本發明屬于打印機材料技術領域,具體地,一種打印機用廢棄碳粉的再生工藝。
背景技術:
硒鼓是激光打印機常見的消耗材,但是硒鼓在使用的過程中,碳粉作為硒鼓中最重要的顯影劑,但通常灌裝的碳粉無法100%全部消耗掉,根據不同的硒鼓結構來看,有超過10%的碳粉被殘留在硒鼓粉倉中。在硒鼓再生的過程中,由于全新碳粉和舊碳粉的制作工藝和用料的不同,在相對一致的匹配條件下,會呈現不同的打印效果;同行業的企業在再生過程中一般采用直接全部跟換全新碳粉的做法,舊碳粉進行直接廢棄處理,此舉造成大量的可再利用資源的浪費,也造成的環境的污染。為此目前急需研制出一種可以將全新碳粉和回收碳粉混合使用的工藝,在同其他的各零件匹配條件下,可以達到甚至優于全新的碳粉的打印質量。
而目前的碳粉制備工藝還不能做到制備出純度較高的碳粉,因此需要對加工工藝進行改進。
技術實現要素:
針對現有技術中的缺陷,本發明的目的是提供一種打印機用廢棄碳粉的再生工藝。
根據本發明提供的一種打印機用廢棄碳粉的再生工藝,所述打印機用廢棄碳粉的再生工藝具體為:
(1)、廢棄碳粉再生:廢棄碳粉進行過濾、脫水、分離、混合外添物、二次過濾,獲得再生碳粉;
(2)、碳粉提純:經過濕法提純、真空處理和高溫煅燒,制備出高純碳粉。
優選地,所述步驟(1)中過濾的具體方法為:利用篩網對廢棄碳粉進行過濾,去除顆粒較大的碳粉及其他雜質。
優選地,所述步驟(1)中脫水的具體方法為:對過濾后的碳粉進行烘干處理,使得處理后的碳粉含水率在0.031-0.045%之間。
優選地,所述步驟(1)中分離的具體方法為:對脫水后的碳粉進行分離,保留粒徑為6-13μm的碳粉。
優選地,所述步驟(1)中混合外添物的具體方法為:向粒徑為6-13μm的碳粉中加入丙烯酸酯樹脂、炭黑和硅粉,混合,攪拌,所述丙烯酸酯樹脂、炭黑、硅粉質量比為80-90:5-9:2-5。
優選地,所述步驟(1)中二次過濾的具體方法為:利用篩網對混合了外添物的碳粉進行過濾,去除顆粒較大的碳粉及外添物。
優選地,所述步驟(2)中濕法提純的具體方法為:采用質量濃度為10-15%的鹽酸和質量濃度為11-13%的氫氟酸混合,然后將再生碳粉放入到混合酸溶液中浸泡24-48h,烘干。
優選地,所述步驟(2)中的真空處理的具體方法為:是指烘干后的碳粉在煅燒爐中進行真空條件下煅燒,煅燒溫度為400-500℃。
優選地,所述步驟(2)中的高溫煅燒的具體方法為:將經過真空處理的碳粉放入到高溫煅燒爐中煅燒,煅燒時的真空度要求在10-2pa條件下進行,所述的煅燒溫度為2300-2500℃。
與現有技術相比,本發明具有如下的有益效果:
(1)本發明提供的一種打印機用廢棄碳粉的再生工藝,本發明對同顏色的再生碳粉盒粉倉內的碳粉進行回收,通過過濾、脫水、分離、混合外添物、二次過濾等幾個主要的步驟,將再生碳粉盒粉倉內的殘余碳粉的性能提高到與全新的碳粉基本一致的條件,并推廣生產使用。同時,對碳粉進行提純工藝,包括濕法提純、真空處理和高溫煅燒等工序。由于碳粉中的硫元素含量較高,通過真空處理過程中的溫度控制,使硫元素得到揮發,除去碳粉中的硫元素,從而避免在高溫煅燒階段,硫與鐵,鎂,碳反應生成硫化物沸點較高的硫化物,增加碳粉提純的難度。又由于碳粉中含有沸點較高的元素,如鐵、鎂、鈦等元素,只有在煅燒溫度達到2200度以上,才能較好的除去高沸點雜質;
