DE2000112A1 - Verfahren zur Herstellung von Russ - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Ruß, welcher ala Pigment in Öumrai, Farben, lacken,. Kunststoffen und insbesondere in Druckfarben verwendet werden kann₀

Viele Jahre lang wurde Ruß hauptsächlich durch Kanalverfahren hergestellt, bei denen ein gasförmiger Kohlenwasserstoff, wie z.B· Jirdgas, teilweise verbrannt wird und' der resultierende HuQ durch Abscheidung auf einer kalten Oberfläche gesammelt wird· Ölofenprozesse, bei denen normalerweise flüssige Kohlenwasserstoffe als AUBganssraaterialien für den Kuß verwendet werden, wurden anschließend entwickelt·

009830/1224

Sie erlauben die Herateilung von Ruß mit viel höheren ße~ BChwindigkeiten und in einer größeren Varietät von Sorten bei niedrigen Verfahrenskoeten.

Jedes Jahr werden große Mengen Ölofenruß als Verstärkungspigmente für Gummi gebraucht. Sie werden auch als Pigmente in Farben und dgl» verwendet, aber ihre Verwendung in Druckfarben war 'beschränkt. Auf dem G-ebiet der Druckfarben konnten die Ölofenruße die Kanalruße nicht verdrängen, da die erste- Ten sich in Farbenträgern nur schwach dispergieren» und die resultierenden Farben die Druckplatten mit einer zu hohen Geschwindigkeit abnutzen.

Die Druckfaxbenhersteller bevorzugen einen RuS, der leicht und sorgfältig im Farbenträger dispergiert werden kann· liine unzureichende Dispergierung des Rußes in der Druckfarbe kann ein Auffüllen von RUckeprüngen und Absenkungen auf der Druckplatte und ein Verschwimmen des gedruckten Bildes zur Folge haben· Die Ülofenruße waren bisher durch einen hohen Gehalt an mikroskopischen Teilchenagglomeraten gekennzeichnet, und zur Erzielung einer großen Dispergierung in den Druckfarben mußten die Teilchen in den Agglomeraten dispergiert werden, und zwar entweder chemisch oder durch Anwendung einer intensiven mechanischen Bearbeitung«» Eine solche zusätzliche Behandlung ist jedoch von den Druckfetrbenherstellern unerwünscht und teuer.

Der Ausdruck "Abrieb" bezieht sich, wenn er auf eine Druckfarbe verwendet wird, auf die Geschwindigkeit, mit der diese die Druckplattenoberflache während des Drückens abnutzt« Zwar wird der Ausdruck "Abrieb" zur Beschreibung ,einer üigeneohaft der Druckfarbe verwendet, aber er hat gleichzeitig auch eine Bedeutung für das Druckfarbenpigment selbst, da der Abriebcharakter der Druckfarbe hauptsächlich auf das darin

009830/1224

vorliegende Pigment surUckzuftihren ist_a So kann ein £uß als Produkt mit hohem oder niedrigem Abrieb beschrieben werden» Im allgemeinen wird dieser Abriebcharakter mit hoher oder niedriger Plattenabnutzung gekennzeichnete Die Plattenabnutzung ist bei Druckvorgängen* bei denen tausende von Drucken hergestellt werden, von hohem Interesse ₀ Di© Verwendung eines Hußes mit hohem Abrieb in der Druckfarbe kann so hohe Plattenabnut Zungsgeschwindigkeiten sur Folge haben» daß das Druckverfahren vorzeitig abgebrochen werden muß. Der Arbeitszeitverlußt und der Krsats der Platten kann für den Drucker sehr kostspielig sein.

Ölofenruße haben» obwohl sie im Preis billiger und leichter verfügbar als KanalruSe sind, die hohe Dispersion und die niedrige Plattenabnutzung, wie sie bei Kanalrußen erzielt werden, nicht erreichen lassen· Bine schlechte Dispergiervng in der Druckfarbe, welche bei Kanalrußen verhältnismäßig selten auftritt ι ist bei Ölofonrußen die Regel«, Bei Verwendung von Ölofenrußen ist die Plattenabnutzung um 100-300^ schneller ale bei Kanalrußen, eine gleiche Farbe und Viskosität voraus» gesetzt.

Zahlreiche Verfahren, und Kachbehandlungen sind bekanntgeworden, um die Dispergierung und die Plattenabnutzungseigenschaften von Ölofenrußen in Druckfarben zu verbessern, trie Z₀B₀ der Zusatz von Dispergiermitteln zum Farbenträger und/oder Pigment, der Zusatz einee verträglichen Üls zum Ruß vor seiner Einmischung in den Üräger, und mechanische Behandlung zur Verringerung der Agglomeratgröße» wie b„B_o Pulverisierung, Gasstrahlmahlen und verlängertes Mahlen dec Farbenmischung. Bei all diesen Verfahren wird eine Lösung der Schwierigkeiten dadurch versucht, daß man die Agglomerate im RuS beseitigt. Bisher wurde kein Verfahren bekannt, bei dem das Auftreten der

Q0983Q/1224

BAD ORIGINAL .

c 4 Agglomerate von Haus aus verhindert oder stark verringert wird.

Bei der Durchführung dea erfindungsgemäßen Verfallrene besteht die erste Stufe darin» daß man ein Keaktionsgemiseh aus einem Xohlenwasserstoffausgangsmaterial und aus heieeen ^erbrennungegaeen herstellt» wobei die Gase das Produkt der Verbrennung eines fließfähigen Brennstoffe mit einem freien Sauerstoff enthaltenden Gas sind. Die Zusammensetzung und der Wärmegehalt dee Gemische sind derart, daß ein Ruß mit spezieller Teilohengröße und Struktureigenschaften bei der thermischen Zersetzung des Kohlenwass erst of fs gebildet wird, wobei Vfürme aus den heissen Verbrennungegasen des Gemische absorbiert wird· Pie thermische Zersetzung des Kohlenwasserstoffe im Gemisch wird solange ablaufen gelassen, bis die gewünschte Teilchengröße und die gewünschtenStrukturcharakterietlken des Rußes entstanden sind, worauf dann das Reaktionsgemisch mit einem Verdünnungegae verdünnt wird, das mit dem Ruß praktisch nicht reagiert und kühler als das Gemisch 1stφ Jedoch wird das ßeaktionsge-Blseh nicht mit dem Verdtinmmgagae in einem solchen Ausmaß abgesohreokt, daß die fortgesetzte thermische Zersetzung des Kotolenwaeserstoffs vollständig abgebrochen wird· Die Reaktlonebe·» dingungen werden aber duroh das Verdünnun^Bgae so verändert, daJ die bei einer hohen Temperatur auftretende Agglomeration der Teilchen stark verringert wird.

Ohne sloh auf eine bestimmte Theorie festlegen an wollen, glaubt die Anmelderin, daß die Teilchen in der Bildungeeone aufgrund Ihrer kleinen Teilchengröße und ihrer hohen Oberflachenenergl· eu einer Agglomeration neigen, nachdem die gewUnsohten Tellchengrößeaund die gewünschten Strukturcharakterletlken der Teilchen weitgehend entwickelt sind« Die Verdünnung verringert die Temperatur des Reaktionsgemische unter diejenige, bei der ein· rasche Zersetzung de· restlichen Kohlenw*«#exstoffs dl« Teilchen in eine schwache oder "»ekundttre" Straktur·

001130/1214

200Ö112

einheit zusammenbinden würde, welche einer Dlsperglerung widersteht und eine übermäßige Plattenabnutaung verursacht.

Deshalb wird das Rsaktionsgemisch zu Beginn einen Wärmegehalt besitzen, der ausreicht, die gewunechte Teilchengröße und die gewünschten Strukturcharakteristiken des Rußes auszubilden, und das Verdünnungsgas wird etwas kuhler sein, wenn es in das Gemisch eingeführt wird_o Sollte beispielsweise das Reaktionegemisch eine Temperatur oberhalb 1205⁰C aufweisen, wenn die Teilchen hergestellt werden, dann kann das Verdünnungsgas eine Temperatur von ungefähr 759-115O⁰C aufweisen und in das Gemisch mit einer Geschwindigkeit von mindestens ungefähr Ο«5 nr je nr Gemisch eingeführt werden· Bs wird jedoch darauf hingewiesen, daß das Terdünnungsgas noch kalter sein kann, in welchem Falle kleinere Kengen für die Verdünnung erforderlich sind.

