1one
Изобретение относитс к технологии получени углеводородной пасты сажи, используемой в качестве пигмента в полиграфической и лакокрасочной промышленности и наполнител в рези новой промышленности.This invention relates to a technology for producing a carbon black hydrocarbon paste used as a pigment in the printing and paint industry and as a filler in the rubber industry.
Известен способ получени углеводородной пасты пигмента, включающий диспергирование в расплаве полимера предварительно приготовленной жидкой дисперсии пигмента с размером частиц менее 3 мкм в жидком алифатическом или ароматическом углеводороде с последующим удалением жидкой фазы и выделением пигментированной фазы. Приготовленна углеводородна паста содержит более 10 масД пигмента l.A method of producing a pigment hydrocarbon paste is known, comprising dispersing in a polymer melt a previously prepared liquid pigment dispersion with a particle size of less than 3 microns in a liquid aliphatic or aromatic hydrocarbon, followed by removing the liquid phase and isolating the pigmented phase. The prepared hydrocarbon paste contains more than 10 masD of pigment l.
Однако данный способ не обеспечивает достаточной производительности процесса из-за необходимости осуществлени его в три стадии: предварительное диспергирований пигмента в жидком углеводороде, последующееHowever, this method does not provide sufficient performance of the process due to the need to implement it in three stages: preliminary dispersion of the pigment in the liquid hydrocarbon, subsequent
перемешивание указанной жидкой дисперсии с расплавом полимера и удаление жидкой фазы.mixing said liquid dispersion with the polymer melt and removing the liquid phase.
Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ получени углеводородной пасты путем диспергировани ее в среде углеводородного пленкообразующего вещества и органического растворител в смесительной аппара10 туре в течение 22 мин, а затем на перетирочном оборудовании в течение 15 мин. При этом пленкообразующее вещество вводитс в три стадии в со ,5 отношении 1:2:7 с перемешиванием полученной смеси в течение 9.12 и . 2 мин после каждого введени 2.The closest to the present invention is a method for producing a hydrocarbon paste by dispersing it in an environment of a hydrocarbon film-forming substance and an organic solvent in a mixing apparatus for 22 minutes, and then on the grinding equipment for 15 minutes. In this case, the film-forming substance is introduced in three stages into a co, 5 1: 2: 7 ratio with stirring the mixture obtained for 9.12 and. 2 min after each administration. 2.
Однако известный способ ье позвол ет получать высококонцентрирован20 ные углеводородные пасты на основе примен емой сажи, характеризующейс высокими значени ми показател абсорбции , повышение концентрации са3 жи в пасте возможно при уменьшении показател абсорбции дибутилфталата. Кроме того, известный способ не обеспечивает удовлетворительной интенсивности процесса из-за необходимости осуществл ть его в две ступени: в смесительной аппаратуре и пере тирочном оборудовании. Цель изобретени - повышение концентрации сажи в целевой пасте и интенсифИ1 аци процесса ее получени . Поставленна цель достигаетс спо собом получени углеводородной пасты . путем ее электромагнитного измель чени до насыпной плотности 0,0б5 0,220 г/см , последующего диспергиро вани в среде углеводородного пленко образующего вещества и органического растворител . Отличие способа определ етс тем, что сажу предварительно подвергают указанному электромагнитному измельчению . Предварительное электромагнитное измельчение сажи до насыпной плотное ти 0,065-0,220 г/см позвол ет достичь необходимой степени диспергировани уже а смесительной аппаратуре. Сажа, измельченна в электромагнитном измельчителе, характеризуетс по ниженными значени ми ар,сорбци&1 дибутилфталата , что в определенной мере и объ сн ет возможность получени пасты сажи с повышенной концентрацией . Оптимальным диапазоном величины насыпной плотности сажи после электромагнитного измельчени вл етс 0,065-0,220 г/смЗ. При величине насыпной плотности выше верхнего преде ла интервала возрастает продолжитель ноЪть диспергировани и наблюдаетс уменьшение концентрации сажи в углеводородах . Использование сажи с насыпной плотностью ниже 0,0б5 г/см нецелесообразно, так как при этом не сокращаетс продолжительность диспер гировани и не удаетс повысить концентрацию сажи в углеводородной паст Пример 1.2,8 кг сажи с насыпной плотностью 0,+00 г/см , удельной геометрической поверхностью 100 и показателм абсорбции дибу тилфталата 105 