专利名称：一种陶瓷墨水用红色色料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及应用于陶瓷墨水的红色色料的制备方法，尤其涉及一种陶瓷墨水用红色色料及其制备方法。
背景技术：
陶瓷墨水用的色料和一般的色料相比，主要的区别在于陶瓷墨水用的色料需要加工到某一级别的细度(如D90〈l μ m)才能使用，但经过磨细后的色料会比磨细前的发色要浅。现有技术中，为了提高色料磨细后的发色强度，主要都是在合成方法上进行研究和尝试，但这些合成方法无论在技术上还是操作条件的要求上都很高，有些需要特定的设备，或者需要非常严格的合成条件，这对于本领域奉行的“操作简便，成本低，效率高”的工业化宗旨来说，都是不尽如人意的，所以，尽管已经研发出多种陶瓷墨水用的色料，但色料的彩色范围仍较窄，其中，红色色系(主要是指桃红色)的色料高温烧成后发色效果仍不理想，很大程度上制约了陶瓷墨水在陶瓷砖装饰上的应用。由此可见，如何进行技术改进，提供一种陶瓷墨水用红色色料的制备方法，其对操作条件的要求低，且得到的陶瓷墨水用红色色料在后期加工后，能保持较好的发色强度，这是本领域目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种陶瓷墨水用红色色料的制备方法，工艺简便，制得的陶瓷墨水用红色色料在后期的加工后，能保持发色强度。基于此，本发明还提供一种陶瓷墨水用红色色料。为解决以上技术问题，本`发明的技术方案是:一种陶瓷墨水用红色色料的制备方法，包括如下步骤:I)晶种制备将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比(0.8 1.1): (0.9 1.2):(0.85 1.2): (0.115 0.135)混合均匀，得混合物；将混合物与玛瑙球石、水按100: (460 545):(55 65)的重量比混合、研磨，直至粒径细度达到D90 < 5μπι，再将研磨后的混合物进行干燥、过筛，而后加入占总重量3% 5%的硼化物混匀，而后煅烧、研磨、干燥，得到晶种；2)色料制备将硅灰石、二氧化锡、石英、铬黄按摩尔比(0.8 L I):(0.9 L 2):(0.85 1.2): (0.11 0.13)混合均匀，再加入占总重量2%-5%的晶种以及占总重量3% 5%的钡化合物，混匀后煅烧、研磨、干燥，即得成品。优选地，步骤2)中，硅灰石、二氧化锡、石英、铬黄在混合前先处理至细度为5 μ m-10 μ m。优选地，步骤I)中的干燥在150°C以下的温度环境进行。优选地，所述钡化合物为碳酸钡或氯化钡或硝酸钡或硫酸钡或氟化钡。
优选地，所述硼化物为硼砂或硼酸。优选地，步骤I)中煅烧的工艺条件为:煅烧温度从30°C升至500°C，升温4H ;煅烧温度从500°C升至1000°C，升温4H ;煅烧温度从1000°C升至1200°C 1300°C，升温5H ;在1200°C 1300°C下恒温4H，然后自然降温。优选地，步骤2)中煅烧的工艺条件均为:煅烧温度从30°C升至500°C，升温4H ;煅烧温度从500°C升至1000°C，升温4H ;煅烧温度从1000°C升至1200°C 1250°C，升温3H ；在1200°C 1250°C下恒温4H，然后自然降温。优选地，步骤I)中，研磨后使煅烧物细度至3 μ m 5 μ m。优选地，步骤I)中，研磨具体为:用球磨机球磨70 82小时。本发明公开的一种陶瓷墨水用红色色料，由前述的制备方法制成。本发明的陶瓷墨水用红色色料的制备方法，由于选用颗粒细小的具备微晶相的原料，使得得到的色料在后期加工后，发色强度提高、产品稳定性提高，能够达到陶瓷墨水的发色强度要求；由于先制作晶种，再将制作得到的晶种与原料混合来合成色料，所以使得工艺简便，色料合成难度低，对操作条件的要求不高，整个工艺的操作速度快。
具体实施例方式为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明的构思为:采用具备微晶相的原料合成色料，增强产品的发色强度和高温稳定性，并在在制备过程引入晶种，使色料得合成难度降低，保证合成速度和高温稳定性。首先，制备晶种 时，通过球磨加细的方式改变原料的细度活性及混合均匀度。因为固体粉末混合时小于占总量1%的物料是很难均匀分散到体系中去，通过球磨加细的方式使铬化物等物料均匀分布且细度达到细化。根据固相反应机理，高度分布均匀的物料经过煅烧更容易发生高温固相反应，所以更容易形成榍石型载体，同时铬化物更多地进入晶格中去，煅烧后的产物经过加细，使粒径D90达3 μ m 5 μ m，用作晶种。