浅谈陶瓷墨水的关键性能指标

浅谈陶瓷墨水的关键性能指标

作者:胡俊区卓琨郭武生

来源:《佛山陶瓷》 2012年第8期

胡俊1,区卓琨1,郭武生2(1.国家陶瓷水暖及卫浴产品质量监督检验中心,佛山528225;

2.巴塞罗那自治大学化学系,巴塞罗那08193)

摘要:本文介绍了陶瓷墨水的关键性能指标。通过分析影响各关键性能指标的因素,提出了陶瓷喷墨打印技术的整体解决方案,为陶瓷墨水的研发和使用提供参考。

关键词:陶瓷;喷墨打印;墨水;性能指标;影响因素;解决方案

1 前言

陶瓷装饰用喷墨打印墨水的国产化是未来发展的趋势。一方面,陶瓷墨水国产化的关键在于性能的提升,除了分散体系的稳定性、固相含量、粒度分布、粘度、表面张力、pH值、密度等基本性能外,还包括假触变性、烧成后显色、与坯釉的适应性、干燥性和防渗透性、与喷头的兼容性等方面的性能:另一方面,国内陶瓷墨水企业需要针对当前国内外墨水在实际生产中出现的拉线问题、烧成后色彩偏淡和色差、墨滴干燥过慢而引起图案清晰度的降低、墨水与底釉适应性不理想等问题,提供整体解决方案。

本文介绍了陶瓷墨水的关键性能指标,通过分析各关键性能指标及其相关影响因素,提出陶瓷喷墨打印技术的整体解决方案,为陶瓷墨水的研发和使用提供参考。

2 关键性能指标

2.1分散的稳定性

陶瓷墨水是着色剂分散在载液中得到的一种分散体系,这种体系相对稳定,其中着色剂主要是无机陶瓷色料。如果放置一段时间不聚集、不沉淀,说明其稳定性较好。聚集指无机色料之间的相互团聚,与色料颗粒间的分散作用有关。沉淀是指无机色料颗粒不断聚集,直至下沉到分散体系底部,其影响因素包括:无机色料的密度、粒度分布、分散体系的组成等。与此同时,分散体系需要选择合适的溶剂、分散剂等有机物,要求墨水能保持良好的化学稳定性,长时间存放也不会出现化学反应变化。对陶瓷墨水的色料颗粒的沉降情况进行分析,从Stocks的沉降速率公式可确定其相关的影响因素,如式(l)所示。

2.2假触变性和可恢复性

陶瓷墨水的假触变性是指由于放置一定时间后陶瓷墨水中的色料发生沉降,当对其进行搅拌时,陶瓷墨水会再次变成均匀的分散体系,这是一个可恢复(可逆)的过程。陶瓷墨水在喷墨打印机及喷头中是循环流动的,其假触变性显得尤为重要。这是由于陶瓷墨水主要是由无机色料、有机溶剂、分散剂及添加剂组成。在静止状态下,色料颗粒之间的静电作用、空间位阻作用、静电位阻作用,使色料颗粒之间相互达到引力和斥力的平衡,形成一个亚稳定的胶体状

陶瓷喷墨墨水

陶瓷喷墨墨水 说明:陶瓷喷墨是一种将陶瓷色料粉体制成多色墨水,将小墨滴从直径数十微米的喷嘴喷出,以每秒数千滴的速度沉积在坯体、釉面或其它载体上的技术。喷墨打印技术已经得到广泛使用,但在陶瓷方面刚开始不久。其应用主要有以下两方面:陶瓷制品装饰和陶瓷成形。陶瓷制品装饰是将陶瓷色料制成多色墨水,通过计算机控制的打印机将其打印到陶瓷表面进行装饰。其优势在于可利用计算机资源,通过软件控制实现对装饰设计的改变,提高新产品的开发和生产效率,同时也有利于制作复杂团,提高装饰效果。陶瓷成型用喷墨打印是将带成形的陶瓷粉料制成陶瓷墨水,通过打印机将这种陶瓷墨水打印到载体上成型,成形体的形状及集合尺寸由计算机控制。 陶瓷墨水通常由陶瓷粉料(色料、着色剂)、溶剂、分散剂、结合剂、表面活性剂及其它辅料构成。陶瓷粉料是墨水的核心屋子,要求其颗粒度小于1微米,颗粒尺寸分布要窄,颗粒之间不能有强团聚,并具有良好的稳定性,受溶剂等其他物质的影响小;溶剂是把陶瓷粉粉料从打印机输送到受体上的载体。溶剂一般采用水溶性有机溶剂,如:醇、多元醇、多元醇醚和多糖等;分散剂要保证在喷印前粉料不发誓团聚。 2000年Kerajet所研制的喷墨打印机受到专利保护,全世界的其它公司只能内部研发。该专利权在2008年开放后,其它原本内部研制喷墨打印机的公司才开始向外销售。 发展应用: 国内的喷墨印刷技术主要应用在瓷片和仿古砖的生产上。冠军、斯米克和金牌亚洲则运用该喷墨印刷技术生产内墙砖。诺贝尔和唯美已经将该技术运用到仿古砖研制上并推出了新产品。而新明珠、蒙娜丽莎、金意陶和兴辉等运用该技术所研发的仿古砖也在试产中。受到仿古砖生产成本的限制,目前大多数陶瓷企业都将喷墨印刷技术应用在内墙砖的研制上。 随着海外企业对中国市场的重视,越来越多海外墨水供应商选择在中国建厂,以最大的努力解决中国企业使用喷墨技术成本高的难题,希望率先赢得中国市场。当墨水不再需要空运时,成本大大降低将成为可能。另外,国内企业对喷墨技术研究的不懈追求,相信在不久的将来,必将攻破墨水的技术难关,成本将不再是制约国内企业运用喷墨技术的关键 现状: 用于“陶瓷喷墨”的特制墨水 陶瓷喷墨墨水售价10倍于普通产品陶瓷喷墨的特制墨水的价钱在300元/公斤,我们消费的色料也是印刷墨水的原材料之一,但特殊墨水对原料的要求要比色料要细10倍,在粘度等物理性能上也有较高要求。国外加工后的墨水价钱如今卖到我们原材料的5到10倍 刷设备高昂的本钱更难以让企业降低终端价钱。光喷墨印刷技术设备引进一台投资就在200万—500万元不等。 客厅墙壁可以“绘”出青山绿水、绘有新婚夫妇甘美照片的瓷砖可贴于闺房、小孩的房间墙壁可装饰出“喜羊羊与灰太狼”……只需你想在瓷砖上印刷什么样的图像,今后均可以经过陶瓷喷墨印花技术完成,贴于生活的每一个角落。陶瓷喷墨印花技术,由于使瓷砖消费从“复印机”向“打印机”转变和使瓷砖的小批量、特性化消费成为可以,被誉为陶瓷印刷的第三次革命 中国陶企必需是将相应的技术和原料全套引进才干做出产品。”金鹰公司技术总监胡猛告诉记者。印刷装备空白尚难

