Qu'est-ce que le noir de carbone ? Cet article vous donnera toutes les connaissances sur le noir de carbone

Quand il s'agit de noir carbone, la plupart des gens peuvent penser qu'il s'agit simplement d'un pigment. Le noir de carbone est une matière première industrielle essentielle. On le trouve couramment dans la vie quotidienne. Alors, comment le noir de carbone est-il étroitement lié à nos vies ? Quel rôle joue le noir de carbone dans l'industrie ? Quel est le rôle du noir de carbone et quelle est sa principale utilisation ?

Ensuite, l’éditeur abordera dix points clés sur le noir de carbone :

• Qu'est-ce que le noir de carbone ?
• Son évolution historique.
• La croissance de l’industrie du noir de carbone.
• Comment le noir de carbone est utilisé.
• Les différents types de noir de carbone.
• Sa structure et sa fonction.
• Le processus de production.
• Opportunités et défis de l'industrie.
• Développement de l'industrie.
• Comment choisir le noir de carbone et ses principaux domaines d'application.

Cela vous aidera à comprendre le noir de carbone, une matière première industrielle importante.

Qu'est-ce que le noir de carbone ?

Le noir de carbone est un type de carbone amorphe. Il s'agit d'une poudre noire légère, lâche et très fine. On peut le comparer à la cendre de fond de casserole. Il provient de la combustion ou de la décomposition incomplète de matériaux riches en carbone. Il s'agit notamment du charbon, du gaz naturel, du pétrole lourd et du fioul. Cela se produit lorsqu'il n'y a pas assez d'air.

Le noir de carbone est principalement composé de carbone. Il s'agit du premier nanomatériau développé, appliqué et actuellement produit par l'homme. Son principe de base la taille des particules est compris entre 10 et 100 nm. Il possède d'excellentes fonctions de renforcement du caoutchouc, de coloration, de conductivité ou d'absorption antistatique et ultraviolette. Il est répertorié comme l'un des 25 produits chimiques de base et chimie fine produits chimiques dans le domaine international. L'industrie du noir de carbone joue un rôle clé dans les industries du pneumatique et de la teinture. Elle améliore également la qualité des produits du quotidien.

Développement historique du noir de carbone

Le noir de carbone est l’un des premiers produits pétrochimiques clés connus de l’homme aujourd’hui. Dans l’Antiquité, le noir de carbone était appelé « tái », « suie de fumée » ou « fumée de pin ». Le nom « tái » a été utilisé jusqu’à la fin du XIXe siècle. Depuis l’émergence de l’industrie du noir de carbone en 1872, il a été progressivement remplacé par le terme « noir de carbone ».

Le noir de carbone a une très longue histoire. Selon les archives, la Chine est l'un des premiers pays au monde à produire du noir de carbone. Dans l'Antiquité, les gens brûlaient des huiles d'animaux et de plantes, ainsi que des branches de pin. Ils récupéraient la cendre noire qui provenait de la fumée. Cette cendre était ensuite utilisée pour fabriquer de l'encre et des pigments noirs. Les inscriptions sur os oraculaires de la dynastie Shang remontent à trois mille ans. Ils utilisaient de la « suie de fumée » comme encre. Les anciennes plaquettes de bambou de mon pays étaient également écrites à l'encre.

L'empreinte du noir de carbone dans l'histoire chinoise

Durant la période des Trois Royaumes, Cao Zhi a écrit que « l'encre provient de la fumée du pin vert ». Sous la dynastie Jin, la production artisanale de fumée de pin et de noir de carbone était devenue assez courante. Sous la dynastie Tang du Sud, mon pays avait commencé à utiliser de l'huile de tung et d'autres huiles animales et végétales. Lorsqu'il n'y avait pas assez d'air, l'huile ne brûlait pas complètement. Cela provoquait la formation de noir de carbone qui s'accumulait sous le bol à fumée en céramique, créant ainsi du noir de carbone de haute qualité. Dans « Yunlu Manchao » de Zhao Yanwei de la dynastie Song, il est dit que les ouvriers de l'encre utilisaient récemment un abreuvoir.

