Производња чађе

Технички угљеник (чађа, технички угљеник) је производ сагоревања угљоводоника или биљних уља са формирањем финих црних честица. Производња се врши у контролисаним условима у специјализованим предузећима, што омогућава добијање супстанце са жељеним својствима и хомогену конзистенцију.

Хисторицал бацкгроунд

Чађа добијена сагоревањем органске материје на ломачи се користи од давнина. Људи су одавно приметили да се фини црни „прах“ који остаје након сагоревања дрвета (и угља) може користити за цртање, цртање или маскирање бојања тела.

Касније, чађа се користила у древном Египту за писање писама на папирусу, ау Кини - на бамбусовим таблетама. Након што је изумљен начин производње папира, производња угљеника постала је раширена врста занатске производње. 1892. године развијена је технологија за синтезу чађе на индустријском нивоу, названа каналним процесом. Од 1947. године најпопуларнија метода је била уљна пећ.

Десцриптион

Чађа је конгломерат малих честица које се углавном састоје од атома угљеника. Посматрање под електронским микроскопом показује да они имају комплексну структуру, од којих су неке спојене заједно.

Линеарне димензије појединачних сферних елемената одређују се појмом "величина честица", а величина ланца честица назива се "структура". На површини чађе формирају се различите функционалне групе, као што су хидроксил или карбоксил: њихов број, састав и активност се називају "површинска хемија".

Пропертиес

Величина, структура и хемија површине имају велики утицај на понашање чађе. Пречник сферних честица је главна особина, која у великој мери утиче на црнило и дисперзивност када се чађа меша са смолама, бојама, мастилом или другим супстанцама. Што је величина честица мања, то се више појављује чађа (апсорпција светлосних таласа се повећава). Међутим, дисперзија у овом случају постаје тешка због повећања силе коагулације.

Као и величина честица, структура такође утиче на црнило и дисперзибилност чађе. Повећање величине структуре повећава дисперзивност, али смањује црнило. Чађа са већом структуром, нарочито има одлична проводна својства.

На површини чађе постоје различите функционалне групе хемијских једињења. Овај материјал је по својствима и структури сличан бојама и пигментним супстанцама. Степен „сличности“ (компатибилност, интеракција) варира у зависности од врсте и броја функционалних група. На пример, чађа са великим процентом хидроксилне групе идеално је комбинована са штампарским (штампарским) бојама, показујући одличну дисперзивност.

Сврха

Карбон је материјал са хиљадугодишњом историјом, коришћен је као боја пре Христа. Данас се већа количина ове супстанце (до 70% укупне свјетске производње) користи у производњи гума као везива и материјала за ојачање. Још 20% се користи у синтези гуме. Последњих година у гумарској индустрији све више се додаје “бела” чађа, али производи који су добијени, иако естетски освајају, још увек су инфериорни у степену пријањања точка на површину.

Будући да чађа има наночестице са различитим функцијама, као што је ултраљубичаста апсорпција и провођење, користи се у различитим областима науке и индустрије.

Примери употребе

Наравно, употреба угљеника није ограничена на производњу гума и гуме. Друге употребе:

• Средство за бојење за боје и боје. Технички угљен има већу снагу тонирања у поређењу са црним гвожђем или органским пигментима. У том смислу, широко се користи за штампање новина, боје за штампање, као црни пигмент или тонер за штампање штампача.
• Средства за бојење парцела и филма. Чађа има високу отпорност на нијансирање и термички је стабилна. Такође, угљеник је одличан за апсорпцију ултраљубичастог светла, пружајући материјал одличну отпорност на штетне зраке. Смоле са додатком чађе се користе у производњи аутомобилских одбојника, као заштитни премаз за челичне производе од природних и атмосферских утицаја.
• Електроводљиви агенс. Честице угљеника имају кристалну структуру типа графита, која обезбеђује одличну електричну проводљивост. Због тога се материјал широко користи као проводни пунилац који се меша са пластиком, еластомерима, бојама, лепковима, филмовима и пастама. На примјер, да би се спријечило накупљање статичког набоја, потребна је електрична проводљивост капица за гориво и цијеви за гориво аутомобила. Због тога се чађа користи као одличан антистатички агенс.
• Материјал повезан са електронском опремом. Чађа обезбеђује стабилан отпор и зато се користи као материјал повезан са електронском опремом у различитим компонентама дисплеја, магнетним тракама и другим материјалима за снимање. Митсубисхи Цхемицал, на пример, развија чађу са различитим комбинованим функцијама за специјалне примене.

Производња чађе

Чађа се производи термичком разградњом или делимичним сагоревањем помоћу угљоводоника као што је нафта или природни гас. Биљна уља се могу мање користити. Карактеристике чађе варирају у зависности од производног процеса.

Највећи произвођачи су Русија, Украјина, Немачка, САД, Јапан, Индија, Кина. Од домаћих компанија истичу се фабрике чађе из Омска, Иарославла и Низхнекамск.

Технологија

Постоје четири главна начина добијања чађе:

• Процес пећнице. Овај метод омогућава добијање висококвалитетних угљеничних чаура пухањем нафте или нафте из угља (користи се као сировина) у високотемпературном гасу за њихово делимично сагоревање. Ова технологија је погодна за масовну производњу због своје високе ефикасности и омогућава широку контролу карактеристика производа, као што су величина честица или структура.
• Процес канала. У овој методи, дјелимично сагорено гориво (природни плин се најчешће користи као сировина) је у контакту са челичним жлебом који се хлади водом. Као резултат оксидације настају микрочестице чађе, које се таложе у кориту.
• Ацетилен (термални) процес. Чађ се формира топлотном разградњом ацетиленског гаса. Резултујуће чађе има дуже структуре и већу кристалност. Углавном се користи за производњу електрички проводљивих елемената.
• Ламп процесс Метода омогућава добијање производа сакупљањем чађе из пара насталих сагоревањем биљних уља или црногоричног дрвета. Технологија је застарјела и није погодна за масовну производњу, али омогућава генерирање угљика одређене боје. Данас, на полу-рукотворини, чађ за калиграфске штапиће се сакупља у Источној Азији.

ОЈСЦ "Иарославл Тецхницал Царбон"

Компанија је основана 1962. године и један је од светских лидера у производњи чађе. Капацитети омогућавају генерисање више од 200.000 тона производа од 15 брендова, од којих 11 у складу са међународним стандардима АСТМ. 80% чађе се извози у Европу, САД, Азију. Главни партнери су хемијски гиганти Семперит, Гоодиеар, Треллеборг, Мицхелин, Нокиан, Цонтинентал. ИАТУ је у ТОП-5 произвођача угљеника, заузима 2,5% глобалног тржишта.

Омск Тецхницал Царбон ЛЛЦ

Највећа производња чађе у Русији. Опрема омогућава годишње примање до 205.000 тона производа. Постројење је почело са радом 07. априла 1944. године, а пројектни капацитет био је само 10.000 тона.

Од 1992. године, фабрика чађе почела је да истражује прекоморска тржишта. Највећи дио чађе конзумирају руска и европска предузећа као што су Сибур, Мицхелин, Пирелли, Гоодиеар, Цонтинентал АГ. Компанија производи 20 врста угљеника, што одговара државним стандардима и АСТМ стандарду.

АД "Низхнекамсктехглерод"

Компанија је један од водећих произвођача чађе у Руској Федерацији и свету. На производним локацијама се производи 14 врста чађе, које одговарају домаћим и међународним прописима. Главни партнери су домаће компаније Низхнекамсксхина, РТИ-Кауцхук, Органска синтеза, Балаково РТИ, Кварт, Уралски Плант РТИ.