カーボンブラック石炭溶液と環境への影響
ブラックカーボン（BC）は最近、地球規模の気候変動の主要な原因として浮上しており、おそらくCO2に次ぐ変化の主な推進力となっています。 BC粒子は太陽光を強く吸収し、すすに黒色を与えます。 BCは、化石燃料、バイオ燃料、バイオマスの不完全燃焼により、自然と人間の両方の活動によって生成されます。主な発生源には、ディーゼルエンジン、ストーブ、薪ストーブ、山火事からの排出物が含まれます。将来の気候変動の最悪の影響を回避するためには、CO2排出量の削減が不可欠ですが、CO2は大気中に非常に長い時間がかかるため、CO2を取得するには数十年かかります。 2排出量の削減が始まった後、濃度は安定し始めます。対照的に、BCは大気中に数週間しか留まらないため、その排出量を削減すると、特に急速に変化する北極圏では、温暖化の速度がすぐに低下します。さらに、BCへの曝露を減らすことは、特に発展途上国において、公衆衛生に共同の利益をもたらします。現在、世界のBC排出量を削減できるテクノロジーが利用可能です。
ブラックカーボンとは何ですか？
カーボンブラックは、粒子サイズ、凝集体サイズ、形状、多孔性が異なる炭素粒子の個別に設計された凝集体を生成するために高度に制御されたプロセスで生成される炭素の固体形態です。と表面化学。カーボンブラックには通常、95％以上の純粋な炭素が含まれており、酸素、水素、窒素は最小限に抑えられています。製造プロセス中に、10nmから約500nmのサイズのカーボンブラック粒子が形成されます。これらの粒子は鎖状の凝集体に融合し、カーボンブラックの個々の層の構造を破壊します。
一方、ブラックカーボンはガスではなく粒状の形態であり、化石燃料とバイオマスの不完全燃焼から放出される煤の成分です。いくつかの推定によれば、ブラックカーボンからの排出量は、CO2排出量に次いで地球温暖化の2番目に大きな原因であるメタンと競合します。米国のような先進国におけるブラックカーボンの最大の供給源はディーゼル燃料です。メタンと並んで、ブラックカーボンは、北極圏が溶ける前に地球温暖化を制限するためにセンターが直ちに削減することを目標としている2つの温室効果ガスの1つです。ブラックカーボンを減らすことは、気候システムが突然の気候変動の転換点を越えるのを防ぐのに役立つ可能性があります。これには、グリーンランドや南部の氷床の崩壊による大幅な海面上昇が含まれます。ポール。
ブラックカーボンはどのように製造されますか？
年間生産量が1,000万トンを超えるブラックカーボンブラックの最も重要な生産工程は、ファーネスブラック法です。世界の年間カーボンブラック生産量の98％以上が、このプロセスを通じて生産されています。ただし、カーボンブラックの製造には他の製造方法も使用されます。たとえば、カーボンブラックを製造する場合などです。
カーボンブラックの多様性、製造方法、用途は、「すす」が長い道のりを歩んできたことを示しています。このトピックについては、技術ジャーナル、教科書、参考書、製品パンフレットに多く掲載されています。このパンフレットは、シンプルさと洗練の産物であるブラックカーボンの多くの興味深い側面を明らかにします。確かに、私たちが日常生活で当たり前と思っていることの多くは、カーボンブラックなしではおそらく不可能でしょう。
ブラックカーボンは一般に、直接的な温暖化効果（大気中に入ってくる太陽放射を吸収して熱放射に変換することによる）と間接的な温暖化効果（大気の反射率を下げることによる）の両方を持っていると考えられています。雪と氷の）。しかし、それは地球温暖化に関する国際的または国内の規制によって対処されていません。地域によって異なりますが、さまざまな地域からのブラックカーボン放出の大気滞留時間は4。6〜7。3日の範囲です。つまり、100年以上ではなく、約数日から数週間空気中にとどまります。 CO2。
カーボンブラックは、物理的、電気的、光学的特性を向上させるために、さまざまな材料に使用されています。その最大の使用量は、ゴム製品の性能および強化添加剤としてです。ゴムコンパウンドでは、天然エラストマーと合成エラストマーをカーボンブラック、元素硫黄、加工油、さまざまな有機処理薬品と混合し、加熱してさまざまな加硫ゴム製品を製造します。これらの用途では、カーボンブラックは補強を提供し、弾性、引き裂き強度、電気伝導率、およびその他の物理的特性を改善します。カーボンブラックは、タイヤセクション（トレッド、サイドウォール、インナーライニングなど）で最も広く使用され、費用効果の高いエコラバー補強材（一般にラバーカーボンブラックとして知られています）です。 ）、工業用ゴム製品、自動車用ゴム部品（シールシステム、ホース、防振部品など）、一般的なゴム化学薬品（ホース、ベルト、ガスケット、シールなど）を含む機械用ゴム（「MRG」）製品。
カーボンブラックは、ゴム強化材に加えて、黒色火薬として、また導電率、粘度、静電荷制御、光線保護などの材料性能を向上させるための添加剤として使用されます。紫外線。このカーボンブラック（一般に特殊カーボンブラックと呼ばれます）は、コーティング、ポリマー、印刷業界のさまざまな用途だけでなく、他の多くの特殊用途でも使用されています。
処理された粒状のカーボンブラックは、漆黒の塗料の鍵です。自動車業界では、黒と青みがかった顔料の最高の反射率が求められています。
小粒子サイズのカーボンブラックは、これらの要件を満たしています。ブラックカーボンブラックは、より粗く、より茶色の色調を生成し、着色によく使用され、目的のグレーまたは色を得るのに不可欠です。
カーボンブラックビーズは、漆黒の色を得るために使用されます。ブラックカーボンの重要な特性は、有害な紫外線を吸収して熱に変換する能力です。これにより、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリマーが、光からの紫外線による劣化に耐えるようになります。太陽はもっと高いです。特にカーボンブラックは、ワイヤーやケーブルの電解ポリマーにも使用されています。特にカーボンブラックは、建設で広く使用されているポリストリレンの断熱性も向上させます。
カーボンブラックは、顔料としてだけでなく、最適な印刷品質に必要な粘度を実現するためにも使用されます。後処理されたカーボンブラックにより、インク内のバインダーを効率的に使用して、最適なシステム特性を実現できます。新しいスペシャルカーボンブラックは継続的に開発されており、インパクトのない印刷の革新のペースに貢献しています。
染料