(2)本發明能夠有效提高碳粉回收利用效率,減少對環境的污染。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。應理解,這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
實施例1
本實施例提供的一種打印機用廢棄碳粉的再生工藝,所述打印機用廢棄碳粉的再生工藝具體為:
(1)、廢棄碳粉再生:廢棄碳粉進行過濾、脫水、分離、混合外添物、二次過濾,獲得再生碳粉;
(2)、碳粉提純:經過濕法提純、真空處理和高溫煅燒,制備出高純碳粉。
其中,所述步驟(1)中過濾的具體方法為:利用篩網對廢棄碳粉進行過濾,去除顆粒較大的碳粉及其他雜質。
其中,所述步驟(1)中脫水的具體方法為:對過濾后的碳粉進行烘干處理,使得處理后的碳粉含水率為0.031%。
其中,所述步驟(1)中分離的具體方法為:對脫水后的碳粉進行分離,保留粒徑為6μm的碳粉。
其中,所述步驟(1)中混合外添物的具體方法為:向粒徑為6μm的碳粉中加入丙烯酸酯樹脂、炭黑和硅粉,混合,攪拌,所述丙烯酸酯樹脂、炭黑、硅粉質量比為90:5:5。
其中,所述步驟(1)中二次過濾的具體方法為:利用篩網對混合了外添物的碳粉進行過濾,去除顆粒較大的碳粉及外添物。
所述的篩網采用金屬篩網,金屬篩網是對金屬絲通過一定的技術方法制作成網狀產品。用銅絲、不銹鋼絲、鐵絲、鋼絲為原料織成。一般采用平紋、斜紋、席形編織方法。金屬篩網孔眼清晰正確、網面平挺,有耐高溫、耐磨等特性,不銹鋼篩網還能耐腐蝕。
其中,所述步驟(2)中濕法提純的具體方法為:采用質量濃度為15%的鹽酸和質量濃度為11%的氫氟酸混合,然后將再生碳粉放入到混合酸溶液中浸泡48h,烘干。
其中,所述步驟(2)中的真空處理的具體方法為:是指烘干后的碳粉在煅燒爐中進行真空條件下煅燒,煅燒溫度為500℃。
其中,所述步驟(2)中的高溫煅燒的具體方法為:將經過真空處理的碳粉放入到高溫煅燒爐中煅燒,煅燒時的真空度要求在10-2pa條件下進行,所述的煅燒溫度為2300℃。
實施例2
本實施例提供的一種打印機用廢棄碳粉的再生工藝,所述打印機用廢棄碳粉的再生工藝具體為:
(1)、廢棄碳粉再生:廢棄碳粉進行過濾、脫水、分離、混合外添物、二次過濾,獲得再生碳粉;
(2)、碳粉提純:經過濕法提純、真空處理和高溫煅燒,制備出高純碳粉。
其中,所述步驟(1)中過濾的具體方法為:利用篩網對廢棄碳粉進行過濾,去除顆粒較大的碳粉及其他雜質。
其中,所述步驟(1)中脫水的具體方法為:對過濾后的碳粉進行烘干處理,使得處理后的碳粉含水率為0.031%。
其中,所述步驟(1)中分離的具體方法為:對脫水后的碳粉進行分離,保留粒徑為13μm的碳粉。
其中,所述步驟(1)中混合外添物的具體方法為:向粒徑為13μm的碳粉中加入丙烯酸酯樹脂、炭黑和硅粉,混合,攪拌,所述丙烯酸酯樹脂、炭黑、硅粉質量比為80:9:2。
其中,所述步驟(1)中二次過濾的具體方法為:利用篩網對混合了外添物的碳粉進行過濾,去除顆粒較大的碳粉及外添物。
所述的篩網采用金屬篩網,金屬篩網是對金屬絲通過一定的技術方法制作成網狀產品。用銅絲、不銹鋼絲、鐵絲、鋼絲為原料織成。一般采用平紋、斜紋、席形編織方法。金屬篩網孔眼清晰正確、網面平挺,有耐高溫、耐磨等特性,不銹鋼篩網還能耐腐蝕。
