特殊浮凸紋理木紋的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種特殊浮凸紋理木紋的制作方法，所述制備方法包括：1）將木材截面去除紋理的圖案作為第一圖案輸入第一噴墨打印機，采用第一噴墨打印機在磚坯上噴涂油性墨水，從而形成噴涂有第一圖案的磚坯；2）將木材截面紋理作為第二圖案輸入第二噴墨打印機，采用第二噴墨打印機，在步驟1）制備的噴涂有第一圖案的磚坯上，噴涂保護釉形成木材紋理，從而在磚坯上形成具有特殊浮凸紋理木紋。
【專利說明】特殊浮凸紋理木紋的制作方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬于建筑陶瓷材料應用【技術領域】，具體涉及一種特殊浮凸紋理木紋的制作 方法。

【背景技術】
[0002] 盡管當今世界已發展生產了多種新型建筑結構材料和裝飾材料，但由于木材具有 其獨特的優良特性，木質飾面給人以一種特殊的優美觀感，這是其他裝飾材料無法與之相 比的。所以，木材在建筑工程尤其是裝飾領域中，始終保持著重要的地位。但是，林木生長 緩慢，我國又是森林資源貧乏的國家之一，這與我國高速發展的經濟建設需用大量木材，形 成日益突出的矛盾。因此，在建筑工程中，一定要經濟合理地使用木材，做到長材不短用，優 材不劣用，并加強對木材的防腐、防火處理，以提高木材的耐久性，延長使用年限。同時應該 充分利用木材的邊角碎料，生產各種人造板材，這是對木材進行綜合利用的重要途徑。
[0003] 其中，硬木多取自落葉性的細葉林木，包括橡木、桃心木與樺木、紅橡，硬楓，赤揚， 櫸木，黃楊等。通常價格較高，但品質相對比軟木優良。它的顏色與紋理變化多，但由于近 幾年熱帶雨林不斷遭到破壞，導致硬木來源短缺，多數供應商現在只從規劃良好、經過認證 許可的再造林地中購買此種木材。
[0004] 長期以來人們也一直在利用各種工藝手段和材料來模仿天然木材。然而如何將世 界各地的各種高檔名貴木材通過陶瓷制作工藝非常逼真的還原到瓷磚上面，是一個難題。


【發明內容】

[0005] 本發明旨在填補現有無法通過簡便易行的方式在陶瓷上獲得特殊浮凸紋理木紋 的技術空白，本發明提供了一種特殊浮凸紋理木紋的制作方法。
[0006] 本發明提供了一種特殊浮凸紋理木紋的制作方法，所述制備方法包括： 1) 將木材截面去除紋理的圖案作為第一圖案輸入第一噴墨打印機，采用第一噴墨打印 機在磚坯上噴涂油性墨水，從而形成噴涂有第一圖案的磚坯； 2) 將木材截面紋理作為第二圖案輸入第二噴墨打印機，采用第二噴墨打印機，在步驟 1)制備的噴涂有第一圖案的磚坯上，噴涂保護釉形成木材紋理，從而在磚坯上形成具有特 殊浮凸紋理木紋； 其中，其中所述保護釉包括有機硅表面活性劑，以所述保護釉總質量為100%，其固體 成分包括 50 ?53% Si02、13 ?16% Α1203、0· 2 ?0· 5% Fe203、8 ?11% Ca0、4 ?6% MgO、 1. 5 ?2. 4% K20、4 ?5. 1% Na2O0
[0007] 本發明中可以選擇任意木材截面，將該木材截面圖高清掃描輸入電腦中，并進行 一系列后期處理，實現圖形的優化。其中，對于優化后的木材截面圖去除木材截面上的紋理 之后即可得到第一圖案，采用第一噴墨打印機在磚坯上噴涂該第一圖案；優化后的木材截 面圖，可以作為木材截面紋理圖稿（第二圖案），第二噴墨打印機識別木材截面紋理圖稿中 的紋理，根據該識別出的紋理，第二噴墨打印機在噴涂有木材端面去除紋理的基底層的磚 坯上特定位置噴涂保護釉，保護釉與油性墨水自然結合并呈現凹凸效果，以形成木材紋理， 從而得到在磚坯上形成具有特殊浮凸紋理木紋，這樣的磚坯再經過燒成、磨邊等工序即可 得到具有特殊浮凸紋理木紋的陶瓷； 噴墨墨水的分散劑與溶劑決定了目前市場上的墨水均具有油性特征，油性的大小對于 噴保護釉料之后能否根據自身表面張力在特定紋理處形成比較自然的浮凸效果非常關鍵， 油性太小會導致表面平滑而產生不了模具效果，油性太大則又會產生縮釉缺陷，導致產品 容易藏污，因此對墨水的選擇也很重要，選擇本申請中的油性墨水則能夠恰到好處的實現 浮凸效果； 噴墨保護釉的研宄內容是本技術的重點部分，我們的項目實施方案是打印完各種木紋 圖案之后，在磚坯表面噴上一層保護釉，起到對磚面圖案的保護作用，同時也增強表面的防 污效果。