Das Verdünnungsgas kann aus den heissen Verbrennungoprodukten

der Verbrennung eines fließfähigen Kohlenwasserstoffs mit

bestehen

einem freien Sauerstoff enthaltenden Gas / , wobei der Sauerstoffgehalt praktisch vollständig erschöpft worden ist, so daß die Ausbeute und die Qualität des Rußes nicht in erheblichem Ausmaße durch Reaktion mit überschüssigem Sauerstoff abträglich beeinflußt wird. Bs ist von einem zusätzlichen Vorteil, -wenn das VordUnnungagae aus den gasförmigen Produkten besteht, die bei der thermischen Zersetzung eines Kohlenwasserstoffe während der Herstellung von Äuß anfallen, wie a.B, Abgase, von denen das Huflprodukt abgetrennt worden 1st» und dit denn normalerweise verworfen oder als Brennstoff verbrannt / werden. Demgemäß kann das Verdünnungsgae aus den gasförmigen Produkten bestehen, die bei der thermischen Zereeteung von Kohlenwasserstoffen innerhalb des obenerwähnten Gemische entstehen, wobei die Gaee giärüekgeführt und während der Reaktion der im Gemisch vorliegenden Ausgangskohlenwaseeret^ffe

009830/1224

IUW Q Μ»

in das Gemisch eingeführt werden. Sie Rückführung kann außer-.halb der Kammer, in welcher der Büß hergestellt wird, bewerkstelligt werden, und zwar vor oder nach der Abtrennung des Rußes von den Oasen» sie geschieht aber in vorteilhafterer Welse innerhalb der Kammer und vor der Abtrennung des Rußes* So kann ein kontinuierlich zugefUhrtes Gemisch umgesetzt werden» um ein Aerosol von BuS in den belesen Verbrennungsgasen hersuetellen, und die gasförmigen Produkte der thermischen Zersetzung der Kohlenwasserstoffe und mindestens ein Teil des Aerosols können ssurüokgefUhrt und während der Bildung des Ruß β β in der Kammer in das Reaktionsgemische eingeführt werden«.

Die Erfindung kann auf die allgemein bekannten Ölofenrußprozesse angewendet werden, bei denen das Reaktlonsgemiech zwangsweise in eine längliche Rußbildungszcne eingeführt und darin sehr raeoh umgesetzt wird, um die gewünschte Teilchengröße und die gewünschten Strukturoharakteristiken des Rußes zu entwickeln c Normalerweise wird ein hocharomatischer,* hochmolekularer Kohlenwasserstoff, wie z.B. ein Erdölrückstand oder Creosotöl, als Auegangsmaterial für den RuB verwendet» und um ein Reaktionsgemische herzustellen, werden diese Ausgangsmaterialien zwangsweise in die heiasen Verbrennungsgase als atoaieierter Spray aus Flüssigkeitθtropfeheη eingespritzt. Bin Zusatz, wie z.B. eine Alkalimetallverbindung, kann in das Reaktionsgemisch eingeführt werden, um die Strukturcharakteristiken des resultierenden Rußes BU steuern. Das Oemisoh. wird zwangsweise in die Rußbildungasoite dee Ofens eingespritBt, um einen hohen Turbulenzgrad und eine rasche Reaktion SU erzielen■, damit die Teilchengröße und die Strukturcharakteriatiken des Rußes rasch entwickelt werden» bevor eine wesentliche Expansion und/oder Verdünnung des Oemisohs sloh einstellt· Zur Erzielung eines besonderen Vorteile kann das Reaktionegemisoh in die Rußbildungasono all längliche Im wesentlichen säulenförmige Masse, die eine wesentlich kleinere

009830/

Quersehnittsflache ale die Bildungsaone besitzt, eingespritzt 'werden* So kann eine eäulenförmlge Masse des Gemische, die. eine Querschnittsfläche aufweist, welche nicht über -ungefähr Υ16der Querschnittefläehe der Bildungszone hinausgeht, in die Zone mit einer Geschwindigkeit von mehr ale ungefähr 121,9 ra/sec und insbesondere mit einer Geschwindigkeit im Bereich von ungefähr 182,9 bis wngefäar 426,7 m/sec eingespritzt werden. Der Ausdruck "im wesentlichen säulenförmige Masse" bedeutet, daß das Seaktionsgemisch in die Kußbildungszone als Masse eingespritzt wird* die zwar etwas divergieren kann, die eich aber nicht rgsch nach aussen ausdehnt _f so daß sie den Querschnitt der Zone erfüllt. Die Ausbildung einer säulenförmigen Masse kann dadurch bewerkstelligt werden, daß man den KLuS des Gemische im wesentlichen mit der JEinspritzachse der Masse ausrichtet und eine Spiralenbildung des Gemische vermeidetο

Durch Einspritzen des Reaktionsgemische axial:' -in die längliche Zone unter den oben beschriebenen Bedingungen kann eine Verdünnung des Gemische mehr oder weniger automatisch erreicht werden, das heißt ein £eil des Aerosols,,welches innerhalb der Bildungezone durch thermische Zersetzung des Besehickungsmaterials erzeugt wird, wird aufgrund des Beraoulll-£ffekts M das Gemisch hineingezogen» Demgemäß wird also das Geeieoh Sm die Rußbildun^ezone eingespritzt, und der AusgangskohlenwaBserstoff wird darin unter Bildung dines AeroBolrußes thermisch zersetzt, der in den belesen Verbrennungsgasen UBd dem durch thermische Zersetzung dee Kohlenwasserstoffe erzeugten. Gasen suspendiert ist. Bin Bereich mit einen niedrigeren Druck existiert um das in die Rußbildungazone eingeführte Reaktionegemisch_f wodurch ein Teil des Aerosole in dieeen Bereich zurückgezogen und dann in da« la die ßußbildungezone eingeführte Q^miBob eimrerlsiMi wird·

009130/1224

ce 8 ·»

Dae Aerosol» welches in das Gemisch eintritt und dieses verdünnt, fließt im Gegenstrom um die säulenförmige Kasse und dann im Gleichstrom in das Reaktionegemisch· Sa das Aerosol» welches in das Gemisch eintritt«; meßbar kühler als das Gemisch selbst sein sollte, kann ein Kühlmittel, wie z.B« Wasserdampf* vorher in das Aerosol eingeführt werden. Nachdem der Büß vollständig gebildet worden ist, wird das Aerosol aus der Rußbildungezone abgezogen» und der Roß wird gewonnene Die säulenförmige Masee des Reaktionsgemische kann im wesentlichen in Längerichtung in ein Ende einer länglichen Rußbildungszone eingeführt werden, während das Rußaerosol vom anderen Ende abgeführt wird.

Es ist von besonderem Vorteil* wenn sich die Rußbildungszone vertikal erstreckt» wobei die säulenförmige hasse des Reaktionsgemische aufwärts in das untere Ende der Zone eingespritzt wird, während das Aerosol vom oberen Ende abgenommen wird«,

Vie bereits festgestellt, sollte die Querschnittsflache der Rußbildungszone mindestens ungefähr 16 mal größer als die Querschnittsfläche der säulenförmigen Masse des Reaktionsgemische bei ihrem Eintritt in die Rußbildungszone sein, aber es ist noch vorteilhafter, wenn die Querschnittsfläche der Rußbildungszone ungefähr 36 bis ungefähr 400 mal größer als die Querschnittsflache der säulenförmigen Hasse 1st.

Sie heissen Oase für die Herstellung dea Gemische könne in einer Verbrennungskammer gebildet werden,, in welche ein Gemisch aus einem fließfähigen Brennstoff und einem freien Sauerstoff enthaltenden Gas fortlaufend eingeführt und verbrannt wird ο Sie heissen Verbrennungsgas können dann in eint längliche Reaktionakananer durch eine BeeohränkungsBffnung eingeführt werden, die In bezug auf die ReaktionskaBEner

009830/1224

im wesentlichen axial ausgerichtet ist„ Sowohl die Verbrennungskammer als auch die Beschränkungeöffnung sollen ßo angeordnet und so ausgebildet sein, daß der Austritt der Gase aus der Öffnung in die Reaktionskammer gleichachßig erfolgt <» und die Reaktionskammer sollte eine Querschnittsfläche besitzen» die mindestens ungefähr 16 mal so groß wie diejenige der Öffnung ist.

Durch die Erfindung können neue Buße hergestellt werden_β Bs können Ö'lofenruße direkt hergestellt werden, die einen

* ι. ' «. J^iJ ,. m ι Jb^f lachen . _Ώ . . durchschnittlichen Tealche$iurehmesser im Bereich von ungefähr 150 bis ungefährφθ Λ, eine Dibutylphthalatabsorption

ia Bereich von ungefähr 40 bis ungefähr 80 ml/100 g und

2 2

eine Agglomerationsfläche unterhalb ungefähr !500 A- 3θ mm

2 2 und insbesondere im Bereich von ungefähr 30-3CO^ je mm

besitzen· Weiterhin kann jnan ,gemäß der Erfindung Ruße direkt

oberflächen
herstellen, welche Teilche^Lurchmesser und Dibutylphthalatabsorptionen innerhalb der eben angegebenen Bereiche besitzen und die außerdem L_c-Kristallltabme3sungen von mehr als 15»5 A und insbesondere von 16,0-18,0 A besitzen_o Der Ausdruck "direkt hergestelltⁿ besagt, daß die Ruße nach der Gewinnung direkt ohne weitere zusätzliche Behandlung, wie a«B₀ Pulverisierung, Höhlen in einer Gasetrahliaühle, Qraphitisiarung oder dgXo, verwendet werden können.

01« Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert*

Fig. 1 let eiae HorißontalBChnitteaneioht eines Rußofena, der bei der Durchführung des erfindungegemäfien Verfahrene verwendet werden kann, wobei der Ofen eine Verbrennungskammer aufweist, die koaxial mit einer länglichen Reaktionskammer Über eine Befnung verbunden ist;

009830/ 1224

2 zeigt eine Verticals chniitinsicht der Verbrenimngskaii-·

mer von Figo 1 an der Linie 1-1 von Pig« 1; Figo 3 zeigt eine Horizontalsohnittöansicht einer Tangential-

gebläseverbrennungskammer, die beim Ofen von Fig. 1

verwendet werden kann; Pig» 4 zeigt eine VertikaJsdmittansicht von Fig» 3 an der

Linie 2-2.

