專利名稱：一種陶瓷墨水用紅色色料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及應用于陶瓷墨水的紅色色料的制備方法，尤其涉及一種陶瓷墨水用紅色色料及其制備方法。
背景技術：
陶瓷墨水用的色料和一般的色料相比，主要的區(qū)別在于陶瓷墨水用的色料需要加工到某一級別的細度(如D90〈l μ m)才能使用，但經(jīng)過磨細后的色料會比磨細前的發(fā)色要淺?，F(xiàn)有技術中，為了提高色料磨細后的發(fā)色強度，主要都是在合成方法上進行研究和嘗試，但這些合成方法無論在技術上還是操作條件的要求上都很高，有些需要特定的設備，或者需要非常嚴格的合成條件，這對于本領域奉行的“操作簡便，成本低，效率高”的工業(yè)化宗旨來說，都是不盡如人意的，所以，盡管已經(jīng)研發(fā)出多種陶瓷墨水用的色料，但色料的彩色范圍仍較窄，其中，紅色色系(主要是指桃紅色)的色料高溫燒成后發(fā)色效果仍不理想，很大程度上制約了陶瓷墨水在陶瓷磚裝飾上的應用。由此可見，如何進行技術改進，提供一種陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，其對操作條件的要求低，且得到的陶瓷墨水用紅色色料在后期加工后，能保持較好的發(fā)色強度，這是本領域目前需要解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，工藝簡便，制得的陶瓷墨水用紅色色料在后期的加工后，能保持發(fā)色強度。基于此，本發(fā)明還提供一種陶瓷墨水用紅色色料。為解決以上技術問題，本`發(fā)明的技術方案是:一種陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，包括如下步驟:I)晶種制備將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比(0.8 1.1): (0.9 1.2):(0.85 1.2): (0.115 0.135)混合均勻，得混合物；將混合物與瑪瑙球石、水按100: (460 545):(55 65)的重量比混合、研磨，直至粒徑細度達到D90 < 5μπι，再將研磨后的混合物進行干燥、過篩，而后加入占總重量3% 5%的硼化物混勻，而后煅燒、研磨、干燥，得到晶種；2)色料制備將硅灰石、二氧化錫、石英、鉻黃按摩爾比(0.8 L I):(0.9 L 2):(0.85 1.2): (0.11 0.13)混合均勻，再加入占總重量2%-5%的晶種以及占總重量3% 5%的鋇化合物，混勻后煅燒、研磨、干燥，即得成品。優(yōu)選地，步驟2)中，硅灰石、二氧化錫、石英、鉻黃在混合前先處理至細度為5 μ m-10 μ m。優(yōu)選地，步驟I)中的干燥在150°C以下的溫度環(huán)境進行。優(yōu)選地，所述鋇化合物為碳酸鋇或氯化鋇或硝酸鋇或硫酸鋇或氟化鋇。
優(yōu)選地，所述硼化物為硼砂或硼酸。優(yōu)選地，步驟I)中煅燒的工藝條件為:煅燒溫度從30°C升至500°C，升溫4H ;煅燒溫度從500°C升至1000°C，升溫4H ;煅燒溫度從1000°C升至1200°C 1300°C，升溫5H ;在1200°C 1300°C下恒溫4H，然后自然降溫。優(yōu)選地，步驟2)中煅燒的工藝條件均為:煅燒溫度從30°C升至500°C，升溫4H ;煅燒溫度從500°C升至1000°C，升溫4H ;煅燒溫度從1000°C升至1200°C 1250°C，升溫3H ；在1200°C 1250°C下恒溫4H，然后自然降溫。優(yōu)選地，步驟I)中，研磨后使煅燒物細度至3 μ m 5 μ m。優(yōu)選地，步驟I)中，研磨具體為:用球磨機球磨70 82小時。本發(fā)明公開的一種陶瓷墨水用紅色色料，由前述的制備方法制成。本發(fā)明的陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，由于選用顆粒細小的具備微晶相的原料，使得得到的色料在后期加工后，發(fā)色強度提高、產(chǎn)品穩(wěn)定性提高，能夠達到陶瓷墨水的發(fā)色強度要求；由于先制作晶種，再將制作得到的晶種與原料混合來合成色料，所以使得工藝簡便，色料合成難度低，對操作條件的要求不高，整個工藝的操作速度快。
