CS232289B1 - Special soot - Google Patents

Special soot Download PDF

Info

Publication number
CS232289B1
CS232289B1 CS835733A CS573383A CS232289B1 CS 232289 B1 CS232289 B1 CS 232289B1 CS 835733 A CS835733 A CS 835733A CS 573383 A CS573383 A CS 573383A CS 232289 B1 CS232289 B1 CS 232289B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
carbon black
determined
special
range
carbon blacks
Prior art date
Application number
CS835733A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS573383A1 (en
Inventor
Karel Svoboda
Frantisek Necesany
Zdenek Kvapil
Original Assignee
Karel Svoboda
Frantisek Necesany
Zdenek Kvapil
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karel Svoboda, Frantisek Necesany, Zdenek Kvapil filed Critical Karel Svoboda
Priority to CS835733A priority Critical patent/CS232289B1/en
Publication of CS573383A1 publication Critical patent/CS573383A1/en
Publication of CS232289B1 publication Critical patent/CS232289B1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

Vynález se týká speciálních sazí připravených z vodných suspenzí sazových mikročástic paletizací s uhlovodíkovými rozpouštědly a vytvarovaných do granulí kulovitého tvaru, případně připravených ve formě prachu. Vzhledem ke svým fyzikálním vlastnostem mají speciální saze rozsáhlá využití jako přísada či plnidlo do plastických hmot, pryží, barev, tiskařských černí apod., nebo jako sorpční či filtrační materiál, případně i jako katalyzátor speciálních oxidačních reakci, nebo v oblasti přípravy nových typů plastických látek vhodných pro výrobky z plastů a elastů s antistatickou úpravou nebo pro přípravu nekovových vodivých materiálů. Přídavkem speciálních sazí se dosáhne vysoké kvality nových plastických hmot, pryží a laků. Využitím speciálních sazí v sorpčních, filtračních i katalytických procesech především v oblasti čištění odpadních vod se dosáhne vysokého stupně vyčištění těchto vod.The invention relates to special carbon blacks prepared from aqueous suspensions of carbon black microparticles by palletizing with hydrocarbon solvents and shaped into spherical granules, or prepared in the form of a powder. Due to their physical properties, special carbon blacks have extensive uses as an additive or filler for plastics, rubbers, paints, printing inks, etc., or as a sorption or filtration material, or as a catalyst for special oxidation reactions, or in the field of preparing new types of plastic substances suitable for products made of plastics and elastomers with antistatic treatment or for the preparation of non-metallic conductive materials. The addition of special carbon blacks achieves high quality of new plastics, rubbers and varnishes. The use of special carbon blacks in sorption, filtration and catalytic processes, especially in the field of wastewater treatment, achieves a high degree of purification of these waters.

Description

Vynález se týká speciálních sazí připravených z vodných suspenzí sazových mikročástic peletizací s uhlovodíkovými rozpouštědly. Speciální saze zformované do tvaru kuliček o velikosti 0,1 až 5 mm, případně v prachovém stavu $e používají jako přísada nebo plnidlo do plastických hmot, kaučuků, barev, laků apod. bučí jako vybarvovací činidlo a nebo jako přísada pro úpravu vodivostních vlastností základních materiálů.The invention relates to special carbon blacks prepared from aqueous suspensions of carbon black microparticles by pelletization with hydrocarbon solvents. Special carbon blacks formed into spheres of 0.1 to 5 mm in size, or in powder form, are used as an additive or filler in plastics, rubbers, paints, varnishes, etc., as a coloring agent or as an additive for modifying the conductivity properties of basic materials.

Vodné suspenze homogenně rozptýlených sazových mikročástic se vesměs získávají při vypírce sazí z proudů plynů vzniklých parciální oxidací surovin obsahujících uhlík, např. při zplyňování ropných a dehtových surovin. Produktem zplyňování uhlovodíkových frakcí je generátorový plyn, který je surovinou pro výrobu technického vodíku a syntézního plynu.Aqueous suspensions of homogeneously dispersed carbon black microparticles are generally obtained by washing carbon black from gas streams formed by partial oxidation of carbon-containing raw materials, e.g. during gasification of petroleum and tar raw materials. The product of gasification of hydrocarbon fractions is producer gas, which is a raw material for the production of technical hydrogen and synthesis gas.

Při parciální oxidaci zplyňované suroviny dochází k rozkladu její části až na elementární uhlík, který je unášen ze zplyňovacího prostoru proudem vyrobeného plynu. V důsledku teplot ve zplyňovacím prostoru je vzniklý uhlík přítomen ve formě sazi, které >jsou jedním z typů tzv. mikrokrystalického uhlíku. Z proudů plynů se odstraňují sazové mikročástice vypíráním vodou za zvýšeného tlaku. Vzniklá suspenze sazí ve vodě se zbavuje sazí jejich peletizací se zplyňovanou surovinou a izolované saze s obsahem zplyňované suroviny se likvidují spalováním.During partial oxidation of the gasified raw material, a part of it decomposes down to elemental carbon, which is carried away from the gasification space by the stream of produced gas. Due to the temperatures in the gasification space, the carbon formed is present in the form of soot, which is one of the types of so-called microcrystalline carbon. Soot microparticles are removed from the gas streams by washing with water under increased pressure. The resulting soot suspension in water is freed from soot by pelletizing it with the gasified raw material, and the isolated soot containing the gasified raw material is disposed of by incineration.

