一种陶瓷喷墨打印花纸及其制备方法、贴花陶瓷制品与流程
- 国知局
- 2024-06-21 12:53:37
本发明属于陶瓷装饰花纸,具体涉及一种陶瓷喷墨打印花纸及其制备方法、贴花陶瓷制品。
背景技术:
1、现有的广泛应用于陶瓷装饰的水转印印花工艺主要由以下步骤组成:生坯——釉烧——贴花——晾干——烤花——成品。生产过程中所用的贴花花纸主要由基纸、图案层、封面层构成,印花的工艺是先利用丝网印刷将陶瓷油墨印刷在基纸上形成图案;等待图案干燥后再用丝网刷涂一层面胶形成封面层;封面层干燥后图案就可以附着在封面层上,经过转印方法将图案转印至陶瓷的表面。
2、现有技术中,陶瓷花纸中的油墨图案层与基纸通常直接接触,容易造成图案不清晰,糊化,成品率低的问题;也有部分陶瓷花纸通过油墨吸附层或者添加剂层对油墨进行吸附,但大多生产工艺复杂,油墨在渗透的过程中容易糊化扩散;且基纸与图案层分离困难,不仅影响生产效率,且易出现滑落或位置错位等现象,无法保证图案的完整性。
3、因此,亟需研发一种陶瓷花纸,使其图案层和基纸可快速分离,且图案清晰、完整、不糊化。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种陶瓷喷墨打印花纸及其制备方法、贴花陶瓷制品,该花纸通过设置特定的层结构,同时选择并控制各层间原料的种类及配比,使之相互作用,共同解决花纸图案糊化、不清晰,不完整,且基纸不易分离的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明的第一方面提供了一种陶瓷喷墨打印花纸,由下至上依次包括基纸、水溶性胶层、油墨吸附层、油墨层和封面油层;所述油墨吸附层由吸附浆料涂布而成,所述的吸附浆料的制备原料包括共聚单体,所述共聚单体包括硬单体和软单体。
3、具体地,本发明在基纸与油墨层之间设置水溶性胶层和油墨吸附层,其中:油墨吸附层主要用于固定并快速吸附油墨层的油墨,防止油墨因扩散而引起的糊化;同时油墨吸附层还可隔绝油墨层与水溶性胶层,防止油墨下渗而引起的图案糊化,从而保障了花纸图案的清晰度。水溶性胶层在花纸进行水转印时,可快速与基纸进行分离,同时水溶性胶层还是隔绝油墨吸附层与基纸间第二屏障,可防止油墨的下渗,进一步提高图案的清晰度。此外,油墨层的上方设置有封面油层,可有效固定和保护油墨层。
4、同时,本发明的油墨吸附层是以共聚单体为主要制备原料制备而成的具有一定粘性的涂层,在仅靠油墨重力的作用下即可形成牢固的粘结力。其中:共聚单体包括软单体和硬单体,软单体的玻璃化温度较低,主要是起黏附作用,使油墨吸附层具有足够高的润湿性和黏附性;硬单体,是指均聚物玻璃化温度较高并能与软单体共聚的单体,硬单体的加入主要是增加聚合物分子链的刚性,使涂层具有较高的内聚强度。软单体与硬单体的共同作用,保障了油墨吸附层对油墨的吸附与固定作用,可有效防止图案的糊化。
5、作为上述方案的进一步改进,所述软单体和硬单体的质量比为(6-7):(3-4);所述硬单体选自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈中的至少一种;所述软单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的至少一种。
6、具体地,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯这些软单体均为聚丙烯酸长链烷基酯,他们的长侧链烷基的位阻效应,减弱了高分子主链之间的相互作用,形成了内增塑效应,可以使它们的玻璃化温度降低到一定程度,从而具有较好的黏附作用。
7、在上述软单体中添加一定量的特定的硬单体,如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈,软单体与硬单体通过共聚反应生成具有粘性的油墨吸附层,可以快速的吸附油墨,克服墨滴之间的相互作用力,防止墨滴流动,使图案更加清晰。
8、作为上述方案的进一步改进,述吸附浆料的制备原料还包括乳化剂、引发剂和水;所述制备原料按重量份计包括:共聚单体45-55份,乳化剂3-5份,引发剂0.7-0.8份,水40-60份。
