CN113589664A - 一种可耐潮湿生产和保存的墨粉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是一种可耐潮湿生产和保存的墨粉,墨粉由以下具体成分组成:树脂、颜料、抗氧剂、界面相容剂、表面改性剂、干燥剂、电荷调节剂、蜡以及表面添加剂,其中,墨粉成分的具体重量份数为:树脂70‑95份,颜料1‑10份,抗氧剂0.1‑5份,界面相容剂0.1‑5份,表面改性剂0.1‑5份,干燥剂0.1‑1份,电荷调节剂0.5‑5份,蜡1‑10份以及表面添加剂1‑5份。同时还披露了一种可耐潮湿生产和保存的墨粉的制备方法。本发明可有效地避免墨粉在存储过程中发生氧化反应,相应地延长墨粉的保存期限,同时,有效地避免了墨粉结节成块的发生,墨粉颗粒的大小和分布集中,粒径大多是在7‑10微米的区间,配合相应的包装,可以绝大部分避免湿度对墨粉保存的影响,降低了废料率。

Description

一种可耐潮湿生产和保存的墨粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及的是激光打印机、数码复印机用墨粉的生产与制备领域,更具体地说是一种可耐潮湿生产和保存的墨粉及其制备方法。
背景技术
现有的墨粉的物理制造工艺,大多数需要用到空气压缩器,因此整个墨粉的生产制造流程极其容易受到空气湿度的影响。当空气中的湿度>60%,空气压缩器会将空气中的水分带入生产设备之中,水分子与墨粉原料中的树脂粉末融合,导致墨粉在产出的过程中经常出现结块的现象,保存难度大也增加了仓储的成本,严重影响了墨粉的产出率,使得废粉率居高不下。
常规的解决方案,是配备恒温恒湿车间和仓库,但脱离了厂区,无法保证客户也能提供相应的环境。另一方面,部署和使用恒温恒湿车间及仓库也增大了生产的成本,会影响到企业的效益。
所以,本技术方案研发一种可耐潮湿生产和保存的墨粉及其制备方法,采用该制备方法制备的墨粉,在生产和保存的过程中不需要依赖车间的恒温恒湿环境,不容易出现结节成块的问题。生产出来的墨粉,颗粒的大小和分布集中,粒径大多是在7-10微米的区间,配合相应的包装,可以绝大部分避免湿度对墨粉保存的影响,大大延长了墨粉的保质期,特别适合产品物流周期长,需要长时间保存的墨粉制作。
发明内容
本发明公开的是一种可耐潮湿生产和保存的墨粉及其制备方法,其主要目的在于克服现有技术存在的上述不足和缺点。
本发明采用的技术方案如下:
一种可耐潮湿生产和保存的墨粉,所述墨粉由以下具体成分组成:树脂、颜料、抗氧剂、界面相容剂、表面改性剂、干燥剂、电荷调节剂、蜡以及表面添加剂,其中,所述墨粉成分的具体重量份数为:树脂70-95份,颜料1-10份,抗氧剂0.1-5份,界面相容剂0.1-5份,表面改性剂0.1-5份,干燥剂0.1-1份,电荷调节剂0.5-5份,蜡1-10份以及表面添加剂1-5份。
更进一步,所述墨粉由以下重量份数的成分组成:树脂80份,颜料3份,抗氧剂2份,界面相容剂2份,表面改性剂1份,干燥剂0.5份,电荷调节剂2.5份,蜡6份以及表面添加剂3份。
更进一步,所述树脂为苯乙烯单体与丙烯酸酯的共聚物、苯乙烯单体与甲基丙烯酸酯的共聚物、乙烯系聚合物及其共聚物、苯乙烯系共聚物、聚乙烯醚、聚乙烯酮、聚醚胺、聚氨酯、橡胶类、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛松香、变性松香、酚醛树脂、聚酯(饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、苯丙-聚酯共聚合树脂)中的一种或几种。
更进一步,所述抗氧剂为:2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或几种。
更进一步,所述界面相容剂为马来酸酐接枝聚乳酸、马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯、马来酸酐接枝聚羟基脂肪酸酯的一种或几种。
更进一步,所述表面改性剂为硅烷偶联剂(氨基硅烷偶联剂KH-550、环氧基硅烷偶联剂KH-560或叠氮基硅烷偶联剂S-3046))、钛酸酯偶联剂、硬脂酸中的一种或几种。
更进一步,所述干燥剂为硅胶干燥剂、矿物干燥剂、蒙脱石干燥剂、氯化钙干燥剂中的一种或几种。
