一种数码墨水组合物、具有模具效果的陶瓷砖及其制备方法与流程

本发明属于建筑陶瓷砖，具体涉及一种数码墨水组合物、具有模具效果的陶瓷砖及其制备方法。

背景技术：

1、目前市场上流行的装饰岩板产品一般采用釉面变化达到装饰目的。通常采用如下工艺形成凹凸纹理效果：

2、1.采用压坯模具在瓷砖坯体表面压制出凹凸纹理效果。该方法存在以下不足：（1）每制备一种凹凸纹理均需制备一种实物模具，灵活性欠佳；（2）模具会对砖坯产生压力，对于近两年流行的陶瓷大板、岩板产品难以采用该方法实现表面凹凸纹理；（3）模具无法压制出非常细腻的纹理，容易导致细节缺失；（4）砖坯表面的凹凸纹理会随模具的物理磨损而变化，难以保证批次稳定性。

3、2. 在砖坯表面布施粘结剂粘附熔块干粒实现凹凸纹理效果。该方法通过在砖坯特定位置布施粘结剂并粘附熔块颗粒，将砖坯表面未被粘结的熔块颗粒吹走，烧成后获得表面具有凹凸纹理的陶瓷砖。该方法存在以下不足：（1）为保证干粒颗粒正常流动，干粒颗粒尺寸一般较大，因而无法获得非常窄的凸起线条；（2）烧成后，凸起处的釉料成分和平面处的釉料成分釉较大差别，导致颜色墨水发色、釉面光泽度在凸起处和周边平面处出现较大变化，图案纹理的色彩、光泽过渡生硬，质感下降，无法实现逼真的仿石材、木材、布艺、皮革等表面效果。

4、3. 采用下陷、精雕墨水在瓷砖表面腐蚀出凹凸纹理效果。该方法存在以下不足：（1）该方法形成的凹陷线条纹理完全是由低温物质在高温下熔融挥发腐蚀而成，因而所形成的纹理坍塌，不够立体尖锐；（2）因下陷、精雕墨水中所采用的腐蚀剂多为钒类化合物，当腐蚀剂含量较多时，烧成后线条处常有黄色残留，影响图案纹理发色；（3）因凹陷条处的釉料成分与周边有较大差异，烧成后线条处的发色、光泽度与周边难以保持一致，图案纹理的色彩、光泽过渡生硬，质感下降，无法实现逼真的仿石材、木材、布艺、皮革等效果。

5、4. 利用油性模具、精雕、深刻效果墨水在瓷砖表面排釉形成凹凸纹理效果。公开号cn109574711a公开的技术特征，其纹理效果均借助油性陶瓷墨水与水性釉浆的排斥作用，在瓷砖表面形成凹凸纹理效果。该方法存在以下改进之处：（1）当需要较宽线条纹理时，若油性效果墨水性能匹配不当，凹槽例常会出现釉珠，影响线条美观；（2）喷釉模具墨水的地方，因上层面釉被排开而形成的凹陷效果，导致此处的釉料成分与周边有显著差别，烧成后的图案颜色、光泽度与周边难以保持一致，导致同一区域凹凸处的图案色彩、光泽度有较大差异，质感下降，无法实现逼真的仿石材、木纹、布艺、皮革等材料。

6、综上所述，现有的陶瓷砖在实现立体凹凸纹理效果时，表面的凹陷和凸起难以与周边区域自然过渡，烧成后的图案颜色、光泽度与周边也不能保持一致，基于现有技术，仍难以获得效果好、成本低、生产易控制的高仿真数码模具效果陶瓷砖。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种数码墨水组合物、具有模具效果的陶瓷砖及其制备方法，旨在使陶瓷砖表面的凹陷和凸起与周边区域过渡自然，图案颜色、光泽度与周边能够保持一致，模具效果更加立体深刻、清晰、逼真及有质感，凹凸层次模具效果变化更丰富，不需要开模及转换压机异形模具，成本低，制备工艺简便、效率高并且使用范围广。

2、基于上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、第一方面，本发明提供了一种数码墨水组合物，包括第一墨水和第二墨水，

4、所述第一墨水包含以下重量百分含量的组分：第一钡熔块20%-30%，亮光熔块3%-10%，钒酸锌4%-10%，有机溶剂55%-70%，分散剂3%-8%，其中，第一钡熔块包含以下重量百分比的组分：sio242%~47%，al2o314%~18%，cao 3%~5%，na2o 2%~4%，k2o 4%~7%，bao 14%~18%，亮光熔块包含以下重量百分比的组分：sio258%~63%，al2o315%~22%，cao 2%~4%，na2o 2%~6%，k2o 2%~4%，bi2o34%~9%；

