Digital decoration for ceramic tiles: The effect of glazes particle size distribution on the inkjet decoration

Abstract

After the consolidation of the digital decoration technology in the ceramic tile industry, digital glazing is the next step toward a fully digital decoration line. To make this possible, a key requirement, regarding glaze suspensions characteristics, is the reduction of the actual particle size of the solids. In this context, the objective of this work is to evaluate the effect of the particle size distribution of frits used to produce a transparent glaze on the glaze layer characteristics and the ink behavior over the same. A frit was milled under different conditions. The milling process has mainly reduced the size of the larger particles, leading to narrower particle size distributions. As the distribution curves narrowed, the particles packing efficiency in the glaze layer decreased. For these more porous layers, faster ink absorption into the surface pores and a consequent more limited ink spreading were observed, which leaded to the production of smaller dots. Thus, changes in granulometry of the glaze raw materials affected not only the glaze layer porous structure, but also aspects of the image quality. Resumen: Después de la consolidación de la tecnología de decoración digital en la industria de las baldosas cerámicas, la esmaltación digital es el siguiente paso hacia una línea de decoración completamente digital. Para hacer esto posible, un requisito clave, con respecto a las características de las suspensiones de esmalte, es la reducción del tamaño de partícula actual de los sólidos. En este contexto, el objetivo de este trabajo es evaluar el efecto de la distribución del tamaño de partícula de las fritas utilizadas para producir un esmalte transparente en las características de la capa de esmalte y el comportamiento de la tinta sobre el mismo. La frita fue molida en diferentes condiciones. El proceso de molienda redujo principalmente el tamaño de las partículas más grandes, lo que lleva a distribuciones de tamaño de partícula más estrechas. A medida que las curvas de distribución se estrecharon, la eficiencia del empaquetamiento de las partículas en la capa de esmalte disminuyó. Para estas capas más porosas, se observó una absorción más rápida de la tinta en los poros de la superficie y una consiguiente propagación de la tinta más limitada, lo que condujo a la producción de puntos más pequeños. Por lo tanto, los cambios en la granulometría de las materias primas del esmalte afectaron no solo a la estructura porosa de la capa de esmalte, sino también aspectos de la calidad de la imagen. Keywords: Ceramic glaze, Particle size, Porosity, Digital decoration, Palabras clave: Esmalte cerámico, Tamaño de partícula, Porosidad, Decoración digital