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新密市昭玉炭黑研磨有限公司
炭黑和色素炭黑最常見(jiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)匯總
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作者:zhaoyutanhei
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發(fā)布時(shí)間: 2018-12-05
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炭 黑（也稱碳黑）是由烴類化合物（主要為石油衍生物）經(jīng)過(guò)不完全燃燒或熱裂解形成的近似于球體的膠體粒子的準(zhǔn)石墨結(jié)構(gòu)物質(zhì)，以聚集體形式存在，表觀呈純黑色 粉狀或者粒狀。產(chǎn)品的粒徑、結(jié)構(gòu)和表面活性根據(jù)原料和生產(chǎn)工藝的不同而有很大差異。炭黑不溶于水，有酸堿性之分，燃燒后產(chǎn)生二氧化碳。炭黑的主要成分是 碳，同時(shí)包含微量氫、氧、硫、灰份、焦油和水份。
什么是炭黑?
炭 黑（也稱碳黑）是由烴類化合物（主要為石油衍生物）經(jīng)過(guò)不完全燃燒或熱裂解形成的近似于球體的膠體粒子的準(zhǔn)石墨結(jié)構(gòu)物質(zhì)，以聚集體形式存在，表觀呈純黑色 粉狀或者粒狀。產(chǎn)品的粒徑、結(jié)構(gòu)和表面活性根據(jù)原料和生產(chǎn)工藝的不同而有很大差異。炭黑不溶于水，有酸堿性之分，燃燒后產(chǎn)生二氧化碳。炭黑的主要成分是 碳，同時(shí)包含微量氫、氧、硫、灰份、焦油和水份。
什么是色素炭黑？
作為色素用于涂料、油墨和塑膠的炭黑稱為色素炭黑，或者顏料炭黑。色素炭黑用到涂料、油墨、塑膠里，還有導(dǎo)電、防靜電、屏蔽紫外線、防止樹(shù)脂老化的作用，因此，人們區(qū)別用于橡膠的炭黑，把色素炭黑廣義地稱之為特種炭黑。
據(jù)美國(guó)NOTCH咨詢集團(tuán)的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)：2007年世界炭黑生產(chǎn)能力為1016萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2012年世界炭黑生產(chǎn)能力將增加到1200萬(wàn)噸以上。其中被應(yīng)用于輪胎和橡膠工業(yè)的橡膠用炭黑占總產(chǎn)量的90%以上，只有大約10%的炭黑作為色素。
色素炭黑的特點(diǎn)
1.與其他顏料相比，炭黑有更好的著色力和遮蓋力。
2.與其他顏料相比，炭黑有非常優(yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)性和耐光性。
3.由于炭黑的粒徑只有幾個(gè)納米到幾十個(gè)納米，孔隙率達(dá)90%，又是無(wú)機(jī)材料，因此普通炭黑很難穩(wěn)定地分散到有機(jī)的樹(shù)脂體系中，而經(jīng)過(guò)嚴(yán)格控制和特殊改性工藝生產(chǎn)的色素炭黑則能很好的在涂料、油墨和塑膠體系中體現(xiàn)分散性。
4.與橡膠炭黑相比，色素炭黑對(duì)黑度、著色力、表面活性、導(dǎo)電性、灰分、甲苯透光率、分散性、流動(dòng)性等品質(zhì)指標(biāo)有著更多、更特殊的要求。
色素炭黑技術(shù)工藝（生產(chǎn)方法）
根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，炭黑生產(chǎn)方法分為爐法、接觸法（主要為槽法和無(wú)槽氣法）和熱裂解法三種。勇鋒公司的炭黑產(chǎn)品就用的是最重要也是最常用的生產(chǎn)工藝--爐法和氣法制得的。
1. 爐法就是在密閉的反應(yīng)爐中，將氣態(tài)烴（一般是天然氣）或者液態(tài)烴（一般是煤焦油或蒽油）作為原料，供以適量的空氣，在反應(yīng)爐內(nèi)形成密閉的湍流系統(tǒng)，在高溫 下經(jīng)熱氧化而分解生成炭黑（所生成的炭黑性能可通過(guò)猝熄火焰來(lái)控制），然后冷卻并使用過(guò)濾系統(tǒng)把產(chǎn)成的炭黑從氣煙中分離出來(lái)。爐法的特點(diǎn)是原材料的選擇范 圍很廣，且生產(chǎn)出的炭黑性能多種多樣。
其中使用氣態(tài)烴為主要原料的稱為氣爐法，使用液態(tài)烴為主要原料的稱為油爐法。
油爐法和其他炭黑制造方法相比，能制造性能各異的炭黑品種，且具有工藝調(diào)節(jié)手段多，單位產(chǎn)能和熱能利用率高，原料消耗和綜合能耗低以及成本低等特點(diǎn)，因此已經(jīng)成為炭黑制造的主導(dǎo)方法，目前全球95%以上的炭黑都是采用油爐法制造的。
2. 槽法是將固態(tài)烴（粗蒽）或液態(tài)烴（蒽油）經(jīng)氣化釜?dú)饣?，和可燃性氣體（一般使用天然氣，也可使用焦?fàn)t煤氣或水煤氣）混合后作為原料，由環(huán)形布置的管網(wǎng)送 入自然通風(fēng)的火房，在槽鋼下通過(guò)數(shù)以千計(jì)的瓷制火嘴進(jìn)行不完全燃燒，形成魚(yú)尾形的擴(kuò)散火焰，其還原層與緩慢往復(fù)運(yùn)動(dòng)的槽鋼相接觸，使裂解生成的炭黑沉積在 槽鋼表面，經(jīng)槽鋼面冷卻收集生成炭黑的工藝。這種工藝生產(chǎn)出來(lái)的色素炭黑收率較爐法偏低，但原生粒子粒徑小，在黑度和著色力方面均有更好的表現(xiàn)。
無(wú)槽混氣法是氣法生產(chǎn)炭黑時(shí)火房不設(shè)槽鋼的氣法炭黑改進(jìn)工藝，生產(chǎn)中只收集煙氣中懸浮的炭黑。無(wú)槽混氣法與槽法相比，生產(chǎn)能力較大，但由于取消了槽鋼，對(duì)火焰的控制不如槽法和滾筒法，生成炭黑的黑度比槽法或滾筒法稍低。
炭黑的粉狀和粒狀
色素炭黑有兩種物理存在形式：粉狀和粒狀。粉狀易分散但運(yùn)輸成本高，使用時(shí)易污染環(huán)境。粒狀炭黑揚(yáng)塵小、密度高、更便于運(yùn)輸，但相對(duì)于粉狀炭黑較難分散。
炭 黑（也稱碳黑）是由烴類化合物（主要為石油衍生物）經(jīng)過(guò)不完全燃燒或熱裂解形成的近似于球體的膠體粒子的準(zhǔn)石墨結(jié)構(gòu)物質(zhì)，以聚集體形式存在，表觀呈純黑色 粉狀或者粒狀。產(chǎn)品的粒徑、結(jié)構(gòu)和表面活性根據(jù)原料和生產(chǎn)工藝的不同而有很大差異。炭黑不溶于水，有酸堿性之分，燃燒后產(chǎn)生二氧化碳。炭黑的主要成分是 碳，同時(shí)包含微量氫、氧、硫、灰份、焦油和水份。
什么是色素炭黑？
作為色素用于涂料、油墨和塑膠的炭黑稱為色素炭黑，或者顏料炭黑。色素炭黑用到涂料、油墨、塑膠里，還有導(dǎo)電、防靜電、屏蔽紫外線、防止樹(shù)脂老化的作用，因此，人們區(qū)別用于橡膠的炭黑，把色素炭黑廣義地稱之為特種炭黑。
據(jù)美國(guó)NOTCH咨詢集團(tuán)的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)：2007年世界炭黑生產(chǎn)能力為1016萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2012年世界炭黑生產(chǎn)能力將增加到1200萬(wàn)噸以上。其中被應(yīng)用于輪胎和橡膠工業(yè)的橡膠用炭黑占總產(chǎn)量的90%以上，只有大約10%的炭黑作為色素。
