CN104325801B - 一种铝陶瓷炊具表面丝印的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝陶瓷炊具表面丝印的方法，属于炊具表面处理技术领域。为了解决现有的涂层结合力差的问题，提供一种铝陶瓷炊具表面丝印的方法，该方法包括将陶瓷涂料喷涂在铝或铝合金炊具工件的表面，烘干后，使在铝或铝合金炊具工件的表面形成陶瓷涂料层，得到相应的铝陶瓷炊具；控制铝陶瓷炊具的温度在40℃～50℃，根据需要的文字和/或图案，采用丝印将印油印到陶瓷涂料层表面使形成相应文字和/或图案，再进行烘干处理,得到半成品陶瓷炊具；再在半成品陶瓷炊具的表面喷涂上保护油，烘干后，进行烧结处理，得到印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具。本发明的方法具有结合力好，陶瓷涂层表面的图案或文字不易出现脱落现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝陶瓷炊具表面丝印的方法，属于炊具表面处理技术领域。
背景技术
由于铝或铝合金炊具(如锅)具有传热快速均匀，重量轻等优点，尤其是在锅体表面涂敷了不粘涂层后，使其在日常的煎、炒、煮等不同方式烹饪时，食物均不会粘底，从而使烹饪进行地更加方便和顺利。
目前，为了提高炊具的美观性，通过对锅体表面涂敷不粘涂层的外表面进行处理，主要有抛光、喷涂高温漆、硬质氧化处理和喷涂铝搪瓷涂层。虽然，这些表面处理能够给予铝基材一定的保护，但就性能功用而言，各有不同。尤其是在炊具的美观性方面，如采用抛光处理外表给人一种整齐的光亮感觉且成本低，但这样的炊具在日常烹饪使用时不仅表面容易氧化变色发黑，且烹饪时沾的污渍也不易清洗。而采用高温漆虽然可以得到各种漂亮的颜色，也有采用水转印技术转印图案在经过高温漆处理的炊具表面上，如中国专利(授权公告号：CN101638023B)公开的一种炊具表面水转印的制作方法，其主要是将需要转印的炊具涂漆均匀，涂漆采用致少能耐280℃的高温漆，烘烤至转印需要的硬度，再将图案采用水转印的方式印到炊具上，烘干，喷涂保护油，再在240℃～280℃的条件下烘烤烧结，得到相应的成品。虽然，该方法能够得到各种漂亮的颜色和图案，但由于高温漆本身不仅会变色发暗，而且会出现斑状剥落现象，与炊具铝或铝合金之间的结合力太差，且烧结的温度也较高，大大提高了能耗和生产成本；另外，由于炊具经常要加热的高温条件下进行使用，而采用水转印的图案在高温下图案容易脱落，水洗多了也会出现脱落现象。现有技术中也有通过在锅外搪瓷涂料表面转移印花方式将图案转印到炊具上，如中国专利(授权公告号：CN201153850Y)公开了一种铝搪瓷表面贴花的铝不粘锅，将图案和/或文字是采用贴花转移印花的方法转印到铝搪瓷涂层的外表面，其同样存在结合力差的问题。
发明内容
本发明针对以上现有技术中存在的问题，提供一种铝陶瓷炊具表面丝印的方法，解决的技术问题是实现在陶瓷涂料层表面进行丝印图案和/或文字，实现具有结合力好的效果。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种铝陶瓷炊具表面丝印的方法，该方法包括以下步骤：
A、将陶瓷涂料喷涂在铝或铝合金炊具工件的表面，烘干后，使在铝或铝合金炊具工件的表面形成陶瓷涂料层，得到相应的铝陶瓷炊具；
B、控制铝陶瓷炊具的温度在40℃～50℃，根据需要的文字和/或图案，采用丝印将印油印到陶瓷涂料层表面使形成相应文字和/或图案，再进行烘干处理,得到半成品陶瓷炊具；
C、再在半成品陶瓷炊具的表面喷涂上保护油，烘干后，进行烧结处理，得到印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具。