5、所述第二墨水包含以下重量百分含量的组分：第二钡熔块30%-45%，亚光熔块2%-10%，钒酸锌1%-6%，有机溶剂50%-60%，分散剂2%-5%，其中，第二钡熔块包含以下重量百分比的组分：sio240%~45%，al2o316%~20%，cao 1%~3%，na2o 3%~7%，k2o 0.5%~3%，bao 16%~20%，亚光熔块包含以下重量百分比的组分：sio245%~55%，al2o320%~23%，cao 15%~25%，na2o 3%~5%，k2o 2%~5%，zno 5%~8%。

6、所述第一墨水和所述第二墨水为油性，与水性面釉浆料间存在排斥作用，而能形成凹凸纹理。同时利用这两种墨水喷印模具纹理，这两种墨水会协同排斥水性面釉浆料，使所形成的模具效果更加立体深刻、清晰、逼真及有质感，不仅能形成点状凹凸纹理，还能形成线状凹凸纹理，匹配不同色彩图案的能力更强，而且无需转换压机异形模具，就能生产多种样式凹凸效果的陶瓷砖，甚至能够实现片片凹凸纹理不一样，凹凸层次模具效果变化更丰富，从而能很好的达到仿真石材的自然效果；同时，不需要开模及转换压机异形模具，成本更低，制备工艺简便、效率高并且使用范围广，符合现代自动化智能制造发展方向。

7、优选地，所述第一墨水中的有机溶剂为月桂酸异辛酯，所述第二墨水中的有机溶剂为月桂酸甲酯。优选地，所述第一墨水和第二墨水中的分散剂独立为聚酯分散剂。更优选地，所述第一墨水中的分散剂为辉虹hp1064；所述第二墨水中的分散剂为宁柏迪fluijet628。

8、优选地，所述第一墨水为陶丽西公司的数码墨水n00520；所述第二墨水为顺通新材料公司的白色数码墨水s015。当同时采用这两种墨水时，模具效果立体度及清晰度更好。

9、第二方面，本发明提供了一种具有模具效果的陶瓷砖，由上至下包括坯体、底釉层、面釉层、图案层和保护釉层，所述陶瓷砖表面具有凹凸纹理，所述凹凸纹理利用所述数码墨水组合物形成。

10、所述陶瓷砖利用特定配方的第一墨水和第二墨水喷印模具纹理，因第一墨水和第二墨水会协同排斥水性面釉浆料，使所形成的模具效果更加立体深刻、清晰、逼真及有质感，不仅能形成点状凹凸纹理，还能形成线状凹凸纹理，匹配不同色彩图案的能力更强。

11、所述陶瓷砖比真模具效果数码雕刻效果模具效果好，纹理更细腻，而且无需转换压机异形模具，就能生产多种样式凹凸效果的陶瓷砖，甚至能够实现片片凹凸纹理不一样，凹凸层次模具效果变化更丰富，从而能很好的达到仿真石材的自然效果；同时，不需要开模及转换压机异形模具，可以随时调整模具纹理及精细度，成本更低，制备工艺简便、效率高并且使用范围广，符合现代自动化智能制造发展方向。

12、优选地，所述面釉层包含以下重量百分含量的组分：sio249%~54%，tio20.08%~0.25%，al2o318%~23%，fe2o30.1%~0.3%，mn3o40.01%~0.02%，mgo0.2~1.5%，cao0.8%~2.5%，na2o 3.5%~5.5%，k2o 2.5%~4.5%，v2o50.01%~0.02%，zro24%~7%，hfo20.1%~0.2%，bao 2.5%~4%，p2o50.1%~0.3%，sro 0.1%~0.5%，zno 0.5%~2%，so30.01%~0.05%，灼减4.5%~7%；

13、所述保护釉层包含以下重量百分含量的组分：sio248%~52%，tio20.03%~0.15%，al2o314%~18%，fe2o30.1%~0.2%，mgo 1~2.5%，cao4.5%~6.5%，na2o 2%~4%，k2o 2.5%~4.5%，v2o50.03%~0.08%，zro20.2%~0.8%，hfo20.01%~0.02%，bao 5.5%~8%，p2o50.1%~0.2%，sro3.5%~5.5%，zno 3.5%~6%，so30.01%~0.05%，灼减2.5%~4.5%。

