CN103351707A - 陶瓷喷墨用墨水及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种陶瓷喷墨用墨水及其生产方法，该墨水包括氧化锌2～4%、氧化铁3～6%、氧化钙5～10%、三氧化二铬5～10%、氧化锡5～10%、氧化硅10～20%、溶剂50～60%、添加剂5～10%，余量用水补足100%。本发明生产出来的墨水能够同时生产出有数倍于胶辊印刷产品的图形使得整套产品的风貌于铺贴时图形更形丰富且自然；喷墨图型的分辨率为360，细腻度高于胶辊印刷80-100dpi的分辨率，运用本发明施釉能够使得图形更细致仿真；此外，该墨水各项参数性能均到达世界顶级喷头的使用标准，不会对其造成损害，延长了其工作寿命，很大程度上能够节省喷头使用者的成本。

Description

陶瓷喷墨用墨水及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种陶瓷喷墨用墨水及其生产方法。

背景技术

陶瓷喷墨技术是一种非接触式的数字印刷技术，它是将陶瓷色料粉体和溶剂混合制成的墨水，将小墨滴从直径数十微米的喷嘴喷到瓷砖、玻璃、珐琅板的表面上，经过烧成后依喷墨设定的图形呈色的装饰手法，装饰的图案的形状和几何尺寸由计算机控制。

陶瓷喷墨技术摒弃了传统印花方式的繁琐（如丝网印花和辊筒印花），直接在坯体上喷印，提高了印花的精度，将传统丝网与辊筒印花的60-100DPI分辨率一次性地上升到360DPI的高度，同时实现了多变图案造型运用的可行性，更可以在3D立体的凹凸砖面上进行喷墨，因此生产出来的瓷砖形象更逼真，更贴近自然。

而现有的丝网与胶辊印刷技术是属于高能耗的接触面印刷方式，在操作使用上的缺点较多，主要有印刷不良〈粘板〉问题、印刷图形单调问题、无法生产个性化〈小批量〉产品问题、生产准备周期过长问题等等，这些问题在陶瓷喷墨墨水推出后都得到了改善与解决。

然而，并不是所有的墨水都能应用于陶瓷喷墨领域内，必须运用新型的喷墨印刷设备与专业软件才能够使用于瓷砖、玻璃与珐琅的生产，在本行业内，陶瓷墨水的各项性能指针则必须得到世界顶级的喷头制造商的质量认证资格，同时还必须通过喷墨机生产商的材料兼容测试检验，这样对墨水的配方、各项性能参数以及工艺条件的把握就更加严格要求。

世界顶级喷头的孔径非常细小，所以首先墨水的固态粒径必须控制在非常细小的范围之内，另外，对墨水的粘度表面张力等参数要求也很严格，墨水粘度过低容易沉淀堵塞损伤喷头，如果墨水的分散性差，粘度较大，喷墨时就容易产生墨滴缺陷，导致图形达不到预期效果。对于顶级喷头的造价是很昂贵的，因此，如果配套使用的墨水不过关的话，就会对喷头造成损害，这笔损失是很大的。而现有市场上绝大多数陶瓷墨水均达不到世界顶级喷头制造商们的认可，因此，诸如此类的低等级墨水即无法使用于顶级喷头之上。

针对上述缺陷，急需发明一种全新的陶瓷喷墨用墨水及其生产方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种陶瓷喷墨用墨水及其生产方法，通过该方法生产出来的墨水各项性能参数能够满足世界顶级喷头的使用标准，并通过了世界顶级喷头制作商的认证。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种陶瓷喷墨用墨水，氧化锌2～4%、氧化铁3～6%、氧化钙5～10%、三氧化二铬5～10%、氧化锡5～10%、氧化硅10～20%、溶剂50～60%、添加剂5～10%，余量用水补足100%，，上述组分都按各自占整体陶瓷喷墨用墨水重量的百分比计算。

