کربن بلک – دوده سیاه

مشخصات فنی کربن بلک

همه‌ی انواع کربن سیاه به‌طور گسترده‌ای به‌عنوان رنگ‌دانه سیاه از زمان‌های بسیار قبل مورداستفاده بوده است.

کربن سیاه، عموماً به شکل ذرات کلوئیدی است که توسط سوخت ناقص یا تجزیه حرارتی هیدروکربن‌های گاز یا مایع تحت شرایط کنترل‌شده تولید می‌شود. شکل ظاهری شبیه دانه یا پودرهای سیاه است. کربن بلک ماده‌ای سیاه‌رنگ است که حدود 97 تا 99 درصد آن از کربن تشکیل‌شده و عناصر دیگری همچون هیدروژن و اکسیژن در آن یافت می‌شود. همچنین ممکن است مقادیر بسیار کمی از نیتروژن و گوگرد نیز در آن موجود باشد.

کربن سیاه را به‌طور سنتی از مواد زائد شیمیایی مانند چوب و استخوان نیز می‌توان تولید کرد.

کربن سیاه به‌طور گسترده در صنایع شیمیایی کاربرد دارد: به‌عنوان‌مثال، کربن سیاه را به پلی‌پروپیلن اضافه می‌کنند تا اشعه ماوراءبنفش را جذب کند که در غیر این صورت مواد تجزیه می‌شوند.

موارد استفاده کربن بلک در صنایع لاستیک سازی:

دوده 30-25 درصد وزن لاستیک را تشکیل می‌دهد، نه تنها این ماده بعنوان پرکننده در این صنعت استفاده می‌شود بلکه با توجه به خصوصیات مختلفی که دارا می‌باشد به آن استحکام قابل توجهی می‌بخشد.

موارد استفاده کربن بلک در صنایع پلیمری:

پلیمرها به‌خصوص مواد پلی الفینی مانند پلی‌اتیلن در اثر قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراءبنفش خورشید و در مجاورت اکسیژن تخریب می‌شوند. زنجیرهای پلیمر با اکسیژن واکنش داده و تخریب می‌شوند و ساختار آن تغییر می‌کند. در اثر این تخریب خواص فیزیکی-مکانیکی قطعه افت چشمگیری خواهد داشت. در مورد محصولاتی که امکان قرار گرفتن آن‌ها در معرض نور خورشید، در انبار یا در هنگام نصب وجود دارد (مانند لوله) استفاده از مواد ضد اشعه ماوراءبنفش، ضروری ست.

دوده (کربن بلک) به دلیل داشتن خواص بسیار مناسب در جذب اشعه ماوراءبنفش یکی از گزینه‌های مورداستفاده می‌باشد. در لوله‌های پلی‌اتیلن به‌طورمعمول از این افزودنی به دلایل زیر استفاده می‌کنند:

الف) خواص مناسب دوده در جذب اشعه ماوراءبنفش و محافظت پلی‌اتیلن در برابر هوازدگی

ب) قیمت مناسب

ج) قابلیت شناسایی و اندازه‌گیری نسبتاً آسان مقدار دوده

د) رنگ‏دهی لوله که باعث جلوگیری از عبور نور از جداره لوله می‏شود که این امر باعث جلوگیری از رشد جلبک داخل لوله آب‏رسانی و آبیاری می‏شود.

دوده به دو روش جهت تولید لوله پلی‏اتیلن استفاده می‏شود که روش الف توصیه می‏شود:

الف) استفاده از مواد اولیه خودرنگ (دارای دوده)

ب) استفاده از مواد اولیه نچرال به همراه درصدی از مستربچ دوده

درصورتی‌که مقدار دوده در محصول نهایی کمتر از حد لازم باشد پلیمر مقاومت کافی در برابر اشعه ماوراءبنفش خورشید را نخواهد داشت و درصورتی‌که مقدار دوده بیشتر از حد موردنیاز باشد فرایند پذیری مخلوط نهایی را کاهش می‌دهد. شرط لازم جهت محافظت پلیمر در برابر اشعه UV مناسب بودن مقدار دوده است اما کافی نیست. ذرات دوده به دلیل ساختار شیمیایی خاص خود، تمایل به خوشه‌ای شدن و به هم چسبیدن دارند. لذا فرایند مخلوط شدن باید به‌گونه‌ای باشد که ذرات علاوه بر خرد و پخش شدن، به نحوی مناسب در سطح پلی‌اتیلن توزیع گردند تا بتواند اثربخشی مطلوبی در محافظت کامل از پلیمر داشته باشند.

با توجه به مطالب فوق به‌منظور ارزیابی یک محصول در خصوص مقاومت به اشعه ماوراءبنفش، دو شاخص باید اندازه‌گیری شود، یکی میزان ماده‌ای که باید اضافه شود و دیگری نحوه پراکنش آن.

استاندارد مرجع آزمون تعیین درصد دوده

ISO6964، INSO 19990

هدف از تدوین این استاندارد تعیین روشی جهت اندازه‌گیری مقدار دوده به روش گرما کافت تحت اثر گاز نیتروژن است.

دامنه کاربرد این آزمون شامل تمام ترکیبات پلی الفینی است و پرسنل آزمایشگاه مسئول انجام این آزمون می‌باشند.

برای تعیین میزان دوده در ترکیبات پلی‏اتیلنی از روش پیرولیز مطابق استاندارد ایزو 6964 و استاندارد ملی 19990 استفاده می‏شود.

شرکت سنجش گستر سپاهان با بهره‏گیری از پرسنل کار آزموده ومجرب وهمچنین استفاده از آزمایشگاه مجهز آماده ارائه خدمات در زمینه های فوق می‏باشد.