FR2505858A1 - Procede pour eliminer les matieres constituantes extractibles des noirs de carbone - Google Patents
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Abstract
A.PROCEDE DE TRAITEMENT AVEC UN COURANT GAZEUX A TEMPERATURE ELEVEE; B.CARACTERISE EN CE QU'ON TRAITE LES NOIRS DE CARBONE PAUVRES EN EXTRAIT, DONT L'EXTRAIT AU TOLUENE NE DEPASSE PAS 1,5 EN POIDS, DANS UN LIT FLUIDISE A DES TEMPERATURES INFERIEURES A 320C AVEC UN GAZ CONTENANT DE L'OXYGENE, ET ON TRAITE LES NOIRS DE CARBONE RICHES EN EXTRAIT, DONT L'EXTRAIT AU TOLUENE DEPASSE 1,5 EN POIDS, TOUJOURS EN LIT FLUIDISE, DANS UNE PREMIERE ETAPE A DES TEMPERATURES DE 100 A 320 C AVEC DE LA VAPEUR D'EAU ET ENSUITE DANS UNE SECONDE ETAPE A DES TEMPERATURES DE 200 A 500C, AVEC UN GAZ CONTENANT DE L'OXYGENE; C.PROCEDE APPLICABLE AU POST TRAITEMENT DE NOIRS DE CARBONE.
Description
t 2505858 L'invention concerne un procédé destiné à éliminer des noirs de
carbone des matières constituantes 'extractibles
par traitement avec un courant gazeux à haute température.
Les noirs de carbone sont produits par combustion incomplète ou par fission thermique de matières contenant des hydrocarbures, principalement d'huiles liquides riches en produits aromatiques Pour la fabrication à l'échelle industrielle on connaît différents procédés, le procédé-au four dit de "noir" furnace étant celui qui a trouvé la plus grande diffusion dans le monde Mais on peut faire appel aussi à d'autres procédés, pour la fabrication de noirs spéciaux, tels que les procédés "noir de fumée", "noir de lape" et le procédé thermique Enfin, on obtient aussi des noirs de carbone comme sous-produits dans les procédés de craquage à l'échelle industrielle Les détails des différents procédés de fabrication sont décrits dans Ullmannls En cyclopedie des technischen Chemie, Band 14
( 4 Auflage) 1977, pages 636.
En examinant plusieurs types de noirs de carbone, on a pu constater qu'en général les qualités à particules' plus grosses, obtenues à des températures plus basses donnaient un extrait au toluène plus important que les qualités à particules plus fines (Locati et al Am Ind Hyg Assoc J. ( 40) pages 644 et suivantes ( 1979) Le procédé de fabrication a aussi une influence sur l'extraction au toluène Ainsi, par exemple les noirs de carbone produits par le procédé à l'arc électrique donnent un extrait nettement plus abondant (jusqu'à 8 %) que les noirs de four, de lampe ou de fumée (moins de
1,5 %).
Contrairement aux suies de cheminées contenues dans les gaz qui s'échappent de la combustion, les noirs de carbone produits par les procédés indiqués ici sont une classe de substances qui sont précisément définies et spécifiées aux points
de vue de leurs compositions et de leurs propriétés physico-
chimiques Ces noirs sont constitués principalement de carbone et contiennent, toujours suivant le procédé de fabrication et
la grosseur des particules, de faibles proportions d'hydrocar-
bures polycycliques solidement adsorbés sur la surface.
Ces derniers produits peuvent être extraits et déterminés quantitativement avec des solvants, avec du toluène bouillant par exemple L'extrait obtenu peut être ensuite séparé
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en ses constituants par chromatographie; on peut ainsi identi-
fier les différents hydrocarbures et les déterminer quantitati-
vement. L'extrait au toluène est déterminé suivant la norme DIN 53553 de la façon suivante: On traite dans un appareil Soxleth, pendant huit heures, avec du toluène, 10 g de noir de carbone dans un ballon d'extraction L'extrait est isolé par distillation du solvant, et on le laisse ensuite au repos pendant une heure dans une
étuve à 110 C Bn pesant le ballon avait et après la détermina-
tion, on connait le poids des matières constituantes extraites
et on l'indique en pourcent de la prise d'essai.