作为本发明的进一步改进，所述溶剂为长链脂肪族溶剂。

作为本发明的进一步改进，所述添加剂为酸基镶嵌共聚物或高分子分散剂纳米颗粒。

作为本发明的进一步改进，所述陶瓷喷墨用墨水在25℃时的比重为1.27±0.02g/cc。

作为本发明的进一步改进，所述陶瓷喷墨用墨水在25℃时的表面张力为29.84±0.15mNw/m。

作为本发明的进一步改进，所述陶瓷喷墨用墨水在20℃时的粘度为35.69±2.5mpa-s。

作为本发明的进一步改进，所述陶瓷喷墨用墨水在40℃时的粘度为35.69±2.5mpa-s。

作为本发明的进一步改进，所述陶瓷喷墨用墨水在50℃时的粘度为35.69±2.5mpa-s。

作为本发明的进一步改进，所述陶瓷喷墨用墨水的固态物粒径在5μm以下。

一种陶瓷喷墨用墨水的生产方法，包括以下步骤

a、按照权利要求1中配方先将所需的溶剂、水、以及添加剂倒入搅拌器中，将其搅拌使其均匀混合，然后将其置于冷藏箱内封存备用，冷藏箱内的温度控制在15℃±1的范围；

b、按照权利要求1中配方，取氧化锌2～4%、氧化铁3～6%、氧化钙5～10%、三氧化二铬5～10%、氧化锡5～10%、氧化硅10～20%，将其和冷藏箱内的混合剂加入高效棒销式卧式砂磨机内进行湿法研磨至标准粒径；

c、对砂磨机内的陶瓷墨水取样，并测试其固态粒径、粘度、表面张力以及比重，如果其25℃时的比重在1.27±0.02g/cc之内，25℃时的表面张力在29.84±0.15mNw/m之内，20℃时的粘度在35.69±2.5mpa-s之内，40℃时的粘度在35.69±2.5mpa-s之内，50℃时的粘度在35.69±2.5mpa-s之内并且固态粒径在5μm以下时，则表示墨水已经达到标准，否则，继续对其进行研磨，取样测试，直至各项参数均达到上述标准；

d、将达到标准的墨水于无尘室中进行过滤、封装，记得到所述陶瓷喷墨用墨水。

作为本发明的进一步改进，步骤c中对陶瓷墨水取样进行固态粒径测试步骤如下：

c1、将取样墨水经过精确的称重后待测，将其加入激光粒度分析仪中，取得粒径参数值。

作为本发明的进一步改进，步骤c中对陶瓷墨水取样进行比重检测步骤如下：

c2、将取样墨水加入干净的烧杯之中并加盖，然后将烧杯置于25℃的烘箱中恒温静置2h，后用标准比重瓶和电子天平检测墨水的比重。

作为本发明的进一步改进，步骤c中对陶瓷墨水取样进行粘度检测步骤如下：

c3、将取样墨水分别加入3个干净的烧杯之中并加盖，然后将3个烧杯分别置于20℃、40℃和50℃的烘箱中恒温静置2h，用标准粘度检测仪检测墨水粘度。

作为本发明的进一步改进，步骤c中对陶瓷墨水取样进行表面张力检测步骤如下：

c4、将取样墨水加入干净的烧杯之中并加盖，然后将烧杯置于25℃的烘箱中恒温静置2h，用滴重法检测墨水的表面张力。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明提供了一种陶瓷喷墨用墨水及其生产方法，使用该墨水能够同时生产出有数倍于胶辊印刷产品的图形使得整套产品的风貌于铺贴时图形更形丰富且自然；喷墨图型的分辨率为360，细腻度高于胶辊印刷80-100dpi的分辨率，运用本发明施釉能够使得图形更细致仿真；此外，本发明生产出来的墨水各项参数性能均到达世界顶级喷头的使用标准，不会对其造成损害，延长了其工作寿命，很大程度上能够节省喷头使用者的成本。

具体实施方式

为了更好的解释本发明的发明要点，下面提供几个较佳的实施方式。

组别	氧化锌	氧化铁	氧化钙	三氧化二铬	氧化锡	氧化硅	溶剂	添加剂
									1	2	3	5	10	8	15	50	5
2	3	6	6	5	5	10	52	6
									3	4	4	10	7	6	11	53	7
4	2.2	3.5	5.7	6.3	6.7	14	51	8.3
									5	2.6	3.7	6.1	6.7	5.2	10.8	52	6.9
6	3.2	4.5	5.7	7.8	6.1	11.2	50.4	5.9