更进一步,所述电荷调节剂为负电性CCA和正电性CCA,其中,负电性CCA包括:负电性聚合物类、金属水杨酸络合物、单偶氮金属络合物或螯合物、芳香族羟基羧酸或芳香族二羧酸的有机金属络合物;正电性CCA包括:脂肪酸金属盐、三丁基苯甲基铵-1-羟基-4-萘酚磺酸盐、四丁基铵四氟硼酸盐、苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚树脂、正电性聚合物类。
更进一步,所述蜡为聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、马来酸酐改性聚乙烯蜡、共聚烯烃蜡、费托蜡、石蜡、氧化石蜡、微晶蜡等碳氢化合物蜡,二十二酸二十二酯、十八酸十八酯、巴西棕榈蜡、褐煤酸酯蜡和季戊四醇硬脂酸酯等酯蜡、油酸酰胺和硬脂酸酰胺等高级脂肪酸酰胺蜡中的一种或多种。
更进一步,所述外部添加剂为气相二氧化硅、二氧化钛、金属氧化物(氧化铝、氧化锌、氧化铈等)、钛酸盐、硬脂酸金属盐、聚合物粒子中的一种或多种。
更进一步,所述颜料为无机颜料或有机颜料,或者两者的组合。
一种可耐潮湿生产和保存的墨粉的制备方法:所述制备方法包括以下具体步骤:
步骤一:干燥空气,外部空气通过设置有干燥剂的空气压缩器进行吸入空气预处理,得到干燥空气;
步骤二:预混,将树脂、抗氧剂、电荷调节剂、蜡和颜料按份数通过混合机混合均匀,得到预混料;
步骤三:挤出,将步骤二得到的预混料通过混炼机熔融混合后,挤出并冷却,得到冷却压片;
步骤四:研磨,将步骤三得到的冷却压片通过机械粉碎设备进行粉碎,得到粗颗粒粉碎物,然后该粗颗粒粉碎物经过气流粉碎和研磨,并进行分级,最终得到中间品;
步骤五:后混,将步骤四得到的中间品加入界面相容剂、表面改性剂进行界面改性处理,得到改性中间品;
步骤六:成品,将步骤五得到的改性中间品中添加表面添加剂,处理后得到成品墨粉。
更进一步,所述步骤一中得到的干燥空气的湿度保持在50%以下。
通过上述对本发明的描述可知,和现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明通过在墨粉成份中添加抗氧剂,可以有效地避免墨粉在存储过程中发生氧化反应,相应地延长墨粉的保存期限;同时通过添加界面相容剂和表面改性剂,对生产的中间品进行改性处理,改善了墨粉与纸张纤维间的界面相容性,提高墨粉与纸张的结合牢固度,延缓字迹墨粉的氧化和脱落。
2、本发明在墨粉的制备过程中,通过添加干燥剂,并利用干燥剂对空气压缩器的空气进行干燥预处理,有效地保证了吸入的空气湿度,使空气湿度保持在50%以下,有效地避免了墨粉结节成块的发生,生产出来的墨粉,颗粒的大小和分布集中,粒径大多是在7-10微米的区间,配合相应的包装,可以绝大部分避免湿度对墨粉保存的影响,降低了废料率。
附图说明
图1是本发明墨粉制备方法的生产流程图。
具体实施方式
下面参照附图说明来进一步地说明本发明的具体实施方式。
实施例一
一种可耐潮湿生产和保存的墨粉,所述墨粉由以下具体成分组成:树脂、颜料、抗氧剂、界面相容剂、表面改性剂、干燥剂、电荷调节剂、蜡以及表面添加剂,其中,所述墨粉成分的具体重量份数为:
树脂80份,颜料3份,抗氧剂2份,界面相容剂2份,表面改性剂1份,干燥剂0.5份,电荷调节剂2.5份,蜡6份以及表面添加剂3份。
更进一步,所述树脂为苯乙烯单体与丙烯酸酯的共聚物、苯乙烯单体与甲基丙烯酸酯的共聚物、乙烯系聚合物及其共聚物、苯乙烯系共聚物、聚乙烯醚、聚乙烯酮、聚醚胺、聚氨酯、橡胶类、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛松香、变性松香、酚醛树脂、聚酯(饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、苯丙-聚酯共聚合树脂)中的一种或几种。
更进一步,所述抗氧剂为:2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或几种。
更进一步,所述界面相容剂为马来酸酐接枝聚乳酸、马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯、马来酸酐接枝聚羟基脂肪酸酯的一种或几种。
