by Graham Galliford
В последнее время стали появляться отчёты о плохом качестве и вредном воздействии на здоровье тонеров китайского производства. Так откуда же берётся плохое качество?
Как и в случае с любым товаром из любой страны, качество тонера зависит от производителя этого товара и решений, принимаемых составителем формул, а также закупочным и производственным отделами. В состав любого тонера входят пигменты, полимеры, воск, агенты контроля заряда, общие и поверхностные добавки.
Как правило, недорогое сырьё, откуда бы оно ни происходило, скорее всего, будет содержать примеси, вероятно, нежелательные с точки зрения здоровья и безопасности. Ряд таких материалов был определён, как потенциально опасные в тонере. Одна из категорий таких материалов включает летучие органические соединения (VOC, Volatile Organic Compounds), такие как: стирол (Styrene), бензол (Benzene), этиленгликоль (ethylene glycol), формальдегид (formaldehyde), метиленхлорид (methylene chloride), тетрахлорэтилен (tetrachloroethylene), толуол (toluene), ксилол (xylene), а также 1,3-будтадиен (1,3-butadiene).
Такие материалы, если они присутствуют в тонере, могут попасть в рабочую среду на этапе процесса закрепления. Так как тонер, перенесённый с фоторецепторного барабана на бумагу или другой субстрат нагревается до температур от 130 до 180°C любое VOC-содержимое тонера становится летучим и покидает принтер через систему охлаждения машины (через вентилятор и отверстия) в пространство, где принтер работает.
Подписи: (по часовой стреле, начиная с самой верхней) Внутренние вкрапления воска в полимере (позволяют осуществлять закрепление без масел), Полимер (перенос пигмента, закрепление/фиксация пигмента на носителе), Пигмент, смешанный с полимером (превращает структуру полимера в видимое изображение), Агент контроля заряда (контролирует знак, уровень и частоту заряжения), Крупноразмерные внешние добавки (надёжность в использовании), Среднеразмерные внешние добавки (текучесть и прилипание тонера, контроль заряда), Малоразмерные внешние добавки (текучесть и прилипание тонера, контроль заряда)
Другими субстанциями в тонере, которые загрязняют окружающую среду, являются тонерная пыль (toner dust) и незакреплённые поверхностные добавки (loose toner surface additives). Все тонеры состоят из мелкодисперсных частиц с размером частицы от пяти до десяти микрон. Это только средний разброс размеров частиц, что означает, что тонер может содержать частицы и значительно меньше пяти микрон, и значительно больше десяти микрон.
Вывод частиц любой пыли, проникающей в область газообмена в лёгких, зависит от многих факторов, но в значительной степени — от диаметра частиц. Опасными частицами обычно признаются частицы менее 5 микрон, а частицы диаметром 2,5 микрона в США часто классифицируются, как пыль, которую нельзя вдыхать. Разброс размеров частиц (разброс и процентное соотношение частиц по размеру в любом тонере) зависит от состава тонера и от производственных условий. Что касается тонера, то недостаточно тщательно разработанное и, как правило, более низкое по стоимости производство может стать причиной появления в тонере значительной доли тонерной «пыли». У таких тонеров могут быть опасные размеры частиц, что может подходить к рабочим требованиям печатающего устройства, но иметь либо слишком большой разброс размера частиц, либо высокий фракционный контент тонерных частиц крайне малого размера (high fractional content of ultra-small-sized toner particles).
Кроме того, поверхностные добавки, которые используются для улучшения показателей «текучести» тонера (toner powder flow), надёжности и заряда, нужно обрабатывать в рамках производства тонера таким образом, чтобы они хорошо закреплялись на поверхности частиц, чтобы предотвратить их дальнейшее отделение от поверхности этих частиц во время всего процесса печати.
