کربن بلک که دوده صنعتی نیز نامیده می شود، پیگمنتی است معدنی که امروزه از هیدروکربن های نفتی و به صورت صنعتی در کارخانجات تولید می شود و در ردیف بالاترین مواد شیمیایی تولیدی در جهان قرار دارد. رنگ سیاه آن به این دلیل است که نور سفید را به صورت کامل جذب می کند و تنها کمی از آن را باز می تاباند. در این مقاله ویژگی های این پیگمنت ارزشمند بررسی و کاربردهای آن به اختصار تشریح می شود.
ویژگی های کربن بلک
کربن بلک ماده ای است که از احتراق ناقص محصولات پتروشیمی سنگین مانند قطران FCC و قطران زغال سنگ تولید می شود. بهتر است بدانید که قطران FCC ماده ای است که از فرایند Fluid Catalytic Cracking یا «فرایند تبدیل مواد سنگین و کم ارزش نفتی به مواد سبک و با ارزش» بر جای می ماند.
بیش از 97 درصد ساختار کربن بلک را عنصر کربن تشکیل می دهد. آرایش کربن در این ساختار ذرات ریز خوش های (پاراکریستالی) با نسبت سطح به حجم زیاد است. هیدروژن و اکسیژن و با احتمال کمتر نیتروژن و گوگرد در ترکیبات آن وجود دارد. شیمی این ماده مبحثی کاملاً تخصصی است که برای افزایش آگاهی می توانید به منابع مربوط به آن مراجعه نمایید.
انواع کربن بلک با توجه به فرایند تولید عبارتند از: استیلن بلک، چنل بلک، فورانس بلک، لامپ بلک، ترمال بلک و پیگمنت بلک 6. در این فرایندها شرایط تولید متفاوت است، بنابراین اندازه ذارت، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی انواع کربن بلک و به پیروی از آن کیفیت کربن بلک ناشی از هر فرایند تغییر می کند. برای مثال هر چقدر در فرایند تولید دمای سوختن بالاتر باشد و زمان سوختن کمتر، ذراتی با اندازه کوچکتر و شدت رنگدهی بیشتر به دست می آیند.
کاربرد های کربن بلک
کربن بلک به عنوان پر کننده و تقویت کننده در لاستیک خودروها و سایر محصولات لاستیکی و به عنوان پیگمنت رنگی در پلاستیک ها، رنگ های نقاشی و جوهرها کاربرد دارد، اما شایعترین کاربرد آن در لاستیک خودروها (70 درصد) است که بر اساس الزامات عملکرد ویژه این لاستیک ها در جداره، بدنه، آستری و دیگر اجزای آنها به کار میرود. همچنین این ماده کمک میکند تا گرمای لاستیک خودرو هدایت و دفع شود به این ترتیب آسیب های حرارتی آن را کاهش و عمر لاستیک خودرو را افزایش می دهد. حدود 20 درصد از تولید جهانی این ماده به دیگر محصولات لاستیکی مانند کمربندها، شیلنگ ها، دیافراگم ها، واشرها، گسکت ها، بوش ها، قطعات ایزوله کننده، شاسی ها، سپرها، انواع چکمه ها، پدها، پره ها و تسمه نقاله ها و غیره اختصاص دارد که اغلب آنها در بخش تاسیسات صنایع مختلف و در انتقال آب، گاز و فراورده های پتروشیمی به کار میروند.
10 درصد کربن بلک مصرفی در دنیا به صورت پیگمنت در جوهرها، رنگ های پوششی و پلاستیک ها استفاده میشود. این ماده در گروه پلاستیک ها در محصولاتی مانند بسته بندی های رسانای گرما، پوشش ها، فیبرها، قالب ها، لوله ها، کابل های نیمه هادی، کیسه های زباله، کیسه های صنعتی، ظروف عکاسی، قالب های پلاستیکی مورد مصرف در صنایع خودرو، صنایع الکترونیکی و الکتریکی، لوازم خانگی و ظروف فشرده به کار می رود و به علت جذب اشعه ماوراء بنفش خورشید دوام این محصولات را افزایش می دهد. دوده صنعتی این قابلیت را دارد که در محصولاتی مانند بسته بندی های الکترونیکی، قطعات خودرو و در محصولاتی با کاربردهای ایمنی ویژگی های الکتریکی را از حالت عایق به همرفتی تغییر دهد. رنگ پوششی این پیگمنت کارایی بالایی دارد و در صنایع خودرو، دریایی، هوا فضا، دکوراسیون، چوب و پوششهای صنعتی نه تنها به عنوان ماده رنگ کننده و پوشاننده به کار میرود، بلکه باعث هدایت گرما و محافظت محصولات این صنایع در برابر اشعه ماوراء بنفش خورشید نیز میشود. دوده صنعتی فرمولاسیون تونرها و جوهرهای چاپ را ارتقا می دهد و در برآورده سازی مقتضیات صنعت چاپ هم بسیار منعطف است.
در صنایع غذایی پیگمنت کربن بلک که در اروپا با کد E153 شناخته می شود، به مصرف می رسد. این افزودنی از منابع گیاهی به دست می آید و کربن سبزی نیز نامیده می شود.
