研磨条件对陶瓷喷墨墨水分散性的影响研究

浅析分散法陶瓷喷墨打印墨水的研制

浅析分散法陶瓷喷墨打印墨水的研制作者：秦威鲁欢欢田洪鑫周亮来源：《佛山陶瓷》2013年第04期摘要：本文主要介绍了分散法陶瓷喷墨打印墨水的研制，对陶瓷墨水的色料的配制与后期超细雾化工艺进行了研究，并对陶瓷墨水的生产工艺进行了探索。

关键词：陶瓷；喷墨打印；砂磨机；有机溶剂；导电率1 前言喷墨打印的核心是喷头从微孔板上吸取探针试剂后，移至处理过的支持物上，通过热敏、激光、喷墨等形式，利用喷射器的动力把液滴喷射到支持物表面。

通过采用较多的喷嘴和多次喷射相同的区域，大多数喷墨打印机都能输出中、高分辨率的图像。

由于打印时喷头与支持物的表面保持了一定的距离，所以又称为非接触式打印。

陶瓷行业的喷墨打印技术很早之前已在国外投入到工业化生产中，由于2008年的金融危机，使得欧美喷墨设备公司对中国设备输出条件放松，以及国产喷墨设备的推出，导致中国人也逐渐迈开了对喷墨墨水探索的步伐。

特别是陶瓷喷墨打印机和陶瓷墨水这两项制造技术，之前一直被国外垄断，在国内科研人员的不断努力下，经历了三年的技术攻关后，目前，国产陶瓷喷墨打印机设备和陶瓷墨水都取得重大的进展，并在国内投入了大规模的生产。

陶瓷喷墨打印机的墨水的售价也从上百万直接下降到目前的几十万，成本的降低为陶瓷喷墨打印技术的普及起到了很好的催化作用。

目前，陶瓷墨水的制造方法仍集中于分散法、溶胶—凝胶法和反相乳相法，其中，溶胶—凝胶法由于制造工艺方法原料昂贵、溶胶不稳定而受到限制；反相乳相法由于制得的墨水固含量低，许多技术问题也有待解决；分散法工艺较上述两种方法简单，而且生产成本相对较低。

结合目前国内陶瓷色料技术配方上的优势，以及国内超细研磨机械制造商这两年在砂磨机方面取得的突破，分散法成为国内大部分陶瓷喷墨打印墨水生产厂家的首选工艺。

2 陶瓷喷墨打印墨水市场需求与研究趋势目前，全球使用的陶瓷喷墨打印机达1422台。

数据显示，全球2011年1月～2012年6月，新安装的陶瓷喷墨打印机达884台，占目前安装总数的62.2%，表明近两年陶瓷喷墨打印机在全球范围内已大规模运用，特别是中国国内市场目前安装和投入使用的陶瓷喷墨打印机已经超过400台。

研磨条件对UV喷墨油墨分散性的影响

Ｓｉｅｐｍｚ／￣
从图１以看出，种珠在不同的研磨时间下可每有不同的粒径大小，随着研磨时间的增加，得且所到的油墨粒径一般都是先减小后又逐渐增大。研
（）ａ直径为２～．．２２０ｍｍ的研磨珠（研磨时间为１５ｉ）０ｒｎａ
ＵＶ喷墨油墨的制备分两步进行：温条件室
下，照既定配方，颜料、聚物、分单体和分按将预部
散剂混合搅拌进行预分散１ｍｎ倒入Ｇ．ｓ型高５ｉ，Ｊ２
速研磨机，入特定型号的锆珠以２０ｒｍｎ的速加００／ｉ度研磨，颜料在连结料中充分润湿分散，最佳使在研磨时间取出较优色浆。然后，色浆与成膜预聚将
为３：，用不同大小的研磨珠研磨色浆，磨珠１采研的总量为７ｍ，磨色浆的总量是１０。利用激５Ｌ研０ｇ
光粒度仪测试不同研磨时间获得的色浆粒径，以油
墨９％的粒径大小进行比较，图１所示。５如
颜料的作用面积大，率高，得油墨粒径在很短效使
的时间内迅速下降，快达到最佳研磨状态。很２２研磨珠大小对ＵＶ喷墨油墨分散性的影响．
从图１可以看出，３种粒径大小不同的珠在不

