定義
燈煙是由重油或類似物料製得的“炭黑”。
炭黑按其生產工藝可分為:爐法炭黑、槽法炭黑、燈煙法炭黑和氣相法炭黑等。燈煙法和爐法的製造工藝過程想接近,但其反應爐的上游端是敞口的,空氣依靠爐後的排風機抽入;而油爐法的是密閉的,空氣依靠爐前的鼓風機壓入。燈煙法是在反應爐的上游端,把原料油加入爐口的淺盤中,在限制空氣量的條件下,進行大火焰燃燒,將一部分原料油和空氣燃燒產生熱能,使另一部分原料油裂解生成炭黑。
黑色顏料自古以來常用燈煙,或者是其他動植物起不完全之燃燒栘所得的碳質。現在則多使用由天然煤氣所製成的煤氣煙,或稱黑煙末(carbon black)。
總的來說,燈煙(lamp black)為燃燒油類所得的物質,所以又被稱為油煙。它的成分為碳,此外還含有微量的煤溚(coal tar)類物質。
製法
舊法是盛菜子油於器皿中,浸燈芯於其中燃燒,並懸囊於火焰上部,以使煙末附著於囊上。其製品,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,可供上等墨之製造。惟近時常使用價格低廉之油類、松香、瀝青、煤浴及粗製之蒽(anthracene)等代替菜子油,其製法如下文所示:
將原料盛於鍋中,加熱燃燒,四周圍以紙屏,並懸紙片於室中,以使煙末附著其上;而採集之。其燃松樹根(含樹脂分較多)所成之煙則稱松煙,在歐美亦自古即巳製造燈煙,且有各種之法。現今則用前文敘述的各種原料,置於鍋中(鍋置於採集室之一端)加熱發火,並調節空氣,使起不完全燃燒,且溺其所生之煙,入各區分之採集室,以使其沉澱。惟沉澱於離鍋較近之室者,其粒子粗大,遠者則微細,且色亦較深黑。至沉澱於鍋之近傍者,因多含煤溚分,故有重入鍋中燃燒的必要。由近室所取得的製品(占全製品之大部分),稱為燈煙;由遠室所取得的優良製品(占全製品之小部分),稱為植物煙;兩者總計質量,約占全部原料的30%。
性質
燈煙所呈之黑色,若詳細觀察,則因為原料與製法之不同,而有各種差異,因而價格也有所不同。惟無論如何上等之品,其色都較遜於黑煙末(carbon black)若與白色顏料相調配而制有色顏料時,則常帶藍相。比重為1:7;體積膨大,吸油量多。但此等性質,常常會因為製法的不同而發生或大或小的差異。
燈煙炭黑
燈煙炭黑是將芳烴油類,如萘油、蒽油或雜酚油在有限面積的敞口淺盤中,在輸入一定量空氣的條件下燃燒製造的。通常,淺盤直徑為0.5~2米,盤中油深為15厘米。煙氣排出後送至沉降室,炭黑在沉降室中沉降下來並定時取出。煙氣中剩餘的炭黑用袋濾器回收。炭黑以粉狀或部分壓縮後裝入紙袋。
燈煙炭黑簡稱燈黑。屬高結構、粗粒子硬度炭黑,粒徑120~140mm,吸油值1.3~2.0ml/g,吸碘值10~20mg/g,主要用於高硬度製品如坦克帶、帆架和導電材料,現已被噴霧爐黑取代。