Pro úpravu vodivostních vlastností plastů a elastů se dosud používají převážně acetylenová saze, které se vyrábějí tepelným rozkladem při teplotách kolem 800 QC. Rozklad acetylenu je silně exotermní a uvolněné teplo udržuje průběh pyrolýzy bez přídavku vnějšího tepla. Acetylenové saze mají střední průměr částic 40 až 50 nm, povrch BET v rozmezí 2—1 3-1 až 200 m .g , olejová číslo 3 až 4 cm.g a velmi nízký obsah popela cca 0,1,%. Pro snížení povrchového elektrického odporu plastických materiálů a pryží na hodnoty pod 1.10^ Ohmů je třeba přidat 30 až 60 dílů sazí na 100 dílů základního materiálu. Tento přídavek věak podstatně zhorěuje mechanická vlastnosti nového materiálu v porovnání s původním plastem.To adjust the conductivity properties of plastics and elastomers, acetylene carbon blacks are still mainly used, which are produced by thermal decomposition at temperatures around 800 ° C. The decomposition of acetylene is strongly exothermic and the released heat maintains the course of pyrolysis without the addition of external heat. Acetylene carbon blacks have a mean particle diameter of 40 to 50 nm, a BET surface area in the range of 2-1 3-1 to 200 m .g , an oil number of 3 to 4 cm.g and a very low ash content of about 0.1%. To reduce the surface electrical resistance of plastic materials and rubbers to values below 1.10^ Ohms, 30 to 60 parts of carbon black per 100 parts of the base material must be added. However, this addition significantly worsens the mechanical properties of the new material compared to the original plastic.

Jako vybarvovací přísada nebo plnidlo do plastických hmot, kaučuků apod. se dosud používají převážně retortové a kanálové saze, případně i saze acetylenové. Olejové retortové saze se vyrábějí spalováním aromatických frakcí v retortových pecích. Olejová retortové saze mají střední průměr částic 40 až 50 nm, specifický povrch BET 80 až 150 m2.g-1 a olejové číslo 0,8 až 1,5 ml.g-1. Obsah popela u těchto sazí se pohybuje v rozmezí 0,1 až 1,0%, zbytkový obsah kyslíku činí 0,5 až 1,0 % a obsah karcinogenních látek dosahuje u některých typů sazí až 50 ppm.As a coloring additive or filler for plastics, rubbers, etc., retort and channel carbon blacks, or even acetylene carbon blacks, are still mainly used. Oil retort carbon blacks are produced by burning aromatic fractions in retort furnaces. Oil retort carbon blacks have a mean particle diameter of 40 to 50 nm, a BET specific surface area of 80 to 150 m 2 .g -1 and an oil number of 0.8 to 1.5 ml.g -1 . The ash content of these carbon blacks ranges from 0.1 to 1.0%, the residual oxygen content is 0.5 to 1.0% and the content of carcinogenic substances reaches up to 50 ppm in some types of carbon blacks.

Kanálové saze se vyrábějí spalováním plynných uhlovodíků, nejčastěji zemního plynu, ve speciálních pecích s ocelovou vestavbou, na která se zachycují vzniklá saze. Saze zachycené na vestavbě se odstraňují mechanicky pomocí škrabek. Kanálové saze mají střední průměr částic v rozmezí 10 až 30 nm. Specifický povrch BET ae pohybuje v rozmezí 100Channel carbon black is produced by burning gaseous hydrocarbons, most often natural gas, in special furnaces with a steel insert, on which the resulting soot is collected. The soot collected on the insert is removed mechanically using scrapers. Channel carbon black has an average particle diameter in the range of 10 to 30 nm. The specific BET surface area ae ranges from 100

2-1 až 400 m .g , obsah popela v rozmezí 0,01 až 0,1 %, zbytkový obsah kyslíku v rozmezí 2,5 až 4 % a olejová číslo ad 1,2 do 1,7 ml.g-1. Jako vybarvovací přísada do plastických hmot se používají saze v množství 0,3 až 4 %; při použití sazí jako plnidla do kaučuků se přídavek sazí pohybuje v rozmezí 10 až 50 dílů na 100 dílů suroviny.2-1 to 400 m .g , ash content in the range of 0.01 to 0.1 %, residual oxygen content in the range of 2.5 to 4 % and oil number ad 1.2 to 1.7 ml.g -1 . As a coloring additive for plastics, carbon black is used in an amount of 0.3 to 4 %; when carbon black is used as a filler for rubbers, the addition of carbon black ranges from 10 to 50 parts per 100 parts of raw material.

Nyní bylo zjištěno a experimentálně ověřeno, Ze vhodným řízením technologického režimu parciální oxidace ropných a dehtových surovin se získa^ speciální saze, která mají široký okruh využití.It has now been found and experimentally verified that by appropriately controlling the technological regime of partial oxidation of petroleum and tar raw materials, special carbon blacks are obtained that have a wide range of uses.

