主要成分为着色剂/色料和溶剂，以及使着色剂/色料在溶剂中均匀分散的分散剂等添加剂。喷墨打印形成的印花层多不耐磨，即使是高温烧结后，在瓷砖表面的印花层也较容易磨损，因此多需要施一层透明保护釉来保护印花层。这使得喷墨印花系列陶瓷墙地砖的生产成本和生产周期都很高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种陶瓷喷墨打印用色釉混合型墨水及其制备方法，使用本发明提供的陶瓷喷墨打印用色釉混合型墨水生产陶瓷墙地砖产品时，喷墨印花后直接高温烧成即可，无需喷墨印花后再施透明保护釉后再高温烧成，墨水中的釉料成分在烧成时会熔融，并使得墨水中的发色组分均匀的分散在其中，进而使得喷墨印花层特别耐磨。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种陶瓷喷墨打印用色釉混合型墨水，其中包括的各种组分按质量百分比为：色料：30%～40%；釉粉：10%～15%；碳酸镁：1%～5%；二甘醇：45%～55%；分散剂：1～3%；结合剂：0.5%～2%；表面活性剂：0.5%～2%。

为了使墨水可以适用于高温烧成，优选地，在上述一种陶瓷喷墨打印用色釉混合型墨水中所述的色料为镨黄、红棕、桔黄、钴蓝、尖晶石系黑色颜料中的一种或多种组合。

为了使烧结后，使用本发明提供的墨水形成的印花层具有较好的质感，优选地，在上述一种陶瓷喷墨打印用色釉混合型墨水中所述的釉粉的化学组分质量百分比为：二氧化硅：45%～50%；氧化铝18%～22%,三氧化二铁：≤0.2%；二氧化钛：≤0.3%；氧化钙8%～12%；氧化镁4%～5%；氧化钾：1%～3%；氧化钠：3%～5%；氧化钡：2%～4%；氧化锌：1%～2%；氧化锆：1%～2%；烧失量：≤1%；水：≤0.5%。

上述一种陶瓷喷墨打印用色釉混合型墨水呈弱碱性；其PH介于7～8之间时对喷头的腐蚀性最小。

当上述一种陶瓷喷墨打印用色釉混合型墨水中固含量≥50%时，具有特别好的发色效果。

本发明还提供一种上述一种陶瓷喷墨打印用色釉混合型墨水的制备方法：其包括如下步骤：

步骤1）色料和釉粉的干料混合；按色料和釉粉的质量比为30～40：10～15称取，然后倒入快速搅拌机中混合均匀。

步骤2）气流粉碎；采用高速气流粉碎机对步骤1）混合均匀的色料和釉粉混合料进行打粉，得到粒径达10μm～50μm的超细粉。

步骤3）配料与一级球磨；按质量比为：40～55:1～5:45～60称取步骤2)得到的超细粉、碳酸镁、二甘醇，然后倒入以氧化铝为球衬和球子的球磨机中球磨，球磨时间12～24小时，得到颗粒直径为1～10μm的混合浆料。

步骤4）配料与二级球磨；按质量比为86～120:1～3:0.5～2:0.5～2的比例称取步骤3）得到的混合浆料、分散剂、结合剂、表面活性剂，倒入双行星式高速球磨机进行研磨，研磨时间4～10小时，得到墨水半成品。

步骤5）恒温真空过滤；将步骤4）得到的墨水半成品在80～100℃的恒温搅拌缸中，然后进行抽真空、高速振动、使用孔径≤10μm滤网过滤，得到墨水成品。