El tóner es una mezcla de polvo que se utiliza en impresoras láser y fotocopiadoras para formar el texto impreso y las imágenes en el papel, en general a través de un cartucho de tóner . En su mayoría plástico granulado, las primeras mezclas solo agregaban polvo de carbono y óxido de hierro , sin embargo, desde entonces se han desarrollado mezclas que contienen polipropileno , sílice ahumada y varios minerales para la triboelectrificación . [1] El tóner que utiliza plástico de origen vegetal también existe como alternativa al plástico de petróleo . [2] Las partículas de tóner se derriten con el calor delfusor y, por lo tanto, se adhieren al papel.
En fotocopiadoras anteriores, el usuario vertía este tóner de carbono de bajo costo desde una botella a un depósito en la máquina [ cita requerida ] . Las fotocopiadoras e impresoras láser posteriores de la primera Hewlett-Packard LaserJet de 1984 [3] se alimentan directamente de un cartucho de tóner sellado.
Los cartuchos de tóner láser para su uso en copiadoras e impresoras en color vienen en juegos de cian, magenta, amarillo y negro ( CMYK ), lo que permite generar una gama de colores muy amplia mediante la mezcla.
Composición, tamaño y fabricación
El polímero específico utilizado varía según el fabricante, pero puede ser un estireno acrilato copolímero , una resina de poliéster , un copolímero de estireno butadieno, o algunos otros polímeros especiales. Las formulaciones de tóner varían de un fabricante a otro e incluso de una máquina a otra. Normalmente, la formulación, el tamaño de los gránulos y el punto de fusión son los que más varían.
Originalmente, el tamaño de partícula del tóner era de 14 a 16 micrómetros [4] o más en promedio . Para mejorar la resolución de la imagen, se redujo el tamaño de las partículas, llegando finalmente a unos 8-10 micrómetros para una resolución de 600 puntos por pulgada . [ cita requerida ] Se están desarrollando nuevas reducciones en el tamaño de las partículas que producen más mejoras en la resolución mediante la aplicación de nuevas tecnologías como la Emulsión-Agregación. [5] Los fabricantes de tóner mantienen un estándar de control de calidad para la distribución del tamaño de partículas con el fin de producir un polvo adecuado para usar en sus impresoras.
El tóner se ha fabricado tradicionalmente mezclando los ingredientes y creando una losa que se rompía o granulaba y luego se convertía en un polvo fino con un rango de tamaño de partícula controlado mediante molienda con chorro de aire . Este proceso da como resultado gránulos de tóner con diferentes tamaños y formas asféricas. Para obtener una impresión más fina, algunas empresas utilizan un proceso químico para producir partículas de tóner a partir de reactivos moleculares. [6] Esto da como resultado un tamaño y formas más uniformes de las partículas de tóner. Las formas más pequeñas y uniformes permiten una reproducción del color más precisa y un uso más eficiente del tóner.
Limpiar
El tóner se puede quitar de la piel y las prendas con agua fría. El agua caliente o tibia ablanda el tóner y hace que se adhiera en su lugar. El tóner que se fusiona con la piel finalmente desaparece o se puede eliminar parcialmente con un limpiador de manos abrasivo. El tóner fusionado con la ropa generalmente no se puede quitar. El tóner no fundido se limpia fácilmente de la mayoría de las prendas que se pueden lavar con agua. Debido a que el tóner es un polvo de cera o plástico con una temperatura de fusión baja, debe mantenerse frío durante la limpieza.
