一種玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于玻璃數(shù)碼噴繪打印技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃數(shù)碼噴繪打印技術(shù)作為一種新的無接觸、無壓力、無印版的印刷技術(shù)，將當今玻璃時裝化、個性化、藝術(shù)化、小批量、多花色、低碳環(huán)保的發(fā)展趨勢推向了一個新的高度。自2009年我國引進第一臺玻璃噴墨機以來，玻璃數(shù)碼噴繪打印技術(shù)的發(fā)展突飛猛進，并得到大量應用。與傳統(tǒng)玻璃表面印刷技術(shù)相比，玻璃數(shù)碼噴繪打印技術(shù)具有產(chǎn)品圖案逼真細膩清晰、可快速實現(xiàn)個性化設計與制造、自動化程度高等優(yōu)勢，受到了玻璃行業(yè)的高度關(guān)注，經(jīng)過幾年的發(fā)展，玻璃數(shù)碼噴繪產(chǎn)品的市場占有率越來越高。
[0003]玻璃數(shù)碼噴繪打印技術(shù)的工藝過程主要包括噴繪打印油墨和高溫燒結(jié)兩個工序。玻璃數(shù)碼噴繪打印技術(shù)具有兩個核心技術(shù)，一是數(shù)碼噴繪打印用玻璃油墨的制備，二是數(shù)碼噴繪打印噴頭的制造。其中，數(shù)碼噴繪打印用玻璃油墨一般由無機粉體色料、表面活性劑、有機溶劑、分散劑等構(gòu)成。無機粉體色料是數(shù)碼噴繪打印用玻璃油墨的核心物質(zhì)。玻璃數(shù)碼噴繪打印技術(shù)對無機粉體色料有很高的要求，尤其對其粒度、燒結(jié)溫度、與玻璃結(jié)合力等方面要求極高。其粒度一般要求不大于2 μ m，否則會影響打印產(chǎn)品的細膩清晰度，甚至堵塞噴墨頭；其燒結(jié)溫度一般要求低于700°C，否則會導致玻璃在燒結(jié)過程中變形；其與玻璃結(jié)合力方面的要求也很高，否則會使打印層在燒結(jié)后使用過程中脫落。
[0004]目前市面上的玻璃油墨質(zhì)量差，遠遠無法滿足消費者日益增長的需求。氧化鉍作為一種新興的多用途材料，用它制備的玻璃油墨具有燒結(jié)溫度低、工藝性能好、與玻璃結(jié)合力強等特點。但是，到目前為止，我國尚沒有一種擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料及其制備方法可供使用，這在一定程度上制約了我國玻璃數(shù)碼噴繪打印技術(shù)及其產(chǎn)品的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料及其制備方法。
[0006]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料，其特征在于其制備原料為氧化鉍(α -型Bi203)、非晶態(tài)氧化硅(Si02)、氧化硼(B203)、氧化鋰(Li20)、氧化鋁(A1203)、氧化鋯(ZrO2)和銅鉻黑(常見工業(yè)色料)，其中，氧化鉍(α -型Bi2O3)的質(zhì)量百分比為32.95?42.95%，非晶態(tài)氧化硅(S12)的質(zhì)量百分比為13?17%，氧化硼(B2O3)的質(zhì)量百分比為4.8?8.8%,氧化鋰(Li2O)的質(zhì)量百分比為3.3?5.3%,氧化鋁(Al2O3)的質(zhì)量百分比為
2.25?3.25%,氧化鋯(ZrO2)的質(zhì)量百分比為I?1.4%，銅鉻黑(常見工業(yè)色料)的質(zhì)量百分比為21.3?42.7%，各組份之和為100%ο
[0007]所述的黑色色料的各原料即氧化鉍(α -型Bi203)、非晶態(tài)氧化硅(Si02)、氧化硼(B2O3)、氧化鋰(Li2O)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)和銅鉻黑(常見工業(yè)色料)粉體的最大粒徑均需小于Iym;
所述的黑色色料的制備方法，包括以下步驟:
1)按配比稱量色料的各原料，先將氧化鉍(α-型Bi203)、非晶態(tài)氧化硅(Si02)、氧化硼(B2O3)、氧化鋰(Li2O)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)攪拌混合均勻；
2)將配好的上述原料置于高能球磨機中進行高能球磨，使各原料組份間充分機械合金化，對于不同類型的球磨機，球磨參數(shù)相應改變。
