專利名稱：一種陶瓷噴墨打印用鋯鐵紅色顏料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷顏料及其制備方法，特別涉及一種陶瓷噴墨打印用鋯鐵紅色
顏料及其制備方法。
背景技術(shù)：
噴墨打印技術(shù)是20世紀70年代末開發(fā)成功的一種非接觸式的數(shù)字印刷技術(shù)。它 將墨水通過打印頭上的噴嘴噴射到各種介質(zhì)表面上，實現(xiàn)了非接觸、高速度、低噪音的單色 和彩色的文字和圖像印刷。在噴墨打印技術(shù)的基礎(chǔ)上，將陶瓷顏料粉體制備成墨水，通過 計算機控制，利用特制的打印機可以將配制好的墨水直接打印到建筑陶瓷的表面上進行裝 飾。噴墨打印法與現(xiàn)有的裝飾手段相比具有以下優(yōu)點(l)節(jié)能減排，產(chǎn)品擺脫了大生產(chǎn)中 傳統(tǒng)裝飾方法需要制片、曬網(wǎng)、刻版等中間工序，縮短了生產(chǎn)周期，大幅提高了成品率；(2) 打印過程完全由計算機控制，生產(chǎn)過程中可以進行復(fù)雜圖案的裝飾，而且圖案的精度和可 重復(fù)性高，可以大大提高裝飾過程的機械化程度和生產(chǎn)效率；(3)非接觸式，可在凹凸面直 接進行裝飾。 陶瓷噴墨打印技術(shù)對陶瓷顏料提出了更高的要求1) 120(TC下在仿古磚釉面表面 或透明釉下能夠穩(wěn)定發(fā)色；2)顆粒尺寸小于1微米。 由于陶瓷制品的燒成溫度較高(1000 125(rC )，所以對應(yīng)用于陶瓷產(chǎn)品的色料不 僅要求發(fā)色能力強，色調(diào)純正，而且在燒成溫度范圍內(nèi)，色料的熱穩(wěn)定性要好，能夠經(jīng)受得 住玻璃熔體的侵蝕。由于氧化鐵的熱穩(wěn)定性較差，因此無法直接在陶瓷釉面上使用。為了 提高氧化鐵高溫穩(wěn)定性，一些本身沒有顏色而具有高溫穩(wěn)定性的氧化物或硅酸鹽礦物被用 來包裹這些無機色料。其中，顯色的無機化合物作為這些色料中的核，而具有高溫穩(wěn)定性的 氧化物或硅酸鹽礦物作為殼，從而形成具有核殼結(jié)構(gòu)的包裹型色料。鋯鐵紅就是這種核殼 結(jié)構(gòu)的包裹型陶瓷顏料。 由于這種特殊的包裹結(jié)構(gòu)，如果將鋯鐵紅顏料破碎到1微米以下，就很容易破壞 硅酸鋯包裹層，使顯色體氧化鐵暴露出來，從而降低顏料的發(fā)色能力。因此，要使粒度小于 1微米的鋯鐵紅顏料能夠在瓷磚釉面上穩(wěn)定發(fā)色需要滿足兩個基本條件1)顯色體氧化鐵 顆粒尺寸遠小于1微米，且分散良好；2)致密化的硅酸鋯包裹層。目前，制備鋯鐵紅的工藝 主要包括固相法(專利申請?zhí)?0132623. 6 —種用于陶瓷的鋯鐵紅色料)和沉淀法(專利 申請?zhí)?00810192949. O鐵鋯紅色料的制備方法)。由于工藝和原材料選擇上的限制，現(xiàn)有 方法制備出的鋯鐵紅顏料中氧化鐵的顆粒尺寸難于控制，而且無法均勻分散。因此，如果將 市面上的鋯鐵紅顏料破碎至1微米左右時，顏料在120(TC下燒成的仿古磚釉面或透明釉下 均不能發(fā)色。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種質(zhì)量穩(wěn)定、環(huán)保的鋯鐵紅色陶瓷顏料制備方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
按以下比例配制混合液硅源lmol (以二氧化硅計)、氧氯化鋯1 1. 2mol、納米
