本發(fā)明涉及新型材料制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌功能墨水及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
抗菌材料從遠(yuǎn)古時(shí)代人們就開(kāi)始使用，人們發(fā)現(xiàn)用銀和銅容器留存的水不易變質(zhì)，后來(lái)皇宮達(dá)貴富人吃飯時(shí)又習(xí)慣使用銀筷子，民間又用銀制成飾品佩帶，我國(guó)民間很早就開(kāi)始認(rèn)識(shí)到銀等金屬有抗菌作用。
抗菌陶瓷磚是一種環(huán)保型新型功能材料，在保持陶瓷制品原有使用功能和裝飾效果的同時(shí)，增加消毒殺菌及化學(xué)降解功能，使其具有抗菌、除臭、保健等功能，從而能夠廣泛用于衛(wèi)生、醫(yī)療、家庭居室、民用或工業(yè)建筑。
目前，生產(chǎn)抗菌陶瓷磚主要方法有：(1)將抗菌劑直接引入釉料，一次燒成陶瓷抗菌釉面；(2)在底釉上噴涂抗菌釉層，中溫一次或二次燒成；(3)在普通陶瓷器件的表面，涂敷抗菌薄膜，低溫?zé)炯纯?。但是，在工業(yè)生產(chǎn)中，在陶瓷釉料配方中加入抗菌材料，實(shí)際抗菌材料加入量較大，生產(chǎn)成本過(guò)高；并且在陶瓷磚生產(chǎn)過(guò)程中，較易出現(xiàn)縮釉、釉裂等釉面缺陷；表面涂敷層法雖有較好的抗菌效果，但存在制備方法復(fù)雜，牢固度差等問(wèn)題。
因此，現(xiàn)有抗菌陶瓷磚生產(chǎn)技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種抗菌功能墨水及其制備方法和應(yīng)用，采用抗菌材料、溶劑和超分散劑制備成抗菌功能墨水，再進(jìn)一步制備抗菌陶瓷磚，豐富了現(xiàn)有陶瓷噴墨打印用墨水的功能，改變了將抗菌材料加入到陶瓷坯體或釉料中的生產(chǎn)方式，可減少抗菌材料加入量，降低生產(chǎn)成本。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種抗菌功能墨水，由抗菌材料、溶劑和超分散劑按質(zhì)量比10～40:50～85:3～10混合分散后，經(jīng)砂磨、除鐵、調(diào)節(jié)表面張力及粘度、過(guò)濾等工序加工而成。
根據(jù)以上方案，所述抗菌材料為納米tio2粉、納米zno粉、納米ag2o粉中的任意一種或一種以上的混合物。
根據(jù)以上方案，所述溶劑為白礦油、異丙基聯(lián)苯、異構(gòu)烷烴中的任意一種或一種以上的混合物。
根據(jù)以上方案，所述超分散劑為聚丙烯酸酯型分散劑。
一種抗菌功能墨水的制備方法，包括如下步驟：
1)按質(zhì)量比稱取抗菌材料、溶劑和超分散劑，置于攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌混合與分散；
2)將攪拌后的混合分散物置于砂磨機(jī)進(jìn)行砂磨；
3)將砂磨后的混合分散物進(jìn)行除鐵、調(diào)節(jié)表面張力和粘度、過(guò)濾等工序，即得產(chǎn)品抗菌功能墨水。
根據(jù)以上方案，所述攪拌機(jī)為籃式攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間為0.5h，攪拌轉(zhuǎn)速為600r/min。
根據(jù)以上方案，所述砂磨機(jī)為臥式砂磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為1100～1300r/min，砂磨時(shí)的砂磨效率為18～22kg/h，將所述攪拌后的混合分散物砂磨至細(xì)度為d10>0.2μm，d90為0.55～0.65μm，d100<1μm；所述抗菌功能墨水的粘度控制為8～20mpa·s、表面張力控制為20～30mn/m、比重控制為1.000～1.150g/cm3。
