카본블랙이란 무엇인가? 이 글은 카본블랙에 대한 모든 지식을 제공합니다

그것에 관해서 카본 블랙, 대부분의 사람들은 그것이 단지 색소라고 생각할지도 모릅니다. 카본 블랙은 필수적인 산업 원료입니다. 그것은 일상 생활에서 흔히 발견됩니다. 그렇다면 카본 블랙은 우리 삶과 어떻게 밀접한 관련이 있을까요? 카본 블랙은 산업에서 어떤 역할을 할까요? 카본 블랙의 역할은 무엇이고 주된 용도는 무엇일까요?

다음으로 편집자는 카본 블랙에 대한 10가지 핵심 사항을 다룰 것입니다.

• 카본블랙이란 무엇인가.
• 역사적 발전.
• 카본블랙 산업의 성장.
• 카본블랙의 사용 방법.
• 다양한 종류의 카본블랙.
• 그 구조와 기능.
• 생산 과정.
• 업계의 기회와 과제.
• 산업 발전.
• 카본블랙을 선택하는 방법과 주요 응용 분야

이는 중요한 산업 원료인 카본블랙을 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

카본블랙이란?

카본 블랙은 비정질 탄소의 한 종류입니다. 가볍고 느슨하며 매우 고운 검은색 가루입니다. 냄비 바닥재와 비슷하다고 생각할 수 있습니다. 탄소가 풍부한 재료의 불완전한 연소 또는 분해에서 나옵니다. 여기에는 석탄, 천연 가스, 중유 및 연료유가 포함됩니다. 이는 공기가 충분하지 않을 때 발생합니다.

카본블랙은 주로 탄소로 구성되어 있습니다. 인간이 가장 먼저 개발, 응용, 현재 생산하는 나노소재입니다. 기본 입자 크기 10~100nm 사이입니다. 우수한 고무 보강, 착색, 전도성 또는 정전기 방지 및 자외선 흡수 기능을 가지고 있습니다. 25가지 기본 화학 제품 중 하나로 나열되어 있습니다. 정밀화학 국제 화학 분야의 제품. 카본 블랙 산업은 타이어 및 염색 산업에서 중요한 역할을 합니다. 또한 일상 제품의 품질을 향상시킵니다.

카본블랙의 역사적 발전

카본 블랙은 오늘날 사람들에게 알려진 최초의 주요 석유화학 제품 중 하나입니다. 옛날에는 카본 블랙을 "타이", "연기 그을음" 또는 "소나무 연기"라고 불렀습니다. "타이"라는 이름은 19세기 말까지 사용되었습니다. 1872년 카본 블랙 산업이 등장한 이후로 점차 "카본 블랙"이라는 용어로 대체되었습니다.

카본블랙은 매우 오랜 역사를 가지고 있습니다. 기록에 따르면 중국은 세계에서 가장 일찍 카본블랙을 생산한 나라 중 하나입니다. 옛날 사람들은 소나무 가지와 함께 동식물의 기름을 태웠습니다. 그들은 연기에서 나온 검은 재를 모았습니다. 그런 다음 이 재는 잉크와 검은 안료를 만드는 데 사용되었습니다. 상나라의 갑골문은 3천 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 그들은 잉크로 "연기 그을음"을 사용했습니다. 우리나라의 고대 죽간에도 잉크로 쓰여졌습니다.

중국 역사 속 카본블랙의 흔적

삼국시대에 조식은 "묵은 청송의 연기에서 나온다"고 기록했습니다. 진나라 때 소나무 연기와 카본블랙의 수공예 생산이 상당히 일반화되었습니다. 남당나라 때 우리나라는 통기름과 기타 동식물성 기름을 사용하기 시작했습니다. 공기가 충분하지 않으면 기름이 완전히 타지 않았습니다. 이로 인해 카본블랙이 형성되어 도자기 연기 그릇 아래에 모여 고품질 카본블랙이 만들어졌습니다. 송나라의 조염위의 "운록만초"에는 최근에 잉크 작업자가 물통을 사용했다고 나와 있습니다.