氧化鐵0. 03 0. 3mo1、6 7克礦化劑和水配成混合液； 將混合液通過噴霧干燥造粒，得到粉粒； 將粉粒在900 110(TC下煅燒； 將煅燒好的物料漂洗干凈，烘干、粉碎，得到產(chǎn)品。 本發(fā)明的優(yōu)點在于制備的鋯鐵紅顏料顆粒尺寸小于1微米，滿足陶瓷噴墨打印 的要求；在120(TC下燒成的仿古磚釉面或透明釉下能夠穩(wěn)定發(fā)色。


圖1是實施例1噴霧干燥后的掃描電鏡圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實例，進一步說明本發(fā)明。 以下實施例中用到的納米氧化鐵紅為顆粒尺寸小于100納米的a氧化鐵。
實施例1 1)將lmol正硅酸乙酯、1.2mo1氧氯化鋯、4g氟化鋰、2g氟硅酸鈉、lg氟化鈉、 0. 03mol納米氧化鐵紅與IOL水充分混合溶解，持續(xù)攪拌10分鐘得到混合液；
2)將混合液通過噴霧干燥設(shè)備造粒，得到粉粒；
3)將粉粒在IIO(TC煅燒1小時； 4)將煅燒好的物料濃鹽酸浸泡36小時、再用水洗至中性，漂洗干凈后烘干、球磨
至粒度小于lPm，得到產(chǎn)品。 實施例2 1)將lmol正硅酸乙酯、lmol氧氯化鋯、3. 5g氟化鋰、1.5g氟硅酸鈉、lg氟化鈉、 0. 3mo1納米氧化鐵紅與20L水充分混合溶解，持續(xù)攪拌10分鐘得到混合液；
2)將混合液通過噴霧干燥設(shè)備造粒，得到粉粒；
3)將粉粒在95(TC煅燒1. 5小時； 4)將煅燒好的物料濃鹽酸浸泡36小時、再用水洗至中性，漂洗干凈后烘干、球磨
至粒度小于lPm，得到產(chǎn)品。 實施例3 1)將lmol正硅酸甲酯、1. lmol氧氯化鋯、4g氟化鋰、2g氟硅酸鈉、lg氟化鈉、 0. lmol納米氧化鐵紅與10L水充分混合溶解，持續(xù)攪拌10分鐘得到混合液；
2)將混合液通過噴霧干燥設(shè)備造粒，得到粉粒；
3)將粉粒在IOO(TC煅燒1. 5小時； 4)將煅燒好的物料濃鹽酸浸泡36小時、再用水洗至中性，漂洗干凈后烘干、球磨
至粒度小于lPm，得到產(chǎn)品。 實施例4 1)將lmol硅溶膠(以二氧化硅計)、1. 2mo1氧氯化鋯、4g氟化鋰、2g氟硅酸鈉、lg 氟化鈉、0. 2mo1納米氧化鐵紅與10L水充分混合溶解，持續(xù)攪拌10分鐘得到混合液；
2)將混合液通過噴霧干燥設(shè)備造粒，得到粉粒；
3)將粉粒在90(TC煅燒2小時； 4)將煅燒好的物料濃鹽酸浸泡36小時、再用水洗至中性，漂洗干凈后烘干、球磨 至粒度小于lPm，得到產(chǎn)品。 實施例1噴霧干燥后的掃描電鏡圖如圖1所示。從圖中可以看到，噴霧干燥后的 粉粒對氧化鐵的包裹非常好，顆粒分布十分均勻，其直徑小于1 P m，極少有較大或較小的顆 粒。因此，煅燒后的產(chǎn)品可以輕易的球磨粉碎，不會破壞核殼結(jié)構(gòu)，影響產(chǎn)品的發(fā)色性能。
鋯鐵紅顏料發(fā)色實驗 1)準確稱量a釉料100g(配方鈉長石49重量份、石灰石6. 5重量份、硅灰石10. 7
重量份、白云石5. 5重量份、氧化鋅6. 4重量份、氧化鋁3. 8重量份、白剛玉7重量份、石英粉
4. 5重量份、高嶺土 4. 6重量份、熔塊2重量份)、CMC 0. lg、 STPP 0. 2g、水100g、球石300g
放入干凈的球磨罐中，將球磨罐放入快速球磨機中球磨三分鐘，得到槳料A ; 2)取2. 3g槳料A均勻噴涂于50X50mm的生坯上，烘干，得到釉面； 3)將固含量為20%的超細鋯鐵紅陶瓷顏料水懸液lml均勻的涂在5cm2釉面上，