具體實施例方式為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。本發(fā)明的構(gòu)思為:采用具備微晶相的原料合成色料，增強產(chǎn)品的發(fā)色強度和高溫穩(wěn)定性，并在在制備過程引入晶種，使色料得合成難度降低，保證合成速度和高溫穩(wěn)定性。首先，制備晶種 時，通過球磨加細的方式改變原料的細度活性及混合均勻度。因為固體粉末混合時小于占總量1%的物料是很難均勻分散到體系中去，通過球磨加細的方式使鉻化物等物料均勻分布且細度達到細化。根據(jù)固相反應機理，高度分布均勻的物料經(jīng)過煅燒更容易發(fā)生高溫固相反應，所以更容易形成榍石型載體，同時鉻化物更多地進入晶格中去，煅燒后的產(chǎn)物經(jīng)過加細，使粒徑D90達3 μ m 5 μ m，用作晶種。其次，制備色料的時候，采用細度D90達5 μ m-10 μ m的原料，原料細度夠細，有利于固體粉料的混合充分，并且原料高溫分解時，就會形成更多的缺陷晶格，有缺陷的原料晶格反應活性非常高，對于載體的合成以及鉻化物溶入載體中形成穩(wěn)定晶體非常有利，隨著鉻化物不斷溶入到載體中，礦物的發(fā)色不斷增強，穩(wěn)定性亦逐步提高(榍石型載體合成得越完整耐高溫性越好)，紅度值越高，呈色就更加穩(wěn)定。具體說來，本發(fā)明的陶瓷墨水用紅色色料的制備方法包括兩大步驟，即晶種的合成、色料的制備，具體如下:I)晶種制備將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比(0.8 1.1):(0.9 1.2):(0.85 1.2): (0.11 0.13)混合均勻，得混合物；將混合物與瑪瑙球石、水按100: (460 545):(55 65)的重量比混合、研磨，直至粒徑細度達到D90彡5 μ m,再將研磨后的混合物進行干燥、過篩，而后加入占總重量3% 5%的硼化物，混勻而后煅燒、研磨、干燥，得到晶種；2)色料制備將硅灰石、二氧化錫、石英、鉻黃按摩爾比(0.8 L I):(0.9 L 2):(0.85 1.2): (0.11 0.13)混合均勻，再加入占總重量2%-5%的晶種以及占總重量3% 5%的鋇化合物，混勻后煅燒、研磨、干燥，即得成品。由以上制備方法制得的陶瓷墨水用紅色色料，具有以下特性:外觀:粉紅色粉末；明度:46彡 L 彡 54;色相:24彡 a 彡 29 ;色相:-3彡 b 彡 13。以下通過實施例進行詳細說明:實施例一本實施例中，陶瓷墨水用紅色色料的制備方法包括如下步驟:1、晶種制備:I)將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比1:1:1:0.125配制混合均勻；2)將上述混合物與瑪瑙球石及水按重量比100:500:60混合，然后用球磨機球磨約72小時，球磨后粒徑達到D90 < 5 μ m;3)將上述混合物在150°C以下溫度的環(huán)境中干燥，使干燥后的混合物含水率
<0.5% ;將干燥物過325`目篩網(wǎng)；4)將上述過篩后的混合物與濃度為99%的硼化物按96.5:3.5的質(zhì)量比混合并攪拌均勻；5)將上述混合物裝入坩堝煅燒，煅燒的工藝條件為:30°C -500°C，升溫4H;500°C -1000°C，升溫 4H；1000°C _1300°C，升溫 5H ;在 1300°C下恒溫 5H，自然降溫；6)將上述煅燒物球磨，粒徑D90達到3μπι 5μπι，在150°C下干燥，過325目篩網(wǎng)，即為晶種成品，備用；2、色料制備:I)將硅灰石、二氧化錫、石英、鉻黃按摩爾比1:1:1:0.125混合均勻；2)再加入步驟I制得的晶種以及鋇化合物，混合均勻得到混合物，晶種的加入量占混合物總重量的3%，鋇化合物的加入量占混合物總重量的3.5% ；3)將上述混合物裝入坩堝煅燒30°C 500°C，升溫4H ；500°C -1000°C，升溫4H ；IOOO0C -1250°C，升溫3H;1250°C恒溫4H，自然降溫200°C以下卸。