Speciální saze připravené z vodných suspenzí sazových částic peletizací s uhlovodíkovými rozpouštědly, zejména z vodné suspenze sazí vzniklé při procesu zplyňováni ropných a dehtových surovin v přítomnosti kyslíkoparní směsi při teplotách 1 350 až 1 *430 °C a tlaku 3 až 3,6 liře ve tvaru granulí o průměru 0,1 až 5 mm, případně ve formě prachu jsou podle vynálezu charakterizovány tím, že vytvarovaná sazová granule i saze ve formě prachu jsou vytvořeny ze základních částic, jejichž střední velikost je v rozmezí 1 až 5 nm, přičemž jejich porézní struktura je vytvořena volnou aglomerací primárních částic nebo sekundárních shluků s mechanickou soudržností stanovenou ná základě pevnosti granulí, která nepřevyšuje hodnotu 1,5 N na vytvarovanou částici, a jodovým číslem v rozmezí 800 až 1 500 mgJ.g1 a/nebo měrným povrchem stanoveným adsorpcí dusíku v rozmezí 800 ažSpecial carbon blacks prepared from aqueous suspensions of carbon black particles by pelletization with hydrocarbon solvents, in particular from aqueous suspensions of carbon black formed during the gasification process of petroleum and tar raw materials in the presence of an oxygen-vapor mixture at temperatures of 1,350 to 1,430 °C and a pressure of 3 to 3.6 bar in the form of granules with a diameter of 0.1 to 5 mm, or in the form of dust, are characterized according to the invention in that the shaped carbon black granules and carbon black in the form of dust are formed from basic particles, the average size of which is in the range of 1 to 5 nm, while their porous structure is formed by free agglomeration of primary particles or secondary clusters with mechanical cohesion determined on the basis of the strength of the granules, which does not exceed 1.5 N per shaped particle, and an iodine number in the range of 800 to 1,500 mgJ.g 1 and/or a specific surface determined by nitrogen adsorption in the range 800 to

2-12-1

250 m .g , hodnotou dibutylftalátové absorpce stanovenou na absorptometru vyšší než 300 ml dibutylftalátu na 100 g sazí, aktivním měrným povrchem stanoveným adsorpcí cetyltrimetylamoniumbromidu v rozmezí 450 až 800 m ,g , obsahem popela nižším než 1,5 56, obsahem vlhkosti nižším než 1,2%, obsahem zbytkových uhlovodíků stanovených extrakcí sirouhlíku nižším než 0,7 %, obsahem síry nižším než 0,95 56, mechanickými nečistotami stanovenými jako zbytek na sítě 0,044 mm v množství nejvýše 0,08 % a obsahem kondenzovaných aromatických uhlovodíků s karcinogenními účinky pod 1 ppm.250 m .g , a dibutyl phthalate absorption value determined on an absorptometer higher than 300 ml of dibutyl phthalate per 100 g of carbon black, an active specific surface determined by adsorption of cetyltrimethylammonium bromide in the range of 450 to 800 m .g , an ash content lower than 1.5 56, a moisture content lower than 1.2%, a residual hydrocarbon content determined by extraction of carbon disulfide lower than 0.7%, a sulfur content lower than 0.95 56, mechanical impurities determined as a residue on a 0.044 mm mesh in an amount of not more than 0.08% and a content of condensed aromatic hydrocarbons with carcinogenic effects below 1 ppm.

Tyto speciální saze, charakterizované uvedenými fyzikálními vlastnostmi, způsobem vzniku a přípravy mají rozsáhlé využití jako přísada či plnidlo do plastických hmot, pryží, barev, tiskařských černí apod. nebo jako sorpční či filtrační materiál, případně i jako katalyzátor speciálních oxidačních reakcí, nebo v oblasti přípravy nových typů plastických látek vhodných pro výrobky z plastů a elastů s antistatickou úpravou nebo pro přípravu nekovových vodivých materiálů.These special carbon blacks, characterized by the above physical properties, method of formation and preparation, have extensive use as an additive or filler for plastics, rubbers, paints, printing inks, etc. or as a sorption or filtration material, or as a catalyst for special oxidation reactions, or in the field of preparing new types of plastic substances suitable for products made of plastics and elastomers with antistatic treatment or for the preparation of non-metallic conductive materials.

Při využití speciálních sazí podle vynálezu jako plnidla při barvení plastů se získají plastické hmoty vyšších užitných vlastností než při použití běžných typů sazí; v oblasti přípravy pryží poskytuje využití sazí podle vynálezu nové typy vysoce houževnatých pryží. Při využití speciálních sazi jako přísady pro úpravu antistatických a vodivostních plastických hmot, pryží a laků se dosáhne srovnatelných elektrických vlastností při podstatně nižším dávkování než u ostatních typů sazí, přičemž mechanické vlastnosti polymeru s přídavkem sazí dle vynálezu jsou lepší než u polymeru s přídavkem např. polovodivýoh acetylenových sazí. Vodivé plastické hmoty lze připravit přídavkem speciálních sazí dle vynálezu, zatímco přídavkem polovodivých acetylenových sazí se nedosáhne měrného vnitřního plastu nižšího než 1 Ohm.cm.When using the special carbon black according to the invention as a filler in the coloring of plastics, plastics with higher utility properties are obtained than when using conventional types of carbon black; in the field of rubber preparation, the use of carbon black according to the invention provides new types of highly tough rubbers. When using the special carbon black as an additive for the treatment of antistatic and conductive plastics, rubbers and varnishes, comparable electrical properties are achieved at a significantly lower dosage than with other types of carbon black, while the mechanical properties of a polymer with the addition of carbon black according to the invention are better than with a polymer with the addition of, for example, semiconducting acetylene carbon black. Conductive plastics can be prepared by adding the special carbon black according to the invention, while the addition of semiconducting acetylene carbon black does not achieve a specific internal plastic lower than 1 Ohm.cm.

