Was ist Industrieruß?

Industrieruß (Carbon Black) ist eine schwarze Spezialchemikalie, die als Pulver oder Perlen erhältlich ist. Es wird in streng kontrollierten Prozessen hergestellt und enthält mehr als 95% reinen Kohlenstoff. Weitere Bestandteile sind Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff. Die schwarzen Partikel sind 10nm bis ca. 500nm groß und verschmelzen zu kettenartigen Aggregaten, die die Struktur der einzelnen Carbon Black Typen definieren. Je nach Produktionsprozess unterscheiden sich die Industrieruß-Arten in Größe, Oberflächenchemie, Porosität und vielen anderen Eigenschaften. Während des Nachbehandlungsprozesses kann der Sauerstoffgehalt im Ruß  den Kundenanforderungen entsprechend verändert werden.

Industrieruß wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Durch die Verbesserung der physikalischen, elektrischen und optischen Eigenschaften verschiedener Materialien verleiht es dem Endprodukt optimale Leistungsfähigkeit. Es kann entweder mit Additiven, Elastomeren oder Bindemitteln vermischt werden und fügt sich dann in die Kundenrezeptur oder kann bereits in Form einer so genannten "Preparation" vorverarbeitet angeboten werden. Letzteres ist eine Mischung aus Carbon Black und bestimmten Additiven und erspart dem Kunden viele Produktionsschritte.

Die Eigenschaften der meisten Industrieruß_Arten werden durch branchenweite Normen bestimmt, die vom Deutschen Institut für Normung (DIN), der International Organization for Standardization (ISO) und der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelt wurden, wobei letztere vor allem bei Gummirußen die häufigste Anwendung finden. Diese Normen dienen nicht nur als Maßstab für die Charakterisierung von Rußtypen, sondern auch als Qualitätssicherungsinstrument für den Produktionsprozess.

Wie sich mehrere Ruße voneinander unterscheiden

Einige chemische und physikalische Eigenschaften dienen dazu, die Unterschiede zwischen den verschiedenen Industrierußen zu bestimmen. Aggregation oder Strukturierung bezieht sich auf die Art und Weise, wie die Kohlenstoffpartikel in einer zufälligen Verzweigungsstruktur oder -kette dauerhaft miteinander verschmolzen werden und wirkt sich auf die rheologische Verstärkung sowie die Lichtstreuungseigenschaften aus. Die Partikelgröße ist ein Kriterium zur Unterscheidung von Rußtypen. Kleine Partikel führen zu einer sehr hohen Farbstärke, einem hohen Farbtiefe-Level, einem hervorragenden UV-Schutz und einer besseren Leitfähigkeit. Große Partikel verbessern die Viskositäts- und Dispersionseigenschaften innerhalb der Anwendung. Ein weiterer Parameter ist die Struktur dieser Aggregate. Die Primärpartikel können entweder lose miteinander verbunden oder zu einem sehr komplexen Konstrukt gestapelt sein. Eine hohe Struktur, d.h. ein komplexes System, führt zu einem sehr ausgeprägten Stärkungseigenschaften von Carbon Black, während eine niedrige Struktur sehr gute Ergebnisse beim Glanz von Lacken und Farben erzielt. Das dritte Hauptkriterium zur Unterscheidung von Rußtypen sind die chemischen Eigenschaften der Partikeloberfläche, die je nach Art der flüchtigen Bestandteile auf der Oberfläche entweder sauer oder basisch sein können. Saure flüchtige Bestandteile verbessern die Disperabilität von Ruß. Dies ist auch der Grund, warum unsere Nachbehandlungsverfahren etabliert wurden, um die Leistung unserer Produkte weiter zu verbessern und sie an die Bedürfnisse unserer Kunden anzupassen.

Wie alle anderen Aspekte sind auch der Reinheitsgrad an der Oberfläche des Rußes und die Partikelverteilung vom Produktionsprozess abhängig. Unter Reinheit versteht man die Mengen anderer Substanzen, die neben reinem Kohlenstoff in dem Industrieruß vorhanden sind, wie Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.

Spezialruße

Gummiruße

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