Les domaines d'utilisation des noirs de carbone sont multiples Au point de vue des quantités, le secteur du caoutchouc domine de loir On y met en oeuvre des noirs de
carbone principalement pour le renforcement et comme charge.
D'autres domaines d'utilisation concernent le secteur des pigments au noir de carbone Suivant le domaine d'utilisation, une teneur trop importante en extrait du noir de carbone peut avoir
des conséquences défavorables importantes.
Quand on introduit des pigments au noir de carbone riches en extrait dans des matières plastiques, il peut se produire des effets de migration indésirables, en particulier, quand ces systèmes sont utilisés en combinaison avec d'autres
qui contiennent des pigments de couleur.
Dans les prescriptions de pureté concernant les noirs de carbone, il est imposé par les règlements que la teneur admissible en extrait constitué de toluène des noirs de carbone qui sont mis en oeuvre dans des objets utilitaires qui entrent en contact avec des denrées alimentaires, ne dépasse pas certaines limites Ainsi, pour le moment, en République Fédérale d'Allemagne, la limite supérieure admissible dans ce domaine
se situe à 0,15 % en poids.
On connait déjà des procédés pour abaisser la teneur en parties constituantes extractibles des noirs de carbone, o toutefois on ne fait pas de différence entre un traitement des noirs pauvres en extrait et des noirs riches en extrait. Ainsi le document allemand AS 24 14 215 propose un post-traitement du noir de carbone à l'arc, riche en extrait,
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destiné à abaisser l'extrait acétonique en-dessous de 0,5 % en poids Ce traitement doit être entrepris dans un courant de gaz inerte à 350 à 6000 C. Il est décrit, dans le brevet US 4 075 160 un procédé en trois étapes pour le post-traitement du-noir de carbone La première étape a lieu dans le réacteur à noir dit furnace, le post-traitement étant produit soit par un déplacement vers l'amont du point d'extinction à l'extrémité
du réacteur (extinction retardée ou précoce), ou par l'intro-
duction d'air secondaire entre la z 8 ne de formation du noir et la zone d'extinction ou par une combinaison de ces deux mesures. Il est connu que le niveau de température avant l'extinction se situe au-dessus de 500 à 80000 (Ullmann's Enzyklopâdie der technischen Chemie 4 Auflage, vol 14, 1977, page 638) et que par suite le post-traitement s'opère à cette température élevée la seconde étape comprend un traitement du noir de carbone avec des agents oxydants énergiques qui sont appliqués principalement pendant l'opération de perlage en phase aqueuse et dans la troisième étape on se contente de
sécher le produit.
D'autre part, il est décrit, dans le brevet U.S 4 138 471, un procédé également en plusieurs étapes,
destiné à l'épuration d'un noir de carbone furnace, avec abais-
sement de la teneur en hydrocarbures aromatiques polycycliques en-dèssous d'une valeur limite: le noir de carbone est transformé en boulettes avec addition d'un liant, puis on lui fait subir un chauffage préalable et enfin on le traite pendant une
courte durée, en lit fluidisé à 62000.
Le procédé mentionné en premier nécessite l'emploi d'un gaz inerte coûteux pour éviter une inflammation du noir
de carbone aux températures supérieures à 35000 utilisées.
Le procédé suivant le brevet US 4 075 160
demande plusieurs étapes d'opérations: la première étape s'ef-
fectue à des températures relativement élevées dans le réacteur Parnace et ne peut par suite être utilisé que pour les noirs Furnace L'étape suivante du procédé se passe ensuite en phase
aqueuse, de sorte que, comme traitement final, on fait inévi-
tablement appel à un séchage onéreux.
Tout aussi coûteux est le procédé suivant le brevet US 4 138 471 qui exige une étape de mise en boulettes et deux étapes de chauffage à l'air qui se suivent, la seconde devant être opérée au-dessus de 62000 Aussi bien ici que dans le brevet mentionné en deuxième position, on ne peut produire que des noirs de carbone en boulettes. Il est connu que dans ces conditions sévères, la composition chimique superficielle des noirs de carbone est fortement modifiée, car en raison de l'oxydation, des groupes
acides superficiels se forment On observe alors un net abais-
sement de la valeur du p H.
