用于陶瓷物品的装饰的颜料和墨水制造技术

本发明专利技术公开用于陶瓷物品的装饰的颜料和墨水，在它们的配方中包括与氧化锂结合的氧化铁和氧化磷，氧化锂的存在是给予颜料被研磨(呈溶剂基中悬浮物的形式)到能够获得墨水的点的能力，特征在于具有非常窄PSD以及小于1μm的上限。由于该PSD，使用这些颜料制备的墨水能够应用在标准打印头中以对陶瓷物品上釉料，从而在所述陶瓷物品承受烧制工艺之后能够获得金属光泽度和外观。获得的墨水具有低黏性，从而允许增加颜料的浓度，因而增加其产量，优化成品陶瓷物品的光泽度和金属外观。

Paints and inks used for decorating ceramic objects

The present invention discloses for decoration of ceramic articles of paint and ink, in their formulation and combination of iron oxide and lithium oxide including lithium P2O5, is given by (a suspension grinding pigment solvent based in form) to get the ability of ink points, characterized with a very narrow PSD and less than 1 the upper limit of M. Due to the PSD, the use of these pigments produced by ink can be used in standard print head to glaze on the ceramic items, so as to obtain the metal gloss and appearance can withstand in the firing process of ceramic articles. The obtained ink has a low viscosity, thereby permitting increasing the concentration of the pigment, thereby increasing its yield and optimizing the gloss and metallic appearance of the finished ceramic product.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域是用于陶瓷工业的材料，尤其具有金属效果的煅烧颜料和墨水，旨在用于工业陶瓷工业的应用，用于瓷砖、结构陶瓷以及卫生陶瓷，目的是获得金属光泽度或者金属外观(metallicappearance)。
技术介绍
粉末、粒状产品或者液体中散布的颗粒的粒度分布(PSD)是一系列值，该值定义了根据颗粒尺寸定级的存在的颗粒按质量或者体积的相对量。d(v,n)通常表示为Dn，是允许PSD为特征的参数的集合，其定义为颗粒的当量直径，使得控制样本的体积的量n(表示以每单元基础表示)具有的当量直径小于所述值。例如：d(v,0.50)还表示为D50，将对应于PSD的中值。分布宽度是WPSD，其是给予我们中值周围数据的分散程度的测量的值。其根据以下表达式计算：d(v，0.97)还表示为D97，是这样一个参数，其通常用作悬浮物和粉末的PSD的上限。金属外观(光泽度)。其是材料的质量或者效果，特征在于这样的事实：材料的光泽度和颜色根据观察角度而改变，使得人眼将它们关联于金属产品(而不是它们必须具有基于金属键的原子结构)。也即，光学外观不是始终相关于产品的化学或者结构成分。具有金属外观的材料(它们不是实际是金属)的典型例子是车用油漆以及通常由塑料制成的很多日常用品的涂层。考虑到这是视觉外观效果，不易于以数字表示。虽然如此，由于金属外观相关于取决于观察角度所产生的颜色和光泽度的改变，因此能够建立基于根据角度的光学测量对所述金属外观的测量。在文献中能够发现用于估计金属外观的各种提议。例如，方程2通常使用在汽车工业中。其中，L*15°、L*45°、L*110°是利用多角度分光光度计色度计确定的亮度值。陶瓷的金属效果已经公知几百年，已经用不同的技术来获得该金属效果，范围包括热降低处理，陶瓷釉中的贵金属的颗粒悬浮，在它们的成分中具有高浓度过渡族金属氧化物的硅酸盐釉料，墨水包含晶体平面颜料(类似于使用在车用油漆中的那些)。除了在最后一种情形下金属效果是基于包含反光层颜料的涂层的应用，通常来说陶瓷金属效果是由于在对应热处理期间釉料中高反射率的析晶的微晶体的存在，这取决于角度而生成光泽变化，在中间角度(60°)具有高强度波峰。此外，在该情况下必须补充的是，金属光泽装饰施加在能够是亚光或者光泽的釉料中，从而影响墨水涂层的光泽度测量。基于该原因，在该情况下，根据方程3，基于利用标准多角度光泽仪确定的光泽度测量来估计金属外观指数θM：θM＝θ60°-θ85°(3)其中，θ60°和θ85°是在对应角度处涂层的光泽度值。所测量的表面的金属外观越大，该参数的值是越高以及越积极的。分辨率。在喷墨术语中，该术语指的是在打印时获得的清晰度，也即每单位长度中打印的点的数量，通常表示为每英寸的点数(dpi)。陶瓷装饰中使用的大多数打印头具有的分辨率容量在360dpi至400dpi之间。由于其是一个经济的高灵活性的工艺，因此通过使用喷墨机器进行数字打印瓷砖装饰的技术已经变成惯例。