그들은 그 안에 물을 담고 가운데에 대야와 그릇을 놓았다. 그런 다음 통기름을 태워 그릇으로 덮었다. 특별한 사람이 성냥을 쓸어 소 접착제와 섞어 반죽했다. 이 방법은 매우 빠르고 편리하며, 이를 기름 연기라고 한다.” 이는 통기름을 태워 잉크를 만드는 과정에 대한 것이다. 그 당시에는 연기를 태워 잉크를 만드는 데 특화된 수공예 공방이 있었음을 알 수 있다. 당시 생산성이 낮았기 때문에 잉크 생산이 효율적이지 않아 매우 비쌌다. 소동파는 이를 그의 시에서 이렇게 포착했다. “책창에서 연한 석탄을 주워 모으고, 부처님 천막의 남은 향기를 쓸어 모은다.” “천일야고생해서 이 한 치 옥을 얻었구나.”

카본블랙 산업의 부상

1821년, 사람들은 북미에서 처음으로 천연가스를 원료로 사용하여 카본 블랙을 생산했습니다. 그 이후로 카본 블랙은 더 이상 "그을음"만큼 단순하지 않습니다.

1872년, 세계는 카본블랙의 산업적 규모 생산을 실현했고, 동시에 "카본블랙"이라는 용어가 등장했습니다. 석유와 가스전이 잇따라 개발되었습니다. 이러한 안정적인 원자재 공급은 카본블랙 생산을 변화시켰습니다. 수작업에서 대규모 산업으로 전환되었습니다.

1904년에 영국의 모트는 고무 강화제로서 카본블랙이 산화아연보다 더 효과적이라는 것을 발견했습니다.

1912년, 미국의 굿이어 회사에서 최초로 카본블랙을 타이어 보강재로 사용했습니다.

1900년대 초반 타이어는 대부분 흰색이나 빨간색이었습니다. 타이어는 약 3,000km를 달렸습니다. 그런 다음 카본 블랙이 모든 것을 바꾸었습니다. 이제 타이어는 60,000km 이상 달릴 수 있습니다! 카본 블랙은 타이어를 강화하여 대량 생산이 크게 증가하는 데 도움이 되었습니다.

구체적인 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같습니다.

1. 카본블랙 산업 초기에는 천연가스가 원료로 사용되었습니다. 주요 생산 방법은 채널 공정이었습니다. 장비가 크고 생산량이 낮았습니다.

2. 1940년대의 퍼니스 카본 블랙에는 오일 퍼니스 방식과 가스 퍼니스 방식이 포함됩니다. 이 생산 방식은 장비를 덜 사용하고 생산량을 늘립니다. 그러나 채널 카본 블랙만큼 품질이 높지 않습니다.

3. 우리나라는 1950년대부터 푸순과 쓰촨에서 채널 카본 블랙을 만들기 시작했습니다. 그런 다음 1960년대에 우리는 퍼니스 카본 블랙을 생산하기 시작했습니다. 1985년, 톈진 카본 블랙 공장은 미국에서 15,000톤 하드 라인의 Continental Carbon Black을 가져왔습니다. 이것은 1980년대와 1990년대에 일어났습니다. 나중에 톈진 카본 블랙 공장, 푸순 화학 공장, 카본 블랙 연구소가 새로운 생산 라인을 수용하고 개선했습니다.

카본블랙의 용도

고무산업에서의 응용

모든 카본 블랙의 90% 이상이 고무 산업에 사용됩니다. 카본 블랙은 주로 다양한 타이어 유형에 사용됩니다. 여기에는 자동차, 트랙터, 항공기 및 자전거 타이어가 포함됩니다. 일반 자동차 타이어에는 약 10kg의 카본 블랙이 필요합니다. 고무에 사용되는 대부분의 카본 블랙은 타이어 생산에 사용되어 75% 이상을 차지합니다. 나머지는 테이프, 호스 및 신발과 같은 다른 고무 품목에 사용됩니다. 고무 산업에서 카본 블랙 소비량은 총 고무 사용량의 약 40-50%입니다.

고무에 카본블랙이 가장 많이 사용되는 이유는 무엇입니까?

카본 블랙이 고무에 이렇게 많은 양으로 사용되는 이유는 우수한 소위 "보강" 능력을 가지고 있기 때문입니다. 카본 블랙의 "보강" 능력은 1914년 천연 고무에서 처음 발견되었습니다. 카본 블랙은 이제 합성 고무를 보강하는 데 더 중요한 것으로 확인되었습니다. 타이어에서 카본 블랙의 주요 이점은 트레드에 대한 더 나은 마모 성능입니다. 30% 카본 블랙이 있는 타이어는 48,000~64,000km를 지속할 수 있습니다. 반면에 동일한 양의 비보강 필러를 사용한 타이어는 4,800km만 지속됩니다. 강화된 카본 블랙은 또한 고무 제품의 물리적 및 기계적 특성을 향상시킵니다. 여기에는 인장 강도와 인열 강도가 향상됩니다.

