صادرات دوده های صنعتی تولید شرکت های دانش بنیان

صادرات دوده های صنعتی در ایران با وجود تحریم های مختلف به کشورهایی مانند چین، هند، پاکستان، ترکیه، اندونزی، آلمان و ... از طریق شرکت های دانش بنیان انجام می شود. شرکت های دانش بنیان با توجه به ارتقا محصولات تولیدی خود، کاهش واردات، افزایش صادرات و ارزآوری را برای کشور رقم می زنند. تولیدات مهم شرکت های دانش بنیان جهت صادرات شامل: تبدیل روغن های سنگین، دور ریز و مازاد پالایشگاه ها و پتروشیمی ها به دوده های صنعتی با ارزش افزوده بالا، علاوه بر تامین نیاز داخلی، فرصت صادرات را هم فراهم آورده اند.

انواع گرید های دوده صنعتی:

• گرید N-299 با ویژگی های منحصر به فرد خود، نیاز صنایع لاستیک سازی و تایرسازی در بهبود خواص مکانیکی را با کیفیتی قابل رقابت با نمونه های خارجی برطرف نموده است. 

• گرید SHP50، با اندازه ذرات کوچکتر از 45 نانومتر، نتیجه تحقیق و توسعه چندساله برای استفاده در صنایع کامپاند های پلیمری و مستربچ، طراحی و به علت دقت و حساست بازار هدف توجه مشتریان داخلی و خارجی زیادی را به خود جلب کرده است.
• گرید N-121 نیز با اندازه ذرات کوچکتر از 20 نانومتر و ساختاری متفاوت، نقش کلیدی در افزایش استحکام و مقاومت مکانیکی محصولات لاستیکی در صنایع پایین دستی ایفا می کند.
• گرید N-299، نیز با توجه به تونایی بر طرف نمودن نیاز صنعت تایر و لاستیک در بازار هدف کشورهای حاشیه خلیج فارس، چین و اروپا عرضه می گردد.

 

دوده صنعتی چیست؟

دوده صنعتی یا کربن بلک، ماده ای سیاهرنگ و پودری شکل با ساختار پیچیده زنجیره ای از اتم های کربن، در اندازه بسیار ریز نانو متری در صنایع گوناگون جهت افزایش خواص مقاومتی و مکانیکی به کار می رود و حاصل احتراق ناقص هیدروکربن ها در شرایطی کنترل شده می باشد. دوده صنعتی دارای ساختار متخلخل و خواص منحصر به فرد برای استفاده در صنایع می باشد.

روش های تولید دوده صنعتی:

روش سیاه کوره ( Furnace Black )

 این روش در ساخت دوده های صنعتی رایج تر است. در این روش روغن های سنگین آروماتیک مانند نفت کوره پس از آماده سازی در یک راکتور بسیار داغ با دمای بالاتر از 1500 درجه سانتی گراد تزریق می شوند. کمبود اکسیژن در راکتور باعث احتراق ناقص هیدروکربن ها و تولید ذرات دوده و گاز های فرار می شود. دوده ی حاصل، همراه با این گاز های وارد دستگاه فیلتراسیون می شود و در واحد پلت سازی به شکل گرانول، خشک و آماده استفاده می گردد.

روش سیاه حرارتی ( Thermal Black )

در این روش به جای روغن های سنگین، خوراک اصلی مورد استفاده، گاز طبیعی با ترکیب اصلی متان می باشد که در یک کوره نسوز، در دمای بالای حدود 1300 الی 1500 درجه سانتی گراد و بدون حضور اکسیژن، با کیفیت بالا و خواص تقویت کننده.

روش استیلنی ( ( Acetylene Black

در این روش، گاز استیلن در دمای بالا و بدون اکسیژن برای ایجاد دوده‌ای با خلوص بالا و هدایت الکتریکی قوی و ساختار متراکم تجزیه و در ساخت باتری‌های لیتیوم - یونی و قطعات الکترونیکی استفاده می شود.

روش کانالی ( Channel Black )

در این روش، گازهای هیدروکربنی روی سطوح داغی مانند صفحات فلزی می‌سوزند و دوده به صورت لایه هایی بر روی این سطوح ته نشین می‌شود. این فرآیند منجر به تولید دوده‌ای با سطح ویژه بالا و اندازه ذرات ریز می‌شود. این ویژگی‌ها آن را برای استفاده در جوهر و رنگ‌های چاپی مناسب می‌کند.

