CN108508723A - 一种环保式显影辊的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保式显影辊的生产工艺，包括以下步骤：S1、密炼；S2、造粒；S3、挤管；S4、切断；S5、穿管；S6、切割；S7、一次研磨。在本发明当中，该显影辊采用的生产工艺为：密炼‑造粒‑挤管‑切断‑穿管‑切割‑一次研磨，缩短了工艺流程，节约了一半的设备，提高了工作效率，由于该生产工艺不用自然硫化步骤，因此缩短了生产周期，而且该显影辊采用热塑性弹性体材料，边角料和不良品均能回收再用，节约资源，保护环境，有效地降低成本。

Description

一种环保式显影辊的生产工艺
技术领域
本发明涉及材料加工领域，尤其涉及一种环保式显影辊的生产工艺。
背景技术
硒鼓是激光打印机的核心成像装置，显影辊是其中的一个重要部分。
现有显影辊使用的材料是热固性交联弹性体半导体材料，分别为硫化橡胶、硫化硅橡胶和硫化聚氨脂材料，这三种材料在生产过程中会产生废气，污染环境，过程中会产生15％以上的不良品，此不良品不可回收再用，生产过程中的边角料也不可回收再用，浪费很大，成本较高。
目前，生产工艺流程较长，主要包括如下步骤：混料-密炼-开炼-裁切-挤管-高温硫化-放置自然硫化-切断-穿管-切割-一次研磨-二次研磨，该工艺流程的设备使用太多，人员需求多，工作强度大，成本较高。
在公开号为CN106094477A的发明专利中，公开了一种彩色显影辊及其制备方法，所述彩色显影辊包括金属轴心、套附于金属轴心外部的导电发泡橡胶、套附于导电发泡橡胶外部的导电密实橡胶膜套；所述导电密实橡胶膜套与导电发泡橡胶一体成型。所述彩色显影辊的制备方法包括以下步骤：(1)导电发泡橡胶的制备：A段料经密炼、开炼后与金属轴心复合挤出成型，从而在金属轴心外部形成导电发泡橡胶；(2)硫化成型：切除金属轴心上多余的导电发泡橡胶，将导电密实橡胶膜套套在导电发泡橡胶外部，整体放到模具中，进行硫化成型，得到彩色显影辊。本发明彩色显影辊具有回弹性好，耐磨性强，成本低廉等优点；采用本发明所述的制备方法无需喷涂环节，只要UV光照射，其表面发生稍微碳化就可以完成优异的打印效果，避免了喷涂对环境的污染和对人员的伤害。
但是该制备方法采用了硫化成型，会产生废气，污染环境，而且所用原料无法回收再用，浪费很大，会对环境造成不利的影响。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种环保式显影辊的生产工艺，该显影辊采用的生产工艺为：密炼-造粒-挤管-切断-穿管-切割-一次研磨，缩短了工艺流程，提高了生产效率，有效的降低成本。
本发明的另一个目的在于提供的一种环保式显影辊的生产工艺，该显影辊采用热塑性弹性体材料，边角料和不良品均能回收再用，节约资源，保护环境。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种环保式显影辊的生产工艺，包括以下步骤：
S1、密炼，将热塑性橡胶(SEBS)100份，导电材料2-15份，抗氧剂0.5份和其它辅料，依次放入密炼机中充分密炼30分钟；
S2、造粒，将充分密炼好的混合料转入双挽造粒机中，造出粒料；
S3、挤管，先将造好的粒料放入单螺杆挤出机的料斗内烘干30-60分钟，高温下将料斗内的粒料挤入挤管模具中，采用牵引机牵引，保证管材的均匀性；
S4、切断，将挤出的管材冷却处理，待完全冷却后，按要求切断成需要的尺寸；
S5、穿管，使用穿管机把相应的金属轴穿入管材中；
S6、切割，根据要求，把穿好管的显影辊切割成要求的尺寸；
S7、一次研磨，采用外圆磨床，把切割好的显影辊一次研磨到要求的尺寸。
