Carbon (GOST 7885-86) - en slags industrielle kulstof produkter, der hovedsagelig anvendes til fremstilling af gummi som et fyldstof, forstærkende sine nyttige ydeevne egenskaber.I modsætning til koks og pitch er næsten en carbon black i udseende Ligner.
Anvendelsesområde
Ca. 70% af carbon black anvendes til fremstilling af dæk, 20% - til produktion af gummiprodukter.Også, teknisk kulstof anvendes i maling fremstilling og levering af trykfarver, hvor det tjener som et sort pigment.
andet anvendelsesområde - til produktion af plast og kabel skeder.Her produktet tilsættes som et fyldstof og bibringe særlige egenskaber til produkter.I små mængder carbon black anvendes i andre industrier.
Feature
Carbon - et produkt af en proces, der involverer de nyeste teknikker og kontrolmetoder.Takket være dens renhed og nøje defineret sæt af fysiske og kemiske egenskaber, det har intet at gøre med sod produceret som forurenet biprodukt fra afbrænding af kul og olie, eller de uregulerede forbrændingsmotorer.Efter almindeligt accepterede internationale klassificering af kønrøg betegnet Carbon Black (sort kulstof oversat fra engelsk), carbon black på engelsk - sod.Det vil sige, er disse begreber i øjeblikket ingen måde mix.
amplifikation virkning ved at udfylde gummi kønrøg var for udviklingen af gummiindustrien er ikke mindre vigtige end opdagelsen af vulkanisering af gummi med svovl.I gummisammensætningen af store carbon antal ingredienser efter vægt rangerer anden gummi.Virkningen af de kvalitative egenskaber ved carbon black i gummiet meget mere end indikatorer for den vigtigste ingrediens kvalitet - gummi.
forstærkende egenskaber
forbedre de fysiske egenskaber af materialet ved at indføre et fyldstof kaldes forstærkning (forstærkning), og sådanne fyldstoffer kaldes forstærkere (kønrøg, fældet silica).Blandt de helt unikke egenskaber ved forstærkere har en teknisk kulstof.Selv før hærdning den kommunikerer med gummi, og blandingen kan ikke helt adskilles i carbon black og gummi med opløsningsmidler.
gummi styrke stammer fra de store elastomerer:
| elastomer | Trækstyrke, MPa | |
| ubesatte vulkanisat | vulkanisater med påfyldning kønrøg | |
| Styren-butadiengummi | 3,5 | 24,6 |
| butadiengummi | 4,9 | 28,1 |
| ethylen-propylen gummi | 35 | 21,1 |
| polyacrylat gummi | 2,1 | 17,6 |
| polybutadiengummi | 5,6 | 21,1 |
Tabellen viser egenskaberne af de vulkanisater opnået fra forskellige typer af gummi uden fyld, og fyldt med kønrøg.Ud fra disse data kan det ses, hvordan kulstofindholdet i høj grad påvirker på gummi styrke indekset i spænding.Af den måde, at andre partikelformige pulvere, der anvendes i gummiblandinger bibringe den ønskede farve eller en blanding af billigere - kridt, kaolin, talkum, jernoxid og andre ikke har forstærkende egenskaber.
struktur
Net af naturlige kulstof - en diamant og grafit.De har krystalstruktur væsentligt forskellige fra hinanden.Røntgendiffraktion fundet ligheder i strukturen af naturlig grafit og kunststof carbon black.Carbonatomer i grafit danner store lag af kondenserede aromatiske ring-systemer, med interatomar afstand 0,142 nm.Disse grafit lag af kondenserede aromatiske systemer kaldes basal plane.Afstanden mellem planerne er strengt defineret og 0335 nm.Alle lagene er anbragt parallelt med hinanden.Densiteten af grafit er 2,26 g / cm3.
modsætning grafit, som har en tredimensional bestilling, er teknisk carbon kendetegnet ved kun to-dimensionelle bestilling.Den består af en veludviklet grafit fly næsten parallelt med hinanden, men forskudt i forhold til tilstødende lag - det vil sige, tilfældigt orienteret plan i forhold til den normale.
formet struktur grafit sammenlignet med pænt stablet spil kort, og strukturen af carbon black med et spil kort, hvor kort er flyttet.Det er afstanden mellem planerne større end grafit og 0,350-0,365 nm.Derfor densiteten er lavere end densiteten af carbon black og grafit er i området 1,76-1,9 g / cm3, afhængigt af grad (normalt 1,8 g / cm3).
farvepigment (farvning) carbonblacktyper anvendes til fremstilling af trykfarver, belægninger, plast, fibre, papir og byggematerialer.De klassificeres i:
- vysokookrashivayuschy kønrøg (NA);
- sredneokrashivayuschy (MS);
- normalnookrashivayuschy (RC);
- nizkookrashivayuschy (LC).