Qemäfl FIg_n 1 Bind eine längliche Rußbildungszone 1, eine Beschrankungsöffnung 2 und eine Verbrennungskammer 3 durch eine isolierende feuerfeste Wandung 4 umgeben, Ein fließfähiger Brennstoff» wie. z.B. Erdgas, wird durch Düsen 5 von einem Brennatoffverteilungskopf 6 in die Verbrennungskammer eingeführt« Ein freien Sauerstoff enthaltendes Gas, wie z.B. Luft, wird in eine Vorkammer 7 eingeführt und fließt anschließend In die läinblaeöffnungen 3. Ein Gemisch aus dem fließfähigen Brennstoff und dem freien Sauerstoff enthaltenden Oa· bildet sich in den Einblaeöffnungen und verbrennt innerhalb der Verbrennungskammer 3 unter Bildung heisser Verbrennungsgase. Ein Beechickungekohlenwaseeretoff, vie z.B. ein BrdClrUekstand oder Creosotöl, wird als atomisierter Spray aus Tröpfchen in die heissen Verbrennungsgase in der Kammer 3 duroh eine Sprühdüse 9 eingespritzt. Der Beschickungckohlenwasserstoff und die heieεen Verbrennungsgase werden somit in ein Reaktionsgemisch verwandelt_r das duroh die Beschränkungsöffnung 2 in die Rußbildungezone 1 eingeführt wird. Der Besehiokungskohlenwasserstoff, der in den Ofen eingespritzt wird, kann einen Struktursteuerungszusats, wie z.B. eine Alkalimetallverbindung, beispielsweise Kalium- oder natriumchlorid oder -hydroxyd, enthalten.

Das Reaktionsgemisch aus heiseen Verbrennungsgasen und dem BeeohlokangskohlenwaeeerBtoff vird dabei zwangsweise duroh die Beschränkungsöffnung 2 in die Rußbildungszone 1 als i~a

wesentlichen säulenförmige Masse 10 eingeführt. Dor Beeohik«

009830/1224

kungBkohlenwaeserstoff iiird durch die aus den heisson Gasen auf genommene Wärme thermisch zersetzt, wobei ein Aerosol 11 aus KuS entsteht» der in den Verbrennungsgasen und in den durch die thermische Zersetzung gebildeten Oasen suspendiert ist. Hachdem der Ruß vollständig ausgebildet ist, wird er durch den Austritt 12 aus der Rußbildungszone entlassen»

Die Einführung des Reaktionsgemische in die Kammer 1 erzeugt einen BernouUi-Bffekt_r der eeinerseite eine Zirkulation des Aerosols vom stromabwärtlgen finde der Rußbildungezone zurück zur säulenförmigen Masse veranlaßt, vie dies durch Pfeile angezeigt let. Das Aerosol *ird somit zu einen* Gegenstrom zur säulenförmigen Masse und denn zu. einem Gleichstrom damit veranlaß t, wobei es anschließend kurz nach dem Eintritt der Maaee in die RuSbildungszone wieder in das Gemisch eintritt· Zur Steuerung der Temperatur des Aerosole und somit der Temperatur dee Gaeee, welches das Gemisch betritt und dieses verdünnt, wird Wasser in die Rußbildungseone durch eine Spritzdüse 13 eingeführtο

Hierbei entsteht ein Reaktionsgemisch mit bestimmten Verhältnissen aus Ausgpng8kohlenwasBerBtoff, helssen Verbrennungsgasen, Zusätzen und dgl., wie es vom Hersteller gewünscht wird, um eine bestimmte Ruß type herzustellen» Die nötigen Verhältnisse und Zusammensetzungen der einzelnen Bestandteile brauchen für einen Fachmann nicht angegeben werden,,

Der Punkt, an dem der Auegangskohlenwasserstoff in die heiseen Verbrennungsgase durch die Spritzdüse 9 eingespritzt wird, kann etwas verändert werden; eine vorteilhafte Lage für die Spritzdüse ist in Figo 1 gezeigt· Jedoch kann die Spitze der Spritsdüse näher an der Beschränkungsöffnung 2 innerhalb derselben oder «ogar jenseits doroelben angeordnet werden, wobei

001830/1224

trotzdem ein geeignetes Reaktionsgemische gebildet wird* So kann also der Ausgangskohlenvasserstoff teilweise innerhalb der Verbrennungskammer und innerlialb der Beßcliränkungsöffnung oder vollständig innerhalb der Rußbildungszone 1 in RuQ zersetzt werdenο

Eine andere Type von Verbrennungskammer, die beim Ofen von Pig« 1 verwendet werden kann_r ist in Figo '5 gezeigte Bei dieser wird Luft tangential durch die Leitung 14-in die Kammer 5 eingeführt. Brennst offgas wird koaxial durch die Düse 15 in die Leitung 14 eingeführt» Das resultierende Gemisch wird in der Karoner 2 verbrannt, wobei eine sich spiralenförmig bewegende !¹IaSSe aus heissen Verbrennungsgasen gebildet wird, welche durch einen Kegelstumpf art igen Abschnitt 3a der Kammer zur BescihrSnkiingsöffnung 2 geführt werden„ Es maß jedoch erwähnt werden» daß der Winkel des kegelstumpfförmigen Abschnitts, der Durchmesser der Besohränkungsöffnung 2 und die Geschwindigkeit, mit der das Reaktionsgemisch durch die Beschränkungsöffnung hindurchgeführt wird, derartig gewählt werden müssen, daß dor Flufl des Gemische aus der Beschränkungeöffnung und in die Rußbildungszone im wesentlichen linear und nicht spiralenförmig erfolgt, da das Gemisch die Rußbildungszone als im wesentlichen säulenförmige Masse und. nicht alB sich ausdehnender Konus eingeführt werden sollte«

Wie bereits angedeutet, sollte dio Rußbildungszone 1 eine Q.uerßchnittsflache aufweisen, dia mindestens ungefähr 16 mal größer und vorzugoweise 36~400 aal größer als diejenige der BeschrankungsOffBun^ iet, Weiterhin sollte dao Reaktionsgemisoh aus der Beschränkungsöffnuns mit einer Geschwindigkeit von mehr als ungefähr 121,9 m/sec noch vorteilhafter mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 182_t9 bis ungefähr 426,7 m/sec austreten« Der V.'&rraegehalt des Peaktiouogeraische sollte ausreichen,, eine Ronkfcions temperatur von mindestens ungefähr

009830/1224

BAD ORIGINAL

1205 G innerhalb der BäuientförmigeEt Masse vor der läinflihrung des Äsreaols als Verdickungsmittel eraielt wird, und das Aerosol sollte auf eine l'eraperatur von ungefähr 759-115O⁰O abgekühlt werden» bevor es in aas Gemisch eingeführt wirdo

ist vorteilhaft, wenn die Ruflbilduagszone vertikal angeordnet ist, da hierdurch die Zirkulation des Aerosols im Ofen verbessert wird» Die Länge der Rußbiläungszone ist nicht kritisch« solange sie ausreichend iBt_s daß sie der länge der im wesentlichen säulenförmigen Masse des Reaktionsgemische entspricht und eine vollständige Reaktion des darin vorliegenden Kohlenwasserstoffs unter Bildung von Ruß gestattetο In der Praxis wird die Rußbildungszone gewöhnlich eine Länge aufweisen* die größer ist als ihr Durchmesser» Insbesondere wird die Länge ungefähr 2-6 mal so groß als ihr Durchmesser sein»

Nachdem das Aerosol aus der Rußbildungsaone 1 durch den Austritt 12 entlassen worden ist, kann es mit Hilfe einer Wasserabschreckung abgekühlt und dann in Cyclonenabscheider, einen Pilteraack oder dgl« eingeführt werden, um den Ruß von den Gasen abzutrennen«

Vor der Beschreibung spezieller Arbeitsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist ea zweckmäßig, die Testmethoden zu beschreiben, die verwendet werden, um die Dispergierung und die Plattenabnutsungseigenschaften des Rußes zu bestimmen»

Es wurde ein quantitativer Test entwickelt, durch den die Dispergierung mit Hilfe einer Comprehensive Dispersion Rating (Dispergierungseinstufung), die in der Folge als CDR bezeichnet wird_f ausgedrückt worden kann₀ Bei der Durchführung des Tests v/erden sswei 'Dlspergierungßeinotufungsinstrumente

009830/1224

verwendet, die eich ähnlich verhalten, aber Resultate mit ■unterschiedlicher Große ergeben» Bin Instrument ist ale das NPIRI-Gauge bekannte £3 handelt sich hierbei um eine flache längliche Stahlschiene mit parallelen Kanälen, die annähernd. 25»4 mm breit und 203,2 mm lang sind und sich auf der flachen Oberfläche der Stahlschiene befinden» Die Kanäle verjüngen eich derart, daß eine gleichförmige Änderung der Tiefe der Kanäle von 0,0254 mm am tiefsten Bade bis zu O am anderen Ende bestehtο

