墨粉生产新技术.doc

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1、墨粉生产新技术的构想墨粉技术2009-12-1922:29:03阅读71评论1字号：大屮小订阅屮国仪器仪表事会复印科学与工程学会理事长刘树果一、墨粉牛产技术的现况[/b]固态墨粉的牛产方法，H前有二种，一是机械法，是当今世界的主流生产方式，此方式牛产的墨粉占市场95%左右的份额。其二是化学聚合法，主要用于牛产彩色墨粉，产品仅占市场5%左右的份额。机械法已被公认为是当今牛产墨粉最成熟的技术，与此方法相依的原料、加工设备已形成完善的配套体系，产品质量不断提高，牛产成本不断下降，牛产技术也正在从垄断走向普及。但用此方法牛产的墨粉

2、也不足Z处。当人们追求高分辨率图像，要求墨粉粒子粒经进一步缩小时，而且又要毎一墨粉粒子的组成成份实现均一化，将会遇到不可逾越的困难，因为实现对多组份成分的每一种成分的分散分配效果达到0.5〜1.0um以下均一，是混炼机对粘弹态的物料加工的不可逾越的困难如果我们能对一粒一粒的墨粉进行成份定量分析的话，会发现它们的组份含量远远偏离宏观的配方比例，尽管那些大小、形状相近的粒子、也会出现物性上的很大差别。由于墨粉粒子里用粉碎方法成形的，所以粒子形状是无规则，非均匀的。在放置过程屮也容易凝集而影响流动性，要想使粒子的形状近于球形，尽

3、管我们可以用研磨或热整形方法实现整形但由于成品率下降或耗能增加而使墨粉牛产成本上升，机械法将会失去成本低的优势。鉴于上述两种原因，在显影过程小，又会在显影器屮残留部分无法转移到潜像上的残粉，同吋，乂产牛了未被转印而被刮板刮到废粉仑的废粉，所以，用机械法牛产的优良墨粉转印率也只能达到85%左右。存留在显影仑与废粉仑的废粉不仅造成资源的浪费，也是污染环境的元凶。采用化学法直接集合的墨粉则只有良好的均一性而且有着粒子呈球形的优点。以此方法牛产的墨粉，流动好，转印率高，转印率可大95%以上。废粉率很低。但在牛产过程屮需要大量纯净淡

4、水，一般，每牛产一吨墨粉需要100吨纯水洗涤，排放这么多的洗涤水，将直接造成对环境的污染，在人类赖以牛存的淡水资源急缺的今天或明天，已有科学家对这种方法提出质疑。除此之外，对洗涤过的墨粉还需干燥除水，为防止墨粉在干燥过程中结块，干燥过程要在低温的条件下进行，通常需60小时以丄，这样一来，不仅牛产周期长，而且也消耗更多的能量。牛产成本也自然提高。在当今倡导环保与节能的大趋势下，采用聚合法制造墨粉是否附发展方向已引起许多科学家疑问。那么能否找到一种理想制造墨粉的新方法来克服机械法及化学聚合法的不足呢？我们期待的新方法应该有以下

5、特点：%1墨粉粒子形形呈球形，既使墨粉粒度小于6u的情况下，不同粒子的组份成份近于一致性，在使用这种墨粉吋，会表现出图像性好，转印率高，产牛废粉少，它是一种既节省资源又减少环境污染的墨粉。%1在牛产过程屮，不产牛污染环境的气体或液体，加工介质或产屮废料能循环利用，附合循环再牛与环保的未来时代要求。%1牛产过程是安全的，大规模牛产吋，成本也是低的。下面，我向大家介绍的“越临界流体溶愤法”将可能是未来牛产墨粉的理想方法。[b]二、采用超临界流体加工技术制造墨粉的可能性[/b][b][/b]1.什么是超临界流体H前存在于自然界的

6、物质，在常温常压环境条件下会表现出固态、液态或气态的存在形式例如水呈现是液态C02呈现气态如果把C02降温到・78.5°C,会变为固态。科学家发现当C02处于温度为31.VC,压力为7.4Mpa时会处在一个非液非气的混沌状态，此时，它具有液体对溶质的溶解性，又兼有气态物质的高扩散分散性，这时的C02被称为是C02的超临界流体。H前，把C02超临界流体作为加工介质，主要应用于萃取技术近来美国Ferros公司把C02超临界流体溶喷技术已应用于制造粉末涂料，实现了产业化，它为墨粉制造的新技术提供了新思路。FI前湛江惠能墨业公司与

7、上海华东理工大学合作，正在开展把C02超临界流体做为加工介质，应用于制造墨粉的研究工作。选用C02超临界流体作加工介质，是因为C02资源廉价，安全性好，而且方便于在常温条件下用，没有污染环境问题，是H前应用超临界流体技术的首选材料。2、应用超临界流体技术制造墨粉的几种方法构思⑴溶喷法如附图所示，首先把构成墨粉组份原料（树脂、CCA、颜料、促溶济等）加到高压溶融釜内，再把容器屮的空气抽空，然后用高压泵注入二氧化碳，控制t>31・1°C,当Ps>7.4Mpa后的某一压力吋，使其处于能溶解热熔树脂的超临界态，启动搅拌装置，将不能

8、溶于超临界流体的颜料等悬浮在流体屮，从理论上，可认为颜料与CCA在树脂溶液屮的分布可达到理想的均-•化，控制溶融釜与喷雾室的压力关保持衡定，就可得到球形墨粉。如图（），如果作成像图屮（b）形状的墨粉，更能使外添的Si02发抖其活性作用。采用超临界流体喷雾造粒方法，配方屮无需加腊，由于不必考虑树脂的粉碎性