由于噴墨墨水是帶有油性的特點，保護釉在表面張力的作用下在噴的過程中會被 圖案灰度大墨水量多的紋理排斥而產生縮釉缺陷。為了解決這一問題，就需要調整保護釉 釉漿的表面張力，我們引進了一種有機硅表面活性劑，例如聚硅氧燒，能根據加入量的不同 產生不同的表面張力。通過實驗我們確定了配方結構，讓這種具有特定表面張力的釉漿可 以根據不同紋理的不同墨水量，順著木紋的紋理自動產生0. 2?0. 3mm的下陷效果。
[0008] 較佳地，在進行步驟1)之前，對所述磚坯進行施釉，施釉工藝參數為：面釉比重 I. 40-L 42,面釉重量 74-76g/盤，釉的成分包括 57 ?62% Si02、22 ?25wt% Α1203、(λ 1 ? 0· 5% Ca0、0. 2 ?0· 4% MgO、3. 5 ?4. 2% K2O 和 2. 3 ?2. 7wt% Na20。
[0009] 最后噴到磚面的釉料根據自身的部分親油特性在木紋圖案的獨特肌理處，與噴墨 墨水自然結合并呈現出凹凸效果，最終達到浮凸效果完全根據木紋紋理進行深淺過度。
[0010] 較佳地，木材包括硬木，通過加工使得木材截面紋理形成的第二圖案中紋理處的 灰度提高。
[0011] 在選材過程中，我們收集了各種各樣的珍貴木材圖稿，并進行局部的設計加工，提 高不同區域紋理的灰度對比，讓木紋肌理更加容易體現出該工藝技術的優勢，讓產品達到 預想的表面質感。
[0012] 較佳地，磚坯的成分包括4.3-4.7￥七％幾（燒失量）、64-67.￥七％5102、20- 20. 7wt% AL203、0. 25-0· 40wt% Ca0、0. 6-0· 9wt% MgO 以及 5. 4-6. 2wt% KNaO。
[0013] 坯體配方設計時，為了控制好磚的變形，將所選原料按不同比例確定幾個配方，分 別進行泥漿性能、干燥敏感性和生坯干燥強度的測試，并對燒制后的小樣進行物理、化學性 能檢測，上述主分的磚坯各方面性能較好的一種。
[0014] 較佳地，步驟1)中，控制磚坯表面的溫度在35-40°C。
[0015] 為了保證墨水在磚表面的滲透和干濕一致，確保噴墨圖案的穩定，我們將進噴墨 機的磚坯表面溫度嚴格控制在35?40度。
[0016] 較佳地，步驟1)中，第一噴墨打印機包括精度達到360dpi、有8級灰度可選、噴墨 量為6-42pl的噴墨打印機。
[0017] 隨著噴墨機的大量普及，噴墨機以及噴頭的型號也越來越多，主要差別體現在分 辨率與噴墨量上，由于我們這一項目主要是針對各種名貴木紋，圖案都比較清晰，并且線狀 紋理一般也比較深色，這就要求噴墨機打印既要清晰又要噴墨量足夠大。經過對比分析之 后我們選擇了精度均為360dpi的Xaar 1001 GS6，Xaar 1001 GS6有8級灰度可選，噴墨量 大小分別為6?42pl、12?84pl，能夠保證木紋紋理打印的精細度。
[0018] 較佳地，步驟1)中，噴涂油性墨水的工藝參數包括：油性墨水比重1. 3-1. 4,油性 墨水重量10 -25克每平方。
[0019] 較佳地，步驟2)中，第二噴墨打印機為精度達到360dpi、有8級灰度可選、噴墨量 大小為12-84pl的噴墨打印機。
[0020] Xaar 1001 GS12的精度均為360dpi，有8級灰度可選，而Xaar 1001 GS12的噴墨 量大小為12?84pl，噴墨量是GS6型號的一倍，能夠滿足高檔名貴木紋中的深色細膩紋理 的打印需要，提高顏色的飽和度。
[0021] 較佳地，步驟2)中，噴涂保護釉的工藝參數包括：保護釉比重1. 30- 1. 35,保護釉 重量18 - 23g/盤。