本发明铝陶瓷炊具表面丝印的方法，是采用陶瓷涂料作为铝或铝合金炊具的涂层材料，很好的解决了采用高温漆所存在的易变色和剥落现象，但是由于采用陶瓷涂层材料后形成的陶瓷涂料层不粘性较高，通过丝印技术很难将图案或文字印到陶瓷涂层上，本发明人经过研究发现在丝印时将铝陶瓷炊具工件的温度控制在40℃～50℃，能够很好的将印油印在陶瓷涂料层的表面，使具有较好的结合力，而如果温度过高反而会使印油容易粘在丝印的网板上及结合力不好的问题，而如果温度太低，印油反而又印不上去；本发明无需在高温(100℃以上)进行操作，提高了操作的安全性，且能耗低，降低了生产成本。另外，采用本发明的方法得到的印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具还可以实现多种色彩效果，具有较好的美观性。
在上述的铝陶瓷炊具表面丝印的方法中，作为优选，步骤A中所述陶瓷涂料的成分主要包括聚硅氧烷、硅烷、色粉和水，且所述聚硅氧烷的质量占陶瓷涂料总质量的5％～7％。通过将聚硅烷的含量进行改进，目的是为了减少陶瓷涂料涂层的不粘性，即相当于能够增加陶瓷涂料涂层的表面粗糙度，从而实现提高印油与陶瓷涂料涂层之间的结合力，实现不易脱落的效果。作为进一步的优选，所述陶瓷涂料包括以下成分的质量百分数：
聚硅氧烷：5％～7％；硅烷：5％～7％；色粉：28％～32％；其余为水。
在上述的铝陶瓷炊具表面丝印的方法中，作为优选，所述色粉由着色颜料和体质颜料组成，且所述着色颜料与体质颜料的质量比为1/1～0.8/1.2。所述的着色颜料可以根据实际需要采用不同的颜色，选用常规的着色颜料即可。本发明通过采用上述比例的色粉，与加入陶瓷涂料中的聚硅氧烷之间能够起到相互协同的作用，同样是为了提高陶瓷涂料层的粗糙度，提高陶瓷涂料层与印油之间的结合力的效果。
在上述的铝陶瓷炊具表面丝印的方法中，作为优选，步骤B中所述印油主要由有机硅树脂改性聚酯树脂和颜料组成；优选，所述有机硅树脂改性聚酯树脂和颜料质量比为1:0.8～1。所述的印油含有有机硅树脂改性聚酯树脂与陶瓷涂料中的聚硅氧烷及硅烷之间在经过高温烧结后能够形成一定分子间键合力，从而更好的提高两者之间的结合力，实现不易脱落的效果。
在上述的铝陶瓷炊具表面丝印的方法中，作为优选，步骤B中所述的温度为42℃～45℃，即控制铝陶瓷炊具的温度在40℃～50℃。
在上述的铝陶瓷炊具表面丝印的方法中，作为优选，步骤C中所述烧结的温度为220℃～230℃。
在上述的铝陶瓷炊具表面丝印的方法中，作为优选，步骤A中所述铝或铝合金炊具工件预先采用中性清洗液进行清洗，且将铝或铝合金炊具工件预热到40℃～50℃。由于涂料粘度比较低，如果不对工件进行预热处理，喷涂后涂料将产生挂流。
在上述的铝陶瓷炊具表面丝印的方法中，作为优选，步骤B可以进行多次重复操作。通过多次重复操作，可以实现多重颜色和图案效果，提高美观性。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下优点：
1.本发明铝陶瓷炊具表面丝印的方法，通过采用陶瓷涂料与在40℃～50℃的条件下进行丝印相结合，实现了提高陶瓷涂料层与印油的结合力的效果，从而保证了印在陶瓷涂料层上表面的图案和/或文字不会出现脱落的问题。
2.本发明铝陶瓷炊具表面丝印的方法，陶瓷涂料中含有聚硅氧烷与印油中含有的有机硅树脂改性聚酯树脂在高温条件下能够形成一定的分子间结合力，从而实现了在提高炊具的美观性的同时，保证了既使在高温条件下，印在陶瓷涂料层表面的图案或文字也不易出现脱落现象。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。
实施例1
选取铝或铝合金型材，采用冲压或旋压等常规方法机加工成相应的铝或铝合金炊具工件，所述铝或铝合金炊具可以是锅，先采用中性清洗液进行清洗，然后将铝或铝合金炊具工件预热到40℃～50℃；将陶瓷涂料喷涂在铝或铝合金炊具工件的内表面和/或外表面，烘干后，使在铝或铝合金炊具工件的表面形成陶瓷涂料层，得到相应的铝陶瓷炊具；然后进行加热，将铝陶瓷炊具工件的温度控制在40℃～50℃，根据图案或文字设计的需要，如可以是商标图案或公司名称的文字等，采用丝印的方式将印油印到陶瓷涂料层表面使形成相应文字和/或图案，整个丝印过程中，始终控制铝陶瓷炊具工件的温度在40℃～50℃之间，丝印结束之后，再进行烘干处理,得到半成品陶瓷炊具；再在半成品陶瓷炊具的表面喷涂上保护油，所述保护油采用常规的原料即可如透明光亮油漆，烘干后，再控制温度在220℃～230℃进行烧结处理，烧结处理结束后，得到印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具。
