专利名称：被废弃的激光打印机或复印机用粉末色调剂的再生方法
技术领域：
本发明涉及环保技术领域，特别是一种将被废弃的可造成污染的激光打印机或复印机用的粉末色调剂进行再生的方法。
背景技术：
被废弃的显影盒中的残粉，对环境污染危害极大，这些直径在1至10微米的颗粒单体，人眼根本察觉不到，它通过人的呼吸直接吸入人的肺部，会危害人体健康。按每个被废弃的成像暗盒中残留28至80克的色调剂粉末成为粉尘计算，每年全球会有数万吨这种粉尘有可能进入大气，极大地污染了我们生活的环境。目前一般的处理方法是进行焚化或填埋。有人发明了一种将废弃墨粉进行裂解处理转化成燃油的方法，见中国申请专利01127963.X，但该处理成本较高，工艺较复杂，而且产出燃油与原墨粉的经济价值相去甚远。还有人发明了一种废旧复印墨粉再生机(中国专利94202405.2)，其工作原理仅仅是对废旧复印墨粉进行简单的机械分选和磁分选，分选后的墨粉与原墨粉的质量仍有较大差距。
发明内容
本发明的目的在于提供一种被废弃的激光打印机或复印机用粉末色调剂的再生方法，在为人类营造一个清新、自然的绿色环境的同时，使被废弃的成像暗盒中的残粉成为与原粉末色调剂一样品质优异的再生粉末色调剂。
本发明的目的是这样实现的一种被废弃的激光打印机或复印机用粉末色调剂的再生方法，包括以下步骤首先准备废粉末色调剂；然后采用低温干燥-摩擦干洗-分选的方法对废粉末色调剂进行处理，得到可再用的粉末色调剂原料；将得到的粉末色调剂原料作为制造原品种或其他品种色调剂的主要原料，含量占总配比的30％～100％，按传统生产干式色调剂的工艺进行生产再生干式色调剂。
本发明利用低温干燥、摩擦干洗、风选等方法对废弃粉末色调剂进行处理，不仅大大降低了环境污染，而且，再生后的原品种或其他品种的粉末色调剂其摩擦起电特性仍然如同原厂制造的粉末色调剂，并且可在各种环境条件下保持稳定，用在激光打印机或复印机上，具有流动性好、无粘热辊现象、定影优良、图像清晰、无底灰等特点，而且还具有在大量复印或打印过程中保持耐久性高的特性。
具体实施例方式
本发明中涉及的被废弃的粉末色调剂，是指没有被转印到纸上而残留在成像暗盒中，不可再使用的粉末色调剂。残存于成像暗盒废粉仓的粉末色调剂，是刮板从感光鼓上刮下的未被转印的色调剂粒子，其中有部分粉末色调剂因在场致放电中被物理或化学污染，其物性表现为粒度小、重量轻或带电弱；由于在转印过程中还会掺入纸张表面的细纤维或从纸张上脱落的异物；而残留在成像暗盒中显影仓里的部分粉末色调剂，可以是纯粹不具有磁性的粒子，不符合显影条件；或是磁性强的粒子，强磁性粒子将聚集在磁辊套筒表面，形成磁密封，即使一些符合显影条件的粉末色调剂也到不了鼓表面，而残留在显影器中。在本发明中作为主要原料的被废弃的粉末色调剂，其基本组成以原粉末色调剂为主，约占70％以上。
被废弃的粉末色调剂，往往是同样极性的多品种粉末色调剂的混合粉体，其粒径为1至10微米，粒子表面可能被污染物所包裹，因此对其采用摩擦干洗的方法进行清洗清洗前先采用低温干燥法将废粉末色调剂中的水含量减少到千分之五以下，再用低速转高速混合的方法将被废弃的粉末色调剂进行均一化混合，使粒子之间相互摩擦，将污染物小粒子与粉末色调剂粒子分离。均一化混合的方法包括废粉末色调剂单独混合，废粉末色调剂与一种或几种研磨剂的混合。本发明中使用的研磨剂，在此起到清洗剂的作用，其粒度小于3微米或大于0.1毫米。作为本发明中使用的研磨剂可以是氧化铈、氧化铝、氧化锆、碳化硅、氧化硅、金刚石等粉末或球珠。采用球珠研磨剂时，球珠研磨剂可多次反复使用。
然后，将清洗过的废粉末色调剂进行风选。使用颗粒干洗机或气流式分级机、机械式分级机、叶轮分级机、惯性分级机、旋风分离器等将清洗过的废粉末色调剂中粉末色调剂与微小污染物粒子及清洗剂分离，其目的在于使污染物及3微米以下的粒子分离出去。采用大于0.1毫米的珠球研磨剂时，实施干洗后，用筛网将粉末色调剂与珠球研磨剂分离。
风选后的废粉末色调剂已基本上为粉末色调剂粒子，可按传统生产干式色调剂的工艺进行生产再生干式色调剂，以达到国家行业标准。由于每批被废弃的粉末色调剂物性参数不可能具有一致性，因此进入下一步生产前首先要将它拿到实验室进行分析，测定其熔融度、基本组成、带电性等物性参数，与目的标准产品的相应物性参数对照，然后按物性参数之偏离值设计配方进行生产。例如，经检验废粉末色调剂带电量偏小，可适当调节电荷控制剂份量；磁性偏小，可适当增加磁性材料比例等。