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據(jù)記載,中國(guó)是世界上最早生產(chǎn)炭黑的國(guó)家之一。在古時(shí)候,人們焚燒動(dòng)植物油、松樹(shù)枝,收集火煙凝成的黑灰，用來(lái)調(diào)制墨和黑色顏料。這種被稱(chēng)之為“炱”的黑灰就是最早的炭黑。 1821 年人們?cè)诒泵赖貐^(qū)首次用天然氣為原料生產(chǎn)炭黑，從此炭黑不再是“炱”那么簡(jiǎn)單,它是“氣態(tài)或液態(tài)的碳?xì)浠衔镌诳諝獠蛔愕臈l件下進(jìn)行不完全燃燒或熱裂分解所生成的無(wú)定形碳，為疏松、質(zhì)輕而極細(xì)的黑色粉末”。大片油氣田相繼開(kāi)采,源源不斷的原料供應(yīng)推動(dòng)炭黑生產(chǎn)由手工操作邁入了大規(guī)模工業(yè)化時(shí)代。 1912 年人們發(fā)現(xiàn)炭黑對(duì)橡膠具有補(bǔ)強(qiáng)作用,從此炭黑逐漸成為橡膠工業(yè)不可缺少的原材料。目前世界橡膠工業(yè)原材料耗用量排在第一位的是生膠,第二位的是炭黑；換言之，炭黑已成為消費(fèi)量最大的橡膠配合劑。炭黑的耗用量一般占橡膠耗用量的40%～50% ，也就是說(shuō)，在橡膠配方中,通常每使用2 份橡膠就會(huì)搭配使用1 份炭黑。
炭黑的生產(chǎn)工藝
生產(chǎn)顏料炭黑的原料是石油產(chǎn)品和瀝青煤焦油產(chǎn)品。通過(guò)烴類(lèi)在高溫下不完全燃燒或熱解而成。 1）燈黑生產(chǎn)工藝 歷史上最早的炭黑生產(chǎn)法是燈黑生產(chǎn)工藝，在該工藝過(guò)程中，原料在直徑大至1.5m的平坦的燃燒鐵盤(pán)上燃燒，含有炭黑的燃燒氣體由內(nèi)鋪有磚塊的排氣罩收集，然后通過(guò)彎管（彎折1/4）和通火管到達(dá)沉積的裝置。為了控制所產(chǎn)炭黑的特性，應(yīng)當(dāng)保證在燃燒盤(pán)和排氣罩之間的間隙附近，原料主要作不完全燃燒。而在稍進(jìn)管道里面，燃燒在氧氣不足下發(fā)生熱烈解，因而形成較大的炭黑顆粒，由于這些原因，組成較寬范圍的粒徑分布，主要特征為顆粒粗大。由于在燃燒盤(pán)和排氣罩間隙間形成的顆粒只有小部分能與空氣中的氧份接觸，因此這些炭黑只有少量的表面氧化物，相應(yīng)的PH值呈中性，并且揮發(fā)份極少。 2) 氣黑的生產(chǎn)工藝 氣黑此名稱(chēng)源于其生產(chǎn)過(guò)程：原料烴加熱時(shí)先氣化，然后由可自燃的氣體（供以能量）作為載體帶到燃燒器內(nèi)，炭黑在這些蝙蝠形的燃燒器所發(fā)出的大量扇形的火焰中生成。由于每束火焰都較小且在空氣中燃燒，炭黑的形成，與燈黑生產(chǎn)工藝很不同（不完全燃燒）。在此炭黑顆粒很細(xì)，根據(jù)不同種類(lèi)，平均粒徑在10~30nm之間，氣黑平均粒徑為13nm。燃燒的火焰上，是一個(gè)緩慢旋轉(zhuǎn)的充水轉(zhuǎn)鼓，炭黑在轉(zhuǎn)鼓上沉積，在經(jīng)刮到把炭黑刮走，當(dāng)溫度仍高時(shí)，新生成炭黑與空氣中的氧接觸，于是發(fā)生部分氧化，形成了大量的酸性基團(tuán)，相應(yīng)氣黑PH值介于酸性范圍。并可得到約6%的揮發(fā)份，代表其表面氧化物含量。 3） 槽黑的生產(chǎn)工藝 這種生產(chǎn)工藝以天然氣作原料，槽黑的工藝與氣黑生產(chǎn)工藝的氣體燃燒過(guò)程相似，天然氣燃燒，發(fā)出許多扇形火焰，得到的產(chǎn)品與氣黑類(lèi)似，而不同的是這里采用了平坦的水冷U形槽作為炭黑的沉積槽。由于生態(tài)和經(jīng)濟(jì)原因，許多年前就停止了這種方法的使用。而氣黑的生產(chǎn)不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響，而此氣法炭黑工藝仍在運(yùn)用。 4） 爐黑生產(chǎn)工藝 氣黑是在開(kāi)放大氣中生產(chǎn)的，但爐黑生產(chǎn)工藝則是在缺氧條件下的密閉爐中進(jìn)行的。使用的不是許多束小火，而是一團(tuán)大火焰，以油類(lèi)作原料，并加入可燃?xì)怏w使之達(dá)到爐內(nèi)所需溫度。而改變爐黑生產(chǎn)工藝條件，可得到所需要之顏料黑。比如：不同條件下，炭黑可達(dá)到廣闊的平均粒徑范圍，從80nm到小至15nmj，更直到細(xì)小至氣黑那樣小的顆粒。但對(duì)于同一粒徑，氣黑和爐黑還是有區(qū)別的，主要是表面化學(xué)不同。爐黑產(chǎn)品較為粗糙，平均粒徑為40nm。此外，當(dāng)采用爐黑生產(chǎn)工藝時(shí)，可加入少量的堿性化合物或其它添加劑以改變聚集體的聚集度和類(lèi)型，由此可得到高結(jié)構(gòu)或低結(jié)構(gòu)的炭黑。 由于爐黑是在幾乎低于大氣壓及空氣不足條件下生產(chǎn)出來(lái)的。所以它們大部分缺乏酸性表面氧化物，然而卻發(fā)現(xiàn)了其面所提到的呈堿性反應(yīng)的吡喃酮結(jié)構(gòu)。關(guān)于爐黑的堿性PH值，是因?yàn)樵诮K止炭黑生成時(shí)噴射淬化冷水中加入堿土，以及為降低結(jié)構(gòu)而添加的堿性鹽。另外，如果此爐黑不再進(jìn)行氧化后處理，則其揮發(fā)份含量較低。