천연 고무나 클로로프렌과 같은 결정질 고무에 카본 블랙을 첨가하면 가황 고무의 인장 강도를 1~1.7배 높일 수 있습니다. 스티렌-부타디엔이나 니트릴 고무와 같은 비결정질 고무에서는 강도가 4~12배 증가할 수 있습니다.

고무 산업에서 제품의 의도된 용도와 직면하게 될 조건에 따라 카본 블랙의 종류와 양을 선택합니다. 타이어 트레드에 대해서는 내마모성이 최우선입니다. 고보강 카본 블랙이 필요합니다. 옵션으로는 초내마모성, 중초내마모성 또는 고내마모성 퍼니스 블랙이 있습니다. 또한 트레드 및 카카스 고무는 히스테리시스 손실이 낮고 열이 거의 발생하지 않는 카본 블랙을 사용해야 합니다.

잉크 산업에서의 응용

카본 블랙은 블랙 인쇄 잉크의 주요 원료입니다. 대부분의 현대 잉크는 고품질 안료 카본 블랙을 사용합니다. 고품질 카본 블랙으로 만든 인쇄 잉크는 선명한 필기와 밝은 색상을 가지고 있습니다. 신문과 잡지의 인쇄 품질에 큰 영향을 미칩니다. 이는 다시 사람들의 문화 생활과 연결됩니다. 다양한 용도를 가진 많은 종류의 현대 잉크가 있습니다. 그 중 뉴스 잉크용 카본 블랙은 모든 잉크용 카본 블랙의 약 70%를 차지합니다. 뉴스 잉크에는 11-13% 카본 블랙이 포함되어 있습니다. 인쇄된 신문 1톤당 약 16kg의 뉴스 잉크가 소모됩니다.

입자 크기와 표면적과 같은 카본블랙의 기본 특성은 잉크의 성능과 처리 방식에 큰 영향을 미칩니다.

잉크 산업은 몇 가지 핵심 요구 사항을 충족하기 위해 카본 블랙이 필요합니다.

• 검음
• 색조
• 유동성
• 점도
• 건조
• 틱소트로피

다양한 잉크의 사용 목적이 다르기 때문에 카본블랙에 대한 요구 사항도 다릅니다.

코팅 산업에서의 응용

코팅 는 우리가 일반적으로 페인트라고 부르는 것입니다. 카본 블랙은 화학 물질, 빛, 열에 대한 안정성으로 두드러집니다. 이것은 다른 검은 무기 안료 및 유기 검은 염료보다 더 뛰어납니다. 카본 블랙은 코팅에 사용됩니다. 반응성이 낮고, 검은색이 높고, 내후성이 좋으며, 착색력이 강합니다. 고급 안료 카본 블랙은 합성 수지 페인트에 좋습니다. 자동차의 탑코트로 사용됩니다. 자전거, 재봉틀 및 악기의 장식용 페인트로도 사용할 수 있습니다. 전도성 카본 블랙은 수용성 전기영동 코팅의 프라이머로 사용할 수 있습니다.

플라스틱 산업에서의 응용

카본 블랙은 주로 플라스틱의 착색제로 사용됩니다. 카본 블랙이 포함된 플라스틱은 열로 인한 변성을 방지합니다. 또한 크기 변화가 적습니다. 또한 강성, 경도, 전기 전도도, 열 전도도 및 내식성을 높일 수 있습니다. 더 중요한 것은 방사선 보호, 자외선 차단 및 항산화 효과가 있다는 것입니다. 플라스틱의 카본 블랙 양은 일반적으로 1~2.75%입니다.

기타 응용 프로그램

카본 블랙은 여러 용도로 사용됩니다. 주요 용도 외에도 건전지와 전기 탄소 제품에서 발견됩니다. 또한 전기 및 전자 부품에서도 역할을 합니다. 경질 합금, 고순도 흑연, 인쇄 및 염색에서 찾을 수 있습니다. 또한 카본 블랙은 정전 사진, 사진 필름 및 화약에 사용됩니다. 또한 시멘트, 가죽, 그리스, 주조, 농업 등에도 존재합니다. 이러한 분야에서 사용되는 카본 블랙의 양은 적지만 종종 큰 역할을 합니다.

