CN101320229B - 一种彩色墨粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种彩色墨粉及其制备方法。具体说是彩色复印机、彩色打印机、彩色传真机、彩色数码一体机和彩色印刷机用彩色防伪墨粉及其制备方法。它是用乳胶聚合高分子树脂、有色颜料、电荷调节剂、蜡、去离子水、交联剂及外添加剂等原料。先将其中的乳胶聚合高分子树脂、有色颜料、电荷调节剂、荧光粉、去离子水和蜡放在一起，搅拌均匀，制成混合溶液，不超过70度加温下加入交联剂，最后清洗干燥成颗粒状物料。之后，对上述颗粒状物料进行分级筛选，并加入外添加剂，经均匀混合而制成。该彩色墨粉，不仅墨粉外观好、打印品质高、废粉率低，而且对环境影响较传统化学法小很多。

Description

一种彩色墨粉及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种彩色墨粉及其制备方法。具体地讲是适用于彩色复印机、彩色打印机、彩色传真机、彩色数码一体机和彩色印刷机等设备的彩色墨粉，以及该彩色墨粉的制备方法。

背景技术

目前，彩色复印机、彩色打印机、彩色传真机和彩色印刷机上使用的彩色墨粉通常是化学合成的聚合墨粉。这种化学聚合墨粉主要由乳液、颜料和交联剂等其它辅料而制成。其制备方法是，先将乳液、颜料和交联剂等其它辅料放在一起，经均匀搅拌，制成颗粒状物料。然后，对颗粒状物料进行清洗，洗去颗粒状物料上的浮料。之后，对经清洗过的颗粒状物料进行干燥处理。最后，在经干燥处理过的颗粒状物料中加入二氧化硅等辅料，并均匀混合而制成。

另外，目前的图文材料对防伪技术也提出了要求，普通墨粉打印的样张没有特殊性，往往难以甄别真伪，用这种墨粉打印出的样张具有防伪技术参数，可满足有防伪要求的墨粉市场需求。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种彩色墨粉，这种彩色墨粉墨粉颗粒外形呈球形，粒度分布窄、粒径容易控制、废粉率低。

本发明要解决的另一个问题是提供上述彩色墨粉的制备方法，该方法没有特殊的合成溶剂，对环境污染小，制得的产品粒度均匀、收得率高。

为解决上述问题，本发明采取以下技术方案：

本发明的彩色墨粉含有以下重量份的原料：

乳胶聚合高分子树脂20～40份；

有色颜料5～15份；

电荷调节剂0-3份

蜡5～10份；

去离子水70-100份

交联剂1-2份

外添加剂：1-15份

其中：所说的乳胶聚合高分子树脂又称乳胶(乳液)树脂；所说的电荷调节剂是指水杨酸金属络合物或者是偶氮金属络合物；蜡是聚丙烯蜡、聚乙烯蜡或石蜡中的任意一种；外添加剂是指：二氧化硅、六甲基二硅氮烷或二甲基二氯硅烷中的一种或几种的任意混合；交联剂是指高分子聚合物，如交联剂JL20308A；有色颜料分别选用红色、黑色、黄色或蓝色颜料。

为了使所述的彩色墨粉具有防伪功能，甄别打印样张的真伪，在原料中还可以加入8-20份荧光粉。所说的荧光粉是指紫外荧光粉或者红外荧光粉(包括红、蓝、绿三种特性红外荧光粉)或者自然界中存在的以及人工合成的特殊光学特性的材料。

本发明的彩色墨粉的制备方法含有以下步骤：

先将上述重量份的乳胶聚合高分子树脂、有色颜料、电荷调节剂、可同时加入荧光粉、蜡和水放在一起，搅拌均匀，制成混合溶液；

加热至45-70℃，加入交联剂，并保持2小时，后形成墨粉粒子；

之后，对上述颗粒状物料使用8-10倍去离子水清洗、干燥后，除去粒径大于13微米、小于1微米的颗粒；最后，将经筛选过的颗粒状物料投入混合器中，并加入上述重量份的外添加剂，经均匀混合，制成彩色墨粉。

