Karbon teknis, persiapan

Karbon hitam (GOST 7885-86) - ketik produk industri karbon, digunakan terutama dalam karet sebagai pengisi, memperkuat sifat kinerja menguntungkan. Berbeda dengan kokas dan lapangan hampir satu karbon hitam di menyerupai penampilan.

lingkup aplikasi

Sekitar 70% dari karbon hitam yang dihasilkan digunakan untuk pembuatan ban, 20% - untuk pembuatan produk karet. Juga, karbon Teknis digunakan dalam pembuatan cat dan tinta hasil, di mana ia menjabat sebagai pigmen hitam.

bidang lain dari aplikasi - produksi plastik dan selubung kabel. Berikut produk ditambahkan sebagai pengisi dan membuat produk-produk dari sifat khusus. Dalam skala kecil karbon hitam digunakan di industri lain.

ciri

Karbon hitam - produk proses yang terdiri dari teknologi rekayasa terbaru dan metode pengendalian. Karena kemurniannya dan satu set didefinisikan secara ketat dari sifat fisik dan kimia, itu tidak ada hubungannya dengan jelaga terbentuk sebagai produk sampingan terkontaminasi dari batubara dan bahan bakar minyak, atau tidak diatur mesin pembakaran. Menurut klasifikasi internasional yang berlaku umum karbon hitam yang ditunjuk Carbon Black (karbon hitam dalam terjemahan dari bahasa Inggris), karbon hitam dalam bahasa Inggris - jelaga. Artinya, konsep-konsep ini saat ini tidak ada cara bingung.

efek amplifikasi karena karbon hitam penuh karet memiliki tidak kurang penting dibandingkan pembukaan sulfur kondisi vulkanisasi karet untuk pengembangan industri karet. Komposisi karet karbon dari sejumlah besar bahan berat menempati urutan karet kedua. Pengaruh sifat kualitatif karbon hitam untuk produk karet jauh lebih besar dari bahan utama kualitatif - karet.

memperkuat sifat

Peningkatan sifat fisik material dengan memperkenalkan pengisi disebut penguatan (reinforcement), dan amplifier tersebut disebut pengisi (karbon hitam, silika yang diendapkan). Di antara semua amplifier yang benar-benar karakteristik unik dari karbon teknis. Bahkan sebelum menyembuhkan mengikat dengan karet, dan campuran tidak dapat sepenuhnya dipisahkan menjadi karbon hitam dan karet dengan pelarut.

karet kekuatan, berasal dari elastomer utama:

tabel menunjukkan sifat-sifat vulcanizates yang diperoleh dari berbagai jenis karet terisi dan penuh dengan karbon hitam. Dari data tersebut dapat dilihat bagaimana kandungan karbon sangat mempengaruhi pada kekuatan tarik komponen karet. By the way, bubuk partikulat lain yang digunakan dalam campuran karet untuk memberikan warna yang diinginkan atau murahnya campuran - kapur, kaolin, talk, oksida besi dan lain-lain tidak memiliki memperkuat sifat.

struktur

karbon murni alami - berlian ini dan grafit. Mereka memiliki struktur kristal yang berbeda secara signifikan dari satu sama lain. Difraksi sinar didirikan kesamaan dalam struktur grafit alam dan bahan buatan karbon hitam. atom karbon dalam bentuk grafit lapisan annular besar menyatu sistem aromatik, dengan interatomik jarak 0,142 nm. lembar graphitic ini kental sistem aromatik disebut pesawat basal. Jarak antara pesawat yang didefinisikan secara ketat dan 0,335 nm. Semua lapisan disusun relatif sejajar satu sama lain. density grafit 2.26 g / cm ^3.

Tidak seperti grafit memiliki memesan tiga dimensi, karbon hitam ditandai dengan keteraturan hanya dua dimensi. Ini terdiri dari pesawat grafit berkembang dengan baik, diatur kira-kira sejajar satu sama lain, tetapi diimbangi relatif terhadap lapisan yang berdekatan - yaitu, secara acak berorientasi pada hubungan yang normal pesawat.

Berbentuk struktur grafit dibandingkan dengan dek ditumpuk rapi kartu, dan struktur karbon hitam dengan setumpuk kartu di mana kartu bergeser. Ini interplanar jarak lebih besar dari grafit dan 0,350-0,365 nm. Oleh karena itu, kepadatan karbon hitam lebih rendah dari yang grafit dan dalam 1,76-1,9 g / cm ^3, tergantung pada kelas (biasanya 1,8 g / cm ^3).

pewarnaan

kulit hitam pigmen (pewarna) karbon yang digunakan dalam pembuatan tinta cetak, pelapis, plastik, serat, kertas dan bahan bangunan. Mereka diklasifikasikan sebagai berikut:

• karbon vysokookrashivayuschy hitam (SB);
• sredneokrashivayuschy (MS);
• normalnookrashivayuschy (RC);
• nizkookrashivayuschy (LC).