카본블랙의 분류

생산별 분류

주로 램프 블랙, 가스 블랙, 퍼니스 블랙, 채널 블랙으로 구분됩니다.

용도별 분류

카본블랙은 종종 용도에 따라 분류됩니다.

• 안료 카본 블랙
• 고무 카본 블랙
• 전도성 카본블랙
• 특수 카본블랙

안료용 카본 블랙은 착색 능력에 따라 전 세계적으로 분류됩니다. 세 가지 유형이 있습니다. 고안료 카본 블랙, 중안료 카본 블랙, 저안료 카본 블랙입니다. 이 분류는 세 개의 영문 문자를 사용합니다. 처음 두 개는 카본 블랙이 얼마나 잘 착색될 수 있는지 보여줍니다. 마지막 문자는 제조 방법을 나타냅니다.

기능에 따른 분류

주로 보강용 카본블랙, 착색용 카본블랙, 전도성 카본블랙 등으로 구분된다.

모델별 분류

주로 N220, N330, N550, N660, N990, N110, N115, N234, N326, N339, N375, N539, N550, N880 등으로 나뉩니다.

카본블랙에 대한 국제 명명 표준:

고무용 카본블랙은 입자 크기에 따라 분류되었습니다. 지금은 질소 표면적에 따라 분류됩니다. 또한 가황 속도와 카본블랙 안료 구조는 명명 시 중요합니다. 4가지 시스템이 있습니다. 영어의 첫 글자는 고무 화합물의 가황 속도를 나타냅니다. N은 정상 속도를 의미하고 S는 느린 속도를 의미합니다. 그 다음 3개는 아라비아 숫자입니다. 첫 번째 숫자는 카본블랙 질소 표면적의 범위를 보여줍니다. 0에서 9단계까지 있습니다. 미국 재료 시험 협회의 D24.41 위원회에서 두 번째와 세 번째 숫자를 제공합니다. 이 숫자는 카본블랙의 구조적 정도를 보여줍니다. 선택의 정도에 따라 대략 높고 낮은 구조를 반영합니다. 상대적으로 숫자가 클수록 구조가 높아집니다.

예를 들어 설명하세요:

카본블랙 N330은 고내마모성 퍼니스 블랙입니다. N330은 가장 널리 사용되는 고내마모성 퍼니스 블랙입니다. 이 제품의 내마모성은 초내마모성 시리즈 카본블랙보다 약간 낮습니다. 그러나 채널 카본블랙보다 좋습니다. 이 제품은 타이어 트레드, 코드 고무, 사이드월 및 다양한 고무 산업 제품에 사용됩니다. 이 제품은 고무를 강화하는 카본블랙입니다. 인장 강도, 인열 저항성, 내마모성 및 탄성을 향상시킵니다. 이 제품을 사용하는 승용차 타이어의 롤링 손실은 N300 시리즈의 N351보다 큽니다. 그러나 다른 유형보다 작습니다. 고무 컴파운드에서 분산 및 압출 특성이 뛰어납니다. 합성 고무와 천연 고무 모두에 잘 작동합니다.

카본블랙의 구조와 기능

카본블랙의 구조는 카본블랙 입자가 사슬이나 포도 모양으로 응집되는 정도로 표현됩니다. 고구조 카본블랙은 응집체로 만들어집니다. 이러한 응집체는 크기, 모양 및 포함된 입자 수가 다릅니다. 오일 흡수 값은 종종 구조를 나타내는 데 사용됩니다. 오일 흡수 값이 높을수록 카본블랙의 구조가 더 크다는 것을 의미합니다. 이 구조는 공간적 네트워크 채널을 쉽게 형성하여 더 안정적입니다.

카본블랙 형성

카본 블랙은 일반적으로 탄소 입자를 말합니다. 유기 물질의 불완전 연소가 일반적으로 이를 일으킵니다. 이 과정에서 수소와 산소는 물로 변합니다. 그러나 탄소는 완전히 연소되지 않습니다. 대신 분자에서 분리되어 카본 블랙을 형성합니다.

다양한 형태

카본 블랙은 탄소로 구성되지만 일반적으로 무기 안료로 분류됩니다. 카본 블랙은 가스 형태의 탄화수소의 불완전 연소 또는 열 분해로 만들어진 검은 분말입니다. 다양한 생산 공정은 사용된 조건에 따라 고유한 특성을 가진 다양한 제품으로 이어집니다.

카본블랙의 미세구조

카본 블랙 입자는 미정질 구조를 가지고 있습니다. 카본 블랙에서 탄소 원자의 배열은 흑연과 유사하여 육각형 평면을 형성합니다. 일반적으로 이러한 평면 3~5개가 미정질을 형성합니다. 카본 블랙 미정질의 각 흑연 층에 있는 탄소 원자는 깔끔하게 배열되어 있습니다. 그러나 층 사이의 배열은 무질서합니다. 따라서 이러한 미정질은 준흑연 결정이라고도 합니다.

카본블랙 입자크기

안료 카본 블랙의 입자 크기는 5nm 정도로 작을 수 있습니다. 카본 블랙 입자는 일반적으로 단독으로 존재하지 않습니다. 대신 많은 입자가 탄소 결정 층을 통해 연결됩니다. 이는 사슬과 같은 모양을 형성합니다. 다양한 생산 공정을 통해 다양한 입자 크기의 카본 블랙 입자를 생산할 수 있습니다. 램프 블랙 생산은 거친 제품을 만듭니다. 반면 가스 블랙 생산은 더 미세한 제품을 만듭니다.

참고: 퍼니스 블랙 생산 공정은 거의 모든 입자 크기 범위의 카본 블랙을 생산할 수 있습니다. 동일한 유형의 카본 블랙의 입자 크기는 다양합니다. 입자 크기 분포에 범위가 있습니다. 일반적으로 입자가 더 미세한 유형은 입자 크기 분포가 더 좁습니다.

카본블랙 생산 공정

카본 블랙의 생산 원리는 일반적으로 탄소 원소 입자를 말합니다. 유기물이 불완전 연소하면 수소와 산소가 물로 변합니다. 그러나 탄소는 완전히 연소되지 않고 분자에서 분리되어 카본 블랙을 생성합니다. 카본 블랙은 검은색 분말입니다. 탄화수소가 불완전 연소되거나 열 분해를 겪을 때 형성됩니다.

다양한 생산 방법은 고유한 특성을 가진 다양한 제품을 만들어냅니다. 이는 사용된 특정 공정 조건에 따라 발생합니다.

카본블랙 생산 원료

카본블랙을 만드는 데 사용되는 주요 원료는 다음과 같습니다.

• 콜타르
• 에틸렌타르
• 안트라센 오일
• 천연가스
• 고로가스

사용되는 다른 재료로는 석유 제품, 아스팔트 콜타르, N 오일이 있습니다. 이 모든 재료는 탄소 함량이 매우 높습니다.

일반적인 생산 과정은 다음과 같습니다.

• 로 방식
• 분무방식
• 램프 연기 방법
• 슬롯 방식
• 롤러 방식
• 혼합가스법
• 열분해 방식
• 아세틸렌 방법
• 플라스마 방식

불완전 연소 방법은 다음과 같습니다.

• 로 방식
• 분무방식
• 램프 연기 방법
• 슬롯 방식
• 롤러 방식
• 혼합가스법

열분해 방법에는 다음이 포함됩니다.

• 열분해 방식
• 아세틸렌 방법
• 플라스마 방식

램프 블랙 생산 공정

카본 블랙을 만드는 가장 오래된 방법은 램프 블랙 방법입니다. 이 공정에서 원료는 최대 1.5m 너비의 평평한 철판 위에서 연소됩니다. 배기 후드는 카본 블랙과 함께 연소 가스를 수집합니다. 그런 다음 1/4 굽힘과 소화관을 통과하여 증착 장치에 도달합니다. 카본 블랙의 특성을 제어하려면 원료가 대부분 불완전하게 연소되도록 해야 합니다. 이는 연소판과 배기 후드 사이의 틈새 근처에서 이루어져야 합니다.

다음 단계에서는 열분해와 함께 연소가 발생합니다. 이는 산소가 충분하지 않을 때 발생합니다. 이로 인해 더 큰 카본 블랙 입자가 형성됩니다. 이러한 이유로 광범위한 입자 크기 분포가 형성되며 주로 거친 입자가 특징입니다. 연소판과 배기 후드 사이에 만들어진 입자의 일부만이 공기의 산소와 상호 작용할 수 있습니다. 따라서 이러한 카본 블랙은 표면 산화물이 거의 없습니다. pH 값은 중성이며 휘발성 물질이 거의 없습니다.

