تولید تونر به روش پلیمریزاسیون امولسیونی درجا: بررسی تاثیر دمای واکنش و سرعت همزن

در سال های اخیر چاپگرهای بر پایه تونر به جهت کاربری آسان، صرفه اقتصادی، سرعت و کیفیت بالا کاربردهای فراوانی یافته اند. ازاین رو تلاش های زیادی جهت تولید تونر با روش های متفاوتی ازجمله پلیمریزاسیون سوسپانسیونی و تجمع امولسیونی صورت گرفته است اما در تمامی این روش ها علی رغم خواص رنگی و اندازه ذرات مطلوب، درصد تبدیل واکنش کم می باشد.

در مطالعه جاری از روش پلیمریزاسیون امولسیونی درجا بر پایه مونومرهای استایرن و بوتیل اکریلات در حضور دوده برای تولید تونر با درصد تبدیل بالای 75% استفاده شده است. در این راستا تاثیر دمای واکنش پلیمریزاسیون و سرعت همزن بر درصد تبدیل در زمان های مختلف، اندازه‎ و توزیع اندازه ذرات، خواص حرارتی و رنگی محصول نهایی بررسی شد. آزمون رنگ سنجی برای بررسی خواص رنگی انجام شد. همچنین ریزساختار تونرهای سنتزشده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ارزیابی شد.

نتایج بیانگر این است که روش پلیمریزاسیون امولسیونی درجا ضمن دارا بودن درصد تبدیل مطلوب واکنش در محدوده 75-90%، به خوبی قادر است خواص رنگی و توزیع اندازه ذرات مناسب را برای تونر ایجاد کند. تمامی تونرهای تولیدشده توزیع اندازه ذرات باریک و شکلی کروی داشتند که دمای واکنش و سرعت همزن بر آن بی تاثیر بوده است. با افزایش دمای پلیمریزاسیون از °C70 به °C80، درصد تبدیل بالاتری حاصل شده ولی افزایش سرعت همزن تاثیر دوگانه ای بر درصد تبدیل داشته است. با افزایش دما به °C90، چسبندگی ذرات کروی به یکدیگر مشاهده شد. افزودن یک باره مونومرها به محیط واکنش و استفاده از فرایند ناپیوسته (batch process) سبب مشاهده دو دمای انتقال شیشه ای شد. این نوع شیوه سنتز تونر می تواند راهنمایی برای پژوهش های آینده جهت تولید تونر با بالاترین درصد تبدیل باشد.