炭黑是一種碳素材料,廣泛用于顏料、橡膠、塑料等行業(yè)中。按照制造工藝的不同,炭黑可以分為耐磨炭黑和普通炭黑。耐磨炭黑與普通炭黑的制造工藝有以下幾個方面的區(qū)別。
1. 原料選擇
耐磨炭黑和普通炭黑的原料選擇有所不同。普通炭黑通常采用天然氣或石油作為碳源,經(jīng)過燃燒或熱解后制備而成。而耐磨炭黑則需要采用高質(zhì)量的原材料,如好氧爐氣,煉鋼爐氣等。這些原料中含有高濃度的多環(huán)芳烴,有利于生成更大的炭黑顆粒,從而提高了其耐磨性能。
2. 生產(chǎn)工藝
普通炭黑的生產(chǎn)工藝相對簡單,大致可以分為三步:加熱、燃燒和冷卻。在加熱過程中,將原料加入爐內(nèi)并加熱至一定溫度;在燃燒過程中,將原料燃燒產(chǎn)生的煙氣引入冷卻器中,經(jīng)過冷卻后得到炭黑;在冷卻過程中,將炭黑與空氣充分接觸,去除殘留的有害物質(zhì)。
耐磨炭黑的生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜,需要經(jīng)過多個步驟才能得到合格產(chǎn)品。一般來說,耐磨炭黑的制備工藝包含了預(yù)熱、催化、熱解、冷卻、打包等多個步驟。在預(yù)熱過程中,將原料加熱至一定溫度;在催化過程中,使用催化劑,促進(jìn)原料分解;在熱解過程中,將原料加熱至高溫,促進(jìn)分解反應(yīng),生成炭黑;在冷卻過程中,冷卻炭黑,使其達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài);最后,在打包過程中,將炭黑包裝成符合要求的包裝。
3.生產(chǎn)設(shè)備
普通炭黑的生產(chǎn)設(shè)備相對簡單,一般采用爐子、冷卻器等基本設(shè)備即可完成制備過程。而耐磨炭黑的生產(chǎn)設(shè)備相對復(fù)雜,需要采用更高級的技術(shù)和設(shè)備。比如,耐磨炭黑一般采用立式反應(yīng)器進(jìn)行炭化,采用高速混合機進(jìn)行炭黑顆粒的精細(xì)化處理,采用高速卷板機進(jìn)行產(chǎn)品的打包。
4.性能差異
耐磨炭黑與普通炭黑在性能上也存在較大差異。普通炭黑的顆粒較小,表面積較大,其填充效果較好,可以增強橡膠和塑料的硬度和強度,但其耐磨性能較差。而耐磨炭黑的顆粒較大,表面積較小,其填充效果較差,但其耐磨性能較強,可以用于制備高級工業(yè)橡膠制品、高級工程塑料等高性能產(chǎn)品。
耐磨炭黑和普通炭黑的制造工藝存在較大差異,從原料選擇、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備以及性能差異四個方面來比較,耐磨炭黑的制備過程更加復(fù)雜,需要采用更高級的技術(shù)和設(shè)備,但其耐磨性能更強,能夠滿足制備高性能產(chǎn)品的要求。