가스블랙의 생산공정

가스 블랙은 제조 방식에서 이름을 따왔습니다. 먼저, 원료 탄화수소를 가열하여 증발시킵니다. 그런 다음, 자체 점화 가스가 증기를 버너로 운반하여 에너지를 공급합니다. 카본 블랙은 박쥐 모양의 버너에서 생성되는 많은 부채꼴 모양의 불꽃으로 형성됩니다.

각 불꽃은 작고 공기 중에서 타오릅니다. 따라서 카본 블랙이 형성되는 방식은 램프 블랙이 만들어지는 방식과 다릅니다. 램프 블랙은 불완전 연소에서 나옵니다. 카본 블랙 입자는 매우 미세합니다. 평균 크기는 유형에 따라 10~30nm입니다. 가스 블랙의 경우 평균 입자 크기는 13nm입니다. 타는 불꽃 위에는 천천히 회전하는 물이 채워진 드럼이 있는데, 여기에 카본 블랙을 증착한 다음 긁어서 긁어냅니다. 아직 뜨거울 때 새로운 카본 블랙은 공기의 산소에 닿습니다. 이로 인해 부분 산화가 일어나고 많은 산성 그룹이 생성됩니다. 해당 가스 블랙 pH 값은 산성 범위에 있습니다. 그리고 약 6%의 휘발성 물질을 얻을 수 있으며, 이는 표면 산화물 함량을 나타냅니다.

채널블랙 생산공정

이 생산 공정은 천연가스를 원료로 사용합니다. 채널 블랙의 공정은 가스 블랙 생산 공정의 가스 연소 공정과 유사합니다. 천연가스는 부채꼴 모양의 화염으로 연소합니다. 그 결과는 가스 블랙과 매우 유사합니다. 차이점은 평평한 수냉식 U자형 트로프가 카본 블랙의 증착 트로프로 사용된다는 것입니다. 생태학적 및 경제적 이유로 이 방법은 수년 전에 중단되었습니다. 가스 블랙 생산은 환경에 해를 끼치지 않습니다. 이 가스 기반 카본 블랙 공정은 여전히 사용되고 있습니다.

로 블랙 생산 공정

가스 블랙은 야외에서 형성됩니다. 반면 퍼니스 블랙은 산소가 제한된 폐쇄된 퍼니스에서 만들어집니다. 큰 불꽃이 많은 작은 불꽃을 대체합니다. 연료로 오일을 사용하고 가연성 가스를 추가하여 퍼니스를 적절한 온도로 가열합니다. 퍼니스 블랙 생산 공정을 조정하여 원하는 안료 블랙을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 카본 블랙은 여러 평균 입자 크기를 가질 수 있습니다. 80nm에서 15nm까지 다양할 수 있으며 가스 블랙 입자처럼 더 작을 수도 있습니다. 그러나 동일한 입자 크기에 대해 가스 블랙과 퍼니스 블랙은 여전히 다른데, 주로 표면 화학이 다르기 때문입니다. 퍼니스 블랙 제품은 더 거칠며 평균 입자 크기는 40nm입니다.

퍼니스 블랙 생산 공정을 사용할 때 소량의 알칼리성 화합물이나 기타 첨가제를 추가할 수 있습니다. 이는 응집체의 유형과 응집을 변경합니다. 결과적으로 고구조 또는 저구조 카본 블랙을 얻을 수 있습니다.

퍼니스 블랙은 거의 대기압 이하에서 생산되고 공기가 부족하기 때문입니다. 대부분은 산성 표면 산화물이 없지만 위에서 언급한 알칼리 반응성 피론 구조가 발견됩니다. 퍼니스 블랙의 알칼리 pH는 차가운 물에 알칼리 토류를 첨가하기 때문입니다. 이는 카본 블랙 생산 시 분무 담금질 중에 발생합니다. 알칼리 염도 구조를 줄이는 데 도움이 되도록 첨가됩니다. 또한 퍼니스 블랙이 산화 후 처리를 거치지 않으면 휘발성 함량이 낮습니다.