溶胶凝胶法制红色陶瓷墨水实习报告

景德镇陶瓷学院材料学院 毕业实习报告 题目:溶胶凝胶法制红色陶瓷墨水 专业:班级: 学生姓名:学号: 指导老师: 日期:2011年3月12日

1概述 随着市场经济和计算机技术的发展,现有的传统陶瓷的装饰手段已不能满足市场的需要。计算机现代化设计手段的引入,是今后陶瓷产品设计发展方向的必然趋势。喷墨打印法是一种极具潜力的装饰技术,该法是将陶瓷表面装饰墨水所用着色剂制成多色墨水,通过计算机控制的打印机将其直接打印到陶瓷表面进行装饰。其优势在于可充分利用计算机的丰富资源,通过软件信号可即时改变装饰设计,提高了新产品的开发和生产效率;同时可依靠计算机方便地制作复杂图案,提高装饰效果。因此,陶瓷打印墨水具有广泛的应用前景。 2选题的目的与意义 陶瓷喷墨打印成型技术与传统陶瓷成型方法相比具有如下优点:(l)脱离了模具限制,既节省时间,又提高效率。(2)几何形状由计算机软件控制,可成型复杂形状制品。(3)可以实现选区成型、微型制造,为薄膜材料、微电子材料、多功能梯度材料及复合材料的制备提供崭新的思路。(4)有可能突破传统成型技术中一些人为因素的制约,进一步提高陶瓷制备技术水平。(5)利用这种方法有利于实现多规格小批量的陶瓷产品生产,特别是在复杂结构多功能陶瓷薄膜设计制备方面。喷墨打印成型技术是一种极具潜在应用价值的成型技术。当前,国外对该技术的研究方兴未艾,国内尚处在起步阶段.实现喷射打印成型的关键是陶瓷墨水的制备技术和打印成型技术。计算机现代化设计手段的引入,是今后陶瓷产品设计发展方向的必然趋势。 3课题的研究现状 1995 年国际顶级杂志“Science”发表论文,描述了一个图像化系统的化学波的性能,该系统是用喷墨打印机在膜上印刷反应催化剂的方法制备的,开创了用喷墨印刷工艺制备功能结构层的新时代。 喷墨印刷工艺正成为传统陶瓷行业的一个领先技术,代表了CMYK 四色工艺(C 代表青色Cyan、M代表洋红色Magenta、Y代表黄色Yellow,K代表黑色black)的重大突破。世界上第一台工业使用的陶瓷装饰喷墨打印机是由美国Ferro 公司开发成功的Kera Jet 系统,使用墨水是Ferro 公司与赛尔公司联合研制的、具有特殊配方的陶瓷墨水;意大利Newtech 数码彩色喷墨印花机喷墨分辨率高达360dpi,喷头可喷出7 种大小尺寸的墨点进行级配打印,其墨水利用率达到98%;意大利Sertam公司的Pink 系列喷墨陶瓷涂饰机使用的是公司提供的Sicer数字墨水,Sicer使用行业标准的颜料使制造商可继续使用已熟悉 1

浅谈喷墨墨水的品质控制与保障

谈喷绘墨水的品质与质量控制 上海英威喷墨科技有限公司刘鹏 喷绘墨水伴随着喷绘技术和市场的发展,特别是国产喷绘设备的迅速崛起,得以迅猛发展。随着喷墨打印设备市场的增大和应用范围的扩大,也带大了喷绘墨水的市场。 截止到目前为止,国内外诞生了不下50家喷绘墨水生产厂家, 但是由于国际、国内均没有一个统一的行业质量标准,导致目前各家喷绘墨水的质量参差不齐,良莠并存。尤其是国内某些墨水厂家只关注墨水的成本和利润,生产的喷绘墨水户外耐候只有短短的三个月,而且各生产批次之间品质非常不稳定,在国内外客户使用时出现了诸多问题,严重损害了中国制造墨水的声誉和形象, 给国外客户造成了中国墨水就是劣质墨水代名词的印象。作者强烈希望能通过本文阐述一下如何制造优质的墨水以及对墨水生产品质的控制,希望国内墨水厂商能携手制定一个统一的墨水质量标准,在国内外重塑中国喷绘墨水的良好形象。 一个专业的人员在选用喷绘墨水时,必定会注重墨水生产厂家以下几个能力的高低:研发实力、质量控制、生产控制、墨水品质稳定性、墨水环保性和可靠性、厂家服务的专业程度。 下面以INKWIN墨水为例,阐述一下墨水生产的品质控制与保障。 一、研发实力 一个专业的墨水厂家必须要具备强大的研发实力,这样才能保证墨水厂商能紧跟喷绘设备尤其是喷头科技的发展步伐,及时推出新的墨水产品,并确保其品质和良好的使用性能。 上海英威喷墨科技有限公司由东华大学(原中国纺织大学)、上海有机化学研究所的科研专家提供高新技术支持,以研发、生产、经营数码打印和喷绘墨水为主业, 研发队伍由来自高分子材料、精细化工、化学工程和工商管理等专业的著名教授、博士和硕士组成, 在东华大学拥有专门的研发机构和先进的实验室,由教授和博士追踪行业先进科技进行不断的开发,到目前已经开发了溶剂型数码喷绘墨水、弱溶剂写真墨水、UV固化喷墨墨水、BIO环保生态墨水,数码印染UV固化墨水等一系列专利墨水产品。英威研发中心配有多种型号的

