[發明專利]彩色陶瓷碳粉及其制備方法

有效

• 申請號: 201210536543.6
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103869643A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 周拯
• 申請（專利權）人: 周拯
• 主分類號: G03G9/09
• 分類號: G03G9/09;G03G9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種碳粉及其制備方法。具體說是彩色激光打印機和彩色復印機用紅、黃、藍、黑四種陶瓷碳粉及其制備方法。

背景技術

目前，靜電復印機、激光打印機、傳真機、彩色激光打印和彩色復印機上使用的碳粉，都采用機械粉碎法和化學聚合法生產工藝，碳粉根據生產工藝方式不同分為物理碳粉和化學碳粉二大類，物理碳粉顆粒大小不均，形狀各異，一般只能在低端黑白機上使用；化學碳粉顆粒大小均勻，形狀全部為圓球，為保證打印質量，高速黑白打印機和中高檔彩色打印機，必須使用化學碳粉。目前國內外市場化學碳粉和物理碳粉售價相差3～5倍，主要因為二者生產設備投入相差50倍以上，生產成本1倍以上，國際上只有少數500強企業具備化學碳粉生產能力。

目前所有的碳粉都采用有機原料生產，所有的打印文稿遇陽光紫外線會褪色，不能耐高溫，在300℃時都會碳化，在400℃以后，所有的圖案都會變成二氧化碳氣體散發掉。這些打印圖文也不能經歷戶外和酸堿環境使用。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種彩色碳粉，這種碳粉采用無機原料(礦物質)為主，有機物質為輔，在彩色激光打印機和彩色復印機上打印圖像和文字，該圖案和文字可高溫燒制到陶瓷、玻璃、搪瓷和任何耐高溫材料表面，使文字和圖案不褪色、耐酸耐堿、抗紫外線和高硬度抗磨損。

本發明要解決的另一個問題是提供一種制備彩色陶瓷碳粉的工藝方法。

為解決上述問題，本發明采取以下方案：

本發明的彩色陶瓷碳粉由以下重量份數的原料制成：

彩色陶瓷顏料30～50份、聚苯樹脂和/或聚酯樹脂40～60份、蒙旦蠟和/或碳氫合成蠟和/或茂金屬催化PP蠟5～15份、電荷調節劑1～6份、氣相二氧化硅0.2-1份。

在本發明的一個優選實施方式中，其特征在于所述的電荷調節劑選自季銨鹽或金屬偶氮鉻化物。

在本發明的另一個優選實施方式中，所述的彩色陶瓷顏料選自黃色鉻黃、藍色鈷藍、黑色鈷黑、紅色鎘硒紅和/或金紅中的一種或者多種的組合。

在本發明的一個優選實施方式中，所述的碳粉的平均粒徑介于4-7μm之間。

本發明另一方面還涉及上述彩色陶瓷碳粉的制備方法，其包括以下步驟：

(1)先將陶瓷顏料用粉碎機加工成1～8μm的碎粉；

(2)再用分級機將碎粉進行分級，得到3～6μm的陶瓷顏料粉末，作為制作陶瓷碳粉的內核；

(3)再將樹脂、蠟、電荷調節劑放在一起，并混合均勻，制成混合料；

(4)將混合料投入擠出機，在110℃～170℃的溫度下擠出，用粉碎機將其粉碎成1～3μm的碎粉，作為陶瓷碳粉的外包裹材料；

(5)將內核和外包裹材料混合均勻，在200℃熱風的旋轉氣流環境中，依附在內核表面的外包裹材料受熱熔化，均勻包裹在內核的表面，形成圓球狀，通過風冷至常溫固化，得到半成品陶瓷碳粉；

(6)選200nm氣態二氧化硅，按展開面積均勻包裹半成品表面，得到成品彩色陶瓷碳粉，其粒度分布為4～7μm。

本發明另一方面還涉及上述彩色陶瓷碳粉作為打印機或彩色復印機的墨粉的應用。

在本發明的一個優選實施方式中，所述的打印機用于在水轉花紙上打印精細文字和/或圖案然后將圖案水轉印到陶瓷、玻璃、搪瓷和任何耐溫材料上，最后在600℃～1300℃溫度燒制成功。

由于本發明采用熱熔包裹工藝，能生產出和化學聚合工藝品質一樣的產品，達到低成本高質量，由此工藝生產的陶瓷碳粉已在1200×1200dpi、2400×2400dpi目前最高端彩色激光打印機上使用。用本發明碳粉可以在陶瓷、玻璃、搪瓷和任何耐溫材料上成功轉印精細圖案和文字，經過高溫燒制之后硬度高于不銹鋼，不易磨損，耐溫、抗強酸強堿、抗紫外線、長期不褪色。

附圖說明

圖1：2400*2400dpi照片打印到陶瓷上的效果；

圖2：在800℃時燒制的成品：

具體實施方式

實施例1：

(1)稱取45重量份黃色陶瓷顏料鉻黃CdS，用粉碎機加工成1-8μm粉末，再用分級機將粉末進行分級得到3-6μm的陶瓷顏料粉末，作為制作陶瓷碳粉的內核；

(2)將46重量份聚苯樹脂、5重量份茂金屬催化PP蠟和3.5重量份季銨鹽電荷調節劑混合后投入擠出機，在116℃溫度下擠出，然后用粉碎機粉碎成1-3μm粉末作為包裹材料；

(3)將上述兩種粉末混合均勻后，投入熱風包裹機中，制成半成品陶瓷碳粉；