碳黑(carbon black),又名炭黑,是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,范围从10~3000m2/g,是含碳物质(煤、天燃气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。比重1.8-2.1。由天燃气制成的称“气黑”,由油类制成的称“灯黑”,由风煤制成的称“风煤黑”。此外还有“槽黑”、“炉黑”。不同极性的高聚物与炭黑组成共混体系的极性越大,炭黑临界体积分数就越大,意味着体系的导电性下降,因为炭黑表面含有很强的极性基团,基体极性大,作用增强,这时强度增加,却妨碍导电粒子自身的凝集,以致导电性差。
造纸色浆用色素炭黑用来造纸的优势:
相容性好。色浆的水溶性强,呈弱碱性,选用的分散剂、润湿剂等助剂,均与造纸添加剂有互补增效作用,体系相容适配性好。着色力强。依靠助剂的作用,碳黑粒子不但能渗透到纸纤维中,而且还能粘附在纸纤维上,着色力与留着性能远高于使用碳黑造纸。提高强度。由于色浆比碳黑粉体的着色力强,达到同样黑度的固体用量只有其三分之一,纸纤维中粉料减少、纤维结合力明显提高,纸张的撕裂强度和耐破强度均有提高。根据不同的研磨物质,有金刚砂纸和人造金刚砂纸、玻璃砂纸等多种。
衡量色素炭黑好坏的重要考量因素
先看黑度也就是我们说的反射率,在大部分情况下也反映了该炭黑的原始粒径,是衡量该炭黑的市场价格的重要参数之一。反射率越低,炭黑黑度越高,粒径也越小。反之亦然。其次是挥发份,炭黑表面携带含氧基团的数目,反映了炭黑的表面物理性能、电化学性能和应用性能,也是衡量该炭黑的市场价格的重要参数之一。第三个就是结构,炭黑结构是炭黑微粒子聚集体形成的链枝程度的表征值,它表示了炭黑内部的空隙程度。通常以吸油值(DBP吸收值)表示。颜料在应用过程中都必须分散到符合光学性能的微粒子状态,炭黑是所有颜料中难分散的一种颜料之一,因此炭黑分散的好坏会直接影响到炭黑的黑度、色相和遮盖能力,直接影响到用户使用效果。只有对于很细的炭黑,提高炭黑的浓度才能提高黑度,对于粗大的炭黑,具支配因素的光散射程度因炭黑数增加而提高,黑度反而相应降低。
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