CN105175027B - 一种具有立体装饰效果的陶瓷及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有立体装饰效果的陶瓷及其制备方法，所述陶瓷是利用布料器先将粉料布出与面上喷墨图案相对应的花纹，再压制成型，经干燥后再在坯体表面覆盖一层具有发色助剂的面浆，经再次干燥处理后再喷印渗透墨水，然后经烧成制得，在所述瓷砖中，所述渗透墨水在面釉层中渗透深度为0.2～0.5mm，所述渗透墨水为含有过渡金属络合物的油性墨水，其中过渡金属络合物包括四羰基镍、五羰基铁、六羰基铬、六羰基钛、八羰基二钴、乙酰丙酮氧钛、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮铬、乙酰丙酮钴、乙酰丙酮镨、乙酰丙酮铁。墨水采用油性体系，助渗剂采用分子体积小，表面张力低的高渗透性有机溶剂代替水，发色盐渗透梯度小。

Description

一种具有立体装饰效果的陶瓷及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑陶瓷技术领域，特别是涉及一种具有立体渗透装饰效果的陶瓷及其制备方法。

背景技术

喷墨打印技术是一种无接触的印刷技术，改变了传统的丝网或辊筒接触式压力印花方式，具有可变数据印刷、个性化印刷、按需印刷的能力。传统的印花方式在转产不同花色时，均要更换花网或辊筒，更换印刷釉，费时费力。而喷墨打印只需通过简单的电脑操作即可完成转产，能够灵活处理各种不同批量及品种的订单，更加适合陶瓷装饰时装化、个性化、多样化的发展趋势。

目前国内绝大部分喷墨打印墨水仅适用于表面装饰，无法实现垂直立体渗透装饰效果。如公开发明专利申请号200910311821.6、申请号201110006128.5等均是采用超细化粉体颜料作为着色剂，只能作表面装饰，不具有渗透性。申请号201110187245.6利用可溶性无机盐制备水性墨水，最后喷水助渗，存在图案扩散模糊、颜色渗透深浅不一致、发色不鲜艳等问题。因此，建筑陶瓷领域迫切需要一种性能优异的渗透墨水。

发明内容

本发明旨在克服现有模式不具有优异渗透性能的缺陷，本发明提供了一种具有立体渗透装饰效果的陶瓷及其制备方法。

本发明提供了一种具有立体装饰效果的陶瓷，所述陶瓷是利用布料器先将粉料布出与面上喷墨图案相对应的花纹，再压制成型，经干燥后再在坯体表面覆盖一层具有发色助剂的面浆，经再次干燥处理后再喷印渗透墨水，然后经烧成制得，所述渗透墨水为含有过渡金属络合物的油性墨水，其中过渡金属络合物包括四羰基镍、五羰基铁、六羰基铬、六羰基钛、八羰基二钴、乙酰丙酮氧钛、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮铬、乙酰丙酮钴、乙酰丙酮镨和/或乙酰丙酮铁。

较佳地，所述渗透墨水中过渡金属络合物的含量为30—65wt％。

较佳地，所述渗透墨水中溶剂包括乙二醇、乙二醇单甲醚、二甲基甲酰胺、乙酰丙酮、乙二胺、二甘醇、三乙醇胺、二氯甲烷和/或乙酸乙酯。

较佳地，所述渗透墨水为蓝色墨水，所述蓝色墨水含有：

20～50wt％八羰基二钴，或者

10-50wt％乙酰丙酮钴，或者

10～50wt％八羰基二钴和5～30wt％乙酰丙酮钴。

较佳地，所述渗透墨水为黄色墨水，所述黄色墨水含有：

10-50wt％乙酰丙酮镨，或者

10～50wt％六羰基钛，或者5～30wt％乙酰丙酮氧钒，或者

5～50wt％乙酰丙酮氧钛，或者5～10wt％六羰基铬中的一种或几种。

较佳地，所述渗透墨水为棕色墨水，所述棕色墨水含有：

5—20wt％六羰基铬、5—20wt％六羰基钛、5—20wt％乙酰丙酮、5—20wt％四羰基镍、5—20wt％五羰基铁中的一种或几种。

较佳地，所述溶剂为乙二醇15—25v％、二甲基甲酰胺30—40v％、乙酰丙酮15—25v％、二氯甲烷20—30v％按比例配制并混合均匀得到的混合溶剂。

又，本发明还提供了一种上述渗透墨水制备的具有立体渗透装饰效果的陶瓷，所述陶瓷是在具有发色助剂的面釉层上打印渗透墨水，然后经烧成制得，在所述瓷砖中，所述渗透墨水在面釉层中渗透深度为0.2-0.5mm。

