ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ОРГАНИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ Органические пигменты из "Химия и технология пигментов Издание 4" Начало применения черных углеродсодержащих пигментов относится ко временам глубокой древности. Изобретателями способов получения сажи следует считать китайцев они сжигали древесное, сезамовое и другие масла под фарфоровым конусом и 3—4 раза в час пером сметали осевщую на конус сажу. В Китае сажу применяли для изготовления туши для письма, и с этой целью ее растирали с рыбьим клеем. [c.541] В начале XV в. в Западной Европе сажу начали применять для изготовления типографских красок, в связи с чем ее произ водство начало быстро развиваться. Бурный рост производства сажи относится к концу XIX в., когда было найдено, что введение сажи в резину значительно повышает прочность последней. С этого времени резиновая промышленность становится основным потребителем сажи, мировое производство которой достигает в настоящее время 800 000 т в год. [c.541] В промышленности применяются сажи различного качества, которое в конечном счете зависит от исходного сырья и метода производства. [c.541] Основные виды сажи канальная газовая, печная газовая, термическая газовая — из природного газа. Печную газовую сажу иногда получают из нефтяных масел. В небольшом количестве вырабатывается также ацетиленовая сажа. [c.541] Наиболее широкое применение в лакокрасочной и полиграфической промышленности находит канальная газовая сажа, причем для высококачественных покрытий и печати выпускаются специальные виды сажи. [c.541] Газовая термическая Форсуночная. . . . [c.542] По величине частиц сажа занимает особое место среди пигментов Величина частиц сажи колеблется от 10 до 600 нм. Наиболее дисперсной является газовая канальная сажа, состоящая из частиц диаметром 10—40 нм, ламповая сажа состоит из частиц диаметром 120—180 нм, газовая термическая сажа — 280— 320 нм [2]. [c.542] Удельная поверхность частиц размером 10 нм составляет 290 м /г, 80 нм —40 м7г, 280 нм — 10 м /г, С уменьщением диаметра частиц черный цвет сажи приобретает более глубокий оттенок, а интенсивность ее увеличивается. Однако такая зависимость существует только для частиц величиной более 25 нм дальнейщее уменьшение диаметра частиц сажи вызывает медленное падение ее интенсивности. Интенсивность сажи при величине частиц менее 25 нм по данным одних исследователей снижается из-за полупрозрачности таких мелких частиц, а по данным других исследователей — из-за их плохой диспергируемости. [c.542] Маслоемкость сажи, частицы которой не имеют пор, зависит только от суммарной поверхности частиц и с уменьщением размеров частиц увеличивается. Маслоемкость термической сажи равна 50—80, ламповой — 100—120, канальной — 200, ацетиленовой— 250 и выше. От величины первичных частиц зависит также способность сажи диспергироваться чем меньше размеры частиц сажи, тем хуже она диспергируется. [c.542] Частицы сажи имеют, как правило, форму сферическую или близкую к ней. Частицы кеправилькой формы с кеправильны.ми участками поверхности встречаются редко они являются, по-видимому, продуктами разрушения вторичных образований. [c.542] Качество сажи определяется не только величиной ее частиц, но и химическими свойствами их поверхности. [c.543] Если сажу -нагревать в тигле при 950—970°С, то происходит падение веса сажи, что является следствием процессов, протекающих на поверхности сажевых частиц. Во время образования сажевой частицы на ее поверхности адсорбируется кислород, который, вступая в химическую реакцию с поверхностными атомами углерода, образует сложные комплексы состава СхОу. Образованием таких комплексов и объясняется трудность удаления из сажи адсорбированного ею кислорода. При нагревании сажи примерно до 1000 °С часть образовавшихся комплексов разрушается, а освободившийся кислород выделяется в виде СО и — в значительно меньшем количестве — СОг, в результате чего падает вес сажи. [c.543] В результате испарения воды, которая вбрызгивается в поток сажевых частиц для их охлаждения. Переход этих солей в раствор вызывает повышение величины pH до 9 и даже 11. Такие сажи называются щелочными . [c.544] Комплексы СхОу, находясь на поверхности сажевых частиц, действуют на сажу как диспергатор они вызывают быстрое диспергирование и смачивание сажи пленкообразователями. Улучшая диспергирование сажи, комплексы С Оу тем самым углубляют ее тон. [c.544] Все виды сажи обладают адсорбционной способностью, хотя и в разной степени. Величина адсорбционной способности сажи характеризует ее активность. Она зависит от величины поверхности частиц и от поверхностных химических явлений. [c.544] Сажа обладает высокой стойкостью к действию кислот, щелочей, света, высоких и низких температур. [c.544] Благодаря высокой укрывистости, интенсивности, светостойкости и инертности сажа является наиболее распространенным черным пигментом. Она широко применяется в лакокрасочной промышленности для производства черных красок и эмалей, но значительно большие количества ее используются в полиграфической промышленности в различных видах красок для печати типографских, литографских и др. Много сажи требуется электротехнической промышленности для производства щеток и углей в дуговых лампах. Но основным потребителем сажи в настоящее время является резиновая промышленность, использующая свыше 80% мирового производства сажи. Такое большое потребление сажи резиновой промышленностью объясняется способностью сажи при введении в резиновые ( Яеси значительно увеличивать прочность резины. Так, если сопротивление разрыву вулканизованного натурального каучука равно 200 кгс/см , то при введении на 100 вес.ч. каучука 35 вес.ч. сажи эта величина повышается до 300 кгс/см . Влияние сажи на прочность синтетических каучуков еще больше резина из бутадиен-стирольного каучука имеет сопротивление разрыву 14 кгс/см , а при содержании на 100 вес. ч. каучука 50 вес. ч. сажи эта величина возрастает до 210—220 кгс/см . [c.545] Производство сажи основано на процессах неполного сгорания или термического распада органических веществ. Горение и сажеобразование изучались в большом числе работ, но до сих пор полностью не исследованы, так как образование сажи — сложное явление, состоящее из ряда параллельно идущих процессов термического распада углеводородов, сгорания их частиц и т. п. [c.545] По современным представлениям при сгорании углеводородов в зоне горения под влиянием высокой температуры происходит последовательное отщепление водорода от частиц углеводородов, в результате чего выделяется углерод и образуются элементарные шестигранники плоской сажевой решетки 3—5 параллельно расположенных плоских решеток образуют, как было указано выше, кристаллит — элемент, из которого построена сажевая частица. [c.545] Вернуться к основной статье