Vynález je blíže objasněn v následujících příkladech.The invention is further illustrated in the following examples.

Přikladl.Example.

Speciální saze podle vynálezu, které jsou charakterizovány měrným povrchem stanoveným 2—1 -1 adsorpcí dusíku 908 m .g , jodovým číslem 964 mgJ.g” , aktivním povrchem stanoveným ad2—1 sorpcí cetyltrimetylamoniumbromidu 615 m .g , hodnotou dibutylftalátové absorpce stanovenou na absorptometru 404 ml dibutylftalátu/100 g a mají obsah minerálních popelotvorných látek 0,65 %, obsah síry 0,49 56, obsah vlhkosti 0,32 56, obsah zbytkových uhlovodíků stanovený extrakcí sirouhlíkem 0,43 % a obsah mechanických nečistot stanovený jako zbytek na sítě 0,044 mm činí 0,0043 %, byly přidány společně se stabilizátorem k vysokohustotnímu polyetylénu. Směs byla zpracována a získaný typ plastu s antistatickou úpravou byl podroben testování elektrických a mechanických vlastností. Obsah stabilizátoru byl konstantní a činil .0,2 56. Přídavek sazí byl měněn v rozmezí 6 až 12 %. V tabulce je pro porovnání uveden i původní polymer. Střední velikost základních částic byla 2,65 nm a saze byly vytvarovány do granulí o velikosti 1 až 2 mm. Střední mechanická pevnost částic frakce 1,6 až 2 mm byla 0,35 N na částici. Uhlovodíky s karcinogenními účinky nebyly v sazích nale zeny.The special carbon black according to the invention, which is characterized by a specific surface determined by 2-1 -1 nitrogen adsorption of 908 m .g , an iodine number of 964 mgJ.g ”, an active surface determined by ad2-1 sorption of cetyltrimethylammonium bromide of 615 m .g , a dibutyl phthalate absorption value determined on an absorptometer of 404 ml dibutyl phthalate/100 g and has a mineral ash-forming substance content of 0.65%, a sulfur content of 0.49 56, a moisture content of 0.32 56, a residual hydrocarbon content determined by extraction with carbon disulfide of 0.43% and a mechanical impurity content determined as a residue on a 0.044 mm mesh of 0.0043%, were added together with a stabilizer to high-density polyethylene. The mixture was processed and the obtained type of plastic with antistatic treatment was subjected to testing electrical and mechanical properties. The stabilizer content was constant and amounted to .0.2 56. The addition of carbon black was varied in the range of 6 to 12%. The original polymer is also shown in the table for comparison. The mean size of the basic particles was 2.65 nm and the carbon black was shaped into granules of 1 to 2 mm. The mean mechanical strength of the particles of the 1.6 to 2 mm fraction was 0.35 N per particle. Hydrocarbons with carcinogenic effects were not found in the carbon black.

T a b u 1 k a 1T a b l e 1 k a 1

saze {% hmotnosti) carbon black {% by weight) měrný odpor (Ohm.cm) resistivity (Ohm.cm) pevnost v tahu (MPa) tensile strength (MPa) tažnost (56) ductility (56) 0 0 1016 10 16 28 28 1 100 1,100 6 6 2.107 2.10 7 27,2 27.2 570 570 8 8 148,5 148.5 27,9 27.9 480 480 10 10 29,8 29.8 27,1 27.1 123 123 12 12 10,5 10.5 28,7 28.7 44 44

Příklad 2Example 2

Speciální saze podle vynálezu, charakterizované v příkladě 1, byly použity pro přípravu polovodivé fólie z měkčeného PVC, Mechanické a elektrické vlastnosti fólie jsou uvedeny v tabulce č. 2,The special carbon black according to the invention, characterized in Example 1, was used to prepare a semiconducting film made of plasticized PVC. The mechanical and electrical properties of the film are given in Table 2.