Ils y mettaient de l'eau et y plaçaient des bassines et des bols. Ensuite, ils brûlaient de l'huile de tung et la recouvraient d'un bol. Une personne spéciale balayait l'allumette, la mélangeait avec de la colle de vache et la malaxait. La méthode est très rapide et pratique, et on l'appelle fumée d'huile. » Il s'agit du processus de combustion de l'huile de tung pour fabriquer de l'encre. On peut voir qu'il y avait à cette époque des ateliers d'artisanat spécialisés dans la combustion de fumée pour fabriquer de l'encre. À cette époque, la productivité était faible. Cela signifiait que la production d'encre n'était pas efficace, ce qui la rendait très coûteuse. Su Dongpo a exprimé cela dans son poème : « Cueillir du charbon léger à la fenêtre du livre, balayer le parfum restant de la tente du Bouddha. » « En travaillant dur pendant mille nuits, j'obtiens ce jade d'un pouce. »

L'essor de l'industrie du noir de carbone

En 1821, le gaz naturel a été utilisé comme matière première pour produire du noir de carbone pour la première fois en Amérique du Nord. Depuis, le noir de carbone n’est plus aussi simple que de la « suie ».

En 1872, le monde a pris conscience de la production industrielle de noir de carbone et le terme « noir de carbone » est apparu au même moment. Les gisements de pétrole et de gaz ont été exploités les uns après les autres. Cet approvisionnement constant en matières premières a changé la production de noir de carbone. Elle est passée du travail manuel à l'industrie à grande échelle.

En 1904, le Britannique Mote a découvert que le noir de carbone fonctionnait mieux que l'oxyde de zinc comme agent de renforcement du caoutchouc.

En 1912, la société Goodyear des États-Unis a utilisé pour la première fois le noir de carbone comme matériau de renforcement pour les pneus.

Au début des années 1900, les pneus étaient majoritairement blancs ou rouges. Ils duraient environ 3 000 km. Puis, le noir de carbone a tout changé. Aujourd'hui, les pneus peuvent parcourir plus de 60 000 km ! Le noir de carbone renforce les pneus, ce qui a permis à sa production de masse de croître considérablement.

Le processus spécifique peut être brièvement décrit comme suit :

1. Au début de l'industrie du noir de carbone, le gaz naturel servait de matière première. La principale méthode de production était le procédé par canalisation. L'équipement était volumineux et le rendement était faible.

2. Le noir de carbone au four dans les années 1940, y compris la méthode du four à mazout et la méthode du four à gaz. Cette méthode de production utilise moins d'équipements et augmente la production. Cependant, la qualité n'est pas aussi élevée que celle du noir de carbone de canal.

3. Dans les années 1950, la Chine a commencé à produire du noir de carbone de canal à Fushun et au Sichuan. Dans les années 1960, nous avons commencé à produire du noir de carbone de four. En 1985, l'usine de noir de carbone de Tianjin a importé une ligne dure de 15 000 tonnes de noir de carbone continental des États-Unis. Cela s'est produit dans les années 1980 et 1990. Plus tard, l'usine de noir de carbone de Tianjin, l'usine chimique de Fushun et l'Institut de recherche sur le noir de carbone ont repris et amélioré la nouvelle ligne de production.

Utilisations du noir de carbone

Application dans l'industrie du caoutchouc

Plus de 901 TP3T de tout le noir de carbone produit est destiné à l'industrie du caoutchouc. Le noir de carbone est principalement utilisé dans divers types de pneus. Cela comprend les pneus de voiture, de tracteur, d'avion et de vélo. Un pneu de voiture ordinaire nécessite environ 10 kilogrammes de noir de carbone. La majeure partie du noir de carbone utilisé dans le caoutchouc est destinée à la production de pneus, soit plus de 751 TP3T. Le reste est destiné à d'autres articles en caoutchouc comme les rubans, les tuyaux et les chaussures. Dans l'industrie du caoutchouc, la consommation de noir de carbone représente environ 40 à 501 TP3T de l'utilisation totale de caoutchouc.

Pourquoi le noir de carbone est-il le plus utilisé dans le caoutchouc ?