浅谈陶瓷墨水的关键性能指标

浅谈陶瓷墨水的关键性能指标 作者:胡俊区卓琨郭武生 来源:《佛山陶瓷》 2012年第8期 胡俊1,区卓琨1,郭武生2(1.国家陶瓷水暖及卫浴产品质量监督检验中心,佛山528225; 2.巴塞罗那自治大学化学系,巴塞罗那08193) 摘要:本文介绍了陶瓷墨水的关键性能指标。通过分析影响各关键性能指标的因素,提出了陶瓷喷墨打印技术的整体解决方案,为陶瓷墨水的研发和使用提供参考。 关键词:陶瓷;喷墨打印;墨水;性能指标;影响因素;解决方案 1 前言 陶瓷装饰用喷墨打印墨水的国产化是未来发展的趋势。一方面,陶瓷墨水国产化的关键在于性能的提升,除了分散体系的稳定性、固相含量、粒度分布、粘度、表面张力、pH值、密度等基本性能外,还包括假触变性、烧成后显色、与坯釉的适应性、干燥性和防渗透性、与喷头的兼容性等方面的性能:另一方面,国内陶瓷墨水企业需要针对当前国内外墨水在实际生产中出现的拉线问题、烧成后色彩偏淡和色差、墨滴干燥过慢而引起图案清晰度的降低、墨水与底釉适应性不理想等问题,提供整体解决方案。 本文介绍了陶瓷墨水的关键性能指标,通过分析各关键性能指标及其相关影响因素,提出陶瓷喷墨打印技术的整体解决方案,为陶瓷墨水的研发和使用提供参考。 2 关键性能指标 2.1分散的稳定性 陶瓷墨水是着色剂分散在载液中得到的一种分散体系,这种体系相对稳定,其中着色剂主要是无机陶瓷色料。如果放置一段时间不聚集、不沉淀,说明其稳定性较好。聚集指无机色料之间的相互团聚,与色料颗粒间的分散作用有关。沉淀是指无机色料颗粒不断聚集,直至下沉到分散体系底部,其影响因素包括:无机色料的密度、粒度分布、分散体系的组成等。与此同时,分散体系需要选择合适的溶剂、分散剂等有机物,要求墨水能保持良好的化学稳定性,长时间存放也不会出现化学反应变化。对陶瓷墨水的色料颗粒的沉降情况进行分析,从Stocks的沉降速率公式可确定其相关的影响因素,如式(l)所示。 2.2假触变性和可恢复性 陶瓷墨水的假触变性是指由于放置一定时间后陶瓷墨水中的色料发生沉降,当对其进行搅拌时,陶瓷墨水会再次变成均匀的分散体系,这是一个可恢复(可逆)的过程。陶瓷墨水在喷墨打印机及喷头中是循环流动的,其假触变性显得尤为重要。这是由于陶瓷墨水主要是由无机色料、有机溶剂、分散剂及添加剂组成。在静止状态下,色料颗粒之间的静电作用、空间位阻作用、静电位阻作用,使色料颗粒之间相互达到引力和斥力的平衡,形成一个亚稳定的胶体状

陶瓷喷墨中的表面张力、粘度作用及解决方案

陶瓷喷墨中的表面张力、粘度作用及解决 方案 在陶瓷装饰领域,喷墨打印技术已经成为一种紧要的应用方式,它通过在陶瓷制品表面喷射墨水,经过高温烧制后实现装饰效果。 陶瓷墨水的性能在整个喷墨过程中起着关键作用,其中表面张力和 粘度是影响墨水喷射和涂布效果的紧要因素。本文将探讨表面张力 和粘度在陶瓷喷墨中的作用,并介绍相关解决方案。 陶瓷墨水要求 陶瓷墨水在喷墨过程中需要充足多方面的要求。首先,它需要 充足喷墨打印的需要,包含粘度、表面张力、粒度分布等;其次, 在高温烧成后,墨水要能够显色,不产生色差;另外,还需要考虑 pH值、固含量、稳定性等其他参数。 表面张力在陶瓷喷墨中的作用 在陶瓷喷墨打印过程中,表面张力影响墨水的喷射和涂布效果。当墨水从喷头喷出时,表面张力的大小会影响墨滴的形状,过大的 表面张力可能导致墨滴拖尾,过小则简单产生卫星状墨滴。这会影 响图案的清楚度和层次感。同时,表面张力还影响墨水在底釉上的 铺展效果。若表面张力过小,墨水简单扩散并分别,造成挂墨问题;若过大,墨水在底釉上无法良好附着。因此,掌控墨水的表面张力 对于保证墨水喷射和涂布效果至关紧要。

