CN1075019A - 静电复印彩色显影剂制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的特点是按三元色组成的原理选用电性 好的颜料进行组合，使之产生色与色间的互补，同时， 通过选用不同的有机单体形成的共聚树脂具有足够 的负电荷，对于黑色粉，充分利用国内资源桐油，自制 出黑度极好的炭黑，并经过电性处理。按照本方法， 根据不同需要选择颜料、染料、配色，即可生产出各色 色粉。其生产工艺简单，成本低廉，有很好的使用价 值。

Description

本发明涉及一种静电复印显影剂的制造方法。

世界已进入信息时代，复印技术则是推广、应用和发展现代化的最重要的信息手段之一。随着科学技术的进步与发展，现代复印技术已在欧美一些先进的工业国家得到迅速发展，并与其它现***公设备组合、配套使用，带来了惊人的高效率。而在我国，由于基础工业落后，使复印技术这一高科技领域几乎还是空白。近年来，随着我国经济改革、开放搞活，作为信息传播媒介的复印技术显得越来越重要，复印机在国内市场的发展相当迅速，据天津复印技术情报所的统计，我国近年复印机的产销情况是：

国产整机最大年产量为2000台;

1983年整机进口量为20000台;

全国投入使用的复印机台数：

1983年30000余台;

1985年70000余台;

1990年达350000台。

据北京日报1991年10月5日报道，仅在北京市内，就有静电复印机40000台，若每台机器都能正常运转的话，每年要消耗色粉约100吨。

以上统计数字表明，近年来，复印机在国内市场发展迅猛，一个需求旺盛的显影剂市场正在形成。由于国内复印技术相当落后，国产货由于电性能不好而不能取代进口色粉用于大量进口复印机，依赖进口原料生产的显影剂又由于原材料价格贵使其在价格上无竞争力，且生产依赖国外。因此，为了满足国内市场需要而耗去大量外汇，如不尽快发展国产化技术，随着国内对信息手段现代化需要的日益高涨，这种被动落后的局面必然还要长期存在下去而进一步加重国家在这方面的外汇负担。

鉴于上述原因，本发明的目的是设计一种质量可与进口显影剂媲美，且价格低廉的完全国产化的静电复印彩色显影剂的制造方法。

本发明通过组成显影剂的色粉和载体的制造方法实现。以下分别叙述：

Ⅰ    色粉的制造方法

一、原料配方

共聚树脂    45-68%

氟树脂或多硝基高聚物    10-12%

顺松树脂    3-5%

改性酚醛树脂    5-8%

磺酰胺-甲醛树脂    4-6%

防粘剂    1-3%

流平剂    1-3%

极性剂    1-3%

气相二氧化硅    0.5%

染料    3-5%

颜料    7-9%

二、自制原料

1.配方中的共聚树脂为苯乙烯-丙烯酸酯二元共聚类型树脂或在此基础上添加含双键结构（一是至少具有一个刚性和带负电性的大一兀键结构，二是至少具有一个具有一定韧性的结构或链）的单体而得的三元共聚类型树脂。

在一反应釜中用苯乙烯类单体65%和丙烯酸酯类单体35%或苯乙烯类单体50-60%、丙烯酸酯类单体15-25%及含双键结构的单体15-25%，在由聚乙烯醇和碳酸镁混合制成的悬浮液中，由有机过氧化物引发，进行悬浮聚合而成为细小粒状的共聚树脂;若为了保证具有足够的负电性，还可增加一定量的极性基（如酸酐基、羧基以及酯基等）。

2.顺松树脂

由顺丁烯二酸酐1摩尔与一级松香1.1个摩尔在80-200℃的条件下发生双烯合成反应而得，是具有松香和酸酐结构的树脂。顺丁烯二酸酐事前用醇（或水）开环。

3.磺酰胺-甲醛树脂

用对-甲苯磺酰胺1个摩尔与甲醛水液（38-40%）2.2个摩尔在95-110℃条件下缩聚而成。

4.黑度特优的黑色色素（黑色颜料）（此条专用于黑色粉，其它色不用）

采用桐油在空气不足的情况下进行不完全燃烧而得，并进行酸处理。处理的方法任选下述两种之一：

（1）用混酸处理：

先将硫酸、硝酸按1∶3的比例配制好混酸，再加入到盛放炭黑的容器中。加入量以完全浸润炭黑为准，边加边搅拌，此时容器中反应激烈，待反应平稳后，对容器加热，直到反应重又剧烈发生后，移去热源，继续搅拌，待反应平稳后，再加热至反应重又剧烈发生……，如此反复，直至加热的温度达90℃反应不再剧烈发生为止。反复用清水洗涤到微酸性-中性为止。晾干即可使用。