9、具体地,乳化剂类能够降低油墨的界面自由能,使油墨形成稳固的界面膜,因此,在油墨中溶剂挥发过程中,布朗运动的油墨液滴不易聚结,同时又能够保持油墨在油墨吸附层上的均匀附着,避免后期在烤花过程中因墨水厚度不一造成的裂纹。
10、优选的,所述乳化剂选自tx-10。
11、优选的,所述引发剂选自过硫酸盐、过氧化氢、水溶偶氮引发剂中的至少一种。
12、优选的,所述水为去离子水。
13、作为上述方案的进一步改进,所述吸附浆料的制备方法包括以下步骤:首先取乳化剂溶于水中,加热至70-80℃;然后滴加其中一部分引发剂和共聚单体,滴加时间为50-70分钟,滴毕后升温至85-90℃;再滴加剩余的引发剂和共聚单体,滴加时间为3-5小时,滴毕后保温30-60分钟,冷却后,调节ph值为中性,制得。
14、具体地,聚合反应的反应速率与引发剂和共聚单体的浓度有关,当引发剂的量大时,聚合速率就会增大,降低产物的聚合度,并容易在反应过程中产生凝胶,影响油墨吸附层的质量。本发明在制备油墨吸附层的吸附浆料时,将引发剂和共聚单体分两次缓慢滴加,使得反应速率更为平稳,可减少甚至避免反应过程中产生凝胶,从而提高油墨吸附层的均匀性和稳定性,更有利于提高图案的清晰度。
15、优选的,所述共聚单体先后滴加的质量比为1:(3-5)。
16、作为上述方案的进一步改进,所述油墨层由快干型陶瓷墨水喷墨打印而成;所述快干型陶瓷墨水所采用的溶剂为沸点在140-210℃间的醇醚类溶剂。
17、具体地,本发明选择以沸点在140-210℃间的醇醚类原料为溶剂的快干型陶瓷墨水喷墨打印油墨层,在经高速打印后溶剂能够快速挥发,可减少溶剂对墨水糊化的影响。
18、优选的,所述溶剂选自二乙二醇二乙醚、乙二醇、1,2-丙二醇中的至少一种。
19、作为上述方案的进一步改进,所述水溶性胶层由水溶性胶涂布而成,所述水溶性胶包括明胶、阿拉伯胶、聚乙烯吡咯烷酮、糊精、淀粉中的至少一种。
20、优选的,所述封面油层由封面油喷涂而成,所述封面油采用普通陶瓷花纸专用封面油即可。
21、优选的,所述基纸为道林纸,道林纸具有良好的吸水性、且遇水后不会发生伸缩褶皱,其厚度为120-150g/m2。
22、本发明的第二方面提供了一种陶瓷喷墨打印花纸的制备方法,所述制备方法用于制备本发明第一方面所述的陶瓷喷墨打印花纸,包括以下步骤:
23、先将水溶性胶和吸附浆料先后涂布于基纸上,形成水溶性胶层和油墨吸附层;然后喷墨打印油墨,形成油墨层;再喷涂封面油,形成封面油层;最后进行干燥,得所述陶瓷喷墨打印花纸。
24、优选的,所述水溶性胶层和油墨吸附层的厚度均为5-15μm。
25、优选的,所述干燥的温度为75-85℃,干燥的时间为10-15分钟。
26、优选的,所述封面油层的厚度为20-30μm,一定厚度的封面油层在转印过程中(尤其是刮平时)可保持一定的强度,避免开裂。
27、本发明的第三方面提供了一种贴花陶瓷制品,包括陶瓷基体和图案装饰层,所述图案装饰层由本发明第一方面所述的陶瓷喷墨打印花纸烤花而成。
28、本发明的第四方面提供了一种贴花陶瓷制品的制备方法,所述制备方法用于制备本发明第三方面所述的贴花陶瓷制品,包括以下步骤:
29、将陶瓷喷墨打印花纸浸泡于水中,使基纸分离出来;然后将分离后的陶瓷喷墨打印花纸贴于陶瓷基体表面,刮平后去除封面油层;再进行烤花,得所述贴花陶瓷制品。
30、优选的,所述烤花的温度为600-900℃,时间为4-7小时。
31、优选的,所述浸泡的时间为3-6分钟。所述刮平是指采用橡胶刮板将花纸中的气泡、褶皱和水份刮除。
32、本发明的上述技术方案相对于现有技术,至少具有如下技术效果或优点:
33、(1)本发明的陶瓷花纸由下至上依次包括基纸、水溶性胶层、油墨吸附层、油墨层和封面油层,其中:油墨吸附层可快速固定和吸附油墨,防止油墨糊化,保障花纸图案的清晰度,适合高速喷墨打印;水溶性胶层在水转印时,可快速的与基纸剥离,并起到了隔绝油墨层与基纸的第二屏障,可防止油墨的下渗,进一步提高图案的清晰度;油墨层具有快干属性,可减少对墨水糊化的影响,各层间相互作用,可有效保障花纸图案的清晰度和完整性。
34、(2)本发明的油墨吸附层以同时包含硬单体和软单体的共聚单体为主要制备原料,软单体与硬单体通过共聚反应生成具有粘性的油墨吸附层,可以快速的吸附油墨,克服墨滴之间的相互作用力,防止墨滴流动,保障了图案的清晰度。
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