其次，制备色料的时候，采用细度D90达5 μ m-10 μ m的原料，原料细度够细，有利于固体粉料的混合充分，并且原料高温分解时，就会形成更多的缺陷晶格，有缺陷的原料晶格反应活性非常高，对于载体的合成以及铬化物溶入载体中形成稳定晶体非常有利，随着铬化物不断溶入到载体中，矿物的发色不断增强，稳定性亦逐步提高(榍石型载体合成得越完整耐高温性越好)，红度值越高，呈色就更加稳定。具体说来，本发明的陶瓷墨水用红色色料的制备方法包括两大步骤，即晶种的合成、色料的制备，具体如下:I)晶种制备将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比(0.8 1.1):(0.9 1.2):(0.85 1.2): (0.11 0.13)混合均匀，得混合物；将混合物与玛瑙球石、水按100: (460 545):(55 65)的重量比混合、研磨，直至粒径细度达到D90彡5 μ m,再将研磨后的混合物进行干燥、过筛，而后加入占总重量3% 5%的硼化物，混匀而后煅烧、研磨、干燥，得到晶种；2)色料制备将硅灰石、二氧化锡、石英、铬黄按摩尔比(0.8 L I):(0.9 L 2):(0.85 1.2): (0.11 0.13)混合均匀，再加入占总重量2%-5%的晶种以及占总重量3% 5%的钡化合物，混匀后煅烧、研磨、干燥，即得成品。由以上制备方法制得的陶瓷墨水用红色色料，具有以下特性:外观:粉红色粉末；明度:46彡 L 彡 54;色相:24彡 a 彡 29 ;色相:-3彡 b 彡 13。以下通过实施例进行详细说明:实施例一本实施例中，陶瓷墨水用红色色料的制备方法包括如下步骤:1、晶种制备:I)将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比1:1:1:0.125配制混合均匀；2)将上述混合物与玛瑙球石及水按重量比100:500:60混合，然后用球磨机球磨约72小时，球磨后粒径达到D90 < 5 μ m;3)将上述混合物在150°C以下温度的环境中干燥，使干燥后的混合物含水率
<0.5% ;将干燥物过325`目筛网；4)将上述过筛后的混合物与浓度为99%的硼化物按96.5:3.5的质量比混合并搅拌均匀；5)将上述混合物装入坩埚煅烧，煅烧的工艺条件为:30°C -500°C，升温4H;500°C -1000°C，升温 4H；1000°C _1300°C，升温 5H ;在 1300°C下恒温 5H，自然降温；6)将上述煅烧物球磨，粒径D90达到3μπι 5μπι，在150°C下干燥，过325目筛网，即为晶种成品，备用；2、色料制备:I)将硅灰石、二氧化锡、石英、铬黄按摩尔比1:1:1:0.125混合均匀；2)再加入步骤I制得的晶种以及钡化合物，混合均匀得到混合物，晶种的加入量占混合物总重量的3%，钡化合物的加入量占混合物总重量的3.5% ；3)将上述混合物装入坩埚煅烧30°C 500°C，升温4H ；500°C -1000°C，升温4H ；IOOO0C -1250°C，升温3H;1250°C恒温4H，自然降温200°C以下卸。4)将上述煅烧物球磨，粒径D90控制在16μπι 18μπι，干燥(彡150°C)，过250目筛网，即得陶瓷墨水用红色色料。将以上得到的红色色料进行细度及发色检测，检测结果如下:1、细度检测测试所得数据:细度D90为:16.8 μ m。2、发色对比检测红色色料所使用的釉色基础釉式:0.276K20 0.003Fe203 3.5Si020.066Na20 0.522A1203 0.658Ca0向基础釉中外加质量分数为5%的本实施例的红色色料及现有技术中没加入晶种制备的产品做发色对比，分别标注为A和B，釉烧温度为1100°C，烧成时间为60分钟，保温时间15-30分钟，测试色差值:测试所得数据:A样品:L:48.51 a:26.87 b:10.64。测试所得数据:B样品:L:50.34 a:21.56 b:8.99以上数据说明本实施例通过加入晶种制备的色料呈桃红色，发色深，红度值高，品质提闻约20%。实施例二本实施例中，陶瓷墨水用红色色料的制备方法包括如下步骤:1、晶种制备:I)将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比1:1:1:0.11配制混合均匀；2)将上述混合物与玛瑙球石及水按重量比100:500:60混合；球磨机球磨约78小时，球磨后粒径达到D90 ^ 5μπι;3)将上述混合物在150°C以下的温度环境中干燥，使干燥后的混合物含水率