Le noir de carbone est utilisé en si grande quantité dans le caoutchouc car il possède une excellente capacité de « renforcement ». La capacité de « renforcement » du noir de carbone a été découverte pour la première fois dans le caoutchouc naturel en 1914. Il est désormais confirmé que le noir de carbone est plus important pour renforcer le caoutchouc synthétique. Le principal avantage du noir de carbone dans les pneus est une meilleure résistance à l'usure de la bande de roulement. Un pneu avec du noir de carbone 30% peut durer entre 48 000 et 64 000 kilomètres. En revanche, un pneu utilisant la même quantité de charges non renforçantes ne dure que 4 800 kilomètres. Le noir de carbone renforcé améliore également les propriétés physiques et mécaniques des produits en caoutchouc. Cela comprend des améliorations de la résistance à la traction et à la déchirure.

L'ajout de noir de carbone aux caoutchoucs cristallins comme le caoutchouc naturel ou le chloroprène peut augmenter la résistance à la traction du caoutchouc vulcanisé de 1 à 1,7 fois. Dans le cas des caoutchoucs non cristallins, comme le styrène-butadiène ou le caoutchouc nitrile, la résistance peut être multipliée par 4 à 12.

Dans l'industrie du caoutchouc, le type de noir de carbone et sa quantité doivent être sélectionnés en fonction de l'utilisation prévue du produit et des conditions auxquelles il sera confronté. Pour les bandes de roulement des pneus, la résistance à l'usure est la priorité absolue. Vous avez besoin de noir de carbone hautement renforcé. Les options incluent le noir de four super résistant à l'usure, moyennement super résistant à l'usure ou très résistant à l'usure. De plus, le caoutchouc de la bande de roulement et de la carcasse doit utiliser du noir de carbone qui présente une faible perte par hystérésis et génère peu de chaleur.

Application dans l'industrie de l'encre

Le noir de carbone est la principale matière première de l'encre d'impression noire. La plupart des encres modernes utilisent du noir de carbone pigmenté de haute qualité. Les encres d'impression à base de noir de carbone de haute qualité ont une écriture claire et des couleurs vives. Elles affectent grandement la qualité d'impression des journaux et des magazines. Cela, à son tour, est lié à la vie culturelle des gens. Il existe de nombreux types d'encres modernes avec un large éventail d'utilisations. Parmi elles, le noir de carbone pour l'encre d'actualité représente environ 70% de tout le noir de carbone pour l'encre. L'encre d'actualité contient 11 à 13% de noir de carbone. Environ 16 kilogrammes d'encre d'actualité sont consommés pour chaque tonne de journal imprimée.

Les propriétés de base du noir de carbone, telles que la taille des particules et la surface, ont un impact considérable sur les performances et les traitements de l'encre.

L'industrie de l'encre a besoin de noir de carbone pour répondre à plusieurs exigences essentielles :

• Noirceur
• Teinte
• Fluidité
• Viscosité
• Séchage
• Thixotropie

En raison des différents objectifs d'utilisation, diverses encres ont des exigences différentes en matière de noir de carbone.

Application dans l'industrie des revêtements

Revêtement C'est ce que nous appelons habituellement la peinture. Le noir de carbone se distingue par sa stabilité aux produits chimiques, à la lumière et à la chaleur. Cela le rend meilleur que les autres pigments noirs inorganiques et les colorants noirs organiques. Le noir de carbone est utilisé dans les revêtements. Il a une faible réactivité, une noirceur élevée, une bonne résistance aux intempéries et un fort pouvoir colorant. Le noir de carbone pigmenté de haute qualité est idéal pour la peinture à la résine synthétique. Il sert de couche de finition pour les voitures. Vous pouvez également l'utiliser comme peinture décorative pour les vélos, les machines à coudre et les instruments. Le noir de carbone conducteur peut servir d'apprêt pour le revêtement électrophorétique soluble dans l'eau.

Application dans l'industrie du plastique

Le noir de carbone est principalement utilisé comme colorant dans les plastiques. Les plastiques contenant du noir de carbone résistent à la dégradation due à la chaleur. De plus, leur taille change moins. Il peut également améliorer la rigidité, la dureté, la conductivité électrique, la conductivité thermique et la résistance à la corrosion. Plus important encore, il offre une protection contre les radiations, les UV et des effets antioxydants. La quantité de noir de carbone dans les plastiques est généralement de 1 à 2,75%.