在本发明当中，SEBS具有良好的稳定性和耐老化性，既具有可塑性，又具有高弹性，无需硫化即可加工使用，使边角料可回收再用，无毒环保，导电材料能使显影辊表面带电荷，抗氧剂能够防止SEBS在加工过程中降解，增加其稳定性，根据该配方制备的显影辊，电阻为104-108，硬度为邵氏A45度-70度，压缩永久变形率在3％以下；该显影辊采用的生产工艺为：密炼-造粒-挤管-切断-穿管-切割-一次研磨，缩短了工艺流程，节约了一半的设备，提高了工作效率，由于该生产工艺不用自然硫化步骤，因此缩短了生产周期，而且该显影辊采用热塑性弹性体材料，边角料和不良品均能回收再用，节约资源，保护环境，有效地降低成本。
进一步地，所述步骤S1中，所述导电材料为导电炭黑、碳纳米管、聚合物导电剂、金属粉末、导电石墨中的一种或多种；所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。在本发明当中，导电炭黑是一种半导体材料，具有较低的电阻率，碳纳米管的重量轻，具有一些特殊的力学、光学和导电性能，金属粉末用于导电材料时其用量不宜过多；抗氧剂1010是一种酚类抗氧剂，能够有效延长该显影辊的使用期限，同时也是一种高效的加工稳定剂，提高聚合物材料的耐变色性；抗氧剂168是一种亚磷酸酯抗氧剂，具有良好的吸水性和水解稳定性，与抗氧剂1010并用具有协同效应，可有效地防止聚合物材料的热降解，给聚合物材料提供长效保护。
进一步地，所述步骤S1中，所述其他辅料按重量份数计，包括有硬脂酸盐0.2份和无机填充料0-50份。在本发明当中，硬脂酸盐作为热稳定剂和脱模剂，同时在加工过程中还具有硫化活性剂和软化剂的功能，无机填充料作为一种填充剂使用。
进一步地，所述硬脂酸盐为硬脂酸锌，所述无机填充料为碳酸钙、硫酸钡、云母粉中的一种或多种。在本发明当中，硬脂酸锌作为一种热稳定剂和脱模剂，同时在加工过程中还具有硫化活性剂和软化剂的功能；碳酸钙的粒子为粒子形状为圆榴状，保光保色性差，硫酸钡又叫重晶石，比重大，易沉降，耐候性好，保光保色性强，云母粉为透明片状结构，具有良好的抗渗透性和耐侯性。
进一步地，所述步骤S1中密炼机的温度为200-230℃。在本发明当中，管材的原料在该温度下能够较好地在密炼机中混匀密炼。
进一步地，所述步骤S2中双挽造粒机的温度为160℃。在本发明当中，充分密炼好的混合料在该温度下能够很好的造粒，这是最佳的造粒温度。
进一步地，所述步骤S3中单螺杆挤出机的温度为200-230℃。在本发明当中，造好的粒料在该温度下能够很好的挤入挤管模具中。
进一步地，所述步骤S4中挤出的管材采用的冷却方法为水冷却。在本发明当中，在挤管过程中采用水冷却方法，使挤入挤管模具的管材冷却成型。
进一步地，所述显影辊的生产工艺还包括表面处理，将需要表面处理的产品进行表面处理，所述表面处理为清洁处理或导电涂层处理。在本发明当中，一次研磨好的显影辊如果需要表面处理，也可以再增加相应的表面处理步骤。
进一步地，所述步骤S1的密炼和所述步骤S2的造粒为一体化操作。在本发明当中，密炼造粒一体，使操作流程更为简便，节约设备，提高工作效率。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的一种环保式显影辊的生产工艺，该显影辊采用的生产工艺为：密炼-造粒-挤管-切断-穿管-切割-一次研磨，缩短了工艺流程，节约了一半的设备，提高了工作效率，由于该生产工艺不用自然硫化步骤，因此缩短了生产周期，而且该显影辊采用热塑性弹性体材料，边角料和不良品均能回收再用，节约资源，保护环境，有效地降低成本。
附图说明
图1是本发明一种环保式显影辊的生产工艺流程图。
图2是本发明生产的一种环保式显影辊的结构示意图。
