Dijital efekt mürekkeplerinin geliştirilmesi ve süreç parametrelerinin araştırılması
Development of digital effect inks and investigation of process parameters
Yazar: ZEHRA EMEL OYTAÇ
Danışman: PROF. DR. BEKİR KARASU
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering

Özet:
Mürekkep püskürtmeli baskı, seramik karoların farklı renklerde mürekkeplerle dekorasyonunda yaygın kullanılmaktadır. Bu tez çalışması, ham sır yapısına benzeyen ancak mürekkep teknolojisi ile üretilen ve efekt mürekkep malzemesi adı verilen yeni bir ürün hakkındadır. Mevcut çalışmada parlak efekt mürekkepleri için hem yer hem de duvar karosu reçeteleri geliştirilmiş ve en uygun reçete belirlenmiştir. Bileşim değişikliklerinin yüzey özelliklerine etkisi deneysel tasarım yöntemi ile incelenmiştir. Deneyde 33*21 faktöriyel deney tasarımı yapılmış, dört ana faktör etkisi ve bunların birbirleriyle olan etkileşimi, hipotez anlamlılık testleri (α=0,05 anlam seviyesi olacak şekilde), parlaklık ve pürüzlülük üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Sonuçlar Minitab18 paket programıyla analiz edilmiştir. Duvar karolarının parlaklığında ve düzgünlüğünde kuvars önemli bir rol oynamaktadır. Ayrıca, çinko oksitin pürüzlülük üzerinde en etkili faktör olduğu belirlenmiştir. Firit içeriğinden gelen RO oksitlerinin parlaklık üzerine etkisi ilgili oksitlerin ham olarak reçeteye dahil edilmesinden daha etkilidir. SiO2/CaO = ~% 2,61 ve CaO/ZnO = ~%14,7 ile çalışılan reçetede yüzey parlaklığı yüksek ve pürüzlülük düşük bulunmuştur. Efekt mürekkeplerinin yer karosu uygulamalarında, kuvars ve vollastonitin parlaklık üzerine, çinko oksit ve kuvarsın ise pürüzlülük üzerinde etkili olduğu tespit edilmiştir. Yer karosunda efekt uygulaması sır ve astar (engop) arasına aplike edildiğinde kristal fazlarda keskin pik elde edilmekte ve camsı faz oranı düşmektedir. Dekor sır üstüne uygulandığında camsı faz miktarı artmaktadır. Uygulandığı yüzey ve yüzey kimyası efekt mürekkebin özelliklerini değiştirmektedir. Ürün, üretim süreci ve deneysel faktöriyel tasarım yöntemi de çalışmanın farklılığını artırmaktadır.

Abstract:
Inkjet printing is widely used for decorating ceramic tiles with pigment inks. This thesis is about a new product called effect ink material, which has similar structure to that of the raw glaze but is produced with ink technology. In the present study, recipes for glossy effect inks were developed for both floor and wall tiles. The effects of composition changes on surface properties were examined using the factorial experimental design method (Minitab 18). Quartz plays an important role on the glossiness and smoothness of wall tiles but the zinc oxide was the most effective factor on roughness. In addition, the effect of RO oxides coming from the frit content on glossiness is more effective than including them raw into the recipe. In recipe with the ratio of SiO2/CaO = ~2.61 % and CaO/ZnO = ~14.7 %, glossiness was high and roughness was low for wall tile. In floor tile applications, it has been determined that quartz and wollastonite are effective on glossiness, and zinc oxide and quartz are effective on roughness. When the effect is applied between the glaze and engobe on the floor tile, the crystalline phases give sharp peaks and the glassy phase is low. If the effect is applied on the top of surface, the amount of glassy phase increases. The surface on which the effect is applied and the surface chemistry change the properties of the effect ink. The product used, production process and experimental factorial design method also increase the distinctiveness of the study.