Tabulka 2Table 2

Koncentrace sazí (% hmotnosti) vlastnosti Soot concentration (% by weight) properties 8 8 ,0 ,0 15 15 pevnost v tahu (MPa) tensile strength (MPa) 12,6 12.6 12,2 12.2 11,1 11.1 tažnost (%) elasticity (%) 423 423 381 381 299 299 tvrdost (°Sh) hardness (°Sh) 83 83 86 86 91 91 povrchový el. odpor (Ohm) surface electrical resistance (Ohm) 1 650 1,650 232 232 12,4 12.4

Příklad 3Example 3

Speciální saze podle vynálezu, charakterizované v příkladě 1, byly přidány ke kaučukové směsi s cílem připravit speciální vodivé pryže. Vliv přídavku speciálních sazí na kvalitu materiálu je uveden v následující tabulce:The special carbon blacks according to the invention, characterized in Example 1, were added to a rubber mixture in order to prepare special conductive rubbers. The effect of the addition of the special carbon blacks on the quality of the material is shown in the following table:

Tabulka 3Table 3

Saze (díl/100 dílů kaučuku) Carbon dioxide (part/100 parts rubber) mez pevnosti (MPa) strength limit (MPa) tažnost (*) ductility (*) tvrdost„materiálu (°Sh) hardness of the material (°Sh) vnitřní odpor ((Mim. cm) internal resistance ((Mim. cm) 0 0 7,8 7.8 63 63 1015 10 15 5 5 13,6 13.6 860 860 69 69 108 10 8 8 8 18,2 18.2 960 960 68 68 106 10 6 10 10 15,5 15.5 850 850 70 70 3.105 3.10 5 15 15 16,7 16.7 820 820 75 75 260 260 20 20 14,2 14.2 740 740 79 79 224 224 25 25 ’3,8 ’3.8 600 600 83 83 182 182 30 30 12,9 12.9 400 400 86 86 141 141 40 40 5,3 5.3 - - 87 87 8,1 8.1

Příklad 4Example 4

Speciální saze podle vynálezu, charakterizované měrným povrchem stanoveným adsorpcí 2—1 — 1 dusíku 1 087 a .g , jodovým číslem 1 124 mgJ.g , hodnotou dibutylftalátové absorpce stanovenou na absorptometru 445 ml dibutylftalátu/100 g, aktivním povrchem stanoveným adsorpcí cetyltrimetylamoniumbromidu 693 m^.g-', které mají obsah síry 0,33 %, obsah vlhkosti 0,86 % a obsah zbytkových uhlovodíků stanovený extrakcí CS2 0,29 %, obsah popela 0,67 % a zbytek na sítě 0,044 mm, 0,0020 %, byly použity k přípravě vodivých měkčených PVC plastů. Závislost koncentrace sazí na měrném odporu je uvedena v tabulce č. 4. Pro přípravu byly použity saze se střední velikostí základních částic 2,41 nm vytvarovaná do granulí o velikosti 0,7 až 3 mm, přičemž mechanická pevnost částic frakce 2,5 až 3 mm nepřevýšila hodnotu 1,12 N/čáetici. Obsah uhlovodíků s karcinogenními účinky činil 0,01 ppm.Special carbon blacks according to the invention, characterized by a specific surface area determined by 2-1-1 nitrogen adsorption of 1,087 a.g, an iodine number of 1,124 mgJ.g, a dibutyl phthalate absorption value determined on an absorptometer of 445 ml dibutyl phthalate/100 g, an active surface area determined by cetyltrimethylammonium bromide adsorption of 693 m^.g - ', having a sulfur content of 0.33%, a moisture content of 0.86% and a residual hydrocarbon content determined by CS 2 extraction of 0.29%, an ash content of 0.67% and a residue on a 0.044 mm mesh, 0.0020%, were used to prepare conductive plasticized PVC plastics. The dependence of carbon black concentration on specific resistance is given in Table 4. Carbon black with an average particle size of 2.41 nm, shaped into granules of 0.7 to 3 mm in size, was used for the preparation, while the mechanical strength of particles of the 2.5 to 3 mm fraction did not exceed 1.12 N/particle. The content of hydrocarbons with carcinogenic effects was 0.01 ppm.

Tabulka 4Table 4

Sase (» ha) 0 10 20 25 30 měrný odpor (Oha.cm) 1014 3,1.103 74 1,8 0,5Sase (» ha) 0 10 20 25 30 resistivity (Oha.cm) 10 14 3.1.10 3 74 1.8 0.5

P ř í k 1 a d 5Example 5

Speciální saze podle vynálezu, charakterizované v příkladě 4, byly použity pro přípravu elektrostaticky vodivého laku určeného k nátěru výrobku z PVC. Závislost koncentrace sazí na povrchový odpor lat-u je uvedena v nósledující tabulce.The special carbon black according to the invention, characterized in Example 4, was used for the preparation of an electrostatically conductive varnish intended for coating a PVC product. The dependence of the carbon black concentration on the surface resistance of the lat is given in the following table.