图3是本发明生产的一种环保式显影辊的侧视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2-3所示，为本发明生产的一种环保式显影辊，该显影辊包括有包括有金属轴2，以及包覆在金属轴2外表面的管材1，管材1按重量份数计由以下原料组成：热塑性橡胶(SEBS)100份、导电材料2-15份和抗氧剂0.5份和其它辅料，其它辅料包括有硬脂酸盐和无机填充料。
如图1所示，为本发明提供的一种环保式显影辊的生产工艺，包括以下步骤：
S1、密炼，将热塑性橡胶(SEBS)100份，导电材料2-15份，抗氧剂0.5份和其它辅料，依次放入密炼机中充分密炼30分钟；
S2、造粒，将充分密炼好的混合料转入双挽造粒机中，造出粒料；
S3、挤管，先将造好的粒料放入单螺杆挤出机的料斗内烘干30-60分钟，高温下将料斗内的粒料挤入挤管模具中，采用牵引机牵引，保证管材的均匀性；
S4、切断，将挤出的管材冷却处理，待完全冷却后，按要求切断成需要的尺寸；
S5、穿管，使用穿管机把相应的金属轴穿入管材中；
S6、切割，根据要求，把穿好管的显影辊切割成要求的尺寸；
S7、一次研磨，采用外圆磨床，把切割好的显影辊一次研磨到要求的尺寸。
在本发明当中，SEBS具有良好的稳定性和耐老化性，既具有可塑性，又具有高弹性，无需硫化即可加工使用，使边角料可回收再用，无毒环保，导电材料能使显影辊表面带电荷，抗氧剂能够防止SEBS在加工过程中降解，增加其稳定性，根据该配方制备的显影辊，电阻为104-108，硬度为邵氏A45度-70度，压缩永久变形率在3％以下；该显影辊采用的生产工艺为：密炼-造粒-挤管-切断-穿管-切割-一次研磨，缩短了工艺流程，节约了一半的设备，提高了工作效率，由于该生产工艺不用自然硫化步骤，因此缩短了生产周期，而且该显影辊采用热塑性弹性体材料，边角料和不良品均能回收再用，节约资源，保护环境，有效地降低成本。
步骤S1中，导电材料为导电炭黑、碳纳米管、聚合物导电剂、金属粉末、导电石墨中的一种或多种；抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。在本发明当中，导电炭黑是一种半导体材料，具有较低的电阻率，碳纳米管的重量轻，具有一些特殊的力学、光学和导电性能，金属粉末用于导电材料时其用量不宜过多；抗氧剂1010是一种酚类抗氧剂，能够有效延长该显影辊的使用期限，同时也是一种高效的加工稳定剂，提高聚合物材料的耐变色性；抗氧剂168是一种亚磷酸酯抗氧剂，具有良好的吸水性和水解稳定性，与抗氧剂1010并用具有协同效应，可有效地防止聚合物材料的热降解，给聚合物材料提供长效保护。
步骤S1中，其他辅料按重量份数计，包括有硬脂酸盐0.2份和无机填充料0-50份。在本发明当中，硬脂酸盐作为热稳定剂和脱模剂，同时在加工过程中还具有硫化活性剂和软化剂的功能，无机填充料作为一种填充剂使用。
硬脂酸盐为硬脂酸锌，无机填充料为碳酸钙、硫酸钡、云母粉中的一种或多种。在本发明当中，硬脂酸锌作为一种热稳定剂和脱模剂，同时在加工过程中还具有硫化活性剂和软化剂的功能；碳酸钙的粒子为粒子形状为圆榴状，保光保色性差，硫酸钡又叫重晶石，比重大，易沉降，耐候性好，保光保色性强，云母粉为透明片状结构，具有良好的抗渗透性和耐侯性。
步骤S1中密炼机的温度为200-230℃。在本发明当中，管材的原料在该温度下能够较好地在密炼机中混匀密炼。
步骤S2中双挽造粒机的温度为160℃。在本发明当中，充分密炼好的混合料在该温度下能够很好的造粒，这是最佳的造粒温度。
步骤S3中单螺杆挤出机的温度为200-230℃。在本发明当中，造好的粒料在该温度下能够很好的挤入挤管模具中。
步骤S4中挤出的管材采用的冷却方法为水冷却。在本发明当中，在挤管过程中采用水冷却方法，使挤入挤管模具的管材冷却成型。
显影辊的生产工艺还包括表面处理，将需要表面处理的产品进行表面处理，表面处理为清洁处理或导电涂层处理。在本发明当中，一次研磨好的显影辊如果需要表面处理，也可以再增加相应的表面处理步骤。