更进一步,所述表面改性剂为硅烷偶联剂(氨基硅烷偶联剂KH-550、环氧基硅烷偶联剂KH-560或叠氮基硅烷偶联剂S-3046))、钛酸酯偶联剂、硬脂酸中的一种或几种。
更进一步,所述干燥剂为硅胶干燥剂、矿物干燥剂、蒙脱石干燥剂、氯化钙干燥剂中的一种或几种。
更进一步,所述电荷调节剂为负电性CCA和正电性CCA,其中,负电性CCA包括:负电性聚合物类、金属水杨酸络合物、单偶氮金属络合物或螯合物、芳香族羟基羧酸或芳香族二羧酸的有机金属络合物;正电性CCA包括:脂肪酸金属盐、三丁基苯甲基铵-1-羟基-4-萘酚磺酸盐、四丁基铵四氟硼酸盐、苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚树脂、正电性聚合物类。
更进一步,所述蜡为聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、马来酸酐改性聚乙烯蜡、共聚烯烃蜡、费托蜡、石蜡、氧化石蜡、微晶蜡等碳氢化合物蜡,二十二酸二十二酯、十八酸十八酯、巴西棕榈蜡、褐煤酸酯蜡和季戊四醇硬脂酸酯等酯蜡、油酸酰胺和硬脂酸酰胺等高级脂肪酸酰胺蜡中的一种或多种。
更进一步,所述外部添加剂为气相二氧化硅、二氧化钛、金属氧化物(氧化铝、氧化锌、氧化铈等)、钛酸盐、硬脂酸金属盐、聚合物粒子中的一种或多种。
更进一步,所述颜料为无机颜料或有机颜料,或者两者的组合。
如图1所示,一种可耐潮湿生产和保存的墨粉的制备方法:所述制备方法包括以下具体步骤:
步骤一:干燥空气,外部空气通过设置有干燥剂的空气压缩器进行吸入空气预处理,得到干燥空气;
步骤二:预混,将树脂、抗氧剂、电荷调节剂、蜡和颜料按份数通过混合机混合均匀,得到预混料;
步骤三:挤出,将步骤二得到的预混料通过混炼机熔融混合后,挤出并冷却,得到冷却压片;
步骤四:研磨,将步骤三得到的冷却压片通过机械粉碎设备进行粉碎,得到粗颗粒粉碎物,然后该粗颗粒粉碎物经过气流粉碎和研磨,并进行分级,最终得到中间品;
步骤五:后混,将步骤四得到的中间品加入界面相容剂、表面改性剂进行界面改性处理,得到改性中间品;
步骤六:成品,将步骤五得到的改性中间品中添加表面添加剂,处理后得到成品墨粉。
更进一步,所述步骤一中得到的干燥空气的湿度保持在50%以下。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于:本实施例的墨粉成分的具体重量份数为:树脂70份,颜料3份,抗氧剂3份,界面相容剂3份,表面改性剂4份,干燥剂1份,电荷调节剂5份,蜡8份以及表面添加剂3份。其它的制备方法与实施例一相同,在此就不再复述。
实施例三
本实施例与实施例一的区别在于:本实施例的墨粉成分的具体重量分数为:树脂95份,颜料1份,抗氧剂0.1份,界面相容剂0.1份,表面改性剂0.1份,干燥剂0.1份,电荷调节剂0.6份,蜡2份以及表面添加剂1份。其它的制备方法与实施例一相同,在此就不再复述。
对比实施例
市场上销售的普通打印墨粉,该打印墨粉无进行中间品的改性处理,也没有进行空气干燥处理。
性能比对:如下表1所示:
项目 颗粒分布 粒径区间 是否有块状
实施例一 集中 7-10微米
实施例二 集中 7-10微米
实施例三 集中 7-10微米
对比实施例 分散 10-25微米
表1
通过上述对本发明的描述可知,和现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明通过在墨粉成份中添加抗氧剂,可以有效地避免墨粉在存储过程中发生氧化反应,相应地延长墨粉的保存期限;同时通过添加界面相容剂和表面改性剂,对生产的中间品进行改性处理,改善了墨粉与纸张纤维间的界面相容性,提高墨粉与纸张的结合牢固度,延缓字迹墨粉的氧化和脱落。
2、本发明在墨粉的制备过程中,通过添加干燥剂,并利用干燥剂对空气压缩器的空气进行干燥预处理,有效地保证了吸入的空气湿度,使空气湿度保持在50%以下,有效地避免了墨粉结节成块的发生,降低了废料率。