Tabulka 5Table 5

Saze (% hm) 10 12 15 20 40 50 povrchový odpor (Ohm)Carbon black (% wt) 10 12 15 20 40 50 surface resistance (Ohm)

Přiklad 6Example 6

2,1.10'2,1.10'

1,9.10-3 1: 9.10-3

1,1.10·3 1:1.10· 3

250250

Speciální saze podle vynálezu, charakterizované v příkladě 1 byly použity jako vybarvovací přísada k lineárnímu polyetylénu v množství 2,4 %. Směs stabilizačních přísad, lineárního polyetylénu a barvicí přísady byla zhomogenizována na taveninu, ze které byl připraven granulát černého polymeru a použit na výrobky urěené pro styk s poživatinami. Pro porovnání byl připraven granulát, který obsahoval jako vybarvovací přísadu saze, charakterisované měrným povrchem 184 m .g , jodovým číslem 192 mgJ.g, hodnotou dibutylftalátové absorpce 132 ml dibutylftalátu/100 g a měly obsah vlhkosti 1,1%, obsah popela 0,15 % a obsah karcinogenních uhlovodíků 0,04 ppm. Hodnocení stability polymeru, které se provádí měřením indukční periody termooxidace, tj. měřením délky Sasové periody do startu adsorpce kyslíku při dané teplotě, je uvedeno v tabulce S. 6. . Hodnocení mechanických vlastností polymeru se provádělo měřením doby namáhání vyrobeného vzorku 5 zkušebních trubek na pevnost proti vnitřnímu přetlaku při teplotě 80 °C a napětí 4,2 MPa, přičemž ze vzorku zkušebních trubek se sazemi dle vynálezu praskla první trubka po 470 hodinách namáhání a ostatní trubky byly nepoškozeny ještě po 1 290 hodinách zkoušek. U porovnávacího polymeru praskla první trubka po ,38 hodinách, druhá po/3,0 hodinách a třetí po 435 hodinách, kdy byla zkouška mechanických vlastností ukončena. Srovnávací polymer byl připraven se stejným obsahem stabilizačních a vybarvovacíoh přísad.The special carbon black according to the invention, characterized in Example 1, was used as a coloring additive to linear polyethylene in an amount of 2.4%. The mixture of stabilizing additives, linear polyethylene and coloring additive was homogenized to a melt, from which a black polymer granulate was prepared and used for products intended for contact with foodstuffs. For comparison, a granulate was prepared which contained as a coloring additive carbon black, characterized by a specific surface area of 184 m .g , an iodine number of 192 mgJ.g, a dibutyl phthalate absorption value of 132 ml dibutyl phthalate/100 g and had a moisture content of 1.1%, an ash content of 0.15% and a carcinogenic hydrocarbon content of 0.04 ppm. The evaluation of the stability of the polymer, which is carried out by measuring the induction period of thermooxidation, i.e. by measuring the length of the Sasov period until the start of oxygen adsorption at a given temperature, is given in Table S. 6. . The evaluation of the mechanical properties of the polymer was carried out by measuring the stress time of the produced sample of 5 test tubes for strength against internal overpressure at a temperature of 80 °C and a stress of 4.2 MPa, while from the sample of test tubes with carbon black according to the invention, the first tube burst after 470 hours of stress and the other tubes were undamaged after 1,290 hours of testing. In the comparative polymer, the first tube burst after .38 hours, the second after /3.0 hours and the third after 435 hours, when the test of mechanical properties was completed. The comparative polymer was prepared with the same content of stabilizing and coloring additives.

Tabulka indukční perioda termooxidaceTable of induction period of thermooxidation

180 5C ,20 °C (min) (dny)180 5 C ,20 °C (min) (days)

Saze dle vynálezu 3,5 69Carbon black according to the invention 3.5 69

Srovnávací saze 226 56Comparative carbon black 226 56

Příklad 7Example 7

Styrenbutadienový kaučuk s přídavkem stabilizačních a inhibičních přísad byl smísen s různými typy sazí a zpracován na vulkanizát. Vliv typu sazí a jejich přidávaného množství ne vodivostní a mechanické vlastnosti je uveden v následující tabulce.Styrene-butadiene rubber with added stabilizing and inhibiting additives was mixed with various types of carbon black and processed into a vulcanizate. The effect of the type of carbon black and its added amount on the conductivity and mechanical properties is shown in the following table.

Tabulka 7Table 7

Typ sazí Type of soot koncentrace sazí soot concentration měrný odpor specific resistance pevnost v tahu tensile strength průtainoet protainoet (díl/100 dílů kaučuku) (part/100 parts rubber) (Ohm.cm) (Ohm.cm) (MPa) (MPa) (») (») speciální saze special carbon black 5 5 1,3.1013 1,3.10 13 9,1 9.1 600 600 dle vynálezu according to the invention 10 10 9,2.102 9,2.10 2 16,6 16.6 640 640 15 15 3,8.102 3,8.10 2 21,7 21.7 650 650 25 25 2,5.102 2.5.10 2 24,4 24.4 550 550