陶瓷墨水的组成、制备及性能研究要点

1前言陶瓷喷墨打印技术是将超细陶瓷材料粉体制备成墨水，通过计算机控制，利用陶瓷喷墨打印机将墨水直接打印到建筑陶瓷的表面上进行装饰，该技术的采用显著提高了陶瓷的装饰效果（图案更精细、效果更逼真），更重要的是，将大大简化陶瓷的生产装饰工艺，减少生产过程中的污染和原材料消耗，也极大减少了陶瓷生产的能耗[1-3]。

正是由于喷墨打印技术在生产过程中呈现的显著优势，近几年国产陶瓷墨水取得了快速的发展，并且迅速取代了进口墨水，占据了国内主要市场。

但是国产墨水的性能和品质还需进一步提升，包括墨水发色的鲜艳度和稳定性，储存稳定性能和喷墨打印性能等等。

基于目前陶瓷墨水的研发和使用现状，笔者从墨水的配方组成、制备工艺以及性能对陶瓷墨水使用过程的影响等方面做了简单的分析，希望对陶瓷墨水的生产和应用有所帮助。

2陶瓷墨水的组成喷墨打印技术在陶瓷上的应用关键在于陶瓷墨水的制备，陶瓷墨水就是含有某种陶瓷颜料的墨水，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。

陶瓷墨水通常由陶瓷颜料、溶剂、分散剂、结合剂、表面活性剂及其它辅料构成。

陶瓷颜料是墨水的核心物质，要求其颗粒度小于1μm ，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，受溶剂等其它物质的影响小，通常有如下石教艺，李向钰，张翼（广东道氏技术股份有限公司，恩平529441）并占据了国内主要市场。

在陶瓷墨水快速发展和应用的同时，国产陶瓷墨水的性能和品质还需进一步提升。

本文主要讲述陶瓷墨水的组成、制备及性能研究要点，着重讨论墨水制备工艺的技术要点以及墨水的性能指标对墨水使用时的影响，为陶瓷墨水性能的优化提供参考。

陶瓷墨水；数码打印；墨水佛山市科技创新专项资金的支持（编号：2013AH100031）。

颗粒大小及分布对蓝色陶瓷墨水呈色和稳定性能的影响

先用搅拌器将一定量超分散剂充分溶解于溶剂中，再加人无机颜料，然后搅拌３ｒｉ，０ｎ混合均匀后，ａ用纳米制
表１不同样品墨水的粒径及发色情况
备系统研磨一定时间，得到陶瓷表面装饰墨水。本研究配
制了ｌｇｋ色浆用于研磨。２性能测试．２
Ｒｅｅｒｈ＆Ｄｉｃｓｉｎｓａｃｓｕｓｏ
研究与探讨
颗粒大小及分布对蓝色陶瓷墨水呈色和稳定性能的影响
况学成一胡丽芳，，陈宗玲，恩奇，晓菊，郝王
（．山市华夏建筑陶瓷研究开发中心，山１佛佛２景德镇陶瓷学院材料学院，德镇．景５８３；２０１３３０）３０１
３结果与分析
３１研磨时间对粒径的影响．
本实验采用纳米制备系统对色浆进行分散研磨，分别在２、ｈ６、ｈ１ｈ１ｈ取样，做粒度分布测试，ｈ４、ｈ８、Ｏ、２并得出平均粒径与研磨时间的关系图，图１见。由图１可以看出，随着研磨时问的增加，色颜料平均粒径随之减小，蓝平均粒径在研磨的前２急剧减小，ｈ后缓慢减小。说明ｈ４颜料研磨到亚微米粒度后，很难进一步细磨分散。了获为得满足陶瓷墨水颜料粒度性能要求的墨水．样品必须研
２２１径的测定．．粒
采用英国马尔文仪器公司生产的ＭＡＴＲＩＲ一ＳＥＳＺ２０００型激光粒度分析仪对分散体系的粒径大小以及粒径

陶瓷墨水研磨制备工艺的探讨

综述与评述Summary &Review1前言20世纪70年代，喷墨打印技术的成功研发实现了非接触式的数字印刷。

以喷墨打印技术为基础，陶瓷领域采用新型的陶瓷颜料墨水和特制的打印机，通过计算机控制，对陶瓷进行表面装饰。

这种陶瓷喷墨打印新技术显著提高了陶瓷砖的装饰效果，图案的精度和复杂度都得到了很大的提升；陶瓷的生产装饰工艺得到简化，生产周期缩短；减少了原材料消耗和生产能耗；并可实现标准化、高品质连续生产。

