Niedawne ustawodawstwo zaproponowane przez stan Nowy Jork w Stanach Zjednoczonych mające na celu wprowadzenie zakazu sprzedaży sadzy technicznej w ciągu dwóch lat, w tym czym jest sadza techniczna, dlaczego należy ograniczyć jej stosowanie, jej zastosowanie w poligrafii i innych gałęziach przemysłu, w jaki sposób jest wyprodukowanego, jego potencjalnego wpływu na środowisko oraz wykonalności rozwiązań alternatywnych.
Z biegiem czasu ludzie opracowali różne metody produkcji sadzy w zależności od poziomu technologicznego i warunków geograficznych zasobów. Proces sadzy piecowej jest obecnie najbardziej wydajnym i powszechnie stosowanym procesem, ale omówimy także inne procesy.
Proces czernienia w piecu
W procesie tym wykorzystuje się węglowodory z ropy naftowej i gazu ziemnego jako surowce do produkcji większości sadzy na świecie. Surowce są wtryskiwane do reaktora w celu rozkładu termicznego. Jednakże spalają się tylko częściowo w środowiskach o kontrolowanej temperaturze i zawartości tlenu. W tej kontrolowanej reakcji powstają i gromadzą się cząstki sadzy. W dzisiejszych systemach reaktorów obróbkę powierzchni można zastosować podczas wytwarzania pigmentów w celu zwiększenia wydajności określonych zastosowań (tj. dyspersji pigmentów i produkcji atramentu).
Sadza jest proszkową postacią aglomeratów o wielkości cząstek pierwotnych w zakresie od 10 do 80 nm. Dla ułatwienia przetwarzania proszek można sprasować na cząstki. Oprócz modyfikacji obróbki powierzchni można również modyfikować warunki procesu, aby kontrolować takie cechy, jak struktura i powierzchnia.

piroliza katalityczna
Proces krakingu termicznego sadzy wymaga pompowania gazu ziemnego do pieca do podgrzewania wstępnego w obojętnych warunkach. Następnie gaz rozkłada się na sadzę i gazowy wodór. W warunkach beztlenowych wytworzona sadza będzie powoli tworzyć się, a powstałe cząstki są zwykle bardzo czyste. W porównaniu do sadzy piecowej wielkość cząstek jest większa, a struktura gorsza. W procesie tym wykorzystuje się parę pieców. Kiedy jeden piec jest wstępnie podgrzewany, drugi piec rozkłada gaz ziemny na sadzę. Gazowy wodór powstający podczas procesu rozkładu można wykorzystać do wstępnego podgrzania drugiego pieca w celu wytworzenia kolejnej partii produktów w tym nieciągłym procesie.

Proces sadzy gazowej (proces Degussy)
Proces sadzy gazowej został opracowany w Europie z wykorzystaniem frakcji smoły węglowej. Olej podgrzewa się aż do odparowania. Czysty, odparowany olej jest transportowany do komory spalania za pośrednictwem gazu nośnego bogatego w wodór. Ze względu na obecność tlenu uzyskana powierzchnia sadzy ma wysoki stopień funkcjonalności, złożoną z tlenowych grup funkcyjnych. W procesie tym można uzyskać sadzę o wysokiej czystości i małych cząsteczkach. Podobnie jak czerń piecowa, właściwości sadzy gazowej sprawiają, że jest to idealny wybór do farb i powłok.

Inne historyczne procesy produkcji sadzy obejmują procesy sadzy lampowej, sadzy rowkowej i sadzy acetylenowej. Jeśli chcesz samodzielnie wyprodukować trochę sadzy, jest to bardzo proste. Umieść garnek z zimną wodą nad świecą, ale wewnątrz pomarańczowego płomienia. Część spalonego wosku uchwycisz w postaci sadzy na dnie garnka. Zasadniczo, jeśli zapalisz świece, grillujesz, palisz kadzidło lub używasz świec z trawy cytrynowej do odstraszania komarów, węgiel drzewny staje się czarny.