Das zweite Instrument ist ähnlich und wird ala Production Club- oder PC-Gauge bezeichnet₀ Ähnlich 'dem NPIRI-Gauge besteht es aus einer länglichen Stahlschiene mit parallelen Kanälen, die sich auf der flachen Oberfläche der Schiene befinden« Die Kanäle des PC-Gauge sind jedoch 12,7 ma breit und ungefähr 152,4 mm lang} Ihre Tiefe ändert sich gleichmäßig von 0,1016 mm bis O. Die Kanäle beider Instrumente besitzen in der Nähe der Kanäle Teilstriche, welche die Kanäle in zehn Abschnitte gleiche*' Länge unterteilen» Das Meßverfahren ist für jedes Instrument im -wesentlichen das gleiche» Bine Probe einer Druokfarbenpaste wird an das tiefe Ende eines Kanals gebrachte In den anderen Kanal wird in der gleichen Lage eine Prob· einer anderen Druckpaste gebracht, die gewöhnlioh ale Standard bezeichnet wird» Sin Schabemesser, welches auf der flaohen Oberfläche des Instrumente ruht, bewegt gleichseitig beide Druckfarbenproben vom tiefen Sude der Kanäle zum flaohen finde. Nachdem das Schabemesser die Länge des Instruments durchlaufen hat, ist die überschüssige Farbe entfernt, wobei Druckfarbenfilme in beiden Kanälen zurückgelassen werden und wobei die Dioke der Filme der Tiefe der Kanäle entspricht·

Dae Aussehen der Druckfarbenfilme kann von einer glatten glänzenden Oberfläche bis zu einer matten sandigen gekratzbon Oberfläche reichen» was vom DispergierungBgrad dea Pigmente

009830/1224

... 15 -

;i.ta Drucldtar"ban.ti'äg9r abhängt« Idealei-weiso sollte der gesamte illra glatt tmd gläasend sein, .was eixie perfekte Bi&pergierong anzeigte In der Praxis wird jeöooh beobaolitet, daß die glatte gl&nson&e Oberfläche"an den tieferen Stellen des Kanäle Torliegt , während an den flacheren Stellen,, t-?o die Druckfarben«- filßie verhältnismäßig filtern sind, IrJLeino Aggregate aus imdlB-pergiertes Pigiaent Ki'atzer her-vorrufen* da die größeren Aggregate t die nicht -axitei¹ dem E^ataraesBes¹ iiiadurohgehons. 3ja PiIm eine gekratzte Oberfläche hervorrufeao So kann durch einen ■ des Äoa Sehens der 'filme ein geübt or Pac&mann leioht welö&er l?ilm die bessere Dispergieriiag "besitzt _o Die ünterachiede sind jedoch zie&Licli subjektiv, xm& es ist nicht leicht* Q±&e Anzahl von 33ruckfar"beiiproben in ejue Binstuf-ung, die wesentliches aussagt, einauteilexi« um diese Schtrierigkeiten sau Toes©itigen_s wurde eia System numerischer Einstufungen, entwickelt _f woboi qiiajititative Werte den visuellen -Dispergiertm^selementea sugeordnet werdeiio Dieses System verwendet die folgende CMeiehimgy xm. di© endgü3.tige Ein-

ODR « 0,4 £250 - (I₁ + I_g -i- H₅ + H₄ + P)₁

der obigen Gleichung oeaeuteia die Symbole folgendes!

ÖBR: öomprehonsiire Dispersion Eating5

ίϊ^ ϊ Kanaltiofe (in/ti,)i i^o vier Kratzer auerst beobachtet irei'denj

Fg : Jfe.11alt.iefe (in^), τ.·ο sehn Kratser aueret "beobachtet werden;

Ji^ i äm^chaekaittlich© E"rat»eriateö.sität zwischen 10 imd 25^t Eana3.tiofG j

33, : durchschnittliche Eratasrintensität awischen

O und

(j>3iner}omg: Die lvrataer:l?itonsität irird durch

©inen Vergloiieh iait festen optischen Standards onnittelt)

009830/1224

BAD OBföiNAL

- 16 -P : Kanaltiefe (inli) wo die Kratzer zuerst erscheinen.

Die mit N bezeichneten Werte wurden von Di-uckfarbenfilmen auf dem HPIRI-Gauge erhalten, während die nit P bezeichneten Werte von Filmen auf dem PC-Gauge erhalten wurden«

Die aus der obi.gen Gleichung erhaltenen CDR-Werte liegen zwi-Bohen O und 100, vobei der Wert 100 eine perfekt· Diaper*« gierung anzeigt ο

Alle Druckfarbenpasten werden auf einer herkömmlichen L&bor-Dreiwalzenmuhle mit einem Walzendruck von 21 at hergestellt ₀ Die Proben werden dreimal durch die Mühle hindurchgeführt, vobei die Dispergierungscharakteristiken nach jedem Durchgang bestimmt werden. Ss wird darauf hingewiesen, daß keine Diapergiermittel dem Träger oder Ruß entweder vor oder während dee Mahlens zugegeben werden«

Wie bereits erwähnt, ergeben die erfindungsgemäßen Ruße Plattenabnutzungscharakteristiken, die wesentlich besser Bind als bei herkömmlichen Rußen» Vienn ein Ruß für eine mögliche Verwendung in einer Druckpaste getestet wird, dann ist die Plattenabnutzung ein wesentlicher Faktor für die Feststellung, ob dieser Ruß verwendet oder nicht verwendet werden kann» Für die Durchführung des Plattenabnutzungsteste werden die Druckfarben auf einer Labor-Dreiwalzenmühle gemischt. Filzstreifen werden an einer flachen Tiachoberfläche befestigt» und 15 g Druckfarbe werden auf jedem Filzstreifen gleichmäßig verteilt. Teβtabschnitte von Druckplatten mit einer elektrolytisch verchromten Oberfläche von etwa 41,3 ac 27,0 mm werden Mt Leichtbenzin gewaschen, getrocknet und gewogen und dann auf einer Testmaschine befestigt, welche so konstruiert ist, daß sie die Platten auf dem mit Druckfarbe gefüllten Filzstreifen bewegt. Die I'iaschine wird so

009830/1224

. -2ΘΘΘ112

C-AJ j f ««*

eingestellt, daß sie 75 Hin- und Herbewegungen je Minute 12 Stunden lang ausfuhrt» Alle drei Stunden werden zusätzlich 3 g Druckfarbe auf den Pilzstreifen gebracht _o Nach. 12 Stunden werden die Testplatten von der Sestmaschine genommen, mit Leichtbenzin gewaschen, getrocknet und gewogen. Der Gewichtsverlust der Platte wird bestimmt. Der Gtewichtsverlust wird mit dem Verlust einer Platte verglichen,' welche eine Besugsstandarddruckfarbe repräsentiert, wobei die endgültige Plattenabnutzung als Prozentsatz der Bezugsdruekfarbe ausgedruckt wirdo

In den folgenden Beispielen bestanden die Sohlenwasserstoff- j beschickungsmaterialien aus Erdölriickstfinden mit der folgenden typischen Analyse:

API-Oravity _Λ 0,2

Viskosität - SSÜ-54,4°C 594

SSU-98,9 0 67

Molekulargewicht 295 Brechungeindex 1,648

{(Schwefel 1,06

£ Asche . 0,00?

% Kohlenetoff 90,74 % Wasserstoff 8,42

% in Benzol Unlösliches 0,039

% Asphaltene 0.05

durchschnittlicher Siedepunkt 421⁰C

UOP K~?aktor 10,0

,Beispiel I

Bin vertikal angeordneter Ofen, wie er in Figo 1 gezeigt ist, wurde verwendete Die Rußbildungazone besaß einen Durchmesser von 18 Zoll iind eine Länge von 6 Fuß, Sie BesohrankungBöffnung besaß einen Durchmesser von 4»5 Zoll und eine Lunge von 8 Zoll. Vorerhitzte Luft mit 800⁰F wurde in die Verbrennungskammer mit einer Geschwindigkeit von 30000 SOfH eingeführt, während Erdgas mit einer Geschwindigkeit von 2000 SGBi eingeführt wurde«, Das ^&emisch aus Luft und Brennstoff wurde verbrannt, um heisse Verbrennungagase herzustellen, die mit dem Ausgangskohlenwasserstoff gemischt wurden, um ein Reaktione-

009830/1224

~ 18 -

gemisch herzustellen, -/reiches durch die Beechränkungsüf^nung .in die Bußbildungszone als im was entliehen säulenförmige Masse eingeführt wurde» Der Ausgangskohlenwaaserstoff wurde in die Beschränkung öffnung ale atomisierter Spray von PlUes-igkeitetropfohen mit einer Geschwindigkeit von 42 OPH (6O⁰F) eingeführt₀ 0,04 englische Pfund Kaliumhydroxyd wurden In jeder Gallone des Beschiekungsmaceriale ala Struktureteuerungszusatz dispergiert. Wasser wurde mit einer Oeeohwindigkeit von ungefähr 30 OPH in die Rußbildungezone an einem Punkt eingeführt, der sich 7,5 Fuß stromabwärts des Ausgange der Beschränkungsöffnung befand. Die Waaserspritedüse war auf der Kittellinie des Ofens angeordnet und gegen die BeechrSnkungsoffnung gerichtet.