Il se présente par suite le besoin d'une simplifi-
cation technologique du procédé destiné à abaisser la teneur en matières constituantes extractibles avec abaissement des frais d'investissement et de fonctionnement et dans des conditions telles que la composition chimique des surfaces ne soit pas
sensiblement modifiée.
Au cours des efforts entrepris pour résoudre ce problème, on a constaté qu'il est nécessaire, à cet effet, d'établir une différenciation entre les mesures à prendre et dans la façon de procéder, en s'orientant d'après le niveau de la
teneur en matières constituantes extractibles d'un noir de départ.
Dans le cadre de l'invention, on doit comprendre, par le terme "pauvres en extrait" les noirs de carbone avec lesquels on obtient au moyen de l'extraction au toluène standardisée décrite ci-dessus, moins de 1,5 % en poids d'extrait On désigne par le terme "riches en extrait" les noirs avec lesquels on a trouvé
un extrait au toluène de 1,5 % en poids au moins.
le procédé suivant l'invention pour l'élimination des parties constituantes extractibles des noirs de carbone est basé sur une mesure connue en soi, consistant en un traitement avec un courant gazeux à des températures élevées; il prévoit que l'on traite les noirs de carbone pauvres en extrait, dont l'extrait au toluène se monte jusqu'à 1,5 % en poids, dans un lit fluidisé, à des températures inférieures à 320 C avec un gaz contenant de l'oxygène, tandis que l'on traite les noirs riches en extrait, dont la teneur en extrait au toluène dépasse 1,5 % en poids, toujours en lit fluidisé, mais dans une première étape, à des températures de 100 à 5200 C avec de la vapeur d'eau et ensuite, dans une seconde étape, à des températures de 200
à 5000 C, avec un gaz contenant de l'oxygène.
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L'essentiel est que dans les deux variantes du procédé, on traite toujours le noir de carbone sous forme de poudre dans un lit fluidisé, avec les courants gazeux prévus, le traitement pouvant être exécuté en continu ou par lots séparés. On a aussi constaté que l'on peut utiliser des appareils à lit fluidisé aussi bien quand le noir et le courant
gazeux chaud se déplacent dans le même sens que s'ils de dépla-
cent en sens inverse.
La vapeur d'eau est utilisée de préférence sous la forme de vapeur saturée, et l'on préférera l'air comme gaz
contenant de l'oxygène.
Les noirs de carbone contenant peu d'extrait, en particulier les noirs pigmentaires à grosses particules des procédés "Furnace" et noir de fumée sont traités de préférence à des températures de 200 à 32000 Les durées de traitement à ces températures peu élevées sont extrêmement courtes et se situent, suivant l'importance de la teneur en extrait du noir
de départ, et aux températures indiquées, à 1 à 3 heures environ.
Les noirs riches en extrait, en particulier les noirs qui sont produits au cours de la fabrication de l'acétylène par le procédé à l'arc seront avantageusement traités, dans
la première étape de traitement à la vapeur d'eau, à des tempé-
ratures de 100 à 250 O et dans la seconde étape de traitement avec un gaz contenant de l'oxygène, à des températures de 250
à 45000.
Les durées de traitement se montent dans la première étape à 0,5 à 1,5 heure seulement; dans la seconde
étape, elles peuvent se monter à 1 à 4 heures.
Par rapport aux procédés connus mentionnés plus haut, destinés à abaisser la teneur en parties constituantes extractibles, le procédé suivant l'invention offre les avantages suivants:
La nécessité d'utiliser un gaz inerte disparaît.
Le risque d'inflammation qui existait pour' les noirs riches en extrait est supprimé Les propriétés des noirs sont dans
une large mesure ménagées par le niveau de température peu élevé.
On évite en particulier le traitement à haute température du noir de départ en présence d'oxygène Le procédé s'exécute d'une façon simple et avec réduction des frais d'investissements et des coûts de fonctionnement, car on peut renoncer à utiliser dans l'appareillage des matières résistantes aux températures élevées De plus la composition chimique superficielle des
noirs n'est pratiquement pas influencée.