[0008]3)將上述得到的粉末與第一步稱量好的銅鉻黑混合均勻，放入高能球磨機中按一定的球磨參數(shù)球磨混合一定時間，即得到所述的黑色色料。
[0009]所述的黑色色料的制備方法中步驟2)所述球磨參數(shù)的設定標準是球磨時間為12?60h，成品色料粉體的最大粒徑小于2 μ m，立式球磨的球磨參數(shù)一般設定為:轉(zhuǎn)速250 ?400r/min，球料比設定 6-15:1。
[0010]所述的黑色色料的制備方法中步驟3)所述球磨參數(shù)的設定標準是球磨時間為I?12h，成品色料粉體的最大粒徑小于2μπι，立式球磨的球磨參數(shù)一般設定為:轉(zhuǎn)速200 ?300r/min，球料比設定 6-15:1。
[0011]所述的黑色色料在玻璃上的燒結(jié)溫度為600?700°C。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明提供的玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料，其最大粒徑小于2 μπι，大大減少油墨堵住噴墨頭的現(xiàn)象，具有良好的噴墨打印性能。
[0013](2)本發(fā)明提供的玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料，在玻璃上的燒結(jié)溫度低，在600?700°C間。
[0014](3)本發(fā)明提供的玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料，在燒結(jié)后，與玻璃之間的結(jié)合力強，刮擦不脫落、不開裂。
[0015](4)本發(fā)明通過大量的試驗獲得了理想的色料成分配方范圍和色料制備方法，尤其是發(fā)明了按次序進行的色料制備三步法，按本發(fā)明的色料成分配方范圍和色料制備工藝方法能容易地得到符合要求的色料。此外，通過改變高能球磨時間以及原料的質(zhì)量比配方，能夠生產(chǎn)出不同色度的黑色，滿足客戶對顏色的各種需求，市場適應性強。
[0016](5)本發(fā)明提供的玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料的原料均為對人體無害的金屬氧化物粉末，不含鉛、汞等有害物質(zhì)，環(huán)境友好，易于被人們接受。
[0017]( 6 )本發(fā)明提供的黑色色料的制備方法簡單高效，可控性好，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
[0018](7)本發(fā)明公開了一種玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料及其制備方法，一定程度上推動了我國玻璃行業(yè)向更個性化、更藝術(shù)化方向發(fā)展。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例1制備的玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料。
[0020]圖2是本發(fā)明實施例1制備的玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料SEM圖。
[0021]圖3是本發(fā)明實施例1制備的玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料的XRD圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0023]實施例一。
[0024]一種玻璃數(shù)碼噴繪打印用氧化鉍基黑色色料，其制備方法為:
首先，對于500ml球磨罐，一次適宜磨25g黑色色料，根據(jù)根據(jù)氧化祕(α -型Bi2O3)37.95%、非晶態(tài)氧化硅(S12) 15%，氧化硼(B2O3) 6.8%、氧化鋰(Li2O) 4.3%、氧化鋁(Al2O3)
2.75%、氧化鋯(ZrO2) 1.2%、銅鉻黑32%的質(zhì)量百分比，計算出球磨25g黑色色料所需要的各原料質(zhì)量，氧化鉍(α -型Bi203)9.49克、非晶態(tài)氧化硅(Si02)3.75克、氧化硼(B2O3) 1.7克、氧化鋰(Li2O) 1.08克、氧化鋁(Al2O3) 0.68克、氧化鋯(ZrO2) 0.3克、銅鉻黑8克，然后按照計算結(jié)果稱量；
其次，將稱量好的各原料置于燒杯中，攪拌均勻，再按照10:1 (也可為6:1或15:1)的球料比稱量196g瑪瑙球；<