PL100466B1 - Sposob wytwarzania sadzy gazowych o malej zawartosci ekstraktu,glebokiej czerni i duzym rozdrobnieniu - Google Patents

Sposob wytwarzania sadzy gazowych o malej zawartosci ekstraktu,glebokiej czerni i duzym rozdrobnieniu Download PDF

Info

Publication number
PL100466B1
PL100466B1 PL1975177710A PL17771075A PL100466B1 PL 100466 B1 PL100466 B1 PL 100466B1 PL 1975177710 A PL1975177710 A PL 1975177710A PL 17771075 A PL17771075 A PL 17771075A PL 100466 B1 PL100466 B1 PL 100466B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
soot
gas
carbon black
black
content
Prior art date
Application number
PL1975177710A
Other languages
English (en)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL100466B1 publication Critical patent/PL100466B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/19Oil-absorption capacity, e.g. DBP values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania metoda gazowa sadzy o malej zawartosci ekstraktu, glebokiej czerni i srednicy czastek pierwotnym okolo 8—25 nm.Najwazniejszymi metodami wytwarzania sadzy sa: metoda piecowa, metoda kanalowo-gazowa, metoda plomieniowa i metoda termiczna. Najwieksza czesc swiatowej produkcji sadzy wytwarzana jest dzisiaj metoda piecowa. Jednakze ta metoda nie udalo sie jeszcze wytworzyc sadzy w szczególnosci o tak duzym rozdrobnieniu a zwlaszcza o tak glebokiej czerni jak to sie wymaga dla tworzyw sztucznych i innych srodków wiazacych.Z tego wzgledu jeszcze do dzis duze znaczenie maja metody kanalowa i gazowa. W przeciwienstwie do metody piecowej, gdzie proces przebiega w zamknietym reaktorze, spala sie w metoc^e kanalowej gaz ziemny w formie malych, plaskich plomyków na otwartym powietrzu pod zelaznymi korytkami, z których zgarnia sie osadzona na nich sadze. Podobnie w metodzie gazowej spalanie zachodzi w malych plomykach, zasilanych gazem swietlnym i para oleju smolnego, pod chlodzonymi, obracajacymi sie walcami przy swobodnym dostepie pietrza.Wieksza czesc sadzy osadza sie przy tym na chlodzonych walcach, z których ja sie zgarnia, reszte zas chwyta sie na filtrach. - Metoda kanalowa od poczatku byla stosowana tylko w Stanach Zjednoczonych Ameryki. Z powodu wzrostu cen gazu ziemnego oraz zarzadzen dotyczacych ochrony czystosci powietrza metoda ta zostala praktycznie calkowicie zaniechana, wskutek czego wystapil w calym swiecie znaczny wzrost zapotrzebowania na drobnoziarniste sadze gazowe dla potrzeb przemyslu tworzyw sztucznych i lakierów. W celu lepszego okreslenia tej klasy sadzy nalezy powiedziec, ze chodzi tu o sadze o srednicach czastek pierwotnych 80-250 A, to jest 8-25 nm, które z powodu wytwarzania ich w atmosferze powietrza, wykazuja wartosc pH ponizej 7, korzystnie ponizej 5. Stosowany do tego sposób wytwarzania opisany jest w glównych zarysach w Encyklopedii Chemii Technicznej Ullmanna, tom 14, strony 798-799 oraz w opisach patentowych niemieckich 724740, 742663, 8456931841316. *2 100 466 Glebia barwy, która barwnik sadzowy* moze nadac ukladom polimerycznym, np. tworzywom sztucznym zalezy w pierwszym rzedzie, poza charakterem powierzchni, od wielkosci