[0022] 較佳地，在完成步驟1)的4-6分鐘內，進行步驟2)。
[0023] 磚坯噴墨后到噴保護釉的時間長短是穩定木紋圖案浮凸效果非常重要的控制點， 太長或太短都會讓浮凸效果產生變化。一般以36?42米，時間4?6分鐘為宜。
[0024] 本發明的有益效果： 本發明通過采用特殊浮凸紋理木紋制作技術，充分利用了精細的木紋紋理、噴墨墨水、 部分親油性的釉料三者之間的有效結合，在表面形成完全根據木紋紋理進行浮凸深淺變化 的自然效果，能夠很逼真的還原了各種高檔名貴木材的原始質感。解決了瓷磚表面的浮凸 走勢肌理完全與高檔名貴木材細密紋理相一致的整體生產難題； 本技術可廣泛應用于各種高低溫日用、建筑、藝術陶瓷坯料，并對陶瓷噴墨產品品質提 升具有重大意義，且不受產品規格限制，也可用于陶瓷板的表面裝飾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1示出了本發明中一個實施方式的工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0026] 以下結合附圖和下述實施方式進一步說明本發明，應理解，附圖及下述實施方式 僅用于說明本發明，而非限制本發明。
[0027] 發明目的 本發明通過采用特殊浮凸紋理木紋制作技術，充分利用了精細的木紋紋理、噴墨墨水、 部分親油性的釉料三者之間的有效結合，在表面形成完全根據木紋紋理進行浮凸深淺變化 的自然效果，能夠很逼真的還原了各種高檔名貴木材的原始質感。解決了瓷磚表面的浮凸 走勢肌理完全與高檔名貴木材細密紋理相一致的整體生產難題； 本技術可廣泛應用于各種高低溫日用、建筑、藝術陶瓷坯料，并對陶瓷噴墨產品品質提 升具有重大意義，且不受產品規格限制，也可用于陶瓷板的表面裝飾。
[0028] 技術內容 1、總體方案： 首先挑選具有獨特細密紋理的名貴木紋原稿并進行設計處理，讓線條肌理走勢清晰自 然。然后根據噴墨打印機噴頭的特征進行噴頭型號的挑選與組合，可以非常精細的對設計 圖稿進行打印。以及選擇有合適性能特性的噴墨墨水，并研發出一種有適度親油性的釉料 配方，能讓最后噴到磚面的釉料根據自身的部分親油特性在木紋圖案的獨特肌理處，與噴 墨墨水自然結合并呈現出凹凸效果，最終達到浮凸效果完全根據木紋紋理進行深淺過度， 非常自然逼真。采用該工藝技術生產的產品可根據不同的要求進行隨意切割和組合鋪貼， 不受圖案斷面限制； 通過生產實踐，本項目在合理的現場工藝參數控制下，生產的產品能夠根據設想的結 果在表面產生與圖案完全一致的0. 2?0. 3mm深淺的浮凸紋理，并且效果穩定可控，證明該 技術使用的配方結構是合理的，工藝過程控制是可行的； 經國家陶瓷及水暖衛浴產品質量監督檢驗中心檢測，該技術的產品質量符合GB/ T4100-2006標準附錄G的要求，放射性核數指標符合GB6566-2001標準中的A類裝飾材料 要求。
[0029] 2、創新點： (1) 自主研發出具有特定表面張力的釉料配方，讓釉料與墨水在木紋的特殊肌理處產 生與紋理完全一致的浮凸模具效果； (2) 組合運用Xaar 1001GS6與Xaar 1001GS12兩種型號的噴頭進行噴墨打印木紋圖 案，保證圖案精細度和深色部位的噴墨量； (3) 選擇使用具有適當偏油性的快干型噴墨墨水，快速形成固定圖案； (4) 制定合理穩定的燒成制度，讓釉料與墨水根據各自的特點形成深度在0. 02mm至 0. 03mm深度的木紋紋理； (5) 產品仿真名貴木紋（黃花梨、雞翅木）效果明顯。
[0030] 3、技術難點 (1) 獨特肌理的木紋圖案的挑選與設計，利于浮凸效果的產生； (2) 噴墨機噴頭型號的選擇與組合，既要保證精細度又要保證噴墨量； (3) 噴墨墨水性能的對比分析，滿足油性、快干的特點； (4) 具有特定表面張力的保護釉料的研發，能與墨水自然結合成特定的浮凸紋理； (5) 生產過程的工藝控制，讓保護釉與墨水之間之間組合出來的浮凸效果是穩定的。