7	2.3	3.3	5.6	5.1	5.2	10.6	60	5.1
									8	2.5	3.6	5.1	5.1	5.3	20	51	5.5
9	3.5	3.6	6.5	5.1	6.5	12	52	6.5
									10	3.6	3.3	5.3	6.7	7.1	13	54	5.2
11	2.7	3.1	8.1	9.5	5.6	11	51	7

上述表格各组别中的各组分均以其占整体总质量的百分比计算，并且剩余量均用水补足至100%。其中溶剂可以为聚醇醚，添加剂可以是羧甲基纤维素。

将组别1中所需的溶剂、水、以及添加剂倒入搅拌器中，将其搅拌使其均匀混合，然后将其置于冷藏箱（15±1℃）内封存备用；

然后按照组别1中所示，取氧化锌2%、氧化铁3%、氧化钙5%、三氧化二铬10%、氧化锡8%、氧化硅15%，将其和冷藏箱内的混合剂加入高效棒销式卧式砂磨机内进行湿法研磨至标准粒径；

接着对砂磨机内的陶瓷墨水取样，并测试其固态粒径、粘度、表面张力以及比重，如果其25℃时的比重在1.27±0.02g/cc之内，25℃时的表面张力在29.84±0.15mNw/m之内，20℃时的粘度在35.69±2.5mpa-s之内，40℃时的粘度在35.69±2.5mpa-s之内，50℃时的粘度在35.69±2.5mpa-s之内并且固态粒径在5μm以下时，则表示墨水已经达到标准，否则，继续对其进行研磨，取样测试，直至各项参数均达到上述标准；

最后将达到标准的墨水于无尘室中进行过滤、封装，记得到所述陶瓷喷墨用墨水。

上述步骤c中对陶瓷墨水取样进行固态粒径测试步骤如下：

c1、将取样墨水经过精确的称重后待测，将其加入激光粒度分析仪中，取得粒径参数值。

上述步骤c中对陶瓷墨水取样进行比重检测步骤如下：

c2、将取样墨水加入干净的烧杯之中并加盖，然后将烧杯置于25℃的烘箱中恒温静置2h，后用标准比重瓶和电子天平检测墨水的比重。

上述步骤c中对陶瓷墨水取样进行粘度检测步骤如下：

c3、将取样墨水分别加入3个干净的烧杯之中并加盖，然后将3个烧杯分别置于20℃、40℃和50℃的烘箱中恒温静置2h，用标准粘度检测仪检测墨水粘度。

上述步骤c中对陶瓷墨水取样进行表面张力检测步骤如下：

c4、将取样墨水加入干净的烧杯之中并加盖，然后将烧杯置于25℃的烘箱中恒温静置2h，用滴重法检测墨水的表面张力。

将组别2～11中的配方按照上述同样的方法制得陶瓷喷墨用墨水，各个组别制成墨水之后的各项检测参数如下所示：

从上面的参数测试表格可以看出，组别1～11配方生产出来的墨水均达到标准。

为了使本发明更加有说服力，我们将上述生产出来的墨水在世界顶级喷头上做测试实验。

本实验分别采用XAAR G-6、SEIKO GS508以及SPETRA三种喷头进行试验，试验周期为至少20个月，喷头每天工作12小时，所得的实验数据如下所示：

目前，以世界顶级喷头制造商喷头的统计资料显示，以符合他们规范的墨水进行生产使用时，喷头的平均寿命在2年左右，而用不达标的劣质墨水进行生产时，有时喷头的寿命甚至不到一天，而本发明生产出来的墨水在上述几种喷头上使用时寿命均在20个月以上，在总共22个喷头中曾经发生过4次轻微堵塞的状况，但经过技术人员清洗维修后均能正常使用，因此，本发明生产出来的墨水显然达到了世界顶级喷头的使用资格。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些，对于本发明所属技术领域内的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应该视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种陶瓷喷墨用墨水，其特征在于：包括氧化锌2～4%、氧化铁3～6%、氧化钙5～10%、三氧化二铬5～10%、氧化锡5～10%、氧化硅10～20%、溶剂50～60%、添加剂5～10%，余量用水补足100%，上述组分都按各自占整体陶瓷喷墨用墨水重量的百分比计算。