tredje bogstav står for en fremgangsmåde til fremstilling - ovn (F) eller kanal (C).Eksempel på mærkning: HCF - vysokookrashivayuschy ovn kønrøg (hiqh Colour Furnace).
farveevne af produktet relateret til størrelsen af sine partikler.Afhængig af størrelsen af deres kulstof Teknisk inddelt i grupper:
| gennemsnitlig partikelstørrelse, nm | Mark ovn kønrøg |
| 10-15 | HCF |
| 16-24 | MCF |
| 25-35 | RCF |
| & gt; 36 | LCF |
Klassifikation
kønrøg til gummi i gradenforstærkende virkning er opdelt i:
- Vysokousilivayuschy (slidbane, fast).Det gav høj styrke og slidstyrke.Partikelstørrelsen små (18-30 nm).Anvendes i transportbånd, slidbaner til dæk.
- Poluusilivayuschy (wireframe, blød).Gennemsnitlig partikelstørrelse (40-60 nm).Påfør i forskellige industrielle gummiprodukter, dæk slagtekroppe.
- Nizkousilivayuschy.Partikelstørrelsen af en stor (over 60 nm).Dækket industrien bruger begrænset.Det giver den nødvendige styrke og samtidig opretholde en høj elasticitet af gummiprodukter.
komplet klassifikation gives af carbon black i standard ASTM D1765-03, som blev vedtaget af alle verdens producenter af produktet og dets forbrugere.Det klassificering især foregår på en række specifikke overfladeareal af partiklerne:
| № gruppe | gennemsnitligt specifikt overfladeareal ved nitrogenadsorption, m2 / g |
| 0 | & gt; 150 |
| 1 | 121-150 |
| 2 | 100-120 |
| 3 | 70-99 |
| 4 | 50-69 |
| 5 | 40-49 |
| 6 | 33-39 |
| 7 | 21-32 |
| 8 | 11-20 |
| 9 | 0-10 |
Produktion af kulstof
er tre-teknologi af industriel carbon black, som bruges i cyklussenufuldstændig forbrænding af kulbrinter:
- ovnen;
- kanal;
- rør;
- plasma.
også en termisk fremgangsmåde, hvor den høje temperatur nedbrydning af naturgas eller acetylen.
mange mærker produceret af forskellige teknologier, har forskellige egenskaber.
teknologi
teoretisk muligt at fremstille kønrøg af alle disse metoder, men mere end 96% af det fremstillede produkt en ovn metode fra flydende råvarer.Fremgangsmåden gør det muligt at opnå en række forskellige mærker af carbon black med et bestemt sæt af egenskaber.For eksempel Omsk Carbon Black Plant af denne teknologi producerer mere end 20 kvaliteter af carbon black.
Generel teknologi er.Foret reaktor vysokoogneupornymi materialer leveres naturgas og opvarmes til 800 ° C luft.Ved afbrænding af naturgas til at fremstille produkter af fuldstændig forbrænding med en temperatur på 1820-1900 ° C, der indeholder en vis mængde fri oxygen.I høj temperatur produkter af fuldstændig forbrænding af det flydende carbonhydridråmaterialet injiceres, omhyggeligt forblandet og opvarmet til 200-300 ° C.Pyrolyse af råmaterialet sker ved en strengt kontrolleret temperatur, som afhængigt af graden af kønrøg har forskellige værdier 1400-1750 ° C.
I en vis afstand fra foderet termiske og oxidation Reaktionen standses ved indsprøjtning af vand.De resulterende pyrolysegasserne og carbon black reaktion træder luftforvarmeren, hvor de giver en del af sin varme til luft, der anvendes i processen, er temperaturen af blandingen sænkes uglerodogazovoy fra 950-1000 ° C til 500-600 ° C.
Efter afkøling til 260-280 ° C ved yderligere injektion af vand blandingen af carbon black og gasser ledes ind i filterhuset, hvor carbon black separeres fra gassen og ind i tragten af filteret.Dedikeret kulfilter fra tragten gennem rørledningen gastransport teknisk leveres af ventilatorer (blæsere) ind i granulering.
producenter af kulstof
Verdens samlede produktion af kønrøg overstiger 10 millioner tons.En så stor efterspørgsel efter produktet er primært på grund af dets unikke forstærkende egenskaber.Lokomotiver industrier er:
- Aditya Birla Group (Indien) - omkring 15% af markedet.
- Cabot Corporation (USA) - 14% af markedet.
- Orion Engineered Kulstof (Luxembourg) - 9%.
største russiske producenter af kulstof:
- Ltd "Omsktehuglerod" - 40% af det russiske marked.Planter i Omsk, Volgograd, Mogilev.
- OAO "Yaroslavl teknisk carbon" - 32%.
- af "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17%.
