Carbon tæknilega, kvittun þess

Tæknilegar kolefni (GOST 7885-86) er eins konar iðnaðar kolefnisafurðir, aðallega notuð við framleiðslu á gúmmíi sem fylliefni og efla nýtingu eiginleika hennar. Ólíkt kók og kasta samanstendur það af næstum einum kolefni, svipað í útliti til sótts.

Gildissvið

U.þ.b. 70% af framleiddum kolefnisblóði er notað fyrir dekk, 20% fyrir gúmmívörur. Einnig finnur tækni kolefni umsókn í málningu og lakk iðnaði og framleiðslu á blek prentun, þar sem það gegnir hlutverki svörtu litarefni.

Annar umsóknareyðublað er framleiðsla á plasti og kaplar. Hér er varan bætt við sem fylliefni og gefur vörurnar sérstökum eiginleikum. Í litlu magni er kolefni svartur einnig notaður í öðrum atvinnugreinum.

Lögun

Tæknilegt kolefni er vara af aðferð sem felur í sér nýjustu verkfræðitækni og stjórnunaraðferðir. Vegna hreinleika þess og stranglega skilgreinds líkamlegra og efnafræðilegra eiginleika hefur það ekkert að gera við sót, sem myndast sem mengaður aukaafurð frá brennslu kols og eldsneytisolíu, eða í rekstri óreglulegra brunahreyfla. Samkvæmt almennt viðurkenndu alþjóðlegu flokkuninni er kolefni svartur tilnefndur Carbon Black (svartur kolefni á ensku), sót á ensku - sót. Þannig eru þessar hugmyndir um þessar mundir ekki blandaðar.

Áhrif styrkingar vegna fyllingar á gúmmíum með kolsýru höfðu ekki síður þýðingu fyrir þróun gúmmíiðnaðarins en uppgötvun vökunar gúmmí með brennisteini. Í gúmmí efnasamböndum, kolefni úr fjölda efna sem notuð eru af þyngd röðum sekúndu eftir gúmmí. Áhrif eigindlegra vísbendinga um kolefni svart á eiginleika gúmmívara eru miklu meiri en gæði aðal innihaldsefnisins - gúmmí.

Styrkja eiginleika

Efling efnislegra eiginleika efnisins með því að setja upp fylliefni er kallað styrking, og slíkar fylliefni kallast magnara (kolefni svart, útfelld kísil). Meðal allra magnara hefur kolefni einstakt tæknilega eiginleika. Jafnvel fyrir vökvun, bindur það við gúmmí og þessi blanda er ekki hægt að skipta alveg í kolefni svart og gúmmí með því að nota leysiefni.

Styrkur gúmmíanna sem fæst á grundvelli mikilvægustu elastómera:

Taflan sýnir eiginleika vulcanizates fengnar úr ýmsum gerðum af gúmmíi án þess að fylla og fyllt með kolsýru. Frá þeim gögnum sem gefnar eru, getum við séð hvernig kolefnisinnihaldið hefur veruleg áhrif á togstyrk gúmmíanna. Við the vegur, önnur dreifð duft notuð í gúmmí blöndur til að gefa viðkomandi lit eða ódýrari blöndu - krít, kaólín, talkúm, járnoxíð og aðrir hafa ekki styrkandi eiginleika.

Uppbygging

Hrein náttúruleg kolefni eru demöntum og grafít. Þeir hafa kristalla uppbyggingu, sem er frábrugðið verulega frá öðru. Aðferðin við X -raðgreininguna staðfestir líkingu í uppbyggingu náttúrulegs grafíts og gervi kolefnis svartra efnisins. Kolefnisatómin í grafít mynda stórt lag af þéttum, arómatískum hringlaga kerfi, með líffræðilega fjarlægð frá 0,422 nm. Þessar grafítlag af þéttuðum arómatískum kerfum eru almennt nefndir basalplan. Fjarlægðin milli flugvéla er stranglega ákvörðuð og er 0.335 nm. Öll lögin eru samsíða hver öðrum. Þéttleiki grafíts er 2,26 g / cm3.

Ólíkt grafít, sem hefur þrívítt röð, einkennist kolefnis tæknileg aðeins með tvívíðri röð. Það samanstendur af vel þróaðri grafítplanum, sem staðsett eru um það bil samsíða hver öðrum en flutt með tilliti til aðliggjandi laga - það er að flugvélar eru geðþótta stilla með tilliti til venjulegs.

Myndrænt er samanburður grafítins samanborið við snyrtilega brotinn spilakort og uppbygging kolefnis svartur með spilakorti þar sem spilin eru flutt. Í því er bilið milli plana stærra en grafítið og er 0.350-0.365 nm. Því er þéttleiki kolsykurs lægra en þéttleiki grafíts og er innan við bilinu 1,76-1,9 g / cm ³ , allt eftir vörumerkinu (oftast 1,8 g / cm ³ ).

