一种大理石裂纹效果的抗菌陶瓷喷墨墨水及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大理石裂纹效果的抗菌陶瓷喷墨墨水及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤A、将溶剂、超分散剂、调节剂、消泡剂和防扩散剂混合搅拌配成混合溶液，然后加入0.1~5%抗菌复合物搅拌均匀；步骤B、加入渗透粉体及光致变色复合物，研磨然后加入溶剂和负离子复合物，研磨得墨水半成品；步骤C、过滤得墨水成品。和现有陶瓷墨水相比，本发明专利技术制造的陶瓷墨水配料科学，性能稳定，具有天然大理石纹路、色彩和质感，进一步提高瓷砖的装饰效果，还可在瓷片和仿古砖等领域广泛应用；经过合理的搭配光致变色复合物、负离子复合物和抗菌复合材料，使得陶瓷墨水具有优异抗菌、净化空气和光致变色特性，进一步拓宽了其应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了陶瓷
，特别是涉及了一种大理石裂纹效果的抗菌陶瓷喷墨墨水及其制备方法。
技术介绍
细菌，霉菌作为病原菌对人类和动植物有很大危害，影响人们的健康甚至危及生命，带来了重大的经济损失。因此抗菌材料及其制品的研究日益引起人们的关注，抗菌制品的需求将构成巨大的市场。光致变色是指由于光源的不同引起的光致变色和由反射、折射及干涉等物理现象引起的颜色变化。光致变色材料分为有机光致变色材料与无机光致变色材料，其中对无机光致变色材料的研究较少，主要包括过渡金属氧化物、金属卤化物和稀土配合物三种。对于环境保护方面，空气负离子可以消除室内异味和各种有害气体 。在室内装修过程中使用的装潢材料挥发出来的苯、甲醛、酮、氨等刺激性气体以及日常生活中剩菜剩饭酸臭味，香烟等对人体有害的异味，用富含负离子的材料，其释放的空气负离子都能有效地加以消除，达到净化空气的目的，并对金葡萄球菌、大肠杆菌、念珠菌及霉菌等有很好的抑制作用。陶瓷喷墨技术作为一种新的无接触、无压力、无印版的印刷技术，无疑将当今瓷砖时装化、个性化、艺术化、小批量、多花色、低碳环保的发展趋势推向了一个新的高度。自2009 年我国引进第一台陶瓷喷墨机以来，陶瓷喷墨印刷技术的发展突飞猛进，并得到大量应用。经过几年的发展，陶瓷喷墨产品的市场占有率越来越高，也将陶瓷喷墨技术的优势发挥的淋漓尽致。大理石瓷砖是具有天然大理石纹路、色彩和质感的一类瓷砖产品，部分大理石瓷砖产品通过复杂的丝网漏印方式来达到具有下凹效果的纹路。但是目前鲜有报道关于功能型的大理石纹路效果的陶瓷墨水，因此技术有待改进和提高，亟需研发功能型及具有大理石裂纹效果的陶瓷墨水，如抗菌、防静电、除臭剂、光致变色、负离子等功能，进一步扩宽其应用范围。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种大理石裂纹效果的抗菌陶瓷喷墨墨水及其制备方法本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种大理石裂纹效果的抗菌陶瓷喷墨墨水的制备方法，其包括以下步骤：步骤A、将一半溶剂、2~8%超分散剂、1~4%调节剂、0.01~0.3%消泡剂和0.1~2%防扩散剂混合搅拌配成混合溶液，然后加入0.1~5%抗菌复合物搅拌均匀，移至卧式砂磨机中继续搅拌，3000~4000转/min；步骤B、向卧式砂磨机中缓慢加入40~50%渗透粉体及1~5%负离子复合物，并在加完后继续研磨直到墨水平均粒径低于600nm，然后加入另一半溶剂和0.3~4%光致变色复合物，继续研磨至墨水平均粒径控制在200~400nm，得墨水半成品；步骤C、将步骤B得到的墨水半成品在 80~100℃的恒温搅拌缸中，然后进行抽真空、高速振动、过滤，得到墨水成品。一种大理石裂纹效果的抗菌陶瓷喷墨墨水，按质量百分比计由以下成分组成：40~50%渗透粉体、2~8%超分散剂、1~4%调节剂、0.01~0.3%消泡剂、0.1~2%防扩散剂、0.1~5%抗菌复合物、1~5%负离子复合物及0.3~4%光致变色复合物，余量为溶剂。在本专利技术中，所述渗透粉体为V2O5、NH4VO3、BiVO4、CaV2O6、WO3、CaWO4、Bi2W3O12中的一种或多种。所述超分散剂包括Solsperse5000、Solsperse32600、Solsperse54000、Silok®7010、SUP1400。所述调节剂为醚类、醇类、酮类中的一种或几种，具体为乙二醇二丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二丙二醇二丁醚、月桂醇、肉豆蔻醇、佛尔酮、5- 壬酮中的一种或几种。所述消泡剂为 BYK-065、BYK-066N 或BYK-088。所述防扩散剂为聚丙二醇2000、异构十醇聚氧乙烯醚E-05 或甘油聚氧丙烯醚HSH-330。所述溶剂为十六烷、十五烷、松香醇、三甲基壬醇、十一醇、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、十四酸甲酯、油酸丁酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸戊酯、马来酸二辛酯、己二酸二乙酯和月桂酸异丙酯中的一种或几种。在本专利技术中，所述负离子复合物制备方法如下：将5~10%珊瑚化石、10~15%电气石、20~35%蛋白石、1~5%蛇纹石、5~10%麦饭石、1~5%奇冰石、1~5%北投石、1~5%医王石、5~10%贝壳、10~15%硅藻土、1~3%三氧化二铁、2~5%三氧化二铝、3~8%氧化锆和1~5%磷酸锆混合均匀，加入碾磨设备中进行超细粉碎，直至颗粒直径分布在50~80nm，过筛，干燥，即可制得所述负离子粉。