粘度在陶瓷喷墨中的作用 陶瓷墨水的粘度也是影响喷墨效果的紧要参数。粘度的变更会 导致喷头的工作电压变更,从而影响喷头的稳定性和寿命。在不同 温度下,粘度的变更可能会造成墨水的喷射不稳定,甚至引发断线、断墨等问题。因此,在不同温度条件下,需要适时调整喷头的工作 电压,以保证喷头正常工作。 解决方案:SITAt15表面张力仪 为了充足陶瓷墨水的表面张力和粘度要求,德国SITA公司推出 了t15表面张力仪。该仪器能够精准测量陶瓷墨水在15ms至20s内 的动态表面张力值,并具有高度的重复性。通过科学的动态表面张 力曲线分析,可以有效评估墨水的润湿性能,帮助改进墨水配方。 另外,结合助剂与墨水的相容性,可依据动态表面张力值选择合适 的助剂,量化掌控添加量,从而降低本钱。SITAt15表面张力仪还 可以用于来料检测,判别不同批次助剂间的差异,有针对性地调整 墨水体系配比,实现科学化生产。通过掌控表面张力和粘度,陶瓷 喷墨的打印效果可以更加稳定和牢靠,为陶瓷装饰行业供应了更高 的质量保障。 总之,在陶瓷喷墨装饰过程中,表面张力和粘度是影响墨水喷 射和涂布效果的关键因素。通过科学的测试和调整,可以实现更好 的打印效果,提升产品质量和市场竞争力。

陶瓷墨水的制备技术

陶瓷墨水的制备技术 作者:胡俊区卓琨 来源:《佛山陶瓷》 2011年第9期 胡俊,区卓琨 (国家陶瓷水暖及卫!产品质量监督检验中心,佛山528225) 摘要:本文介绍了喷墨打印装饰技术在陶瓷行业中的应用,以及喷墨墨水的制备工艺。通过分析目前常用的陶瓷喷墨墨水的制备方法有分散法、溶胶-凝胶法、反相微乳液法,以及提出使用过渡金属配合物溶于水或有机溶剂中制备更加稳定墨水的方法。 关键词:陶瓷装饰;喷墨打印;陶瓷墨水;分散法;溶胶-凝胶法;反相微乳液法;过渡金属配合物 1 前言 陶瓷装饰采用喷墨打印的原理为:将着色剂制成多色墨水,通过喷墨打印的方式将其直接 打印到陶瓷表面上,烧成产品后能稳定发色。喷墨打印技术与现有的陶瓷装饰手段相比,具有 如下优点:第一,产品逼真细腻,可以获得比常规瓷砖更丰富的纹理变化;第二,能够实现个 性化设计与制造。喷墨印刷只需在电脑上输入设计图案就可以运行,有利于多种图案小批量的 陶瓷制品生产;第三,喷墨打印无需接触坯体,可降低瓷砖破损率;第四,在瓷砖立体造型面上,尤其是各种凹凸浮面砖和斜角面上,可以印刷出更逼真的仿油画、仿树皮、仿木纹、仿高 档岩石陶瓷砖等产品。 目前,国外许多色釉料公司已掌握喷墨打印这一领域的核心技术,并应用到陶瓷装饰行业中,如美国的福禄(Ferro),西班牙的陶丽西(Torrecid)、伊比利亚(Chimigraf Ibérica SL),意大利的爱斯玛格拉斯(Esmaglass)、卡罗罗比(Colorobbia)。国内的一些企业也研制出了陶瓷喷墨墨水,但在稳定性、发色效果及喷墨打印机兼容性等方面还有待进一步提升。 采用连续喷墨打印的陶瓷墨水必须满足其基本的性能要求。陶瓷墨水是由着色剂分散在液体载体里所形成的多相液体流体。喷嘴里流体的速度较高,大约为20m/s;孔径较小;剪切速 率较高,大约500s-1。分散体中的颗粒尺寸应尽可能小,以防止沉淀出生。否则,会导致喷头 堵塞。为了使其达到足够的发色强度,在不影响其他参数的情况下,墨水中颜料的含量尽可能 高些。 2 陶瓷墨水的制备工艺 陶瓷喷墨墨水常用的制备方法有分散法、溶胶-凝胶法、反相微乳液法,但也可以采用过 渡金属配合物溶于水、过渡金属配合物溶于有机溶剂等方法。 2.1分散法 分散法是将着色剂粉末与溶剂、分散介质等成分混合后,采用球磨和超声波来进行分散,最终获得稳定的悬浮液。分散法制备简单,但需要将陶瓷色料磨成亚微米颗粒,并均匀分散在 墨水中。细度越细,所需能量越大,很难控制颗粒的粒度分布。此外,研磨不仅会引入污染物,而且会影响晶体结构,最后会影响到产品的发色效果。原料颗粒趋向于产生棱角分明的形状, 导致流变性能下降和容易发生磨损。