此外，本发明还提供了一种陶瓷的制备方法，包括：

1)制备所述渗透墨水和助渗剂；

2)将面釉层浆料施于陶瓷坯体上，同时打印步骤1)制备的所述渗透墨水和和助渗剂，形成图案；

3)将步骤2)制备的陶瓷坯体10-15分钟后依次进行烧成、抛光，从而得到所述陶瓷。

较佳地，助渗剂包括乙二醇、乙二醇单甲醚、二甲基甲酰胺、乙酰丙酮、乙二胺、丙醇、异丙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷中的至少一种。

较佳地，面釉层的组成包括：SiO₂ 65～70wt％、Al₂O₃ 16～22wt％、CaO 0.4～0.8wt％、MgO 0.2～0.8wt％、K₂O 2～5wt％、Na₂O 3～4wt％；

面釉层浆料中的溶剂为水；

面釉层浆料中面釉层组成物质与溶剂的用量比为1g：(0.35～0.45)mL。

较佳地，面釉层的组成还包括3～6wt％发色助剂，发色助剂包括金红石型钛白粉、氟铝酸钠、氟化钠、氟硅酸钠、镧系稀土金属盐中的至少一种。

较佳地，同时打印步骤1)制备的所述渗透墨水和和助渗剂是指：助渗剂当成一种空白无色墨水使用，所有的操作都是在一台机上同时完成的，只是打印先后顺序不一样而已。有色墨水先打印。

较佳地，渗透墨水使用量为12～30g/cm²；所述渗透墨水与助渗剂的用量关系为墨水灰度加助渗剂灰度为80～100％，优选100％。

所谓灰度色，就是指纯白、纯黑以及两者中的一系列从黑到白的过渡色，通常表示方法是百分比，范围从0％到100％。这里要求墨水与助渗剂灰度相加为100％。即墨水多的地方助渗剂就少，确保渗透深度满足生产要求又不浪费。

较佳地，烧成温度为1180～1240℃，时间为40-80分钟，升温速率为10～50℃/分钟。

较佳地，所述渗透墨水在面釉层中渗透深度为0.2-0.5mm。

本发明的有益效果：

墨水采用油性体系，助渗剂采用分子体积小，表面张力低的高渗透性有机溶剂代替水，发色盐渗透梯度小。坯体或面浆里采用发色助剂保证墨水发色鲜艳。墨水渗进坯体，其花纹形成机理更接近天然石材，经抛光更能体现石材特殊纹理效果。

附图说明

图1示出了本发明的实施例1中制备陶瓷表面的实物照片；

图2示出了本发明的实施例1中制备陶瓷侧面的实物照片；

图3示出了对比例1中制备的陶瓷的实物照片；

图4示出了本发明实施例1中制备陶瓷的截面照片。

具体实施方式

以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。

本发明旨在提供的一种图案清晰、颜色渗透梯度小、发色鲜艳，适用于陶瓷喷墨打印的渗透墨水及其在陶瓷砖中的使用方法。

本发明采用如下技术方案来实现上述目的：

一种具有立体装饰效果的陶瓷及其制备方法，首先利用布料器先将粉料布出与面上喷墨图案相对应的花纹，再压制成型，经干燥后再在坯体表面覆盖一层具有发色助剂的面浆，经再次干燥处理后再喷印渗透墨水，然后经烧成制得。渗透墨水是以过渡金属络合物、溶剂调配而成的油性墨水，通过喷墨打印机采用渗透墨水将设计图稿打印到添加了发色助剂的砖面上，同时打印助渗剂，砖坯在釉线上行走，10分钟内即可完成快速渗透，再进窑烧成、抛光即得所需产品。

所述过渡金属络合物包括但不限于四羰基镍、五羰基铁、六羰基铬、六羰基钛、八羰基二钴、乙酰丙酮氧钛、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮铬、乙酰丙酮钴、乙酰丙酮镨、乙酰丙酮铁等。

蓝色墨水主要发色过渡金属络合物为八羰基二钴、乙酰丙酮钴等。

黄色墨水主要发色过渡金属络合物为乙酰丙酮镨、六羰基钛、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮氧钛等。

棕色墨水主要发色过渡金属络合物为四羰基镍、五羰基铁、六羰基铬、六羰基钛、乙酰丙酮氧钛、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮铬等。