实施例2
选取铝或铝合金型材，采用冲压或旋压等常规方法机加工成相应的铝或铝合金炊具工件，所述铝或铝合金炊具可以是锅，先采用中性清洗液进行清洗，然后将铝或铝合金炊具工件预热到45℃；将陶瓷涂料喷涂在铝或铝合金炊具工件的内表面和/或外表面，烘干后，使在铝或铝合金炊具工件的表面形成陶瓷涂料层，得到相应的铝陶瓷炊具；然后进行加热，将铝陶瓷炊具工件的温度控制在45℃，根据图案或文字设计的需要，如可以是商标图案或公司名称的文字等，采用丝印的方式将印油印到陶瓷涂料层表面使形成相应文字和/或图案，整个丝印过程中，始终控制铝陶瓷炊具工件的温度在40℃～50℃之间，丝印结束之后，再进行烘干处理,得到半成品陶瓷炊具；再在半成品陶瓷炊具的表面喷涂上保护油，所述保护油采用常规的原料即可，烘干后，再控制温度在225℃进行烧结处理，烧结处理结束后，得到印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具。
实施例3
本实施例中所述的原料陶瓷涂料的成分中包括聚硅氧烷、硅烷、色粉和水，且所述聚硅氧烷的质量占陶瓷涂料总质量的7％，可以根据实际需要调整色粉的颜料颜色；所述的印油主要由有机硅树脂改性聚酯树脂和颜料组成。
选取铝或铝合金型材，采用冲压或旋压等常规方法机加工成相应的铝或铝合金炊具工件，所述铝或铝合金炊具可以是锅，先采用中性清洗液进行清洗，然后将铝或铝合金炊具工件预热到50℃；将陶瓷涂料喷涂在铝或铝合金炊具工件的内表面和/或外表面，烘干后，使在铝或铝合金炊具工件的表面形成陶瓷涂料层，得到相应的铝陶瓷炊具；然后进行加热，将铝陶瓷炊具工件的温度控制在40℃，根据图案或文字设计的需要，如可以是商标图案或公司名称的文字等，采用丝印的方式将印油印到陶瓷涂料层表面使形成相应文字和/或图案，整个丝印过程中，始终控制铝陶瓷炊具工件的温度在40℃～50℃之间，丝印结束之后，再进行烘干处理,得到半成品陶瓷炊具；再在半成品陶瓷炊具的表面喷涂上保护油，所述保护油采用常规的原料即可，烘干后，再控制温度在230℃进行烧结处理，烧结处理结束后，得到印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具。
实施例4
本实施例中所用的陶瓷涂料包括以下成分的质量百分数：
聚硅氧烷：7％；硅烷：7％；色粉：28％；其余为水，可以根据实际需要调整色粉的颜料颜色；所述的印油主要由有机硅树脂改性聚酯树脂和颜料组成。
选取铝或铝合金型材，采用冲压或旋压等常规方法机加工成相应的铝或铝合金炊具工件，所述铝或铝合金炊具可以是锅，先采用中性清洗液进行清洗，然后将铝或铝合金炊具工件预热到40℃；将陶瓷涂料喷涂在铝或铝合金炊具工件的内表面和/或外表面，烘干后，使在铝或铝合金炊具工件的表面形成陶瓷涂料层，得到相应的铝陶瓷炊具；然后进行加热，将铝陶瓷炊具工件的温度控制在42℃，根据图案或文字设计的需要，如可以是商标图案或公司名称的文字等，采用丝印的方式将印油印到陶瓷涂料层表面使形成相应文字和/或图案，整个丝印过程中，始终控制铝陶瓷炊具工件的温度在42℃～45℃之间，丝印结束之后，再进行烘干处理,得到半成品陶瓷炊具；再在半成品陶瓷炊具的表面喷涂上保护油，所述保护油采用常规的原料即可，烘干后，再控制温度在230℃进行烧结处理，烧结处理结束后，得到印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具。
实施例5
本实施例中的铝陶瓷炊具表面丝印的方法与实施例4中的方法一致，这里不再赘述，区别仅在于本实施例中所用的陶瓷涂料包括以下成分的质量百分数：