通常采用的是依靠应用颜料墨水来装饰陶瓷瓷砖，一旦陶瓷瓷砖烧制时，颜料墨水给予瓷砖它们的颜色。起初，使用的墨水是溶解在不同类型有机溶剂(异链烷烃、乙二醇等)中的金属阳离子的可溶性盐，通常具有无极性质，以防止打印头的短路问题，诸如EP1272574中涉及的“用于使用在釉料陶瓷物件以及表面的彩色喷墨打印中的各墨水以及各组墨水”。但是，考虑到这些墨水施加在未烧制的釉料中，也即是说，它们是多孔基板，由于难以控制基板中墨水的渗透，使用可溶性盐会引起打印再现性的严重问题。当用具有陶瓷性质的固体颜料替换可溶性盐时，不可控制的墨水渗透问题随后被最小化，这些固体颜料比起可溶性盐非常不易于渗透多孔基板。因而，在溶剂介质中制备颜料的悬浮物，颜料随后被研磨以获得粒度分布(PSD)，该粒度分布足够小以使用在陶瓷中通常采用的打印头中。总之，大多数打印头的规格(由喷射器确定)要求的是，使用的墨水具有限制在其上限的固体PSD。大多数打印头限制是使用D97<1μm的墨水，仅少数打印头对墨水的限制是D97<3μm。但是，重要的不仅是要限制墨水悬浮物的PSD的上限。而且还基本的是要防止形成过多的颜料的细粒，这是由于固体的比表面积以与颗粒直径成反比的比率变化，当比表面积过度增加时，会发生颗粒的再聚集。因而，具有非常小宽度PSD的墨水在一段时间内改善了它们的稳定性(通过防止再聚集)并且允许达到更高浓度的颜料。在现有技术中能够发现涉及陶瓷墨水打印的不同方法，诸如，专利ES2131466“用于装饰陶瓷基板的自动方法”，其概括的描述了陶瓷中喷墨系统的使用，以及还有专利ES2289916“陶瓷颜料的胶体分散系”，其概括地描述了用于喷墨应用的墨水的制造。这些方法和墨水仅能够通过喷射用不同颜色产生质感，但是不可能获得具有金属外观的质感。此外，获得金属质感通常关联于要使用相当厚的特殊釉料，诸如专利ES2246166“金属釉料成分”描述的，其创建充分厚的金属化基底，期望的颜色装饰能够随后施加至该金属化基底上。该方法具有的缺陷是，金属化釉料必须施加在整个瓷砖表面上。此外，如果瓷砖要用有色墨水装饰，那么中间非常不透明的白色釉料层必须并入要装饰的区域以防止在金属釉料和装饰之间发生化学反应使颜色扭曲或者失光。这理论上涉及更高经济成本并且浪费材料。此外，该技术要求非常厚的涂层，这是使用用于喷墨陶瓷装饰通常采用的高分辨率(300-400dpi)打印头不能够获得的。实际上，金属效果主要是通过用淋釉法(waterfall)、喷釉器或者盘类施釉线应用施加釉料层而使用的，固体的每单位表面积的重量在300至500g/m2之间。但是，高分辨率喷射头仅能够提供所施加的固体6-75g/m2之间的重量，这大大小于所需要的。因此，现有技术上认为在技术上不能够通过喷墨在陶瓷瓷砖中获得金属效果。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用以制造墨水的陶瓷颜料，当其使用在用于陶瓷物品的装饰的工艺方法中时产生获得光泽度或者金属外观，该工艺方法由以下阶段组成：对陶瓷产品上釉料。使用本专利技术的墨水进行喷墨装饰(通过喷射墨水)。完成常规烧制工艺。因而，本专利技术首先涉及一种陶瓷颜料，其特征在于，在其配方中其包括以下物质作为基本氧化物：氧化磷和氧化铁，作为晶体的去玻作用的前体，用于获得金属光泽度；以及氧化锂，作为颜料的结构的改性剂，允许改善其研磨。此外，颜料能够包含少量其他氧化物以改进其可溶性以及晶体生长的属性。已经确定出的是，相比于标准磷酸铁(III)颜料的作用，其原始分子式为FePO4(或者陶瓷记号中的Fe2O3·P2O5)，磷酸铁和锂颜料此后称为P-Fe-Li颜料，其更易于精确研磨(在制备墨水的工艺中作为溶剂基中的悬浮)，这是由于其在成分中包括氧化锂的事实。本专利技术的第二目的是基于先前提到的P-Fe-Li颜料通过研磨制备墨水，P-Fe-Li颜料的配方包括对应于P-Fe-Li颜料的固体部分、分散剂和溶剂部分。本专利技术的优势在颜料配方中以特定浓度并入氧化锂Li2O，惊喜地引起墨水研磨时间的显著降低。该时间降低意味着能够获得更窄的PSD，也即是说，能够获得具有较小宽度值的PSD。这意味着，墨水将具有更低浓度的微细粒，这将防止墨水重新聚集的趋势，防止固体成分的结块以及因而损失可滤性(其能够被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于陶瓷物品的装饰的陶瓷颜料，其特征在于，在其配方中作为基本氧化物包括：氧化磷和氧化铁，作为晶体的析晶的前体，用于获得金属光泽度；以及氧化锂，作为所述颜料的结构的改性剂以及作为其研磨的研磨助剂。

【技术特征摘要】
2016.01.28 EP EP160002021.一种用于陶瓷物品的装饰的陶瓷颜料，其特征在于，在其配方中作为基本氧化物包括：氧化磷和氧化铁，作为晶体的析晶的前体，用于获得金属光泽度；以及氧化锂，作为所述颜料的结构的改性剂以及作为其研磨的研磨助剂。2.根据前述权利要求所述的陶瓷颜料，其中，根据以下公式执行在磷酸铁中并入氧化锂，所述公式以摩尔数表示为：(1-x)Fe2O3·(1-y)P2O5·(x+y)Li2O其中：x在-0.10至0.30之间，y在-0.10至0.30之间，以及x和y的总和在0.20至0.60之间。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：米格尔·安吉尔·卡巴雷罗·洛佩斯，华金·哈维尔·佩雷斯·阿帕里西奥，桑德拉·纳瓦罗·佩雷斯，西尔维亚·立维特·伊巴内斯，
申请(专利权)人：阿拉贡卡塔拉矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES