炭黑是一種常用的高性能填料，廣泛應用于橡膠、涂料、塑料等工業(yè)領域中。比重1.8-2.1 由天然氣制成的稱“氣黑”，由油類制成的稱“燈黑”，由乙炔制成的稱“乙炔黑”。此外還有“槽黑”“爐黑”。按炭黑性能區(qū)分有“補強炭黑”、“導電炭黑”、“耐磨炭黑”等?？勺骱谏玖?，用于制造中國墨、油墨、油漆等，也用于做橡膠的補強劑。由于炭黑本身結(jié)構(gòu)松散，易聚集，因此在炭黑分散的過程中需要采用適當?shù)姆椒▉肀ＷC其分散度。

       超聲分散是一種常用的炭黑分散方法，其原理是利用超聲波對炭黑粒子進行機械剪切和沖擊，使其分散在溶劑中。在超聲分散的過程中，需要將炭黑和溶劑放入一個超聲波浴中，使液體中的懸浮顆粒受到超聲波的作用，形成微小的氣泡，從而產(chǎn)生強烈的機械剪切作用，極大地提高了分散效果。

關鍵詞：炭黑，空化效應，超聲分散

一、項目簡介

      超聲波主機縱向放置于不同容量的玻璃攪拌反應釜內(nèi)，玻璃反應釜支架及外罩采用不銹鋼管制作、置于隔音室內(nèi)，可降低超聲空化產(chǎn)生的噪音；超聲波驅(qū)動電源、 觸摸屏、通訊管理機及以太網(wǎng)交換機均放置于電氣控制柜內(nèi)，電氣柜正面放置10 寸以上觸摸屏，可對基本模塊內(nèi)各單元模塊進行單獨參數(shù)設置，如主機功率、系統(tǒng)參數(shù)設置等。在電氣控制柜面板安裝有總運行按鈕（帶指示燈） 、急停按鈕和報警指示燈，整體系統(tǒng)具有振子異常報警、電源異常報警、 機柜溫度異常報警， 振動子工具頭磨損報警。

圖1 現(xiàn)場項目落地及框架示意圖

二、項目技術(shù)指標

三、項目運行實施

      本項目所實施的方案已在國內(nèi)知名材料企業(yè)得到實際現(xiàn)場應用，取得良好的超聲分散效果。

圖2 現(xiàn)場實物安裝圖

四、項目應用體會

      炭黑分散在乙醇中需要根據(jù)炭黑粒子大小和濃度不同而定。一般來說，當炭黑的濃度較低時，超聲分散的時間較短，可以在10分鐘以內(nèi)完成；當炭黑的濃度較高或粒子較大時，超聲分散的時間需要較長，大約在30分鐘左右。但是，超聲時間過長可能會導致炭黑表面發(fā)生氧化或者烷基化反應，降低其分散性能。除了超聲時間之外，超聲功率也是影響炭黑分散效果的重要因素。一般來說，超聲功率越大，分散效果越好，但超聲功率過高也會引起顆粒的損傷和破碎。

       本設備采用杭州國彪超聲設備有限公司生產(chǎn)的智能數(shù)控超聲波GBS-SCF10A/GBS-SCF30A液體分散設備，通過系統(tǒng)集成設計達到用戶要求。此系統(tǒng)具有自動開機頻率搜索，運行過程中自動跟蹤頻率，功率可調(diào)整等，如果設備出現(xiàn)問題可以及時斷電，避免對整體控制系統(tǒng)造成影響。整個設備操作方面，無需設備開機前進行設置，全自動實現(xiàn)控制要求，系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。