一種通用型墨粉的製作方法
2023-05-11 21:40:41 1
專利名稱：一種通用型墨粉的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種通用型墨粉。
背景技術：
在墨粉生產及加工中，墨粉的合成原料是墨粉通用性生產工藝中的核心工序之一，墨粉的合成原料直接影響產品的質量，尤其對控制墨粉粒徑、合成均一化等指標影響較大。墨粉的生產方法一是化學聚合法，主要用於生產彩色墨粉，產品僅佔市場5%左右的份額。二是機械法，是當今世界的主流生產方式，此方式生產的墨粉佔市場95%左右的份額。機械法已被公認為是當今生產墨粉最成熟的技術，與此方法相依的原料、加工設備已形成完善的配套體系，產品質量不斷提高，生產成本不斷下降，生產技術也正在從壟斷走向普及。但用以上兩種方法生產的墨粉也有很多不足之處。I、當人們追求高解析度圖像，要求墨粉顆粒經進一步縮小時，而且又要每一墨粉粒子的組成成份實現均一化，將會遇到不可逾越的困難，因為實現對多組份成分的每一種成分的分散分配效果達到3. 2 4um以下均一，是混煉機對粘彈態的物料加工的不可逾越的困難。如果我們能對一粒一粒的墨粉進行成份定量分析的話，會發現它們的組份含量遠遠偏離宏觀的配方比例，儘管那些大小、形狀相近的粒子、也會出現物性上的很大差別，難以適用於各種機型。2、由於墨粉粒子是用粉碎方法成形的，所以粒子形狀是無規則，非均勻的。在放置過程中也容易凝集而影響流動性，要想使粒子的形狀近於球形，儘管我們可以用研磨或熱整形方法實現整形，但由於成品率下降或耗能增加而使墨粉生產成本上升，機械法將會失去成本低的優勢。鑑於上述原因，化學聚合法要每一墨粉粒子的組成成份實現均一化，達到在眾多機型中的通用性，將會遇到不可逾越的困難，同時在顯影過程中，又會在顯影器中殘留部分無法轉移到硒鼓上潛像的殘粉，產生了未被轉印而被刮板刮到廢粉侖的廢粉，採用機械法生產的優良墨粉轉印率也只能達到85%左右，存留在顯影倉廢粉倉的廢粉不僅造成資源的浪費，還會汙染環境。那麼如何讓生產出來的墨粉既能達到節能、環保的效果，又可以被目前市場上的眾多機型而通用呢？
專利文獻CN101650539A公開了一種超臨界流體抗溶劑法製造印表機用墨粉的方法，其原理是利用有機溶劑對二氧化碳的吸收溶解而使其體積稀釋膨脹，降低有機溶劑的溶解能力，使溶質形成過飽和而沉析得到8 12微米的墨粉顆粒。
發明內容
本發明的目的是解決現有墨粉顆粒形狀和組分含量均勻性差的問題，提供一種利用CO2溶噴方法生產的通用型墨粉。本發明實現上述目的所採用的技術方案為
一種通用型墨粉，按重量計含有50 60%Fe304粉、20 30%聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、10 20%電荷調節劑、4 6%苯丙樹脂和4 6%氧化鐵，並通過如下方法得到
(1)將Fe3O4粉加入到內部安裝有濾網的高壓溶融釜中，再將釜內空氣抽空，然後注入CO2,調節釜內的溫度和壓力，使CO2處於超臨界狀態，攪拌；
(2)將步驟(I)中透過濾網的物料泵入反應釜中，再將聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、電荷調節劑、苯丙樹脂和氧化鐵加入反應釜，然後向混合物料施加750 800V的直流電壓，通電30min,並攪拌；
(3)步驟(2)得到的混合物進入噴霧室霧化成顆粒後，經乾燥、旋風分離，收集直徑為
3.2 4 y m的顆粒，收集的顆粒再經過混煉機，即得通用型墨粉。本發明的有益效果
(1)生產方法簡單，對人體無損害；
(2)本發明的通用型墨粉顯影成像清晰，無底灰，提高了印刷產品的質量和穩定性；
(3)現有市面墨粉的熔點約為45°C以上，而本發明通用型墨粉的熔點為38°C，大大降低了複印機的電能損耗；
(4)本發明的通用型墨粉粒徑分布為3.2 4 y m,與現有市售的墨粉相比，在顆粒形狀上更加規整、均勻，從而能在多種不同機型上使用，如理光、東芝、夏普、美能達等雙組粉雷射複印機，佳能、京瓷等單組粉雷射複印機，惠普、三星、圖騰、聯想等雷射印表機，節能環保。