所述有色颜料分别选用红色、黑色、黄色或蓝色颜料。

本发明的以上方案相比现有技术，具有以下优点：

由于本发明的彩色墨粉含有乳胶聚合高分子树脂、有色颜料、电荷调节剂、蜡、荧光粉、水、外添加剂等原料，并且采用乳液聚合法制成，生产过程中不用其他有机溶剂，减轻了传统化学法制备墨粉工艺对环境带来的污染。

另外本发明的彩色墨粉还可以添加荧光粉，其中紫外荧光粉在紫外线灯的照射下具有特殊的防伪参数，紫外光源的应用已经非常广泛，所以带有紫外荧光粉的彩色墨粉具有普通的防伪特性；另外，墨粉组成中使用了三种特性的红外荧光粉，在红外线光源照射，不同特性的墨粉会体现出不同的防伪特性，可以作为特殊需求用户使用的防伪墨粉。所以，使用本发明的墨粉打印出的样张，在紫外灯、红外灯的照射下可以甄别真伪。

本发明中产品的带电性能调节可以通过最后的外添加剂来调整实现，工艺流程更加简捷，产品性能更容易调控，对不同厂家、型号的打印机适应性显著增强。

1、国内外基本是使用气流粉碎机械法制作的墨粉。优点：工艺基本成熟。缺点：颗粒度不规则、耗电量大、收得率低、成本高。

2、国际有1-2家厂使用悬浮聚合化学法生产墨粉。优点：品质高、粉度均匀、图像明显清晰。缺点：投资大、用水量大、水处理成本高。

3、本发明中将乳胶(乳液)树脂直接聚合、干燥成为彩色墨粉。优点：环保、粒度均匀、收得率高。

本发明的制备方法属乳液聚合法合成墨粉的工艺，但在生产过程中避免了传统化学法中产品聚合过程必须使用有机试剂，选择使用水做溶剂，所以对环境影响小，更加环保。

在本发明的工艺过程中，使用悬浮乳胶(乳液)树脂及超细固体原料。其中，乳胶(乳液)树脂悬浮液粒径在500nm以下，固体原料其粒径在1μm以下，把这些悬浮液体原料和固体原料，按一定的比例混合，使固体原料均匀地分散到悬浮乳胶(乳液)树脂中，形成含量均匀的新的悬浮体系，在加入交联剂过程中，悬浮料液经交联化后，形成小的墨粉粒，经洗涤、过滤、干燥后的颗粒，经气流分级成粒径合格的产品。

具体实施方式

以下各实施例中的固体原料其粒径在1μm以下，粒径大的需经研磨处理，达到此粒径要求。其中固体原料包括：有色颜料、蜡、电荷调节剂、外添加剂。以下份数均为重量份。

第一实施例

选取30份乳胶聚合高分子树脂(无锡西神日化用品厂生产，又称乳胶(乳液)树脂)、5份的红色颜料(又称洋红)、20份紫外荧光粉、5份蜡、70份去离子水、1份交联剂(可以使用无锡西神日化用品厂销售的所述交联剂JL20308A)、12份的二氧化硅。

将上述乳胶聚合高分子树脂和红色颜料、蜡、荧光粉和水放在一起，搅拌均匀，制成混合溶液；加温至45-70度加入交联剂，保持2小时后，使用8-10倍去离子水清洗、过滤、干燥成颗粒状物料；

之后，对上述颗粒状物料进行筛选，除去粒径大于12微米、小于1微米的颗粒)；

最后，将经筛选过的颗粒状物料投入混合器中，并加入二氧化硅，经均匀混合，制成红色墨粉。

第二实施例

选取20份的乳胶聚合高分子树脂(无锡西神日化用品厂或无锡雨盛化工有限公司生产，又称乳胶(乳液)树脂)、10份的红色颜料、6份的聚丙烯蜡、8份红外荧光粉、80份去离子水、1.5份交联剂JL20308A；2份的电荷调节剂、0.5份的六甲基二硅氮烷和0.5份的二甲基二氯硅烷。