czastek pierwotnych sadzy. Im sadza jest drobniejsza, tym intensywniej na czarno mozna zabarwic uklady srodków wiazacych. Podczas gdy sadze gazowe pod wzgledem palety intensywnosci zabarwien latwo moga przewyzszyc i zastapic sadze kanalowe, wynika jednakze ta trudnosc, ze sadze gazowe z powodu inflego surowca wyjsciowego wykazuja wyzsza zawartosc ekstraktu niz odpowiednie sadze kanalowe. Podczas gdy sadze kanalowe zawieraja od 0,008 do 0,080% wagowych dajacych sie wyekstrahowac skladników, zawartosc ich w sadzach gazowych czesto znacznie przekracza ten zakres.Istnieje mozliwosc obnizenia zawartosci ekstraktu bezposrednio w procesie wytwarzania lub tez przez pózniejsza obróbke sadzy zawierajacej nadmierna ilosc substancji ekstrahowalnyclu Zadanie wymagajace rozwiazania polega na tym, by opracowac sposób wytwarzania drobnoziarnistych sadzy gazowych o zawartosci ekstraktu ponizej 0,100% wagowych w jednej operacji wytwórczej bez nastepnej dodatkowej obróbki.Sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie sadze o malej zawartosci ekstraktu, glebokiej czerni i srednicy czastek pierwotnych od 8 do 25 nm metoda gazowa, przy czym jako gaz nosny dla pary oleju sadzowego stosuje sie wzbogacone w wodór mieszaniny gazów o zawartosci wodoru powyzej 50% objetosciowych i zbiera sie sadze osadzona na walcach chlodzacych.W korzystnym wariancie zastosowania wynalazku przewiduje sie uzycie gazu nosnego o zawartosci wodoru powyzej 70% objetosciowych.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie sadze gazowe o zawartosci ekstraktu ponizej 0,100% wagowo, które stosuje sie do barwienia wszelkiego rodzaju polimerów, w szczególnosci w przemysle spozywczym np. do opakowan, dostawy lub transportu srodków spozywczych.Szczególy prowadzenia procesu wytwarzania sadz sposobem wedlug wynalazku objasniaja blizej ponizsze przyklady. W tym celu opisano nizej sklad uzytych surowców i stosowane metody badania.A. Olej sadzowy. » Jak to juz wspomniano wyzej, w przeciwienstwie do metody kanalowej glównym zródlem wegla dla wytwarzanej sadzy jest tak zwany olej sadzowy. Do prób uzywano oleju ze smoly wegla kamiennego , o nastepujacych wlasnosciach: Gestosc 1,094 g/ml w temperaturze 20°C Pozostalosc po destylacji 1,9 g/100 ml oleju Analiza destylacyjna.Przedestylowuje: % % % % 40% 50% 60% 70% - 80% 90% 96% - 243°C - 249°C -261°C -274°C - 293°C - 308°C - 320°C - 336°C - 353°C - 376°C ' - 400°C Analiza metoda chromatografii gazowej na zawartosc w destylacie substancji cyklicznych: aromatycznych zwiazków 1-pierscieniowych 1,70% wagowych aromatycznych zwiazków 2-pierscieniowych 32,40% wagowych aromatycznych zwiazków 3-pierscieniowych 48;85% wagowych aromatycznych zwiazków 4-pierscienipwych 16,79% wagowych B. Gazy nosne.O waznej roli gazu nosnego w procesie wytwarzania sadzy metoda gazowa wspomniano juz wyzej.Stosowano gazy o nastepujacym skladzie (w procentach wagowych):100466 3 Nrl 48,0 ,5 — 2,2 9,4 7,1 7,3 Gaz nosny Nr 2 59,3 ,8 0,4 0,7 - 3,8 9,9 Nr 3 85,0 13,5 1,0 0,2 - 0,3 — Wodór Metan Acetylen, etan Frakcja -C* (+ substancje kwasowe) Azot Tlenek wegla Dwutlenek wegla