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氣黑的生產(chǎn)工藝
氣黑此名稱源于其生產(chǎn)過程:原料烴加熱時先氣化,然后由可自燃的氣體(供以能量)作為載體帶到燃燒器內(nèi),炭黑在這些蝙蝠形的燃燒器所發(fā)出的大量扇形的火焰中生成。由于每束火焰都較小且在空氣中燃燒,炭黑的形成,與燈黑生產(chǎn)工藝很不同(不完全燃燒)。在此炭黑顆粒很細(xì),根據(jù)不同種類,平均粒徑在10~30nm之間,氣黑平均粒徑為13 nm。燃燒的火焰上,是一個緩慢旋轉(zhuǎn)的充水轉(zhuǎn)鼓,炭黑在轉(zhuǎn)鼓上沉積,在經(jīng)刮到把炭黑刮走,當(dāng)溫度仍高時,新生成炭黑與空氣中的氧接觸,于是發(fā)生部分氧化,形成了大量的酸性基團,相應(yīng)氣黑pH值介于酸性范圍。并可得到約6%的揮發(fā)份,代表其表面氧化物含量。另外,爐黑的含氧量通常比槽黑低(少于1%),表面呈中性或弱堿性。
色素碳黑可作黑色原料,用于制造油墨、油漆、涂料等,補強水性碳黑多用于做橡膠的補強劑。色素炭黑水性碳黑是以含碳原料(主要為石油)經(jīng)不完全燃燒而產(chǎn)生的微小黑色粉末。為純黑色的微小顆粒或粉狀物。黑度的高低,粒子細(xì)度的大小,比重的不同,與所用的原料和制造方法的不同而有差異。不溶于水、酸、堿;能在空氣中燃燒變成二氧化碳。主要組成物是碳元素,還含有少量的氫、氧、硫、灰分、焦油和水分。顏料在應(yīng)用過程中都必須分散到符合光學(xué)性能的微粒子狀態(tài),炭黑是所有顏料中難分散的一種顏料之一,因此炭黑分散的好壞會直接影響到炭黑的黑度、色相和遮蓋能力,直接影響到用戶使用效果。
衡量色素炭黑好壞的重要考量因素
先看黑度也就是我們說的反射率,在大部分情況下也反映了該炭黑的原始粒徑,是衡量該炭黑的市場價格的重要參數(shù)之一。反射率越低,炭黑黑度越高,粒徑也越小。反之亦然。其次是揮發(fā)份,炭黑表面攜帶含氧基團的數(shù)目,反映了炭黑的表面物理性能、電化學(xué)性能和應(yīng)用性能,也是衡量該炭黑的市場價格的重要參數(shù)之一。第三個就是結(jié)構(gòu),炭黑結(jié)構(gòu)是炭黑微粒子聚集體形成的鏈枝程度的表征值,它表示了炭黑內(nèi)部的空隙程度。通常以吸油值(DBP吸收值)表示。顏料在應(yīng)用過程中都必須分散到符合光學(xué)性能的微粒子狀態(tài),炭黑是所有顏料中難分散的一種顏料之一,因此炭黑分散的好壞會直接影響到炭黑的黑度、色相和遮蓋能力,直接影響到用戶使用效果。碳元素不同的排列組合會形成不同的物質(zhì),比如金剛石和石墨,就是因為碳元素的排列組合不一樣造成的。