（2）用过氧乙酸处理：

先将浓度为30-40%的过氧化氢、浓度为98-99%的醋酸酐和浓度在98%以上的浓硫酸按75∶100∶5.25的比例配制好，静置3-4天，即可使用，然后照（1）所述的方法处理。

三、粗粉碎

将固体原料完全经过粉碎成粉状（对粒度无严格要求），以便于配料后混合均匀和溶解染色。

四、染料配制

选择电性好的颜色染料按色的三元色组成的原理进行组合，使之产生色与色间的互补而成。待色调配好后，再选用溶剂（如醇类、酮类）溶解之，然后将配料中的无色的主要成分加入浸渍、溶解、染色。

五、混合、溶解

将配料中的其他成分选择溶解之，然后与染料溶液混合，使配料中各成分一方面染上色，同时也可充分混合均匀。该操作应在一密闭的搪瓷容器中进行，需搅拌、加热、容器上安一蒸馏装置，以回收溶剂，避免对环境的污染。

六、溶剂的回收

加热、搅拌的同时，可把溶剂尽量蒸出、回收，回收的溶剂可再利用，以降低成本。

七、熔融混合（与捏合结合进行）

将蒸干了溶剂的配料进入捏合机，在加热至熔融状态下进行充分搅拌、翻转，使之尽量混合均匀，成为一柔软的膏状体。

八、压片

将混合后的料趁热（即在保持其柔软膏状的可塑情况下）进入压片机（系一能升温的辊压机）进行反复多次混炼和压片，最后冷却，即成为一张张薄片形黑色料块。

九、粗粉碎

压片而成的薄片状黑色料块性脆硬，很易断裂和碎裂成小块，可用人工轻易使其碎裂成小块，再放入粗粉碎机，按气流粉碎机进料粒度要求调节好粒度，进行粉碎。

十、超微粉碎

将粗粉碎后的粉料送进气流粉碎机中进行超微粉碎，粉碎后的细粉再按技术要求进行调配，使成品的粒度分布更趋合理。

至此，整个色粉生产过程完结。

十一、取样、检验

按中华人民共和国专业标准ZB-Y313-85关于静电复印干式双组份负电性显影剂技术条件进行检验和试机，合格后包装、入库。

Ⅱ    载体的制造方法

一、清洗

将原料铁粉中混入的尘埃、泥沙、木屑等杂物用清水漂洗几次，至杂物全部除去为止，若原料铁粉上粘染了机油之类的污染物，则还应用10-20%碱水洗涤（必要时尚需加热进行）。

二、筛选

洗涤过的原料铁粉粒度大小差异很大，用100目筛网过筛，将粒度大的铁粉剔除，将过筛原料送下道工序。

三、磁选

铁粉中往往含有一些非金属或其氧化物（如铁锈蚀的产物等）。通过磁选器将其剔除以获得较纯净的铁粉。

四、发兰

将纯净的铁粉送入氧化炉中进行加热，对250℃时，吹入一定的空气，使铁粉在高温（250-300℃）条件下遇氧而发生下式变化：

当炉内温度达310℃-320℃时，停止送空气，立即将发兰产品倒出进行自然冷却。

五、包膜

采用多次包膜的方法进行。将发兰后的铁粉称量，放入包膜器中，同时，将包膜液按以下配比配制在另一容器中备用。包膜液应现用时现配制。

包膜液的配制：铁粉1kg配以包膜剂60ml，溶剂150ml。配制时，先定量取出包膜剂，边搅拌边加入溶剂，搅均即可用。

包膜操作：在包膜器内进行。在不断搅拌或翻转欲包膜的铁粉的情况下采用一喷枪，将已配好的包膜液喷在铁粉表面上，务使铁粉表面都能包裹一层层包膜剂。然后倾出晾干，如此反复三次。最后的干燥条件要掌握好，先在空气中或吹入冷风晾干，到接近完全干燥时，加快搅拌或翻转速度以防结团，并很快倾入一事前洗净的搪瓷盘中摊开，置入烘箱烘干，先在50-55℃温度下烘烤6-8小时，再在80-85℃温度下烘烤2小时，在整个烘干过程中，要不断翻动。

