黑色碳粉的物理制造方法技术

本发明专利技术公开一种废粉率低、节能环保的黑色碳粉物理制造方法，其步骤是：ａ．向熔融釜中加入树脂、碳黑、电荷调节剂、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在１６０～３００℃的温度下雾化成小液滴，让雾状小液滴雾化团静止１０～２５秒，然后向雾状小液滴雾化团的下部投射超声波，然后干燥成黑粉颗粒；ｃ．对黑粉颗粒进行高速搅拌，搅拌的同时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．最后过１００目筛网过筛后制成直径在４～１０微米之间的墨粉颗粒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
采用加热辊和类似物的传统接触熔融定影方法已被广泛用于将墨粉定影。提供了 带有加热辊和压力辊的接触熔融定影方法所用的定影装置。当带有墨粉图像的记录纸张穿 过加热辊和压力辊之间的压力接触部分(夹部)时，该定影装置将墨粉图像熔融并定影在 记录纸张上。现有的黑色碳粉物理生产方法是把碳黑、电荷控制剂、外添加剂和蜡添加到聚合 高分子树脂中制成混合溶液，再用喷雾干燥机在160 300°C的温度下将混合溶液雾化干 燥成颗粒状物料。由于树脂和蜡都具有很强的粘结力，导致雾化后相对较近的小液滴会聚 合在一起形成体积较大的液态颗粒，干燥后所制得的碳粉颗粒部分直径超出10微米，这部 分直径超出10微米的废粉只能回炉再造，这种生产方法的缺点是废粉率相当及生产成本 都非常高，浪费能源严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种成品率高、节能环保的 黑色碳粉物理制造方法。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为一种，其特 征在于包括以下步骤a.向熔融釜中加入树脂、碳黑、电荷调节剂、聚丙烯蜡后加热至熔融状态，并搅拌 使原料分散均勻；b.使均勻分散的熔融液通过雾化器在160 300°C的温度下雾化成小液滴，让雾 状小液滴雾化团静止10 25秒，然后向雾状小液滴雾化团的下部投射超声波，然后干燥成 黑粉颗粒；c.对黑粉颗粒进行高速搅拌，搅拌的同时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.最后过100目筛网过筛后制成直径在4 10微米之间的墨粉颗粒。冷却时采用循环液氮冷却、气流空气冷却或多层分级塔逐级自然冷却中的任何一 种方式。所述超声波粉碎的频率为20千赫兹。本物理法生产黑色碳粉方法的优点是混合溶液雾化后通过静止一段时间后，体 积较大的小液滴会受重力的作用下降至雾化团的下部，通过向雾状伏液滴雾化团下部投射 超声波，利用超声波把体积较大的小液滴击碎至所需体积大小，从而使干燥成型后的大部 分颗粒直径都集中在4 10微米之间，降低废粉率，减少回炉粉量，节约能源。具体实施例方式实施例一a.将既定粉量的聚合高分子树脂、碳黑、电荷控制剂、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勻状态；b.分散均勻后的熔融液经过带有保温层的管路后，由雾化器在160°C、lMp的压力 下雾化成小 液滴，让雾化状小液滴团静止10秒，这时体积较大的小液滴会受到重力的作用 快速下降到小液滴团的下部，体积过分大的就直接脱离雾化团回收，对上述处于雾化小液 滴团的下部投射频率为20千赫兹的超声波，把该处的体积较大的小液滴击碎成体积较小 的小液滴，然后利用气流空气对雾化状的小液滴进行干燥，干燥过程小液滴中的水份被蒸 发掉，进而形成颗粒状黑粉，该颗粒状黑粉下降至收集器中；c.对黑粉颗粒进行高速搅拌，搅拌的同时加入六甲基二氯硅烷流动剂进行墨粉表 面改性；d.最后过100目筛网过筛后制成直径在4 10微米之间的墨粉颗粒。实施例二a.将既定粉量的聚合高分子树脂、碳黑、电荷控制剂、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勻状态；b.分散均勻后的熔融液经过带有保温层的管路后，由雾化器在300°C、4Mp的压力 下雾化成小液滴，让雾化状小液滴团静止25秒，这时体积较大的小液滴会受到重力的作用 快速下降到雾状小液滴团的下部，体积过分大的就直接脱离雾化团回收，把上述雾化状小 液滴团下部的小液滴通过吸取器吸进输送管送至超声波粉碎机粉碎室内，超声波粉碎机投 射频率为20千赫兹的超声波，把这些体积较大的小液滴击碎成体积较小的小液滴，然后将 这些击碎后的小液滴重新输送至与原来的小液滴混合，利用气流空气对雾化状的小液滴进 行干燥，干燥过程小液滴中的水份被蒸发掉，进而形成颗粒状黑粉，该颗粒状黑粉下降至收 集器中；c.对黑粉颗粒进行高速搅拌，搅拌的同时加入六甲基二氯硅烷流动剂进行墨粉表 面改性；d.最后过100目筛网过筛后制成直径在4 10微米之间的墨粉颗粒。