카본블랙을 선택하는 방법

카본 블랙을 현명하게 선택하세요. 선택하기 전에 목표를 생각해보세요. 카본 블랙으로 무엇을 달성하고 싶으신가요? 착색, 착색, UV 저항성 또는 전도성. 가장 중요한 단계는 전문적인 카본 블랙 엔지니어와 상의하는 것입니다. 함께 작업하여 재료 시스템을 평가하세요. 그런 다음 최상의 카본 블랙 종류를 선택하세요. 착색의 경우 매우 검은색이고 입자가 작은 카본 블랙을 선택하세요. 또한 잘 분산되었는지 확인하세요. 그렇지 않으면 원래 요구 사항을 충족하지 못합니다. 색상 매칭의 경우 검은색이 낮은 카본 블랙을 선택하세요. 입자 크기가 크고 분산하기 쉬워야 합니다. 플라스틱과 고무의 UV 저항성의 경우 카본 블랙을 사용하세요. 중간 입자 크기와 약간 더 높은 구조를 가진 것을 선택하세요. 좋은 UV 보호 기능을 제공합니다.

카본블랙의 기본 특성

카본 블랙의 특성은 다양한 산업 분야에서의 특정 용도를 결정합니다. 다음은 주요 성능 매개변수입니다.

• ① 입자크기(1차 입자크기)
  • 입자 크기는 카본 블랙의 핵심 특성입니다. 이는 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
  • 입자가 작을수록 검은색이 더 많고 표면적이 더 큽니다. 그러나 이는 분산성을 더 나쁘게 만들 수 있습니다.
  • 입자의 크기가 클수록 검은색은 낮아지지만, 분산시키기가 더 쉽습니다.
• ②구조(DBP 흡수 값) 카본블랙의 구조는 입자 간의 응집 방법에 따라 달라집니다. 구조 값이 높을수록 일반적으로 입자 모양이 더 복잡해집니다.
  • 고구조 카본블랙: 분산성과 전도성을 향상시키지만 검정색이 감소할 수 있음
  • 저구조 카본블랙: 검은색도는 더 높지만 분산성은 약합니다.
• ③표면적(전체 비표면적과 외부 비표면적) 표면적은 일반적으로 질소 흡착 비표면적(NSA)과 외부 비표면적(STSA)으로 특징지어집니다.
  • NSA(총 비표면적): 카본블랙의 총 표면적을 반영합니다.
  • STSA(외부 비표면적): 입자 외부의 표면적만 측정합니다.
  • 다공성이 증가함에 따라 NSA와 STSA 간의 격차가 넓어집니다. 이는 또한 캐리어 수요와 점도를 높입니다.
• ④표면화학 카본블랙 표면에는 다양한 작용기(산화물, 황화물 등)가 존재하며, 이를 통해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
  • 카본블랙의 수분 흡수율을 높입니다.
  • 카본블랙과 수지, 코팅제 등의 적합성을 향상시킵니다.

추천 카본블랙 분쇄장비

분쇄 및 등급 장비는 카본 블랙을 만드는 데 중요합니다. 초미세, 균일하고 기능적인 카본 블랙 입자를 만드는 데 도움이 됩니다. 다음은 권장되는 여러 유형의 장비입니다.

기계식 초미립자 분쇄 및 분류기(ACM 시리즈)

특징: EPIC 분말 기계'에스 MJW 공기 분류기 밀 시리즈는 카본블랙을 D100 < 45μm로 분쇄할 수 있습니다. 325메시 체 잔류물은 < 0.001%입니다. 또한 600메시에서 2000메시까지 맞춤형 치밀도를 지원합니다. 카본블랙과 폴리머의 친화력을 높이기 위한 활성화 개질 공정을 지원합니다.

응용 분야: 균열된 카본블랙을 심층적으로 가공하여 고부가가치 필러나 전도성 소재를 만듭니다.

공기 흐름 분류기(HTS 시리즈)

특징: EPIC Powder Machinery는 완전히 밀폐된 음압 작동을 사용합니다. 이 방법은 저온 분쇄를 가능하게 하여 재료 오염을 방지하는 데 도움이 됩니다. 수율은 블랙 파우더의 경우 최대 80%에 이릅니다. 다단계 분류기는 직렬로 작동합니다. 이 설정은 집중된 입자 크기 분포를 만드는 데 도움이 됩니다. 고순도 카본 블랙을 생산하는 데 이상적입니다.

적용분야: 프린터 토너, 배터리 전극 소재 등 엄격한 정밀도 요구 사항이 있는 분야.