黄色陶瓷表面装饰墨水的制备与性能

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论文

第　４２　卷　第　２　期２００６年　２　月

中　国　陶　瓷

Ｖｏｌ．４２　Ｎｏ．２Ｆｅｂ．２００６

探索与交流

文章编号：１００１－９６４２（２００６）０１－００２８－０４

喷打用黑、黄色陶瓷表面装饰墨水的制备与性能

吴小琴，　汪　婷，　邓安民，　周　韦

（南昌航空工业学院环化系，　　　南昌　　　３３００３４）

【摘　要】：制备了两种与传统陶瓷表面装饰的新技术（喷墨打印装饰技术）配套的新型墨水—黑色与黄色陶瓷表面装饰墨水。它们以陶瓷颜料为基本着色料，用溶胶—凝胶法制备，以连续式喷墨打印墨水的质量标准为参照标准。经测试，所制墨水的电导率、表面张力、粘度等理化性能完全符合喷墨打印墨水的要求，适用喷墨打印陶瓷装饰工艺的需要。研究了ｐＨ值、反应温度、硝酸用量、煅烧温度等因素对黄色墨水性能的影响。黑色墨水制成时为红棕色，煅烧后为黑色。黄色墨水的制备与实验条件有关，在一定条件下，黄色墨水制成时颜色与煅烧后颜色均为黄色。

【关键词】：陶瓷，黑色，喷墨打印，理化性能

为红棕色，　煅烧后为黑色。黄色墨水的制备与实验条

件有关，在一定条件下，黄色墨水制成时颜色与煅烧后颜色均为黄色。

２　　　实验过程

２．１黑色陶瓷墨水的制备

２．１．１氢氧化铁溶胶的制备

氢氧化铁溶胶的制备包括水解法和吸附法。１、水解法：在２５０ｍｌ烧杯中放入９５ｍｌ蒸馏水，加热至沸；在不断搅拌的过程中，向沸水中慢慢滴加１０％的氯化铁溶液５ｍｌ；加完后，继续沸腾几分钟，氯化铁水解，得红棕色氢氧化铁溶胶：

｛ｍ［Ｆｅ（ＯＨ）３］　ｎＦｅＯ＋　（ｎ－ｘ）Ｃｌ－｝Ｘ＋ ｘＣｌ－

２、吸附法：称量ＦｅＣｌ３．６Ｈ２Ｏ固体，溶于蒸馏水中，制备２ｍｏｌ／Ｌ的氯化铁溶液；用浓氨水稀释制备３ｍｏｌ／Ｌ氨水；在不断搅拌下，将氨水滴入装有氯化铁溶液的１００ｍｌ烧杯中；开始时沉淀随着搅拌立即溶解，而后逐渐变为棕黑色，再加入氨水，得氢氧化铁胶体沉淀；逐滴加入２ｍｏｌ／Ｌ　氯化铁溶液，不断搅拌，沉淀回复为溶胶。

２．１．２黑色陶瓷墨水的制备

从文献上查得黑色陶瓷墨水所含颜料的化学成分为Ｆｅ２Ｏ３　７０．４％；ＣｏＯ　　２９．６％。在电磁搅拌下向红棕色的氢氧化铁溶胶中加入配方量的氯化钴溶液，经过充分混合半小时，，即可得黑色陶瓷墨水（水解法氢氧化铁溶胶得到的墨水记为黑色１；吸附法氢氧化铁溶胶得到的墨水记为黑色２），它们制成时均为红棕色。２．１．３黑色陶瓷墨水的干燥和煅烧

在９０℃的水温下，对少量墨水进行水浴干燥，时间约６小时，产品由红棕色慢慢变为棕黑色浓缩液，再变为砖红色及深橘红色，最后成为棕黑色胶状物。将胶状物放入真空干燥器中干燥约４小时，取出后转移至坩埚中，在５００℃高温下煅烧，最后得到黑色粉末。

１　　　前　言

当前，陶瓷产品生产新技术革命在科技领域取得了突破性进展，推动现代陶瓷企业从传统技术时代步入高科技时代。现代陶瓷在不断更新，陶瓷装饰也在不断发展，计算机现代化手段的引入已是今后陶瓷产品装饰发展方向的必然趋势［１］。与喷墨打印装饰技术配套的新型墨水也已面世。２００４年９月２８日和１０月１日，反映世界陶瓷产品的最新水平和流行趋势的博罗尼亚陶瓷展和米尼陶瓷展分别开幕，在装饰材料和装饰技术上的顶尖产品是福禄公司的喷墨打印装饰技术，其耗材为陶瓷质专用油墨，采用喷嘴喷成雾状，整个操作由电脑数码控制，还可远距离传送。油墨利用率高，印刷质量也高，成本与胶辊印刷大致相当，因而具有很大的潜在竞争力。这种装饰机械和装饰技术的成功推出意味着陶瓷装饰技术的一场革命［２］。作为陶瓷大国的我国，加强与喷墨打印装饰技术配套的陶瓷装饰墨水的系统、深入研究十分必要。

在资料调研和前段时间工作的基础上［３、１２］，本文继续介绍黑色及黄色陶瓷表面装饰墨水的具体制备过程。通过正交实验，确立了这两种墨水的实验室最佳制备工艺。对制备出来的黑、黄两种墨水试样进行理化性能（包括粘度、电导率、表面张力等）的测试，结果表明完全符合连续式喷墨打印机对墨水的技术要求。对影响黄色墨水理化性能的因素如ｐＨ值、反应温度、硝酸用量、煅烧温度等进行了讨论。黑色墨水制成时

２．２黄色陶瓷墨水的制备：

黄色陶瓷墨水采用色料为钒锆黄，其主要化学成分为ＺｒＯ２　９１．５％；Ｖ２Ｏ３　８．５％。

２．２．１　制备基本步骤：

称量水合氯氧化锆（ＺｒＯＣｌ２ ８Ｈ２Ｏ）置于烧杯中，加入１００ｍｌ蒸馏水，将烧杯置于７０℃的水浴中；把白色粉末状偏钒酸铵（ＮＨ４ＶＯ３，不溶于水）加入１０ｍｌ　３ｍｏｌ／Ｌ硝酸中，偏钒酸铵先变成红色颗粒状，不断搅拌使其溶解，得到黄色溶液；在搅拌下，将偏钒酸铵溶液加

收稿日期：２００５－０８－０９

基金项目：由江西省自然科学基金项目（０５２００７０　）、江西省材料科学与工程研究中心基金（ＺＸ２００４０１００５）资助作者简介：吴小琴（１９５７－），女，副教授，研究方向为剖析和精细化学品。

２８　│中国陶瓷│ＣＨＩＮＡ　ＣＥＲＡＭＩＣＳ│２００６（４２）第　２期

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