根据检验结果，一般有以下三种情形(一)如果其组成与原粉末色调剂相比，配方比已明显偏离，其物性表现为带电偏离最佳值、粒度较小、分布变宽等，印品图像黑度不够、底灰严重，达不到使用要求，此时需要配入粘接树脂，或磁性材料、电荷控制剂、着色剂、内添加剂等，或它们的混合物，使添加后产品中各组分百分比含量为(按重量百分比计)单组份粉末色调剂组成成份树脂40％～80％，磁性材料10％～58％，电荷控制剂1％～5％，内添加剂0.5％～8％，着色剂0％～10％，外添加剂0.1％～1.2％；双组份粉末色调剂树脂80％～90％，磁性材料0.5％～5％，电荷控制剂0.5％～5％，内添加剂0.5％～8％，着色剂5％～10％，外添加剂0.1％～1％。按上述配比添加好各组分，用高速混合机将该混合物充分混合后，用螺杆式连续混炼机对混合物进行熔融混炼。混炼物冷却固化后，用锤式粉碎机或风选式粉碎机等进行粗粉碎，再用喷射式粉碎机、机械式粉碎机等进行微粉碎，用气流式分级机、机械式分级机等进行分级。最后在分级后的粒子中添加外添加剂，使外添加剂占总重量配比0.1％～1.2％，低速转高速混合，增加粒子流动性，即完成本发明。
作为本发明中作为调节熔融性使用的粘接树脂，从以往作为粉末色调剂粘接树脂使用着的全部可以选用。具体地说，可以列举如下聚苯乙烯、聚氯苯乙烯、聚乙烯甲苯等苯乙烯极其代体的单聚物，苯乙烯/p-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/α-氯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/乙烯乙醚共聚物、苯乙烯/乙烯甲基酮共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、苯乙烯/异戊间二烯共聚物、苯乙烯/丙烯腈/茚共聚物、苯乙烯/马来酸共聚物、苯乙烯/马来酸酯共聚物等苯乙烯系共聚物，聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乙烯醇缩丁醛丁酯、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、苯酚树脂、脂肪族或脂环族树脂、芳香族系石油树脂、氯化石蜡、石蜡等。上述例举物可以单独使用，也可以二种或二种以上混合使用。
作为本发明中作为调节磁性使用的磁性材料粉体，可以列举如下铁氧体、铁过剩型铁氧体、四氧化三铁、γ-氧化铁等的氧化物，铁、钴、镍那样的金属或它们的合金等，以及用树脂等处理上述列举物的表面后所得到的粉体材料，其粒度一般小于0.5微米。
作为本发明中使用的负电荷控制剂，可以列举如下水溶对氮苯黑系染料、四级铵盐、含氨基的聚合物、含金属偶氮染料、水杨酸的链状化合物、苯酚化合物等。正电荷控制剂包括尼格洛辛染料、三苯甲烷染料、季铵盐、胍衍生物、咪唑衍生物、胺化合物等。
作为本发明中使用的内添加剂，可以列举如下低分子量的聚乙烯、聚丙烯等合成蜡类，小烛树蜡、巴西棕榈蜡、米蜡、树蜡、希蒙德木(jojoba)油等植物系蜡类，蜂蜡、羊毛蜡、鲸蜡等动物系蜡类，褐煤蜡、石蜡等矿物系蜡类，硬化蓖麻油、基硬酯酸、脂肪酰胺、苯酚脂肪酸酯等油酯系蜡类。上述列举物可以单独使用，也可以二种或二种以上混合使用。
作为本发明中粉末色调剂使用的着色剂，从以往作为粉末色调剂着色剂使用着的颜料及染料全部适用。具体地说，可以列举如下碳黑、苯胺黑、无磁性铁氧体、磁性铁黑、单偶氮系颜料、双偶氮系颜料、三偶氮系颜料等。
作为本发明中使用的外添加剂，有例如疏水性二氧化硅、胶态硅石、氧化钛、氧化铝等流动赋与剂。作为流动赋与剂，表面用有机硅烷偶合剂、硅油等进行疏水化处理，疏水度为20～40。
(二)根据分析风选后的废粉末色调剂的基本组成，其各组分配比已经符合上述情形(一)所列的组分百分比范围，因此无须再添加粘接树脂等组分进行混炼，直接添加外添加剂，使外添加剂占总重量配比0.1％～1.2％，低速转高速混合，增加粒子流动性，即完成本发明。
(三)风选后的废粉末色调剂经检验已达到国家标准，可直接适用于激光打印机或复印机。
下面，通过实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受实施例限定。
实施例中所说的“份”是重量基准。
实施例1将被废弃的供惠普(HP)低速激光打印机使用的粉末色调剂低温干燥后，取100份与研磨剂二氧化铈1份高速混合90秒，对被废弃的粉末色调剂进行清洗；用气流式分级机对洗浴过的废粉末色调剂进行风选；经实验室检验、分析后，将由下列成分风选后的废粉末色调剂100份粘接树脂苯乙烯丙烯酸脂 2份磁性材料四氧化三铁粉末 1份电荷控制剂 偶氮铬络合物1份内添加剂聚丙稀 2份所组成的混合物用双螺杆挤出式连续混炼机对混合物进行熔融混炼。混炼物冷却固化后，用风选式粉碎机等进行粗粉碎，再用喷射式粉碎机进行微粉碎，用气流式分级机进行分级。最后在分级后的粒子中添加外添加剂疏水性二氧化硅0.7份，得到再生后的粉末色调剂。此色调剂适用于惠普HP-4L/5L/6L型、1000系列激光打印机。
