CN101614973A - 一种黑色墨粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于激光打印机、复印机、一体机等彩色和黑色电摄影设备的黑色墨粉及其制备方法。该种碳粉的生产步骤是将50－90份树脂、0.2－8份碳黑、0.2－10份电荷调节剂、4－40份聚丙烯蜡加热至熔融状态，搅拌至融料分散均匀，经雾化器喷雾造粒冷却后得到墨粉颗粒，混入流动剂改性、气流分级后即为墨粉制品。本发明所制备的墨粉颗粒均匀，低温定影效果好，转印率达90％以上，制备时整个工艺设备投入小、工艺操作简单、流程短、生产成本低、制备过程无污染环境的废液、废气排放，同时分级后过细、过粗的墨粉颗粒可以回收至熔融釜循环利用，最大限度的使用了原料。

Description

一种黑色墨粉及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种墨粉及其制备方法，具体涉及一种彩色和黑色电摄影设备用黑色墨粉及其制备方法。

背景技术

随着办公需求的提高，彩色和黑色激光打印机、复印机等越来越受到用户的喜爱，为达到高分辨的要求需要控制墨粉的粒径，为达到较好的显影目的需要形状规则、流动性好的墨粉。但是目前生产彩色用墨粉大部分仍然采用传统的物理粉碎法，通常是将各种墨粉用原料经过混合、混炼、粉碎、分级、外加添加剂等工艺来制备墨粉，采用物理法生产墨粉时工艺比较复杂，需要消耗大量的能量，墨粉颗粒形状不规则影响流动性，同时生产流程也比较长，导致成本增加，尤其随着市场对于超细墨粉需求量的扩大，这种工艺越来越显示出其高成本的弊端。

针对这些缺点，有少部分厂家推出了化学粉。化学粉一般经过单体混合、引发合成、水洗提纯、干燥、分级等步骤制备而成。虽然得到的墨粉颗粒成球形，但是化学法制备墨粉时设备投入较大、在合成后期需要大量的水来清洗墨粉微粒，存在较大的污染，同时存在收率低等弊端。

中国专利申请号200810024837.4，公布了名称为“一种彩色墨粉及其制备方法”的发明专利，该专利主要是将有色蜡料、蜡、外添加剂等原料加入到聚合高分子树脂中制成混合溶液，再用喷雾干燥机在160-300℃的温度下将混合溶液喷雾干燥成颗粒状物料。该方法的缺点是在未添加任何分散剂的情况下将墨粉原料添加到高分子胶乳中势必存在分散不良的现象，另外，除非高分子胶乳是水性胶乳否则在干燥时会释放有机溶剂对大气造成污染，该专利所述碳粉原料中的高分子胶乳有一定的局限性。

发明内容

针对上述不足之处，本发明公开了一种全新的黑色墨粉制造方法。主要目的是提供一种工艺流程简单、颗粒均匀性好、制备过程无污染的墨粉，主要技术方案如下：

本发明中的黑色墨粉主要原料是树脂、碳黑、电荷调节剂、聚丙烯蜡、二氧化硅。其中，树脂优先选用熔点在80-170℃范围之间的粘弹性树脂；适当提高聚丙烯蜡的含量，增加墨粉的低温定影特性。制备墨粉时将各种原料加入至熔融釜中，在不断的搅拌中加热使熔融液分散均匀；熔融釜与雾化器之间通过隔热保温的管路连接，熔融液通过管路后经过雾化器雾化成小液滴，冷却干燥后为墨粉颗粒，最后对墨粉颗粒进行改性增加流动性，分级后即为所需的墨粉成品。

制备本发明所述的黑色墨粉主要采用下列步骤：

(1)按照既定份量将树脂、碳黑、电荷调节剂、聚丙烯蜡加入到熔融釜中，在搅拌状态下加热混合料至完全熔融并分散均匀状态；

(2)分散均匀后的熔融液经过带有保温层的管路后，由雾化器在1-4Mp的压力下雾化成小液滴，采用的压力参数控制墨粉颗粒在4-10微米之间，另外，采用雾化成液滴的方式能够保证制备的墨粉颗粒形状规则，颗粒均匀性好；