超声波粉碎的作用原理(1)当一定频率的超声波作用于液体是，由于液体中一 部分气泡其尺寸适宜，将产生共振现象。此时，大于共振尺寸的气泡在超声波的作用下，被 驱出液体外；小于共振尺寸的气泡则在超声波的作用下逐渐变大。接近共振尺寸，声波的 稀疏段使气泡迅速涨大，由于摩擦产生电荷；在声波的压缩段，气泡又被突然压缩，直至泯 灭。气泡在泯灭过程中，其内部可达数千度高温和几千个大气压的高压，并产生放电、发光 现象。这种现象成为“空化现象”。在超声波场中液体中的微小气泡首先经历气泡的振荡 及生长过程，及稳态空化；然后是气泡的压缩和崩溃过程，及瞬态空化。空化效应可促进反 应、强化传质过程。(2)热效应由于介质吸收超声波及摩擦损耗，分子剧烈振动，超声波的机 械能转化为介质的内能，造成介质温度升高。超声波的强度越大，产生的强度越强。因此， 控制超声波的强度，可使物质的组织内部温度瞬间升高，加速有效成分的溶出。气泡崩塌之 后，泡内“热点”骤然冷却，冷却速度达108K/S。如此急速冷却必将引起原料内部结构急剧 变化。(3)机械作用超声波传递的机械能可在液体中形成有效的搅动与流动，从而破坏了介质的结构，粉碎了液体中的颗粒，从而产生了普通低频机械搅拌起不到的效果。这种机械作 用可产生击碎、切割及凝聚等效果。简单的说超声波使液体震动而产生数以万计的微小气泡，这些气泡在超声波纵 向传播形成的负压区产生，生长，而在正压区迅速闭合，在这种被称为空化效应的过程中， 微小气泡闭合时可产生超过1000个大气压的瞬间高压。连续不断产生的瞬间高压，就像一 连串小爆炸一样不断冲击物件表面，使体积较大的颗粒被击碎成体积较少的微粒。碳黑的含量不受限制，并且可基于用途适当地选择。优选在质量上占到15%， 并更优选在质量 上占3%到10%。当含量在质量上小于1 %时，墨粉的着色力可能会降低。 当含量在质量上大于15%时，碳黑将不能在墨粉中分散开，着色力可能会降低，并且墨粉的 电特性可能会降低。碳黑也可与树脂组合用作母料(master batch)。树脂不受限制并可基于用途从已 知的树脂中选择。其例子包括苯乙烯和其取代产物的聚合物、苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸 甲酯树脂、聚甲基丙烯酸丁酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯 树脂、聚酯类树脂、环氧树脂、环氧多元醇树脂(epoxy polyol resin)、聚氨酯树脂、聚酰胺 树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、脂族或脂环族烃树 月旨、芳族石油树脂、氯化石蜡和石蜡。这些可以被单独或结合使用。苯乙烯和取代产物的聚合物的例子包括聚酯类树脂、聚苯乙烯树脂、聚(对氯苯 乙烯)树脂和聚甲基苯乙烯树脂。苯乙烯共聚物的例子包括苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯 乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸 甲酯共聚物、苯乙烯_丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯_丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯_丙烯酸辛 酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯_甲 基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸α-氯甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯 乙烯_乙烯基·甲基酮共聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
黑色碳粉的物理制造方法，其特征在于包括以下步骤：ａ．向熔融釜中加入树脂、碳黑、电荷调节剂、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在１６０～３００℃的温度下雾化成小液滴，让雾状小液滴雾化团静止１０～２５秒，然后向雾状小液滴雾化团的下部投射超声波，然后干燥成黑粉颗粒；ｃ．对黑粉颗粒进行高速搅拌，搅拌的同时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．最后过１００目筛网过筛后制成直径在４～１０微米之间的墨粉颗粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江，
申请(专利权)人：刘江，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]