所述渗透墨水中溶剂包括乙二醇、乙二醇单甲醚、二甲基甲酰胺、乙酰丙酮、乙二胺、二甘醇、三乙醇胺、乙酸乙酯中的一种或几种混合溶液。

所述助渗剂包括乙二醇、乙二醇单甲醚、二甲基甲酰胺、乙酰丙酮、乙二胺、丙醇、异丙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷中的一种或几种混合溶液。

所述发色助剂包括金红石型钛白粉、氟铝酸钠、氟化钠、氟硅酸钠、镧系稀土金属盐中的一种或几种混合而成。

形成砖面的面釉层浆料中，溶剂为水；

面釉层浆料中面釉层组成物质与溶剂的用量比为1g：(0.35～0.45)mL；

面釉层的组成包括SiO₂ 65～70wt％、Al₂O₃ 16～22wt％、CaO 0.4～0.8wt％、MgO0.2～0.8wt％、K₂O 2～5wt％、Na₂O 3～4wt％。

所述渗透墨水在砖面上的渗透深度为0.2～0.5mm。

墨水与助渗剂的用量关系为墨水灰度加助渗剂灰度为100％。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

墨水采用油性体系，助渗剂采用分子体积小，表面张力低的高渗透性有机溶剂代替水，发色盐渗透梯度小。坯体或面浆里采用发色助剂保证墨水发色鲜艳。墨水渗进坯体，其花纹形成机理更接近天然石材，经抛光更能体现石材特殊纹理效果。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例1

以有机过渡金属络合物、溶剂分别调配成蓝色、黄色、棕色三种油性墨水，通过喷墨打印机将设计图稿打印到添加了发色助剂的面浆层上，同时打印助渗剂，经烧成、抛光即得所需产品。

具体步骤如下：

1)溶剂的制备：

乙二醇15～25％、二甲基甲酰胺30～40％、乙酰丙酮15～25％、二氯甲烷20～30％按比例配制并混合均匀；

2)蓝色墨水的制备：

将10～50％乙酰丙酮钴溶于上述溶剂中；

3)黄色墨水的制备：

将10～50％乙酰丙酮镨溶于上述溶剂中；

4)棕色墨水的制备：

将5～20％六羰基铬、5～20％六羰基钛、5～20％乙酰丙酮铁溶于上述溶剂中；

5)助渗剂的制备：

乙二醇15～20％、二甲基甲酰胺30～40％、乙酰丙酮15～30％、乙酸乙酯15～30％、异丙醇15～30％；

6)面釉层浆料的制备：

面釉层的组成为SiO₂ 65～70％、Al₂O₃ 16～22wt％、CaO 0.4～0.8％、MgO 0.2～0.8％、K₂O2～5％、Na₂O 3～4％，外加发色助剂钛白粉0.4～1.5％，氟铝酸钠0.5～3％；

浆料中溶剂为水；

面釉层浆料中面釉层组成物质与溶剂的用量比为1g：0.4mL；

7)陶瓷坯体的制备：

将所述面釉层浆料施于陶瓷坯体上，烘干后打印所述渗透墨水和助渗剂，渗透墨水使用量为15g/cm²，墨水与助渗剂的用量关系为墨水灰度加助渗剂灰度为100％；

8)烧成：

将施有釉浆、墨水的坯体进窑烧成，最高烧成温度为1200℃，烧成周期为65分钟；

9)抛光：

将烧成后的成品进行表面抛光处理，即得镜面高耐磨釉中彩陶瓷产品。

图1示出了本实施例中制备的陶瓷表面实物照片，从该图可以看出，本发明中墨水形成的图案，色彩鲜艳，纹理清楚；

图2示出了本发明的实施例1中制备陶瓷侧面的实物照片，从该图可以看出，本发明中墨水渗透均匀，本发明制备的陶瓷颜色通透；

图4示出了本实施例制备的陶瓷的截面照片，从该图可以看出，本发明中渗透墨水形成图案在陶瓷面釉层中的渗透深度0.2～0.5mm。

对比例1

采用佛山某公司生产的水性墨水

1)蓝色墨水，墨水组成为氯化钴溶于水；

2)黄色墨水，墨水组成为氯化铬、草酸钛、硝酸镨、溶于水；

3)棕色墨水，墨水组成为氯化铬、氯化铁、氯化镍溶于水；

4)喷墨打印图案后喷水；

5)面釉层浆料的制备：

面釉层的组成为SiO₂ 65～70％、Al₂O₃ 16～22wt％、CaO 0.4～0.8％、MgO 0.2～0.8％、K₂O2～5％、Na₂O 3～4％，外加发色助剂钛白粉0.4～1.5％，氟铝酸钠0.5～3％；

