Недавний закон, предложенный штатом Нью-Йорк в США, о запрете продажи технического углерода в течение двух лет, в том числе о том, что такое технический углерод, почему его использование должно быть ограничено, его использование в полиграфической и других отраслях промышленности, как это происходит. произведенного, его потенциальное воздействие на окружающую среду и осуществимость альтернатив.
Со временем люди разработали различные методы производства технического углерода в зависимости от своего технологического уровня и условий географических ресурсов. Процесс получения печной сажи в настоящее время является наиболее эффективным и широко используемым процессом, но мы также обсудим и другие процессы.
Печной черный процесс
В этом процессе в качестве сырья для производства большей части мирового технического углерода используются углеводороды нефти и природного газа. Сырье впрыскивается в реактор для термического разложения. Однако они лишь частично сгорают в средах с контролируемой температурой и кислородом. В этой контролируемой реакции образуются и собираются частицы технического углерода. В современных реакторных системах обработка поверхности может применяться при производстве пигментов для повышения эффективности конкретных применений (например, дисперсии пигментов и производства чернил).
Углеродная сажа представляет собой порошкообразную форму агломератов с размерами первичных частиц от 10 до 80 нм. Для удобства обработки порошок можно спрессовать в частицы. Помимо модификации обработки поверхности, условия процесса также могут быть изменены для управления такими характеристиками, как структура и площадь поверхности.
каталитический пиролиз
Процесс термического крекинга технического углерода требует закачки природного газа в печь предварительного нагрева в инертных условиях. Затем газ разлагается на технический углерод и газообразный водород. В анаэробных условиях образующаяся сажа будет медленно образовываться, и полученные частицы обычно очень чистые. По сравнению с печной сажей размер частиц больше, а структура хуже. В этом процессе используется пара печей. Когда одна печь предварительно нагревается, другая печь разлагает природный газ на сажу. Газообразный водород, образующийся в процессе разложения, можно использовать для предварительного нагрева второй печи для производства следующей партии продуктов в этом прерывистом процессе.
Газовый процесс (процесс Дегусса)
Процесс газовой сажи был разработан в Европе с использованием фракций каменноугольной смолы. Масло нагревают до тех пор, пока оно не испарится. Чистое испаренное масло транспортируется в камеру сгорания через газ-носитель, богатый водородом. Благодаря присутствию кислорода полученная поверхность сажи имеет высокую степень функциональности, состоящую из кислородных функциональных групп. Этот процесс позволяет производить углеродную сажу высокой чистоты и малого размера частиц. Как и печная сажа, характеристики газовой сажи делают ее идеальным выбором для чернил и покрытий.
Другие исторические процессы производства технического углерода включают процессы ламповой сажи, канавочной сажи и ацетиленовой сажи. Если вы хотите произвести углеродную сажу самостоятельно, это очень просто. Поместите кастрюлю с холодной водой над свечой, но внутри оранжевого пламени. Вы соберете часть сгоревшего воска в виде сажи на дне кастрюли. По сути, если вы зажигаете свечи, готовите барбекю, сжигаете благовония или используете свечи из лемонграсса для отпугивания комаров, вы делаете уголь черным.
Нормативные вопросы
Когда мы говорим о вопросах регулирования, связанных с техническим углеродом, первым шагом является проведение важного различия. Говорим ли мы о сухой порошковой углеродной саже как о пигменте, или это относится к углеродной саже, присутствующей в пленках сухих чернил? Давайте сначала посмотрим на порошкообразную сажу, которую получают производители чернил.
Риски для здоровья
Самая большая скрытая опасность технического углерода заключается в том, что при неправильном обращении может произойти взрыв пыли. Если концентрация образующейся пыли превышает 50 грамм на кубический метр, существует опасность взрыва или возгорания при наличии источника возгорания. Если управление осуществляется правильно и источники пожара тщательно устраняются, этот риск можно свести к минимуму.
Вторая проблема – ингаляция. Частицы пигмента сажи очень малы, и, если их не покрыть, они легко рассеиваются. Кратковременное вдыхание сажи может вызвать раздражение и дискомфорт в верхних дыхательных путях. Это может вызвать кашель и хрипы. Но нет никаких доказательств того, что острый контакт может быть опасен для жизни.
Длительное вдыхание технического углерода животными может привести к перегрузке легких и воспалению. Хотя воспаление может привести к генотоксическим эффектам, сам по себе технический углерод не считается мутагенным. Кроме того, эти результаты аналогичны другим исследованиям нерастворимых неорганических частиц при вдыхании. Из-за длительного воздействия технического углерода и других нерастворимых частиц, приводящего к снижению емкости легких, всегда рекомендуется носить средства индивидуальной защиты (СИЗ) и соблюдать правила гигиены труда при использовании порошка технического углерода.
Технический углерод не раздражает глаза и кожу. Но он может вызвать механическое раздражение, а технический углерод, как и другие порошки, может сушить кожу.
Международное агентство по исследованию рака (IARC) классифицирует порошок сажи как канцероген класса 2B. Международная ассоциация сажи считает, что в основе этой классификации лежит тот факт, что лабораторные крысы особенно чувствительны к вдыханию высоких доз частиц с низкой растворимостью. Недостаточно доказательств, подтверждающих связь между техническим углеродом и раком легких человека. Некоммерческая Американская конференция правительственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) пришла к выводу, что технический углерод является подтвержденным канцерогеном для животных, но его связь с людьми до сих пор неясна.
Как только углеродная сажа входит в состав чернил или краски, все риски, связанные с ее использованием в качестве нерастворимых частиц, устраняются. Это важное различие, и законопроект Сената, похоже, его не учитывает, ошибочно называя сажу токсичным веществом. Джордж Фукс, директор по вопросам регулирования и технологий NAPIM, поделился: «Мы очень обеспокоены этим и объединили усилия со многими отраслевыми и бизнес-организациями, чтобы противостоять этому бездумному и контрпродуктивному законодательству».
экологический эффект
Подсчитано, что при производстве более 15 миллионов тонн технического углерода будет выброшено от 29 до 79 миллионов тонн углекислого газа. Если вместо природного газа использовать водород, можно сократить выбросы углекислого газа на 19%. Другие потенциальные воздействия на окружающую среду включают выброс монооксида.
Как мы уже говорили, пигменты сажи в основном производятся из нефтяных фракций. Углеродная сажа производится из отходов, таких как шины, и некоторые компании в настоящее время используют возобновляемые ресурсы для производства технического углерода. Компания Living Ink производит технический углерод из отходов биомассы посредством углеродно-отрицательного процесса. Они усовершенствовали процесс производства красок для трафаретной печати, красок для офсетной печати и красок для флексографской печати. В ближайшем будущем мы, вероятно, увидим продукцию, предназначенную для струйной печати. Как и традиционная сажа, пигменты сажи, полученные из биомассы, производятся путем сжигания в анаэробной среде. К сожалению, эти возобновляемые формы технического углерода также будут запрещены предлагаемым законодательством штата.
Если вы хотите ознакомиться с нашей продукцией, пожалуйста, спросите цену, отправьте электронное письмо на адрес
нас: lemsun002@126.com.
Время публикации: 01 июля 2024 г.