Có
rất nhiều phương pháp sản xuất than đen khác nhau và chúng quyết định cấu trúc
của than đen tạo thành. Quy trình sản xuất than đen lâu đời nhất từ muội đèn
(lampack) vào năm 1830. Trong đó, dầu có hàm lượng aromatic cao được đốt trong
các chảo gang để tạo thành than đen có đường kính hạt tương đối lớn. Sau đó, channel
black được sản xuất bằng cách đốt cháy không hoàn toàn khí thiên nhiên trong
môi trường thiếu không khí. Loại than đen này dễ bị oxy hóa và các nhóm oxy bề
mặt tạo nên tính axit cho channel black, làm chậm vận tốc kết mạng của hỗn hợp
cao su. Hiện tại, loại channel black được sản xuất rất hạn chế.
Ngày
nay, hầu hết than đen gia cường được sản xuất bằng quá trình đốt cháy dầu trong
lò đốt, than đen lò đốt (furnace black). Trong lò đốt, khí thiên nhiên được đốt
cháy hoàn toàn, tạo nhiệt độ rất cao. Nguyên liệu hydrocarbon aromatic ở dạng
sương không lẫn không khí được cho qua lò đốt trong một thời gian rất ngắn để tạo
thành các hạt than đen riêng lẻ, rất nhỏ. Sau đó, chúng va chạm và dính lại với
nhau, hình thành các khối tụ than đen. Bằng cách thay đổi các điều kiện vận
hành như tốc độ nhập nguyên liệu, khí thiên nhiên và không khí, vị trí làm nguội
có thể tạo thành các cấu trúc than đen khác nhau. Quá trình tạo viên sau đó tạo
thành các viên không quá cứng hoặc quá mềm để dễ dàng vận chuyển và phân tán đều
khi cán trộn. Than đen lò đốt (furnace black) có hàm lượng oxy thấp và bề mặt trung
hòa, không làm chậm vận tốc kết mạng của quá trình lưu hóa cao su.
Tham khảo từ tài liệu
Rubber Technologist’s Handbook, Sadhan
K. De và Jim R. White, Smithers
Rapra Technology, 2001, trang 131 – 133
(vtp-vlab-caosuviet)
