一种喷墨用可净化空气的低温陶瓷墨水及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种喷墨用可净化空气的低温陶瓷墨水及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：A、将25~38%色料、0.5~5%抗菌复合物、3~8%负离子复合物、15~20%低温熔块的干料混合研磨；B、称取3~8%分散剂、2~5%表面添加剂、0.1~0.3%流平剂、0.3~0.8%消泡剂、0.5~1%结合剂、0.08~0.1%防沉剂、溶剂，加入高速搅拌机内进行分散研磨，过滤，得到墨水成品。和现有低温陶瓷墨水相比，本发明专利技术制造的低温陶瓷墨水配料科学，而且采用不含有铅镉等剧毒物质的低温熔块，使得陶瓷墨水在低温烧成时还能保证其发色性能；同时经过合理的搭配负离子复合物和抗菌复合材料，两者协同作用，使陶瓷墨水还具有持久的光谱的抗菌特性、防污自清洁功能以及净化空气的特性，进一步拓宽了低温陶瓷墨水的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了陶瓷
，特别是涉及了一种喷墨用可净化空气的低温陶瓷墨水及其制备方法。
技术介绍
细菌，霉菌作为病原菌对人类和动植物有很大危害，影响人们的健康甚至危及生命，带来了重大的经济损失。因此抗菌材料及其制品的研究日益引起人们的关注，抗菌制品的需求将构成巨大的市场。对于环境保护方面，空气负离子可以消除室内异味和各种有害气体 。在室内装修过程中使用的装潢材料挥发出来的苯、甲醛、酮、氨等刺激性气体以及日常生活中剩菜剩饭酸臭味，香烟等对人体有害的异味，用富含负离子的材料，其释放的空气负离子都能有效地加以消除，达到净化空气的目的，并对金葡萄球菌、大肠杆菌、念珠菌及霉菌等有很好的抑制作用。墙砖，无论家居室内装饰，或是用于工业生产或公共场所，在满足外观实用之余，如何使其具备更多关乎人们健康保障方面的功能，也是业界科研工作者顺应时代潮流和生活风向标而做出的思考。在现有墙砖等建筑装饰材料中，由于低温熔块中含有大量的 B、Li、Pb等熔剂性离子从 而获得了低温熔融的特性，这类原料已被大量应用在普通陶瓷的釉料中以降低釉的熔融温 度、提高釉面质量。但是，传统的低温熔块为了降低其温度大量使用含铅、镉的化学物质，虽然能达到降低熔融温度的作用，但铅、镉的化学物质含有剧毒。同时，目前也鲜有报道采用低温熔块制备功能型低温陶瓷墨水，如可净化空气等多功能型低温陶瓷墨水。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种喷墨用可净化空气的低温陶瓷墨水及其制备方法。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种喷墨用可净化空气的低温陶瓷墨水及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤A、将25~38%色料、0.5~5%抗菌复合物、3~8%负离子复合物、15~20%低温熔块的干料混合，然后倒入快速搅拌机中混合均匀；采用砂磨机砂磨10h，使其粒径分布≤1μm ；步骤B、称取3~8%分散剂、2~5%表面添加剂、0.1~0.3%流平剂、0.3~0.8%消泡剂、0.5~1%结合剂、0.08~0.1%防沉剂、溶剂，然后加入步骤A的高速搅拌机内进行分散30~60min；将分散好的混合液装入砂磨机中，砂磨8~12h，得到粒径分布≤300nm 的墨水半成品；步骤C、将步骤B得到的墨水半成品在 80～100℃的恒温搅拌缸中，然后进行抽真空、高速振动、滤网过滤，得到墨水成品。在本专利技术中，所述低温熔块的制备方法如下：将10~18%石英、5~12%长石、15~25%硼砂、3~12%碳酸盐、20~35%硼酸、3~8%锂辉石、1~4%氟化盐、0~5%高岭土混合砂磨均匀制得混合料；将混合料布撒装入耐火匣钵中，进行1250~1320℃高温熔制，得到熔融态的浆料；将浆料水淬冷却，并破碎成颗粒状，制得低温熔块。其中，所述长石由钾长石和钠长石按重量比3~5:1~2混合而得。所述碳酸盐由碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡、碳酸锂及碳酸钙中的至少一种组成，优选地，所述碳酸盐由碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡、碳酸锂及碳酸钙按重量比3:1:3:2:1混合而得。所述氟化盐由氟化钠、氟化钙和氟化锂按重量比4:2:1混合而得。在本专利技术中，所述负离子复合物制备方法如下：取5~10g负离子粉分散于100~200ml超纯水中，水浴超声1~2h获得均匀和稳定的分散液；将具有碳纳米管网状膜的基板置于约8℃时，将分散液加入内凹形状的基板中，同时，来回滚动滚轮，使该分散液均匀分散于该碳纳米管网状膜中，由于碳纳米管在8℃附近时具有亲水性，该分散液被吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞；升温至约25℃，碳纳米管具有疏水性并将水分子赶走只留下负离子粉吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞中；干燥后，将吸附有负离子粉的碳纳米管网状膜刮离该基板，得负离子复合物。在本专利技术中，所述抗菌复合物可通过以下方法制得：（1）称取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以500~600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1~3g高锰酸钾粉末，缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应3~5h；快速加入100~150ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天，得石墨烯量子点（GQDs）悬浮液；100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照30~60min，激光辐照功率为0.5~2W；备用；（2）超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液（磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2~3:1），超声搅拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；（3）取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中；逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液，30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1~0.2:0.2~0.4；继续超声搅拌，调节混合溶液PH值至7.0；边超声搅拌，边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼，在30~40℃下还原反应0.5~1h；之后，再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼，在85℃下还原反应30~48h后；过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；（4）将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比3~5:1的水和氨水，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯（与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:1~3），调节pH值为9~10，反应温度为20~25℃，反应30~60min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h，冷却至室温后，浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min，去除表面局部二氧化硅，离心并干燥，获得抗菌粉；（5）氮气环境下，将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比2~4:2混合，同时加入步骤（4）制得的抗菌粉，磁力搅拌60~120min后加入苯胺，抗菌粉与苯胺质量比为2:12~18；持续搅拌60~90min后，逐滴滴加过硫酸铵，苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