14、采用特定上述配方的面釉，使数码墨水和面釉更加匹配，结合效果更好，从而使模具效果更好；采用上述特定化学组成的保护釉，使得手感更加细腻，护眼效果更好；同时，采用上述特定配方的面釉和保护釉，还确保陶瓷砖烧结效果好，表面的凹陷和凸起与周边区域过渡自然，图案颜色、光泽度与周边能够保持一致，模具效果更逼真，不刺手，耐污性、防滑性、耐磨性、发色性、抗折强度等性能也更好。

15、优选地，所述面釉层的原料包括以下重量份的组分：氧化铝9~11份，碳酸钡2.5~4.5份，钾长石28~32份，钠长石28~32份，白云石0~2份，霞石8~12份，石英12.5~16.5份，氧化锌0.5~2份。在一些实施方式中，在制备面釉层时，还外加水、悬浮剂和减水剂，以面釉层原料的总重量为基础计算，水重量为35%-40%，悬浮剂重量为0.1%-0.2%，减水剂重量为0.2%-0.3%。示例性的，悬浮剂为甲基纤维素钠；减水剂为三聚磷酸钠。

16、优选地，所述保护釉层的原料包括以下重量份的组分：氧化铝9~11份，碳酸钡2.5~4.5份，钾长石28~32份，钠长石28~32份，白云石0~2份，霞石8~12份，石英12.5~16.5份，氧化锌0.5~2份。在一些实施方式中，在制备保护釉层时，还外加水、悬浮剂和减水剂，以保护釉层原料的总重量为基础计算，水重量为35%-45%，悬浮剂重量为0.1%-0.2%，减水剂重量为0.2%-0.4%。示例性的，悬浮剂为甲基纤维素钠；减水剂为三聚磷酸钠。

17、优选地，所述坯体包含以下重量百分含量的化学成分：sio264.5%~68.5%，al2o316.4%~20.4%，k2o 2.12%~4.12%，na2o 1.28%~3.28%，cao 0.82%~2.82%，mgo 0.1%~2.1%，fe2o31.0%~2.0%，tio20.1%~0.5%，其余为灼减和杂质。

18、优选地，所述底釉层包含以下重量百分含量的化学成分：sio260%~62%，tio20.05%~0.15%，al2o318%~22%，fe2o30.1%~0.2%，mn3o40.01%~0.02%，mgo 2.5%~3.5%，cao 2%~3%，na2o2.5%~4.5%，k2o 0.5%~1.5%，v2o50.01%~0.02%，nio 0.01%~0.02%，zro25%~7%，hfo20.1%~0.2%，bao 0.01%~0.02%，p2o50.1%~0.3%，灼减1.0%~3.5%。当所述底釉层包含上述特定含量的化学成分时，不仅有较高的始熔温度和较宽的烧成范围，膨胀系数与坯体、面釉及透明釉匹配性好，而且白度更高，遮盖能力更强，能更好地遮盖坯体上的瑕疵，提高产品的表面平整度，也能使图案显示的更加清晰，细节表现的更完美。更优选地，所述底釉层的原料包括以下重量份的组分：气刀土6~14份，煅烧高岭土12~18份，钾长石17~23份，钠长石24~32份，烧滑石4~8份，硅灰石3~5份，石英6~10份，硅酸锆8~13份。其中，钠长石在底釉原料中的重量占比优选为24%~32%。在一些实施方式中，在制备底釉层时，还外加水、悬浮剂和减水剂，以底釉层原料的总重量为基础计算，水重量为35%-45%，悬浮剂重量为0.1%-0.2%，减水剂重量为0.2%-0.4%。示例性的，悬浮剂为甲基纤维素钠；减水剂为三聚磷酸钠。

19、本技术中，底釉、面釉和保护釉的原料均是指制造相应釉所用的矿物或岩石，不包括所用加工助剂。

20、第三方面，本发明提供一种所述具有模具效果的陶瓷砖的制备方法，其包括以下步骤：

21、利用坯体原料制备坯体，再布施底釉，按模具图案同时喷印所述第一墨水和第二墨水，干燥，喷面釉，印刷色彩图案，干燥，喷保护釉，烧成，抛光，磨边，得到具有模具效果的陶瓷砖，