2.根据权利要求1所述的陶瓷喷墨用墨水，其特征在于：所述溶剂为长链脂肪族溶剂，所述添加剂为酸基镶嵌共聚物或高分子分散剂纳米颗粒。

3.根据权利要求1所述的陶瓷喷墨用墨水，其特征在于：所述陶瓷喷墨用墨水在25℃时的比重为1.27±0.02g/cc，在25℃时的表面张力为29.84±0.15mNw/m。

4.根据权利要求1所述的陶瓷喷墨用墨水，其特征在于：所述陶瓷喷墨用墨水在20℃时的粘度为35.69±2.5mpa-s，在40℃时的粘度为35.69±2.5mpa-s，在50℃时的粘度为35.69±2.5mpa-s。

5.根据权利要求1所述的陶瓷喷墨用墨水，其特征在于：所述陶瓷喷墨用墨水的固态物粒径在5μm以下。

6.一种如权利要求1所述陶瓷喷墨用墨水的生产方法，其特征在于：包括以下步骤

a、按照权利要求1中配方先将所需的溶剂、水、以及添加剂倒入搅拌器中，将其搅拌使其均匀混合，然后将其置于冷藏箱内封存备用，冷藏箱内的温度控制在15℃±1的范围；

b、按照权利要求1中配方，取氧化锌2～4%、氧化铁3～6%、氧化钙5～10%、三氧化二铬5～10%、氧化锡5～10%、氧化硅10～20%，将其和冷藏箱内的混合剂加入高效棒销式卧式砂磨机内进行湿法研磨至标准粒径；

c、对砂磨机内的陶瓷墨水取样，并测试其固态粒径、粘度、表面张力以及比重，如果其25℃时的比重在1.27±0.02g/cc之内，25℃时的表面张力在29.84±0.15mNw/m之内，20℃时的粘度在35.69±2.5mpa-s之内，40℃时的粘度在35.69±2.5mpa-s之内，50℃时的粘度在35.69±2.5mpa-s之内并且固态粒径在5μm以下时，则表示墨水已经达到标准，否则，继续对其进行研磨，取样测试，直至各项参数均达到上述标准；

d、将达到标准的墨水于无尘室中进行过滤、封装，记得到所述陶瓷喷墨用墨水。

7.根据权利要求6所述的陶瓷喷墨用墨水的生产方法，其特征在于：步骤c中对陶瓷墨水取样进行固态粒径测试步骤如下：

c1、将取样墨水经过精确的称重后待测，将其加入激光粒度分析仪中，取得粒径参数值。

8.根据权利要求6所述的陶瓷喷墨用墨水的生产方法，其特征在于：步骤c中对陶瓷墨水取样进行比重检测步骤如下：

c2、将取样墨水加入干净的烧杯之中并加盖，然后将烧杯置于25℃的烘箱中恒温静置2h，后用标准比重瓶和电子天平检测墨水的比重。

9.根据权利要求6所述的陶瓷喷墨用墨水的生产方法，其特征在于：步骤c中对陶瓷墨水取样进行粘度检测步骤如下：

c3、将取样墨水分别加入3个干净的烧杯之中并加盖，然后将3个烧杯分别置于20℃、40℃和50℃的烘箱中恒温静置2h，用标准粘度检测仪检测墨水粘度。

10.根据权利要求6所述的陶瓷喷墨用墨水的生产方法，其特征在于：步骤c中对陶瓷墨水取样进行表面张力检测步骤如下：

c4、将取样墨水加入干净的烧杯之中并加盖，然后将烧杯置于25℃的烘箱中恒温静置2h，用滴重法检测墨水的表面张力。