On a fait conna tre, en plus des procédés de l'état antérieur de -la technique cités en commençant, pour l'obtention de noirs de carbone pauvres en extrait, d'après le brevet DE 956 338 et le document allemand AS 10 37 042, des procédés o l'on prévoit l'utilisation, pour le traitement final des noirs de carbone, d'un mélange d'air et de vapeur d'eau ou d'une atmosphère non-oxydante Toutefois, ces procédés diffèrent du procédé suivant l'invention en ce qu'ils ont pour objet une modification de la composition chimique superficielle des noirs (abaissement du p H, augmentation de la teneur en constituants
volatils, augmentation de la profondeur du noir, etc).
En conséquence, ces procédés proposent aussi des températures de traitement qui sont comparativement sensiblement
plus élevées.
L'effet produit sur la composition superficielle par la formation d'oxydes acides superficiels peut être contr 8 lée à l'aide de la mesure du p H Cette détermination s'effectue
suivant la norme DIN 53 200.
Pour déterminer la valeur du p H, on met en suspension 1 g de noir de carbone dans 20 ml d'eau distillée fraiche exempte de C 02, et agite pendant une minute avec un agitateur
magnétique.
Ensuite on plonge qans la solution l'électrode en ver-
re d'un appareil de mesure du p H et relève au bout dune minute la valeur du p H Les noirs perlés doivent être pulvérisés avant
lq pesée.
La détermination des parties constituantes volatiles suivant la norme DIN 53 552 peut aussi donner des indications sur le "degré d'oxydation" Cette méthode est toutefois relativement
peu précise, et ne permet pas toujours des conclusions nettes.
Elle fournit seulement des chiffres valables si l'on examine des noirs qui ont subi un post-traitement dans des conditions comparables Les constituants volatils sont déterminés de la façon suivante: Le noir est introduit dans un creuset possédant un couvercle qui ferme bien et qui possède un orifice de 2 mm
de diamètre et qu'on chauffe dans un four à moufle à 950 C.
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La perte de poids à la calcination est indiqué en
pourcentage de la pesée et représente les parties volatiles.
L'invention est exposée en détail ci-après en se basant sur des exemples de réalisation des deux variantes du procédé en liaison avec des exemples comparatifs de l'état actuel de la technique Comme avec le procédé suivant l'invention, on pourra soumettre àun post-traitement pour l'abaissement de la teneur en extrait des noirs de carbone qui auront été produits par des procédés de fabrication différents, on a préparé des noirs de ce genre avec différentes teneurs en extrait et les
a traités suivants les exemples décrits ci-après.
EXEMPIE 1: Dans un lit fluidisé que l'on peut chauffer, dont le diamètre est de 80 mm et la longueur de 2 000 mm, on traite 100 g de noir de carbone présentant les caractéristiques ci-après avec un courant gazeux chauffé, le noir et le courant gazeux se déplaçant dans le même sens: Noir 1 Indice au nigromètre 83 Constituants volatils 6,6 % en poids Extrait au toluène 0,15 % en poids p H 3,6 Après une durée de traitement de 3 heures à 2200 C avec de l'azote comme gaz de fluidisation, on obtient le noir suivant: Noir la Indice au nigromètre 83 Constituants volatils 5,7 % en poids Extrait au toluène 0,14 % en poids p H 3,7
On se rend compte facilement, d'après les carac-
téristiques du noir traité, qu'il ne s'est produit pratiquement aucune modification par rapport au noir de départ dans les conditions d'essai choisies ici En particulier, l'extrait du
toluène est resté au même niveau.
EXEMPLE 2: Dans les m Omes conditions d'essai que dans l'exemple 1, et en utilisant le même noir de départ, toutefois avec de l'air comme gaz de fluidisation, on a obtenu le noir suivant: */ Noir 1 b Indice au nigromètre 83 Constituants volatils 7,3 en poids Extrait au toluène 0,08 en poids p H 3,8 Par comparaison avec l'exemple 1, on a pu obtenir, en utilisant le procédé suivant l'invention, un noir qui présente par rapport au noir de départ, une teneur en extrait nettement plus basse Les autres caractéristiques ne se sont modifiées ici que faiblement En particulier, la valeur de p H
de 3,8 montre que la douceur du traitement ne modifie pratique-
ment pas la proportion de groupes acides superficiels.
EXSM 2 LE 3: Le noir de départ 1 a été soumis ici à des tempéra-
tures plus élevées, de 3000 C, toutes les autres condi-
tions d'essai restant les mêmes que dans l'exemple 1 de post-
traitement.
