カーボンブラックとは？

カーボンブラックは、タイヤの製造、印刷インキの製造、塗料の調合など、さまざまな用途に使用される工業材料です。これは、平均粒子サイズが 1 ミクロン未満の炭素でできた小さな球形の粒子で構成されています。この記事では、カーボン ブラックの組成とその製造方法について説明します。

カーボンブラックは何でできていますか?
カーボンブラックは純炭素でできています。これは、制御された環境で石油や天然ガスなどの炭化水素が不完全燃焼することによって生成されます。このプロセスでは、炭化水素原料を炉に導入し、限られた量の酸素の存在下で高温で燃焼させます。得られた煤は回収、精製され、カーボンブラックに加工されます。

カーボンブラックの組成
カーボンブラックは、表面積と体積の比率が高い小さな球状粒子で構成されています。粒子は主に炭素で構成されていますが、水素、酸素、窒素、硫黄などの他の元素も微量に含んでいます。カーボン ブラックの正確な組成は製造方法によって異なりますが、通常は 98% 前後のカーボンが含まれています。
カーボンブラックの性質
カーボン ブラックには、幅広い用途に最適な独自の特性があります。優れた電気伝導体であり、熱、化学物質、紫外線 (UV) 放射に対して高い耐性があります。また、光をよく吸収するため、インクや塗料の配合に使用する顔料としても有用です。さらに、カーボンブラックは表面積が大きいため、気体や液体の吸着剤として効果的です。

カーボンブラックの製造方法
カーボンブラックの製造方法はいくつかありますが、最も一般的な方法はファーネスブラック法として知られています。この方法では、炭化水素原料を炉に導入し、限られた量の酸素の存在下で燃焼させます。得られた煤は収集され、精製されます。精製された煤はさらに処理され、用途に応じてさまざまなグレードのカーボン ブラックが生成されます。
カーボンブラックを製造する別の方法は、触媒の存在下で炭化水素ガスを加熱することを含むサーマルブラックプロセスです。このプロセスでは、ファーネス ブラック プロセスよりも純度が高く、より細かいグレードのカーボン ブラックが生成されます。

カーボンブラックの用途
カーボンブラックは、タイヤ、ゴム製品、プラスチック製品の製造など、幅広い用途で使用されています。また、印刷インキや塗料配合の顔料として、防毒マスクや水フィルターの吸着剤としても使用されています。さらに、カーボンブラックは、バッテリーや電子部品の製造、コンクリートの補強剤としても使用されています。

一言で言えば、カーボンブラックは、炭化水素の不完全燃焼によって生成される純粋な炭素からなる汎用工業材料です。その独自の特性により、タイヤの製造、印刷インキの製造、塗料の配合など、幅広い用途に理想的な材料となっています。カーボン ブラックの正確な組成は製造方法によって異なりますが、通常は約 98% カーボンが含まれています。