碳黑技術工藝（生產(chǎn)方法）

全球碳黑生產(chǎn)工藝一般為爐法、接觸法（主要為槽法和無槽氣法）和熱解法。我們正在使用的是**重要也是**常用的生產(chǎn)工藝--爐法和氣法。

所謂爐法就是在密閉的反應爐中，將液烴原料（一般是煤焦油）噴射到燃燒的熱空氣和天然氣中，在高溫下經(jīng)熱氧化而分解，所生成碳黑的性能可以通過猝熄火焰來控制。然后，使用過濾系統(tǒng)把產(chǎn)成的顏料碳黑從氣煙中分離出來。爐法的特點是原材料的選擇范圍很廣，且生產(chǎn)出的碳黑的性能多種多樣。

而氣法即無槽氣法，是從槽法改進而來的生產(chǎn)工藝。槽法是將固態(tài)烴（粗蒽）或液態(tài)烴（蒽油）經(jīng)氣化釜氣化后，和可燃性氣體（一般使用天然氣，也使用焦爐煤氣或水煤氣）混合后作為原料，由環(huán)形布置的管網(wǎng)送入火房在槽鋼下的火嘴中高溫燃燒并經(jīng)槽鋼冷卻面收集生成碳黑的工藝，湖南果立碳黑S570X。無槽氣法即火房不設槽鋼冷卻面的改進工藝。這種工藝生產(chǎn)出來的顏料碳黑收率較爐法偏低，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)，湖南果立碳黑S570X，湖南果立碳黑S570X。 在古時候，人 們焚燒動植物油、松樹枝,收集火煙凝成的黑灰，用來調(diào)制墨和黑色顏料。湖南果立碳黑S570X

分散性顏料黑越細，炭黑聚集體之間接觸點便越多，結果它們之間內(nèi)聚力越強，當把顏料黑摻入料，即開始進行始炭黑均勻分布時，則對分散要作的功便大，以把炭黑粒子分隔開來，**終達到比較高的黑度和著色。與高結構炭黑相比，低結構炭黑較有可能達到高的濃度，但在分散過程中卻因此需要較大分散力。炭黑的分散性能受結構程度的影響，由于高結構炭黑具有良好的分散性能，所以其著色強度也就自然較強。在使用粉狀炭黑時，會出現(xiàn)分散及令人頭疼的灰塵問題，因此，可使用母粒或漿狀物。預制炭黑的價格要比單純使用顏料黑要高，但若考慮到清潔的工序、高的效率及技術投資少的優(yōu)點，炭黑制劑是有其價值的。湖南果立碳黑S570X炭黑是烴類經(jīng)氣相不完全燃燒或熱裂解而成的黑色粉末狀物質(zhì)。

1）燈黑生產(chǎn)工藝歷史上**早的炭黑生產(chǎn)法是燈黑生產(chǎn)工藝，在該工藝過程中，原料在直徑大至1.5 m的平坦的燃燒鐵盤上燃燒，含有炭黑的燃燒氣體由內(nèi)鋪有磚塊的排氣罩收集，然后通過彎管（彎折1/4）和通火管到達沉積的裝置。為了控制所產(chǎn)炭黑的特性，應當保證在燃燒盤和排氣罩之間的間隙附近，原料主要作不完全燃燒。而在稍進管道里面，燃燒在氧氣不足下發(fā)生熱烈解，因而形成較大的炭黑顆粒，由于這些原因，組成較寬范圍的粒徑分布，主要特征為顆粒粗大。由于在燃燒盤和排氣罩間隙間形成的顆粒只有小部分能與空氣中的氧份接觸，因此這些炭黑只有少量的表面氧化物，相應的pH值呈中性，并且揮發(fā)份極少。

炭黑的結構性是以炭黑粒子間聚成鏈狀或葡萄狀的程度來表示的。由凝聚體的尺寸、形態(tài)和每一凝聚體中的粒子數(shù)量構成的凝聚體組成的炭黑稱為高結構炭黑。常用吸油值表示結構性，吸油值越大，炭黑結構性越高，容易形成空間網(wǎng)絡通道，而且不易破壞。高結構炭黑顆粒細，網(wǎng)狀鏈堆積緊密，比表面積大，單位質(zhì)量顆粒多，有利于在聚合物中形成鏈式導電結構，其中在眾多炭黑品種中以乙炔炭黑為比較好。粒徑分布寬的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能賦予聚合物導電性，并用統(tǒng)計方法解釋這個現(xiàn)象。粒徑分布寬的炭黑，少數(shù)大直徑粒子需要數(shù)目巨大，直徑更小的粒子給予補償，相同平均粒徑分布寬的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子總數(shù)。炭黑由碳組成，但通常被定為無機顏料類。

涂料用炭黑重要指標二：炭黑著色力  著色力（著色強度）是將白色或彩色顏料和炭黑混合時，炭黑的著色能力。也就是炭黑使混合物系光吸收作用提高的程度。這一特性取決于炭黑和顏料的配量比和炭黑本省的性質(zhì)，當配量比一定時，某一炭黑的著色能力即為其著色強度，在涂料行業(yè)中稱為著色力。  炭黑粒徑小時，結構低，著色力就較高，然而當粒子小于20nm時著色能力不再上升，甚至下降。

  涂料用炭黑重要指標三：炭黑色相  “炭黑粒子”隨粒徑減小而減弱的光反射還會影響色相。用細粒徑炭黑進行表層黑色著色產(chǎn)生淡藍色相，它能進一步增強高色度視覺印象。用粗粒徑炭黑著色則會產(chǎn)生棕**調(diào)。 揮發(fā)份含量可判斷表面官能團的濃度，也可測得炭黑的極性。湖南果立碳黑S570X

1912 年人們發(fā)現(xiàn)炭黑對橡膠具有補強作用，從此炭黑逐漸成為橡膠工業(yè)不可缺少的原材料。湖南果立碳黑S570X

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，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，相應氣黑pH值介于酸性范圍。并可得到約6%的揮發(fā)份，**其表面氧化物含量。湖南果立碳黑S570X

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