Noir le Indice au nigromètre 83 constituants volatils 7,4 % en poids Extrait au toluène 0,10 % en poids p H 3,9 La température plus élevée, utilisée ici au cours du post-traitement par rapport à l'exemple 1, conduit à une élimination partielle, toutefois très incomplète de l'extrait au toluène Cet exemple montre que pour diminuer plus fortement l'extrait au toluène en utilisant un gaz inerte comme gaz de
fluidisation, il serait nécessaire de faire appel à des tempéra-
tures beaucoup plus élevées, ou encore à des durées de traitement
nettement plus longues C'est pourquoi on propose des tempé-
ratures sensiblement plus élevées ( 350 à 6000 C) quand on utilise le procédé fonctionnant dans des conditions inertes suivant le
document DB-AS 24 14 215.
EXEMPME 4: Si, en revanche, on utilise le procédé suivant l'invention avec de l'air comme gaz de fluidisation, les autres conditions restent les mêmes que dans l'exemple 3, on obtient le noir suivant: Noir id Indice au nigromètre 83 Constituants volatils 9,5 % en poids Extrait au toluène 0,003 % en poids p H 3,4
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L'importance extrêmement faible de l'extrait au toluène montre l'efficacité de cette façon de procéder Le faible changement de valeur du p H qui se produit montre aussi
que dans les conditions choisies, il n'apparaît aucune modifi-
cation sensible de la chimie superficielle. EKEMPIE 5: Le noir de départ et les conditions de réaction correspond à celles de l'exemple 2 la différence consiste en ce que l'on utilise comme gaz de fluidisation un
mélange d'air et de vapeur d'eau ( 36 vol %).
Noir le Indice au nigromètre 83 Constituants volatils 7,2 % en poids Extrait au toluène 0,07 % en poids p H 33,8 Si l'on compare ces caractéristiques avec celles
de l'exemple 2, on ne peut constater pratiquement aucune diffé-
rence L'addition de vapeur d'eau n'apporte ainsi aucun avantage.
BXMPLE 6: On utilise un noir de départ présentant les carac-
téristiques suivantes: Noir 2 Indice au nigromètre 83 Constituants volatils 6,8 % en poids Extrait au toluène 0,53 % en poids p H 3,7 Le post-traitement a été effectué suivant l'exemple
4 avec de l'air à 30000 pendant 3 heures.
Noir 2 a Indice ai nigromètre 83 Constituants volatils 9,4 % en poids Extrait au toluène 0,02 % en poids p H 3,4 Ces chiffres montrent nettement que même un noir de départ ayant une teneur plus élevée en extrait de 0,53 % en poids, peut être amenée, au moyen du procédé indiqué ici,
à des teneurs en extrait très basses.
EXEMPLE 7: On traite le même noir de départ que dans l'exemple 1, dans un lit fluidisé de 200 mm de diamètre et d'une longueur de 2000 mm, à 3000 C, pendant 1,5 heure, avec un courant d'air, le noir et l'air se déplaçant en sens inverse l'un de l'autres Le produit traité présente les propriétés suivantes:
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Noir f -
Indice au nogromètre 83 Constituants volatils 9,5 % en poids Extrait au toluène 0,05 % en poids p H 3,8
On peut atteindre aussi en opérant à contre-
courant une réduction de la teneur en extrait à un chiffre très bas, la durée de la réaction étant la moitié de celle utilisée
dans l'exemple 4.
EXEMPLE 8: Le noir de départ présente les propriétés suivantes: Noir 3 Indice au zigromètre 90 Constituants volatils 1 % en poids Extrait au toluène 0,10 % en poids p H 8,1 L Ie posi-traitement a été opéré comme dans l'exemple 2, On a obtenu comme produit final: Noir 3 a Indice au nigromètre 90 Constituants volatils 1,3 % en poids Extrait au toluène 0, 03 % en poids p H 7,8 Alors que dans les noirs des exemples 1 à 7, le noir de départ 1 présentait un p H de 3,6, on a utilisé dans cet
exemple un noir comportant moins d'oxydes superficiels corres-
pondant à une valeur de p H de 8,1.
Ici aussi, on a obtenu un fort abaissement de la proportion d'extrait au tolubne, avec une très faible influence
sur la chimie superficielle.