陶瓷渗花墨水的性能及研究状况

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/8919139628.html, 陶瓷渗花墨水的性能及研究状况 作者:张翼石教艺 来源:《佛山陶瓷》2016年第08期 摘要:陶瓷渗花墨水是陶瓷装饰技术的又一次革新,应用于喷墨抛光砖的生产中,提升 了抛光砖的色彩、层次和质感,提高了陶瓷砖的装饰效果,给整个陶瓷行业带来全新的发展机遇。本文介绍了陶瓷渗花墨水的最新研究动态,并讨论了其相关性能以及研究和应用要点,为渗花墨水的研发和应用提供参考。 关键词:喷墨打印;渗花墨水;抛光砖;陶瓷装饰;纳米技术 1 引言 陶瓷喷墨打印技术的出现显著提高了陶瓷的装饰效果,更重要的是,大大简化了陶瓷的装饰生产工艺,降低了原材料消耗,减少了生产过程中产生的污染,促进陶瓷生产的节能减排,是陶瓷装饰的又一次技术性革命。然而占有国内瓷砖市场30~40%份额的抛光砖,由于生产过程中的抛磨工艺,无法引用这一新技术,技术水平得不到提升,难以做出高附加值的陶瓷产品。 陶瓷渗花墨水采用可溶性有机金属盐作为发色体,通过喷墨打印技术,将图案打印到坯体表面,再渗入到坯体(或釉体)内部,经过高温煅烧后,呈现出具有色彩的图案,从而进行装饰。渗花墨水可适用于表面强度高、耐磨性能好的抛光砖装饰。把喷墨渗花墨水应用于陶瓷抛光砖的生产工艺中,不仅能保留抛光砖原有的高色泽度、坚硬耐磨、防滑等优点,更能充分展现出色彩鲜艳、纹理自然和3D效果,在色彩、层次、质感方面比传统的微晶砖和全抛釉具有更明显的优势,极大地提升了陶瓷砖的装饰效果。拓宽了抛光砖新的工艺,将抛光砖原有的优势和抛釉砖及瓷片的图案优势完美结合,既保持了抛光砖原有的耐磨、平整的优点,又将抛釉砖、瓷片的质感与花色应用到抛光砖的装饰图案中。 2 陶瓷渗花墨水研究现状 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、低噪音的单色和彩色的文字和图像印刷。在喷墨打印技术的基础上,将陶瓷颜料制备成墨水,通过计算机控制,利用陶瓷喷墨打印机将配置好的墨水直接打印到建筑陶瓷的表面上进行装饰[1-4]。 陶瓷喷墨打印技术的普及促进了传统色釉料生产企业的转型升级,喷墨印花工艺给整个行业带来革命性的变革。由喷墨印花制造出来的全抛釉、仿古砖、微晶石等产品花色细腻、变化多样,在花色图案上基本不受限制,给陶瓷企业带来一大批高利润、高附加值的产品。但是这

墨滴的形成和喷射速度是喷墨技术的关键

墨滴的形成和喷射速度是喷墨技术的关键。喷墨技术对陶瓷墨水有以下技术要求: 1、流体质量和参数:陶瓷墨水必须是层流流体,层流质点之间的流动是一致的,而紊流的每一个质点是多方向流动的。当流体的雷诺数不大于2300时,陶瓷墨水处于层流状态,这时流体的粘性力比较大,在外界的干扰下,墨水的流动方向不会受太大干扰,在高速运动时不会产生分层或者出现比较差的打印质量。流体的韦伯数可以影响流体界面的流动、润湿以及在喷嘴上形成弧度,因此也是一个比较重要的参数。 2、表面张力和粘弹性:影响墨水上游的动力特性(喷嘴内)以及下游的墨滴断裂机制。表面张力是墨水喷射的动力源,它使流体不断地颈缩,形成体积均匀的墨滴,同时,表面张力控制墨滴的扩散过程以及与承印材料的接触角,与墨水通道的浸润能力影响墨滴的形貌和卫星点。根据喷墨需要要求表面张力在20~40mN/m之间。墨水的粘性提高要求有更高的喷射动能,易发生多点断裂颈缩,形成卫星点;粘性太低,墨水从打印头泄露出去,在高频率喷射下形成卫星点。所以,液体墨丝与主墨滴之间的连接要有最佳粘弹性,断裂的墨丝立即拉向主墨滴,得到无卫星点的墨滴。墨水的粘度应控制在5~40mPa.s之间。 3、墨滴的形成:正常情况下,墨水在喷头内形成一个正常的平面,加上电压以后,墨水开始往外出,然后形成一根长的墨丝,墨丝在表面张力的作用下形成一个墨滴,墨滴与粘度相互作用以后,墨丝断裂形成喷墨,如果墨丝太长容易形成卫星点,所以粘度与表面张力对墨滴形成非常关键。墨滴形成以后,在电压作用下墨水要回位,正常情况下墨水回来之后可以在喷嘴表面润湿,然后回到正常的位置,如果墨水工作表面对喷嘴的润湿性不好,或是压力不稳定,它就会产生电压的波动,这样就会产生气泡堵喷头和供墨不足。所以,墨滴的形成与表面张力、粘度、墨水分子之间的电压是息息相关的,任何变化都会影响墨滴的形成,导致堵塞喷头,墨水喷不出来。 4、渗透和吸收:σCOSθ(σ为表面张力,θ为接触角)的值越大,墨水干得越快,渗透速度也越快。 5、干燥时间:墨水的过度扩散会导致颜色或阶调的变化,墨水扩散不足则引起填充区域空白,墨滴扩展和毛细作用会导致羽毛边效应。墨水的干燥主要是吸收干燥,吸收干燥的快慢取决于坯体表面的湿气以及墨水的成分、表面活性剂。干燥时间取决于墨水的扩散系数。墨水的快速扩展和吸收可能导致喷墨质量下降,不发生图象偏差的吸收干燥时间与墨水覆盖密度成线性关系,高的分辨率喷墨干燥更容易。 ■陶瓷墨水的质量控制

蓝色陶瓷墨水的研制毕业实习报告

景德镇陶瓷学院材料学院毕业实习报告 题目:蓝色陶瓷墨水的研制 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导老师: 日期: 2011.6.3

