色素炭黑的特点|色素炭黑工艺|色素炭黑生产方法
色素炭黑的特点 1.与其他颜料相比，炭黑有更好的着色力和遮盖力。 2.与其他颜料相比，炭黑有非常优异的耐热性、耐化学性和耐光性。 3.由于炭黑的粒径只有几个纳米到几十个纳米，孔隙率达90%，又是无机材料，因此普通炭黑很难稳定地分散到有机的树脂体系中，而经过严格控制和特殊改性工艺生产的色素炭黑则能很好的在涂料、油墨和塑胶体系中体现分散性。
4.与橡胶炭黑相比，色素炭黑对黑度、着色力、表面活性、导电性、灰分、甲苯透光率、分散性、流动性等品质指标有着更多、更特殊的要求。
1.炉法就是在密闭的反应炉中，将气态烃（一般是天然气）或者液态烃（一般是煤焦油或蒽油）作为原料，供以适量的空气，在反应炉内形成密闭的湍流系统，在高温下经热氧化而分解生成炭黑（所生成的炭黑性能可通过猝熄火焰来控制），然后冷却并使用过滤系统把产成的炭黑从气烟中分离出来。炉法的特点是原材料的选择范围很广，且生产出的炭黑性能多种多样。
其中使用气态烃为主要原料的称为气炉法，使用液态烃为主要原料的称为油炉法。
油炉法和其他炭黑制造方法相比，能制造性能各异的炭黑品种，且具有工艺调节手段多，单位产能和热能利用率高，原料消耗和综合能耗低以及成本低等特点，因此已经成为炭黑制造的主导方法，目前全球95%以上的炭黑都是采用油炉法制造的。
2.槽法是将固态烃（粗蒽）或液态烃（蒽油）经气化釜气化后，和可燃性气体（一般使用天然气，也可使用焦炉煤气或水煤气）混合后作为原料，由环形布置的管网送入自然通风的火房，在槽钢下通过数以千计的瓷制火嘴进行不完全燃烧，形成鱼尾形的扩散火焰，其还原层与缓慢往复运动的槽钢相接触，使裂解生成的炭黑沉积在槽钢表面，经槽钢面冷却收集生成炭黑的工艺。这种工艺生产出来的色素炭黑收率较炉法偏低，但原生粒子粒径小，在黑度和着色力方面均有更好的表现。
无槽混气法是气法生产炭黑时火房不设槽钢的气法炭黑改进工艺，生产中只收集烟气中悬浮的炭黑。无槽混气法与槽法相比，生产能力较大，但由于取消了槽钢，对火焰的控制不如槽法和滚筒法，生成炭黑的黑度比槽法或滚筒法稍低。
炭黑的粉状和粒状
色素炭黑有两种物理存在形式：粉状和粒状。粉状易分散但运输成本高，使用时易污染环境。粒状炭黑扬尘小、密度高、更便于运输，但相对于粉状炭黑较难分散。炭黑聚集体的存在状态1.平均原生粒径 色素炭黑的原生粒子是由许多叠合层面所组成。在很大程度上，生产工艺决定其原生粒子的粒径大小。在炉法生产的炭黑中，因为生产工艺可调节的手段较多、自动化程度高，原生粒子粒径的变化范围最大：从10纳米到80纳米。原生粒子的平均粒径和粒径分布从根本上决定了色素炭黑的性能，特别是其黑度和着色力。 图一 炭黑性能随粒径变化而变化的规律2.结构 色素炭黑原生粒子并非以纳米级单独的分离状态存在。它们通过物理作用形成聚熔体和聚集体。炉法炭黑的聚集程度可以通过工艺的变化来调整；而接触法炭黑的聚集程度因其开放式的工艺则很难调控。炭黑原始粒子的聚集程度通常被称为“结构”。高聚集度的炭黑被称为高结构炭黑，而低聚集度的炭黑则被称为低结构炭黑。 图二 炭黑性能随结构变化而变化的规律
3.表面活性 炭黑主要由碳元素组成，含碳量为90%～99%左右，炭黑中也含有少量的氧、氢、氮和硫等元素。这里所说的表面活性，对于酸性炭黑是指在炭黑粒子表面生成的含氧表面基团的多少，这些酸性表面基团主要为羧基、酚羟基、 醌基、内酯基等；对于碱性炭黑是指炭黑表面的碱性氧化物，它们影响着炭黑的理化性能，如润湿分散性，催化活性以及电化学性能。 图三 炭黑性能随表面活性变化而变化的规律
