Tegniese koolstof, sy voorbereiding

Koolstof swart (GOST 7885-86) - tik industriële koolstof produkte, hoofsaaklik gebruik in die rubber as 'n vuller, die bevordering van sy voordelige prestasie eienskappe. In teenstelling met coke en toonhoogte is byna een koolstof swart in voorkoms lyk.

gebied van toepassing

Ongeveer 70% van die wat koolstof swart gebruik word vir die vervaardiging van bande, 20% - vir die vervaardiging van rubber produkte. Ook, is tegniese koolstof gebruik in die vervaardiging verf en produseer ink, waar hy dien as 'n swart pigment.

Nog 'n gebied van toepassing - die produksie van plastiek en die kabel skede. Hier is die produk gevoeg word as 'n vuller en die maak van die produkte van spesiale eienskappe. In kleinskaalse koolstof swart gebruik word in ander bedrywe.

funksie

Koolstof swart - proses produk bestaande uit nuutste ingenieurswese tegnologie en metodes van beheer. As gevolg van sy suiwerheid en 'n streng gedefinieer stel fisiese en chemiese eienskappe, dit het niks te doen met roet gevorm as besmet byproduk van steenkool en olie, of die ongereguleerde binnebrandenjins. Volgens algemeen aanvaarde internasionale klassifikasie van koolstof swart aangewese Carbon Black (swart koolstof in die vertaling van Engels), koolstof swart in Engels - roet. Dit wil sê, hierdie konsepte is tans in geen manier verwar.

Versterking effek as gevolg van koolstof swart gevul rubber het nie minder belangrik as die opening swael rubber vulkanisering voorwaardes vir die ontwikkeling van die rubber industrie. Die rubber komposisies koolstof van 'n groot aantal van die bestanddele by die gewig geledere tweede rubber. Die effek van die kwalitatiewe eienskappe van koolstof swart vir rubber produkte aansienlik groter as kwalitatiewe primêre bestanddeel - rubber.

die bevordering van eiendomme

Verbeterde fisiese eienskappe van 'n materiaal deur die bekendstelling van 'n vuller genoem versterking (versterking), en so versterkers is vullers genoem (koolstof swart, ontketen silika). Onder al versterkers unieke eienskappe van koolstof tegniese. Selfs voor die genesing dit bind met die rubber, en die mengsel kan nie heeltemal geskei word in koolstof swart en rubber met oplosmiddels.

Krag rubber, afgelei van die groot elastomere:

Die tabel toon die eienskappe van die vulcanizates verkry uit verskillende tipes rubber ongevul en gevul met koolstof swart. Van hierdie data kan gesien word hoe die koolstofinhoud grootliks beïnvloed op die rubber komponent treksterkte. By the way, ander deeltjies poeiers gebruik word in rubber mengsels om die gewenste kleur of 'n mengsel cheapening te dra - kryt, kaolien, talk, ysteroksied en ander het nie die bevordering van eiendomme.

struktuur

Suiwer natuurlike koolstof - hierdie diamant en grafiet. Hulle het kristalstruktuur aansienlik verskil van mekaar. Diffraksie straal gestig ooreenkomste in die struktuur van die natuurlike grafiet en die kunsmatige materiaal is koolstof swart. Koolstofatome in grafiet vorm groot ringvormig lae saamgesmelt aromatiese sisteme, met 'n interatomiese spasiëring 0,142 nm. Hierdie graphitic velle verkorte aromatiese sisteme geroep basale vlakke. Die afstand tussen die vliegtuie is streng gedefinieer en is 0,335 nm. Al die lae gerangskik parallel relatief tot mekaar. Grafiet digtheid is 2,26 g / cm ^3.

In teenstelling met grafiet met 'n drie-dimensionele bestel, is koolstof swart gekenmerk deur slegs twee-dimensionele reëlmaat. Dit bestaan uit 'n goed ontwikkelde grafiet vliegtuie, gereël ongeveer parallel met mekaar, maar verreken relatief tot aangrensende lae - dit wil sê, lukraak-georiënteerde in 'n vliegtuig normale verhouding.

Gevorm grafiet struktuur in vergelyking met netjies gestapel pak kaarte, en die koolstof swart struktuur met 'n pak kaarte in wat die kaarte verskuif. Dit interplanar spasiëring groter as dié van grafiet en 0,350-0,365 nm. Daarom is die koolstof swart digtheid laer as dié van grafiet en is binne 1,76-1,9 g / cm ^3, afhangende van die graad (gewoonlik 1,8 g / cm ^3).

kleur

Die pigment (kleur) koolswart gebruik in die vervaardiging van druk ink, klere, plastiek, vesel, papier en boumateriaal. Hulle is soos volg geklassifiseer:

• vysokookrashivayuschy koolstof swart (SB);
• sredneokrashivayuschy (MS);
• normalnookrashivayuschy (RC);
• nizkookrashivayuschy (LC).