六、过筛

烘干后的载体还需再过一道100目筛，剔除在包膜时结在一起的大粒子即得成品，经检验合格后包装、入库。

Ⅲ    显影剂的组成

在复印机开始运行之初，色粉和载体两种成分按40%∶100%组合，即每1kg载体中加入色粉0.4kg，搅拌均匀即可加入复印机内使用。

色粉实施例1-黑色色粉

配方：

共聚树脂（苯乙烯65%，甲基丙烯酸丁酯35%）    960g

聚偏二氟乙烯    240g

顺松树脂    100g

线型酚醛树脂    160g

磺酰胺树脂（对-甲苯磺酰胺-甲醛树脂）    100g

防粘剂（六次甲基癸二酸酯）    60g

流平剂（N，N′-硬脂酸酰胺）    40g

极性剂（处理太古油）    20g

气相二氧化硅    10g

黑色颜料（处理炭黑）    150g

染料    160g

配法：

1.染料的调配

按所配色粉总重量（假定为2kg）计算出应用染料的总重量（160g），然后再按三元色互补的原理将各种单原色的重量按其组成分别计算出来（醇溶兰HL：55.5%，重量为89g，醇溶火红B：33.3%，重量为53g，醇溶黄C₂G：11.1%，重约18g），用常用醇类（如甲醇、苯甲醇、乙醇等）分别将其溶解后混合成黑色醇溶液，若黑度不理想，可立即进行调色，直至满意为止。

2.将所配成的上述黑色染料液倒入配料混合粉状物中，并不断搅拌，使之溶解和混合均匀，同时将配料染上黑色。

3.将配料全部转移至一个装有蒸馏设备的溶（熔）料釜中，在不断搅拌、升温下，使染色更进一步进行，同时将溶剂（醇类）蒸出、回收，再利用。待配料中溶剂蒸毕，配料呈熔融粘稠糊状时，在保温条件下进入下道工序进行进一步混合（捏合）及压片。