陶瓷喷墨打印是继丝网印刷和辊筒印刷之后，对瓷砖的设计、生产、应用等都产生巨大影响的新技术，被称为陶瓷印花技术的第三次革命[1,2]。

陶瓷墨水是陶瓷喷墨打印技术的核心。

它的组成和性能以满足装饰效果和适应打印机工作原理而进行调节，同时需要满足物理、化学性质稳定和存放稳定等性质。

因此，陶瓷墨水的主要组成包含：颜料、分散剂、溶剂、表面活性剂、催干剂、结合剂、pH 调节剂以及其它助剂等[3]。

其中，颜料是实现显色和装饰的主体，是陶瓷墨水的关键成分。

颜料的鲜艳度、着色度等受颜料粒子的粒径大小和分散度影响，一般来说，颜料的粒度大、粒度分布窄，其鲜艳度和发色强度越高[4,5]。

彭晔（广东道氏技术股份有限公司，江门529441）使用特殊的打印机打印到陶瓷表面的装饰技术。

其中陶瓷喷墨打印技术的推广应用的关键是制备优良的陶瓷墨水。

研磨分散法是目前最常用的方法，它是将陶瓷颜料研磨分散在溶剂中，并加入助剂调节墨水性能参数，使之与打印机性能匹配。

其中，颜料粒子的研磨分散是陶瓷墨水制备过程中最核心的工艺，直接影响墨水的粒径分布、发色效果和发色稳定性、批次间的稳定性以及墨水的储存稳定性。

本文探讨了陶瓷墨水研磨制备工艺的技术要点，为陶瓷墨水性能的提升提供参考。

喷墨打印；陶瓷颜料；研磨；砂磨机但喷墨打印机的喷嘴都是高精度微孔结构，内径约几十微米，为了让墨水顺利通过喷嘴的微孔，一般要求陶瓷墨水中颜料粒子的平均粒径小于1μm。

陶瓷墨水为了颜色鲜艳和匹配打印机，需要严格控制墨水中颜料的粒度，获得亚微米级的稳定分散液。

浅谈陶瓷墨水的关键性能指标

进而降低生产成本。在对设计图稿的表现力上，提高墨水再次变成均匀的分散体系，这是一个可恢复（可逆）的过固含量的作用优于对同一位置重复打印、堆积墨水的作程。陶瓷墨水在喷墨打印机及喷头中是循环流动的，其假用，这是由于重复打印容易导致墨点偏离目标位置，降低
２．３粒度分布
１００１ＧＳ６／ＧＳ１２喷头的墨滴速度为６ｍ／ｓ、ＤｉｍａｔｉｘＦｕｊｉｉｆｌｍ由于喷头孔径和墨水通路系统的制约，墨水中的色ＳｐｅｃｔｒａＧａｌａｘｙＪＡ２５６／８０ＡＡＡ喷头的墨滴速度为８ｍ／ｓ）、剂颗粒必须足够细小，以保证喷墨过程的顺畅。陶瓷墨水喷嘴孔径小（ＤｉｍａｔｉｘＦｕｊｉｉｆｌｍＧａｌａｘｙＪＡ２５６／８０ＡＡＡ喷头中颗粒的粒度分布要尽可能窄，以避免色剂过细导致显的喷嘴孔径为５２１ｘｍ），使得剪切率非常大（大约为１０５～色不均匀（色料在坯体上的堆积密度不均匀）或减弱（色１０６ｓ），因此墨水粘度要尽可能低（Ｘａａｒ１００１ＧＳ１２喷头
Ｆ＝Ｆｇ — Ｆ广Ｆｆ＝ ÷１Ｔｒ３（ｐ — ｐ０）ｇ一６ｃ０ｓ０１Ｔｎｒ
（２）
定。从理论上讲，这三个过程完成之后，色料以初级粒子