取5~10g负离子粉分散于100~200ml超纯水中，水浴超声1~2h获得均匀和稳定的分散液；将具有碳纳米管网状膜的基板置于约8℃时，将分散液加入内凹形状的基板中，同时，来回滚动滚轮，使该分散液均匀分散于该碳纳米管网状膜中，由于碳纳米管在8℃附近时具有亲水性，该分散液被吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞；升温至约25℃，碳纳米管具有疏水性并将水分子赶走只留下负离子粉吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞中；干燥后，将吸附有负离子粉的碳纳米管网状膜刮离该基板，获得负离子粉/碳纳米管。在本专利技术中，所述光致变色复合物制备方法如下：氮气环境下，将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:1~3混合，同时加入光致变色粉，磁力搅拌60~120min后加入苯胺，光致变色粉与苯胺质量比为1:5~10；持续搅拌60~90min后，逐滴滴加过硫酸铵，苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1；20℃～30℃下反应12~36h；丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥，碾磨得纳米聚苯胺/光致变色粉复合物；将1~10g纳米聚苯胺/光致变色粉复合物超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比4:1的水和氨水，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯，调节pH值为9~10，反应温度为20~25℃，反应60~90min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将该沉淀干燥，以得到纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2；将纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2置于氩气气氛下进行800~1000℃热处理1~2h，去除聚苯胺，光致变色粉/多孔SiO2，即光致变色复合物。其中，所述光致变色粉为MoO3纳米粉和/或稀土氧化物，所述稀土氧化物为Nd2O3、Er2O3、Pr2O3、CeO2、Sm2O3、La2O3、Y2O3、Yb2O3、Ho2O3中至少一种。在本专利技术中，所述抗菌复合物可通过以下方法制得：（1）称取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以500~600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1~3g高锰酸钾粉末，缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应3~5h；快速加入100~150ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天，得石墨烯量子点（GQDs）悬浮液；100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照30~60min，激光辐照功率为0.5~2W；备用；（2）超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大理石裂纹效果的抗菌陶瓷喷墨墨水的制备方法，其包括以下步骤：步骤A、将一半溶剂、2~8%超分散剂、1~4%调节剂、0.01~0.3%消泡剂和0.1~2%防扩散剂混合搅拌配成混合溶液，然后加入0.1~5%抗菌复合物搅拌均匀，移至卧式砂磨机中继续搅拌，3000~4000转/min；步骤B、向卧式砂磨机中缓慢加入40~50%渗透粉体及1~5%负离子复合物，并在加完后继续研磨直到墨水平均粒径低于600nm，然后加入另一半溶剂和0.3~4%光致变色复合物，继续研磨至墨水平均粒径控制在200~400nm，得墨水半成品；步骤C、将步骤B得到的墨水半成品在 80~100℃的恒温搅拌缸中，然后进行抽真空、高速振动、过滤，得到墨水成品。

【技术特征摘要】
1.一种大理石裂纹效果的抗菌陶瓷喷墨墨水的制备方法，其包括以下步骤：步骤A、将一半溶剂、2~8%超分散剂、1~4%调节剂、0.01~0.3%消泡剂和0.1~2%防扩散剂混合搅拌配成混合溶液，然后加入0.1~5%抗菌复合物搅拌均匀，移至卧式砂磨机中继续搅拌，3000~4000转/min；步骤B、向卧式砂磨机中缓慢加入40~50%渗透粉体及1~5%负离子复合物，并在加完后继续研磨直到墨水平均粒径低于600nm，然后加入另一半溶剂和0.3~4%光致变色复合物，继续研磨至墨水平均粒径控制在200~400nm，得墨水半成品；步骤C、将步骤B得到的墨水半成品在 80~100℃的恒温搅拌缸中，然后进行抽真空、高速振动、过滤，得到墨水成品。2.