4.将熔融状配料送入压片机压片

5.粗粉碎。

6.气流粉碎机粉碎。

按照以上方法可生产出合格黑色色粉2kg。

色粉实施例2-蓝色色粉

配方：

苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯    960g

聚四氟乙烯    200g

顺松树脂    40g

萜烯树脂    90g

改性酚醛树脂（2123^＃） 160g

对-甲苯磺酰胺-甲醛树脂    120g

六次甲基癸二酸酯    60g

处理太古油    40g

气相二氧化硅    10g

蓝色颜料（酞菁蓝B）    160g

蓝色染料    2BLN    80g

蓝色染料    四溴酚蓝    80g

配法：

基本同黑色色粉，只是蓝色染料不必另配，先用醇类溶解后就可直接加入染色。蓝色颜料直接加。其余与实施例1同。

按照上法及配方可生产出合格蓝色色粉2kg。

色粉实施例3-红色色粉

共聚树脂（同例1）    940g

氟树脂（同例1）    200g

改性酚醛树脂（同例1）    200g

磺酰胺树脂（同例1）    120g

双酚-A    40g

硬脂酸    40g

极性剂（同例1）    20g

气相二氧化硅    10g

红色颜料（一级大红粉）    160g

红色染料    大红BWFL    70g

醇溶红    80g

黄色染料    萤光黄    60g

醇溶黄    60g

配法：

同例1，也是先将红色及黄色染料用醇类溶剂溶解后配成颜色很鲜的红色醇液进行染色。

按照上法及配方可生产合格红色色粉2kg。

载体实施例：

一、清洗：

将原料铁粉用清水漂洗3次，并用10%氢氧化钠液洗涤，并加温至50℃。

二、筛选：

用100目网筛将清洗过的原料铁粉过筛，将粒度大的剔除。

三、磁选：

用磁选器将混入铁粉中的非金属和铁氧化物剔除，剩下的是较纯净的铁粉。

四、发兰

将上述较纯净铁粉送入氧化炉，加热至250℃时吹入一定的空气。当炉内温度达315℃时，停止送气，立即将发兰铁粉倒出，自然冷却。

五、包膜

将发兰铁粉称出2kg，放入包膜器中。

配制包膜液。选用有机硅KH550（含乙氧基量47-48%）作包膜剂。取包膜剂120ml，乙醇300ml，将包膜剂置于容器中，在搅拌下加入乙醇，搅匀即得包膜液。不断搅拌或翻转包膜器中欲包膜的铁粉，并用一喷枪将配制好的包膜液喷在铁粉表面，第一次不要喷涂太厚，倾出晾干后再重复操作，共反复三次。最后一次晾干接近完全干燥时，加快搅拌或翻转以防结团，快速倒入一洗净的搪瓷盘中摊开，并放入烘箱，先用50-55℃烘7小时，后用80-85℃烘烤1.5小时。烘干后的载体再过一道100目筛，即得成品。只需经抽样检验，即可包装出厂。

在色粉的制造方法中，除例举的黑、蓝、红色外，可根据市场需要选用相应的染料和颜料，就可方便地、任意地按需要生产出红、橙、黄、绿……黑色等多种色彩的色粉来。

按照本发明中载体制造方法生产出的合格载体可与本发明涉及的各种颜色的色粉相匹配。

由本方法生产出的完全国产化的产品，对现有染料和颜料进行了改造和创新，利用国内充足的资源和货源开发出黑度可与进口产品媲美的黑色颜料，且可根据需要选用相应的染料和颜料方便地、任意地生产出各种色彩的色粉来。

由本制造方法生产出的显影剂不仅可为可取代进口产品，且由于其极低廉的价格，在国际上具有相当强的竞争力，不仅为国家节约大量外汇，并且可将产品打入国际市场，为国家创收大量外汇，它将对推动信息时代的进步起到积极作用并具有相当可观的经济效益。

Claims (2)

1、一种静电复印彩色显影剂制造方法，其特征在于：配方中含有(以重量百分比计)共聚树脂45-58%氟树脂或多硝基高聚物10-12%顺松树脂3-5%线型酚醛树脂5-8%磺酰胺-甲醛树脂4-6%气相二氧化硅0.5%极性剂1-3%流平剂1-3%防粘剂1-3%染料3-5%颜料7-9%其中：共聚树脂为苯乙烯-丙烯酸酯二元共聚类型树脂或添加第三个含有双键结构的其它类有机单体反应而得的三元共聚类型树脂。顺松树脂是含有松香和酸酐结构的树脂。制造方法包括色粉制造方法和载体制造方法：Ⅰ色粉制造方法：一、自制原料：a.共聚树酯：在一反应釜中用苯乙烯类单体65%和丙烯酸酯类单体35%或苯乙烯类单体50-60%、丙烯酸酯类单体15-25%及含双键结构的单体15-25%，在由聚乙烯醇和碳酸镁混合制成的悬浮液中，由有机过氧化物引发，进行悬浮聚合而成为细小粒状的共聚树酯；

b.顺松树脂：

由1个摩尔顺丁烯二酸酐与1.1个摩尔一级松香在80-200℃的条件下发生双烯合成反应而得。顺丁烯二酸酐事前用醇(或水)开环。

c.磺酰胺-甲醛树脂

用对-甲苯磺酰胺1个摩尔与甲醛水溶液(38-40%)2.2个摩尔在95-110℃条件下缩聚而成。

d.黑度特优的黑色色素(黑色颜料)

(此条仅用于黑色色粉，其它色不用)

采用桐油在空气不足的情况下进行不完全燃烧而得，并进行酸处理。处理方法任选下述两种之一：

(1)用混酸处理：

先将硫酸、硝酸按1∶3的比例配制好混酸，再加入到盛放炭黑的容器中。加入量以完全浸润炭黑为准，边加边搅拌，此时容器中反应激烈，待反应平稳后，对容器加热至反应重又剧烈发生，移去热源，继续搅拌，待反应平稳后再加热至反应重又剧烈发生……，如此反复，直至加热的温度达90℃，反应不再剧烈发生为止。反复用清水洗涤至微酸性-中性为止。晾干即可使用。