Autres applications

Le noir de carbone a de nombreuses utilisations. Outre les principales, on le retrouve dans les piles sèches et les produits électriques au carbone. Il joue également un rôle dans les composants électriques et électroniques. Vous le trouverez dans les alliages durs, le graphite de haute pureté, l'impression et la teinture. De plus, le noir de carbone est utilisé dans la photographie électrostatique, les films photographiques et la poudre à canon. Il est également présent dans le ciment, le cuir, la graisse, la fonderie, l'agriculture, etc. Dans ces secteurs, bien que la quantité de noir de carbone utilisée soit faible, il joue souvent un grand rôle.

Classification du noir de carbone

Classement par production

Principalement divisé en noir de lampe, noir de gaz, noir de four et noir de canal.

Classification par utilisation

Le noir de carbone est souvent classé en fonction de ses utilisations :

• Pigment noir de carbone
• Caoutchouc noir de carbone
• Noir de carbone conducteur
• Noir de carbone spécial

Le noir de carbone utilisé comme pigment est classé à l'échelle mondiale en fonction de sa capacité de coloration. Il existe trois types : le noir de carbone à haute teneur en pigments, le noir de carbone à pigments moyens et le noir de carbone à faible teneur en pigments. Cette classification utilise trois lettres anglaises. Les deux premières indiquent à quel point le noir de carbone peut colorer. La dernière lettre indique comment il a été fabriqué.

Classification par fonction

Il est principalement divisé en noir de carbone renforçant, noir de carbone colorant, noir de carbone conducteur, etc.

Classification par modèle

Il est principalement divisé en N220, N330, N550, N660, N990, N110, N115, N234, N326, N339, N375, N539, N550, N880, etc.

Normes internationales de dénomination du noir de carbone :

Le noir de carbone pour le caoutchouc était autrefois classé par taille de particule. Il est désormais classé par surface d'azote. De plus, la vitesse de vulcanisation et la structure du pigment de noir de carbone sont importantes lors de la dénomination. Il existe 4 systèmes. La première lettre en anglais indique la vitesse de vulcanisation du composé de caoutchouc. N signifie vitesse normale, tandis que S signifie vitesse lente. Les 3 suivants sont des chiffres arabes. Le premier chiffre indique la plage de surface d'azote du noir de carbone. Il va de 0 à 9 niveaux. Le comité D24.41 de l'American Society for Testing and Materials donne les deuxième et troisième chiffres. Ces chiffres indiquent les degrés structurels du noir de carbone. Ils reflètent ses structures hautes et basses approximatives, en fonction d'un certain degré de choix. Relativement parlant, plus le nombre est élevé, plus la structure est élevée.

Illustrer:

Le noir de carbone N330 est un noir de four hautement résistant à l'usure. Le N330 est le noir de four hautement résistant à l'usure le plus utilisé. La résistance à l'usure de ce produit est un peu inférieure à celle du noir de carbone de la série super résistant à l'usure. Cependant, il est meilleur que le noir de carbone canal. Ce produit est utilisé pour les bandes de roulement des pneus, le caoutchouc de corde, les flancs et divers produits industriels en caoutchouc. Ce produit est un noir de carbone qui renforce le caoutchouc. Il améliore la résistance à la traction, la résistance à la déchirure, la résistance à l'usure et l'élasticité. La perte de roulement des pneus de tourisme utilisant ce produit est supérieure à celle du N351 de la série N300. Cependant, elle est inférieure à celle des autres types. Il a d'excellentes propriétés de dispersion et d'extrusion dans les composés de caoutchouc. Il fonctionne bien avec les caoutchoucs synthétiques et naturels.

La structure et la fonction du noir de carbone

La structure du noir de carbone est exprimée par le degré d'agrégation des particules de noir de carbone en chaînes ou en grappes. Le noir de carbone à structure élevée est constitué d'agrégats. Ces agrégats diffèrent par leur taille, leur forme et le nombre de particules qu'ils contiennent. La valeur d'absorption d'huile est souvent utilisée pour indiquer la structure. Une valeur d'absorption d'huile plus élevée signifie que le noir de carbone a une structure plus grande. Cette structure forme facilement un canal de réseau spatial, ce qui le rend plus stable.

Formation de noir de carbone

Le noir de carbone désigne généralement les particules de carbone. La combustion incomplète de la matière organique en est généralement la cause. Dans ce processus, l'hydrogène et l'oxygène se transforment en eau. Cependant, le carbone ne brûle pas complètement. Au lieu de cela, il se sépare des molécules et forme du noir de carbone.