分散剂对陶瓷喷墨装饰用墨水静置稳定性影响的研究

分散剂对陶瓷喷墨装饰用墨水静置稳定性影响的研究一、研究背景和意义随着科技的不断发展，陶瓷喷墨装饰技术在家居、建筑、艺术品等领域得到了广泛的应用。

然而陶瓷喷墨装饰用墨水的静置稳定性一直是制约其应用的关键因素之一。

为了提高陶瓷喷墨装饰用墨水的性能，降低生产成本，提高产品质量，本研究拟对分散剂对陶瓷喷墨装饰用墨水静置稳定性的影响进行深入探讨。

分散剂是墨水中的重要组成部分，其作用是将颜料颗粒分散在连续相中，形成稳定的悬浮液。

良好的分散性有助于提高墨水的稳定性、流动性和印刷效果。

然而由于分散剂种类繁多，不同类型的分散剂对墨水稳定性的影响也各不相同。

因此研究分散剂对陶瓷喷墨装饰用墨水静置稳定性的影响具有重要的理论意义和实际应用价值。

首先本研究可以为陶瓷喷墨装饰用墨水的设计和开发提供理论依据。

通过对分散剂的选择、优化和组合，可以有效提高墨水的静置稳定性，从而延长其使用寿命，降低更换频率，减少生产成本。

同时优化后的墨水性能也将得到显著提升，如印刷效果更加清晰、均匀，颜色更加鲜艳、持久等。

其次本研究对于提高陶瓷喷墨装饰行业的整体技术水平具有积极的推动作用。

随着人们对家居、建筑、艺术品等个性化需求的不断提高，陶瓷喷墨装饰产品市场前景广阔。

而良好的静置稳定性是保证产品品质和使用效果的关键因素之一。

因此通过本研究对分散剂的影响进行深入探讨，有望为陶瓷喷墨装饰行业的技术创新和发展提供有力支持。

本研究对于推动相关领域的交叉融合和创新发展也具有一定的启示作用。

例如可以将本研究所得的分散剂优化方法应用于其他领域，如涂料、油墨等，以实现资源的有效利用和环境友好型产品的开发。

此外还可以结合纳米技术、生物技术等前沿技术，进一步拓展分散剂在陶瓷喷墨装饰用墨水中的作用机制和应用范围。

1. 介绍陶瓷喷墨装饰技术的发展现状和应用情况，以及其存在的问题；随着科技的不断发展，陶瓷喷墨装饰技术在近年来得到了广泛关注和应用。

陶瓷喷墨装饰技术是一种将数字图像直接转化为实体陶瓷表面图案的技术，具有色彩丰富、图案清晰、耐磨、耐腐蚀等特点，广泛应用于建筑装饰、家居用品、艺术品等领域。

喷墨打印用陶瓷表面装饰墨水的制备及其性能分析

研究方法
研究方法
在制备陶瓷墨水时，需要考虑到颜料的稳定性、溶剂的选择、表面活性剂的使用等因素。同时，为了提高陶瓷墨水的性能，还需要进行优化实验，例如调整颜料浓度、改变溶剂比例等。此外，为了满足实际应用需求，还需要对陶瓷墨水进行一系列性能测试，例如喷墨打印性、耐候性、耐化学腐蚀性等。
研究成果
数据分析
4、使用寿命方面，自制墨水表现出较好的耐候性和耐化学性，能够在室温下保存较长时间，且对常用化学试剂表现出较好的抗腐蚀性。而市售墨水在这方面相对较弱。
结论
结论
通过本次实验，我们发现自制喷墨打印用陶瓷表面装饰墨水在印刷稳定性、遮盖力、流动性和使用寿命等方面具有一定的优势。相比市售墨水，自制墨水在某些方面表现更为出色。这为日后的改进提供了方向。
实验设计
2、实验设备：喷墨打印机、陶瓷制品、天平、量筒、烧杯等。 3、实验步骤： a.按照制备方法制备自制陶瓷表面装饰墨水。 b.将市售墨水和自制墨水分别装入喷墨打印机中。 c.使用喷墨打印机在陶瓷制品上进行装饰印刷。 d.对印刷后的陶瓷制品进行性能测试，包括印刷稳定性、遮盖力、流动性和使用寿命等。 e.记录实验数据并进行分析。
参考内容
引言
引言
陶瓷墨水是一种用于喷墨打印的特殊材料，它的应用领域广泛，包括建筑、装饰、航空航天等。在制备过程中，陶瓷墨水通常由无机颜料、有机溶剂和添加剂组成。随着技术的不断发展，对陶瓷墨水的性能和稳定性要求也越来越高。因此，本次演示将介绍喷墨打印用陶瓷墨水的研究进展，以期为相关领域的研究提供参考。
谢谢观看
结论
结论
喷墨打印用陶瓷墨水的研究取得了一定的进展，研究者们在制备工艺和性能优化方面进行了大量研究。然而，仍存在诸多问题和挑战，例如如何提高陶瓷墨水的稳定性和性能、如何实现不同应用领域的需求等。