Las partículas de tóner tienen propiedades electrostáticas por diseño y pueden desarrollar cargas de electricidad estática cuando se frotan contra otras partículas, objetos o el interior de los sistemas de transporte y las mangueras de las aspiradoras. Debido a esto y al pequeño tamaño de las partículas, el tóner no debe aspirarse con una aspiradora doméstica convencional . La descarga estática de las partículas de tóner cargadas teóricamente puede encender el polvo [7] en la bolsa de la aspiradora o crear una pequeña explosión si hay suficiente tóner en el aire. Las partículas de tóner son tan finas que las bolsas de filtro de las aspiradoras domésticas las filtran mal y pueden entrar en la habitación a través del motor de aspiración. Por lo que también pueden causar sobrecalentamiento al obstruir el filtro del motor y cortocircuito por su conductividad eléctrica (carbón, hierro) cuando se derriten dentro del motor. [8]
Si se derrama tóner en la impresora láser, es posible que se necesite un tipo especial de aspiradora con una manguera conductora de electricidad y un filtro de alta eficiencia ( HEPA ) para una limpieza eficaz. Estos se denominan aspiradoras de tóner seguras para descargas electrostáticas (ESD-safe). Se deben usar aspiradoras similares equipadas con filtro HEPA para limpiar derrames de tóner más grandes.
Riesgos de salud
Muhle y col. (1991) informaron que las respuestas al tóner de copia inhalado crónicamente, un polvo de plástico pigmentado con negro de humo, dióxido de titanio y sílice, también eran cualitativamente similares al dióxido de titanio y al escape de diesel . [9]
El negro de carbón , uno de los componentes del tóner, está clasificado como "posiblemente cancerígeno" ( Grupo 2B ) por la IARC .
Como polvo fino, el tóner puede permanecer suspendido en el aire durante algún tiempo y se considera que tiene efectos sobre la salud comparables a los del polvo inerte . Puede ser irritante para personas con afecciones respiratorias como asma o bronquitis . Después de estudios sobre bacterias en la década de 1970 que plantearon preocupaciones sobre los efectos en la salud resultantes del pirrol , un contaminante creado durante la fabricación del negro de humo utilizado en el tóner negro, se cambiaron los procesos de fabricación para eliminar el pirrol del producto terminado.
La investigación de la Universidad Tecnológica de Queensland ha indicado que algunas impresoras láser emiten partículas submicrométricas que se han asociado en otros estudios ambientales con enfermedades respiratorias . [10]
Un estudio de la Universidad de Rostock ha descubierto que las partículas microscópicas del tóner son cancerígenas, similares al amianto. Se observó durante varios años a varios técnicos que habían estado trabajando con impresoras y fotocopiadoras a diario. Mostraron un aumento de los problemas pulmonares. [11] Esto confirma investigaciones anteriores publicadas en 2006. [12]
La investigación en la Universidad de Harvard ha demostrado que, durante la impresión, las nanopartículas de óxido de metal (definidas como 100 nanómetros y más pequeñas, por lo tanto, 0.1 micrómetros y menos) se liberan al aire desde impresoras láser de tóner y dispositivos multifunción. Estas máquinas utilizan partículas de tóner que tienen en promedio 20 micrómetros de diámetro total, pero las superficies de las partículas de tóner en sí contienen innumerables nanopartículas diminutas de óxido de metal. [13] Estas nanopartículas de óxido de metal ultrapequeñas son altamente bioactivas y podrían causar daño a los pulmones y también a otras partes del cuerpo, dado que las partículas de 0,1 micrómetros y más pequeñas pueden atravesar las membranas biológicas (incluidos los alvéolos pulmonares), obteniendo así acceso a todos órganos a través de la circulación sanguínea. [14] Esta sigue siendo un área de investigación activa, con muchas lagunas de conocimiento. [15] [16]
embalaje
El contenedor de tóner puede ser un paquete simple, para almacenamiento y transporte de tóner, o además, un componente consumible de la impresora. La forma más común de consumir tóner es con un cartucho de tóner (o tóner láser ), como material de oficina de una impresora láser .
Reempaquetado
Varios fabricantes de tóner ofrecen tóner en cantidades al por mayor. Normalmente, el tóner suelto a granel se vende en barriles o en bolsas de 10 kg (22 libras).