22、其中喷印所述第一墨水时，灰度设置为0.8%~46%；

23、喷印所述第二墨水时，灰度设置为1%~15%。

24、喷印所述第一墨水和所述第二墨水时的灰度会影响排墨稳定性、模具轮廓的自然程度等，通过控制所述第一墨水和所述第二墨水喷印时灰度在上述特定范围内，确保排墨稳定性好，避免局部模具纹理过深或过浅，模具轮廓自然。

25、相比在喷面釉后喷印模具墨水，在喷面釉前喷印模具墨水，模具效果更深刻，除能够形成点状凹凸纹理外，还能形成线状凹凸纹理，这是因为模具墨水与面釉浆料的相互作用比模具墨水与保护釉浆料的相互作用强。

26、优选地，所述抛光的步骤包括：在1.0mpa-3.0mpa下依次采用600目金刚砂树脂半截弹性模块8组粗抛30s-60s、800目金刚砂树脂半截弹性模块6组粗抛35s-50s，240目纤维模块8组精抛30s-55s、以及240目塑料碳化硅研磨刷5组精抛25s-40s。采用上述特定抛光工艺能使模具釉面效果更加流畅自然。

27、优选地，所述利用坯体原料制备坯体的步骤包括：将坯体浆料球磨，喷雾干燥，筛分，级配，压制成型，再进行干燥，即得坯体。

28、优选地，球磨后浆料细度满足250目筛余0.8wt.%~1.2 wt.%。

29、优选地，所述级配满足：以级配原料总重量为基础计算，330目1%~4%，40目25%~32%，60目65%~72%，100目2%~4%。

30、优选地，所述布施底釉时，所用底釉浆料满足：325目筛余为0.6wt.%-0.8wt.%，比重为1.88-1.92g/ml，流速为33-38s/100ml。

31、优选地，底釉施釉量为350g/m2-450g/m2。

32、优选地，所述第一墨水和所述第二墨水喷墨量各自独立为2~50g/m2。

33、优选地，所述第一干燥的温度为60~120℃，所述第一干燥的时间1~3min。在喷模具墨水后，进行所述第一次干燥，可以避免模具墨水与面釉浆料间排斥作用过强，而导致缩釉，但经所述第一次干燥后，模具墨水中的有机溶剂未完全除去。

34、优选地，所述喷面釉时，所用面釉浆料满足：325目筛余为0.4wt.%-0.7wt.%，比重为1.45~1.47g/ml，流速为32~42s/100ml。

35、优选地，所述面釉喷釉量为500～850g/m2。

36、优选地，所述第二干燥的温度为60~120℃，所述第二干燥的时间1~3min。

37、本文中，“第一次干燥”中“第一次”的限定以及“第二次干燥”中的“第二次”的限定，只是用于区分这两次干燥。

38、优选地，所述喷保护釉时，保护釉浆料满足：325目筛余为0.4wt.%-0.8wt.%，比重为1.45-1.55~g/ml，流速为28~35s/100ml。

39、优选地，保护釉喷釉量为200~400g/m2。

40、优选地，所述烧成的最高温度为1180~1210℃。

41、第二方面，本发明还提供了所述制备方法制得的具有模具效果的陶瓷砖。

42、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

43、（1）本发明采用两种特定的墨水喷印模具纹理，以利用这两种墨水协同排斥水性面釉浆料的作用，使所形成的模具效果更加立体深刻、清晰、逼真及有质感，不仅能形成点状凹凸纹理，还能形成线状凹凸纹理，匹配不同色彩图案的能力更强。

44、（2）本发明无需转换压机异形模具，就能生产多种样式凹凸效果的陶瓷砖，甚至能够实现片片凹凸纹理不一样，凹凸层次模具效果变化更丰富，从而能很好的达到仿真石材的自然效果；同时，不需要开模及转换压机异形模具，成本更低，制备工艺简便、效率高并且使用范围广，符合现代自动化智能制造发展方向。

45、（3）本发明通过采用特定化学组成的面釉，使数码墨水和面釉更加匹配，结合效果更好，从而使模具效果更好；采用特定化学组成的保护釉，使得手感更加细腻，护眼效果更好；同时采用上述特定面釉和保护釉，还确保陶瓷砖烧结效果好，表面的凹陷和凸起与周边区域过渡自然，图案颜色、光泽度与周边能够保持一致，模具效果更逼真，不刺手，耐污性、防滑性、耐磨性、发色性、抗折强度等性能也更好。