Die derde brief dui op 'n proses vir die vervaardiging van - 'n oond (F) of die kanaal (C). VOORBEELD benaming: HCF - vysokookrashivayuschy oond koolstof swart (Hiqh Kleur Furnace).

produk kleur vermoë is verwant aan die grootte van die deeltjies. Afhangende van die grootte koolstof Tegniese onderverdeel in groepe:

klassifikasie

Koolstof swart vir rubber versterking effek van die graad bestaan uit:

• Vysokousilivayuschy (loopvlak, soliede). Met dien verstande verhoogde krag en skuur weerstand. Die deeltjiegrootte is klein (18-30 nm). Gebruik in vervoerbande, band trap.
• Poluusilivayuschy (draad model, sagte). gemiddelde deeltjiegrootte (40-60 nm). Gebruik in diverse industriële rubber produkte, bande karkasse.
• Nizkousilivayuschy. Die deeltjiegrootte is groot (meer as 60 nm). Die band bedryf gebruik is beperk. Dit bied die nodige krag, terwyl die handhawing van 'n hoë elastisiteit in die rubber produkte.

'N Volledige klassifikasie van koolstof swart word in die standaard ASTM D1765-03, deur alle vervaardigers van die produk en sy verbruikers die wêreld se aangeneem. Dit klassifikasie, in die besonder, word op die omvang van die spesifieke oppervlakte van die deeltjies:

Produksie van koolstof

Daar is drie tegnologie van industriële koolstof swart, wat gebruik word in 'n siklus van onvolledige verbranding van koolwaterstowwe:

• oond;
• kanaal;
• buis;
• plasma.

Daar is ook 'n termiese metode waarin die ontbinding van aardgas of asetileen by hoë temperature.

Talle punte behaal deur 'n verskeidenheid van tegnologieë het verskeie eienskappe.

vervaardiging tegnologie

Teoreties moontlik om koolstof swart al die bogenoemde metodes te verkry, maar meer as 96% van vervaardigde produk is wat voorberei is deur 'n oond metode van vloeibare voer. Die metode laat om 'n verskeidenheid van handelsmerke van koolstof swart met 'n spesifieke stel van eiendomme te bekom. Byvoorbeeld, vir koolstof swart Omsk plant met behulp van hierdie tegnologie is gemaak meer as 20 koolstof swart punte.

Algemene tegnologie is. Die gevoer reaktor vysokoogneupornymi materiaal verskaf natuurlike gas en verhit tot 800 ° C lug. Deur brand geproduseer aardgas volledige verbranding produkte met 'n temperatuur 1820-1900 ° C, met 'n sekere bedrag van vrye suurstof. In die hoë-temperatuur produkte van 'n volledige verbranding van die vloeistof koolwaterstof roumateriaal ingespuit, versigtig pre-gemengde en verhit tot 200-300 ° C. Pirolise van die roumateriaal vind by 'n streng beheerde temperatuur, wat, afhangende van die merk van koolstof swart geproduseer het verskillende waardes 1400-1750 ° C.

Op 'n sekere afstand van die voer ruimte thermooxidative reaksie beëindig deur water spuit. Gevorm deur pirolise van die koolstof swart en die reaksie gasse betree die lug verwarmer, waarin hulle moed opgee nie deel van sy hitte tot die gebruik in die proses lug, die temperatuur van die mengsel uglerodogazovoy val van 950-1000 ° C tot 500-600 ° C.

Na afkoeling tot 260-280 ° C deur die bykomende inspuiting van water die mengsel van koolstof swart en gasse is gestuur om die sak filter, waar koolstof swart is geskei van die gas en gaan die filter hopper. Die geskei koolstof swart uit die hopper filter vir gas vervoer kanaal is gevoed fan (blasers) in 'n granulerende eenheid.

Vervaardigers van koolstof swart

Die wêreld se produksie van koolstof swart is meer as 10 miljoen ton. So 'n groot vraag na die produk is hoofsaaklik te danke aan sy unieke versterk eienskappe. Lokomotiewe nywerhede is:

• Aditya Birla Group (Indië) - sowat 15% van die mark.
• Cabot Corporation (VSA) - 14% van die mark.
• Orion Engineered koolstowwe (Luxemburg) - 9%.

Die grootste produsente van koolstof Russies:

• Ltd "Omsktehuglerod" - 40% van die Russiese mark. Plante in Omsk, Volgograd, Mogilev.
• OAO "Yaroslavl tegniese koolstof" - 32%.
• JSC "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17%.