4)將上述煅燒物球磨，粒徑D90控制在16μπι 18μπι，干燥(彡150°C)，過250目篩網(wǎng)，即得陶瓷墨水用紅色色料。將以上得到的紅色色料進行細度及發(fā)色檢測，檢測結(jié)果如下:1、細度檢測測試所得數(shù)據(jù):細度D90為:16.8 μ m。2、發(fā)色對比檢測紅色色料所使用的釉色基礎釉式:0.276K20 0.003Fe203 3.5Si020.066Na20 0.522A1203 0.658Ca0向基礎釉中外加質(zhì)量分數(shù)為5%的本實施例的紅色色料及現(xiàn)有技術中沒加入晶種制備的產(chǎn)品做發(fā)色對比，分別標注為A和B，釉燒溫度為1100°C，燒成時間為60分鐘，保溫時間15-30分鐘，測試色差值:測試所得數(shù)據(jù):A樣品:L:48.51 a:26.87 b:10.64。測試所得數(shù)據(jù):B樣品:L:50.34 a:21.56 b:8.99以上數(shù)據(jù)說明本實施例通過加入晶種制備的色料呈桃紅色，發(fā)色深，紅度值高，品質(zhì)提聞約20%。實施例二本實施例中，陶瓷墨水用紅色色料的制備方法包括如下步驟:1、晶種制備:I)將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比1:1:1:0.11配制混合均勻；2)將上述混合物與瑪瑙球石及水按重量比100:500:60混合；球磨機球磨約78小時，球磨后粒徑達到D90 ^ 5μπι;3)將上述混合物在150°C以下的溫度環(huán)境中干燥，使干燥后的混合物含水率
<0.5% ;將干燥物過325目篩網(wǎng)；4)將上述過篩后的混合物與濃度為99%的硼酸按95:5的質(zhì)量比混合并攪拌均勻； 5)將上述混合物裝入坩堝煅燒，煅燒的工藝條件為:30°C -500°C，升溫4H;500°C -1000°C，升溫 4H；1000°C -1200。。，升溫 5H ;1200°C恒溫 5H，自然降溫；6)將上述煅燒物球磨，粒徑090達到3“!11-5 4 111，干燥(彡150°C)，過325目篩網(wǎng)，即為晶種成品，備用；2、色料制備:I)將硅灰石、二氧化錫、石英、鉻黃按摩爾比1.1:1.1:1:0.115混合均勻；2)再加入步驟I制得的晶種以及鋇化合物，混合均勻得混合物，晶種的加入量占混合物總重量的5%，鋇化合物的加入量占混合物總重量的4% ；3)將上述混合物裝入坩堝煅燒30°C 500°C，升溫4H ；500°C -KKKTC，升溫4H ；IOOO0C -1200。。，升溫3H ;1200°C恒溫4H，自然降溫200°C以下卸料。4)將上述煅燒物球磨，粒徑D90控制在16μπι 18μπι，干燥(彡150°C)，過250目篩網(wǎng)，即得呈桃紅色的紅色色料。將以上得到的紅色色料進行細度及發(fā)色檢測，檢測結(jié)果如下:1、細度檢測測試所得數(shù)據(jù):紅色色料的細度為D90:16.8 μ m。2、發(fā)色對比檢測紅色色料所使用的釉色基礎釉式:0.216K20 0.003Fe203 3.5Si020.036Na20 0.622A1203 0.658Ca0向基礎釉中外加質(zhì)量分數(shù)為5%的本實施例制得的紅色色料及現(xiàn)有技術沒加入晶種制備的產(chǎn)品做發(fā)色對比，分別標注為C和D，釉燒溫度為1200°C，燒成時間為60分鐘，保溫時間15-30分鐘，測試色差值:測試所得數(shù)據(jù):C樣品:L:49.61 a:27.87 b:11.62。測試所得數(shù)據(jù):D樣品:L:53.51 a: 15.26 b:18.12。
