油墨用黑色颜料(二)

中国油墨技术网
2008-08-18
阅读次数:3495
阅读字体 【

 

(二)、碳黑的制造方法

    炭黑的形成机理甚多,例如C2基团理论认为C2起了在火焰中的炭颗粒的核晶过程的作用。也有人进行了更合乎逻辑的解释,认为C2先形成聚乙炔。此外,还有C3理论。也有以乙炔为基础理论的。  

    碳氢化合物的聚合(作用)理论认为,炭是通过聚合作用生成的,并总结出了如下四点:

    (1)将芳族化合物循环蒽(Circumanthracene)与各种炭黑的结晶面大小和氢含量进行比较后表明:炭黑可考虑为一种大的多核芳族分子(注:循环蒽C40H16含有13个稠苯环,分子量496,晶胞中含有两个分子)。

    (2)槽法中,含有5万个碳原子的颗粒的增长期约为10微秒。在炉法中约为1微秒。反应快则增长快。这可考虑碳氢化合物的基团聚合作用是形成炭的主因。

    (3)反应温度一般在800—1300℃之间,碳分子的骨架必须耐高温。

    (4)分子进行反应后使碳氢化合物转变成炭,但是必须具备热稳定性、高反应性以及彼此间易于反应等条件。

    关于炭黑的形成理论还有表面分解理论、静电聚集理论等等,真是百家争鸣。

    不同的炭黑有不同的生产方法,如乙炔炭黑是在耐火室中缺乏氧气的情况下,热分解乙炔而成的。热裂解炭黑的生产法与乙炔炭黑的相似,是热分解碳氢化合物的气体而得的。灯黑是个比较老的品种,它是原始生产方法,但它的生

产方法及原理,至今仍被沿用着。

    这里主要讨论炉法及槽法这两种炭黑的生产方法,因为它们是油墨用炭黑通用的生产方法。

    1。炉法。炉法有气炉法(以天然气等作原料)及油炉法(用油类作原料)两种。气炉法生产大颗粒(500 A^以上)的炭黑。油炉法生产小颗粒的炭黑。

    气炉法的生产方法就是将气(主要是含有甲烷的气体)与空气(一般是1比5)在1260—1420℃的温度条件下进行部分燃烧,气在火焰中分解而形成炭黑。

    一般的炉子(宽与高面的形状)为长方形,面积约为1.2×3.0米2,长4.3米,也有圆形的,直径工。5米,长9,8米。炉子有卧式的也有立式的。每个炉有6个喷咀。全部装置一般可分成燃烧部分、炉体部分、骤冷部分和收集部分。

     一般说,生产时若火焰温度高,则得到的是细颗粒炭黑,但需要比较高的燃烧比。

    如果原料不是气体而是液体,萘油、蒽油、焦油等均可作为炭黑原料,则需先将原料预热至约250℃左右。

    炭黑进入骤冷区后,温度可降至650℃左右。

    低结构炭黑可在火焰区引入水溶性钾盐或油溶性碱金属化合物(如八碳酸的钾盐等),加入量约为5—25/106。

    高结构炭黑则可控制炉中燃烧混合物的流动形式,如使原料在相对平稳的热预燃室中雾化,然后再使之极快地通过燃烧区,即可得到高结构炭黑。

    进气的角度,掌握好气在炉中形成离心力的情况,增加原料中的芳族化合物,在炉中加入游离氧、硫等,均可提高炭黑的结构水平。

    一般炉黑的平均颗粒尺寸为180—850 A^,而大于500 A^的大多是以气炉法生产的。从经济上考虑大颗粒炭黑以热裂法生产比较合算。  

    由于运输、环境污染等问题,故一般炭黑要经过成粒过程。成粒有干法及湿法两种。干法是将炭黑置于圆筒中旋转数小时或数十小时后即可成粒,加入种粒则可大大缩短成粒时间。湿法的粒子大小比较一致,它是炭黑加微量水后用针形成粒机成粒的。

    在炭黑粉碎机中对炭黑喷涂带沥青质的油类(一般为6—10%),则可提高炭黑的分散度。   

    2.槽法。槽法也叫接触法。槽法就是将形成的炭黑接触附着在槽铁上的方法。

    在生产中槽铁可在静止的刮板上面来回慢慢移动,以除去附着在其上的炭黑,并使之落人收集的漏斗中,再以螺旋推进器送入包装室即可。实际生产中,还要经过去除杂质的旋风分离等工序。然后以真空包装机包装,以使其有比较小的体积。

    槽黑制造厂一般都是金属结构,每个燃烧室可有2500—4000个喷火(焰)咀。空气由燃烧室的底部进入,乏气由房顶排出。

    德国因缺乏天然气,故采用使萘油或蒽油蒸发的精炼气,不用槽铁而采用通入冷水冷却的滚筒。以此法生产的炭黑,我国习惯叫滚筒法炭黑,实际上是槽法

的变形,也属于接触法。

    有些炭黑是在空气中具有过量的氧的情况下制取的,或用普通炭黑以化学法进行氧化后处理而得的。这类炭黑可应用于高质量的油墨制造中,它们的特性主要是黑度好,吸油量低。

    氧化后的炭黑的氧含量可自3%增至15%,从而可使颗粒直径降至300 A^以下,甚至可降至90 A^。此外,还可大大增加表面孔隙。   

    在化学氧化中,硝酸、氧化亚氮、臭氧、次氯酸钠等,均可用作氧化剂。

    由于世界性的天然气涨价,空气污染等原因,槽法的前途是不太乐观的。
 


广西、广东、江西、福建、云南、贵州、湖南、上海、贵州、江苏、浙江、北京、甘肃、安徽、陕西、四川、天津、湖北、辽宁、吉林、山西、山东、河南、河北、海南

杭迺懿  13481109710 点击这里给我发消息 
          QQ:2355746054




 

     

 
 
Copyright © 2000-2012 Sinoinfo Ecommerce Inc. All rights reserved
广西华讯信息技术股份有限公司版权所有
备案号: 桂ICP备15007906号-11     桂公网安备 45010302000299号
电话:0771-5553301    传真:0771-5553302
网址:www.rosin-china.com    邮箱:rosin@rosin-china.com