1.选题的目的与意义 我国日用瓷和建筑卫生陶瓷产量居世界之首,但装饰质量有待提高。发展新的装饰技术,提高传统产业的整体竞争力十分必要。目前,用于无模成型的新工艺――喷墨打印技术正成为世界范围的研究热点,与之配套的工程材料――各种陶瓷墨水也纷纷亮相。在此背景下,一种新的陶瓷表面装饰技术――喷墨打印技术已初露端倪,该方法极具潜力,如能研究成熟,就可以克服手工彩绘装饰技术对操作者技术要求高、生产效率低、图案再现性差的局限性;弥补丝网印刷技术适合大批量生产之不足。还能充分利用计算机的丰富资源,使陶瓷装饰紧随时代步伐,体现时尚特色。生产陶瓷制品如生产精细化学品,可以方便地进行小批量生产,满足人们个性化要求,把陶瓷装饰技术推向一个新阶段。为此,加强与喷打法配套的陶瓷装饰墨水的系统,深入研究就势在必行。该墨水属于陶瓷传统无机颜料型墨水,如丝网印刷墨水以化学成分为基础,借鉴工程陶瓷墨水的制备方法――溶胶-凝胶法进行制备,并参照日用喷墨打印墨水的理化性能进行质量评价,得到一种全新的墨水――喷打用陶瓷表面装饰墨水。 本文制备一种与传统陶瓷表面装饰的新技术配套的新型墨水——蓝色陶瓷表面装饰墨水。它以廉价的无机盐为原料,以陶瓷颜料为基本着色料,用溶胶—凝胶法制备出符合喷墨打印墨水要求的陶瓷墨水。利用单因素法分别从铝溶胶存在的条件、固含量等方面探究,该墨水制成时为粉红色,经浓缩、煅烧,各组分反应生成颜料,显现蓝色。通过观察分析各种变化因素下形成的陶瓷墨水的颜色变化以及煅烧后的颜色深浅。分析讨论了各影响因素并作出结论,选出了最佳的制备蓝色陶瓷墨水的工艺。

表面张力、粘度在陶瓷喷墨中起的作用、原理及解决方案

表面张力、粘度在陶瓷喷墨中起的作用、原理及解决方案 陶瓷装修用喷墨打印墨水是经过喷墨打印的方式施在待装修陶瓷制品上,经过 800℃以上烧制后起装修作用的液态物料。陶瓷墨水分类,按构造分,能够分为水基型和有机溶剂型陶瓷墨水。按颜色分,能够分为黄、粉红、红棕、蓝、黑等颜色。 陶瓷墨水有三方面的要求,第一,知足喷墨打印的要求:粘度、表面张 力、粒度散布等 ;第二,知足高温烧成显色:色差 ;第三,其余参数: pH 值、固含量、稳固性等。 本文主要剖析表面张力、粘度在陶瓷喷墨中起的作用。 在陶瓷喷墨打印过程中,影响墨水最后打印成效有两个状态:墨水飞出喷 头瞬时的形状和墨水在底釉上的铺展。 当墨水飞出喷头时,若表面张力过大,简单出现墨滴拖尾的现象,造成拉 线问题;若表面张力过小,墨水喷出时简单扩散,在空中分别,易产生卫星状 墨滴,会使图案的清楚度和层次感降低,并跟着时间的迁徙,在喷嘴膜形成墨滴,造成挂墨。以下列图,蓝色曲线为出现挂墨墨水(黄色)的动向表面张力 曲 线,红色曲线为意达加墨水(黄色),能够很清楚的看出蓝色曲线的 20ms- 80ms 之间的动向表面张力值低于意达加墨水。 当墨水与底釉接触时,会在极短时间内形成液-固界面,短时间内迁徙至此液-固界面上的表面活性剂分子数目决定了最后的湿润成效。迁徙到界面的表 面活性剂分子数目越多,即反应出来的此时刻动向表面张力越小,最后的湿润 成效越好;反之湿润成效越差。所以,墨水可否迅速地湿润浸透底釉取决于墨 水在此时间内的动向表面张力值。此过程也解说了很多厂家广泛反应的传统的 静态表面张力值不正确的原由。 墨水在底釉上的铺展分为单层印刷与多层印刷。单层印刷时,因没有后续 的墨水叠色,故只要考虑墨水在底釉上湿润成效,湿润时间要求其实不严格, 其准静态表面张力值在 18-30mN/m(40℃)。

固含量对棕色陶瓷墨水呈色效果和稳定性的影响

固含量对棕色陶瓷墨水呈色效果和稳定性的影响引言 陶瓷墨水是一种用于陶瓷材料上的特殊油墨,其可以通过喷涂、丝网印刷或者手工刷 涂的方式在陶瓷表面形成图案或文字。而棕色陶瓷墨水是一种常用的陶瓷墨水种类,它可 以赋予陶瓷制品特殊的视觉效果,因此受到了广泛的应用。本文将通过实验证明固含量对 棕色陶瓷墨水呈色效果和稳定性的影响,探讨固含量在棕色陶瓷墨水中的重要作用。 一、棕色陶瓷墨水的制备 棕色陶瓷墨水的制备过程一般包括原料的选择、配方的确定、研磨、过滤等步骤。通 常情况下,棕色陶瓷墨水会选择具有良好色浆分散性和抗结皮性能的有机颜料作为着色剂,然后通过特定的成分配比和研磨工艺将其制备成墨水状态,最终得到棕色陶瓷墨水。 在这一过程中,固含量是一个非常重要的参数。固含量是指墨水中颜料和其他固体成 分的含量,它直接影响着墨水的流变性能、颜色稳定性以及陶瓷制品的整体效果。固含量 对棕色陶瓷墨水的制备过程和性能表现有着重要的影响。 二、固含量对棕色陶瓷墨水呈色效果的影响 1. 色差分析 固含量对棕色陶瓷墨水呈色效果的影响主要体现在墨水的色差表现上。我们通过调整 不同固含量的棕色陶瓷墨水样品,并利用色差仪对其进行颜色测定,得到了不同固含量下 的色差数据。 实验结果表明,随着固含量的增加,棕色陶瓷墨水的颜色深度逐渐增加,色差值逐渐 减小。当固含量达到一定阈值之后,墨水的颜色深度不再继续增加,但色差值反而出现了 微小的增加。这说明固含量对棕色陶瓷墨水的颜色稳定性有着重要的影响,适当的固含量 可以提高墨水的色彩饱和度和稳定性。 2. 显色性能 在棕色陶瓷墨水的制备过程中,固含量还会影响墨水的显色性能。经过实验测试发现,当固含量过低时,墨水的颜色会变得较为浅淡,失去了应有的饱满感;而当固含量过高时,墨水的颜色则会出现沉重感,丧失了柔和自然的特点。固含量的合理选择对于墨水的显色 性能至关重要。 3. 耐光性能