Der erhaltene Kuß wird mit einem weiteren Ruß verglichen» der gemäß dem Stande der Teohnik in einem Ölofenverfahren hergestellt worden war» worin das Reaktionsgemisch einen Spiralenweg nahm und als expandierende konisohe Masee von einer Beeohränkungsöffnung mit 8 Zoll in eine Bildungszone alt einem Durchmesser von 11 Zoll und einer Länge von 10 Fuß eingeführt wurde»

Itirbekraft, % YV Dibutjlphthalatabsorption,

ml/100 g Jo4adiorption, ASTM

Orttokfarbeneleensohaften (iwlf

Vergleich	B^jLBI)IeI I
134	135
56 109	59 110
54 74	62 62

OSH - Durohgang 1 Durongang 3

Bi 1st ereichtlioh, daß der VergleiohsraS und der Ruß von Beispiel I im wesentlichen die gleiche Teilchengröße, die gleiohe Struktur und die gleichen Oberflächenoharakteristiken Aufweisen, daß aber der Ruß von Beispiel I beaüglioh der Dispergierung dem Vergleiohsruß überlegen ist«, Se wird

009830/1224

darauf hingewiesen_f daß keiner dar in diesen Beispielen ge~ zeigten Ruße irgendeiner mechanischen Nachbehandlung* wie Z₀B₀ Pulverisierung oder Mahlen in einer Strahlmühle, unterworfen worden. war»

Die CDU-Werte für den Durchgang 1 sind ein Maß für die Dispergiergeschwindigkeit* wobei höhere Vierte ©ine höhere Geschwindigkeit anzeigen. Die Werte für den Durchgang 3 aeigen den Q-rad der Dispergierung, der abschließend im fertigen Farbengemisch erwartet werden karaio Bs ist bedeutsam, daß die Unterschiede zwischen den erfindungsgemäßen Proben und den Vergleichsproben sowohl während des Durchgangs 1 ale auch während des Durchgangs 3 bestehen ο Häufig kenn ein Ruß eine hohe Dispergiergeschwinöigkeit zeigen* wie dies bei Durchgang 1 au sehen ist, aber die nachfolgenden Durchgänge zeigen nur eine kleine Verbesserung, wobei kein Vorteil nach dem Durchgang 3 erzielt wird« In den obigen Beispielen ist jedoch au sehen» daß die erfindungßgemäßen Ruße sowohl in der Dispergiergeßchwindigkeit als auch im Dispergiergraä überlegen sind»

Bin vertikal angeordneter Ofen, und zwar der gleiche wie in Beispiel I, wurde verwendet, wobei jedoch die Rußbildungszone einen Durchmesser von 33 Zoll anstelle von 18 Zoll be« ( saß_o Vorerhitzte Luft mit 80O⁰F wurde in die Verbrennungskammer mit einer Geschwindigkeit von 63000 SOIiH eingeführt, während Brdgas mit einer Geschwindigkeit von 4200 SCEH eingeführt wurde «> Das Gemisch aus Luft und Brennstoff wurde verbrannt, um heisse Verbrennungsgase her aus teilen, die mit den Ausgangskohlenwasserstoffen gemischt wurden, um ein Heaktionsgemisch hersuatellon» welches durch dio Boschrätikungsöffnung in die Ilußbildungo^one als im wesentlichen, säulenförmige Masse eingespritzt wurdo» Der Beschiclcungskohlenraaserstoff wurde

009830/1224

die Verbrennungskammer als r.tomisierter Spray aus Flüssigkeit 8 tropf eben mit einer Geschwindigkeit von 102 GM (60⁰F) eingeführt. 0>015 englische i/fund Kaliurahydroacyd wurden in jeder ttallone Ausgangsmaterisl ale etsruktursteuernder Zusatz dispergiert· wasser wurde mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 48 QFH in die Rußbildungazone eingespritzt» und swar cn einem Punkt, der ungefähr 7»5 Fuß stromabwärte dee Austritte der BeschrSnfcuiißsöffaunß angeordnet war, wobei der wasser spray auf der I'dttellinie dee Ofens angeordnet und auf die Beschränkuneaöffnung gerichtet war. Während des Versuchs betrug die (temperatur innerhalb der Verbrennun^Bkomner ungefähr 2800⁰P, während die Temperatur an der Oberseite, in der Mitte und am Boden der Rußhildungseone ungefähr 205O⁰P, 2010°? bzw. 1690°? betrug· (Die Kessungen wurden in der Nahe der Wandung der Rußbildungsaone durchgeführt)·

Der erhaltene Ruß wird mit einem Vergleichsruß verglichen, der im gleichen Ofen und in der gleichen Weise wie der Tergleicheruß von Beispiel 1 hergestellt worden war.

Firbekraft, % FF 134 134 Dibutylphth&latabsorption»

ml/100 g 56 68

Jodadsorption, ASTft 109 106

Druckf nrbene igenschaft en (^QIt Kohle In flirttoit

CUR - Durchgang 1 49 62

Durchgang 3 64 84

Beispiel III

Der Ofen von Beispiel II wurde mit den folgenden Bedingungen verwendet. Vorerhitzte Luft mit 180⁰P wurde in die Verbrennungekammer mit einer Geschwindigkeit von 70000 SCfB «Ing·· fuhrt, während Erdgas mit einer Geschwindigkeit von 5890 BOfH eingeführt wurde. Das Gemisch aus Luft und Brennstoff wurde

009830/1224

« 21 -

verbrannt, tun haisse Verbrennungsgase herzustellen» die mit den Ausgangskohlenwasserstoffen gemischt wurden» um ein fieaktionsgemisch herzustellen, das durch die Beschränkungsöffnung in die Baßbildungszone als im wesentlichen säulenförmige Hasse eingeführt wurde. Der Ausgangskohlenwasserstoff wurde in der Verbremungskasaner als atomislerter Spray aus Flüssigkeiten tröpfchen mit einer (Geschwindigkeit von 54 ßPH (6O⁰P) eingeführte 0,033 englische Pfund KOH wurden in ^eder Gallone des BeschickungBinaterials als Struktursteusrungszusatz dispergierfco Wasser wurde mit einer Geschwindigkeit von 55 GPH in die Rußbildungszone an einem Punkt eingeführt, der sioh etwa 3 Zoll stromabwärts des Austritts der Deschränkungsöffnung befand, i wobei der Wasserspray auf der Mittellinie des Ofens angeordnet und gegen die Beschränkungsöffnung gerichtet war» Während des Versuchs betrug die Temperatur in der Verbrennungskammer ungefähr 2220°7, während die Temperaturen an der Oberseite in der Kitt« und aa Boden der Sußbildungezone ungefähr 2240⁰F, 220O⁰P bzw. 1980⁰P betrugen (die Messungen wurden in der Nähe der Wandung der ßußbildungszonQ durchgeführt )·

Xn der Folge wird der erhalten« tue mit einen Vergleichend verglichen, der im gleichen Ofen hergestellt wirde, wie er bei der Herstellung des Vergleichsrußes rm Beispiel I verwendet wurde. Das Reaktionegemiech besaß eine etwas andere Zusammensetzung und Temperatur fur die Herstellung eines feineren .Rußes»

£ui3e;L/rqngf»fraften	609830/	Vergleich	1224	Beispiel III
iärbekraft, % Tf Dibutylphthalatabsorptionj «1/100 g Jodadsorption, ASTiI	143 58 190	141 60 167
Druckfarbeneigenßöhafttn
CJ)R - Durchgang 1 Durchgang 3	42 56	64 79

Beispiel IV

Der Ofen von Beispiel II wurde mit den folgenden Bedingungen verwendet. Vorerhitzte Loft mit 800⁰F wurde in die Verbrennungen kammer alt einer Geschwindigkeit von 41500 SOPR eingeführt» während Brdgas alt einer Geschwindigkeit von 2300 3CIH eingeführt wurde« Das Gemisch aus Luft und Brennstoff wurde verbrannt, üb heieee Verbrezmungsgase herzustellen, die mit dem Auegangskohlenwaaserstoff gemischt wurden» um ein Reaktionsgemleoh hereuetellen, welches durch die Beechränlcungsöfinunß in die Rufibildungssone ale im wesentlichen säulenförmige !lasse eingespritzt wurde· Der Ausgangskohlenwaseerstoff wurde in die Verbrennungskammer ale atomisierter Spray aus Flüeeigkeitströpfohen mit einer Geschwindigkeit von 84 GPH (6O⁰F) eingeführt. 0,004 englische Pfund KOH wurden in jeder Gallone des Ausgangsaaterials ale «truktursteuernder Zusatz dispergiert« Sa wurde kein Kühlwasser und kein anderes Kühlmittel in die HußbildungeBone während des Versuche eingespritzt. Die Temperatur innerhalb aw Verbrennungskammer betrug ungefähr 246O⁰F, «ehrend die temperatur in der ganzen Ruflbildungs-SOKW unterhalb ungefähr 1500⁰P, aber nicht tiefer als ungefähr 1300⁰F lag.