Litun

Pigment (litun) bekk tækni kolefni eru notuð við framleiðslu á prentblek, húðun, plasti, trefjum, pappír og byggingarefni. Þau eru flokkuð í:

• Hátt litarefni kolefni svartur (HC);
• Medium litarefni (MS);
• Venjulegur litur (RC);
• Lítið litarefni (LC).

Þriðja stafurinn táknar aðferð við að fá - ofni (F) eða rás (C). Dæmi um tilnefningu: HCF er háskolavökur (Hiqh Color Furnace).

Litur vörunnar er tengd stærð agna þess. Það fer eftir stærð þeirra, tæknilega kolefni er skipt í hópa:

Flokkun

Tæknilegt kolefni fyrir gúmmí með því að styrkja styrkinn er skipt í:

• Mikill styrking (slitlag, harður). Það er áberandi með aukinni styrk og ónæmi fyrir núningi. Stærð kornsins er grunn (18-30 nm). Notað í færibönd, dekkhlífar.
• Half-styrkt (ramma, mjúkur). Stærð kornsins er miðill (40-60 nm). Þau eru notuð í ýmsum gúmmívörum, hjólbarðum hjólbarða.
• Lágur styrkur. Stærð kornsins er stór (yfir 60 nm). Í hjólbarðasvæðinu er notað á takmörkuðu máli. Veitir nauðsynlega styrk meðan viðhalda mikilli mýkt í gúmmívörum.

Fullkomin flokkun kolsýru er gefin í ASTM D1765-03, samþykkt af öllum framleiðendum heims á vörunni og neytendum þess. Í því er flokkunin einkum gerður á bilinu tilteknu yfirborðsflatarmál agna:

Framleiðsla kolmjólk

Það eru þrjár tækni til að framleiða kolsýrur í iðnaði, sem notar hringrás ófullnægjandi brennslu kolvetnis:

• Ofni;
• Rás;
• Tube lampi;
• Plasma.

Það er einnig hitauppstreymi, þar sem niðurbrot acetýlens eða jarðgas fer fram við háan hita.

Fjölmargir tegundir, fengnar vegna mismunandi tækni, hafa ýmsar eiginleikar.

Framleiðslutækni

Fræðilega er hægt að fá kolefni svart með öllum ofangreindum aðferðum, en meira en 96% af framleiddar vörur eru framleiddar með ofni aðferðinni frá fljótandi hráefni. Aðferðin gerir kleift að fá margs konar vörumerkjum kolsýru með ákveðnu setti eiginleika. Til dæmis, í Omsk kolefnis svartri álverinu, framleiðir þessi tækni meira en 20 tegundir af kolefni.

Almenn tækni er sem hér segir. Reiknaðinn, línaður með mjög eldföstum efnum, er til staðar með jarðgasi og lofti hituð að 800 ° C. Með því að brenna jarðgas myndast vörur með heilbrennslu með hitastigi 1820-1900 ° C sem innihalda ákveðinn magn af frjálsu súrefni. Í brennsluvörum með háan hita er vökvinn kolvetnisfóður gefið, blandað vandlega og hituð í 200-300 ° C. Pyrolys á hráefnum kemur fram við stranglega stjórnað hitastig, sem fer eftir vörumerkinu af framleiddum kolefnissvörtu, hefur mismunandi gildi frá 1400 til 1750 ° C.

Á ákveðnum fjarlægð frá fóðurpunktinum er varma oxunarhvarfið stöðvað með vatni. Sú tæknilegur pýrolysjakolefni og hvarfgasi eru teknir í lofthitann þar sem þau gefa upp hita sína í loftið sem notað er í því ferli, en hitastig kolsýrublöndunnar minnkar frá 950-1000 ° C til 500-600 ° C.

Eftir kælingu að 260-280 ° C vegna aukinnar vatnsrennslis, er blandan af tæknilegum kolefnis og lofttegundum send í pokasíuna, þar sem tæknileg kolefni er aðskilið frá lofttegundinni og komist inn í síunarhlaupið. Hollur kolefni svartur frá síunarbunkerinn er fluttur í gegnum gasleiðsluleiðslu með viftu (turbo-blásara) í kyrrunarbúnaðinn.

Framleiðendur kolefni svartur

Heimurinn framleiðsla kolefni svartur er meira en 10 milljón tonn. Þannig mikla þörf fyrir vöru er fyrst og fremst vegna þess að einstaka styrkingareiginleikar þess. Staðsetningar iðnaðarins eru:

• Aditya Birla Group (Indland) - um 15% af markaðnum.
• Cabot Corporation (USA) - 14% af markaðnum.
• Orion Engineered Carbons (Lúxemborg) - 9%.

Stærstu rússneska kolefnisframleiðendur:

• OOO Omsktehuglerod - 40% af rússneska markaðnum. Plöntur í Omsk, Volgograd, Mogilev.
• OJSC Yaroslavl Tæknilegar kol - 32%.
• OAO Nizhnekamsktehuglerod - 17%.