ZOEKEN

Koolstoftechnisch, de ontvangst ervan

Carbon black (GOST 7885-86) - weergaveindustriële koolstofproducten, voornamelijk gebruikt bij de productie van rubber als vulstof, waardoor de bruikbare prestatie-eigenschappen worden verbeterd. In tegenstelling tot cokes en pek, het bestaat uit bijna een koolstof, lijkt op carbon black in uiterlijk.

technische koolstof

Toepassingsgebied

Ongeveer 70% van het geproduceerde roet wordt gebruiktvoor de productie van banden, 20% - voor de productie van rubberproducten. Ook koolstoftechnische vondsten worden toegepast in verf- en lakproductie en het ontvangen van drukinkten, waar het de rol van zwart pigment speelt.

Een andere toepassing is productie.kunststoffen en kabelmantels. Hier wordt het product toegevoegd als vulstof en geeft het speciale eigenschappen aan de producten. In kleine hoeveelheden gebruikt carbon black en in andere industrieën.

roetfabrikanten

kenmerken

Carbon black - een product van het procesinclusief de nieuwste engineeringtechnologie en besturingsmethoden. Vanwege zijn zuiverheid en een strikt gedefinieerde set van fysische en chemische eigenschappen, heeft het niets te maken met roet gevormd als een verontreinigd bijproduct van de verbranding van kolen en stookolie, of bij het werken met niet-gereguleerde interne verbrandingsmotoren. Volgens de algemeen aanvaarde internationale classificatie wordt roetzwart Carbon Black (zwarte koolstof vertaald uit het Engels), roet in het Engels - roet. Dat wil zeggen, deze concepten in het heden, op geen enkele manier gemengd.

Versterkend effect door rubberen vullingroetzwart was niet minder belangrijk voor de ontwikkeling van de rubberindustrie dan de ontdekking van de vulkanisatie van rubber door zwavel. In rubbermengsels neemt koolstof uit een groot aantal ingrediënten op basis van het gewicht na rubber de tweede plaats in. De invloed van de kwaliteitsindicatoren van carbon black op de eigenschappen van rubberproducten is veel groter dan de kwaliteitsindicatoren van het hoofdbestanddeel - rubber.

Versterkende eigenschappen

Verbetering van de fysieke eigenschappen van het materiaal als gevolg vande introductie van het vulmiddel wordt amplificatie (versterking) genoemd en dergelijke vulstoffen worden versterkers genoemd (roetzwart, geprecipiteerd siliciumdioxide). Van alle versterkers heeft technische koolstof echt unieke eigenschappen. Zelfs vóór vulkanisatie bindt het aan rubber en dit mengsel kan niet volledig worden gescheiden in carbon black en rubber met oplosmiddelen.

De sterkte van rubbers afgeleid van de belangrijkste elastomeren:

elastomeer

Duurzaamheid bij uitrekken, MPa

Ongevulde Vulcanizer

Vulcanisaat met opvulling met roet

Styreen butadieenrubber

3.5

24.6

Butadieen Nitrilrubber

4.9

28.1

Ethyleen-propyleenrubber

3.5

21.1

Polyacrylaat rubber

2.1

17.6

Polybutadieenrubber

5.6

21.1

De tabel toont de eigenschappen van de vulcanisaten.afgeleid van verschillende soorten rubber zonder vulling en gevuld met carbonzwart. Uit de bovenstaande gegevens blijkt hoe de koolstofvulling de treksterkte van rubber aanzienlijk beïnvloedt. By the way, andere gedispergeerde poeders gebruikt in rubber mengsels om de gewenste kleur of goedkopere mengsel te geven - krijt, kaolien, talk, ijzeroxide en anderen hebben geen versterkende eigenschappen.

carbon zwart

structuur

Puur natuurlijke koolstoffen zijn diamanten en grafiet. Ze hebben een kristallijne structuur, significant verschillend van elkaar. De röntgendiffractiemethode heeft een overeenkomst in de structuur van natuurlijk grafiet en roet kunstmatig materiaal vastgesteld. De koolstofatomen in grafiet vormen grote lagen gecondenseerde aromatische ringvormige systemen, met een interatomaire afstand van 0,142 nm. Deze grafietlagen van gecondenseerde aromatische systemen worden basisvlakken genoemd. De afstand tussen de vlakken is strikt gedefinieerd en is 0.335 nm. Alle lagen zijn parallel aan elkaar. De dichtheid van grafiet is 2,26 g / cm3.

In tegenstelling tot grafiet, dat driedimensionaal isordelijkheid, koolstoftechnisch wordt gekenmerkt door slechts tweedimensionale ordelijkheid. Het bestaat uit goed ontwikkelde grafietvlakken die ongeveer evenwijdig aan elkaar zijn geplaatst, maar verplaatst ten opzichte van aangrenzende lagen, dat wil zeggen dat de vlakken willekeurig zijn georiënteerd ten opzichte van de normaal.

Figuurlijk grafietstructuur vergeleken met netjeseen gevouwen pak kaarten en de structuur van het carbonzwart met een pak kaarten waarin de kaarten worden verschoven. Daarin is de interplanaire afstand groter dan die van grafiet en is 0.350-0.365 nm. Daarom is de dichtheid van koolstofzwart onder de dichtheid van grafiet en ligt in het bereik van 1,76-1,9 g / cm3, afhankelijk van het merk (meestal 1,8 g / cm3).

kleur

Pigment (verven) roetzwarte kwaliteiten worden gebruikt bij de productie van drukinkten, coatings, kunststoffen, vezels, papier en bouwmaterialen. Ze zijn ingedeeld in:

  • hoog koolstofzwart (HC);
  • gemiddelde kleur (MS);
  • Normaal gekleurd (RC);
  • lage kleuring (LC).