陶瓷墨水

陶瓷墨水 传统的陶瓷装饰有丝网印刷,贴纸法,和滚筒印刷。但这几种传统装饰都有着缺点。丝网印刷:直接印刷法会使胚体开裂的几率增大。并且不能印刷到产品的边缘,另外丝网磨损常常造成生产线的停顿和废品出现;前套花纹没有干,急着印下套接着图案模糊且相互重叠。贴纸法:要储备大量较贵的画纸常常占用大量的资金,并在日常保管过程中需要人力和场地。滚筒印刷:目前国内较先进的陶瓷装饰技术,胶辊网板对位准确,花纹极清晰细腻,网点致密度可高达220目以上,用在瓷砖生产中,产品印刷精美,色彩鲜艳,其自然的纹理效果逼真。激光技术使并且印出的釉面具有立体结构层次。用喷墨打印是将待成形的陶瓷粉料制成陶瓷墨水,通过打印机将这种陶瓷墨水直接打印到载体上成形,成形体的形状及几何尺寸由计算机控制,该技术仍处于研发阶段。 所谓陶瓷墨水就是含有某种陶瓷釉料成分、陶瓷色料或陶瓷着色剂的墨水。陶瓷墨水的组成和性能与打印机的工作原理和墨水用途有关。陶瓷墨水通常由无机非金属颜料(色料、釉料)、溶剂、分散剂、结合剂、表面活性剂及其它辅料构成。无机非金属颜料(色料、釉料)是墨水的核心物质,要求其颗粒小于1微米,颗粒尺寸分布要窄,颗粒之间不能有强团聚,具有良好的稳定性,受溶剂等其它物质的影响小。溶剂是把无机非金属颜料(色料、釉料)从打印机输送到受体上的载体,同时又控制着干燥时间,使墨水粘度、表面张力等不易随温度变化而改变,溶剂一般采用水溶性有机溶剂。分散剂是帮助无机非金属颜料(色料、釉料)均匀地分布在溶剂中,并保证在喷印前粉料不发生团聚。分散剂主要是一些水溶性和油溶性高分子类、苯甲酸及其衍生物、聚丙烯酸及其共聚物等。结合剂是保障打印的陶瓷胚体或色料具有一定的强度,便于生产操作,同时可调节墨水的流动性能,通常树脂能起

颗粒大小及分布对蓝色陶瓷墨水呈色和稳定性能的影响

颗粒大小及分布对蓝色陶瓷墨水呈色和稳定性能的影响 作者:况学成胡丽芳陈宗玲郝恩奇王晓菊 来源:《佛山陶瓷》2011年第12期 摘要:本研究以有机溶剂为分散介质,添加适当的分散剂,通过纳米制备系统分散制备蓝色陶瓷墨水。采用MASTERSIZR-2000型激光粒度分析仪、CM-2600D色差仪等手段分析研究了研磨分散时间与墨水颗粒之间的关系,墨水颗粒度对墨水的呈色和悬浮稳定性的影响。研究表明,随着研磨时间的增加,墨水颜料颗粒粒径减小,分布变窄;随着平均粒径的减小,明度值L*、a*减小、b*增大;墨水粒度愈小,分布愈窄,墨水的稳定性愈好。 关键词:分散法;蓝色陶瓷墨水;研磨时间;平均粒径;粒径分布;呈色性能;沉降性能 1 引言 陶瓷装饰用彩色喷墨打印技术是将陶瓷色料粉体制成多色墨水,通过打印机将其直接打印到坯体、釉面或其它载体上呈色的装饰方法,成形体的形状和尺寸由计算机控制。喷墨打印技术与现有的装饰手段相比具有很多优点: (1)打印出来的图案更具有立体感,且图案可以多样化、复杂化; (2)能够实现个性化设计与制造,既节省时间,又提高效率; (3)墨水的利用率高,节省成本; (4)喷墨打印是一种非接触式装饰方法,有可能突破现有的装饰手段中的一些人为因素的制约,进一步提高陶瓷装饰效果。 在陶瓷装饰彩色喷墨打印中,最主要且最难的就是陶瓷墨水的研制,因为陶瓷墨水的性能要求除普通墨水的颗粒度、粘度、表面张力以外,根据陶瓷应用特点还要求一些特殊性能,如: (1)要求陶瓷粉料在溶剂中能保持良好的化学和物理稳定性,长时间存放也不会出现化学反应变化和颗粒团聚现象; (2)要求打印的色剂高温烧成后具有良好的呈色性能以及与坯釉的匹配性能。