мл/100 г пропускают через магнитный измельчитель со скоростью 1,5 кг/ч. Электромагнитный из мельчитель представл ет собой вертикальную цилиндрическую камеру диамег 74 ром 109 мм с решетчатым дном, выполненными из немагнитного материала. Камера снабжена с внешней стороны двум соединенными параллельно элактрообмбтками дл создани электромагнитного пол и загружена 1 кг ферромагнитных рабочих элементов сферической формы диаметром 5 мм. При подаче на электрообмотки переменного электрического тока напр жением 220В и силой 5А создаетс переменное электромагнитное поле напр женностью 800 Э, рабочие элементы в камере под воздействием пол приход т в хаотическое движение, воздейству на сажу. После такой обработки сажа, выход ща из аппарата, характеризуетс насыпной плотностью 0,11 г/см, удельной геометрической поверхностью 100 м /г, показателем абсорбции дибутилфталата 90 мл/100 г. Неизменность величины удельной геометрической поверхности сажи до и после обработки ее в электромагнитном измельчителе показывает, что практически не происходит изменение первичной структуры сажи. При этом измен етс вторична структура ее, о чем говорит уменьшение показател абсорбции дибутилфталата. В быстроходный смесительный аппарат-дисольвер , оборудованный зубодисковой мешалкой со скоростью вращени Й50 об/м, загружают 9,9 кг минерального масла (индустриальное - ЗО) и 100 г жидкого каучука СКД-ГТР. Содержимое нагревают до 115°С, загружают туда 2,8 кг обработанной в электроиагнитном измельчителе сажи ПМ-105 (концентраци сажи в углеводородной ласте 28 мае.) и перемешивают в течение 30 мин до достижени степени дисперсности пасты по Клину 10 мкм. Пример 2. Опыт дл сопоставлени по известному способу. В быстроходный .смесительный аппаратдисольвер , описанный в примере 1, загружают 10 кг масла (индустриальное30 ) ,2,5 кг сажи ПМ-105 и в три приема lOO г жидкого каучука СКД-ГТР по 10;20 и 70 г в каждый прием. После добавлени каждой порции жидкого каучука смесь перемешивают 5, 15 и 2 мин соответственно (общее врем перемешивани 22 мин). Степень дисперсности полученной углеводородной пасты с концентрацией сажи 25 мае Л после указанного перемешивани 70 мкм. Затем зубодисковую мешалку замен ют на трехдисковую, в смесительный аппарат загружают стекл нные ша рики диаметром 0,8-1,2 мм и диспергируют пасту в таком перетирочном аппарате еще 25 мин до достижени степени дисперсности 10 мкм В таблице представлены показате ли получени углеводородной пасты сажи по предлагаемому и по известно му способам из сажи с различными свойствами. Таки-Гобразом, использование пре лагаемого способа получени углево1S « дородной пасты сажи в отличии от известного обеспечивает повышение концентрации сажи в целевой пасте примерно на 20% при повышенной в 1,5 раза интенсивности процесса . Поскольку углеводородные пасты сйжи вл ютс новой выпускной формой сажи, то повышение ее концентрации позвол ет снизить непроизводительные расходы на транспортировку углеводородов - компонента пасты, расширить ассортимент лакокрасочной, полиграфической и резинотехнической продукформула изобретени Способ получени углеводородной пасты сажи, включающий диспергирова ние ее в среде углеводородного плен кообразующего вещества и органического растворител , отличающийс тем, что, с целью првышени концентрации сажи в целевой пасте и интенсификации процесса, са 10 жу предварительно подвергают электромагнитному измельчению до насыпной плотности 0,0б5-0.,220 г/см, Источники информации, прин тые во.внимание при экспертизе 1.. Патент США № 4002593, кл. 260- OR, опублик. 19772 . Авторское свидетельство СССР № , кл. В 01 F 3/12, 1971.However, the known method allows to obtain highly concentrated hydrocarbon pastes based on the soot used, which is characterized by high values of the absorption coefficient, and an increase in the concentration of soot in the paste is possible with a decrease in the absorption index of dibutyl phthalate. In addition, the known method does not provide a satisfactory intensity of the process because of the need to carry it out in two stages: in the mixing equipment and grinding equipment. The purpose of the invention is to increase the concentration of carbon black in the target paste and to intensify the process of its preparation. The goal is achieved by a method of producing a hydrocarbon paste. by means of its electromagnetic grinding to a bulk density of 0.0–5 0.220 g / cm, followed by dispersion in the medium of a hydrocarbon film forming substance and an organic solvent. The difference of the method is determined by the fact that the carbon black is previously subjected to the