【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于陶瓷墨水，具體涉及一種光敏隱形防偽陶瓷墨水及其制備方法與應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、隨著噴墨打印裝飾技術(shù)在建筑陶瓷行業(yè)的廣泛應(yīng)用，陶瓷磚的裝飾趨于同質(zhì)化，這也導(dǎo)致了假冒偽劣、串貨等事件頻發(fā)。為對陶瓷磚產(chǎn)品進行追溯，形成了一系列的防偽相關(guān)技術(shù)。最初的防偽追溯信息附加在產(chǎn)品包裝上，通過更換包裝很容易抹掉信息。目前應(yīng)用最多的是在陶瓷磚底面或者側(cè)面噴印傳統(tǒng)墨水編碼信息，但由于很多陶瓷磚燒結(jié)程度較高，所印的墨水信息只存在底面或側(cè)面的表面，很容易用拋光設(shè)備打磨掉，同時該種方案形成的陶瓷磚一旦鋪貼后，就無法獲取信息。
2、現(xiàn)有陶瓷磚的隱形防偽技術(shù)大多存在工藝復(fù)雜，成本高或者對陶瓷磚的裝飾效果產(chǎn)生影響的問題。如中國專利技術(shù)專利（公布號：cn105544921a）公開了一種陶瓷信息識別的制作方法及陶瓷磚，其將陶瓷磚側(cè)邊打孔，將含有信息的射頻卡采用固化膠封裝在孔內(nèi)，該方法制備的陶瓷磚破壞了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，影響了產(chǎn)品的力學(xué)性能。中國專利技術(shù)專利（公布號：cn114349542a）公開了一種具有隱形防偽功能的瓷磚生產(chǎn)方法，其提供了一種隱形墨水，采用硅酸鹽包裹的防偽材料作為墨水的固相，制備工藝復(fù)雜。中國專利技術(shù)專利（公布號：cn115433004a）公開了一種光致發(fā)光陶瓷粉體及其制備方法、陶瓷釉料及墨水與應(yīng)用，其采用高溫合成的稀土摻雜高溫發(fā)光粉作為隱形材料，不僅工藝復(fù)雜，成本高；而且采用發(fā)光粉作為隱形材料存在余輝亮度對陶瓷磚裝飾效果的影響，即當(dāng)外界光源撤離后，由于余輝效應(yīng)，隱形防偽碼信息會持續(xù)顯示一定的時間，對產(chǎn)品的裝飾效果有較大的影響。
3、因此，亟需研發(fā)一種隱形防偽陶瓷墨水，不僅不影響陶瓷磚的裝飾效果，而且制備方法簡單易行，適用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在至少解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本專利技術(shù)提出一種光敏隱形防偽陶瓷墨水及其制備方法與應(yīng)用，該陶瓷墨水利用稀土金屬氧化物的瞬態(tài)發(fā)光特性作為防偽標(biāo)識，可有效解決因現(xiàn)有稀土摻雜或稀土化合物發(fā)光材料存在余輝，而對產(chǎn)品的裝飾效果產(chǎn)生影響的問題；且陶瓷墨水的原料成本低，制備方法簡易。
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的第一方面提供了一種光敏隱形防偽陶瓷墨水，其原料組分按重量份計包括：光敏材料35-45份，有機溶劑55-60份，分散劑3-8份，消泡劑0.5-1.5份；所述光敏材料為稀土金屬氧化物。
3、研究發(fā)現(xiàn)，稀土元素由于有未充滿的4f電子殼層和4f電子被外層的5s、5p電子屏蔽的特性，使得稀土元素具有極其復(fù)雜的類線性光譜。對于純稀土金屬氧化物（包括單一稀土金屬氧化物或幾種稀土金屬氧化物的混合物），在外界能量激發(fā)下，電子從基態(tài)能級躍遷到激發(fā)態(tài)能級，再返回基態(tài)能級，會形成瞬時發(fā)光現(xiàn)象。對于稀土化合物（包括稀土金屬氧化物與其他非稀土原料高溫反應(yīng)后形成的含稀土化合物，或者幾種稀土金屬氧化物高溫反應(yīng)后形成的稀土摻雜化合物），在外界能量激發(fā)下，電子會在基態(tài)能級和激發(fā)態(tài)能級之間形成陷阱能級，電子在激發(fā)態(tài)能級返回基態(tài)能級的過程，部分電子會被限制在陷阱能級中，陷阱能級中的電子返回基態(tài)會形成余輝，因此摻雜或多組份形成的稀土化合物容易產(chǎn)生余輝效應(yīng)。本專利技術(shù)的陶瓷墨水以純稀土金屬氧化物為光敏材料，可有效解決傳統(tǒng)合成發(fā)光材料作為隱形防偽標(biāo)識碼存在的余輝問題，進而對產(chǎn)品的裝飾效果產(chǎn)生影響。
4、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，所述光敏材料選自氧化鈧、氧化釔、氧化鑭、氧化镥、氧化鈰、氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鐿、氧化鐠、氧化釹、氧化钷、氧化釤、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化銩中的至少一種。
5、具體地，稀土離子在可見光波長范圍有不同的吸收譜峰，造成不同離子會呈現(xiàn)出不同的顏色，其中鈧（sc）、釔（y）、鑭（la）、镥（lu）、鈰（ce）、銪（eu）、釓（gd）、鋱（tb）和鐿（yb）在可見光波范圍內(nèi)沒有吸收，因此這9種稀土離子是無色的。而鐠（pr）、釹（nd）、钷（pm）、釤（sm）、鏑（dy）、鈥（ho）、鉺（er）和銩（tm）在不同的可見光波范圍內(nèi)有吸收，因此這8種稀土離子有顏色，其中鐠呈綠色、釹呈紫紅色、钷呈粉紅色、釤呈黃色、鏑呈黃色、鈥呈粉紅色、鉺呈微紅色、銩呈綠色。因此，可據(jù)實際顏色需要對光敏材料進行相應(yīng)的選擇。
6、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，所述光敏隱形防偽陶瓷墨水的最大粒徑不超過300nm，且所述光敏隱形防偽陶瓷墨水的平均粒徑為50-180nm。即陶瓷墨水中光敏材料的最大粒徑不超過300nm，且平均粒徑為50-180nm。合適光敏材料的粒徑不僅有利于實現(xiàn)瞬態(tài)發(fā)光，且有利于提高墨水的穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光敏材料的粒徑過大時，經(jīng)高溫?zé)珊螅诳梢姽庀拢潆[形效果不佳，對產(chǎn)品的裝飾效果將產(chǎn)生一定的影響。
7、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，所述有機溶劑為碳原子數(shù)為13-22的多碳異構(gòu)烷烴，即從碳十三異構(gòu)烷烴到碳二十異構(gòu)烷烴。
8、具體地，傳統(tǒng)的高溫合成光敏材料的形貌較難控制，在研磨過程中容易出現(xiàn)很多棱角，導(dǎo)致墨水流動和分散性需要多種添加劑進行調(diào)控，如需另加防平劑、流平劑等。而本專利技術(shù)的稀土金屬氧化物成分簡單，且未經(jīng)高溫處理，硬度較低，研磨后呈顆粒狀，容易分散和穩(wěn)定，因此墨水中不需要添加過多的助劑。研究發(fā)現(xiàn)，多碳異構(gòu)烷烴有利于提高含稀土金屬氧化物的墨水的流動性，使噴墨打印更為順暢。
9、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，所述分散劑選自聚己二胺葵二酸、聚己二胺對苯二甲酸、聚間苯二胺對苯二甲酸中的至少一種。
10、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，所述分散劑的數(shù)均分子量為500-800。
11、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，所述消泡劑為辛基酚聚氧乙烯醚和/或壬基酚聚氧乙烯醚。
12、本專利技術(shù)的第二方面提供了上述光敏隱形防偽陶瓷墨水的制備方法，包括以下步驟：
13、（1）將光敏材料和分散劑加入有機溶劑中，混合，得漿料a；
14、（2）將所述漿料a進行研磨、過濾，得漿料b；
15、（3）在所述漿料b中加入消泡劑，混合，得所述陶瓷墨水。
16、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，步驟（1）中，所述光敏材料的最大粒徑不超過30μm，即光敏材料的初始粒徑不超過30μm，以提高研磨效率。
17、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，步驟（2）中，所述研磨采用超細(xì)研磨設(shè)備（如循環(huán)式砂磨機）進行研磨，所述研磨的介質(zhì)為0.3-0.5mm粒徑的氧化鋯陶瓷微珠，且研磨介質(zhì)填充率為75-85%。
18、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，步驟（2）中，所述過濾的濾芯孔徑為500nm。
19、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，步驟（3）中，所述混合采用高速攪拌機進行攪拌，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為600-800rpm。