根据权利要求1所述的大理石裂纹效果的抗菌陶瓷喷墨墨水的制备方法，其特征在于，所述抗菌复合物的制备方法如下：（1）称取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以500~600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1~3g高锰酸钾粉末，缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应3~5h；快速加入100~150ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天，得GQDs悬浮液；100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照30~60min，激光辐照功率为0.5~2W；备用；（2）超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液，超声搅拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；（3）取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中；逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液，30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1~0.2:0.2~0.4；继续超声搅拌，调节混合溶液PH值至7.0；边超声搅拌，边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼，在30~40℃下还原反应0.5~1h；之后，再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼，在85℃下还原反应30~48h后；过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；（4）将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比3~5:1的水和氨水，搅拌均匀后加入，调节pH值为9~10，反应温度为20~25℃，反应30~60min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h，冷却至室温后，浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min，去除表面局部二氧化硅，离心并干燥，获得抗菌粉；（5）氮气环境下，将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比2~4:2混合，同时加入步骤（4）制得的抗菌粉，磁力搅拌60~120min后加入苯胺，抗菌粉与苯胺质量比为2:12~18；持续搅拌60~90min后，逐滴滴加过硫酸铵，苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1；20℃～30℃下反应15~30h；丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥，碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物；（6）用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，向溶胶中加入占溶胶0.01~1.0wt％的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物，混合均匀；静置陈化3～5d后置烘箱60℃～120℃烘干；碾磨后将所得复合物400～550℃下煅烧1~2h，去除聚苯胺，得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物；（7）取1~3g多孔二氧化钛/抗菌粉复合物分散于100~200ml超纯水中，水浴超声2h获得均匀和稳定的分散液；将具有碳纳米管网状膜的基板置于约8℃时，将分散液加入内凹形状的基板中，同时，来回滚动滚轮，使该分散液均匀分散于该碳纳米管网状膜中，由于碳纳米管在8℃附近时具有亲水性，该分散液被吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞；升温至约25℃，碳纳米管具有疏水性并将水分子赶走只留下多孔二氧化钛/抗菌粉复合物吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞中；干燥后，将吸附有多孔二氧化钛/抗菌粉复合物的碳纳米管网状膜刮离该基板，获得抗菌复合物。3.根据权利要求2所述的大理石裂纹效果的抗菌陶瓷喷墨墨水的制备方法，其特征在于，步骤（4）和（5）之间增加一步骤：取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:1~5；10~100W超声60~120min，静置，去离子水洗涤数次，干燥得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉。4.一种大理石裂纹效果的抗菌陶瓷喷墨墨水的制备方法，其包括以下步骤：步骤A、将一半溶剂、2~8%超分散剂、1~4%调节剂、0.01~0.3%消泡剂和0.1~2%防扩散剂混合搅拌配成混合溶液，然后加入0.1~5%抗菌复合物搅拌均匀，移至卧式砂磨机中继续搅拌，3000~4000转/min；步骤B、向卧式砂磨机中缓慢加入40~50%渗透粉体及1~5%负离子复合物，并在加完后继续研磨直到墨水平均粒径低于600nm，然后加入另一半溶剂和0.3~4%光致变色复合物，继续研磨至墨水平均粒径控制在200~400nm，得墨水半成品；步骤C、将步骤B得到的墨水半成品在 80...

【专利技术属性】
技术研发人员：于庆九，邱杰华，
申请(专利权)人：佛山市高明区海帝陶瓷原料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44