L'exemple 8 montre, comme les exemples précédents, que pour abaisser nettement la proportion d'extrait au toluène sur des noirs pauvres en extrait, des conditions relativement
douces, c'est-à-dire des températures inférieures à 3200 C suffi-
sent L'introduction de vapeur d'eau n'apporte ici aucune
amélioration particulière.
Cette constatation est surprenante car, d'après les documents sur l'état de la technique mentionnée en commençant on utilise des conditions sensiblement plus sévères, c'est-à-dire
des températures supé"ieures à 3400 C, plusieurs étapes opération-
nelles, des agents oxydants nettement plus énergiques, tels que Il' 2505858 l'acide nitrique, etc Les étapes et conditions d'opérations qui s'écartent fortement de celles du procédé de l'invention
provoquent aussi une sensible modification de la chimie super-
ficielle Par exemple, dans le brevet DE 956 338 la valeur du p H est abaissée de 6,1 unités Ce résultat doit etre attribué
à une forte oxydation du noir de carbone.
Si l'on veut abaisser la teneur en extrait de noirs de carbone riches en extrait (plus de 1,5 %) on court le risque, si le post-1 raitement s'effectue avec de l'air, même en prenant des précautions soigneuses, de voir le mélange noir/air s'enflammer C'est là aussi le motif de l'introduction de gaz inerte dans le document DE-AS 24 14 215 Le danger d'inflammation existe aussi quand le post-traitement est effectué avec un
mélange d'air et de vapeur d'eau o le mélange se compose essen-
tiellement de parties égales d'air et de vapeur d'eau et quand la température de traitement dépasse nettement la limite de 30000 De nombreux réglages du post-traitement avec différents mélanges d'air et vapeur vers 400 C ont toujours entraîné une inflammation. En conséquence, le besoin se fait sentir de trouver aussi pour les noirs riches en encrait, un procédé de réduction de la proportion d'extrait qui puisse s'appliquer sans danger. Il est, en conséquence, très surprenant de constater que pour ce groupe de noirs, il est possible d'obtenir une diminution rapide et sans danger de la proportion d'extrait
même à des températures de 40000 et jusqu'à 500 O C, si le traite-
ment à l'air preprement dit est précédé d'un traitement doux et
de courte durée avec de la vapeur d'eau.
EXEMPILE 9: Comme noir de départ, on utilise un noir de carbone possédant les caractéristiques suivantes: Noir 4 Indice au nigromètre 81 Constituants volatils 7,6 % en poids Extrait volatils 5,5 % en poids p H 6,2 Pour toutes les étapes du traitement, on a utilisé un lit fluidisé dont les dimensions correspondaient à celles qui
sont indiquées dans l'exemple 1.
1 Première 2 étape de étape de traitement Gaz de fluidisation: vapeur d'eai Durée de réaction: 1,5 h traitement: Gaz de fluidisation: air à 25000 Durée de réaction: 2,5 h Le noir traité présente les caractéristiques suivantes: Noir 4 a Indice au nigromètre 81 Constituants volatils 10,2 % en poids Extrait au toluene 0,59 % en poids p H 5,5 Dans ces conditions, on arrive déjà à réduire nettement la proportion d'extrait au toluène, sans atteindre
toutefois le niveau obtenu dans les exemples précédents.
EXEMPLE 10: On a augmenté ici la durée de réaction de la seconde étape par rapport à l'exemple 9, de 2,5 à 4 heures, toutes autres conditions restant égales Le noir a dnpné alors les chiffres suivants: Indice au nigromètre Constituants volatils Extrait au toluène Noir 3 a 9,7 en poids 0,55 % en poids p H 5,4 L'augmentation de la durée de réaction dans la 2 è étape n'apas produit un nouvel abaissement de la proportion
d'extrait au toluène.
EXEMPLE 11: Le noir de départ et les conditions de réaction correspondent, dans la première étape, à celles
des exemples 9 et 10.
Dans la seconde étape de traitement, on a fait monter la température de réaction à 400 C Durée de réaction
1 heure.
Le noir ainsi traité présente une teneur en extrait au toluène sensiblement plus faible que dans les deux exemples précédents: Noir 3 c Indice au nigromètre Constituants volatils Extrait au toluène p H ,7 % en poids 0,06 % en poids ,2 u à 2500 C
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L'élévation de la température dans la seconde
étape s'effectue, comme le montre cet exemple, sans danger.