C. Oznaczanie chlonnosci oleju 0,5 sadzy uciera sie szpachelka na paste z pokostem lnianym (RAL 848 B). Olej wkrapla sie z 2 ml biurety i uciera z sadza tak dlugo, az powstanie „sztywna" pasta, to znaczy do momentu poczatku plyniecia. Poczatek plyniecia poznaje sie po tym, ze przy odrywaniu szpachelki pasta utrzymuje sie na niej w postaci stozkowych, spiczastych, nie zlewajacych sie natychmiast sopli. Chlonnosc oleju podaje sie w procentach wagowych. ¦ D. Oznaczanie stopnia czerni 0,1 g sadzy rozciera sie z pokostem lnianym (RAL 848 B) na plytce szklanej, az powstanie „sztywna" pasta. Paste te rozmazuje sie obok past wzorcowych o znanym stopniu czerni na szkielku przedmiotowym i porównuje w zogniskowanym swietle jasnej lampy Leitza. Wyzsza wartosc stopnia czerni odpowiada sadzy bardziej czarnej.£. Oznaczanie zawartosci ekstraktu Zawartosc ekstraktu oznacza sie wedlug normy DIN 53.533 punkt 7.3. Jako osrodek ekstrahujacy sluzy toluen, nawazka 10 g czas ekstrakcji 8 godzin.F.Oznaczanie zawartosci popiolu Zawartosc popiolu oznacza sie przez wyzarzenie w temperaturze 675°C wedlug normy DIN 53.586.Przyklad I. Aparat da wytwarzania sadzy gazowej opisany w Encyklopedii Chemii Technicznej Ullmanna, tom 14, strona 799, rysunek 4, wyposazono w 40 palników szczelinowych. Aparat zasilano mieszanina skladajaca sie z 15,6 Nm3/godz gazu nosnego Nr 1 (wedlug punktu B), 8,7 kg/godz par oleju sadzowego (wedlug punktu A) i 40,0 Nm3/godz powietrza podgrzanego do okolo 300°C. Plomyki palily sie pod obracajacymi sie, chlodzonymi walcami. Czesc tworzacej sie sadzy osadzala sie na tych walcach.W podanych warunkach prowadzenia procesu powstawalo lacznie 1,65 kg/godz sadzy FW 1, odpowiadaja¬ cej klasie sadzy kanalowej o glebokiej czerni, o sredniej srednicy czastek pierwotnych 13 nm oznaczonej metoda mikroskopii elektronowej. Dla sadzy wytworzonej specjalnie w przykladzie I oznaczono nastepujace wlasciwosci: stopien czerni 185 chlonnosc oleju 1030% zawartosc popiolu 0,029% zawartosc ekstraktu toluenowego 0,290% Przyklad II. Taka sama aparature jak opisano w przykladzie I zasilano mieszanina o skladzie: ,9"Nm3/godz gazu nosnego Nr 2 (zobacz punkt B) 8,5 kg/godz par oleju sadzowego (zobacz punkt A) 40,0 Nm3 godz powietrza podgrzanego do temperatury 300°C Równiez przy tym zestawie wytworzono sadze odpowiadajaca typowi FW 1. Wytworzono lacznie 1,69 kg/godz sadzy o nastepujacych wlasciwosciach: stopien czerni 185 chlonnosc oleju 1010% zawartosc popiolu 0,023% , zawartosc ekstraktu toluenowego 0,215% Przyklad III. Takasama aparature jak podana w przykladzie I, zasilano mieszanina o skladzie: 16,2 Nm 16,2 Nm3/godz gazu nosnego nr 3 (zobacz punkt B) 8,5 kg/godz par oleju sadzowego (zobacz punkt A) 42,0 Nm3/godz powietrza podgrzanego do temperatury 300°C.Stosujac te mieszanine mozna bylo równiez wytworzyc barwnik sadzowy FW 1, jak zdefiniowany wyzej.W podanych warunkach prowadzenia procesu otrzymywano 1,87 kg/godz barwnika sadzowego FW 1 o nastepuja¬ cych wlasciwosciach:4 100466 Stopien czerni Chlonnosc oleju Zawartosc popiolu Zawartosc ekstraktu 18S 900% 0,023% 0,102% Przyklad