【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷墨水，具体涉及一种光敏隐形防伪陶瓷墨水及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着喷墨打印装饰技术在建筑陶瓷行业的广泛应用，陶瓷砖的装饰趋于同质化，这也导致了假冒伪劣、串货等事件频发。为对陶瓷砖产品进行追溯，形成了一系列的防伪相关技术。最初的防伪追溯信息附加在产品包装上，通过更换包装很容易抹掉信息。目前应用最多的是在陶瓷砖底面或者侧面喷印传统墨水编码信息，但由于很多陶瓷砖烧结程度较高，所印的墨水信息只存在底面或侧面的表面，很容易用抛光设备打磨掉，同时该种方案形成的陶瓷砖一旦铺贴后，就无法获取信息。
2、现有陶瓷砖的隐形防伪技术大多存在工艺复杂，成本高或者对陶瓷砖的装饰效果产生影响的问题。如中国专利技术专利（公布号：cn105544921a）公开了一种陶瓷信息识别的制作方法及陶瓷砖，其将陶瓷砖侧边打孔，将含有信息的射频卡采用固化胶封装在孔内，该方法制备的陶瓷砖破坏了产品的结构，影响了产品的力学性能。中国专利技术专利（公布号：cn114349542a）公开了一种具有隐形防伪功能的瓷砖生产方法，其提供了一种隐形墨水，采用硅酸盐包裹的防伪材料作为墨水的固相，制备工艺复杂。中国专利技术专利（公布号：cn115433004a）公开了一种光致发光陶瓷粉体及其制备方法、陶瓷釉料及墨水与应用，其采用高温合成的稀土掺杂高温发光粉作为隐形材料，不仅工艺复杂，成本高；而且采用发光粉作为隐形材料存在余辉亮度对陶瓷砖装饰效果的影响，即当外界光源撤离后，由于余辉效应，隐形防伪码信息会持续显示一定的时间，对产品的装饰效果有较大的影响。
3、因此，亟需研发一种隐形防伪陶瓷墨水，不仅不影响陶瓷砖的装饰效果，而且制备方法简单易行，适用于产业化生产。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种光敏隐形防伪陶瓷墨水及其制备方法与应用，该陶瓷墨水利用稀土金属氧化物的瞬态发光特性作为防伪标识，可有效解决因现有稀土掺杂或稀土化合物发光材料存在余辉，而对产品的装饰效果产生影响的问题；且陶瓷墨水的原料成本低，制备方法简易。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种光敏隐形防伪陶瓷墨水，其原料组分按重量份计包括：光敏材料35-45份，有机溶剂55-60份，分散剂3-8份，消泡剂0.5-1.5份；所述光敏材料为稀土金属氧化物。
3、研究发现，稀土元素由于有未充满的4f电子壳层和4f电子被外层的5s、5p电子屏蔽的特性，使得稀土元素具有极其复杂的类线性光谱。对于纯稀土金属氧化物（包括单一稀土金属氧化物或几种稀土金属氧化物的混合物），在外界能量激发下，电子从基态能级跃迁到激发态能级，再返回基态能级，会形成瞬时发光现象。对于稀土化合物（包括稀土金属氧化物与其他非稀土原料高温反应后形成的含稀土化合物，或者几种稀土金属氧化物高温反应后形成的稀土掺杂化合物），在外界能量激发下，电子会在基态能级和激发态能级之间形成陷阱能级，电子在激发态能级返回基态能级的过程，部分电子会被限制在陷阱能级中，陷阱能级中的电子返回基态会形成余辉，因此掺杂或多组份形成的稀土化合物容易产生余辉效应。本专利技术的陶瓷墨水以纯稀土金属氧化物为光敏材料，可有效解决传统合成发光材料作为隐形防伪标识码存在的余辉问题，进而对产品的装饰效果产生影响。
4、在本专利技术的一些实施方式中，所述光敏材料选自氧化钪、氧化钇、氧化镧、氧化镥、氧化铈、氧化铕、氧化钆、氧化铽、氧化镱、氧化镨、氧化钕、氧化钷、氧化钐、氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化铥中的至少一种。
5、具体地，稀土离子在可见光波长范围有不同的吸收谱峰，造成不同离子会呈现出不同的颜色，其中钪（sc）、钇（y）、镧（la）、镥（lu）、铈（ce）、铕（eu）、钆（gd）、铽（tb）和镱（yb）在可见光波范围内没有吸收，因此这9种稀土离子是无色的。而镨（pr）、钕（nd）、钷（pm）、钐（sm）、镝（dy）、钬（ho）、铒（er）和铥（tm）在不同的可见光波范围内有吸收，因此这8种稀土离子有颜色，其中镨呈绿色、钕呈紫红色、钷呈粉红色、钐呈黄色、镝呈黄色、钬呈粉红色、铒呈微红色、铥呈绿色。因此，可据实际颜色需要对光敏材料进行相应的选择。
6、在本专利技术的一些实施方式中，所述光敏隐形防伪陶瓷墨水的最大粒径不超过300nm，且所述光敏隐形防伪陶瓷墨水的平均粒径为50-180nm。即陶瓷墨水中光敏材料的最大粒径不超过300nm，且平均粒径为50-180nm。合适光敏材料的粒径不仅有利于实现瞬态发光，且有利于提高墨水的稳定性。研究发现，当光敏材料的粒径过大时，经高温烧成后，在可见光下，其隐形效果不佳，对产品的装饰效果将产生一定的影响。
7、在本专利技术的一些实施方式中，所述有机溶剂为碳原子数为13-22的多碳异构烷烃，即从碳十三异构烷烃到碳二十异构烷烃。
8、具体地，传统的高温合成光敏材料的形貌较难控制，在研磨过程中容易出现很多棱角，导致墨水流动和分散性需要多种添加剂进行调控，如需另加防平剂、流平剂等。而本专利技术的稀土金属氧化物成分简单，且未经高温处理，硬度较低，研磨后呈颗粒状，容易分散和稳定，因此墨水中不需要添加过多的助剂。研究发现，多碳异构烷烃有利于提高含稀土金属氧化物的墨水的流动性，使喷墨打印更为顺畅。