Данный процесс тесно связан с перемешиванием, начиная с процесса перемешивания в печатающем агрегате при заборе тонера из резервуара (print engine of delivery from the toner reservoir), нанесения на вал проявки (application to the developer roller), переносе на бумагу и так далее на протяжении всего процесса печати. Типичные поверхностные добавки, используемые в тонере, имеют ультра-малый размер, если сравнивать с самими тонерными частицами, от 8 до 250 нанометров, что гораздо меньше 2,5 микрон, считающихся опасными для вдыхания. Обычные используемые материалы для таких частиц включают диоксид кремния (silicon dioxide), оксид алюминия (aluminium oxide) и диоксид титана (titanium dioxide).
Фактор возможного вдыхания пыли, активно обсуждаемый в последнее время, дает представление о причинах такого пристального внимания к обсуждению проблем, касающихся разработки и производства тонера, и эти проблемы затрагивают производителей тонера во всём мире. Тот факт, что производство тонера, особенно — для вторичного рынка, переместилось из Европы и Северной Америки в Азию, переносит внимание специалистов всего мира на этот регион. Производство в Китае, разумеется, важно для развития данной тенденции. Другой аспект этой перемены заключается в том, что в Азии началась разработка соответствующего сырья. Были созданы источники тонерных составляющих местного производства. Для некоторых из компаний, производящих такое сырьё, тонерная индустрия оказалась новой, и они пока только «учатся» в плане того, какими должны быть материалы для тонера.
Касательно возможных последствий поглощения диоксида титана….Картинка, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) демонстрирует поверхностные добавки в виде очень маленьких точек на частице тонера.
Из-за такого географического сдвига были созданы новые производственные и транспортные мощности. Одновременно с этим произошло ограничение производства, вызванное смягчением спроса, особенно — в плане наиболее популярного на вторичном рынке тонера. Такой дисбаланс между имеющейся производительностью и рыночным спросом породил жесткую ценовую конкуренцию и снизил прибыльность в индустрии производства тонера, особенно — в более молодом тонерном производстве в Азии.
Естественной реакцией производителей тонера в попытке уменьшить урон стало стремление сэкономить и попытаться снизить стоимость своей продукции за счёт снижения стоимости сырья и производства. Для некоторых производителей это означало переход к использованию полимеров, пигментов, магнетита, воска и других ингредиентов менее высокого качества, увеличение пропускной способности производства, что привело к последующей деградации разброса размера частиц и целостности тонера и добавок к нему.
В общем, на многих тонерных производствах, но не повсеместно, более дешевое сырьё, а также использование сырья, не предназначенного для производства тонера, привело к проблемам, связанным с высоким содержанием летучих органических веществ и нежелательных примесей. Изменения, связанные с увеличением объемов выпуска тонера, привели тому, что значительно увеличились риски деградации сырья и риски появления фракций летучих органических веществ.
Большая производственная пропускная способность в плане дробления для снижения энергетических расходов на килограмм продукции (higher production throughput rates in fine grinding to reduce energy cost content per kilo) и изменения в классификации для максимизирования объёма товара (changes to classification to maximize product yield), обе эти стратегии, призванные снизить стоимость производства, потенциально увеличивают «запылённость» используемого тонера.
Не существует такого единого по составу товара, как «китайский тонер». Как и всегда было в тонерной индустрии, независимо от места производства среди производителей всегда будут ответственные, профессионально ориентированные компании, которые со всей серьёзностью подходят к производству своей продукции с целью поддержать стандарты показателей и минимизировать вредные последствия для окружающей среды и здоровья.
Также есть компании, которые данной политике не следуют. При принятии любого решения о покупке, как для продавца, так и для пользователя, важно, чтобы во внимание принималась полная стоимость приобретения (владения), а не только цена, так как плохое качество значительно влияет на стоимость. Качество и эффективность китайского тонера, как и тонера из любого другого региона, очень сильно различается. Не все тонеры хороши, не все плохи. Покупатели должны внимательно отнестись к оценке товара перед покупкой.
Подробности:http://sforp.ru/BI2019/virtex/A9.htm