Kwestie regulacyjne
Kiedy mówimy o kwestiach regulacyjnych związanych z sadzą techniczną, pierwszym krokiem jest dokonanie zasadniczego rozróżnienia. Czy mówimy o sadzy w postaci suchego proszku jako pigmentu, czy też odnosi się to do sadzy obecnej w warstwach suchego tuszu? Przyjrzyjmy się najpierw sadzy w proszku otrzymywanej przez producentów atramentów.
Zagrożenia dla zdrowia
Największym ukrytym niebezpieczeństwem związanym z sadzą techniczną jest to, że w przypadku niewłaściwego postępowania może nastąpić eksplozja pyłu. Jeżeli stężenie powstającego pyłu przekracza 50 gramów na metr sześcienny, istnieje ryzyko wybuchu lub spalenia w obecności źródła zapłonu. Dopóki zarządzanie będzie dobrze prowadzone, a źródła ognia starannie wyeliminowane, ryzyko to można zminimalizować.
Drugą kwestią jest inhalacja. Cząsteczki pigmentu sadzy są bardzo małe i jeśli nie są pokryte, łatwo się rozpraszają. Krótkotrwałe wdychanie pyłu sadzy może powodować podrażnienie i dyskomfort górnych dróg oddechowych. Może to powodować kaszel i świszczący oddech. Nie ma jednak dowodów sugerujących, że ostry kontakt może zagrażać życiu.
Długotrwałe wdychanie sadzy u zwierząt może prowadzić do przeciążenia płuc i zapalenia. Chociaż zapalenie może prowadzić do skutków genotoksycznych, sama sadza nie jest uważana za mutagenną. Ponadto wyniki te są podobne do wyników innych badań nierozpuszczalnych cząstek nieorganicznych w badaniach inhalacyjnych. Ze względu na długotrwałe narażenie na sadzę i inne nierozpuszczalne cząstki prowadzące do zmniejszenia pojemności płuc, podczas stosowania sadzy w proszku zawsze zaleca się noszenie środków ochrony indywidualnej (PPE) i utrzymywanie dobrych nawyków związanych z higieną pracy.
Sadza nie podrażnia oczu ani skóry. Może jednak powodować podrażnienia mechaniczne, a sadza, podobnie jak inne proszki, może wysuszać skórę.
Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) klasyfikuje proszek sadzy technicznej jako czynnik rakotwórczy klasy 2B. Międzynarodowe Stowarzyszenie sadzy uważa, że ​​podstawą tej klasyfikacji jest fakt, że szczury laboratoryjne są szczególnie wrażliwe na wdychanie dużych dawek cząstek o niskiej rozpuszczalności. Nie ma wystarczających dowodów potwierdzających związek między sadzą techniczną a rakiem płuc u ludzi. Amerykańska Konferencja Rządowych Higienistów Przemysłowych (ACGIH) non-profit stwierdziła, że ​​sadza techniczna jest potwierdzonym czynnikiem rakotwórczym dla zwierząt, ale jej związek z ludźmi jest nadal niejasny.
Po dodaniu sadzy do tuszu lub farby eliminuje się wszelkie ryzyko związane z jej stosowaniem w postaci nierozpuszczalnych cząstek. To istotna różnica, a senacki projekt ustawy zdaje się ją pomijać, błędnie określając sadzę jako substancję toksyczną. George Fuchs, dyrektor ds. regulacyjnych i technologii w NAPIM, powiedział: „Jesteśmy bardzo zaniepokojeni tą sytuacją i połączyliśmy siły z wieloma organizacjami branżowymi i biznesowymi, aby sprzeciwić się temu bezmyślnemu ustawodawstwu przynoszącemu efekt przeciwny do zamierzonego”.
efekt ekologiczny
Szacuje się, że podczas produkcji ponad 15 milionów ton sadzy wyemitowanych zostanie od 29 do 79 milionów ton metrycznych dwutlenku węgla. Jeśli zamiast gazu ziemnego zastosuje się wodór, możliwe jest zmniejszenie śladu węglowego o 19%. Inne potencjalne skutki dla środowiska obejmują uwalnianie tlenku

Jak już wspomnieliśmy, pigmenty sadzy produkowane są głównie z frakcji ropy naftowej. Sadzę techniczną produkuje się z materiałów odpadowych, takich jak opony, a niektóre firmy wykorzystują obecnie zasoby odnawialne do produkcji sadzy. Living Ink produkuje sadzę z odpadów biomasy w procesie ujemnym pod względem emisji dwutlenku węgla. Udoskonalili proces produkcji farb do sitodruku, farby do druku offsetowego i farby do druku fleksograficznego. W najbliższej przyszłości prawdopodobnie zobaczymy produkty przeznaczone do drukarek atramentowych. Podobnie jak tradycyjna sadza, pigmenty sadzy pochodzące z biomasy powstają w wyniku spalania w środowisku beztlenowym. Niestety, te odnawialne formy sadzy będą również zakazane na mocy proponowanego ustawodawstwa stanowego.

Jeśli chcesz zapoznać się z naszymi produktami, zapraszamy do zapytania o cenę, wysłaną e-mailem na adres

nas: lemsun002@126.com.