将上述乳胶聚合高分子树脂和红色颜料、蜡、荧光粉、电荷调节剂和水放在一起，搅拌均匀，制成混合溶液；

加温至50-60度加入交联剂，保持2小时后，使用8-10倍去离子水清洗、过滤、干燥成颗粒状物料；

之后，对上述颗粒状物料筛选，除去粒径大于12微米、小于1微米的颗粒；

最后，将经筛选过的颗粒状物料投入混合器中，并加入六甲基二硅氮烷和二甲基二氯硅烷，经均匀混合，制成红色墨粉。

第三实施例

选取40份的乳胶聚合高分子树脂、15份的红色颜料、3份电荷调节剂、8份的蜡、15份红外荧光粉、100份去离子水、2份交联剂JL20308A、3份的六甲基二硅氮烷和3份的二甲基二氯硅烷。其中：所说乳胶聚合高分子树脂是无锡西神日化用品厂的产品；所说的蜡是聚乙烯蜡；

先将乳胶聚合高分子树脂、红色颜料、蜡、红外荧光粉、电荷调节剂和水放在一起，搅拌均匀，制成混合溶液；

加温至45-70度加入交联剂，保持2小时后，使用8-10倍去离子水清洗、过滤、干燥成颗粒状物料；

之后，对上述颗粒状物料筛选，除去粒径大于12微米、小于1微米的颗粒；

最后，将经筛选过的颗粒状物料投入混合器中，并加入六甲基二硅氮烷和二甲基二氯硅烷，经均匀混合，制成红色墨粉。

第四实施例

将第一、三实施例中的红色颜料分别改用黑色、蓝色或黄色颜料，即可分别制得黑色墨粉、蓝色墨粉或黄色墨粉。

第五实施例

将第二实施例中的红色颜料分别改用其它相配的有色颜料，可得到不同颜色的墨粉。

改为相当用量的黑色颜料，可得黑色墨粉；

改为相当用量的蓝色颜料，可得蓝色墨粉；

改为相当用量的黄色颜料，可得黄色墨粉。

(黑色、蓝色和黄色颜料均可市购，是有机材料。

Claims (9)

1.一种彩色墨粉，其特征在于含有以下重量份的原料：

乳胶聚合高分子树脂20～40份；

有色颜料5～15份；

电荷调节剂0-3份

蜡5～10份；

去离子水70-100份

交联剂1-2份

外添加剂：1-15份

其中：所说的电荷调节剂是指水杨酸金属络合物或者是偶氮金属络合物；所说的蜡是聚丙烯蜡、聚乙烯蜡或石蜡中的任意一种；交联剂是指高分子聚合物；外添加剂是指：二氧化硅、六甲基二硅氮烷或二甲基二氯硅烷中的一种或几种的任意混合；有色颜料分别选用红色、黑色、黄色或蓝色颜料。

2.根据权利要求1所述的彩色墨粉，其特征在于所述原料中还包括荧光粉8-20份。

3.根据权利要求2所述的彩色墨粉，其特征在于所述荧光粉是指紫外荧光粉或者红外荧光粉。

4.根据权利要求3所述的彩色墨粉，其特征在于所述红外荧光粉包括红、蓝、绿三种特性红外荧光粉。

5.根据权利要求1所述的彩色墨粉，其特征在于所述的有色颜料分别选用红色、黑色、黄色或蓝色颜料。

6.权利要求1所述彩色墨粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

按以下各成份的重量份进行配料：

乳胶聚合高分子树脂20～40份；

有色颜料5～15份；

电荷调节剂0-3份；

蜡5～10份；

去离子水70-100份

交联剂1-2份；

外添加剂：1-15份；

步骤一：先将上述重量份的乳胶聚合高分子树脂、有色颜料、电荷调节剂、去离子水和蜡放在一起，搅拌均匀，制成混合溶液；

步骤二：加热至45-70℃，加入交联剂，保持2小时后，使用8-10倍去离子水清洗、过滤、干燥成颗粒状物料；

步骤三：对上述颗粒状物料采用分级筛选，除去粒径大于12微米、小于1微米的颗粒；

步骤四：将经筛选过的颗粒状物料投入混合器中，并加入外添加剂，经均匀混合，制成彩色墨粉。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特在于所述有色颜料分别选用红色、黑色、黄色或蓝色颜料。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特在于所述步骤一中，还可加入8-20份的荧光粉，制成混合溶液。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特在于所述荧光粉是指紫外荧光粉或者红外荧光粉。