以上數(shù)據(jù)說明本實施例通過加入晶種制備得到的紅色色料呈桃紅色，在高溫使用的情況下能穩(wěn)定發(fā)色，更完全地合成榍石型晶體，耐高溫性能好，而現(xiàn)有技術中沒加入晶種制備的D樣品發(fā)色褪色，發(fā)色穩(wěn)定性差。實施例三本實施例中，陶瓷墨水用紅色色料的制備方法包括如下步驟:1、晶種制備:I)將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比0.9:1.1:1:0.135配制混合均勻；2)按上述混合物與瑪瑙球石及水按100:450:56的質(zhì)量比混合，用球磨機球磨約80小時，球磨后粒徑達到D90≤5 μ m;3)將上述混合物在150°C以下的溫度環(huán)境中干燥，使干燥后的混合物含水率
<0.5% ;將干燥物過325目篩網(wǎng)；4)將上述過篩后的混合物與濃度為99%的硼酸按96:4的質(zhì)量比混合并攪拌均勻；5)將上述混合物裝入坩堝煅燒，煅燒的工藝條件為:30°C -500°C，升溫4H;500°C -1000°C，升溫 4H；1000°C _1300°C，升溫 5H ;1300°C下恒溫 5H，自然降溫；6)將上述煅燒物球磨，粒徑090達到3“!11-5 4 111，干燥(彡150°C)，過325目篩網(wǎng)，即為晶種成品，備用；2、色料制備:I)將硅灰石、二氧化錫、石英、鉻黃按摩爾比0.9:1.1:1:0.135混合均勻；2)再加入步驟I制得的晶種以及鋇的化合物，混合均勻，晶種的加入量占晶種及鋇化合物加入后混合物總重量的4%，鋇化合物的加入量占晶種及鋇化合物加入后混合物總重量的3.5% ；3)將上述混合物裝入坩堝煅燒30°C 500°C，升溫4H ；500°C -KKKTC，升溫4H ；IOOO0C -1200°C，升溫3H ;1200°C恒溫4H，自然降溫200°C以下卸。4)將上述煅燒物球磨，粒徑D90控制在16μπι 18μπι，干燥(彡150°C)，過250目篩網(wǎng)，即得紅色色料。將以上得到的紅色色料進行細度及發(fā)色檢測，檢測結(jié)果如下:1、細度檢測測試所得數(shù)據(jù):細度為D9tl: 16.8 μ m。2、發(fā)色檢測紅色色料所使用的釉色基礎釉式:0.206K20 0.003Fe203 3.2Si02 0.712Zn00.036Na20 0.42A1203 0.621Ca0向基礎釉中外加質(zhì)量分數(shù)為5%的本實施例制得的紅色色料及現(xiàn)有技術的沒加入晶種制備的產(chǎn)品做發(fā)色對比，分別標注為E和F，釉燒溫度為1100°C，燒成時間為60分鐘，保溫時間15-30分鐘，測試色差值:測試所得數(shù)據(jù):E樣品:L:50.31 a:27.87 b:10.64。測試所得數(shù)據(jù):F樣品:L:48.31 a: 16.82 b:9.54。不穩(wěn)定的榍石型色料在含鋅高的釉料中使用時會出現(xiàn)鉻溶出與釉中的氧化鋅反應導致色料發(fā)色偏暗偏綠，紅度值降低。以上數(shù)據(jù)可看出本實施例的紅色色料在含鋅高的釉料中能穩(wěn)定發(fā)色，紅度值高，合成的榍石型載體色料完全且能穩(wěn)定存在，而現(xiàn)有技術的沒加入晶種制得的普通桃紅色料F樣品發(fā)色暗，紅度值低，且由于晶格中的鉻離子與氧化鋅發(fā)生了反應而造成發(fā)色不穩(wěn)定。由發(fā)色數(shù)據(jù)可以看出，本實施例的制備方法制得的紅色色料在高溫情況下能穩(wěn)定發(fā)色，同時發(fā)色清亮、紅度值高，在含鋅高的釉料使用時合成的榍石型載體能穩(wěn)定存在，不會出現(xiàn)鉻離子溶出而導致發(fā)色不穩(wěn)定。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出的是，上述優(yōu)選實施方式不應視為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護 范圍。
權利要求