specified electromagnetic comminution. Pre-electromagnetic grinding of soot to a bulk density of 0.065-0.220 g / cm allows the required degree of dispersion in the mixing equipment. The soot crushed in an electromagnetic chopper is characterized by the lower values of ar, sorption & 1 dibutyl phthalate, which to a certain extent explains the possibility of producing soot paste with increased concentration. The optimum range of the soot bulk density after electromagnetic comminution is 0.065-0.220 g / cm3. When the bulk density is above the upper limit of the interval, the dispersion time increases and soot concentration in hydrocarbons decreases. The use of soot with a bulk density below 0,0b5 g / cm is impractical because it does not shorten the dispersion time and does not manage to increase the concentration of soot in hydrocarbon pastes. Example 1.2,8 kg of soot with a bulk density of 0, + 00 g / cm, specific gravity Geometrical surface 100 and Dibu tilphthalate absorption index of 105 ml / 100 g are passed through a magnetic chopper at a rate of 1.5 kg / h. The electromagnetic shredder is a vertical cylindrical chamber with a diameter of 74 mm and 109 mm with a lattice bottom made of a nonmagnetic material. The chamber is provided on the outer side with two parallel parallel lacquers to create an electromagnetic field and is loaded with 1 kg of ferromagnetic spherical shaped working elements with a diameter of 5 mm. When an alternating electric current with a voltage of 220V and a force of 5A is applied to the electric windings, an alternating electromagnetic field of 800 Oe is created, the working elements in the chamber under the influence of the floor will come into chaotic motion, and will affect the soot. After this treatment, the soot leaving the apparatus is characterized by a bulk density of 0.11 g / cm, a specific geometric surface of 100 m / g, a dibutyl phthalate absorption index of 90 ml / 100 g. The constancy of the value of the specific geometric surface of soot before and after its treatment in electromagnetic the grinder shows that there is practically no change in the primary structure of soot. This changes its secondary structure, as evidenced by a decrease in the absorption index of dibutyl phthalate. 9.9 kg of mineral oil (industrial - 30) and 100 g of SKD-GTR liquid rubber are loaded into a high-speed mixing apparatus-disolver equipped with a gear-disk mixer with a rotational speed of 50 r / m. The contents are heated to 115 ° C, 2.8 kg of PM-105 soot processed in an electro-magnetic grinder (soot concentration in a hydrocarbon field on May 28) is loaded there and mixed for 30 minutes until a wedge dispersion degree of 10 µm is achieved. Example 2. Experience for comparison by a known method. In a high-speed mixing apparatus and dissolver described in Example 1, 10 kg of oil (industrial30), 2.5 kg of carbon black PM-105 and in three doses lOO g of liquid rubber SKD-GTR 10, 20 and 70 g are loaded in each reception. After adding each portion of liquid rubber, the mixture is stirred for 5, 15, and 2 minutes, respectively (total mixing time is 22 minutes). The degree of dispersion of the resulting hydrocarbon paste with a soot concentration of 25 May L after the said stirring is 70 µm. Then the disk-type agitator is replaced with a three-disk mixer, glass balls with a diameter of 0.8-1.2 mm are loaded into the mixing apparatus and the paste is dispersed in such a grater for another 25 minutes to achieve a degree of dispersion of 10 µm. The carbon black paste is shown. according to the proposed and known methods of soot with different properties. Taki-Goobraz, the use of the proposed method for producing carbonaceous carbon black paste, in contrast to the known, provides an increase in the concentration of soot in the target paste by about 20% with an increased 1.5 times the intensity of the process. Since the hydrocarbon pastes of Suzh are a new exhaust form of soot, increasing its concentration reduces the unproductive costs of transporting hydrocarbons — a component of the paste; expanding the range of paints, printing and rubber products of the invention. a co-forming agent and an organic solvent, characterized in that, in order to increase the concentration of carbon black in the target paste and intensification of the process, 10 previously, is subjected to electromagnetic grinding to a bulk density of 0.0–5–0., 220 g / cm. Sources of information accepted during the examination 1. US patent No. 4002593, cl. 260 OR, pub. 19772. USSR author's certificate №, cl. B 01 F 3/12, 1971.