9、在本专利技术的一些实施方式中，所述分散剂选自聚己二胺葵二酸、聚己二胺对苯二甲酸、聚间苯二胺对苯二甲酸中的至少一种。
10、在本专利技术的一些实施方式中，所述分散剂的数均分子量为500-800。
11、在本专利技术的一些实施方式中，所述消泡剂为辛基酚聚氧乙烯醚和/或壬基酚聚氧乙烯醚。
12、本专利技术的第二方面提供了上述光敏隐形防伪陶瓷墨水的制备方法，包括以下步骤：
13、（1）将光敏材料和分散剂加入有机溶剂中，混合，得浆料a；
14、（2）将所述浆料a进行研磨、过滤，得浆料b；
15、（3）在所述浆料b中加入消泡剂，混合，得所述陶瓷墨水。
16、在本专利技术的一些实施方式中，步骤（1）中，所述光敏材料的最大粒径不超过30μm，即光敏材料的初始粒径不超过30μm，以提高研磨效率。
17、在本专利技术的一些实施方式中，步骤（2）中，所述研磨采用超细研磨设备（如循环式砂磨机）进行研磨，所述研磨的介质为0.3-0.5mm粒径的氧化锆陶瓷微珠，且研磨介质填充率为75-85%。
18、在本专利技术的一些实施方式中，步骤（2）中，所述过滤的滤芯孔径为500nm。
19、在本专利技术的一些实施方式中，步骤（3）中，所述混合采用高速搅拌机进行搅拌，所述搅拌的转速为600-800rpm。
20、在本专利技术的一些实施方式中，步骤（3）中，所述光敏隐形防伪陶瓷墨水在室温（25℃）下的粘度为5-25mpa·s。
21、在本专利技术的一些实施方式中，步骤（3）中，所述光敏隐形防伪陶瓷墨水的表面张力为30-35mn·m-1。
22本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光敏隐形防伪陶瓷墨水，其特征在于，其原料组分按重量份计包括：光敏材料35-45份，有机溶剂55-60份，分散剂3-8份，消泡剂0.5-1.5份；所述光敏材料为稀土金属氧化物。
2.根据权利要求1所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水，其特征在于，所述光敏材料选自氧化钪、氧化钇、氧化镧、氧化镥、氧化铈、氧化铕、氧化钆、氧化铽、氧化镱、氧化镨、氧化钕、氧化钷、氧化钐、氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化铥中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水，其特征在于，所述光敏隐形防伪陶瓷墨水的最大粒径不超过300nm，且所述光敏隐形防伪陶瓷墨水的平均粒径为50-180nm。
4.根据权利要求1所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水，其特征在于，所述有机溶剂为碳原子数为13-22的多碳异构烷烃。
5.根据权利要求1所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水，其特征在于，所述分散剂选自聚己二胺葵二酸、聚己二胺对苯二甲酸、聚间苯二胺对苯二甲酸中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水，其特征在于，所述消泡剂为辛基酚聚氧乙烯醚和/或壬基酚聚
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，所述光敏隐形防伪陶瓷墨水在室温下的粘度为5-25mPa·s。
9.根据权利要求7所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，所述光敏隐形防伪陶瓷墨水的表面张力为30-35mN·m-1。
10.一种光敏隐形防伪陶瓷砖，其特征在于，包括隐形防伪码，所述隐形防伪码由权利要求1-6任意一项所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水喷墨打印而成。
...【技术特征摘要】
1.一种光敏隐形防伪陶瓷墨水，其特征在于，其原料组分按重量份计包括：光敏材料35-45份，有机溶剂55-60份，分散剂3-8份，消泡剂0.5-1.5份；所述光敏材料为稀土金属氧化物。
2.根据权利要求1所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水，其特征在于，所述光敏材料选自氧化钪、氧化钇、氧化镧、氧化镥、氧化铈、氧化铕、氧化钆、氧化铽、氧化镱、氧化镨、氧化钕、氧化钷、氧化钐、氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化铥中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水，其特征在于，所述光敏隐形防伪陶瓷墨水的最大粒径不超过300nm，且所述光敏隐形防伪陶瓷墨水的平均粒径为50-180nm。
4.根据权利要求1所述的光敏隐形防伪陶瓷墨水，其特征在于，所述有机溶剂为碳原子数为13-22的多碳异构烷烃。
5.根据权利要求1所述的光敏隐形防伪...
【专利技术属性】
技术研发人员：柯善军，蒙臻明，朱志超，马超，周军，张天杰，
申请(专利权)人：佛山欧神诺陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：
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