(2)用过氧乙酸处理：

先将浓度为30-40%的过氧化氢、浓度为98-99%的醋酸酐和浓度在98%以上的浓硫酸按75∶100∶5.25的比例配制好，静置3-4天，即可使用，然后照(1)所述的方法处理。

二、粗粉碎

将固体原料完全经过粉碎成粉状(对粒度无严格要求)，以便于配料后混合均匀和溶解染色。

三、染料配制

选择电性好的颜色染料按色的三元色组成的原理进行组合，使之产生色与色间的互补而成。待色调配好后，再选用溶剂(如醇类、酮类)溶解之，然后将配料中的无色的主要成分加入浸渍、溶解、染色。

四、混合、溶解

将配料中的其它成分选择溶解之，然后与染料溶液混合，使配料中各成分一方面染上色，同时也可充分混合均匀。该操作应在一密闭的搪瓷容器中进行，需搅拌、加热。容器上安一蒸馏装置，以回收溶剂，避免对环境的污染。

五、熔融混合(与捏合结合进行)

将蒸干了溶剂的配料进入捏合机，在加热至熔融的状态下进行充分搅拌、翻转，使之尽量混合均匀，成为一柔软的膏状体。

六、压片

将混合后的料趁热(即在保持其柔软膏状的可塑情况下)进入压片机进行反复多次混炼和压片，冷却后好成为一张张薄片形黑色料块。

七、粗粉碎

用人工将压片后的粉块碎裂成小块，再放入粗碎机，按气流粉碎机进料粒度要求调节好粒度进行粉碎。

八、超微粉碎

将粗粉碎后的粉料进气流粉碎机进行超微粉碎，粉碎后的细粉再按技术要求进行调配，使成品的粒度分布更趋合理。

九、取样检验

按中华人民共和国专业标准ZB-Y313-85关于静电复印干式双组份负电性显影剂技术条件进行检验和试机，合格后包装入库。

Ⅱ载体的制造方法

一、清洗

将原料铁粉用清水漂洗几次，至杂物全部除去为止，若原料铁粉粘染了油污，则用10-20%热碱水洗涤。

二、筛选

将洗涤过的原料铁粉用100目筛过筛，剔除粒度较大的铁粉。

三、磁选

对过100目筛后的铁粉用磁选器磁选，剔除混在铁粉中的非金属或铁氧化物，获得较纯净的铁粉。

四、发兰

将纯次铁粉送入氧化炉中进行加热，至250℃时，吹入空气、使铁粉在高温下遇氧生成四氧化三铁。当炉内温度内310℃-320℃时，停止送入空气，立即将发兰产品倒出自然冷却。

五、包膜

配制包膜液：

按1kg铁粉配包膜剂60ml，溶液150ml的比例配制。先定量取出包膜剂，边搅拌边加入溶剂，搅均即可使用(一般是现用现配)。

将发兰后的铁粉称量，放入包膜器中，在不断搅拌或翻转欲包膜的铁粉的情况下采用一喷枪，将配制好的包膜液喷在铁粉表面上，务使铁粉表面都能包裹一层层包膜剂。然后倾出晾干，如此反复三次。最后的干燥条件要掌握好，先在空气中或吹入冷风晾干，到接近完全干燥时，加快搅拌或翻转速度以防结团，并快速将其倾入一洁净搪瓷盘中摊开，置入烘箱，先在50～55℃温度下烘干6-8小时，再在80-85℃温度下烘烤2小时。在整个烘干过程中，要不断翻动。

六、过筛

烘干后的载体再过100目筛，剔除在包膜时结在一起的大粒子，即得成品，经检验合格后包装、入库。

Ⅲ显影剂的组成

复印机开始运行之初，色粉和载体两种成分按40%∶100%组合，即每1kg载体中加入色粉0.4kg，搅拌均匀即可加入复印机内使用。

2、如权利要求1所述的静电复印彩色显影剂制造方法，其特征在于共聚树脂中含有极性基（如酸酐基、羧基、酯基等），以保证具有足够的负电性。