Amerika Birleşik Devletleri'nin New York eyaletinin, karbon siyahının ne olduğu, kullanımının neden kısıtlanması gerektiği, matbaacılık ve diğer endüstrilerde kullanımı, nasıl olduğu dahil olmak üzere karbon siyahının satışını iki yıl içinde yasaklaması yönünde önerdiği son yasa, üretimi, çevre üzerindeki potansiyel etkisi ve alternatiflerin uygulanabilirliği.
Zamanla insanlar teknolojik düzeylerine ve coğrafi kaynak koşullarına bağlı olarak karbon siyahı üretmek için çeşitli yöntemler geliştirmişlerdir. Fırın siyahı işlemi şu anda en verimli ve yaygın olarak kullanılan işlemdir, ancak diğer işlemleri de tartışacağız.
Fırın siyah işlemi
Bu işlem, dünyadaki karbon siyahının çoğunu üretmek için ham madde olarak petrol ve doğal gazdan elde edilen hidrokarbonları kullanır. Ham maddeler termal ayrışma için reaktöre enjekte edilir. Ancak sıcaklık ve oksijen kontrollü ortamlarda yalnızca kısmen yanarlar. Bu kontrollü reaksiyonda karbon karası parçacıkları üretilir ve toplanır. Günümüzün reaktör sistemlerinde, spesifik uygulamaların (yani pigment dispersiyonu ve mürekkep üretimi) performansını arttırmak için pigmentler üretilirken yüzey işlemi uygulanabilir.
Karbon siyahı, birincil parçacık boyutları 10 ila 80 nm arasında değişen, aglomeraların toz formudur. İşleme kolaylığı için toz, parçacıklar halinde sıkıştırılabilir. Yüzey işleme modifikasyonuna ek olarak, yapı ve yüzey alanı gibi özellikleri kontrol etmek için proses koşulları da değiştirilebilir.

katalitik piroliz
Termal parçalama karbon karası işlemi, doğal gazın inert koşullar altında ön ısıtma fırınına pompalanmasını gerektirir. Daha sonra gaz karbon siyahı ve hidrojen gazına ayrışır. Anaerobik koşullar altında, üretilen karbon karası yavaş yavaş oluşacaktır ve ortaya çıkan parçacıklar genellikle çok saftır. Fırın siyahıyla karşılaştırıldığında tane boyutu daha büyük ve yapısı daha kötüdür. Bu işlemde bir çift fırın kullanılır. Fırınlardan biri önceden ısıtıldığında diğer fırın doğal gazı karbon siyahına ayrıştırır. Ayrıştırma işlemi sırasında üretilen hidrojen gazı, bu kesintili işlemde bir sonraki ürün partisini üretmek üzere ikinci fırının ön ısıtılması için kullanılabilir.

Gaz karası süreci (Degussa süreci)
Gaz karası işlemi Avrupa'da kömür katranı fraksiyonları kullanılarak geliştirildi. Yağ buharlaşana kadar ısıtılır. Saf buharlaştırılmış yağ, hidrojen açısından zengin taşıyıcı gaz aracılığıyla yanma odasına taşınır. Oksijenin varlığı nedeniyle, ortaya çıkan karbon karası yüzeyi, oksijen fonksiyonel gruplarından oluşan yüksek derecede işlevselliğe sahiptir. Bu işlem, yüksek saflıkta ve küçük parçacık boyutunda karbon siyahı üretebilir. Fırın siyahı gibi, gaz siyahının özellikleri de onu mürekkepler ve kaplamalar için ideal bir seçim haline getirir.

Karbon siyahı üretimine yönelik diğer tarihsel işlemler arasında lamba siyahı, oluk siyahı ve asetilen siyahı işlemleri yer alır. Eğer kendiniz biraz karbon siyahı üretmek istiyorsanız, bu çok basit. Mumun üzerine, ancak turuncu alevin içine bir tencere soğuk su yerleştirin. Yanmış balmumunun bir kısmını tencerenin dibinde karbon siyahı halinde yakalayacaksınız. Temel olarak, eğer mum yakarsanız, mangal yaparsanız, tütsü yakarsanız veya sivrisinekleri kovmak için limon otu mumları kullanırsanız, kömürü siyah yaparsınız.

