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炭黑的顏料作用以及如何獲得高質量炭黑

2021-02-02 17:49:04
炭黑是理想的油墨顏料。它具有對化學品,光和熱的穩定性,這是其他黑色無機顏料和有機顏料所無法比擬的。在油墨中加入炭黑,具有高黑度,良好的耐候性和強的着色力,炭黑的基本性質直接影響油墨的黑度,流變性和光澤度,當炭黑粒徑變小或表面積增加時,黑度增加,此時,由於光的吸收增加,反射較少,使人感覺更暗。粘度增加並且分散性降低,因爲顆粒間吸引力增加並且需要更多能量來破壞附聚物,光澤度的降低是由於塗層中用於光反射的塗料減少,當炭黑的結構增加時,黑度降低,由於附聚反射更多的光,粘度增加,塗料需要增加,並且表面上的自由塗料減少,當炭黑的表面活性增加時,黑度增加,粘度降低,分散性增加,並且光澤也增加。
  
  然而,在顏料中難以分散炭黑。這是因爲炭黑顆粒具有大的比表面積,高的表面自由能,並且容易聚集,使得炭黑在油墨中形成不穩定的懸浮顆粒,並且小的炭黑顆粒在期間再聚集,墨水儲存過程導致墨水粗化和變質,因此,均勻穩定的分散性仍是亟待解決的問題。
  
  爲了選擇適度的炭黑,有必要了解炭黑的性能和結構,添加的炭黑量以及油墨生產的可加工性以提高油墨的技術水平,炭黑的結構,粘度和分散性之間的關係也影響最終產品的光澤度,流動性和色調。
 
原料的選擇,對於油爐法顏料炭黑產品,原料油的質量直接影響產品的質量。常用的原料油包括催化裂化澄清油,乙烯焦油和煤焦油。
  
研發工藝條件的穩定性與顏料炭黑的質量直接相關:  
  (1)燃燒氣體流的溫度和流速取決於進入反應器燃燒段的燃料油和空氣的流量及其預熱溫度。燃燒氣流的溫度越高,流速越快,原料油的氣化和裂化越快,產生的炭黑的粒度越小,分佈越均勻,這對兩者都有利。產品和產量。
  
  (2)原料油的霧化和氣化,原料油的霧化取決於進入油爐的原料油的溫度,壓力和粘度,油噴嘴的結構和霧化載體的性質,流量,壓力和溫度,燃燒氣體流速溫度和流速,以及原料注入反應器的位置。
  
  (3)反應溫度和停留時間。在原料油的霧化和蒸發之後,裂化反應溫度越高並且停留時間越短,所形成的顏料炭黑的粒度和聚集體越小,並且顏料炭黑顆粒的分佈越均勻。因此,當研發具有小粒徑的顏料炭黑時,反應溫度高並且停留時間短。相反,當製備具有大粒徑的顏料炭黑時,反應溫度低並且停留時間長。
  
  (4)添加劑及其添加量。油墨炭黑的結構取決於反應器中顏料炭黑核的濃度和碰撞速度。晶核濃度越大,碰撞速度越快,晶核碰撞產生複雜聚集體的機會就越多,而炭黑結構越高。在確定反應器的結構和處理之後,調節油墨炭黑結構的方法主要是增加或減少添加劑溶液的流速。
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