圖I為本發明的生產流程示意圖。其中，I- 二氧化碳儲罐、2-高壓溶融釜、21-濾網、3-反應釜、31-直流電源、4-噴霧室、41-噴霧器、5-風乾機、6-旋風分離器、7-集粉、8-混煉機。圖2為市售普通墨粉的顯微鏡圖像。圖3為本發明通用型墨粉的顯微鏡圖像。
具體實施例方式以下結合實施例和附圖對本發明作進一步地說明。實施例I
將Fe3O4粉加入到高壓溶融釜中，開啟真空泵將釜內空氣抽空，然後關閉真空泵，開啟高壓泵將CO2注入高壓溶融釜，調節釜內的溫度高於31. 1°C和壓力大於7. 4MPa，此時CO2會處於超臨界狀態，啟動攪拌裝置，攪拌速度為1000 r/min，在高壓溶融釜2內裝有濾網21，在攪拌過程中，小於等於3. 0 y m的顆粒會透過濾網21 ；
將透過濾網21的物料(含50克的Fe3O4)泵入反應釜中，反應釜設有電極並通過導線分別與直流電源的正、負電極連接，然後再加入20克的聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、20克的電荷調節劑、4克的苯丙樹脂和6克的氧化鐵粉，啟動攪拌裝置，攪拌速度為1000 r/min，並開啟直流電源的開關向混合物料通30min直流電，直流電壓為750V，在攪拌過程中，使顆粒表面產生靜電荷；
將經過直流電處理的混合物料通過噴霧器進入噴 霧室霧化成墨粉顆粒，然後由風乾機乾燥，再進入旋風分離器，將收集直徑為3. 2 4 y m的墨粉顆粒送入混煉機，經高速旋轉研磨，使墨粉更規則圓潤，即得通用型墨粉。所述聚丙烯酸脂-苯乙烯共聚物是以丙烯酸甲酯和苯乙烯為單體(丙烯酸甲酯與苯乙烯的體積比為4 8 :1)，加入共聚物重量的I 5%的引發劑AIBN，在溫度80°C下共聚反應得到。實施例2
與實施例I不同之處在於，將透過濾網21的物料(含60克的Fe3O4)泵入反應釜後，再將15克的丙烯酸甲酯、5克的苯乙烯、I克的引發劑AIBN、10克的電荷調節劑、6克的苯丙樹脂和4克的氧化鐵粉，啟動攪拌裝置，攪拌速度為1000 r/min，在溫度80°C共聚反應30min後，開啟直流電源的開關向混合物料通30m in直流電，直流電壓為800V，在攪拌過程中，使顆粒表面產生靜電荷。其餘步驟與實施例I基本一致。
權利要求
1. 一種通用型墨粉，其特徵在於所述通用型墨粉按重量計含有50 60%Fe304粉、20 30%聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、10 20%電荷調節劑、4 6%苯丙樹脂和4 6%氧化鐵，並採用如下方法得到 (1)將Fe3O4粉加入到內部安裝有濾網的高壓溶融釜中，再將釜內空氣抽空，然後注入CO2,調節釜內的溫度和壓力，使CO2處於超臨界狀態，攪拌； (2)將步驟(I)中透過濾網的物料泵入反應釜中，再將聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、電荷調節劑、苯丙樹脂和氧化鐵加入反應釜，然後向混合物料施加750 800V的直流電壓，通電30min,並攪拌； (3)步驟(2)得到的混合物進入噴霧室霧化成顆粒後，經乾燥、旋風分離，收集直徑為3.2 4 y m的顆粒，收集的顆粒再經過混煉機，即得通用型墨粉。
全文摘要
本發明提供一種按重量計含有50～60%Fe3O4粉、20～30%聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、10～20%電荷調節劑、4～6%苯丙樹脂和4～6%氧化鐵的通用型墨粉，該通用型墨粉是先將Fe3O4粉用處於超臨界態的CO2處理，然後與其它原料混合，在直流電電處理後，再依次經過噴霧、乾燥、旋風分離、混煉得到。本發明所得的通用型墨粉顯影成像清晰，無底灰，提高了印刷產品的質量和穩定性；其熔點低，大大降低了複印機的電能損耗；顆粒形狀上更加規整、均勻，從而適用在多種不同機型上使用，節能環保。
文檔編號G03G9/08GK102621843SQ20121011270
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月17日 優先權日2012年4月17日
發明者包國存, 張興凱 申請人:蘭州思危電子科技有限公司