Pokračováni tabulky 7Table 7 continued

Typ sazí Type of soot koncentrace sazí (díl/100 dílů kaučuku) carbon black concentration (parts/100 parts of rubber) měrný odpor (Ohm.cm) resistivity (Ohm.cm) pevnost v tahu (MPa) tensile strength (MPa) průtažnost («) extensibility («) „ 13 „ 13 acetylenové acetylene 15 15 4,6.10 4,6.10 10, 1 10, 1 540 540 saze soot 25 25 1,7.1013 1,7.10 13 16,1 16.1 570 570 40 40 2,4.106 2,4.10 6 17,8 17.8 460 460 60 60 6,5.102 6.5.10 2 21,2 21.2 390 390 vodivé retortové 15 conductive retort 15 8,2.1012 8,2.10 12 14,5 14.5 630 630 saze soot 25 25 5,5.1010 5.5.10 10 22,3 22.3 680 680 40 40 1,5.103 1.5.10 3 24,0 24.0 640 640 60 60 2,6.102 2,6.10 2 22,8 22.8 550 550 retortové saze retort carbon black 60 60 5,6.108 5,6.10 8 21,7 21.7 300 300 Příklad Example 8 8 Lineární Linear polyetylén s přídavkem polyethylene with addition stabilizátoru byl the stabilizer was smísen s různými typy sazí a zpra- mixed with various types of soot and dust cován ne granulát pro výlisky s antistatickou úpravou. resin granulate for moldings with antistatic treatment. Vliv typů sazí a jejich The influence of soot types and their koncentra- concentration-

ce na vodivostní vlastnosti je uveden v tabulce č. 8.The effect on conductivity properties is given in Table 8.

Tabulke 8 měrný vnitřní odpor (Ohm.cm)Table 8 specific internal resistance (Ohm.cm)

Koncentrace sazí («) Soot concentration («) speciální saze dle vynálezu special carbon black according to the invention acetylenové saze acetylene carbon black vodivé retortové saze conductive retort carbon black 0 0 2.1017 2.10 17 6 6 680 680 - - - - 10 10 28,9 28.9 9,5.1016 9.5.10 16 7.1016 7.10 16 15 15 7,1 7.1 3.1016 3.10 16 5.105 5.10 5 25 25 - - 2,5.103 2.5.10 3 89 89

Příklad 9Example 9

Speciální saze podle vynálezu ve formě prachu o velikosti zrna 0,01 až 0,1 mm byly použity jako katalyzátor při odstraňování HCN z odpadních vod. Odpadní čištěná voda s obsahem 156 mg HCN.l-1 byla smísena se vzduchem a s vodnou suspenzí sazí, která byla připravena rozmícháním prachu ve vodě e po reakční době 45 minut se dosáhlo snížení obsahu HCN v odpadní vodě na 2,5 mg.1-1.Special carbon black according to the invention in the form of a powder with a grain size of 0.01 to 0.1 mm was used as a catalyst in the removal of HCN from wastewater. Waste water containing 156 mg HCN.l -1 was mixed with air and an aqueous suspension of carbon black, which was prepared by stirring the powder in water, and after a reaction time of 45 minutes, the HCN content in the wastewater was reduced to 2.5 mg.l -1 .

Příklad ,0Example ,0

Speciální saze podle vynálezu vytvarované do granulí o velikosti 1 až 3 mm byly použity jako sorpční materiál při čištění kondenzátu znečištěného topným olejem. Vstupní voda obsahovala 196 mg.l“1 ropných látek. Ve vyčištěné vodě byl ještě po průchodu 2,9 m3 vody na 1 kg sorpčního materiálu stanoven obsah nepolárních uhlovodíků nižší než 0,1 mg.1“1 a po průchodu dalších 2,5 m3 čištěné vody/kg sorpčního materiálu byl obsah nepolárních uhlovodíků nižší než 1 mg.11. Objemové prosazení sorpčního filtru bylo 2,8 m3.m~3.h“1.Special carbon black according to the invention, shaped into granules of 1 to 3 mm in size, was used as a sorption material in the purification of condensate contaminated with fuel oil. The inlet water contained 196 mg.l" 1 of petroleum substances. In the purified water, after the passage of 2.9 m 3 of water per 1 kg of sorption material, the content of non-polar hydrocarbons was determined to be lower than 0.1 mg.1" 1 and after the passage of another 2.5 m 3 of purified water/kg of sorption material, the content of non-polar hydrocarbons was lower than 1 mg.1 1 . The volumetric throughput of the sorption filter was 2.8 m 3 .m~ 3 .h" 1 .

Účinnost sorpčního čištění při použití speciálních sazí podle vynálezu byla porovnána —1 s aktivním uhlím o povrchu 1 050 m .g , velikosti zrna 1 mm za použití táže znečištěné vody. Objemové prosezení bylo 3,2 m\m .h-1 a byla získána vyčištěná voda s obsahem 2,5 mg.l-' nepolárních uhlovodíků již po průchodu 1,5 m^ čištěné vody na 1 kg aktivního uhlí.The efficiency of sorption purification using special carbon black according to the invention was compared with activated carbon with a surface area of 1,050 m .g , grain size of 1 mm using the same amount of contaminated water. The volumetric sieving was 3.2 m\m .h -1 and purified water with a content of 2.5 mg.l - ' of non-polar hydrocarbons was obtained after passing 1.5 m^ of purified water per 1 kg of activated carbon.