浅谈陶瓷喷墨用色料的制备技术

浅谈陶瓷喷墨用色料的制备技术 胡俊;区卓琨 【摘要】本文综述了国内外陶瓷喷墨用色料的研究动态,介绍了喷墨用色料的发展历程、陶瓷喷墨打印技术对色料的要求、陶瓷喷墨用色料的制备技术和发色原理. 从尖晶石的发色原理和制备技术方面,探讨了固相烧结法作为当前国内外陶瓷喷墨 色料制备的理论和实际依据.最后,提出了一些改进喷墨色料制备技术方面的建议.【期刊名称】《佛山陶瓷》 【年(卷),期】2013(023)011 【总页数】4页(P1-4) 【关键词】喷墨打印;陶瓷墨水;色料;尖晶石 【作者】胡俊;区卓琨 【作者单位】国家陶瓷水暖及卫浴产品质量监督检验中心,佛山528225;国家陶瓷 水暖及卫浴产品质量监督检验中心,佛山528225 【正文语种】中文 1 前言 陶瓷装饰用喷墨打印墨水的发展有5个阶段:(1)先驱时代。墨水采用金属有机络合物着色,开始关注并寻找合适喷头。(2)常规色时代。该阶段墨水颜色主要为红棕色、黑色、蓝色、桔黄色等。(3)炫彩时代。墨水色调开始明艳,有白色、深蓝色、绿色、粉红色、金黄色等。(4)特殊装饰效果时代。墨水的装饰性得以

加强,有金属墨水(铂金色、黄金色)、珠光墨水、闪光墨水、下陷墨水、亚光墨水等。(5)3D 打印时代。Itaca 今年推出了颗粒尺寸大于3 μm、用量超过100 g/m2 的廉价水性陶瓷喷墨打印新材料,可实现凹凸模具效果。未来还有可能出现杀菌、去污、自洁功能的纳米TiO2、纳米Ag+的功能墨水。目前,国产墨水还处于第2 和第3 阶段,国产墨水行业当前的工作重点是:喷墨色料的改进,陶瓷墨水生产过程的品质管理,以及通过在线生产进一步发现并解决常见问题。 陶瓷装饰用喷墨打印墨水的制备已经形成完整的产业链。研磨设备、过滤设备、检测设备、陶瓷喷墨色料、有机原料(溶剂、分散剂、结合剂等)都只能通过购买获得,而其中只有陶瓷喷墨色料可由墨水生产企业自生产获得。喷墨色料是墨水企业的核心竞争力,Itaca、Colorobbia、Torrecid、Ferro 本就是色料生产企业,不但能制备发色性能稳定的喷墨色料,而且能控制生产成本使之低于外购,供应能力可靠。 本文通过介绍喷墨色料的发展历程、陶瓷喷墨打印技术对色料的要求、陶瓷喷墨色料的制备技术和发色原理,并从尖晶石的发色原理、制备技术出发,探讨固相烧结法制备陶瓷喷墨色料的机理,为改进陶瓷喷墨色料的制备技术提供理论参考。 2 喷墨色料的发展历程 喷墨色料的研发历程分两个阶段:第一阶段是色料构成为可溶性金属有机化合物;第二阶段为无机陶瓷色料[1]。福禄公司(Ferro)在2000年使用金属有机络合物研制陶瓷墨水,并申请了两项专利(US 6402823 和US 6696100)[2~3],之后改用无机陶瓷色料。陶丽西公司(Torrecid)最初在2000年至2003年期间,尝试研发陶瓷装饰用可溶性墨水,但是没能成功,这是因为采用着色金属离子直接着色,不但容易变价、影响发色,而且高温稳定性差、容易被熔解分散到釉层中去[4~5]。之后改用陶瓷色料作为着色剂制备陶瓷墨水获得成功,并于2004年推出Inkcid 系列墨水。目前,蓝色喷墨色料为CoAlO4尖晶石结构,品红色喷墨色料

2021年陶瓷墨水行业调查研究报告

2021年陶瓷墨水行业调 查研究报告 林黎明dy文友 2021年2月

目录 一、中国陶瓷墨水行业概况4 1、陶瓷墨水市场规模达4000亿元,保持稳中向好发展趋势4 2、中国陶瓷墨水行业PEST分析5 3、陶瓷墨水行业处于初级阶段,资源整合盈利亟待突破 6 4、中国陶瓷墨水行业存在的问题分析7 5、行业进入洗牌期,信息化趋势明显8 二、中国陶瓷墨水行业市场分析9 1、市场结构多元化,服务包装占比突出 9 2、陶瓷墨水行业地位逐步提高,影响力突出10 3、行业规模同比增长19.4% 11 4、行业的覆盖人群规模大、服务及服务用户占比高11 5、陶瓷墨水生产服务状况今非昔比11 6、陶瓷墨水市场策略连锁直销、渠道销售模式 11 7、价格走势遵循一般行业服务走势规律 12 三、中国陶瓷墨水行业政策环境12 1、十四五规划解读12 2、地级市的标准需要参考省级区域的标准12 3、陶瓷墨水财政税收政策较为全面13 4、政策走势日趋重视,技术环境开拓创新13

四、中国陶瓷墨水行业竞争格局13 1、陶瓷墨水竞争企业介绍 13 2、行业竞争力分析 14 3、陶瓷墨水行业竞争焦点介绍14 4、竞争技术介绍14 5、陶瓷墨水行业竞争趋势与影响 15 五、中国陶瓷墨水行业发展趋势预测15 1、陶瓷墨水行业特征分析15 2、行业发展趋势分析16 3、陶瓷墨水行业前景17 4、陶瓷墨水行业商机发掘 18 5、发展路径与未来走向18 六、中国陶瓷墨水行业投资策略分析18 1、陶瓷墨水行业投资机会 18 2、投资风险分析19 3、陶瓷墨水投资必要性及建议19 4、投资回报分析20

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