20、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，步驟（3）中，所述光敏隱形防偽陶瓷墨水在室溫（25℃）下的粘度為5-25mpa·s。
21、在本專利技術(shù)的一些實施方式中，步驟（3）中，所述光敏隱形防偽陶瓷墨水的表面張力為30-35mn·m-1。
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【技術(shù)保護點】
1.一種光敏隱形防偽陶瓷墨水，其特征在于，其原料組分按重量份計包括：光敏材料35-45份，有機溶劑55-60份，分散劑3-8份，消泡劑0.5-1.5份；所述光敏材料為稀土金屬氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水，其特征在于，所述光敏材料選自氧化鈧、氧化釔、氧化鑭、氧化镥、氧化鈰、氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鐿、氧化鐠、氧化釹、氧化钷、氧化釤、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化銩中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水，其特征在于，所述光敏隱形防偽陶瓷墨水的最大粒徑不超過300nm，且所述光敏隱形防偽陶瓷墨水的平均粒徑為50-180nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水，其特征在于，所述有機溶劑為碳原子數(shù)為13-22的多碳異構(gòu)烷烴。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水，其特征在于，所述分散劑選自聚己二胺葵二酸、聚己二胺對苯二甲酸、聚間苯二胺對苯二甲酸中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水，其特征在于，所述消泡劑為辛基酚聚氧乙烯醚和/或壬基酚聚
7.一種如權(quán)利要求1-6任意一項所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水的制備方法，其特征在于，所述光敏隱形防偽陶瓷墨水在室溫下的粘度為5-25mPa·s。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水的制備方法，其特征在于，所述光敏隱形防偽陶瓷墨水的表面張力為30-35mN·m-1。
10.一種光敏隱形防偽陶瓷磚，其特征在于，包括隱形防偽碼，所述隱形防偽碼由權(quán)利要求1-6任意一項所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水噴墨打印而成。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種光敏隱形防偽陶瓷墨水，其特征在于，其原料組分按重量份計包括：光敏材料35-45份，有機溶劑55-60份，分散劑3-8份，消泡劑0.5-1.5份；所述光敏材料為稀土金屬氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水，其特征在于，所述光敏材料選自氧化鈧、氧化釔、氧化鑭、氧化镥、氧化鈰、氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鐿、氧化鐠、氧化釹、氧化钷、氧化釤、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化銩中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水，其特征在于，所述光敏隱形防偽陶瓷墨水的最大粒徑不超過300nm，且所述光敏隱形防偽陶瓷墨水的平均粒徑為50-180nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏隱形防偽陶瓷墨水，其特征在于，所述有機溶劑為碳原子數(shù)為13-22的多碳異構(gòu)烷烴。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏隱形防偽...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：柯善軍，蒙臻明，朱志超，馬超，周軍，張?zhí)旖?/a>，
申請(專利權(quán))人：佛山歐神諾陶瓷有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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