IV. W przykladzie tym zachowano ten sam sposób prowadzenia procesu i te same warunki, jak to opisano juz w przykladzie III. Jednakze oddzielnie zbierano sadze osadzona na walcach i badano oddzielnie od sadzy wydzielonej na filtrach. Uzyskano godzinowa wydajnosc sadzy z walców 1,29 kg/godz. Sadza ta wykazala nastepujace wlasciwosci: Stopien czerni 185 . Chlonnosc oleju 950% Zawartosc popiolu 0,026% Zawartosc ekstraktu toluenowego 0,031% Z przykladów I—IV widac, ze zawartosc ekstraktu toluenowego takiej samej sadzy mozna zmniejszyc przez przejscie na gaz bogatszy w wodór i przez oddzielne zbieranie sadzy osadzonej na walcach.Zawartosc ekstraktu w polaczonych sadzach z walców i filtrc y wynosila: 0,290% dla gazu nosnego nr 1 o zawartosci 48,0% H2 0,215% dla gazu nosnego nr 2 o zawartosci 59,3% H2 0,102% dla gazu nosnego nr 3 o zawartosci 85% H2 zas dla oddzielnie zebranej sadzy z walców 0,031% dla gazu nosnego nr 3 o zawartosci 85% H2 Przyklad V. Wszystkie dotad podane przyklady dotycza sadzy odpowiadajacych jakoscia kanalowym sadzom gazowym typu FW 1 o wysokim stopniu czerni. Ponizszy przyklad ma wykazac, ze sposób prowadzenia procesu z przykladu III da sie równiez zastosowac do wytwarzania sadzy gazowych typu MCC (medium-color- -channel). Tego rodzaju sadza jest barwnik sadzowy S 160.Wyzej opisany aparat zasilano mieszanina 14,6Nm3/godz gazu nosnego nr 3 (zobacz punkt B), ,6 kg/godz par oleju sadzowego (zobacz punkt A) i 32,1 Nm3/godz powietrza podgrzanego do temperatury 300°C. Osadzalo sie przy tym na walcach i filtrach lacznie 4,42 kg/godz barwnika sadzowego S 160. S 160 jest barwnikiem sadzowym o sredniej srednicy czastek pierwotnych 20 nm. Otrzymano produkt o nastepujacych wlasciwosciach: Stopien czerni 160 Chlonnosc oleju 610% Zawartosc popiolu 0,043% Zawartosc ekstraktu toluenowego 0,185% Gdy natomiast zbierano oddzielnie sadze z walców uzyskiwano 2,60 kg/godz barwnika sadzowego S 160 o nastepujacych wlasciwosciach: Stopien czerni 160 Chlonnosc oleju 630 Zawartosc popiolu 0,035% Zawartosc ekstraktu toluenowego 0,057% Wyzej podane przyklady maja za zadanie wyjasnienie a nie ograniczenie idei wynalazku.Sposób prowadzenia procesu wedlug wynalazku jest prosty, skuteczny i nie wymagajacy dodatkowych nakladów technicznych. Jest on zaskakujacy i byl nie do przewidzenia równiez przez specjalistów z przemyslu sadzowego. Ze wzgledu na czystosc produktu stanowi on wyrazny postep. Postepu tego nie pomniejsza fakt, ze —40% wytworzonej sadzy, to jest czesc sadzy osadzajacej sie na filtrach, nie wykazuje wymaganego stopnia czystosci. Te czesc sadzy stosuje sie przewaznie do dalszej obróbki przez dotlenienie. W procesie dotleniania równiez czesc ekstraktu ulega usunieciu. Sadze dotlenione nadaja sie jednak bardziej do lakierów i farb drukarskich, podczas gdy sadze wytworzone sposobem wedlug wynalazku znajduja glównie zastosowanie w przemysle tworzyw sztucznych.Przyklad V wykazuje, ze sposób wedlug wynalazku nadaje sie równiez do wytwarzania barwników sadzowych o srednim stopniu czerni, pod warunkiem, ze sadze te beda wytwarzane metoda gazowa. «100466 5 PL