其中,所述步驟(2)中濕法提純的具體方法為:采用質量濃度為10%的鹽酸和質量濃度為13%的氫氟酸混合,然后將再生碳粉放入到混合酸溶液中浸泡24h,烘干。
其中,所述步驟(2)中的真空處理的具體方法為:是指烘干后的碳粉在煅燒爐中進行真空條件下煅燒,煅燒溫度為400℃。
其中,所述步驟(2)中的高溫煅燒的具體方法為:將經過真空處理的碳粉放入到高溫煅燒爐中煅燒,煅燒時的真空度要求在10-2pa條件下進行,所述的煅燒溫度為2500℃。
實施例3
本實施例提供的一種打印機用廢棄碳粉的再生工藝,所述打印機用廢棄碳粉的再生工藝具體為:
(1)、廢棄碳粉再生:廢棄碳粉進行過濾、脫水、分離、混合外添物、二次過濾,獲得再生碳粉;
(2)、碳粉提純:經過濕法提純、真空處理和高溫煅燒,制備出高純碳粉。
其中,所述步驟(1)中過濾的具體方法為:利用篩網對廢棄碳粉進行過濾,去除顆粒較大的碳粉及其他雜質。
其中,所述步驟(1)中脫水的具體方法為:對過濾后的碳粉進行烘干處理,使得處理后的碳粉含水率為0.035%。
其中,所述步驟(1)中分離的具體方法為:對脫水后的碳粉進行分離,保留粒徑為8μm的碳粉。
其中,所述步驟(1)中混合外添物的具體方法為:向粒徑為8μm的碳粉中加入丙烯酸酯樹脂、炭黑和硅粉,混合,攪拌,所述丙烯酸酯樹脂、炭黑、硅粉質量比為85:7:3。
其中,所述步驟(1)中二次過濾的具體方法為:利用篩網對混合了外添物的碳粉進行過濾,去除顆粒較大的碳粉及外添物。
所述的篩網采用金屬篩網,金屬篩網是對金屬絲通過一定的技術方法制作成網狀產品。用銅絲、不銹鋼絲、鐵絲、鋼絲為原料織成。一般采用平紋、斜紋、席形編織方法。金屬篩網孔眼清晰正確、網面平挺,有耐高溫、耐磨等特性,不銹鋼篩網還能耐腐蝕。
其中,所述步驟(2)中濕法提純的具體方法為:采用質量濃度為12%的鹽酸和質量濃度為12%的氫氟酸混合,然后將再生碳粉放入到混合酸溶液中浸泡38h,烘干。
其中,所述步驟(2)中的真空處理的具體方法為:是指烘干后的碳粉在煅燒爐中進行真空條件下煅燒,煅燒溫度為450℃。
其中,所述步驟(2)中的高溫煅燒的具體方法為:將經過真空處理的碳粉放入到高溫煅燒爐中煅燒,煅燒時的真空度要求在10-2pa條件下進行,所述的煅燒溫度為2400℃。
與現有技術相比,本發明具有如下的有益效果:
(1)本發明提供的一種打印機用廢棄碳粉的再生工藝,本發明對同顏色的再生碳粉盒粉倉內的碳粉進行回收,通過過濾、脫水、分離、混合外添物、二次過濾等幾個主要的步驟,將再生碳粉盒粉倉內的殘余碳粉的性能提高到與全新的碳粉基本一致的條件,并推廣生產使用。同時,對碳粉進行提純工藝,包括濕法提純、真空處理和高溫煅燒等工序。由于碳粉中的硫元素含量較高,通過真空處理過程中的溫度控制,使硫元素得到揮發,除去碳粉中的硫元素,從而避免在高溫煅燒階段,硫與鐵,鎂,碳反應生成硫化物沸點較高的硫化物,增加碳粉提純的難度。又由于碳粉中含有沸點較高的元素,如鐵、鎂、鈦等元素,只有在煅燒溫度達到2200度以上,才能較好的除去高沸點雜質;
(2)本發明能夠有效提高碳粉回收利用效率,減少對環境的污染。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發明并不局限于上述特定實施方式,本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改,這并不影響本發明的實質內容。