Skip to main content
SUPERVISOR
Sayed Majed Mortazavi
سیدمجید مرتضوی درچه (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zeinab Abadi
زینب ابدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Synthesis and Characterization of toners containing carbon black nanoparticle in laser printing
In efforts to achieve increasingly high resolution electrophotography images, the printing process and the materials involved in electrophotography are constantly being improved. The enhancement of image quality requires that toners have a very small particle size within a narrow size distribution to produce better print images with higher resolution and less edge roughness. Smaller particle sizes together with uniform size distribution make it possible to impart a much more even charge on the particles, which becomes easier to control within the machine as they are transferred onto the paper. Thus, the particle size and size distribution are important parameters strongly influencing the quality of toners. In contrast, the production of toner particles by the suspension polymerization method is attracting attention because it uses a simpler method for the synthesis of smaller toner particles with a narrower distribution. In addition to this, in suspension polymerization, polymer particles are directly formed by the polymerization of a monomer droplet in a water medium, and the binder resin properties can easily be controlled through variations of the monomers and polymerization. olymerized Toners have attracted more attention recently. Because the demand for fine images and high resolution with uniformity in color laser printing has increased rapidly. In fact carbon black is used as major constituent of black toners in this study. Carbon black dispersion in polymerized toner particles was one of several key technologies which allowed us to commercialize polymerized toner for the first time in the world. We could develop our unique dispersant for this purpose, since we had accumulated carbon black dispersion technologies in polymers. If we don't use this carbon black dispersant when we make polymerized toner, carbon black tends to accumulate near the surface of toner particles. In that case, tribo-electric charge cannot be retained and good printing images aren't expected with the toner ynthesis of toner containing carbon black was used by suspension polymerization. The properties of toner was characterized by Scanning electron microscope (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Differential scanning calorimetry (DSC). Suspension polymerization in an aqueous medium was applied to the syntheses of styrenic-based polymerized toner particles. Poly(vinyl alcohol) and benzoyl peroxide were used as a dispersant and an initiator, respectively. The resulting polymerized toners were found to be smooth on their spherical surfaces, and the particle sizes were 61-280 nm. The glass transition temperature ( Tg ) of the polymerized toner could be controlled by the molar ratio of the comonomer between styrene and n -butyl acrylate (nBA). Tg decreased when the content of nBA in copolymer increased, due to its rubbery state. The Tg ’s of the resulting polymerized toners were 50–70°C. The resulted nano size stracture of synthesized toner compared with the commercial toner, desirable performance were exhibited in smudge, wet and light fastness experiments. Keywords: Carbon Black nanoparticle, Toner, Laser printer, Suspension polymerization, Glass transition temperature.
همراه با پیشرفت روزافزون صنعت چاپ کاغذ، نقش چاپگرهای لیزری در این زمینه دارای اهمیت غیر قابل کتمان است. در این راستا ساخت تونرهای مختلف با کارایی و عملکردهای متفاوت سالهاست که توسط محققین مورد بررسی قرار گرفته است . متون چاپ شده توسط چاپگرهای لیزری تک رنگ دارای کیفیت بهتری بوده و هزینه چاپ هر صفحه توسط این چاپگرها نیز پایین تر از چاپگرهای جوهر افشان می باشد. با توجه به اهمیت نقش اندازه ذرات اجزای تشکیل دهنده جوهر مشکی در عملکرد این چاپگرها، استفاده از روش پلیمریزاسیون به منظور تولید تونرهایی با اندازه ذرات کوچک تر و یکنواخت تر مورد توجه واقع شده است. همچنین این روش به دلیل دوستدار محیط زیست بودن و کاهش ضایعات در حین فرایندتولید تونر پیشرفت های زیادی کرده است. در این خصوص، کربن سیاه به عنوان جزء اصلی تونرهای مشکی مورد استفاده قرار می گیرد. دراین تحقیق جهت ساخت تونر حاوی نانو ذرات کربن سیاه از فرایند پلیمریزاسیون تعلیقی استفاده شد . فرایند پلیمری شدن براساس افزودن و همگن سازی دو فاز دیسپرسیون حاوی منومر، رنگ، عامل بار و واکس و فاز آبی حاوی آب، پلی وینیل الکل و سطح فعال انجام می گیرد. تشکیل پلیمر موجود در تونر با استفاده از دستگاه طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) مورد بررسی قرار گرفته است و خواص تونر ساخته شده ی حاوی نانو ذرات کربن سیاه و اندازه ذرات آن توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) ارزیابی گردید. کروی بودن ذرات تونر ساخته شده نشان دهنده ی راندمان بالای انتقال تونر از سطح درام به کاغذ می باشد. خواص حرارتی تونر ساخته شده توسط آنالیز حرارتی DSC مورد مطالعه قرار گرفت و ساخت تونر با دمای تثبیت پایین تأیید شد . در ادامه تونر ساخته شده با یک تونر تجاری که حاوی ذرات کربن سیاه و رزین استایرن اکریلات بود مقایسه گردید و ثبات نوری، سایشی و مرطوب این دو نوع تونر مورد مطالعه قرار گرفت. کلمات کلیدی: نانو ذرات کربن سیاه، تونر، چاپگر لیزری، پلیمریزاسیون تعلیقی، دمای انتقال شیشه ای

ارتقاء امنیت وب با وف بومی