(3)由上至下向雾化后的液滴中通气流空气，由于喷雾是向上的，气流空气是向下的，在逆流过程中实现干燥过程，另外，雾化后的液滴在重力作用下向下沉降，此时与冷流空气通向而行，继续完成干燥过程；另外，干燥方式还可以选用雾化器外循环水、循环液氮冷却，多层分级塔逐级自然冷却中的任何一种方式。

(4)向干燥后的墨粉中加入二氧化硅，采用1000转/分钟的搅拌机搅拌5分钟，采用二氧化硅或二甲基二氯硅烷改性后可以进一步增加墨粉的流动性；

(5)最后将墨粉分级，收集4-10微米的墨粉包装成制品，分级去除的墨粉收集后加入至熔融釜中循环利用，冷流空气经过除尘装置后可以实现无害化处理。

本发明的优点：整个工艺设备投入小、工艺操作简单、流程短、生产成本低、制备过程中无污染，所制备墨粉颗粒均匀，低温定影效果好，转印率达90％以上。

具体实施方式

下面通过实例具体说明本发明。

实施例1

将66份树脂、5份碳黑、0.5份电荷调节剂、29.5份聚丙烯蜡加入至熔融釜中，在搅拌状态下加热至混料完全熔融并混合均匀状态，融料在2.5Mp下经过雾化器雾化成小液滴，在雾化装置顶端通入气流空气，采用混流式对液滴进行干燥，干燥后在1000转/分钟的高速搅拌下加入6份二氧化硅进行改性，五分钟后通过气流分级机得到直径为5-7微米的墨粉颗粒。

实施例2

将75份树脂、6份碳黑、0.8份电荷调节剂、18.2份聚丙烯蜡加入至熔融釜中，在搅拌状态下加热至混料完全熔融并混合均匀状态，融料在2.7Mp的气压下经过雾化器雾化成小液滴，在雾化装置顶端通入冷流空气，采用混流式对液滴进行干燥，干燥后在1000转/分钟的高速搅拌下加入7份二氧化硅和二甲基二氯硅烷进行改性，五分钟后通过气流分级机得到直径为5-7微米的墨粉颗粒。

实施例3

将80份树脂、6份碳黑、8份电荷调节剂、6份聚丙烯蜡加入至熔融釜中，在搅拌状态下加热至混料完全熔融并混合均匀状态，融料在2.8Mp的气压下经过雾化器雾化成小液滴，在雾化装置顶端通入冷流空气，采用混流式对液滴进行干燥，干燥后在1000转/分钟的高速搅拌下加入8份二甲基二氯硅烷进行改性，五分钟后通过气流分级机得到直径为8-10微米的墨粉颗粒。

Claims (6)

1、一种黑色墨粉及其制备方法，其特征是包括下列步骤：

A.向熔融釜中加入50-90树脂、0.2-8碳黑、0.2-10电荷调节剂、4-40聚丙烯蜡后加热至熔融状态，并搅拌使原料分散均匀，

B.使均匀分散的熔融液通过雾化器雾化成小液滴，干燥后为直径在4-10微米之间的墨粉颗粒，

C.向高速搅拌的墨粉颗粒中加入六甲基二氯硅烷或二氧化硅等流动剂进行墨粉表面改性，

D.分级后即可包装成制品。

2、根据权利要求1所述的黑色墨粉制备方法，其特征在于该树脂优选熔点在90-160℃之间的的粘弹性树脂。

3、根据权利要求1所述的黑色墨粉制备方法，其特征在于熔融釜与雾化器之间由带有保温层的管路相连接。

4、根据权利要求1所述的黑色墨粉制备方法，其特征在于干燥时采用冷却干燥的方法。

5、根据权利要求4所述的冷却干燥方式，其特征在于冷却时可以采用雾化器外循环水、循环液氮冷却，气流空气冷却，多层分级塔逐级自然冷却中的任何一种方式。

6、根据权利要求书5所述的冷却干燥方式，优选气流空气冷却。