Différentes formes

Le noir de carbone est composé de carbone, mais il est généralement classé comme un pigment inorganique. Le noir de carbone est une poudre noire obtenue par combustion incomplète ou craquage thermique d'hydrocarbures sous forme de gaz. Différents procédés de production permettent d'obtenir divers produits aux propriétés uniques en fonction des conditions utilisées.

Microstructure du noir de carbone

Les particules de noir de carbone ont une structure microcristalline. Dans le noir de carbone, la disposition des atomes de carbone est similaire à celle du graphite, formant des plans hexagonaux. Habituellement, 3 à 5 de ces plans forment un microcristal. Les atomes de carbone de chaque couche de graphite des microcristaux de noir de carbone sont soigneusement disposés. Cependant, la disposition entre les couches est désordonnée. C'est pourquoi ces microcristaux sont également connus sous le nom de cristaux de quasi-graphite.

Taille des particules de noir de carbone

La taille des particules de noir de carbone pigmenté peut être aussi faible que 5 nm. Les particules de noir de carbone ne sont généralement pas isolées. Au lieu de cela, de nombreuses particules se connectent à travers la couche de cristal de carbone. Cela forme une forme de chaîne. Différents processus de production peuvent produire des particules de noir de carbone avec une large gamme de tailles de particules. La production de noir de lampe donne un produit brut. En revanche, la production de noir de gaz crée des produits plus fins.

Remarque : Le procédé de production de noir de carbone au four peut produire du noir de carbone de presque toutes les gammes de tailles de particules. Les tailles de particules d'un même type de noir de carbone varient. Elles présentent une gamme de distribution de tailles de particules. En règle générale, le type avec des particules plus fines a une distribution de tailles de particules plus étroite.

Procédé de production de noir de carbone

Le principe de production du noir de carbone fait généralement référence aux particules d'élément carbone. La combustion incomplète de la matière organique transforme l'hydrogène et l'oxygène en eau. Cependant, le carbone ne brûle pas complètement et se sépare des molécules, créant ainsi du noir de carbone. Le noir de carbone est une poudre noire. Il se forme lorsque les hydrocarbures brûlent de manière incomplète ou subissent un craquage thermique.

Différentes méthodes de production permettent d'obtenir des produits aux propriétés uniques. Cela dépend des conditions de processus spécifiques utilisées.

Matières premières pour la production de noir de carbone

Les principales matières premières pour la fabrication du noir de carbone sont :

• Goudron de houille
• Goudron d'éthylène
• Huile anthracénique
• Gaz naturel
• Gaz de haut fourneau

D'autres matériaux utilisés comprennent les produits pétroliers, le goudron de houille et l'huile N. Ceux-ci ont tous une teneur en carbone très élevée.

Les processus de production courants sont :

• Méthode du four
• Méthode de pulvérisation
• Méthode de la fumée de lampe
• Méthode de fente
• Méthode du rouleau
• Méthode du gaz mixte
• Méthode de craquage thermique
• Méthode à l'acétylène
• Méthode plasma

Les méthodes de combustion incomplète sont :

• Méthode du four
• Méthode de pulvérisation
• Méthode de la fumée de lampe
• Méthode de fente
• Méthode du rouleau
• Méthode du gaz mixte

Les méthodes de craquage thermique comprennent :

• Méthode de craquage thermique
• Méthode à l'acétylène
• Méthode plasma

Processus de production du noir de lampe

La méthode la plus ancienne pour produire du noir de carbone est la méthode du noir de fumée. Dans ce processus, la matière première brûle sur une plaque de fer plate qui peut mesurer jusqu'à 1,5 mètre de large. La hotte d'extraction recueille les gaz de combustion avec du noir de carbone. Il s'écoule ensuite à travers un coude 1/4 et le tuyau d'incendie pour atteindre le dispositif de dépôt. Pour contrôler les propriétés du noir de carbone, assurez-vous que la matière première est en grande partie incomplètement brûlée. Cela doit se produire près de l'espace entre la plaque de combustion et la hotte d'extraction.