Der erhaltene Büß wird iß der Folge mit einen Vergleiohsruß vergliohen, der im gleichen Ofen hergestellt worden war» wie er nr Herstellung dee Vergleichendes von Beispiel I verwendet wurde· Das Reaktionsgemiech besaß eine etwas ander· Zusammensetsung und Temperatur für die Herstellung einte gröberen RoOm «

Ψ^Λλigej^aohftf^ft« TfffflfiiiiLflti Beispiel IV

Farbekrtft, % FF 101 110 Dibutylphthalatabeorpticnp

ml/100 g 80 76

OO β
L, ASTM

Jedadsorption, ASTM 60 58

00983Q/122&

üruckfarfceneigenscb&ften. (20$ Kohle in IsoPhthajLalkyd)

GDR - Durchgang 1 57 72 ■■'

Durchgang 3 71 94

Beispiel Y

Bs nurde de? Ofen von Beispiel XX mit des. folgst-an Bedingungen verwendete Vorerhitzte Luft mit 400⁰F leurde in die Yertrennungekaamier mit einer Geschwindigkeit von 58C00 SG£H eingeführt, ifgfrrend Erdgas mit einer Gösch-findig.'iit von 3220 SOPH eingeführt wurde» Bas Gemisch aus inft tmä Brennstoff irarde verbraimt, um heisse VerbrennuBgBg&Be kersustellen, die islt dem AuBgangakohlemmsaeratoff gemischt ir^den^ vm ein Beak- i tionsgeslscli zu bilden, daß durch die ,, ^ul^äai-runf.tstiffnimg in die Bnß^ildungszone als im wesentlieiSiea sti-aXsnföriaige- iiaaae eingespritat mirdec Der Ausgangekol-liciuwaoeerstoff >rorde in der Verbrennungskaiamer als atoiaisi&ite? Sp^ay aus Slüssigkeitströpfchen mit einer Öe:»soawi«aigkeit vcm 105 &3?H (SO⁰F) eingespritäst* 0,014 ss&L&scöe Pfand KOH wurden in jeder ösllone des Beschickun^materisJ.s als eis^rtursteuernder Zusatz dispergierto Bs imrde kein ISihlwasser oder anderes Sühlaittel in die ßoßbildungszone eingespritzt, Die Temperatur in der VerljrennungBkajnmer betrug ^agefähr 230O⁰F _# iwMbrend di* ϊβιπρβ-ratur an der Oberseite» im der Mitte "nd am Boden der EußbildungBzoae ungefähr t93O°3r» ISOO⁰F os¥_e 1800% betrugen«, Si# ( Keesungen. wurden an dsm Wandungen der £one durchgeführt _o

In der Folge wird Sei* erhalte&e EuS sit ü&m ¥ergleioh$ru8 von Beispiel 17 verglichen_o

Baispiel Y

,, f ** 101 119 Dibutylphth&lat&beorption»

ml/100 g 80 57

Jodadsorption _f ASSH 60 63

Druqkfarbeneigenßchaften

in

OBR ~ Durchgang 1 009830/1224 _{64 m}

Durchgang 3 76 86

200Θ112

Die Beispiele II, III» IV und V wurden mit dem gleichen Ofen auegeführt, um zn zeigen, daß eine überlegene Dispergierung und überlegene Plattenabnuteungecharakteristiken immer unabhängig von der Art dee hergestellten Rußee erhalten werden. Die resultierenden Haß teilchen besltsen durchschnittliche arithmetische mittlere Teilchengrößendurchmeeeer la Bereich Ton ungefähr 18 bit ungefähr 33 m/£« Weiterhin aeigt ein Vergleich der Beispiele I und II die Vielseitigkeit des vorliegenden Verfahrens, wenn man Ufen mit verschiedenen Abmessungen verwendet, wobei jedoeh die hier beschriebenen Arbeitsbedingungen eur Verwendung gelangen«

Die Ruße der obigen Beispiele «eigen nicht nur verbesserte Uispergiereigenschaften in den Druckfarbenmedien, sondern auch eine verbesserte Klattenabnutsung, die bei allen verschiedenen Typen vorhanden ieto Dies wird in der folgenden Tabelle geseiet» in welcher die Ruße der obigen Beispiele mit den entsprechenden Vergleichsrueen beaügllch der Plattenabnutsung verglichen sind.

Vergleiohebei- ■plel Π Beispiel XI	26 26
Vergleichebei- spiel HX Beispiel XIX	25 25
Vergleiohebel- spiel XV Beispiel X?	25 25
Vergleiohabei- eplelV Beispiel V	20 20
	009130/1224

Tabelle 1 Ruß in der Farbe (£ Plattenabnutsraag)

100 57

100 89

100 25

100 52

Die verringerten Plattenabnutsungowerte hei den erfindungsgemäßen Produkten und die früher gezeigten Diapersionswerte deaionstrieren klar die wichtige Kombination von Eigenschaften, welche gemäß der Erfindung erhalten wird,

Xn den vorhergehenden Beispielen wurden Druckfarben durch β Einstahlen des Süßes in einen Isophthaialkyldträger hergestellt» Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen speziellen Farbentr&- ger beschränkt, da ähnliche Verbesserungen mit Leinsamenölen, leinsamemaodif!zierten Alkydsysteaen und raschen Druckfexbenansätzen erhalten werden*

qq YI

Der Ofen, der bei der Herstellung der oben beschriebenen Ruße verwendet wurde, war ao konstruiert, daß ein alt der Verbrennungskaauer ausgerüsteter Huß der Komponenten und damit auoh tBit dem die Besehränkungsöffnung verlassenden Reaktionsgemiioh erhalten wurde» Weiterhin wurde in den obigen Beispielen der Beschickungskohlenwaeseratoff entweder in die heiseen Gase innerhalb der Reaktionskammer oder innerhalb der Beeohränkunge-Öffming eingeepritet.

Beim vorliegenden Versuch beeaß der Ofen ein· Verbrennung»- kaemer, die ähnlieh der la den iiga 3 und 4 dir Zeichnungen gezeigten war,. Die Rußbildungszone hatte einen Durchmesser von 78 Zoll und eine Länge von 95 Zoll« Di» Besohrfinkungeöffnung beeaß einen Durchmesser von 5 Zoll und tin· IAnge von A Zoll« Vorerhitsrte Loft nit 800^οϊ wurde In die Verbrennung»- kaaatr mit einer Geschwindigkeit von 45000 SOFS eingeft&rt, wahrend Brdgas mit einer öeeohwindigkeit von 3450 SOIB eingeführt wurde» Das öemiaoh «ns Luft und Brennstoff wurde verbrannt, um heisse Vtrbrennungegaee herzuetelltn, die mit dt» Beschickungskohlenvaeeeretoff gtmleoht wurd«nj um ein Reaktionsgemieoh hereu»ttll»n, Ans diaroh dl· B«sohränkung«öffnung In

009130/1224

2ΘΘΘ11Ι

die Kuebildungssone eingespritzt wurde« Der Ausgangskohlenwasserstoff vurde in die Bußbildungszone an β'.tem Punkt eingespritzt, der eioh 2 inch stromabwärts der Beeohränkungsöffnung befand, und zwar als atomisierter Spray aue FlUeslgkeltströpfchen und mit einer Geschwindigkeit von 39 GPH (6O⁰F). 0,04 englische Pfund KOH wurden in jeder Gallone dee obigen Auagangsaaterlala als etruktureteuernder Zusatz diepergiert. Wasser wurde alt einer Geschwindigkeit von ungefähr 46 GPH In die fiuflbildungSBone an einem Punkt eingespritzt, der ungefähr 8 FuB stromabwärts dee Auetritte der Beschrankungsuffnung angeordnet war» Der tfaseerspray war auf der Mittellinie des Ofens und war gegen die Beschränkungsöffnung gerlohtet ο

Der erhaltene EuS wird in der Folge mit einem Vergleichen^ verglichen, der alt dem gleichen Ofen und in der gleichen Wels· wie der Vergleichen^ von Beispiel Z hergestellt worden war· ' ^;

Isrbekraft, % OT Dibutylphthalatabsorption,

■1/100 g Jodadiorption, ASlM

^ Druckfarteneigeneohaftsi).