再次烘干，得到發(fā)色層； 4)準確稱量b釉料100g(配方鉀長石48重量份、石灰石32重量份、氧化鋁4重
量份、白剛玉4重量份、高嶺土 12重量份)、CMC 0. lg、 STPP 0. 2g、水100g、球石300g放入
干凈的球磨罐中，將球磨罐放入快速球磨機中球磨三分鐘，得到槳料B ; 5)取2. 3g漿料B均勻噴涂在釉面上，并將發(fā)色層完全覆蓋，烘干； 6)將坯體置于121(TC下，恒溫10min，取出自然冷卻后用色差儀檢測其色差。 按上述實驗步驟，對各實施例產(chǎn)品分別進行檢測，結(jié)果如下表所示 顏料色差測試結(jié)果表
樣品編號測試結(jié)果
Lab
實施例l56. 7628. 1923. 5
實施例250. 1133. 5423. 88
實施例355. 0929. 8224. 46
實施例451. 5929. 8220. 14 實驗結(jié)果表明，本發(fā)明產(chǎn)品熱穩(wěn)定性好，發(fā)色效果好。
權(quán)利要求
一種陶瓷噴墨打印用鋯鐵紅色顏料的制備方法，包括以下步驟1)按以下比例配制混合液硅源1mol(以二氧化硅計)、氧氯化鋯1～1.2mol、納米氧化鐵0.03～0.3mol、6～7克礦化劑和水配成混合液；2)將混合液通過噴霧干燥造粒，得到粉粒；3)將粉粒在900～1100℃下煅燒；4)將煅燒好的物料漂洗干凈，烘干、粉碎，得到產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷噴墨打印用鋯鐵紅色顏料的制備方法，其特征在于 硅源包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、硅溶膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷噴墨打印用鋯鐵紅色顏料的制備方法，其特征在于 納米氧化鐵為顆粒尺寸小于100納米的a氧化鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷噴墨打印用鋯鐵紅色顏料的制備方法，其特征在于 礦化劑包括氟化鋰、氟硅酸鈉、氟化鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷噴墨打印用鋯鐵紅色顏料的制備方法，其特征在于 煅燒的時間為1 2小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷噴墨打印用鋯鐵紅色顏料的制備方法，其特征在于 煅燒好的物料粉碎到1微米以下。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陶瓷噴墨打印用鋯鐵紅色顏料的制備方法。按硅源1mol、氧氯化鋯1～1.2mol、納米氧化鐵0.03～0.3mol、6～7克礦化劑的比例，加水配成混合液；將混合液通過噴霧干燥造粒，得到粉粒；將粉粒在900～1100℃下煅燒；將煅燒好的物料漂洗干凈，烘干、粉碎，得到產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明方法制備的鋯鐵紅顏料顆粒尺寸小于1微米，滿足陶瓷噴墨打印的要求；在1200℃下燒成的仿古磚釉面或透明釉下能夠穩(wěn)定發(fā)色。
文檔編號C04B41/85GK101723711SQ20091031197
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者張翼, 黃小芬 申請人:江門市道氏標準制釉股份有限公司