[发明专利]一种棕色纳米陶瓷喷墨墨水及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷数码打印油性喷墨领域，具体涉及一种棕色纳米陶瓷喷墨墨水及其制备方法。

技术背景

陶瓷产品，因其具有优异的理化性质而被广泛应用在建筑领域。随着经济社会的发展，人们要求陶瓷产品除了要发挥其应有的传统功能外，还要求其具有现代审美的作用。计算机技术与数字化技术的快速发展催生了数码陶瓷喷墨打印技术，而该技术又使得陶瓷的美学功能的实现成为可能。数码陶瓷喷墨打印技术主要应用在两方面:陶瓷装饰和陶瓷成形。陶瓷制品装饰是将陶瓷色料制成多色墨水，通过数码打印将其打印到陶瓷表面并烧结发色，可制作复杂图案,提高装饰效果；陶瓷成形用喷墨打印是将含陶瓷粉料的陶瓷墨水直接打印到载体上成形。本发明着重在前一方面。与传统的陶瓷印花技术相比，数码陶瓷喷墨打印技术具有立体打印，高分辨率，逼真细腻等新功能。该技术的广泛应用是陶瓷装饰技术的一次全新的革命。色彩艳丽、图案可个性化定制的陶瓷产品深受中高档消费者的亲睐，因此该技术具有非常广阔的市场前景。数码陶瓷喷墨打印关键技术之一就是陶瓷墨水。陶瓷喷墨墨水中的粉色料非常容易团聚，从而堵塞喷头，墨水中的色料粒径应满足数码打印技术的要求，通常，粒径应在一微米以下。长期的贮存稳定性也是不可忽略的，一般，国外成熟的产品的保质期为3个月。同时随着人们的安全意识、环保意识增强和国家环保法律法规的强化，墨水也逐渐被要求无异味、对人体友好。针对以上的问题，本发明以低害的溶剂，分散剂和表面张力调节剂等作为原料，通过纳米研磨，制得一种无恶臭的、对人体几无毒害的、粒径和粘度符合打印要求的、具有2.5～3个月贮存期的棕色陶瓷喷墨墨水。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种棕色纳米陶瓷喷墨墨水。

本发明的另一目的在于提供上述棕色纳米陶瓷喷墨墨水的制备方法。将棕色无机色料通过纳米球磨技术分散在有机溶剂中，在分散剂和表面张力调节剂的作用下，得到一种低粘度的均匀分散的墨水体系。

本发明通过以下技术方案实现：

一种棕色纳米陶瓷喷墨墨水，由以下按质量百分比计的组分组成：

所述的有机溶剂为C原子数为12～15的多元醇苯甲酸酯，蓖麻油，肉豆蔻异丙酸酯和月桂酸异丙酯中的一种以上。

所述的棕色无机色料为棕色系釉用色料，包括金棕、红棕、深咖啡、金黄和棕红中的一种以上，主要成份为Cr-Fe-Zn或Cr-Fe-Zn-Al。

所述的分散剂为聚羟基硬脂酸，环氧树脂和丙烯酸树脂中的一种以上。

所述的环氧树脂为E44，E42和E51中的一种以上。

所述的表面张力调节剂为NP-4，Span-80，AEO-3和SRE-48000（超级分散剂，广州市侗富贵化工原材料有限公司）中的一种以上。

所述的棕色纳米陶瓷喷墨墨水的制备方法，包括以下步骤：

（1）先将棕色无机色料进行初研磨，干燥，备用；

（2）将有机溶剂分成三份，将步骤（1）烘干后的棕色无机色料投入高速纳米砂磨机的进料罐中，加入第一份有机溶剂，开启砂磨机的电动搅拌装置，室温下使色料与溶剂均匀混合，得到色料的分散液；

（3）在电动搅拌的同时采用高速纳米砂磨机对色料的分散液进行研磨分散，当分散液表面开始结膜时，将第二份有机溶剂加入分散液中，继续研磨分散，当分散液表面开始结膜时，加入第三份有机溶剂；自第三份有机溶剂加完后，继续研磨，使得高速纳米研磨的全过程的研磨时间为5～6个小时，研磨结束后得到浓稠的浆料，出料，得到陶瓷喷墨墨水的半成品；

（4）将步骤（3）所得的陶瓷喷墨墨水的半成品进行电动搅拌，在搅拌的同时依次入分散剂、表面张力调节剂，随后对加入分散剂和表面张力调节剂的浆料进行10min～60min的超声分散，出料，得一种棕色陶瓷喷墨墨水。

步骤（1）所述的干燥条件为于60℃的恒温箱或干燥器里干燥；所述烘干后棕色无机色料粒径为20～40微米。

步骤（2）所述的有机溶剂分成三份，按重量来计，第一份有机溶剂的用量≥第二份有机溶剂的用量且第一份有机溶剂的用量≥第三份有机溶剂的用量。

步骤（4）所述的搅拌时间为15min。

步骤（5）中所述的棕色陶瓷喷墨墨水中色料的粒径为100～600nm。

步骤（3）所述的纳米砂磨机优选广州派勒机械设备有限公司的TMPHN Nano Mill系列的纳米砂磨机，包括PHN0.3、PHN5、PHN10和PHN25。