一種抗菌陶瓷磚的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：
1)配置陶瓷原料；
2)加水、減膠劑，球磨后制成陶瓷漿料；
3)將陶瓷漿料噴霧造粒，得到粉料；
4)將粉料壓制成型，形成陶瓷磚坯體；
5)坯體干燥；
6)施釉面；
7)印花；
8)噴墨打印抗菌功能墨水；
9)燒制成成品。
根據(jù)以上方案，所述噴墨打印抗菌功能墨水時(shí)，溫度控制在40～50℃，噴頭距印花后的陶瓷磚坯體距離為3.0～5.0mm，所述抗菌功能墨水用量為3～5g/m2。
本發(fā)明的抗菌陶瓷磚的生產(chǎn)方法中陶瓷原料為現(xiàn)有陶瓷技術(shù)的配方，噴墨打印抗菌功能墨水之前的各步驟的控制參數(shù)與現(xiàn)有陶瓷生產(chǎn)技術(shù)相同。
本發(fā)明使用超分散劑進(jìn)行懸浮分散，并用籃式攪拌機(jī)進(jìn)行預(yù)超級(jí)分散攪拌，后采用砂磨機(jī)進(jìn)行分散研磨，產(chǎn)出的墨水成品具備分散性好的特點(diǎn)；本發(fā)明是采用超分散劑并結(jié)合砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，成品顆粒度達(dá)到納米級(jí)別，分散混合充分均勻，穩(wěn)定性能高；本發(fā)明將抗菌材料制備成墨水，研磨達(dá)到一定要求的細(xì)度，并根據(jù)各種型號(hào)的噴墨機(jī)打印噴頭要求參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)墨水的表面張力及粘度，并經(jīng)過(guò)除鐵過(guò)濾，產(chǎn)出的墨水成品對(duì)各型號(hào)噴墨機(jī)打印噴頭適應(yīng)性良好；本發(fā)明將抗菌材料制備成墨水，通過(guò)噴墨機(jī)噴墨打印至瓷磚表面燒制成后抗菌瓷磚，與傳統(tǒng)抗菌磚生產(chǎn)相比大大減少了抗菌材料的用量，降低了抗菌磚的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的有益效果是：
1)本發(fā)明提供了一種新型抗菌功能墨水，使用超分散劑進(jìn)行懸浮分散，并用籃式攪拌機(jī)進(jìn)行預(yù)分散攪拌，后采用砂磨機(jī)進(jìn)行分散研磨，成品分散性好；采用超分散劑并結(jié)合砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，成品顆粒度達(dá)到納米級(jí)別，分散混合充分均勻，成品穩(wěn)定性能高；
2)本發(fā)明將抗菌材料制備成墨水，研磨達(dá)到一定要求的細(xì)度，并根據(jù)各種型號(hào)的噴墨機(jī)打印噴頭要求參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)墨水的表面張力及粘度，并經(jīng)過(guò)除鐵過(guò)濾，產(chǎn)出的墨水成品對(duì)各型號(hào)噴墨機(jī)打印噴頭適應(yīng)性良好；
3)本發(fā)明將抗菌材料制備成墨水，通過(guò)噴墨機(jī)噴墨打印至瓷磚表面燒制成后抗菌瓷磚，豐富了現(xiàn)有陶瓷噴墨打印用墨水的功能，改變了將抗菌材料加入到陶瓷坯體或釉料中的生產(chǎn)方式，與傳統(tǒng)抗菌磚生產(chǎn)相比，大大減少了抗菌材料的用量，降低了抗菌磚的生產(chǎn)成本；
4)本發(fā)明的抗菌功能墨水與釉面兼容性好，不會(huì)產(chǎn)生釉面缺陷；
5)本發(fā)明采用噴墨打印技術(shù)將抗菌功能墨水打印在陶瓷磚上，隨時(shí)可調(diào)整抗菌材料用量，節(jié)約材料成本。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例1：
本發(fā)明提供一種抗菌功能墨水及其制備方法，包括如下步驟：