浆料中溶剂为水；

面釉层浆料中面釉层组成物质与溶剂的用量比为1g：0.4mL；

6)陶瓷坯体的制备：

将所述面釉层浆料施于陶瓷坯体上，打印所述渗透墨水，再喷水助渗；

7)烧成：

将施有釉浆、墨水的坯体进窑烧成，最高烧成温度为1200℃，烧成周期为65分钟；

8)抛光：

将烧成后的成品进行表面抛光处理，即得陶瓷产品。

由图1、图3可知：本发明渗透墨水生产的产品(图1)，发色鲜艳，纹理清晰。对比水性渗透墨水生产的产品(图3)，发色暗淡，由于扩散造成图案模糊。

图4为本发明渗透墨水生产产品截面图，由局部放大图可知：渗透深度已穿透面釉层，可以满足生产需要。

Claims (11)

1.一种具有立体装饰效果的陶瓷，其特征在于，所述陶瓷是利用布料器先将粉料布出与面上喷墨图案相对应的花纹，再压制成型，经干燥后再在坯体表面覆盖一层具有发色助剂的面釉层浆料，经再次干燥处理后再喷印渗透墨水和助渗剂，然后经烧成制得瓷砖，在所述瓷砖中，所述渗透墨水在面釉层中渗透深度为0.2～0.5mm，所述渗透墨水为含有过渡金属络合物的油性墨水，其中过渡金属络合物包括四羰基镍、五羰基铁、六羰基铬、六羰基钛、八羰基二钴、乙酰丙酮氧钛、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮铬、乙酰丙酮钴、乙酰丙酮镨、和乙酰丙酮铁中的一种或几种；所述渗透墨水的溶剂为乙二醇15～25v%、二甲基甲酰胺30～40v%、乙酰丙酮15～25v%、二氯甲烷20～30v%按比例配制并混合均匀得到的混合溶剂，所述渗透墨水的溶剂各组分含量之和为100%；所述助渗剂为：乙二醇15~20%、二甲基甲酰胺30~40%、乙酰丙酮15~30%、乙酸乙酯15~30%、异丙醇15~30%，所述助渗剂的各组分含量之和为100%。

2.根据权利要求1所述的陶瓷，其特征在于，所述再次干燥处理使水分控制在1%以下。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷，其特征在于，所述渗透墨水中过渡金属络合物的含量为30～65wt%。

4.根据权利要求1所述的陶瓷，其特征在于，所述渗透墨水为蓝色墨水，所述蓝色墨水含有：

20～50wt%八羰基二钴，或者

10～50wt%乙酰丙酮钴，或者

10～50wt%八羰基二钴和5~30wt%乙酰丙酮钴。

5.根据权利要求1所述的陶瓷，其特征在于，所述渗透墨水为黄色墨水，所述黄色墨水含有：

10～50wt%乙酰丙酮镨，或者

10～50wt%六羰基钛，或者

5～30wt%乙酰丙酮氧钒，或者

10～50wt%乙酰丙酮氧钛，或者

5～10wt%六羰基铬中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的陶瓷，其特征在于，所述渗透墨水为棕色墨水，所述棕色墨水含有：

5～20 wt %六羰基铬、5～20 wt %六羰基钛、5～20 wt %乙酰丙酮铁、 5～20 wt %四羰基镍、5～20 wt %五羰基铁中的一种或几种。

7.一种权利要求1-6中任一项所述陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：

1）制备所述渗透墨水和助渗剂；

2）将添加发色助剂的面釉层浆料施于陶瓷坯体上，同时喷印步骤1）制备的所述渗透墨水和助渗剂，形成图案；

3）将步骤2）制备的陶瓷坯体10～15分钟后依次进行烧成、抛光，从而得到所述陶瓷。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，面釉层的组成物质包括：SiO₂ 65～70wt％、Al₂O₃ 16～22wt％、CaO 0.4～0.8 wt％、MgO 0.2～0.8 wt％、K₂O 2～5 wt％、Na₂O 3～4 wt％；面釉层浆料中的溶剂为水；面釉层浆料中面釉层组成物质与溶剂的用量比为1g：（0.35~0.45）mL。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，面釉层的组成还包括3～6wt％发色助剂，发色助剂包括金红石型钛白粉、氟铝酸钠、氟化钠、氟硅酸钠、镧系稀土金属盐中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，渗透墨水使用量为12～30g/cm²。

11.根据权利要求7-10中任一所述的制备方法，其特征在于，烧成温度为1180～1200℃，时间为40～80分钟，升温速率为10～50℃/分钟。