Claims (2)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania sadzy o malej zawartosci ekstraktu, glebokiej czerni i srednicy czastek pierwotnych od 8 do 25 nm metoda gazowa, znamienny tym, ze jako gaz nosny dla par oleju sadzowego stosuje sie mieszanine gazów zawierajacych powyzej 50% objetosciowych wodoru i zbiera sadze osadzajaca sie na walcu chlodzonym. ¦
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze stosuje sie gaz nosny zawierajacy powyzej 70% objetosciowych wodoru. PL
PL1975177710A 1974-01-31 1975-01-30 Sposob wytwarzania sadzy gazowych o malej zawartosci ekstraktu,glebokiej czerni i duzym rozdrobnieniu PL100466B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2404536A DE2404536C3 (de) 1974-01-31 1974-01-31 Verfahren zur Herstellung extraktarmer, farbtiefer und feinteiliger Gasruße

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL100466B1 true PL100466B1 (pl) 1978-10-31

Family

ID=5906169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1975177710A PL100466B1 (pl) 1974-01-31 1975-01-30 Sposob wytwarzania sadzy gazowych o malej zawartosci ekstraktu,glebokiej czerni i duzym rozdrobnieniu

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3978019A (pl)
DD (1) DD117888A5 (pl)
DE (1) DE2404536C3 (pl)
PL (1) PL100466B1 (pl)
RO (1) RO70924A (pl)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2846405A1 (de) * 1978-10-25 1980-05-08 Degussa Pigmentruss fuer schwarzlacke
US5120798A (en) * 1988-09-14 1992-06-09 The Goodyear Tire & Rubber Company Enhancing the cure rate of a rubber by using hydroformylated carbon black
US4929280A (en) * 1988-09-14 1990-05-29 The Goodyear Tire & Rubber Company Hydroformylation of carbon black
DE19545289A1 (de) * 1995-12-05 1997-06-12 Bayer Ag Thermoplastische Massen mit verbessertem Röntgenkontrast
US5877250A (en) * 1996-01-31 1999-03-02 Cabot Corporation Carbon blacks and compositions incorporating the carbon blacks
DE10340884A1 (de) 2003-09-04 2005-03-31 Riebel, Ulrich, Prof. Dr.-Ing. Verfahren zur Herstellung von Ruß oder anderen Flammenaerosolen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102005037336A1 (de) * 2005-08-04 2007-02-08 Degussa Ag Kohlenstoffmaterial
DE102006037079A1 (de) * 2006-08-07 2008-02-14 Evonik Degussa Gmbh Ruß, Verfahren zur Herstellung von Ruß und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102007060307A1 (de) * 2007-12-12 2009-06-18 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Nachbehandlung von Ruß
DE102008044116A1 (de) * 2008-11-27 2010-06-02 Evonik Degussa Gmbh Pigmentgranulat, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
DE102009027043B4 (de) * 2009-06-19 2019-05-09 Evonik Carbon Black Gmbh Verfahren zur Herstellung von Gasruß
DE102010002244A1 (de) * 2010-02-23 2011-08-25 Evonik Carbon Black GmbH, 63457 Ruß, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
US11028186B2 (en) * 2016-06-17 2021-06-08 Nec Corporation Cellulose derivative, cellulose resin composition, molded body and product using same
WO2023208892A1 (en) 2022-04-29 2023-11-02 Orion Engineered Carbons Gmbh Gas black derived from rubber-derived pyrolysis oil

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1811854A (en) * 1928-04-19 1931-06-30 Columbian Carbon Manufacture of carbon black
US2665194A (en) * 1950-04-05 1954-01-05 Cabot Godfrey L Inc Production of carbon black from aerosols

Also Published As

Publication number Publication date
DE2404536B2 (de) 1978-04-20
RO70924A (ro) 1982-08-17
DD117888A5 (pl) 1976-02-05
US3978019A (en) 1976-08-31
DE2404536A1 (de) 1975-08-14
DE2404536C3 (de) 1978-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL100466B1 (pl) Sposob wytwarzania sadzy gazowych o malej zawartosci ekstraktu,glebokiej czerni i duzym rozdrobnieniu
EP0105322B1 (de) Verfahren zur herstellung von zementklinker
Chandrasekhar et al. Effect of organic acid treatment on the properties of rice husk silica
DE2633006A1 (de) Verfahren zur entfernung von stickoxiden
EP0031351A1 (de) Verfahren und anlage zum vergasen von stückigen brennstoffen
DE2633789C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Petrolkokskalzinat
GB2101983A (en) A process for removing extractable constituents from carbon blacks
DE2401540A1 (de) Verfahren zum einschmelzen von eisenschwamm
DE2944855C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Furnacerußen mit abgesenkter Struktur
CN113222146A (zh) 一种操作行为记录管理方法、系统和设备
DE1229217B (de) Verfahren zur Herstellung von Russ
DE3141779A1 (de) Verfahren zum herstellen von russ
DE3525216A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von weissem zementklinker
DE2615437C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle
DE1131194B (de) Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitrid
DE4215858C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stahlschmelzen
JP2005264140A (ja) カーボンブラック、その製造法および該カーボンブラックの使用
DE1268164B (de) Verfahren zur Reduktion eines reduzierbaren Metalloxyds
DE2516745C3 (de) Verfahren zur Verschwelung von Kohle
DE2604140B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Synthese- und Reduktionsgas ·
DE4244130A1 (de) Verfahren zum Brennen von Kalkstein
DE606082C (de) Herstellung von Schwefelkohlenstoff
DE605576C (de) Herstellung von Schwefelkohlenstoff
DE3502533C2 (pl)
DE2813208A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von spaltgas