<0.5% ;将干燥物过325目筛网；4)将上述过筛后的混合物与浓度为99%的硼酸按95:5的质量比混合并搅拌均匀； 5)将上述混合物装入坩埚煅烧，煅烧的工艺条件为:30°C -500°C，升温4H;500°C -1000°C，升温 4H；1000°C -1200。。，升温 5H ;1200°C恒温 5H，自然降温；6)将上述煅烧物球磨，粒径090达到3“!11-5 4 111，干燥(彡150°C)，过325目筛网，即为晶种成品，备用；2、色料制备:I)将硅灰石、二氧化锡、石英、铬黄按摩尔比1.1:1.1:1:0.115混合均匀；2)再加入步骤I制得的晶种以及钡化合物，混合均匀得混合物，晶种的加入量占混合物总重量的5%，钡化合物的加入量占混合物总重量的4% ；3)将上述混合物装入坩埚煅烧30°C 500°C，升温4H ；500°C -KKKTC，升温4H ；IOOO0C -1200。。，升温3H ;1200°C恒温4H，自然降温200°C以下卸料。4)将上述煅烧物球磨，粒径D90控制在16μπι 18μπι，干燥(彡150°C)，过250目筛网，即得呈桃红色的红色色料。将以上得到的红色色料进行细度及发色检测，检测结果如下:1、细度检测测试所得数据:红色色料的细度为D90:16.8 μ m。2、发色对比检测红色色料所使用的釉色基础釉式:0.216K20 0.003Fe203 3.5Si020.036Na20 0.622A1203 0.658Ca0向基础釉中外加质量分数为5%的本实施例制得的红色色料及现有技术没加入晶种制备的产品做发色对比，分别标注为C和D，釉烧温度为1200°C，烧成时间为60分钟，保温时间15-30分钟，测试色差值:测试所得数据:C样品:L:49.61 a:27.87 b:11.62。测试所得数据:D样品:L:53.51 a: 15.26 b:18.12。
以上数据说明本实施例通过加入晶种制备得到的红色色料呈桃红色，在高温使用的情况下能稳定发色，更完全地合成榍石型晶体，耐高温性能好，而现有技术中没加入晶种制备的D样品发色褪色，发色稳定性差。实施例三本实施例中，陶瓷墨水用红色色料的制备方法包括如下步骤:1、晶种制备:I)将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比0.9:1.1:1:0.135配制混合均匀；2)按上述混合物与玛瑙球石及水按100:450:56的质量比混合，用球磨机球磨约80小时，球磨后粒径达到D90≤5 μ m;3)将上述混合物在150°C以下的温度环境中干燥，使干燥后的混合物含水率
<0.5% ;将干燥物过325目筛网；4)将上述过筛后的混合物与浓度为99%的硼酸按96:4的质量比混合并搅拌均匀；5)将上述混合物装入坩埚煅烧，煅烧的工艺条件为:30°C -500°C，升温4H;500°C -1000°C，升温 4H；1000°C _1300°C，升温 5H ;1300°C下恒温 5H，自然降温；6)将上述煅烧物球磨，粒径090达到3“!11-5 4 111，干燥(彡150°C)，过325目筛网，即为晶种成品，备用；2、色料制备:I)将硅灰石、二氧化锡、石英、铬黄按摩尔比0.9:1.1:1:0.135混合均匀；2)再加入步骤I制得的晶种以及钡的化合物，混合均匀，晶种的加入量占晶种及钡化合物加入后混合物总重量的4%，钡化合物的加入量占晶种及钡化合物加入后混合物总重量的3.5% ；3)将上述混合物装入坩埚煅烧30°C 500°C，升温4H ；500°C -KKKTC，升温4H ；IOOO0C -1200°C，升温3H ;1200°C恒温4H，自然降温200°C以下卸。4)将上述煅烧物球磨，粒径D90控制在16μπι 18μπι，干燥(彡150°C)，过250目筛网，即得红色色料。将以上得到的红色色料进行细度及发色检测，检测结果如下:1、细度检测测试所得数据:细度为D9tl: 16.8 μ m。2、发色检测红色色料所使用的釉色基础釉式:0.206K20 0.003Fe203 3.2Si02 0.712Zn00.036Na20 0.42A1203 0.621Ca0向基础釉中外加质量分数为5%的本实施例制得的红色色料及现有技术的没加入晶种制备的产品做发色对比，分别标注为E和F，釉烧温度为1100°C，烧成时间为60分钟，保温时间15-30分钟，测试色差值:测试所得数据:E样品:L:50.31 a:27.87 b:10.64。测试所得数据:F样品:L:48.31 a: 16.82 b:9.54。不稳定的榍石型色料在含锌高的釉料中使用时会出现铬溶出与釉中的氧化锌反应导致色料发色偏暗偏绿，红度值降低。以上数据可看出本实施例的红色色料在含锌高的釉料中能稳定发色，红度值高，合成的榍石型载体色料完全且能稳定存在，而现有技术的没加入晶种制得的普通桃红色料F样品发色暗，红度值低，且由于晶格中的铬离子与氧化锌发生了反应而造成发色不稳定。由发色数据可以看出，本实施例的制备方法制得的红色色料在高温情况下能稳定发色，同时发色清亮、红度值高，在含锌高的釉料使用时合成的榍石型载体能稳定存在，不会出现铬离子溶出而导致发色不稳定。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护 范围。