روش لامپی ( Lamp Black )

این روش قدیمی تر بوده و دوده تولید شده حاصل احتراق هیدروکربن های مایع در محفظه های بسته و در شرایط کمبود اکسیژن است. دوده حاصل اندازه ذرات درشت و چگالی کم داشته و در تولید برخی جوهرها، رنگ‌ها و در برخی موارد، لاستیک ها استفاده می‌شود.

روش پلاسما ( Plasma Process )

روش‌های پلاسما، فناوری نوینی هستند که در آن‌ها هیدروکربن ها در محیط پلاسما ( محیطی با دمای بسیار بالا ) تجزیه می‌شوندکه منجر به تولید دوده با خلوص بالا و ساختار یکنواخت می‌شود و در کاربردهای خاص مانند تولید مواد نانو و صنعت الکترونیک به کار میرود.

خواص فیزیکی و شیمیایی دوده صنعتی:

ساختار ذرات: دوده صنعتی از ذراتی با اندازه بسایر کوچک تشکیل شده است که اغلب به صورت گرانول یا خوشه هستند.

سطح ویژه بالا: این پارامتر، میرزان سطح خارجی ذرات دوده را در واحد جرم نشان می دهدو به طور مستقیم بر خواص و کابرد های دوده تاثیر گذار و برای کاربرد های تقویتی مناسب است.

رنگ و کدورت: دوده صنعتی به دلیل مقدار بالای کربن، سیاه و کدر است و برای کاربرد هایی که نیاز به پوشش و رنگدهی بالا دارند، مناسب است.

رسانایی حرارتی: دوده صنعتی به دلیل ماهیت کربنی خود، رسانایی حرارتی بالایی دارد و در موارد حرارتی مناسب است.

رسانایی الکتریکی: در برخی از گرید ها، رسانایی الکتریکی، نتیجه ساختار کربنی و وجود ناخالصی های خاص است.


 

کاربردهای دوده صنعتی:

صنعت لاستیک: دوده صنعتی، به عنوان تقویت کننده ای قدرتمند در صنایع لاستیکی، و در محصولاتی نظیر لاستیک خودرو، تسمه های نقاله، شیلینگ ها، مهر و موم ها و واشرها به کار می رود. افزودن دوده به این محصولات منجر به افزایش مقاومت سایشی، مکانیکی، استحکام و افزایش طول عمر محصول می گردد.

صنعت پلاستیک: دوده صنعتی، خواص مکانیکی پلاستیک ها را بهبود می بخشد و به عنوان پر کننده در پلاستیک های ترموپلاستیک و ترموست، مقاومت در برابر ضربه، تغییر ابعاد و رسانایی الکتریکی پلاستیک ها را بهبود می بخشد.

پوشش ها و جوهر ها: دوده صنعتی، همچنین به عنوان رنگدانه ای قدرتمند، با رنگ سیاه عمیق و قدرت پنهان بالا، در پوشش ها و جوهر ها استفاده می شود و آن را برای رنگ های معماری، پوشش های خودرو، جوهر های چاپ و تونر های پرینتر مناسب می سازد.

صنعت تایرسازی: دوده صنعت در لاستیک تایر خودروهای سواری تا کامیون های سنگین، به عنوان تقویت کننده و مقاوم کننده در برابر سایش و اشعه فرابنفش استفاده می شود.

صنعت باتری سازی: در صنعت تولید باتری، دوده صنعتی به عنوان افزودنی، جهت بهبود هدایت الکتریکی و افزایش عمر باتری در الکترود منفی به کار می رود.

پلیمر های رسانا: پلیمر ها به طور کلی عایق الکتریکی محسوب می شوند و رسانایی الکتریکی ندارند. افزودن دوده صنعتی با سطح ویژه بالا برای بخشیدن خاصیت رسانایی الکتریکی به محصولات پلیمیری مانند پلاستیک های آنتی استاتیک، لوله ها و تانک های سوخت، سیم ها و کابل ها به کار می رود.

انواع دوده صنعتی:

دوده های سخت: این دوده ها، با ذرات بسیار ریز و سطح ویژه بالا، ساختاری سخت با خواص مکانیکی بالایی هستند و به دلیل مقاومت سایشی بالا، در تولید لاستیک‌های مقاوم مانند تایر خودرو، قطعات لاستیکی صنعتی، و ... به کار می‌روند.

دوده های نرم: این دوده‌ها، بر خلاف دوده های سخت، ذرات درشت تر و سطح ویژه کمتر و انعطاف‌پذیری بیشتری دارند و در تولید لاستیک‌های نرم، چسب‌ها، درزگیرها و ... می‌روند.

