कार्बन ब्लैक की कई सामान्य उत्पादन प्रक्रियाएं

कार्बन ब्लैक पिगमेंट का उत्पादन कार्बन ब्लैक एक पेट्रोलियम उत्पाद और बिटुमिनस कोल टार उत्पाद है। यह उप-वायुमंडलीय दबाव और अपर्याप्त हवा की स्थितियों में उत्पादित नहीं किया जा सकता है, लेकिन उच्च तापमान पर हाइड्रोकार्बन के अधूरे दहन या पायरोलिसिस द्वारा बनता है।

1) लैम्प ब्लैक उत्पादन प्रक्रिया: इतिहास की सबसे प्रारंभिक कार्बन ब्लैक उत्पादन विधि लैम्प ब्लैक उत्पादन प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया में, कच्चे माल को 1.5m तक के व्यास के साथ एक सपाट जलती हुई लोहे की प्लेट पर जलाया जाता है। कार्बन ब्लैक युक्त दहन गैस है ईंटों से ढका एग्जॉस्ट हुड इकट्ठा होता है, और फिर कोहनी (1/4 मुड़ा हुआ) और फायर पाइप से होकर डिपोजिशन डिवाइस तक पहुंचता है। उत्पादित कार्बन ब्लैक की विशेषताओं को नियंत्रित करने के लिए, यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि दहन प्लेट और निकास हुड के बीच की खाई के पास कच्चे माल को मुख्य रूप से अपूर्ण रूप से जलाया जाता है। लेकिन पाइप में थोड़ा पाइप लाइन में, दहन ऑक्सीजन की कमी के तहत थर्मल रूप से विघटित हो जाएगा, इस प्रकार बड़े कार्बन ब्लैक कण बनेंगे। इन कारणों से, संरचना में कण आकार वितरण की एक विस्तृत श्रृंखला है, और मुख्य विशेषता मोटे कण हैं। चूंकि दहन डिस्क और निकास हुड के बीच बने कणों का केवल एक छोटा सा हिस्सा हवा में ऑक्सीजन से संपर्क कर सकता है, इन कार्बन ब्लैक में केवल थोड़ी मात्रा में सतह ऑक्साइड होते हैं, संबंधित पीएच मान तटस्थ होता है, और अस्थिर सामग्री बहुत होती है छोटा।

2) गैस ब्लैक की उत्पादन प्रक्रिया: गैस ब्लैक का नाम इसकी उत्पादन प्रक्रिया से लिया गया है: कच्चे माल के हाइड्रोकार्बन को पहले गर्म किया जाता है, और फिर सहज दहन गैस (ऊर्जा के लिए) का उपयोग वाहक के रूप में किया जाता है। बर्नर। इन चमगादड़ों में कार्बन ब्लैक होता है। आकार के बर्नर से बड़ी संख्या में पंखे के आकार की लपटें निकलती हैं। चूंकि प्रत्येक लौ छोटी होती है और हवा में जलती है, कार्बन ब्लैक का निर्माण लैंप ब्लैक (अपूर्ण दहन) की उत्पादन प्रक्रिया से बहुत अलग होता है। यहाँ कार्बन ब्लैक के कण बहुत महीन हैं। विभिन्न प्रकारों के अनुसार, औसत कण आकार 10 ~ 30 एनएम के बीच होता है, और गैस काले रंग का औसत कण आकार 13 एनएम होता है। जलती हुई लौ पर धीरे-धीरे घूमने वाला पानी भरा ड्रम होता है। ड्रम पर कार्बन ब्लैक जमा होता है। जब इसे स्क्रैप किया जाता है, तो कार्बन ब्लैक दूर हो जाता है। जब तापमान अभी भी अधिक होता है, तो नवगठित कार्बन ब्लैक हवा में ऑक्सीजन के संपर्क में आता है। नतीजतन, आंशिक ऑक्सीकरण होता है और बड़ी संख्या में अम्लीय समूह बनते हैं, और संबंधित गैस का काला PH मान अम्लीय श्रेणी में होता है। और लगभग 6% वाष्पशील पदार्थ प्राप्त किया जा सकता है, जो इसकी सतह ऑक्साइड सामग्री का प्रतिनिधित्व करता है।

3) चैनल ब्लैक उत्पादन प्रक्रिया: यह उत्पादन प्रक्रिया कच्चे माल के रूप में प्राकृतिक गैस का उपयोग करती है। चैनल ब्लैक प्रक्रिया गैस ब्लैक उत्पादन प्रक्रिया की गैस दहन प्रक्रिया के समान है। प्राकृतिक गैस जलती है और पंखे के आकार की कई लपटें उत्सर्जित करती है। परिणामी उत्पाद गैस ब्लैक के समान है लेकिन अलग है। पारिस्थितिक और आर्थिक कारणों से, इस पद्धति का उपयोग कई साल पहले बंद कर दिया गया था। गैस ब्लैक का उत्पादन पारिस्थितिक पर्यावरण को प्रभावित नहीं करेगा, और गैस ब्लैक प्रक्रिया अभी भी उपयोग में है।

4) फर्नेस ब्लैक उत्पादन प्रक्रिया: गैस ब्लैक का उत्पादन खुले वातावरण में होता है, लेकिन फर्नेस ब्लैक उत्पादन प्रक्रिया ऑक्सीजन की कमी वाली परिस्थितियों में एक बंद भट्टी में की जाती है। कई छोटी आग के बजाय एक बड़ी लौ का उपयोग किया जाता है। कच्चे माल के रूप में तेल का उपयोग किया जाता है और भट्ठी में आवश्यक तापमान तक पहुंचने के लिए दहनशील गैस को जोड़ा जाता है। फर्नेस ब्लैक उत्पादन प्रक्रिया की स्थिति को बदलकर, आवश्यक वर्णक काला प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, विभिन्न परिस्थितियों में, कार्बन ब्लैक औसत कण आकार की एक विस्तृत श्रृंखला तक पहुँच सकता है, 80nm से लेकर 15nmj जितना छोटा, और यहाँ तक कि गैस ब्लैक जितना छोटा। लेकिन एक ही कण आकार के लिए, मुख्य रूप से सतह रसायन विज्ञान में अंतर के कारण, गैस ब्लैक और फर्नेस ब्लैक के बीच अभी भी अंतर है। फर्नेस ब्लैक उत्पाद अपेक्षाकृत खुरदरे होते हैं, जिनका औसत कण आकार 40nm होता है। इसके अलावा, जब फर्नेस ब्लैक उत्पादन प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, तो डिग्री और प्रकार के समुच्चय को बदलने के लिए बुनियादी यौगिकों या अन्य एडिटिव्स की एक छोटी मात्रा को जोड़ा जा सकता है, जिससे उच्च-संरचना या निम्न-संरचना कार्बन ब्लैक प्राप्त होता है।