EBXWPIE 12: Le noir de départ et les conditions de réaction dans la seconde étape de traitement sont les mômes que dans l'exemple 11 Dans la première étape de traitement, on a ramené la température à 130 o C et la durée du traitement
à 1 heure.
Noir 3 d Indice au nigromètre 81 Constituants volatils 10,7 % en poids Extrait au toluène 0,05 % en poids p H 5 Le résultat obtenu dans l'exemple 12 est le semblable à celui de l'exemple 11 Celà signifie qu'il est nécessaire que, dans la première étape les températures soient très basses et les durées de réaction courtes pour que l'on puisse amener le traitement suivant avec l'air sans risque
d'inflammation, au résultat recherché.
EXEMPLE 13: On a incorporé le noir ld de l'exemple 4 compara-
tivement au noir de déjart 1 dans une encre
d'impression en héliogravure à la nitrocellulose.
Formule de l'encre d'impression (pourcentage en poids) 9,8 % Noir de carbone 1 ou noir de carbone ld 21,6 % Nitrocellulose soluble à l'alcool (viscosité de type normal 30 A suivant DIN 53179) 3,6 % Phtalate de dibutyle 3,6 % Ethylglycol 47 % Alcool éthylique 14,4 % Acétate d'éthyle Les encres ont été dispersées pendant 24 heures
dans un broyeur à boulets, on a préparé des épreuves d'impres-
sion et on a relevé les chiffres suivants: Noir 1 Noir ld Temps d'écoulement (Bécher DIN 4 mm) (en sec) 27,2 27 Impression hélio sur feuille d'aluminium Densité optique avec une profondeur de trame de 40 1, 96 1,98 Luisance (%) 60 Byk-Mallinckrodt 63 64 Pocket-Gloss La comparaison des chiffres obtenus avec les deux encres d'impression examinées montre que le traitement du noir de carbone par le procédé de l'invention ne provoque que
de faibles modifications.
EXEMPLE 14: On a incorporé le noir 3 a de l'exemple 8, compa-
rativement au noir de départ 3 dans une encre d'impression typographique pour journaux A cet effet, on a appliqué la formule suivante (pourcentages en poids): 11 % noir de carbone 3 ou noir de carbone 3 a 89 % vernis A 280 Vernis A 280: 1 % Gilsonite EWC 7214 (asphalte dur)
26,6 % Huile Nigrex 979, huile naph-
ténique fortement aromatique (SHELL), viscosité cinématique suivant DIN 51 562 environ 10375 mm 2/sec à 2000 C
72,4 % Huile Nigrex 934, huile napthé-
nique fortement aromatique (SHELL), viscosité cinématique suivant DIN 51562, environ 500 mm 2/sec à 200 C. Ces encres ont été dispersées dans un broyeur à
boulets à agitation On a observé pour les deux encres d'impres-
sion les chiffres suivants: Noir 3 Noir 3 a Viscosité t (Pa 8) 1,3 1,4 Limite d'écoulement <o (Pa) 5 4 Densit 6 (pour 3 g/m 2) 1 1,o 2 La viscosité et la limite d'écoulement ont été déterminées par des mesures faites au viscosimètre à rotation à 23 C et évaluées suivant Casson La densité optique a été mesurée avec un appareil dit "multidens pour essais" (densi-
tomètre à lumière incidente) Sur des épreuves d'impression qui avaient été préparées sur une machine à imprimer les érreuves d'essai (pour les encres d'impression de livres et impression offset). Les chiffres obtenus sont pratiquement les mêmes
pour les deux encres d'impression.
Le traitement du noir de carbone 3 par le procédé suivant l'invention ne modifie ses propriétés que d'une façon insignifiante en ce qui concerne son utilisation dans cette
encre d'impression.
Claims (1)
1 et 2, caractérisé en ce que, comme gaz contenant de l'oxygène,
on utilise l'air.
) Procédé suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on traite les
noirs de carbone pauvres en extrait à 200 à 30000.
) Procédé suivant l'une quelconque des reven-
dications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on traite, les noirs de carbone riches en extrait, dans la première étape à 100 à 2500 C et dans la seconde étape à 250 à 4500 C.
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