聚硅氧烷：5％；硅烷：5％；色粉：32％；其余为水，可以根据实际需要调整色粉的颜料颜色；所述的印油主要由有机硅树脂改性聚酯树脂和颜料组成。
实施例6
本实施例中所用的陶瓷涂料包括以下成分的质量百分数：
聚硅氧烷：6％；硅烷：6％；色粉：30％；其余为水，可以根据实际需要调整色粉的颜料颜色，所述色粉由着色颜料和体质颜料组成，且所述着色颜料与体质颜料的质量比为0.6/1.4；所述的印油主要由有机硅树脂改性聚酯树脂和颜料组成。
选取铝或铝合金型材，采用冲压或旋压等常规方法机加工成相应的铝或铝合金炊具工件，所述铝或铝合金炊具可以是锅，先采用中性清洗液进行清洗，然后将铝或铝合金炊具工件预热到47℃；将陶瓷涂料喷涂在铝或铝合金炊具工件的内表面和/或外表面，烘干后，使在铝或铝合金炊具工件的表面形成陶瓷涂料层，得到相应的铝陶瓷炊具；然后进行加热，将铝陶瓷炊具工件的温度控制在45℃，根据图案或文字设计的需要，如可以是商标图案或公司名称的文字等，采用丝印的方式将印油印到陶瓷涂料层表面使形成相应文字和/或图案，整个丝印过程中，始终控制铝陶瓷炊具工件的温度在40℃～50℃之间，丝印结束之后，再进行烘干处理,得到半成品陶瓷炊具；再在半成品陶瓷炊具的表面喷涂上保护油，所述保护油采用常规的原料即可，烘干后，再控制温度在225℃进行烧结处理，烧结处理结束后，得到印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具。
实施例7
本实施例中的铝陶瓷炊具表面丝印的方法与实施例6中的方法一致，这里不再赘述，区别仅在于本实施例中所用的陶瓷涂料包括以下成分的质量百分数：
聚硅氧烷：6％；硅烷：6％；色粉：30％；其余为水，可以根据实际需要调整色粉的颜料颜色，所述色粉由着色颜料和体质颜料组成，且所述着色颜料与体质颜料的质量比为0.8/1.2；所述的印油主要由有机硅树脂改性聚酯树脂和颜料组成。
比较例1
本比较例中所述的原料陶瓷涂料的成分中包括聚硅氧烷、硅烷、色粉和水，且所述聚硅氧烷的质量占陶瓷涂料总质量的7％，可以根据实际需要调整色粉的颜料颜色；所述的印油主要由有机硅树脂改性聚酯树脂和颜料组成。
选取铝或铝合金型材，采用冲压或旋压等常规方法机加工成相应的铝或铝合金炊具工件，所述铝或铝合金炊具可以是锅，先采用中性清洗液进行清洗，然后将铝或铝合金炊具工件预热到50℃；将陶瓷涂料喷涂在铝或铝合金炊具工件的内表面和/或外表面，烘干后，使在铝或铝合金炊具工件的表面形成陶瓷涂料层，得到相应的铝陶瓷炊具；然后进行加热，将铝陶瓷炊具工件的温度控制在100℃，根据图案或文字设计的需要，如可以是商标图案或公司名称的文字等，采用丝印的方式将印油印到陶瓷涂料层表面使形成相应文字和/或图案，整个丝印过程中，始终控制铝陶瓷炊具工件的温度在100℃～110℃之间，丝印结束之后，再进行烘干处理,得到半成品陶瓷炊具；再在半成品陶瓷炊具的表面喷涂上保护油，所述保护油采用常规的原料即可，烘干后，再控制温度在230℃进行烧结处理，烧结处理结束后，得到印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具。
比较例2
本比较例中所用的陶瓷涂料包括以下成分的质量百分数：
聚硅氧烷：6％；硅烷：6％；色粉：30％；其余为水，可以根据实际需要调整色粉的颜料颜色，所述色粉由着色颜料和体质颜料组成，且所述着色颜料与体质颜料的质量比为0.6/1.4；所述的印油主要由有机硅树脂改性聚酯树脂和颜料组成。
选取铝或铝合金型材，采用冲压或旋压等常规方法机加工成相应的铝或铝合金炊具工件，所述铝或铝合金炊具可以是锅，先采用中性清洗液进行清洗，然后将铝或铝合金炊具工件预热到47℃；将陶瓷涂料喷涂在铝或铝合金炊具工件的内表面和/或外表面，烘干后，使在铝或铝合金炊具工件的表面形成陶瓷涂料层，得到相应的铝陶瓷炊具；然后进行加热，将铝陶瓷炊具工件的温度控制在95℃，根据图案或文字设计的需要，如可以是商标图案或公司名称的文字等，采用丝印的方式将印油印到陶瓷涂料层表面使形成相应文字和/或图案，整个丝印过程中，始终控制铝陶瓷炊具工件的温度在95℃～100℃之间，丝印结束之后，再进行烘干处理,得到半成品陶瓷炊具；再在半成品陶瓷炊具的表面喷涂上保护油，所述保护油采用常规的原料即可，烘干后，再控制温度在225℃进行烧结处理，烧结处理结束后，得到印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具。
