色素炭黑的历史

点击数：1180次    发布时间：2018年6月19日

      在古代我们的祖先就掌握了简易的色素碳黑生产技术，也叫【墨灰】、【乌烟】主要用于制造墨汁和黑色颜料。在殷商时期的甲骨文就是使用碳黑制墨记载文字的。最近研究表明，在更早的河姆渡文化时期，色素碳黑在陶瓷的烧制中就已经普遍应用了。具体表现为：陶系： 夹碳黑陶约占陶器总数的80%，夹砂黑陶约占20%，彩陶仅在河姆渡遗址有零星发现。夹碳黑陶是在绢云母质的粘土中有意识羼和大量的植物茎叶碎末，谷壳等有机质或事先炭化后再羼入陶土烧成，火候较低，在800℃-850℃之间。河姆渡文化的夹炭陶器表面呈黑色很大一部分是在特殊的埋藏条件下产生的变色，原本器表应是班驳的氧化红色。胎质松软，胎厚量轻。器形主要有釜、罐、盆、盘、钵、器盖和器座等。夹砂黑陶质较坚硬，火候稍比夹炭黑陶高，在880℃-930℃之间，器壁较薄，器体较重。

　　到了近代人们通过更高级的技术手段，对于色素碳黑的认识越来越深，是碳氢化合物不完全燃烧或裂化分解而得的碳素微粒。粒子具有微晶结构，碳原子的排列方式类似于石墨，组成六角形平面，通常 3-5个这样的层面组成一个微晶，由于微晶的每个石墨层面中，碳原子的排列是有序的，而相邻层面间碳原子的排列又是无序的，所以又叫准石墨晶体。炭黑的碳晶格中还含有少量的氢、氧等元素。等级是由它们的化学纯度(氧的含量)、表面特性、颗粒度、PH值及挥发性物质的含量等因素来决定的。主要的生产工艺有：炉法、槽法和热裂解法。90%的碳黑作为橡胶的补强材料使用，约有10%的色素碳黑产品用于塑料改性。

　　色素碳黑原生粒子并非以单独地分离状态存在。它们通过物理作用形成聚熔体和聚集体。炉黑聚集体的大小，可以通过工艺的变化来适当调整;而气黑的聚集程度则很难调控。碳黑原始粒子的聚集程度通常被称为“结构”。高聚集度的碳黑被称为高结构碳黑，而低聚集度的碳黑则被称为低结构碳黑。色素碳黑所形成的聚集体则呈现出不规则碎片状结构。

　　色素碳黑的结构可以用DBP(邻苯二甲酸二丁酯)吸收值来测量。根据经验，低结构色素碳黑中，每100g碳黑的DBP吸收值应不高于70ml;而高结构颜料碳黑中，每100g碳黑的DBP吸收值应不低于110ml。中结构碳黑则居于两者之间。结构对颜料碳黑应用性有实质性的影响。(吸油值的测量参照ASTMD-2414 标准或GB/T 10722-2003)