L'étape suivante est la combustion par craquage thermique. Cela se produit lorsqu'il n'y a pas assez d'oxygène. Cela entraîne la formation de particules de noir de carbone plus grosses. Pour ces raisons, une large gamme de distribution de tailles de particules se forme, principalement caractérisée par des particules grossières. Seule une petite partie des particules formées entre la plaque de combustion et la hotte d'extraction peut interagir avec l'oxygène de l'air. Ces noirs de carbone ont donc peu d'oxydes de surface. Leur pH est neutre et ils contiennent très peu de matières volatiles.

Procédé de production de gaz noir

Le noir de carbone doit son nom à la manière dont il est fabriqué. Tout d'abord, les hydrocarbures bruts sont chauffés et vaporisés. Ensuite, un gaz auto-inflammable transporte la vapeur dans le brûleur, fournissant ainsi de l'énergie. Le noir de carbone se forme dans de nombreuses flammes en éventail produites par ces brûleurs en forme de chauve-souris.

Chaque flamme est petite et brûle dans l'air. La formation du noir de carbone est donc différente de celle du noir de fumée. Le noir de fumée est issu d'une combustion incomplète. Les particules de noir de carbone sont très fines. Leur taille moyenne varie de 10 à 30 nm, selon le type. Pour le noir de gaz, la taille moyenne des particules est de 13 nm. Au-dessus de la flamme brûlante se trouve un tambour rempli d'eau en rotation lente, sur lequel le noir de carbone est déposé, puis gratté par grattage. Lorsqu'il est encore chaud, le nouveau noir de carbone entre en contact avec l'oxygène de l'air. Cela provoque une oxydation partielle et crée de nombreux groupes acides. La valeur du pH du noir de gaz correspondante se situe dans la plage acide. Et environ 6% de matière volatile peuvent être obtenues, ce qui représente sa teneur en oxyde de surface.

Processus de production du canal noir

Ce procédé de production utilise le gaz naturel comme matière première. Le procédé de fabrication du noir de carbone est similaire au procédé de combustion du gaz utilisé dans le procédé de fabrication du noir de carbone. Le gaz naturel brûle avec des flammes en éventail. Le résultat ressemble beaucoup au noir de carbone. La différence est qu'un bac plat en forme de U refroidi par eau est utilisé comme bac de dépôt du noir de carbone. Pour des raisons écologiques et économiques, cette méthode a été abandonnée il y a de nombreuses années. La production de noir de carbone ne nuit pas à l'environnement. Ce procédé de fabrication du noir de carbone à base de gaz est toujours utilisé.

Processus de production de noir de four

Le noir de carbone se forme à l'air libre. En revanche, le noir de carbone est fabriqué dans un four fermé avec une quantité limitée d'oxygène. Une grande flamme remplace de nombreuses petites flammes. Elle utilise du pétrole comme combustible et ajoute du gaz combustible pour chauffer le four à la bonne température. Vous pouvez obtenir le noir pigmentaire souhaité en ajustant le processus de production du noir de carbone. Par exemple, le noir de carbone peut avoir de nombreuses tailles de particules moyennes. Il peut aller de 80 nm à 15 nm, et même plus petit que les particules de noir de carbone. Cependant, pour la même taille de particule, le noir de carbone et le noir de carbone sont toujours différents, principalement en raison d'une chimie de surface différente. Les produits noirs de carbone sont plus rugueux, avec une taille de particule moyenne de 40 nm.

Vous pouvez ajouter une petite quantité de composés alcalins ou d'autres additifs lors de l'utilisation du procédé de production de noir de four. Cela modifie le type et l'agrégation des agrégats. En conséquence, vous pouvez obtenir du noir de carbone à structure élevée ou à structure faible.

Étant donné que le noir de four est produit à une pression presque sous-atmosphérique et avec un air insuffisant, la plupart d'entre eux manquent d'oxydes de surface acides, mais la structure pyrone alcaline-réactive mentionnée ci-dessus est présente. Le pH alcalin du noir de four est dû à l'ajout d'alcalin-terreux à l'eau froide. Cela se produit lors de la trempe par pulvérisation dans la production de noir de carbone. Des sels alcalins sont également ajoutés pour aider à réduire la structure. De plus, si le noir de four n'est pas soumis à un traitement de post-oxydation, sa teneur en matières volatiles est faible.