[0031] 4、詳細技術內容： (1)木紋圖稿的挑選與設計研宄 世界森林面積廣袤，樹種豐富，各種木材紋理多變，為我們的圖案來源提供了大量的素 材。在木材的種類當中，有快速生長的疏松材質，有緩慢生長的堅硬材質。相對于疏松材質 的木材，堅硬木材具有更加細密清晰的線狀肌理與生產痕跡。經過小試對比發現，疏松材質 的木紋一般淡雅，線狀肌理不明朗，在噴保護釉的過程中釉料不容易與墨水產生排斥反應， 比較難形成紋理浮凸變化。而紋理越清晰越細密的各種珍貴木材紋理，就越容易讓釉料與 墨水在特定的紋理處產生反應，最后形成我們預想的與紋理完全吻合的浮凸效果。因此在 選材過程中，我們收集了各種各樣的珍貴木材圖稿，并進行局部的設計加工，提高不同區域 紋理的灰度對比，讓木紋肌理更加容易體現出該工藝技術的優勢，讓產品達到預想的表面 質感。
[0032] (2)噴墨機噴頭型號與組合的研宄 隨著噴墨機的大量普及，噴墨機以及噴頭的型號也越來越多，主要差別體現在分辨率 與噴墨量上，由于我們這一項目主要是針對各種名貴木紋，圖案都比較清晰，并且線狀紋理 一般也比較深色，這就要求噴墨機打印既要清晰又要噴墨量足夠大。經過對比分析之后我 們選擇了精度均為360dpi的Xaar 1001 GS6與Xaar 1001 GS12的噴頭進行組合使用，Xaar 1001 GS6有8級灰度可選，墨點大小為6?42pl，能夠保證木紋紋理打印的精細度。而Xaar 1001 GS12的墨點大小為12?84pl，噴墨量是GS6型號的一倍，能夠滿足高檔名貴木紋中 的深色細膩紋理的打印需要，提高顏色的飽和度。
[0033] (3)噴墨墨水性能的分析 噴墨墨水的分散劑與溶劑決定了目前市場上的墨水均具有油性特征，油性的大小對于 噴保護釉料之后能否根據自身表面張力在特定紋理處形成比較自然的浮凸效果也有一定 的影響，油性太小可能會導致表面平滑而產生不了模具效果，油性太大則可能又會產生縮 釉缺陷，導致產品容易藏污。我們采用了福祿公司的墨水FA 2.0系列的墨水，噴釉后與釉 料的結合能夠產生我們所需要的表面凹凸質感。
[0034] (4)噴墨保護釉的研發 噴墨保護釉的研宄內容是本技術的重點部分，我們的項目實施方案是打印完各種木紋 圖案之后，在磚坯表面噴上一層保護釉，起到對磚面圖案的保護作用，同時也增強表面的防 污效果。由于噴墨墨水是帶有油性的特點，保護釉在表面張力的作用下在噴的過程中會被 圖案灰度大墨水量多的紋理排斥而產生縮釉缺陷。為了解決這一問題，就需要調整保護釉 釉漿的表面張力，我們引進了一種有機硅表面活性劑，能根據加入量的不同產生不同的表 面張力。通過實驗我們確定了配方結構，讓這種具有特定表面張力的釉漿可以根據不同紋 理的不同墨水量，順著木紋的紋理自動產生〇. 2?0. 3mm的下陷效果。
[0035] (5)生產過程的工藝參數控制 在解決了以上四個方面的問題之后，生產現場的工藝參數控制也是穩定這種下陷浮凸 效果非常關鍵的過程，生產工藝控制主要有噴墨前的磚坯表面溫度、噴墨后磚坯到噴保護 釉處的距離與時間長短、保護釉的比重與噴釉量這三個方面。
[0036] ①、為了保證墨水在磚表面的滲透和干濕一致，確保噴墨圖案的穩定，我們將進噴 墨機的磚坯表面溫度嚴格控制在35?40度。
[0037] ②、磚坯噴墨后到噴保護釉的時間長短是穩定木紋圖案浮凸效果非常重要的控制 點，太長或太短都會讓浮凸效果產生變化。一般以36?42米，時間4?6分鐘為宜。
[0038] ③、保護釉的噴釉量必須也要適中，少了產生不了浮凸效果，多了則容易使表面紋 理在燒成時熔平。以600_X900_X11±0. 3mm規格為例，在比重1. 30?1. 35的情況下 噴釉量控制在100?130g效果最佳。