权利要求
1.一种陶瓷墨水用红色色料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)晶种制备 将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比(0.8 1.1):(0.9 1.2):(0.85 1.2):(0.115 0.135)混合均匀，得到混合物；将混合物与玛瑙球石、水按100: (460 545):(55 65)的重量比混合、研磨，直至粒径细度达到D90彡5 μ m,再将研磨后的混合物进行干燥、过筛，而后加入占总重量3% 5%的硼化物混匀，而后煅烧、研磨、干燥，得到晶种； 2)色料制备 将硅灰石、二氧化锡、石英、铬黄按摩尔比(0.8 1.1):(0.9 1.2):(0.85 1.2):(0.11 0.13)混合均匀，再加入占总重量2%-5%的晶种以及占总重量3% 5%的钡化合物，混匀后煅烧、研磨、干燥，即得成品。
2.根据权利要求1所述的陶瓷墨水用红色色料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，硅灰石、二氧化锡、石英、铬黄在混合前先处理至细度为5 μ m-10 μ m。
3.根据权利要求1所述的陶瓷墨水用红色色料的制备方法，其特征在于，步骤I)中的干燥在150°C以下的温度环境进行。
4.根据权利要求1所述的陶瓷墨水用红色色料的制备方法，其特征在于，所述钡化合物为碳酸钡或氯化钡或硝酸钡或硫酸钡或氟化钡。
5.根据权利要求1所述的陶瓷墨水用红色色料的制备方法，其特征在于，所述硼化物为硼砂或硼酸。
6.根据权利要求1所述的陶瓷墨水用红色色料的制备方法，其特征在于，步骤I)中煅烧的工艺条件为:煅烧温度从30°C升至500°C，升温4H ;煅烧温度从500°C升至1000°C，升温4H ;煅烧温度从1000°C升至1200°C 1300°C，升温5H ;在1200°C 1300°C下恒温4H，然后自然降温。
7.根据权利要求1所述的陶瓷墨水用红色色料的制备方法，其特征在于，步骤2)中煅烧的工艺条件均为:煅烧温度从30°C升至500°C，升温4H ;煅烧温度从500°C升至1000°C，升温4H ;煅烧温度从1000°C升至1200°C 1250°C，升温3H ;在1200°C 1250°C下恒温4H，然后自然降温。
8.根据权利要求1所述的陶瓷墨水用红色色料的制备方法，其特征在于，步骤I)中，研磨后使煅烧物细度至3 μ m 5 μ m。
9.根据权利要求1所述的陶瓷墨水用红色色料的制备方法，其特征在于，步骤I)中，研磨具体为:用球磨机球磨70 82小时。
10.一种陶瓷墨水用红色色料，其特征在于，由权利要求1 9任一项所述的制备方法制成。
全文摘要
本发明公开一种陶瓷墨水用红色色料的制备方法，包括如下步骤1)晶种制备将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比(0.8～1.1)∶(0.9～1.2)∶(0.85～1.2)∶(0.115～0.135)混合均匀，得混合物；将混合物与玛瑙球石、水按100∶(460～545)∶(55～65)的重量比混合、研磨，直至粒径细度达到D90≤5μm，再将研磨后的混合物进行干燥、过筛，而后加入占总重量3%～5%的硼化物，混匀而后煅烧、研磨、干燥，得到晶种；2)色料制备将硅灰石、二氧化锡、石英、铬黄按摩尔比(0.8～1.1)∶(0.9～1.2)∶(0.85～1.2)∶(0.11～0.13)混合均匀，再加入占总重量2%-5%的晶种以及占总重量3%～5%的钡化合物，混匀后煅烧、研磨、干燥，即得成品。本发明发色强度提高、产品稳定性提高、工艺简便，色料合成难度低。
文档编号C04B41/86GK103145452SQ20131011002
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者周占明 申请人:佛山市南海万兴材料科技有限公司