彩色陶瓷碳粉及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種彩色陶瓷碳粉及其制備方法。本發(fā)明采用熱熔包裹工藝，能生產(chǎn)出和化學(xué)聚合工藝相同品質(zhì)的產(chǎn)品，達到低成本高質(zhì)量，由此工藝生產(chǎn)的陶瓷碳粉可以在精度為1200×1200dpi、2400×2400dpi目前最高端彩色激光打印機上使用。用本發(fā)明碳粉可以在陶瓷、玻璃、搪瓷和任何耐溫材料上轉(zhuǎn)印精細彩色圖案，經(jīng)過高溫?zé)浦髨D案硬度高于不銹鋼，不易磨損，耐溫、抗強酸強堿、抗紫外線、長期不褪色。
【專利說明】彩色陶瓷碳粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)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(fù)印機用紅、黃、藍、黑四種陶瓷碳粉及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，靜電復(fù)印機、激光打印機、傳真機、彩色激光打印和彩色復(fù)印機上使用的碳粉，都采用機械粉碎法和化學(xué)聚合法生產(chǎn)工藝，碳粉根據(jù)生產(chǎn)工藝方式不同分為物理碳粉和化學(xué)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(xué)碳粉顆粒大小均勻，形狀全部為圓球，為保證打印質(zhì)量，高速黑白打印機和中高檔彩色打印機，必須使用化學(xué)碳粉。目前國內(nèi)外市場化學(xué)碳粉和物理碳粉售價相差3?5倍，主要因為二者生產(chǎn)設(shè)備投入相差50倍以上，生產(chǎn)成本I倍以上，國際上只有少數(shù)500強企業(yè)具備化學(xué)碳粉生產(chǎn)能力。
[0003]目前所有的碳粉都采用有機原料生產(chǎn)，所有的打印文稿遇陽光紫外線會褪色，不能耐高溫，在300°C時都會碳化，在400°C以后，所有的圖案都會變成二氧化碳氣體散發(fā)掉。這些打印圖文也不能經(jīng)歷戶外和酸堿環(huán)境使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)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(zhì))為主，有機物質(zhì)為輔，在彩色激光打印機和彩色復(fù)印機上打印圖像和文字，該圖案和文字可高溫?zé)频教沾?、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。
[0005]本發(fā)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。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采取以下方案:
[0007]本發(fā)明的彩色陶瓷碳粉由以下重量份數(shù)的原料制成:
[0008]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(diào)節(jié)劑I?6份、氣相二氧化硅0.2-1份。
[0009]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，其特征在于所述的電荷調(diào)節(jié)劑選自季銨鹽或金屬偶氮鉻化物。
[0010]在本發(fā)明的另一個優(yōu)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。
[0011 ] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的碳粉的平均粒徑介于4-7 μ m之間。
[0012]本發(fā)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:
[0013](I)先將陶瓷顏料用粉碎機加工成I?8 μ m的碎粉；
[0014](2)再用分級機將碎粉進行分級，得到3?6 μ m的陶瓷顏料粉末，作為制作陶瓷碳粉的內(nèi)核；
[0015](3)再將樹脂、蠟、電荷調(diào)節(jié)劑放在一起，并混合均勻，制成混合料；[0016](4)將混合料投入擠出機，在110°C?170°C的溫度下擠出，用粉碎機將其粉碎成I?3 μ m的碎粉,作為陶瓷碳粉的外包裹材料；
[0017](5)將內(nèi)核和外包裹材料混合均勻，在200°C熱風(fēng)的旋轉(zhuǎn)氣流環(huán)境中，依附在內(nèi)核表面的外包裹材料受熱熔化，均勻包裹在內(nèi)核的表面，形成圓球狀，通過風(fēng)冷至常溫固化，得到半成品陶瓷碳粉；
[0018](6)選200nm氣態(tài)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?7 μ m。
[0019]本發(fā)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(fù)印機的墨粉的應(yīng)用。
[0020]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的打印機用于在水轉(zhuǎn)花紙上打印精細文字和/或圖案然后將圖案水轉(zhuǎn)印到陶瓷、玻璃、搪瓷和任何耐溫材料上，最后在600°C?1300°C溫度燒制成功。
[0021]由于本發(fā)明采用熱熔包裹工藝，能生產(chǎn)出和化學(xué)聚合工藝品質(zhì)一樣的產(chǎn)品，達到低成本高質(zhì)量，由此工藝生產(chǎn)的陶瓷碳粉已在1200X1200dp1、2400X2400dpi目前最高端彩色激光打印機上使用。用本發(fā)明碳粉可以在陶瓷、玻璃、搪瓷和任何耐溫材料上成功轉(zhuǎn)印精細圖案和文字，經(jīng)過高溫?zé)浦笥捕雀哂诓讳P鋼，不易磨損，耐溫、抗強酸強堿、抗紫外線、長期不褪色。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1:2400*2400dpi照片打印到陶瓷上的效果；
[0023]圖2:在800°C時燒制的成品:
【具體實施方式】
[0024]實施例1:
[0025](I)稱取45重量份黃色陶瓷顏料鉻黃CdS，用粉碎機加工成1-8 μ m粉末，再用分級機將粉末進行分級得到3-6μπι的陶瓷顏料粉末，作為制作陶瓷碳粉的內(nèi)核；
[0026](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(diào)節(jié)劑混合后投入擠出機，在116°C溫度下擠出，然后用粉碎機粉碎成1_3μπι粉末作為包裹材料；
[0027](3)將上述兩種粉末混合均勻后，投入熱風(fēng)包裹機中，制成半成品陶瓷碳粉；
[0028](4)稱取0.5重量份氣相二氧化硅，與半成品陶瓷碳粉混合均勻，得到黃色陶瓷碳粉。
[0029]實施例2:
[0030](I)稱取45重量份藍色陶瓷顏料鈷藍Co (Α102) 2，用粉碎機加工成1_8
[0031]μ m粉末，再用分級機將粉末進行分級得到3-6 μ m的陶瓷顏料粉末，作為制作陶瓷碳粉的內(nèi)核；
[0032](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(diào)節(jié)劑混合后投入擠出機，在116°C溫度下擠出，之后用粉碎機粉碎成1_3μπι法粉末作為包裹材料；[0033](3)將上述兩種粉末混合均勻后，投入熱風(fēng)包裹機中，制成半成品陶瓷碳粉；
[0034](4)稱取0.5重量份氣相二氧化硅，與半成品陶瓷碳粉混合均勻，得到藍色陶瓷碳粉。
[0035]實施例3:
[0036](I)稱取45重量份紅色陶瓷顏料鎘硒包裹紅Cd-Se-Zr-S，用粉碎機加工成1_8 μ m粉末，再用分級機將粉末進行分級得到3-6 μ m的陶瓷顏料粉末，作為制作陶瓷碳粉的內(nèi)核；
[0037](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(diào)節(jié)劑混合后投入擠出機，在116°C溫度下擠出，然后用粉碎機粉碎成1_3μπι粉末作為包裹材料；
[0038](3)將上述兩種粉末混合均勻后，投入熱風(fēng)包裹機中，制成半成品陶瓷碳粉；
[0039](4)稱取0.5重量份氣相二氧化硅，與半成品陶瓷碳粉混合均勻，得到紅色陶瓷碳粉。
[0040]實施例4:
[0041](I)稱取45重量份黑色陶瓷顏料三氧化二鈷Co203，用粉碎機加工成1_8 μ m粉末，再用分級機將粉末進行分級得到3-6 μ m的陶瓷顏料粉末，作為制作陶瓷碳粉的內(nèi)核；
[0042](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(diào)節(jié)劑混合后投入擠出機，在116°C溫度下擠出，然后用粉碎機粉碎成1_3μπι粉末作為包裹材料；
[0043](3)將上述兩種粉末混合均勻后，投入熱風(fēng)包裹機中，制成半成品陶瓷碳粉；
[0044](4)稱取0.5重量份氣相二氧化硅，與半成品陶瓷碳粉混合均勻，得到黑色陶瓷碳粉。
[0045]采用本發(fā)明實施例中所述的4種陶瓷碳粉在水轉(zhuǎn)花紙上打印精細文字和/或圖案然后將圖案水轉(zhuǎn)印到陶瓷上，紙上打印效果如圖1所示，經(jīng)800°C燒制之后，照片色彩鮮艷(如圖2所示)，經(jīng)加速實驗，色彩保質(zhì)期在1000年以上。
[0046]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.彩色陶瓷碳粉，由以下重量份數(shù)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(diào)節(jié)劑I?6份、氣相二氧化硅0.2-1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色陶瓷碳粉，其特征在于所述的電荷調(diào)節(jié)劑選自季銨鹽或金屬偶氮鉻化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色陶瓷碳粉，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/金紅中的一種或者多種的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的彩色陶瓷碳粉，所述的碳粉的平均粒徑介于4-7 μ m之間。
5.權(quán)利要求1-4任意一項所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I?8μ m的碎粉； (2)再用分級機將碎粉進行分級，得到3?6μ m的陶瓷顏料粉末，作為制作陶瓷碳粉的內(nèi)核； (3)再將樹脂、蠟、電荷調(diào)節(jié)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°C?170°C的溫度下擠出，用粉碎機將其粉碎成I?3 μ m的碎粉,作為陶瓷碳粉的外包裹材料； (5)將內(nèi)核和外包裹材料混合均勻，在200°C熱風(fēng)的旋轉(zhuǎn)氣流環(huán)境中，依附在內(nèi)核表面的外包裹材料受熱熔化，均勻包裹在內(nèi)核的表面，形成圓球狀，通過風(fēng)冷至常溫固化，得到半成品陶瓷碳粉； (6)選用200nm氣態(tài)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?7μπι。
6.權(quán)利要求1-4任意一項所述彩色陶瓷碳粉作為打印機或彩色復(fù)印機的墨粉的應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，所述的打印機用于在水轉(zhuǎn)花紙上打文字和/或圖案，然后水轉(zhuǎn)印到陶瓷、玻璃、搪瓷或任何其它耐溫材料上打印的文字和/或圖案，在600°C?1300°C溫度燒制。
8.權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)工藝方法，用于生產(chǎn)其他普通黑白或彩色打印碳粉的生產(chǎn)工藝方法。
【文檔編號】G03G9/09GK103869643SQ201210536543
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月13日
【發(fā)明者】周拯 申請人:周拯