Huruf ketiga menunjukkan proses untuk memproduksi - tungku (F) atau saluran (C). sebutan CONTOH: HCF - vysokookrashivayuschy tungku karbon hitam (hiqh Warna Furnace).

kemampuan mewarnai produk berkaitan dengan ukuran partikel nya. Tergantung pada karbon ukuran Teknis dibagi ke dalam kelompok:

klasifikasi

Karbon hitam untuk karet memperkuat efek derajat dibagi menjadi:

• Vysokousilivayuschy (tapak, padat). Asalkan peningkatan kekuatan dan ketahanan abrasi. Ukuran partikel kecil (18-30 nm). Digunakan di ban berjalan, telapak ban.
• Poluusilivayuschy (wireframe, lembut). ukuran partikel rata-rata (40-60 nm). Digunakan dalam beragam produk industri karet, bangkai ban.
• Nizkousilivayuschy. Ukuran partikel besar (lebih dari 60 nm). Industri ban menggunakan terbatas. Ini memberikan kekuatan yang diperlukan sambil mempertahankan elastisitas tinggi dalam produk karet.

Sebuah klasifikasi lengkap karbon hitam diberikan dalam D1765-03 standar ASTM, diadopsi oleh semua produsen di dunia produk dan konsumen. klasifikasi itu, khususnya, dilakukan pada kisaran luas permukaan spesifik partikel:

Produksi karbon

Ada tiga teknologi karbon hitam industri, yang digunakan dalam siklus pembakaran tidak sempurna hidrokarbon:

• oven;
• channel;
• tabung;
• plasma.

Ada juga metode thermal di mana dekomposisi gas alam atau acetylene pada suhu tinggi.

Banyak tanda diperoleh berbagai teknologi memiliki berbagai karakteristik.

teknologi manufaktur

Secara teoritis mungkin untuk mendapatkan karbon hitam semua metode di atas, namun, lebih dari 96% dari produk yang diproduksi dibuat dengan metode tungku pakan cair. Metode ini memungkinkan untuk mendapatkan berbagai merek karbon hitam dengan serangkaian tertentu properti. Sebagai contoh, untuk karbon hitam Omsk tanaman menggunakan teknologi ini dibuat lebih dari 20 tanda karbon hitam.

teknologi umum. reaktor bahan vysokoogneupornymi berjajar yang disediakan gas alam dan dipanaskan sampai 800 ° C udara. Dengan membakar gas alam menghasilkan produk-produk pembakaran sempurna memiliki suhu 1820-1900 ° C, mengandung sejumlah oksigen bebas. Dalam produk-suhu tinggi pembakaran sempurna dari bahan baku hidrokarbon cair disuntikkan, hati-hati pra-campuran dan dipanaskan sampai 200-300 ° C. Pirolisis bahan baku terjadi pada suhu dikontrol secara ketat, yang, tergantung pada merek karbon hitam yang dihasilkan memiliki nilai yang berbeda 1400-1750 ° C.

Pada jarak tertentu dari ruang pakan reaksi thermooxidative diakhiri dengan injeksi air. Dibentuk oleh pirolisis dari karbon hitam dan gas reaksi memasuki pemanas udara, di mana mereka menyerahkan sebagian dari panas ke udara yang digunakan dalam proses, suhu uglerodogazovoy campuran turun dari 950-1000 ° C 500-600 ° C.

Setelah pendinginan untuk 260-280 ° C dengan injeksi tambahan air campuran karbon hitam dan gas dikirim ke bag filter, di mana karbon hitam dipisahkan dari gas dan memasuki gerbong filter. Karbon hitam dipisahkan dari filter hopper untuk saluran transportasi gas adalah makan fan (blower) dalam unit granulasi.

Produsen karbon hitam

Dunia produksi karbon hitam lebih dari 10 juta ton. Seperti permintaan besar untuk produk ini terutama disebabkan sifat unik memperkuat. industri lokomotif adalah:

• Aditya Birla Group (India) - sekitar 15% dari pasar.
• Cabot Corporation (USA) - 14% dari pasar.
• Karbon Orion Direkayasa (Luksemburg) - 9%.

Produsen terbesar karbon Rusia:

• Ltd "Omsktehuglerod" - 40% dari pasar Rusia. Tanaman di Omsk, Volgograd, Mogilev.
• OAO "teknis karbon Yaroslavl" - 32%.
• JSC "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17%.