1.一種陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)晶種制備 將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比(0.8 1.1):(0.9 1.2):(0.85 1.2):(0.115 0.135)混合均勻，得到混合物；將混合物與瑪瑙球石、水按100: (460 545):(55 65)的重量比混合、研磨，直至粒徑細度達到D90彡5 μ m,再將研磨后的混合物進行干燥、過篩，而后加入占總重量3% 5%的硼化物混勻，而后煅燒、研磨、干燥，得到晶種； 2)色料制備 將硅灰石、二氧化錫、石英、鉻黃按摩爾比(0.8 1.1):(0.9 1.2):(0.85 1.2):(0.11 0.13)混合均勻，再加入占總重量2%-5%的晶種以及占總重量3% 5%的鋇化合物，混勻后煅燒、研磨、干燥，即得成品。
2.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，其特征在于，步驟2)中，硅灰石、二氧化錫、石英、鉻黃在混合前先處理至細度為5 μ m-10 μ m。
3.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，其特征在于，步驟I)中的干燥在150°C以下的溫度環(huán)境進行。
4.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，其特征在于，所述鋇化合物為碳酸鋇或氯化鋇或硝酸鋇或硫酸鋇或氟化鋇。
5.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，其特征在于，所述硼化物為硼砂或硼酸。
6.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，其特征在于，步驟I)中煅燒的工藝條件為:煅燒溫度從30°C升至500°C，升溫4H ;煅燒溫度從500°C升至1000°C，升溫4H ;煅燒溫度從1000°C升至1200°C 1300°C，升溫5H ;在1200°C 1300°C下恒溫4H，然后自然降溫。
7.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，其特征在于，步驟2)中煅燒的工藝條件均為:煅燒溫度從30°C升至500°C，升溫4H ;煅燒溫度從500°C升至1000°C，升溫4H ;煅燒溫度從1000°C升至1200°C 1250°C，升溫3H ;在1200°C 1250°C下恒溫4H，然后自然降溫。
8.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，其特征在于，步驟I)中，研磨后使煅燒物細度至3 μ m 5 μ m。
9.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，其特征在于，步驟I)中，研磨具體為:用球磨機球磨70 82小時。
10.一種陶瓷墨水用紅色色料，其特征在于，由權利要求1 9任一項所述的制備方法制成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種陶瓷墨水用紅色色料的制備方法，包括如下步驟1)晶種制備將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比(0.8～1.1)∶(0.9～1.2)∶(0.85～1.2)∶(0.115～0.135)混合均勻，得混合物；將混合物與瑪瑙球石、水按100∶(460～545)∶(55～65)的重量比混合、研磨，直至粒徑細度達到D90≤5μm，再將研磨后的混合物進行干燥、過篩，而后加入占總重量3%～5%的硼化物，混勻而后煅燒、研磨、干燥，得到晶種；2)色料制備將硅灰石、二氧化錫、石英、鉻黃按摩爾比(0.8～1.1)∶(0.9～1.2)∶(0.85～1.2)∶(0.11～0.13)混合均勻，再加入占總重量2%-5%的晶種以及占總重量3%～5%的鋇化合物，混勻后煅燒、研磨、干燥，即得成品。本發(fā)明發(fā)色強度提高、產(chǎn)品穩(wěn)定性提高、工藝簡便，色料合成難度低。
文檔編號C04B41/86GK103145452SQ20131011002
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權日2013年3月29日
發(fā)明者周占明 申請人:佛山市南海萬興材料科技有限公司