[0039] 下面進一步例舉實施例以詳細說明本發明。同樣應理解，以下實施例只用于對本 發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據本發 明的上述內容作出的一些非本質的改進和調整均屬于本發明的保護范圍。下述示例具體的 工藝參數等也僅是合適范圍中的一個示例，即本領域技術人員可以通過本文的說明做合適 的范圍內選擇，而并非要限定于下文示例的具體數值。
[0040] 實施例 坯體配方的試驗及原料加工 坯體配方設計時，為了控制好磚的變形，將所選原料按不同比例確定幾個配方，分別進 行泥漿性能、干燥敏感性和生坯干燥強度的測試，并對燒制后的小樣進行物理、化學性能檢 測，根據結果選擇最佳方案進行中試。下表1-1為坯體配方化學成分。 [0041 ] 表1-1坯體配方化學成分

【權利要求】
1. 一種特殊浮凸紋理木紋的制作方法，其特征在于，所述制備方法包括： 1) 將木材截面去除紋理的圖案作為第一圖案輸入第一噴墨打印機，采用第一噴墨打印 機在磚坯上噴涂油性墨水，從而形成噴涂有第一圖案的磚坯； 2) 將木材截面紋理作為第二圖案輸入第二噴墨打印機，采用第二噴墨打印機，在步驟 1)制備的噴涂有第一圖案的磚坯上，噴涂保護釉形成木材紋理，從而在磚坯上形成具有特 殊浮凸紋理木紋； 其中所述保護釉包括有機硅表面活性劑，以所述保護釉的總質量為100%，其固體成分 包括 50 ?53%Si02、13 ?16% A1203、0. 2 ?0? 5% Fe203、8 ?11% Ca0、4 ?6% MgO、l. 5 ? 2. 4% K20、4 ?5. 1% Na20〇
2. 根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，在進行步驟1)之前，對所述磚坯進行 施釉，施釉工藝參數為：面釉比重1.40-1. 42,面釉重量74-76g/盤，面釉的成分包括57? 62%Si02、22 ?25wt% A1203、0. 1 ?0? 5% Ca0、0. 2 ?0? 4% MgO、3. 5 ?4. 2% K20 和 2. 3 ? 2. 7wt°/〇 Na20〇
3. 根據權利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，木材包括硬木，通過加工使得木 材截面紋理形成的第二圖案中紋理處的灰度提高。
4. 根據權利要求1-3中任一所述的制作方法，其特征在于，磚坯的成分包括4. 3- 4. 7wt% 燒矢量、64-67. wt% Si02、20-20. 7wt% AL203、0. 25-0? 40wt% Ca0、0. 6-0? 9wt% MgO 以及 5. 4 - 6. 2wt% KNaO。
5. 根據權利要求1-4中任一所述的制作方法，其特征在于，步驟1)中，控制磚坯表面的 溫度在35-40 °C。
6. 根據權利要求1-5中任一所述的制作方法，其特征在于，步驟1)中，第一噴墨打印機 包括精度達到360dpi、有8級灰度可選、噴墨量大小為6-42pl的噴墨打印機。
7. 根據權利要求1-6中任一所述的制作方法，其特征在于，步驟1)中，噴涂油性墨水的 工藝參數包括：油性墨水比重1. 3 - 1. 4,油性墨水重量10 - 25。
8. 根據權利要求1-7中任一所述的制作方法，其特征在于，步驟2)中，第二噴墨打印機 為精度達到360dpi、有8級灰度可選、噴墨量大小為12-84pl的噴墨打印機。
9. 根據權利要求1-8中任一所述的制作方法，其特征在于，步驟2)中，噴涂保護釉的工 藝參數包括：保護釉比重1. 30- 1. 35,保護釉重量18 - 23g/盤。
10. 根據權利要求1-9中任一所述的制作方法，其特征在于，在完成步驟1)的4-6分鐘 內，進行步驟2)。
【文檔編號】C04B41/86GK104496565SQ201410687261
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】劉一軍, 謝志軍, 李惠文, 黃玲艷 申請人:廣東蒙娜麗莎新型材料集團有限公司