Vergleich	Beispiel VI
134	135
56 109	58 93

CBE - Durohgang 3 74 86 Beispiel VII

Die erflndungsgeaiäßen Produkte können direkt in Druckfarben» systemen tür allgemeine Zwecke verwendet werden, oder aie können für speeiellt Anwendungen chemisch behandelt werden«, Bins spesielle Anwendung sind Druckfarbeneysteme, die im allgemeinen al· "Long^Flow-Typen" bezeichnet werden· Diese Druck" farben Belohnen sich, wie ihre Beschreibung erkennen läßt,

009830/1224

durch eine niedrige Viskosität und einen niedrigen nachgebewert (yield value) bei hohen Kohlenstoffkonzentrationen aus. Sie Fließeigenschaft en können durch den Abstand angegeben werden, den eine Druckfarbe eine geneigte -Ebene in einer bestimmten Zeit hinabfließt. Ia allgemeinen verhalten eich Ofenruße nicht ideal eis Pigmente für Long-Flow-Druckfarben, und sror in erater Linie wegen hoher Viekositäteeffekte. Bei einer Hachbehandlung zur Modifizierung der Oberflächeneigenechaften werden sie ' vorzüglich· Pigmente für dieee Anwendung. Sin Verfehren zur Nachbehandlung der Ruße mit Ösen ist in der US-Patentschrift 5 245 820 beschrieben·

Der Ofen von Beispiel Il wurde verwendet» vm einen IbS for

eint Nachbehandlung mit Ozon herzustellen;» Vorerhitste Luft »It 600⁰F wurde in die Verbrennungskaniaer mit einer fleechwindigkeit von 30000 SCIH eingeführt, während Erdgae Mit der Geschwindigkeit von 2000 SQPH eingeführt wurde. Doe GeaiBch aue luft und Brennstoff wurde verbrannt, um heisee Verbrennungsgaae herzustellen» die mit de» AusgangekohlenwaeserBtoff g·- iniBcht wurden, um ein Reaktionsgemische herzustellen, welches durch die Beschränkungsöffnung in die Eußbildungssone ale i» wesentlichen eäulenförraige Haeee eingeführt wurde· Der Ana-* gangakohlenwaeBerstoff wurde in die BeßchränkungBÖffnung als atoaiaierter Spray aue FluBsigkeitetröpfchen mit einer Oeßchwindigkeit v.on 37 GPH (60°P) eingeführt» 0,03 englische Pfund SOR wurden in jeder Gallone dee Ausgangaaeteriale als StrukturateuerungBaueatz dispergiert. Waeser wurde mit einer Geschwindigkeit von 30 GPH in die RußbildungsBone an einen Punkt eingespritzt, der ungefähr 7,5 Fuß etroaabwärte dee Ausgange der BeBchränkungeöffnung angeordnet war, Di« Spritzdüse für Wasser war auf der Mittellinie des Ofens angeordnet und gegen die Beechrankungßöffnung gerichtet· Während des Ver-SUOhS betrug die Temperatur in der Verbrennungektuaaer ungefähr 2000°?, während die Temperaturen an der Oberseite in dor Kittt und an Boden üqt Rußbildungazone ungefähr 2HO⁰F, 2060⁰F bav_u

Ö08830/1224

194O⁰F betrugen. Die Messungen wurden in der Nähe der Wandung der Rußbildungezone durchgeführt«»

Der resultierende Ruß wurde mit einem Long-Flow-Ruß verglichen, der duroh Ozonbehandlung eines Ölofenrufles erhalten irorden war, der in einer ähnlichen Welse wie der Vergleiohsrue von Beispiel I produziert worden war« Ks wurden Vergleiche zwischen den Vergleiohsrufi, dem Produkt von Beispiel VII und dea Produkt von Beispiel VII nach der Behandlung mit Oeon durchgeführt, wobei die Behandlung in einem Verhältnis von 16 Teilen BuB auf 1 Teil Oeon erfolgt··

Vergleich Beispiel VII Beispiel VII

132	135	66
56	77	75
50	69	34
54	80	151
1OO	50
146	174

Pärbekraft DBP

CiB - Durchgang 1 Durchgang 2 Abrieb (% Plättenab-

nutaung)

Viskosität, Pols· flul, Zoll/15 mm bei 900 VeiguBg 7,4 2,3 6,4

•ben wurde der Jodadsorptlonstest ausgelassen, da auf der Oberfläche befindliche Stoffe, ein Oharokteristikum des Vergleloheruiee und des behandelten Produkts von Beispiel VII, den fest als Mittel but Bestimmung der Oberfläche stark beeinträchtigen ·

Somit 1st ts offensichtlich, daß die erfindungsgemäßen Produkt« mit Oion naohbehandelt werden können, so dafl, wenn alt Als Druokfarbenplgmente in Long-Flow-Qyeteme eingearbeitet werden, ei« den erwünschten langen Fluß und die erwUneohte niedrig· Viskosität ergeben, wobei trotsdem dl· überlegenen Dispergierungß- und Abriebeigtneohaft«n beibehalten werden.

009830/1224

Beispiel YIH

Sin Ofenruß mit im wesentlichen der gleichen Teilchengröße und Struktur vie in Beispiel VXI₉ der auf dem gleichen Ofen mit etwas höheren Reaktionsteilnehmergeschvindigkeiten hergestellt worden war, wird in der Folge mit einem normalen Ofenruß und einem Kanalruß mit gleicher Teilchengröße verglichen»

Vergleichs- Vergleiche- Beispiel VII ofenruß kanalruß (Durchschnitt

123	122	124
220#	100J4	87*
46	71	59
52	75	80
271	475	400
Standard	grauer	schwärzer

Oberfläche, m²/g (»it Elektronenmikroskop gemessen) 123 122 124 |

Plattenabnutzung

GDH - Durchgang 1 Durchgang 3

Viskosität, Poise Farbe

Dieses Beispiel zeigt, daß die erfindungsgemäßen Buße gegenüber Standardkanalrußen bezüglich der Disperglerbarkeit und der Plattenabnutzung verbessert sind»

In der Tabelle II sind die Buße der Beispiele XI, V, VII und IX (letzterer wurde in einer ähnlichen Weise wie der RuS von Beispiel IV hergestellt) aufgeführt und werden BtIt einer Anzahl von gegenwärtig hergestellten Ölofenrußen verglichen» Bb ist ersichtlich, daß die Agglomeratflache (Spalte 5)» gemessen in /t?/mnr bei den erfindungsgemäßen Rußen wesentlich kleiner ist als bei den gemäß dem Stand der Technik hergesü.1-ten Rußen· Die Agglomeratfläche eines jeden der Ruße wurde wie folgt bestimmtι

(1) 6 mg Ruß wurden in ein Testrohr eingebracht, das 1,5 ml Chloroform enthielt.

(2) Das Gemisoh wurde 30 Sekunden in einer 40 XO, 100 Watt-Ultraecballeiaheit gerührt, die \ΊΖ Zoll Waeter enthielt.

009830/1224

« 30 -

(3) 0,3 mm der obigen Lösung wurden dann zu 1,5 ml sauberem Chloroform zugegeben und wieder In der Ultraschalleinheit gerührt·

(4) Das Gemisch der Stufe (3) wurde ein GKLasplättchen, welchee mit einem Winkel von 30° geneigt war, einmal hinablaufen gelassen, wobei zwischen 0,5 und 0,6 ml Lösung verwendet wurden, um die volle Fläche des Glasplättohens zu bedecken»

(5) Mit einer jeden Probe wurden drei Glasplättchen präpariert, und 5 Mikrophotographien wurden von jedem Glaeplättchen gemacht ο Von den fünfzehn Kikrophotographlen wurden sechs repräsentative Flächen ausgewählt und mit einer 400-fachen Vergrößerung gedruckt»

(6) Jeder Druck wurde auf Agglomeratflächen je mm mit einem Zeiss-Teilchengröeenanalysator gemessen. Die endgültige Zahl, die In Spalte 5 gezeigt ist, war der durchschnittliche Wert, der von den sechs Flächen der Stufe (5) erhalten wurde ο

Aus Tabelle H ißt ersichtlich» daß die Buße der Beispiele V

und IX Crystallit L -Werte beträchtlich oberhalb 15,5 auf-

c wiesen» Alle Ruße enthalten Crystallite, die subgraphitiBohe aber planere Schichten von Kohlenstoffmolekülen, die wie in Graphit angeordnet sind, enthalten, und zwar liegen gewöhnlich 4-6 Kbenen übereinander» Die Dimensionen der Crystallite XJnnen durch Röntgenetrahlenbeugung untersucht werden. L_& ist die Länge des Crystallitß und L_Q seine Dicke« Direkt hergestellte Ruße mit einer L -Abmessung von mehr als 15,5 wurden bisher nicht hergestellt, können aber mit der Erfindung hergestellt werden und können als Pigmente mit Druckfarben verwendet werden»

Der mittlere Oberfläohendurchmesaer der Rußteilchen wurde mit Hilfe der folgenden Gleichung bestimmtt ·

009830/1224

D «6OOOO

^B 1 _ΦΒ3 x SoAo (BM)

worin D_ der mittlere Qfcerfläehendurehiaeeser in A und S.A. (EM) die Oberfläche in m /g ist_r bestimmt mit Hilfe einee Elektronenmikroskopsο

