REKLAMA

Newsletter

Dołącz do newslettera:
Zaznacz, jakie informacje Cię interesują:

Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych przez wydawcę serwisu rynekfarb.pl w celu realizacji usługi „Newsletter rynekfarb.pl". Zapoznałem/zapoznałam się z pouczeniem dotyczącym prawa dostępu do treści moich danych i możliwości ich poprawiania. Jestem świadom/świadoma, iż moja zgoda może być odwołana w każdym czasie, co skutkować będzie usunięciem mojego adresu e-mail z listy dystrybucyjnej usługi.

Potwierdzam zaznajomienie się z Instrukcją dla subskrybentów oraz z Polityką prywatności.

Kliknij i zapisz się bezpłatnie do naszego newslettera ›

Pigment carbon black

Podstawowym składnikiem pigmentu carbon black jest węgiel. Głęboka czerń z dużą siłą krycia zadecydowała o jego szerokim wykorzystaniu w roli związku barwiącego. Jest również używany przy produkcji opon samochodowych, w elektronice jako element o wysokiej przewodności, a także w różnych gałęziach przemysłu w celu ochrony przed promieniowaniem UV.

carbon black

fot. Jrtb (stockfreeimages.com)

Pigment ten uznać można za młodszego brata sadzy, którą już w starożytnym Egipcie stosowano do pisania na papirusie. Na skalę przemysłową carbon black zaczęto produkować po opracowaniu kanałowej metody otrzymywania sadzy (1892), a następnie metody piecowej (1947), stosowanej dziś najczęściej.

Produkcja

Wytwarzanie tego pigmentu polega na spalaniu różnego rodzaju surowców na bazie węglowodorów (czyli olejów lub naturalnych gazów) przy ograniczonym dostępie do powietrza. Stosując najpopularniejszą obecnie metodę piecową spala się naftę lub olej węglowy w gazie o wysokiej temperaturze. Sposób ten jest wygodny, ponieważ pozwala w dużym stopniu kontrolować parametry pigmentu takie jak wielkość cząstek i struktura, które wpływają na jego właściwości (kolor, siłę krycia, przewodność). Inne techniki otrzymywania carbon black to metoda kanałowa (w której sadza osadza się na profilu stalowym), acetylenowa (wybuchowy rozkład acetylenu) oraz lampowa (najstarsza, polegająca na zebraniu sadzy z dymu wydzielonego przy spalaniu oleju lub drewna).

Właściwości i zastosowania

Podstawowym zastosowaniem pigmentu carbon black jest barwienie. Dodaje się go do tuszów drukarskich oraz farb. Niewielkie jego ilości znajdują się niekiedy nawet w farbach białych, by zredukować ich jasność. Ponieważ pigment ten jest stabilny w wysokich temperaturach, nadaje się również do barwienia żywic i warstw formowanych cieplnie. Skutecznie chroni przed promieniowaniem UV (absorbuje je), zwiększa wytrzymałość i odporność na warunki atmosferyczne, dlatego chętnie stosują go również wytwórcy samochodów (zderzaki, opony, rury). Ze względu na swoją grafitopodobną strukturę krystaliczną carbon black przewodzi prąd elektryczny, co umożliwia np. nakładanie powłok samochodowych przez elektrodepozycję. Jego właściwości elektryczne wykorzystuje się także, aby przeciwdziałać elektryzowaniu się różnych elementów. Wreszcie z jego dobrodziejstw korzystają także producenci nowoczesnego sprzętu elektronicznego – w wyświetlaczach „oddziela się” za jego pomocą poszczególne piksele, zapobiegając ich zlewaniu się, co gwarantuje wysoką jakość obrazu.

A jeśli chcesz wiedzieć więcej…

Nie każda próbka pigmentu carbon black ma dokładnie takie same właściwości. Wszystko zależy od metody jego otrzymywania, a właściwie od struktury, którą uzyskuje się przy produkcji różnymi technikami. Kluczowe trzy parametry fizykochemiczne tego pigmentu to rozmiar cząsteczki, struktura (rozumiana jako długość formowanych łańcuchów cząsteczek) oraz grupy funkcyjne na powierzchni cząsteczek.

Zależność jest prosta – im mniejsze są cząsteczki pigmentu, tym bardziej intensywny jego kolor i tym lepszą wykazuje siłę krycia. Niestety z pigmentu o tak doskonałej sile krycia trudno jest uzyskać dyspersję, ponieważ małe cząsteczki mają tendencję do zbijania się w skupiska (koagulaty). Podobnie wygląda zależność w przypadku struktury – im większe łańcuchy cząsteczek, tym łatwiej uzyskać dyspersję ale zmniejsza się siła krycia. W przypadku dłuższych łańcuchów mamy jednak do czynienia z dodatkową korzyścią – pigment o takiej strukturze lepiej przewodzi prąd. Grupy funkcyjne mają natomiast duże znaczenie przy produkcji farb i lakierów. Jeśli bowiem wprowadzimy na powierzchnię cząsteczek pigmentu „przyjazne” grupy funkcyjne (takie jak grupy hydroksylowe), łatwiej ulegnie on rozproszeniu w emulsji i będzie równomiernie rozprowadzony w całej objętości farby.

Opracowano na podstawie:
[1] About Carbon Black, Mitsubishi Chemical
[2] Carbon Black, Kolorjet Chemicals
[3] K. Pianoforte, Black and white pigments market: carbon black and titanium dioxide pigments manufacturers share their latest offerings, Coatings World 2012.

Czytaj również

Oceń artykuł:
Oceń pozytywnieOceń negatywnie
100%
0%
Ocen: 2
Loading...Loading...
Napisz do redakcji
Podziel się

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

 REKLAMA