1；20℃～30℃下反应15~30h；丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥，碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物；（6）用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，向溶胶中加入占溶胶0.01~1.0wt％的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物，混合均匀；静置陈化3～5d后置烘箱60℃～120℃烘干；碾磨后将所得复合物400～550℃下煅烧1~2h，去除聚苯胺，得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物；（7）取1~3g多孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨用可净化空气的低温陶瓷墨水的制备方法，其包括以下步骤：步骤A、将25~38%色料、0.5~5%抗菌复合物、3~8%负离子复合物、15~20%低温熔块的干料混合，然后倒入快速搅拌机中混合均匀；采用砂磨机砂磨10h，使其粒径分布≤1μm ；步骤B、称取3~8%分散剂、2~5%表面添加剂、0.1~0.3%流平剂、0.3~0.8%消泡剂、0.5~1%结合剂、0.08~0.1%防沉剂、溶剂，然后加入步骤A的高速搅拌机内进行分散30~60min；将分散好的混合液装入砂磨机中，砂磨8~12h，得到粒径分布≤300nm 的墨水半成品；步骤C、将步骤B得到的墨水半成品在 80～100℃的恒温搅拌缸中，然后进行抽真空、高速振动、滤网过滤，得到墨水成品。

【技术特征摘要】
1.一种喷墨用可净化空气的低温陶瓷墨水的制备方法，其包括以下步骤：步骤A、将25~38%色料、0.5~5%抗菌复合物、3~8%负离子复合物、15~20%低温熔块的干料混合，然后倒入快速搅拌机中混合均匀；采用砂磨机砂磨10h，使其粒径分布≤1μm ；步骤B、称取3~8%分散剂、2~5%表面添加剂、0.1~0.3%流平剂、0.3~0.8%消泡剂、0.5~1%结合剂、0.08~0.1%防沉剂、溶剂，然后加入步骤A的高速搅拌机内进行分散30~60min；将分散好的混合液装入砂磨机中，砂磨8~12h，得到粒径分布≤300nm 的墨水半成品；步骤C、将步骤B得到的墨水半成品在 80～100℃的恒温搅拌缸中，然后进行抽真空、高速振动、滤网过滤，得到墨水成品。2.根据权利要求1所述的喷墨用可净化空气的低温陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，所述抗菌复合物的制备方法如下：（1）称取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以500~600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1~3g高锰酸钾粉末，缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应3~5h；快速加入100~150ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天，得GQDs悬浮液；100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照30~60min，激光辐照功率为0.5~2W；备用；（2）超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液，超声搅拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；（3）取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中；逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液，30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1~0.2:0.2~0.4；继续超声搅拌，调节混合溶液PH值至7.0；边超声搅拌，边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼，在30~40℃下还原反应0.5~1h；之后，再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼，在85℃下还原反应30~48h后；过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；（4）将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比3~5:1的水和氨水，搅拌均匀后加入，调节pH值为9~10，反应温度为20~25℃，反应30~60min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h，冷却至室温后，浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min，去除表面局部二氧化硅，离心并干燥，获得抗菌粉；（5）氮气环境下，将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比2~4:2混合，同时加入步骤（4）制得的抗菌粉，磁力搅拌60~120min后加入苯胺，抗菌粉与苯胺质量比为2:12~18；持续搅拌60~90min后，逐滴滴加过硫酸铵，苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1；20℃～30℃下反应15~30h；丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥，碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物；（6）用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，向溶胶中加入占溶胶0.01~1.0wt％的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物，混合均匀；静置陈化3～5d后置烘箱60℃～120℃烘干；碾磨后将所得复合物400～550℃下煅烧1~2h，去除聚苯胺，得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物；（7）取1~3g多孔二氧化钛/抗菌粉复合物分散于100~200ml超纯水中，水浴超声2h获得均匀和稳定的分散液；将具有碳纳米管网状膜的基板置于约8℃时，将分散液加入内凹形状的基板中，同时，来回滚动滚轮，使该分散液均匀分散于该碳纳米管网状膜中，由于碳纳米管在8℃附近时具有亲水性，该分散液被吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞；升温至约25℃，碳纳米管具有疏水性并将水分子赶走只留下多孔二氧化钛/抗菌粉复合物吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞中；干燥后，将吸附有多孔二氧化钛/抗菌粉复合物的碳纳米管网状膜刮离该基板，获得抗菌复合物。3.根据权利要求2所述的喷墨用可净化空气的低温陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，步骤（4）和（5）之间增加一步骤：取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:1~5；10~100W超声60~120min，静置，去离子水洗涤数次，干燥得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉。4.一种喷墨用可净化空气的低温陶瓷墨水的制备方法，其包括以下步骤：步骤A、将25~38%色料、0.5~5%抗菌复合物、3~8%负离子复合物、15~20%低温熔块的干料混合，然后倒入快速搅拌机中混合均匀；采用砂磨机砂磨10h，使其粒径分布≤1μm ；步骤B、称取3~8...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐常山，于庆九，邱杰华，
申请(专利权)人：佛山市高明区海帝陶瓷原料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44