步骤S1的密炼和步骤S2的造粒为一体化操作。在本发明当中，密炼造粒一体，使操作流程更为简便，节约设备，提高工作效率。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的一种环保式显影辊的生产工艺，该显影辊采用的生产工艺为：密炼-造粒-挤管-切断-穿管-切割-一次研磨，缩短了工艺流程，节约了一半的设备，提高了工作效率，由于该生产工艺不用自然硫化步骤，因此缩短了生产周期，而且该显影辊采用热塑性弹性体材料，边角料和不良品均能回收再用，节约资源，保护环境，有效地降低成本。
实施例1
本实施例生产的一种环保式显影辊，其管材成分如下：
表1为本实施例一种环保式显影辊的管材成分
成分 SEBS 导电炭黑 抗氧剂
重量份数 100份 10.5份 0.5份
表2为本实施例一种环保式显影辊的效果测试结果
效果测试 电阻 硬度 永久变形率
结果 105 邵氏A60度 大于2％
一种环保式显影辊的生产工艺，包括以下步骤：
S1、密炼，将热塑性橡胶(SEBS)100份，导电炭黑10.5份和抗氧剂0.5份，依次放入密炼机中充分密炼30分钟，密炼温度为200-230℃；
S2、造粒，将充分密炼好的混合料转入双挽造粒机中，温度设定在160℃左右，造出粒料；
S3、挤管，先将造好的粒料放入单螺杆挤出机的料斗内烘干30-60分钟，挤出机温度控制在200-230℃，挤出头使用要求尺寸的挤管模具，将料斗内的粒料挤入挤管模具中，采用牵引机牵引，保证管材的均匀性；
S4、切断，在挤管过程中采用水冷却，待挤出的管材完全冷却后，按要求切断成需要的尺寸；
S5、穿管，使用穿管机把相应的金属轴穿入管材中；
S6、切割，根据要求，把穿好管的显影辊切割成要求的尺寸；
S7、一次研磨，采用外圆磨床，把切割好的显影辊一次研磨到要求的尺寸。
实施例2
本实施例生产的一种环保式显影辊，其管材成分如下：
表3为本实施例一种环保式显影辊的管材成分
成分 SEBS 碳纳米管 抗氧剂 硫酸钡
重量份数 100份 4份 0.5份 20份
表4为本实施例一种环保式显影辊的效果测试结果
效果测试 电阻 硬度 永久变形率
结果 104 邵氏A56度 小于2％
一种环保式显影辊的生产工艺，包括以下步骤：
S1、密炼，将热塑性橡胶(SEBS)100份，碳纳米管4份，抗氧剂0.5份和硫酸钡20份，依次放入密炼机中充分密炼30分钟，密炼温度为200-230℃；
S2、造粒，将充分密炼好的混合料转入双挽造粒机中，温度设定在160℃左右，造出粒料；
S3、挤管，先将造好的粒料放入单螺杆挤出机的料斗内烘干30-60分钟，挤出机温度控制在200-230℃，挤出头使用要求尺寸的挤管模具，将料斗内的粒料挤入挤管模具中，采用牵引机牵引，保证管材的均匀性；
S4、切断，在挤管过程中采用水冷却，待挤出的管材完全冷却后，按要求切断成需要的尺寸；
S5、穿管，使用穿管机把相应的金属轴穿入管材中；
S6、切割，根据要求，把穿好管的显影辊切割成要求的尺寸；
S7、一次研磨，采用外圆磨床，把切割好的显影辊一次研磨到要求的尺寸。
实施例3
本实施例生产的一种环保式显影辊，其管材成分如下：
表5为本实施例一种环保式显影辊的管材成分
成分 SEBS 碳纳米管 抗氧剂
重量份数 100份 3.5份 0.5份
表6为本实施例一种环保式显影辊的效果测试结果
效果测试 电阻 硬度 永久变形率
结果 106 邵氏A54度 小于2％
一种环保式显影辊的生产工艺，包括以下步骤：
S1、密炼，将热塑性橡胶(SEBS)100份，碳纳米管3.5份和抗氧剂0.5份，依次放入密炼机中充分密炼30分钟，密炼温度为200-230℃；