1)按質(zhì)量比5:10:80:5分別稱取抗菌材料納米tio2粉，納米ag2o粉、溶劑白礦油、超分散劑聚丙烯酸乙酯，置于籃式攪拌機(jī)中在600r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌0.5h，將原料混合與分散；
2)將攪拌后的混合分散物置于30l臥式砂磨機(jī)進(jìn)行砂磨，砂磨效率為20kg/h，轉(zhuǎn)速為1200r/min，砂磨到混合分散物的細(xì)度為d10>0.2μm，d90為0.55～0.65μm，d100<1μm；
3)將符合細(xì)度要求的混合分散物進(jìn)行表面張力及粘度、比重調(diào)節(jié)，粘度最終控制到12.7mpa·s，表面張力最終控制到26.6mn/m，比重最終控制到1.083g/cm3；
4)將砂磨后的混合分散物在抽真空條件下，使用孔徑≤1μm的濾網(wǎng)進(jìn)行除鐵過(guò)濾，即得產(chǎn)品抗菌功能墨水。
實(shí)施例2：
本發(fā)明提供一種抗菌功能墨水及其制備方法，基本同實(shí)施例1，不同之在于：所用原料為質(zhì)量比為7:9:78:6的抗菌材料納米zno粉，納米ag2o粉、溶劑異丙基聯(lián)苯、超分散劑聚丙烯酸甲酯。
實(shí)施例3：
本發(fā)明提供一種抗菌功能墨水及其制備方法，基本同實(shí)施例1，不同之在于：所用原料為質(zhì)量比為6:6:10:40:30:8的抗菌材料納米tio2粉，納米zno粉，納米ag2o粉、溶劑異丙基聯(lián)苯，異構(gòu)烷烴、超分散劑聚丙烯酸十二烷基酯。
實(shí)施例4：
本發(fā)明提供一種抗菌陶瓷磚的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：
1)配置陶瓷原料：堅(jiān)石粉10％、1#鉀鈉砂10％、恩平鉀鈉砂26％、山坡泥8％、高鋁泥10％、陽(yáng)東泥4％、膨潤(rùn)土2.5％、滑石泥1.5％、9號(hào)石粉11％、灶鉀鈉石粉(廣西)15％、鋁礬土3％，然后將各原材料組分混合均勻；
2)將配置得到的陶瓷原料至于球磨機(jī)中加水和減膠劑進(jìn)行球磨，經(jīng)球磨后得到陶瓷漿料，所得的陶瓷漿料的漿料水份為35％左右，漿料流速為45～55s，漿料細(xì)度為250目，篩余為1.0g；
3)將陶瓷漿料噴霧造粒，得到粉料顆粒級(jí)配為20目上<5％，30～80目>75％，100目下<3％；
4)將由3800ton壓機(jī)，成型壓力為32020kg/cm2壓制成型，形成陶瓷磚坯體，壓制次數(shù)為100.2次/分，成型厚度為10.7～11.1mm，成型尺寸為670×670mm；
5)坯體干燥：干燥窯周期為45min，干燥坯體強(qiáng)度1.3mpa，上釉前，坯體溫度控制在55℃；
6)施釉面：在陶瓷坯體上面釉，其面釉組成：鈉長(zhǎng)石22％、鉀長(zhǎng)石25％、方解石5％、燒滑石8％、氧化鋁9％、氧化鋅3％、高嶺土7％煅燒土8％、白云石14％、硅酸鋯7％，采取鐘罩淋釉方式，流速為流速60s，比重為1.85g/ml，施秞量為120g/片，釉料細(xì)度為325目，篩余0.5g；
7)印花：采用噴墨打印印花，1～5通道的顏色分別為藍(lán)色/棕色/深黃色/桔黃色/黑色，噴墨打印溫度在45℃，噴頭距坯體距離為3.5mm，噴墨打印真空度為88，皮帶速度為22～25m/min；
8)噴墨打印抗菌功能墨水：溫度在45℃，噴頭距坯體距離為3.5mm，噴墨打印抗菌功能墨水用量為3.5g/m2；
9)將噴墨打印抗菌功能墨水后的坯體置于窯爐中燒成，燒成溫度為1180℃，制得成品抗菌功能陶瓷磚。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者同等替換，但不脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改和局部替換均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。