Claims (1)

PŘEDMĚTSUBJECT VYNÁLEZUOF THE INVENTION Speciální saze připravené z vodných suspenzí sazových částic peletizací s uhlovodíkovými rozpouštědly, zejména z vodné suspenze sazí vzniklé při procesu zplyňování ropných a dehtových surovin v přítomnosti kyslíkoparní směsi při teplotách 1 350 °C až 1 430 °C a tlaku 3 až 3,6 MPa, ve tvaru granulí o průměru 0,1 až 5 mm, případně ve formě prachu vyznačené tím, že vytvarované sazové granule i saze ve formě prachu jsou vytvořeny ze základních částic, jejichž střední velikost je v rozmezí 1 až 5 nm, přičemž jejich porézní struktura je vytvořena volnou aglomerací primárních částic nebo sekundárních shluků s mechanickou soudržností stanovenou na základě pevnosti granulí, která nepřevyšuje hodnotuSpecial carbon black prepared from aqueous suspensions of carbon black particles by pelletizing with hydrocarbon solvents, in particular from aqueous suspensions of carbon black formed by the gasification process of petroleum and tar feedstocks in the presence of an oxygen-vapor mixture at temperatures of 1 350 ° C to 1 430 ° C and 3 to 3,6 MPa; in the form of granules with a diameter of 0.1 to 5 mm, possibly in the form of dust, characterized in that the shaped carbon black granules and the carbon black in the form of dust are formed from basic particles whose mean size is in the range 1 to 5 nm. formed by free agglomeration of primary particles or secondary agglomerates with mechanical cohesion determined on the basis of granule strength not exceeding 1,5 N na vytvarovanou částici, a jodovým číslem v rozmezí 800 až 1 500 mgJ.g a/nebo 2-1 mšrným povrchem stanoveným adsorpcí dusíku v rozmezí 800 až 1 250 m .g , hodnotou dibutyl ftalátové adsorpce stanovenou na absorptometru vyšší než 300 ml dibutylftalátu na 100 g sazí, aktivním měrným povrchem stanoveným adsorpcí cetyltrimetyl-amoniumbromidu v rozmezí 450 až 800 m2.g-1, obsahem popela nižším než 1,5 %, obsahem vlhkosti nižším než 1,2 %, obsahem zbytkových uhlovodíků stanovených extrakcí siruuhlíkem nižším než 0,7 %, obsahem síry nižším než 0,95 %, mechanickými nečistotami stanovenými jako zbytek na sítě 0,044 mm v množství nejvýše 0,08 % s obsahem kondenzovaných aromatických uhlovodíků s karcinogenními účinky pod 1 ppm.1.5 N per shaped particle, and an iodine value in the range of 800 to 1500 mgJ.ga/or 2-1 specific surface area determined by nitrogen adsorption in the range of 800 to 1 250 mg, with a dibutyl phthalate adsorption value determined on an absorptometer of greater than 300 ml of dibutyl phthalate per 100 g of carbon black, active surface area determined by adsorption of cetyltrimethyl ammonium bromide in the range 450 to 800 m 2 .g -1 , ash content less than 1,5%, moisture content less than 1,2%, residual hydrocarbon content determined by extraction carbon disulfide of less than 0,7%, a sulfur content of less than 0,95%, of mechanical impurities determined as a residue on 0,044 mm sieves in an amount of not more than 0,08% containing condensed aromatic hydrocarbons with carcinogenic effects below 1 ppm.
CS835733A 1983-08-02 1983-08-02 Special soot CS232289B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS835733A CS232289B1 (en) 1983-08-02 1983-08-02 Special soot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS835733A CS232289B1 (en) 1983-08-02 1983-08-02 Special soot

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS573383A1 CS573383A1 (en) 1984-05-14
CS232289B1 true CS232289B1 (en) 1985-01-16

Family

ID=5402785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS835733A CS232289B1 (en) 1983-08-02 1983-08-02 Special soot

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS232289B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS573383A1 (en) 1984-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5527518A (en) Production of carbon black
EP0204700B1 (en) Activated carbon adsorbent with increased heat capacity and the production thereof
US4755371A (en) Method for producing carbon black
KR20190138862A (en) Particle Systems and Methods
US3533961A (en) Method of producing spherical pellets of activated carbon
CN1260816A (en) Carbon-containing heterogeneous aggregates and methods for their preparation
CN1255148A (en) Elastomeric compositions incorporating metal-treated carbon blacks
CA1073582A (en) Process for imparting antistatic properties to plastics
WO1993010195A1 (en) Carbon blacks and their use in rubber applications
US4228037A (en) Spherical activated carbon having low dusting property and high physical strength and process for producing the same
US3523812A (en) Modified furnace carbon black
HUP0200589A2 (en) Soot, process for producing it and use
EP0003837B1 (en) Process for producing carbon black pellets and the pellets so produced
US2914418A (en) Manufacture of carbon black from liquid hydrocarbons
EP2505556A1 (en) Sulfur removal using ferrous carbonate absorbent
CS232289B1 (en) Special soot
US3333979A (en) Method of treating carbon black
EP0281636B1 (en) Process for producing filler from coal
Bansal et al. Carbon black
US3353980A (en) Process of modifying furnace carbon black
JP4708409B2 (en) Molded activated carbon for waste gas treatment and method for producing the same
JP2022158415A (en) Carbon black and method for producing carbon black
US3340080A (en) Production of oil-impregnated carbon black
CS224289B1 (en) Technically pure carbon
CN100366667C (en) Carbon Black and Its Uses