实施例2将被废弃的粉末色调剂低温干燥后，高速混合90秒，对被废弃的粉末色调剂进行洗浴；用气流式分级机对洗浴过的废粉末色调剂进行风选；经实验室检验、分析后，直接对风选后的废粉末色调剂100份添加外添加剂疏水性二氧化硅0.8份，得到再生后的粉末色调剂。此色调剂适用于佳能GP31型数码复印机。
权利要求
1.一种被废弃的激光打印机或复印机用粉末色调剂的再生方法，包括以下步骤①准备废粉末色调剂；②采用低温干燥—摩擦干洗—分选的方法对废粉末色调剂进行处理，得到可再用的粉末色调剂原料；③以步骤②得到的粉末色调剂原料作为制造原品种或其他品种色调剂的主要原料，含量占总配比的30％～100％，按传统生产干式色调剂的工艺进行生产再生干式色调剂。
2.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于所述的废粉末色调剂是具有负性摩擦生电能力的废粉末色调剂，或是具有正性摩擦生电能力的废粉末色调剂。
3.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于所述的废粉末色调剂是单组份或双组份的废粉末色调剂。
4.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于所述步骤2中利用低温干燥法将废粉末色调剂中的水含量减少到千分之五以下。
5.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于所述步骤2的摩擦干洗方法是利用粒子干洗机或高速混合让废粉末色调剂粒子相互摩擦进行干洗，将粘在废粉末色调剂粒子表面的污染物与废粉末色调剂粒子分离，使废粉末色调剂粒子回复到未被污染的原物质态。
6.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于在所述步骤2中摩擦干洗方法过程中加入0.1％～3％的研磨剂。
7.根据权利要求6所述的再生方法，其特征在于所述研磨剂的粒度小于3微米或大于0.1毫米。
8.根据权利要求6所述的再生方法，其特征在于所述研磨剂为粉末状或球珠状的氧化铈、氧化铝、氧化锆、碳化硅、氧化硅、金刚石。
9.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于所述步骤2的分选方法包括风选或筛选，其中风选方法是采用叶轮分级机、惯性分级机、旋风分离器等把洗干净的粉末色调剂粒子与原来粘在废粉末色调剂粒子表面更小的污染物粉末粒子及研磨助剂进行风选，从而分离出干净的、与原粉末色调剂粒子物性一致的可再生利用的粉末色调剂原料。
10.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于所述步骤3中，往步骤2得到的粉末色调剂原料中添加适量粘接树脂、磁性材料、着色剂、电荷控制剂以及内添加剂，使添加后产品中各组分百分比含量为(按重量百分比计)单组份粉末色调剂树脂40％～80％，磁性材料10％～58％，电荷控制剂1％～5％，内添加剂0.5％～8％，着色剂0％～10％，外添加剂0.1％～1.2％；双组份粉末色调剂树脂80％～90％，磁性材料0.5％～5％，电荷控制剂0.5％～5％，内添加剂0.5％～8％，着色剂5％～10％，外添加剂0.1％～1％。
全文摘要
本发明公开了一种被废弃的激光打印机或复印机用粉末色调剂的再生方法，其采用低温干燥—摩擦干洗—分选的方法对废粉末色调剂进行处理得到可再用的粉末色调剂原料，然后以之作为制造原品种或其他品种色调剂的主要原料按传统生产干式色调剂的工艺进行生产再生干式色调剂。本发明不仅大大降低了环境污染，而且，再生后的原品种或其他品种的粉末色调剂其摩擦起电特性仍然如同原厂制造的粉末色调剂，并且可在各种环境条件下保持稳定，用在激光打印机或复印机上，具有流动性好、无粘热辊现象、定影优良、图像清晰、无底灰等特点，而且还具有在大量复印或打印过程中保持耐久性高的特性。
文档编号G03G21/00GK1564085SQ200410026639
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月26日 优先权日2004年3月26日
发明者刘树果, 刘漫青 申请人:湛江惠能墨业有限公司