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色素用炭黑—國際上,根據炭黑的著色能力,通常分為三類,即高色素炭黑,中色素炭黑和低色素炭黑。這種分類通常用三個英文字母表示,前兩個字母表示炭黑的著色能力,后一個字母表示生產方法。
橡膠用炭黑—橡膠用炭黑原來是按粒徑大小來分類的,但后來改為按氮表面積分類。此外,命名時把炭黑顏料的硫化速度和結構等因素也考慮進去了,由4個系統構成。個英文字母代表膠料的硫化速度,以N代表正常硫化速度,S代表緩慢硫化速度。后面3個為阿拉伯數字。個數字代表炭黑氮表面積范圍,共列為0~9個等級。第二和第三個數字則由美國材料試驗協會負責炭黑和術語的D24.41的,反映不同的結構程度,也就是炭黑大概的高低結構確定的,有一定的任意性。相對而言,數字越大,結構越高。
“炭黑粒子”的光散射程度,隨著粒徑的減小而降低,除了影響增光效應,也影響色調,原因如下: 當可將光穿過一主色為黑色的著色層時,短波的藍光比長波的紅光的散射效應更強烈。炭黑越細,這種效應越顯著。紅光成分由于散射損失較小,因此進入著色層的深度大一些。藍光總體散射強烈,在相反方向,即后方的散射也強烈,于是又從著色層中反射出來。當觀察反射過程時,經細炭黑著色的出現藍色色調,會給人黑度更高的感覺。如果炭黑粗大,則相應地呈現棕色色調。當觀察透射過程時,相同的著色層(不完全透明的薄膜)的色調關系正好相反,隨著粒徑的減小,散射較強的藍光穿過著色層的深度較小,即藍光穿過著色層至另一面成分較少,從另一面穿出來。因此,由于在觀察的那一面缺少藍光成分,著色層在透射過程中觀察時,便呈現棕色色調。當以鈦白粉調灰(灰色色調)時的情形,與在透射過程中觀察主色的著色狀況相似,光線在含有黑色顏料塑料片中的白顏料中來回散射,越小粒徑的炭黑,會使可見光內藍光的散射越強,因此較多其余的紅光部分便透射過來,呈現出帶黃色色調的灰色,相反地,如著色時用粗粒徑的炭黑,尤其是較為粗大的燈黑,則會得到帶藍色色調的灰色。
舊法是盛菜子油于器皿中,浸燈芯于其中燃燒,并懸囊于火焰上部,以使煙末附著于囊上。其制品,有一芯、二芯、三芯之稱,即芯愈少,則焰愈小,而煙之性質亦愈良。此等之燈煙,可供墨之制造。惟近時常使用價格低廉之油類、松香、瀝青、煤浴及粗制之蒽(anthracene)等代替菜子油,其制法如下文所示:
將原料盛于鍋中,加熱燃燒,四周圍以紙屏,并懸紙片于室中,以使煙末附著其上;而采集之。其燃松樹根(含樹脂分較多)所成之煙則稱松煙,在歐美亦自古即巳制造燈煙,且有各種之法。現今則用前文敘述的各種原料,置于鍋中(鍋置于采集室之一端)加熱發火,并調節空氣,使起不完全燃燒,且溺其所生之煙,入各區分之采集室,以使其沉淀。惟沉淀于離鍋較近之室者,其粒子粗大,遠者則微細,且色亦較深黑。至沉淀于鍋之近傍者,因多含煤溚分,故有重入鍋中燃燒的必要。由近室所取得的制品(占全制品之大部分),稱為燈煙;由遠室所取得的優良制品(占全制品之小部分),稱為植物煙;兩者共計質量,約占全部原料的30%。