Luego, el tóner es utilizado por una variedad de industrias para proporcionar a los consumidores un cartucho de tóner láser terminado.
Los fabricantes de equipos originales como HP y Canon , así como los fabricantes de cartuchos de tóner compatibles, utilizan el tóner en el proceso de fabricación de un cartucho OEM nuevo. Los remanufacturadores [17] de cartuchos de tóner utilizan el tóner a granel en el proceso de creación de cartuchos de tóner remanufacturados. Otras empresas utilizan el tóner para proporcionar un servicio de recarga de tóner .
La mayoría de los cartuchos de tóner están disponibles para el consumidor medio a través de tiendas minoristas o de operaciones de remanufactura local. Los cartuchos de tóner remanufacturados y recargados generalmente se ofrecen a un costo menor que los cartuchos de tóner originales, ya sea completamente remanufacturados y luego rellenados con tóner (el método más óptimo) o simplemente rellenados con tóner (el método menos óptimo).
Consideraciones ambientales
La mayoría de los fabricantes practican el reciclaje de tóner residual preconsumo. La clasificación del tóner según la distribución de tamaño deseada produce rechazos de tamaño inferior, pero estos se convierten en materias primas valiosas para la operación de composición y se reciclan de esta manera. El tóner residual posconsumo aparece principalmente en la operación de limpieza de la máquina de impresión fotográfica. En las primeras impresoras, entre el 20 y el 25% del tóner de alimentación terminaba en el sumidero del limpiador y se desechaba como desperdicio. Las eficiencias mejoradas de la impresora han reducido este flujo de desperdicio a niveles más bajos, aunque, en promedio, el 13% del tóner de cada cartucho todavía se desperdicia. [18] Algunos diseños de impresoras han intentado desviar este tóner residual de vuelta al depósito de tóner virgen para su reutilización directa en la impresora; estos intentos han tenido un éxito mixto ya que la composición del tóner cambiará gastando fusibles mientras retiene las partículas de revelador. Se han hecho algunas consideraciones y se han realizado menos intentos de la industria para recuperar el tóner residual limpiándolo y "remanufacturando".
La mayor parte del tóner se destina a las páginas impresas, una gran parte de las cuales se recicla en última instancia en operaciones de recuperación y reciclaje de papel. La eliminación del tóner de la pulpa no es fácil y se han informado formulaciones de tóner para facilitar este paso. [19] Se ha informado de resinas de tóner hidrolizables, solubles en agua y solubles en cáustico, pero no parecen gozar de una aplicación generalizada. La mayoría de las instalaciones de reciclaje de papel mezclan tóner con otros materiales de desecho, como tintas y resinas, en un lodo sin uso comercial.
En el Reino Unido , los grandes fabricantes de cartuchos de tinta compatibles como Jet Tec y Dubaria han implementado programas de reciclaje de tóner para recibir cartuchos vacíos para recargar cartuchos HP, Lexmark, Dell, etc., ya que no hay una versión compatible disponible.
Aglutinante de asfalto modificado con tóner
Dado que el tóner consta de varios copolímeros y es un material a base de carbono, puede usarse como un modificador útil para la industria del asfalto. Se ha demostrado que la inclusión de tóner quemado sobrante mejora significativamente las propiedades reológicas y mecánicas del aglutinante de asfalto. Esta aplicación se puede colocar como una alternativa ecológica para evitar la contaminación del suelo debido al vertido de tóner residual. [20] La adición de tóner residual en el aglutinante de asfalto y la mezcla disminuye la temperatura de transición vítrea del aglutinante y, mientras tanto, también aumenta la temperatura de cristalización. [21] [22]
Referencias
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enlaces externos
- Hojas de datos de seguridad de materiales: Cartuchos de impresión HP LaserJet de Hewlett-Packard
- Partículas de tóner: supervisión de la distribución del tamaño y la forma de las partículas de Malvern Instruments