De derde letter geeft de productiemethode aan: oven (F) of kanaal (C). Voorbeeldaanduiding: HCF - Hiqh Color Furnace.

technische koolstof GOST

Het kleurend vermogen van een product hangt samen met de grootte van de deeltjes. Afhankelijk van hun grootte, is technische koolstof onderverdeeld in groepen:

Gemiddelde deeltjesgrootte, nm

Het merk van ovenzwart

10-15

HCF

16-24

MCF

25-35

RCF

> 36

LCF

classificatie

Carbon Black voor rubber volgens de mate van het versterkende effect is verdeeld in:

  • Sterk versterkend (opofferend, vast). Het wordt toegewezen met de verhoogde duurzaamheid en veerkracht tegen verloop. De deeltjesgrootte is klein (18-30 nm). Gebruikt in transportbanden, loopvlakken van banden.
  • Semi-versteviging (frame, zacht). De deeltjesgrootte is gemiddeld (40-60 nm). Toepassen in veelzijdige rubberproducten, karkassen van banden.
  • Lage booster. De deeltjesgrootte is groot (meer dan 60 nm). In de bandenindustrie wordt spaarzaam gebruikt. Biedt de nodige sterkte met behoud van hoge elasticiteit in rubberproducten.

De volledige classificatie van roetzwart wordt gegeven in de norm.ASTM D1765-03, geaccepteerd door alle wereldwijde fabrikanten van het product en zijn consumenten. Het classificeert in het bijzonder het bereik van het specifieke oppervlak van de deeltjes:

Groepsnummer

Gemiddeld specifiek oppervlak door stikstofadsorptie, m2/ g

0

> 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

Carbonzwartproductie

Er zijn drie technologieën voor de productie van industrieel koolstofzwart, waarbij de cyclus van onvolledige verbranding van koolwaterstoffen wordt gebruikt:

  • oven;
  • kanaal;
  • buis;
  • plasma.

Er is ook een thermische methode waarbij ontleding van acetyleen of aardgas plaatsvindt bij hoge temperaturen.

carbonblack productie

Tal van merken afgeleid van verschillende technologieën hebben verschillende kenmerken.

Productie technologie

Het is theoretisch mogelijk om technisch te wordenkoolstof door alle bovengenoemde methoden, echter meer dan 96% van het geproduceerde product wordt verkregen door een ovenmethode uit een vloeibare grondstof. De methode maakt het mogelijk verschillende soorten koolstofzwart te verkrijgen met een specifieke set eigenschappen. In de koolstofzwartfabriek van Omsk produceert deze technologie bijvoorbeeld meer dan 20 soorten carbonzwart.

De algemene technologie is als volgt. In de reactor, bekleed met hoog vuurvaste materialen, wordt aardgas toegevoerd en de lucht verwarmd tot 800 ° C. Als gevolg van de verbranding van aardgas worden producten met een volledige verbranding met een temperatuur van 1820-1900 ° C, die een bepaalde hoeveelheid vrije zuurstof bevatten, gevormd. In de hoge temperatuur producten van volledige verbranding geïnjecteerde vloeibare koolwaterstof grondstoffen, grondig gemengd en verwarmd tot 200-300 ° C. De pyrolyse van grondstoffen vindt plaats bij een strikt gecontroleerde temperatuur, die, afhankelijk van het merk vervaardigd roet, verschillende waarden heeft van 1400 tot 1750 ° C.

Op een bepaalde afstand van de plaats van levering van grondstoffenthermo-oxidatieve reactie wordt beëindigd door waterinjectie. Het roetzwart en de reactiegassen resulterend uit pyrolyse komen de luchtvoorverwarmer binnen, waarin ze wat van hun warmte afgeven aan de lucht die in het proces wordt gebruikt, terwijl de temperatuur van het koolstof-gasmengsel afneemt van 950-1000 ° C tot 500-600 ° C.

Na afkoeling tot 260-280 ° C vanwegeAanvullende waterinjectie is een mengsel van roetzwart en gassen die naar een zakkenfilter worden gestuurd, waar roet uit de gassen wordt afgescheiden en naar de filtertrechter wordt gevoerd. Toegewijd carbonblack uit de filterbunker door de gastransportleiding wordt gevoed door een ventilator (turboflower) naar de granulatiesectie.

carbonblack productie

Producenten van roetzwart

De wereldwijde productie van carbonblacks is meer dan 10 miljoen ton. Zo'n grote behoefte aan een product wordt in de eerste plaats verklaard door zijn unieke versterkende eigenschappen. Locomotieven van de industrie zijn:

  • Aditya Birla Group (India) - ongeveer 15% van de markt.
  • Cabot Corporation (VS) - 14% van de markt.
  • Orion Engineered Carbons (Luxemburg) - 9%.

De grootste koolstofproducenten van Rusland:

  • Omsktehuglerod LLC - 40% van de Russische markt. Fabrieken in Omsk, Volgograd, Mogilyov.
  • OJSC "Yaroslavl Technical Carbon" - 32%.
  • OAO Nizhnekamsktekhuglerod - 17%.
  • </ ul </ p>
  • evaluatie: