Examinando la Calidad del Tóner

Recientemente se reportó sobre la mala calidad y los aspectos de salud relacionados con el tóner producido en China. ¿De dónde viene la mala calidad?

Al igual que con cualquier producto de cualquier país, la calidad del tóner depende del fabricante del producto y de las decisiones que tome el formulador, el departamento de compras y de operaciones en la producción de un tóner. La composición de cualquier tóner consiste en pigmento, polímero, cera, agente de control de carga, aditivos para superficies y otros.

Probablemente es de las materias primas de menor costo, donde sea que se obtengan, las «impurezas» que posiblemente no sean deseables desde el punto de vista de la salud y la seguridad. Se ha identificado en el tóner una variedad de materiales peligrosos para la salud. Una categoría de estos materiales son los compuestos orgánicos volátiles (COV), que incluyen estireno, benceno, etilenglicol, formaldehído, cloruro de metileno, tetracloroetileno, tolueno, xileno y 1,3-butadieno. Dichos materiales, si están presentes en el tóner, pueden liberarse durante la etapa de fusión / fijación del proceso de impresión. A medida que el tóner, que se transfiere del fotoconductor al papel u otro sustrato, se calienta alcanzando los 130 a 180 ° C, cualquier contenido de VOC del tóner se volatiliza y se elimina del motor de impresión mediante el sistema de enfriamiento de la máquina a través del ventilador y el conducto hacia el exterior.

Otras fuentes de contaminantes ambientales son el polvo del tóner y los aditivos para la superficie del tóner. Todos los tóner están formados por partículas finamente divididas que tienen un tamaño medio de entre 5 y 10 micrones. Este es el promedio de tamaño de partícula del tóner, puede contener partículas de tamaño muy por debajo de 5 micrones y más de 10 micrones. La eliminación de partículas de cualquier fuente de polvo que penetre en la región de intercambio de gases que entra a los pulmones depende de una variedad de factores, pero depende del diámetro de la partícula. El tamaño de partículas peligrosas es principalmente inferior a 5 micrones y los tamaños de partículas de 2.5 micrones (PM2.5) se usan en EUA Para describir el polvo no respirable. La distribución del tamaño de partícula (psd), el rango y el porcentaje de partículas de tóner, depende de la composición y condiciones de producción del tóner. Respecto al polvo del tóner un menor costo de fabricación puede ser responsable de los que «polvean». Dichos tóner pueden tener un tamaño de partícula promedio que coincida con el requerido para operar en un motor en particular, pero tienen una psd que es demasiado amplia o tiene un alto contenido fraccional de partículas de tóner de tamaño ultra pequeño.

Además, los aditivos de la superficie que se utilizan para promover el flujo, la durabilidad y la carga del tóner deben procesarse en la producción del tóner, de modo que estén lo suficientemente bien unidos a la superficie de la partícula del tóner para evitar su liberación durante los procesos de impresión y transferencia. Los aditivos de superficie utilizados en el tóner son de tamaño ultra pequeño en comparación con el tóner con tamaños que van desde 8 a 250 nanómetros, muy por debajo del tamaño de partícula PM2.5 considerado peligroso desde el punto de vista de la respirabilidad. Los materiales típicos utilizados incluyen dióxido de silicio, óxido de aluminio y dióxido de titanio. Además del factor de respirabilidad del polvo, recientemente se ha prestado atención a la pregunta sobre los efectos en la salud de la ingestión de dióxido de titanio. La imagen SEM (ver Imagen 1) muestra los aditivos de la superficie como puntos blancos muy pequeños en la partícula de tóner

Cambio a Asia

Todo esto puede proporcionar al lector una idea de la gama de problemas relacionados con el desarrollo y la fabricación del tóner, y estos asuntos conciernen a todos los fabricantes de tóner del mundo. El hecho de que la fabricación de tóner, particularmente para el aftermarket, haya cambiado geográficamente de Europa y América del Norte a Asia, hace que la atención se concentre. La producción en China es, por supuesto, un desarrollo importante de esta tendencia. El otro aspecto de este cambio es que ha habido un apoyo al desarrollo del suministro de materia prima en Asia. Se han establecido y desarrollado fábricas de materia prima para el tóner. Algunas de esas compañías son nuevas y tienen una “curva de aprendizaje” respecto a los requisitos de materiales para tóner.

Con este cambio geográfico se ha establecido una nueva capacidad de fabricación y se ha transferido otra. También, ha habido una disminución en la producción causada por la baja en la demanda, particularmente para los tipos de tóner más populares del aftermarket. Este desequilibrio en “oferta demanda” por la capacidad disponible y la demanda del mercado ha generado una fuerte competencia de precios y rentabilidad reducida en la industria de fabricación de tóner, especialmente en Asia. La respuesta natural de los fabricantes es disminuir costos de la materia prima y de fabricación. Para algunos fabricantes, esto significa utilizar polímeros, pigmentos, magnetita, cera y otros ingredientes de menor calidad y aumentar las tasas de producción degradando la psd, la integridad del tóner y sus aditivos. En general, las materias primas de menor costo y el uso de materias primas que no están diseñadas para el tóner dan como resultado problemas de alto contenido de COV y contenido de materiales indeseables. Los cambios realizados en las condiciones de composición de la materia prima para aumentar la tasa de rendimiento que resulta en una mayor entrada de calor y energía pueden causar la degradación de las materias primas y la creación de fracciones de COV. Mayores tasas de rendimiento de producción en la molienda fina para reducir el contenido de costo de energía por kilo y los cambios en la clasificación para maximizar el rendimiento del producto, para reducir el costo del producto posiblemente incrementan la probabilidad de «empolvar» el tóner.

No existe el «tóner chino». Como siempre ha sido el caso en la industria del tóner, independientemente de la ubicación de la fabricación, dentro de los fabricantes de tóner hay quienes desarrollan y fabrican sus productos de manera responsable manteniendo los estándares de rendimiento y minimizando cualquier impacto ambiental o de salud. También están aquellas empresas que no siguen las mismas políticas. Es importante en cualquier decisión de compra, ya sea como revendedor o usuario, que el costo total de la compra, se considere la mala calidad y el impacto significativo. La eficacia de los tóner chinos al igual que el tóner de cualquier otra región geográfica varía. No todos son buenos o malos. Los compradores deben evaluar ampliamente los productos antes de la compra.

 

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