色素炭黑的特點(diǎn)
1.與其他顏料相比，炭黑有更好的著色力和遮蓋力。
2.與其他顏料相比，炭黑有非常優(yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)性和耐光性。
3.由于炭黑的粒徑只有幾個(gè)納米到幾十個(gè)納米，孔隙率達(dá)90%，又是無(wú)機(jī)材料，因此普通炭黑很難穩(wěn)定地分散到有機(jī)的樹(shù)脂體系中，而經(jīng)過(guò)嚴(yán)格控制和特殊改性工藝生產(chǎn)的色素炭黑則能很好的在涂料、油墨和塑膠體系中體現(xiàn)分散性。
4.與橡膠炭黑相比，色素炭黑對(duì)黑度、著色力、表面活性、導(dǎo)電性、灰分、甲苯透光率、分散性、流動(dòng)性等品質(zhì)指標(biāo)有著更多、更特殊的要求。
色素炭黑技術(shù)工藝（生產(chǎn)方法）
根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，炭黑生產(chǎn)方法分為爐法、接觸法（主要為槽法和無(wú)槽氣法）和熱裂解法三種。勇鋒公司的炭黑產(chǎn)品就用的是最重要也是最常用的生產(chǎn)工藝--爐法和氣法制得的。
1. 爐法就是在密閉的反應(yīng)爐中，將氣態(tài)烴（一般是天然氣）或者液態(tài)烴（一般是煤焦油或蒽油）作為原料，供以適量的空氣，在反應(yīng)爐內(nèi)形成密閉的湍流系統(tǒng)，在高溫 下經(jīng)熱氧化而分解生成炭黑（所生成的炭黑性能可通過(guò)猝熄火焰來(lái)控制），然后冷卻并使用過(guò)濾系統(tǒng)把產(chǎn)成的炭黑從氣煙中分離出來(lái)。爐法的特點(diǎn)是原材料的選擇范 圍很廣，且生產(chǎn)出的炭黑性能多種多樣。
其中使用氣態(tài)烴為主要原料的稱為氣爐法，使用液態(tài)烴為主要原料的稱為油爐法。
油爐法和其他炭黑制造方法相比，能制造性能各異的炭黑品種，且具有工藝調(diào)節(jié)手段多，單位產(chǎn)能和熱能利用率高，原料消耗和綜合能耗低以及成本低等特點(diǎn)，因此已經(jīng)成為炭黑制造的主導(dǎo)方法，目前全球95%以上的炭黑都是采用油爐法制造的。
2. 槽法是將固態(tài)烴（粗蒽）或液態(tài)烴（蒽油）經(jīng)氣化釜?dú)饣?，和可燃性氣體（一般使用天然氣，也可使用焦?fàn)t煤氣或水煤氣）混合后作為原料，由環(huán)形布置的管網(wǎng)送 入自然通風(fēng)的火房，在槽鋼下通過(guò)數(shù)以千計(jì)的瓷制火嘴進(jìn)行不完全燃燒，形成魚(yú)尾形的擴(kuò)散火焰，其還原層與緩慢往復(fù)運(yùn)動(dòng)的槽鋼相接觸，使裂解生成的炭黑沉積在 槽鋼表面，經(jīng)槽鋼面冷卻收集生成炭黑的工藝。這種工藝生產(chǎn)出來(lái)的色素炭黑收率較爐法偏低，但原生粒子粒徑小，在黑度和著色力方面均有更好的表現(xiàn)。
無(wú)槽混氣法是氣法生產(chǎn)炭黑時(shí)火房不設(shè)槽鋼的氣法炭黑改進(jìn)工藝，生產(chǎn)中只收集煙氣中懸浮的炭黑。無(wú)槽混氣法與槽法相比，生產(chǎn)能力較大，但由于取消了槽鋼，對(duì)火焰的控制不如槽法和滾筒法，生成炭黑的黑度比槽法或滾筒法稍低。
炭黑的粉狀和粒狀
色素炭黑有兩種物理存在形式：粉狀和粒狀。粉狀易分散但運(yùn)輸成本高，使用時(shí)易污染環(huán)境。粒狀炭黑揚(yáng)塵小、密度高、更便于運(yùn)輸，但相對(duì)于粉狀炭黑較難分散。
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