S2、造粒，将充分密炼好的混合料转入双挽造粒机中，温度设定在160℃左右，造出粒料；
S3、挤管，先将造好的粒料放入单螺杆挤出机的料斗内烘干30-60分钟，挤出机温度控制在200-230℃，挤出头使用要求尺寸的挤管模具，将料斗内的粒料挤入挤管模具中，采用牵引机牵引，保证管材的均匀性；
S4、切断，在挤管过程中采用水冷却，待挤出的管材完全冷却后，按要求切断成需要的尺寸；
S5、穿管，使用穿管机把相应的金属轴穿入管材中；
S6、切割，根据要求，把穿好管的显影辊切割成要求的尺寸；
S7、一次研磨，采用外圆磨床，把切割好的显影辊一次研磨到要求的尺寸。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保式显影辊的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、密炼，将热塑性橡胶(SEBS)100份，导电材料2-15份，抗氧剂0.5份和其它辅料，依次放入密炼机中充分密炼30分钟；
S2、造粒，将充分密炼好的混合料转入双挽造粒机中，造出粒料；
S3、挤管，先将造好的粒料放入单螺杆挤出机的料斗内烘干30-60分钟，高温下将料斗内的粒料挤入挤管模具中，采用牵引机牵引，保证管材的均匀性；
S4、切断，将挤出的管材冷却处理，待完全冷却后，按要求切断成需要的尺寸；
S5、穿管，使用穿管机把相应的金属轴穿入管材中；
S6、切割，根据要求，把穿好管的显影辊切割成要求的尺寸；
S7、一次研磨，采用外圆磨床，把切割好的显影辊一次研磨到要求的尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种环保式显影辊的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述导电材料为导电炭黑、碳纳米管、聚合物导电剂、金属粉末、导电石墨中的一种或多种；所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
3.根据权利要求1所述的一种环保式显影辊的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述其他辅料按重量份数计，包括有硬脂酸盐0.2份和无机填充料0-50份。
4.根据权利要求3所述的一种环保式显影辊的生产工艺，其特征在于，所述硬脂酸盐为硬脂酸锌，所述无机填充料为碳酸钙、硫酸钡、云母粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种环保式显影辊的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中密炼机的温度为200-230℃。
6.根据权利要求1所述的一种环保式显影辊的生产工艺，其特征在于，所述步骤S2中双挽造粒机的温度为160℃。
7.根据权利要求1所述的一种环保式显影辊的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3中单螺杆挤出机的温度为200-230℃。
8.根据权利要求1所述的一种环保式显影辊的生产工艺，其特征在于，所述步骤S4中挤出的管材采用的冷却方法为水冷却。
9.根据权利要求1所述的一种环保式显影辊的生产工艺，其特征在于，所述显影辊的生产工艺还包括表面处理，将需要表面处理的产品进行表面处理，所述表面处理为清洁处理或导电涂层处理。
10.根据权利要求1所述的一种环保式显影辊的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1的密炼和所述步骤S2的造粒为一体化操作。
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