随机选取上述实施例及比较例得到的印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具，进行相应结合力及相关性能的测试：
选取上述实施例1-7及比较例1-2得到的样品进行耐丁酮测试：
具体测试方法：选取相应的样品锅,将锅上丝印有图案和/或文字的表面擦干净,然后用脱脂棉蘸取少许丁酮溶液,在刚才擦干净处进行擦拭,擦拭100次(来回算两次),然后观察脱脂棉表面有无涂料颜色，结果表明实施例1-7的测试结果均没有出现异常现象，没有出现剥落现象，全部产品合格；而比较例1-2的测试结果表明有少量涂料颜色脱落现象。
选取上述实施例1-7及比较例1-2得到的样品进行划格测试：
具体测试方法：采用洗碗机洗一个循环后，进行划格测试，观察有无异常现象，结果表明实施例1-7的测试结果均没有出现异常现象，全部产品合格；而比较例1-2的测试结果均不合格。
选取上述实施例1-7及比较例1-2得到的样品进行耐明火测试：
具体测试方法：将选取的样品放入火上加热至300度，计时10分钟，然后观察锅外涂有无异常现象，结果表明实施例1-7的测试结果均没有出现异常现象，图案和/或文字均没有出现剥落现象，全部产品合格；而比较例1-2均出现剥落现象。
选取上述实施例1-7及比较例1-2得到的样品进行耐热冲击测试：
具体测试方法：
1.取上述实施例得到的样品放置在煤气灶上干烧；
2.使用表面探温仪测得内底部温度达到280℃；
3.及时将产品放入室温(23+/-5℃)冷水中激冷，观察搪瓷表面质量。
结果表明，上述实施例得到的样品的陶瓷涂层表面均没有出现不崩瓷或脱落，且丝印上的图案和/或文字没均没有出现脱落现象；而比较例1-2均有不同程度的脱落现象。
本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (6)
1.一种铝陶瓷炊具表面丝印的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、将陶瓷涂料喷涂在铝或铝合金炊具工件的表面，烘干后，使在铝或铝合金炊具工件的表面形成陶瓷涂料层，得到相应的铝陶瓷炊具；所述陶瓷涂料的成分主要包括聚硅氧烷、硅烷、色粉和水，且所述聚硅氧烷的质量占陶瓷涂料总质量的5％～7％；
B、控制铝陶瓷炊具的温度在40℃～50℃，根据需要的文字和/或图案，采用丝印将印油印到陶瓷涂料层表面使形成相应文字和/或图案，再进行烘干处理,得到半成品陶瓷炊具；
C、再在半成品陶瓷炊具的表面喷涂上保护油，烘干后，进行烧结处理，得到印有文字和/或图案的铝陶瓷炊具。
2.根据权利要求1所述铝陶瓷炊具表面丝印的方法，其特征在于所述陶瓷涂料包括以下成分的质量百分数：
聚硅氧烷：5％～7％；硅烷：5％～7％；色粉：28％～32％；其余为水。
3.根据权利要求1或2所述铝陶瓷炊具表面丝印的方法，其特征在于，所述色粉由着色颜料和体质颜料组成，且所述着色颜料与体质颜料的质量比为0.8/1.2～0.6/1.4。
4.根据权利要求1所述铝陶瓷炊具表面丝印的方法，其特征在于，步骤B中所述印油主要由有机硅树脂改性聚酯树脂和颜料组成。
5.根据权利要求1或2或4所述铝陶瓷炊具表面丝印的方法，其特征在于，步骤C中所述烧结的温度为220℃～230℃。
6.根据权利要求1所述铝陶瓷炊具表面丝印的方法，其特征在于，步骤A中所述铝或铝合金炊具工件预先采用中性清洗液进行清洗，且将铝或铝合金炊具工件预热到40℃～50℃。
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