Mevzuat sorunları
Karbon siyahıyla ilgili düzenleyici konulardan bahsettiğimizde ilk adım çok önemli bir ayrım yapmaktır. Pigment olarak kuru toz karbon siyahından mı bahsediyoruz, yoksa kuru mürekkep filmlerinde bulunan karbon siyahını mı ifade ediyor? Öncelikle mürekkep üreticilerinin eline geçen toz karbon siyahına bir göz atalım.
Sağlık riskleri
Karbon siyahının en büyük gizli tehlikesi, doğru şekilde kullanılmadığı takdirde toz patlamalarının meydana gelebilmesidir. Oluşan toz konsantrasyonu metreküp başına 50 gramı aşarsa, bir tutuşma kaynağının varlığında patlama veya yanma riski vardır. Yönetim iyi yapıldığı ve yangın kaynakları dikkatli bir şekilde ortadan kaldırıldığı sürece bu risk en aza indirilebilir.
İkinci konu ise solumadır. Karbon siyahı pigmentinin parçacıkları çok küçüktür ve örtülmediği takdirde yayılması kolaydır. Karbon siyahı tozunun kısa süreli solunması tahrişe ve üst solunum rahatsızlığına neden olabilir. Bu öksürüğe ve hırıltıya neden olabilir. Ancak akut temasın yaşamı tehdit edebileceğini gösteren hiçbir kanıt yok.
Hayvanlarda karbon siyahının uzun süreli solunması akciğerlerde aşırı yüklenmeye ve iltihaba yol açabilir. Enflamasyon genotoksik etkilere yol açabilse de, karbon siyahının kendisi mutajenik olarak kabul edilmez. Ayrıca bu sonuçlar inhalasyon çalışmalarında çözünmeyen inorganik partiküller üzerinde yapılan diğer çalışmalarla da benzerlik göstermektedir. Karbon karası ve diğer çözünmeyen parçacıklara uzun süre maruz kalmanın akciğer kapasitesinin azalmasına yol açması nedeniyle, karbon karası tozu kullanırken her zaman kişisel koruyucu ekipman (PPE) takılması ve iyi mesleki sağlık alışkanlıklarının sürdürülmesi teşvik edilir.
Karbon siyahı gözleri veya cildi tahriş etmez. Ancak mekanik tahrişe neden olabilir ve diğer tozlar gibi karbon siyahı da cildi kurutabilir.
Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı (IARC), karbon karası tozunu Sınıf 2B kanserojen olarak sınıflandırır. Uluslararası Karbon Siyahı Birliği, bu sınıflandırmanın temelinin, laboratuvar farelerinin, düşük çözünürlüklü parçacıkların yüksek dozlarını solumaya karşı özellikle duyarlı olduklarına inanmaktadır. Karbon siyahı ile insan akciğer kanseri arasındaki ilişkiyi kanıtlayacak yeterli kanıt yoktur. Kâr amacı gütmeyen Amerikan Devlet Endüstriyel Hijyen Uzmanları Konferansı (ACGIH), karbon siyahının hayvanlarda kanserojen olduğu doğrulandı, ancak insanlarla ilişkisi hala belirsiz.
Karbon siyahı mürekkep veya boya olarak formüle edildiğinde, çözünmeyen parçacıklar olarak kullanılmasıyla ilgili tüm riskler ortadan kaldırılır. Bu önemli bir farktır ve Senato tasarısı bunu gözden kaçırıyor gibi görünüyor, yanlışlıkla karbon siyahına zehirli bir madde olarak atıfta bulunuyor. NAPIM Düzenleme İşleri ve Teknoloji Direktörü George Fuchs şunları paylaştı: "Bu konuda çok endişeliyiz ve bu düşüncesiz ve verimsiz mevzuata karşı çıkmak için çok sayıda sektör ve ticari kuruluşla güçlerimizi birleştirdik."
çevresel etki
15 milyon tonun üzerinde karbon siyahının üretimi sırasında 29 ila 79 milyon mt karbondioksitin salınacağı tahmin ediliyor. Doğal gaz yerine hidrojen kullanılması durumunda karbon ayak izinin %19 oranında azaltılması mümkün oluyor. Diğer potansiyel çevresel etkiler arasında monoksit salınımı yer alır

Tartıştığımız gibi, karbon siyahı pigmentleri esas olarak petrol fraksiyonlarından yapılır. Karbon siyahı, lastik gibi atık malzemelerden üretiliyor ve bazı şirketler şu anda karbon siyahı üretmek için yenilenebilir kaynakları kullanıyor. Living Ink, karbon negatif prosesi yoluyla biyokütle atıklarından karbon siyahı üretir. Serigrafi mürekkebi, ofset baskı mürekkebi ve fleksografik baskı mürekkebinin üretim sürecini geliştirdiler. Yakın gelecekte inkjet kalitesinde ürünler görmemiz muhtemel. Geleneksel karbon siyahı gibi, biyokütleden türetilen karbon siyahı pigmentleri de anaerobik ortamlarda yanma yoluyla üretilir. Ne yazık ki, karbon siyahının bu yenilenebilir formları da önerilen eyalet mevzuatıyla yasaklanacak.

Ürünlerimize danışmak istiyorsanız, fiyat sormaya hoş geldiniz, adresine e-posta gönderin.

biz: lemsun002@126.com.