دوده های نرمال: این دوده ها، نوعی دوده صنعتی با ساختار و خواصی بین دوده های سخت و نرم هستند که با کدهای استاندارد ASTM( N + سه رقم ) شناخته می‌شوند و به عنوان پرکاربرد ترین دوده صنعتی در طیف وسیعی از محصولات لاستیکی، از تایر خودرو تا قطعات صنعتی، کاربرد دارند.

دوده های حرارتی: دوده های حاص ل از سوخت ناقص هیدروکربن ها به روش سیاه کوره یا سیاه حرارتی که در فرایند تولید می توانند ویژگی های مطابق نیاز را فراهم آورند.

 

تفاوت دوده های صنعتی با سایر دوده ها:

دوده صنعتی در واقع، گروهی از مواد جامد کربنی متشکل از اتم‌های کربن خالص یا تقریباً خالص تشکیل شده‌اند. این مواد، برخلاف دوده‌های طبیعی که به عنوان محصول جانبی فرآیند احتراق غیرکنترل‌ شده به وجود می‌آیند، در شرایط کاملاً کنترل‌شده و با هدف تولید مواد با خواص خاص تولید می‌شوند و به طور عمده ازبیش از ۹۸ درصد کربن تشکیل شده و ساختار و ویژگی‌های منحصر به فردی برای کاربردهای مختلف در صنایع دارند.

با این حال، دوده های طبیعی یا غیرصنعتی، محصول جانبی ناخواسته فرآیندهای احتراق ناقص و نامنظم هستند و از ترکیب پیچیده تری از مواد آلی و معدنی برخوردارند. ساختار و ترکیب شیمیایی این دوده‌ها، از یک مورد به مورد دیگر متفاوت بوده و خواص فیزیکی و شیمیایی یکنواختی ندارند. از طرفی، دوده صنعتی با کنترل دقیق فرآیند تولید، ساختار و اندازه ذرات آن را به شکل مطلوبی برای کاربردهای خاص تنظیم می‌کنند. این کنترل دقیق، منجر به خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی یکنواخت و قابل پیش‌بینی در محصول نهایی می‌شود.
 

1. دوده صنعتی ( Carbon Black ):

• این دوده از احتراق ناقص هیدروکربن های مایع یا گازی مانند گاز طبیعی، استیلن و نفت کوره در شرایط کنترل شده تولید می شود.
• دارای سطح ویژه بالا، خلوص بالای کربن، اندازه ذرات کنترل شده و ساختاری قابل تنظیم مطابق با نیاز می باشد.
• به عنوان تقویت کننده لاستیک و پلاستیک، جوهر چاپ، رنگ ها و پوششی ها، باتری ها و ... در صنایع به کار می رود.
   

2. دوده طبیعی (Soot)

• دوده طبیعی از احتراق ناقص مواد آلی مانند چوب، نفت، زغال، شمع و ... تحت یک فرایند کنترل نشده حاصل می شود.
• دارای ترکیبی ناهمگن از ذراتی با اندازه های کنترل نشده و ناخالصی بالا می باشد مانند فلزات سنگین و ترکیبات آلی سمی.
• در گذشته در به عنوان رنگ و مرکب خوشنویس و پوشش ضد زنگ فلزات مورد استفاده قرار می گرفتد.
   

3. کربن بلک ویژه ( Specialty Carbon Black )

• این دوده زیر مجموعه ای از دوده صنعتی می باشد و از احتراق ناقص هیدروکربن ها در شرایط خاص برای کاربرد های خاص به دست می آید.
• مطابق با شرایط کنترل شده در فرایند تولید می تواند خواصی مانند رسانایی، مقاومت در برابر اشعه UV و ... داشته باشد.
• در پلیمرهای رسانا، جوهر و رنگ و برای مقاومت محصولات در برابر فرسایش نوری به کار می رود.
   

4. دوده فعال ( Activated Carbon )

• این دوده حاصل کربنیزه کردن مواد گیاهی یا معدنی و فعال سازی بخار یا مواد شیمیایی تولید می شود.
• دارای سطح ویژه بسیار بالا، قدرت جذب زیاد و اندازه ذرات بسیار ریز می باشد.
• در تصفیه آب و هوا، کاربرد های دارویی، ماسک های دارای فیلتر تنفسی، کاتالیست ها و ... استفاده می شود.