上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不仅局限于此,凡是利用此构思对本发明进行非实质性地改进,均应该属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种可耐潮湿生产和保存的墨粉,其特征在于:所述墨粉由以下具体成分组成:树脂、颜料、抗氧剂、界面相容剂、表面改性剂、干燥剂、电荷调节剂、蜡以及表面添加剂,其中,所述墨粉成分的具体重量份数为:树脂70-95份,颜料1-10份,抗氧剂0.1-5份,界面相容剂0.1-5份,表面改性剂0.1-5份,干燥剂0.1-1份,电荷调节剂0.5-5份,蜡1-10份以及表面添加剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种可耐潮湿生产和保存的墨粉,其特征在于:所述墨粉由以下重量份数的成分组成:树脂80份,颜料3份,抗氧剂2份,界面相容剂2份,表面改性剂1份,干燥剂0.5份,电荷调节剂2.5份,蜡6份以及表面添加剂3份。
3.根据权利要求1所述的一种可耐潮湿生产和保存的墨粉,其特征在于:所述树脂为苯乙烯单体与丙烯酸酯的共聚物、苯乙烯单体与甲基丙烯酸酯的共聚物、乙烯系聚合物及其共聚物、苯乙烯系共聚物、聚乙烯醚、聚乙烯酮、聚醚胺、聚氨酯、橡胶类、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛松香、变性松香、酚醛树脂、聚酯(饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、苯丙-聚酯共聚合树脂)中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种可耐潮湿生产和保存的墨粉,其特征在于:所述抗氧剂为:2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种可耐潮湿生产和保存的墨粉,其特征在于:所述界面相容剂为马来酸酐接枝聚乳酸、马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯、马来酸酐接枝聚羟基脂肪酸酯的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种可耐潮湿生产和保存的墨粉,其特征在于:所述表面改性剂为硅烷偶联剂(氨基硅烷偶联剂KH-550、环氧基硅烷偶联剂KH-560或叠氮基硅烷偶联剂S-3046))、钛酸酯偶联剂、硬脂酸中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种可耐潮湿生产和保存的墨粉,其特征在于:所述干燥剂为硅胶干燥剂、矿物干燥剂、蒙脱石干燥剂、氯化钙干燥剂中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种可耐潮湿生产和保存的墨粉,其特征在于:所述电荷调节剂为负电性CCA和正电性CCA,其中,负电性CCA包括:负电性聚合物类、金属水杨酸络合物、单偶氮金属络合物或螯合物、芳香族羟基羧酸或芳香族二羧酸的有机金属络合物;正电性CCA包括:脂肪酸金属盐、三丁基苯甲基铵-1-羟基-4-萘酚磺酸盐、四丁基铵四氟硼酸盐、苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚树脂、正电性聚合物类。
9.一种根据权利要求1至8任意一项所述的可耐潮湿生产和保存的墨粉的制备方法:其特征在于:所述制备方法包括以下具体步骤:
步骤一:干燥空气,外部空气通过设置有干燥剂的空气压缩器进行吸入空气预处理,得到干燥空气;
步骤二:预混,将树脂、抗氧剂、电荷调节剂、蜡和颜料按份数通过混合机混合均匀,得到预混料;
步骤三:挤出,将步骤二得到的预混料通过混炼机熔融混合后,挤出并冷却,得到冷却压片;
步骤四:研磨,将步骤三得到的冷却压片通过机械粉碎设备进行粉碎,得到粗颗粒粉碎物,然后该粗颗粒粉碎物经过气流粉碎和研磨,并进行分级,最终得到中间品;
步骤五:后混,将步骤四得到的中间品加入界面相容剂、表面改性剂进行界面改性处理,得到改性中间品;
步骤六:成品,将步骤五得到的改性中间品中添加表面添加剂,处理后得到成品墨粉。
10.根据权利要求9所述的一种可耐潮湿生产和保存的墨粉的制备方法,其特征在于:所述步骤一中得到的干燥空气的湿度保持在50%以下。
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