Comment choisir le noir de carbone

Choisissez judicieusement le noir de carbone. Avant de faire une sélection, réfléchissez à vos objectifs : que souhaitez-vous obtenir avec le noir de carbone ? Coloration, coloration, résistance aux UV ou conductivité. L'étape clé est de parler à des ingénieurs professionnels du noir de carbone. Travaillez ensemble pour évaluer le système de matériaux. Ensuite, choisissez la meilleure variété de noir de carbone. Pour la coloration, choisissez du noir de carbone très noir et contenant de petites particules. Assurez-vous également qu'il est bien dispersé. Si ce n'est pas le cas, il ne répondra pas aux exigences d'origine. Pour la correspondance des couleurs, choisissez du noir de carbone à faible noirceur. Il doit avoir une grande taille de particules et être facile à disperser. Pour la résistance aux UV dans les plastiques et le caoutchouc, utilisez du noir de carbone. Choisissez-en un avec une taille de particules moyenne et une structure légèrement plus élevée. Il offre une bonne protection contre les UV.

Propriétés de base du noir de carbone

Les propriétés du noir de carbone déterminent ses utilisations spécifiques dans divers domaines industriels. Voici ses principaux paramètres de performance :

• ① Taille des particules (taille des particules primaires)
  • La taille des particules est une propriété clé du noir de carbone. Elle a un impact direct sur ses performances.
  • Des particules plus petites signifient plus de noirceur et une plus grande surface. Cependant, cela peut aggraver la dispersibilité.
  • Plus la taille des particules est grande : moins la noirceur est importante, mais plus elle est facile à disperser.
• ②Structure (valeur d'absorption DBP) La structure du noir de carbone dépend de la méthode d'agrégation entre les particules. Des valeurs de structure plus élevées signifient généralement des formes de particules plus complexes :
  • Noir de carbone à haute structure : améliore la dispersibilité et la conductivité, mais peut réduire la noirceur ;
  • Noir de carbone à faible structure : présente une noirceur plus élevée, mais une dispersibilité plus faible.
• ③Surface (surface spécifique totale et surface spécifique externe) La surface est généralement caractérisée par la surface spécifique d'adsorption d'azote (NSA) et la surface spécifique externe (STSA) :
  • NSA (surface spécifique totale) : reflète la surface totale du noir de carbone ;
  • STSA (surface spécifique externe) : mesure uniquement la surface extérieure à la particule.
  • À mesure que la porosité augmente, l'écart entre NSA et STSA s'élargit. Cela augmente également la demande en supports et la viscosité.
• ④Chimie de surface Il existe divers groupes fonctionnels (tels que les oxydes et les sulfures) à la surface du noir de carbone, qui peuvent :
  • Augmenter le taux d’absorption d’humidité du noir de carbone ;
  • Améliore la compatibilité du noir de carbone avec les résines, les revêtements, etc.

Équipement de broyage du noir de carbone recommandé

L'équipement de concassage et de calibrage est essentiel à la fabrication du noir de carbone. Il permet de créer des particules de noir de carbone ultrafines, uniformes et fonctionnelles. Voici quelques types d'équipements recommandés.

Machine de broyage et de classification ultrafine mécanique (série ACM)

Caractéristiques : ÉPIQUE Machines à poudre's Broyeur classeur à air MJW La série peut broyer le noir de carbone à D100 < 45 μm. Le résidu du tamis de 325 mesh est < 0,001%. Il prend également en charge une finesse personnalisée de 600 mesh à 2000 mesh. Prise en charge du processus de modification d'activation pour améliorer l'affinité du noir de carbone et du polymère.

Application : Traiter le noir de carbone fissuré en profondeur pour créer des charges de grande valeur ou des matériaux conducteurs.

Classificateur de flux d'air (Série HTS)

Caractéristiques : La machine à poudre EPIC utilise un fonctionnement à pression négative entièrement fermé. Cette méthode permet un broyage à basse température, ce qui permet d'éviter la contamination des matériaux. Le taux de rendement atteint jusqu'à 80% pour la poudre noire. Les classificateurs à plusieurs étages fonctionnent en série. Cette configuration permet de créer une distribution granulométrique ciblée. Il est idéal pour produire du noir de carbone de haute pureté.

Application : Toner d'imprimante, matériaux d'électrode de batterie et autres scènes avec des exigences de finesse strictes.