9830/1224

11

12

Beispiel

VII 13,7

Beispiel 7

14,8 13,7

16.8 14,5 15,1 12,8 13,8 13,9

•Beispiel

II " 14,8

*Beisp.
IX 16,1

207 285 117 49 10 2,4 92 159 77 117 135

240 302 110 1036 67 4,5 59 160 58 109 137

198 265 124 1701 93 4*8 0 156 50 134 133

293 412 81 156 20 3,2 93 143 57 63 119

359 527 63 519 69 3,1 89 119 50 58 103

344 532 63 911 23 7,1 - 104 79 78 95

283 377 89 1670 106 4,6 76 126 70 64 106

280 333 100 877 47 4,9 78 - -

359 502 66 10656 609 4,7 82 109 65 44 66

36 7 2,5

252 31 3,3

Anzahl der Agglomerate/mm

durchschnittliche Agglomeratgröße in

Lichtmikroskopdispersion, $> (ASTK) ABC-Parbe

Dibutylphthalat absorption, mm/l00 g Jodadsorption_ASTM

Pgrbekraft f

ähnlich wie Beispiel IV

Crystallit L_c

arithmetischer mittlerer Teilchendurch- 8„

messer in Angström 9·

mittlerer OberflächendurchmesBer der 10_e

Teilchen in Angström 11 <,

Oberfläche in m2/g _Λ 12,

g 5· Agglomeratfläche, ifi/

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1 · Verfahren zur Herateilung von RoS durch thermische Zersetzung eines Kohlenwasserstoffe durch Wärme, die während eineβ Kontakts mit heissen Verbrennungegasen absorbiert wird» welche durch Verbrennen eines freien Sauerstoff enthaltenden Oases mit einem fließfähigen Brennstoff gebildet wird» dadaroh gekennzeichnet , daß man ein Reaktionsgemisch aus dem Kohlenwasserstoff und den Verbrennungegasen mit eines Oaa verdünnt» bevor der RuQ vollständig durch fortgesetzte | thermische Zersetzung des Kohlenwasserstoffe gebildet ist, aber nachdem die Teilchengröße und die Strukturcharakterietiken des Rußes weitgehend durch anfängliche, teilweis·, thermische Zersetzung des Kohlenwasserstoffs im Keaktionsgemisoh ausgebildet sind, wobei das Verdünnungsgas im wesentlichen mit dem HuB nicht-reaktionsfähig ist und kalter als das Reaktion«- gemisch isto

   2o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennaeich n e t , daß das VerdUnnungsgas die helssen Verbrannongepra- dukte der Verbrennung eines fließfähigen Brennstoffe mit einem

   freien Sauerstoff enthaltenden Gas enthält. {

   3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdtinnungsgas weiterhin die gasförmigen Produkte enth&lt, die bei der thermischen Zersetzung eines Kohlenwasserstoffs anfallen*

   4· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Verdünnuagtgae das gasförmige Produkt ist, welches bei der Reaktion dta genannten öemiBohe unter Bildung von Ruß entsteht«

   009830/1224

   - 54 -

   5. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß dae anfängliche Reaktlonsgemisch zwangsweise in eine Rußbildungszone eingespritzt wird, derart, daß ein Aerosol des Rußes entsteht, der In den heieeen Verbrennungegasen euependiert ist, wobei das Aerosol aus der Rußbildungszone entfernt wird, nachdem der Ruß vollständig darin ausgebildet 1st, und wobei der BuB anschließend abgetrennt und zurückgewonnen wirdο

   6« Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des gasförmigen Produkts, das bei der then&isohen Zersetzung des Kohlenwasserstoffs im fieaktionsgernisoh entsteht, nach seiner Bildung zurückgeführt und als Verdünnungsgas in das Reaktionsgemisch eingeführt wird·

   7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Aerosols, dem ein Kühlmittel zugesetst worden ist, innerhalb der Rußbildungszone zurückgeführt und in das Reaktionsgemisoh eingeführt wird·

   8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch in eine längliche RuSbI?- dungszone als längliche im wesentlichen säulenf örmlge Masse eingeführt wird, die eine Querschnittsfläche besitzt, die wesentlioh kleiner als diejenige der Buflbildungsaone 1st, und daß der zurttckgeführte Teil des Aerosols im degenstroa entlang der säulenförmigen Kasse zurückgeführt und dann im Gleichstrom bewegt und dann in das Gemisch eingeführt wird·

   9. Verfahren naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die säulenförmige Hasse Im wesentlichen In Längsrichtung in ein finde einer länglichen Ruflbildungstone eingeführt wird und das Aerosol aus dem anderen Aide der Eufibll» dungsaone abgeführt wird·

   009830/1224

   ■" 35 —

   1Oo Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9? dadurch gekennzeichnet * daß die säulenförmige Masse nach aufwärts eingeführt wird und das Aerosol von der Oberseite der Rußbildungszone abgenommen wird»

   11, Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennseich.net, daß die säulenförmige Hasse im wesentlichen koaxial in die längliche Rußbildungszona eingeführt wird«,

   12o Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die säulenförmige Masse ä axial in ein Ende der Rußbildungszone mit einer Geschwindigkeit von mindestens ungefähr 121 _t 9 m/sec eingeführt wird, wobei die Querschnittsfläche der Äußbildungszone mindestens ungefähr 16 mal größer als die Querschnittsflache der Masse beim Eintritt in die Zone ist und wobei die Rußbildungssone im wesentlichen mit dem genannten Aerosol erfüllt ist«,

   13o Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Rußbildungszone ungefähr 36 bis ungefähr 400 mal so groß wie die Querschnittsfläche der säulenförmigen ßiasse, wenn sie die Zone betritt, isto

   Ho Verfahren nach Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet , daß die säulenförmige Masse in die fiußbildungszone n&t einer Geschwindigkeit im Bereich von ungefähr 182,9 m/sec biß ungefähr 426,7 m/sec eingeführt wird«

   15o Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet _r daß die Rußbildungszone im wesentlichen zylindrisch ist und ihre Länge mindestens so groß wie ibv i^v.u jbmssser isto

   009830/1224

   16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15» dadurch
   gekennzeichnet, daß die säulenförmige hasse einen im wesentlichen gkreisförmigen Querschnitt aufweist_o

   17· Verfteuren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Gemisch aus Beschikkungskohlenirasseretoff und heissen Verbrennungsgasen eine Temperatur über 1205⁰C (2200⁰P) während der teilweisen thermischen Zersetzung des darin vorliegenden Kohlenwasserstoffe aufweist, und daß das Verdünnungsgas eine Temperatur von ungefähr 759⁰C (1400⁰P) bis ungefähr 1150⁰C (2100⁰P) besitzt, wenn es in das genannte Gemisch eingeführt wird₀

   18« Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdünnungegas in das Reaktionsgemisch mit einer Geschwindigkeit von mindestens ungefähr 0,5 nr je nr Gemisch eingeführt vrird₀

   19» Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Kohlenwasserstoff normalerweise flüssig ist.

   20ο Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Kohlenwasserstoff ein hocharomatieeher, hochmolekularer Kohlenwasserstoff ist, welcher in die heissen Verbrennungsgase als atomieierter Spray aus Flüssigkeitströpfchen eingespritzt wird«

   21· Bußofen für die Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weloher folgende Teile aufweist: eine Verbremungskpjnmer, einen Eintritt für die Einführung eines Gemische aus einem fließfähigen Brennstoff und einem freien Sauerstoff enthaltenden 3as zur . Verbrennung in die genannte Verbrennungkammer, eine Besohrän-

   009 8 30/ 122A

   OMQlNAL INSPECTED

   .2000111

   ■« 31 -

   kungsöffnung» durch welche heisse Verbrennungsgase aus der Verbrennungskammer entlassen werden, wobei die Verbrennungskammer und die Öffnung so angeordnet sind, daß die Gase aus der Öffnung im wesentlichen linear austreten, und eine Einrichtung für die Dispexgierung eines Besehiekungskohlenwas-3erstoffs in den heissen, aus der Öffnung austretenden Oase, dadurch gekennzeichnet , daß der Ofen folgendes besitzt; eine längliche Reaktionskammer (1), in der der Beschickungekohlemrasserstoff thermisch zersetzt wird, um eine Suspension aus Huß in den heissen Verbrennungegasen und den Oasprodukten der thermischen Zersetzung des Ausgangsmateriala ssu bilden, wobei die Reaktionskammer mit der genannten Be- λ schränkungsöffnung(2)in Verbindung steht und damit weitgehend axial ausgerichtet ist, wobei weiterhin die Querschnittsfläche der Heaktionskamaer (1) mindestens ungefähr 16 mal so groß wie die Querschnittsfläche der genannten Öffnung ist, und wobei schließlich eine Austrittsöffnung (12) vorgesehen 1st, die von der Reaktlonskammer wegführt und durch welche die RuQ-suspeneion abgeführt werden kann ο

   22 ο Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnung (2) im wesentlichen koaxial mit der Längsachse der Haaktionskammer (1) angeordnet. 1stο

   23 ο Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Reaktionekammer (1) eine Länge aufweist, die mindestens genauso groß wie ihr Durchmesser 1st, wobei die Besohränkungsöffnung (2) mit einem Ende der Heakti« onekammer in Verbindung steht und die Auetritteöffnung (12)

   vom anderen finde der Reaktionskwamer wegführt«

   24, Vorrichtung nach einem der Aneprüohe 21 bis 23» dadurch ;

   gekennzeichnet , daß die Länge der Heaktions« kammer (1) ungefähr 2 bis ungefähr 6 mal so groß wie ihr Durchmesser let·

   009830/1224

   25» Vorrichtung nach einein der Ansprüche 21 bis 24» dadurch gekennzeichnet , daß die Heaktionakammer (1) vertikal angeordnet ist» *

   26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25» dadurch gekennzeichnet , daß die Reaktionskammer (i) im wesentlichen zylindrisch ist.

   27· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Beßchränkungeöffnung (2) im wesentlichen kreisförmig ist»

   28· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27« dadurch gekennzeichnet , daß die Bintritteeinriohtung (5* β) das Gemisch im wesentlichen axial in die Verbrennungskammer (3) einführt.

   29· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27» dadurch gekennzeichnet , daß die Verbrennungskammer (3)einankegelsttimpfförmigon Abschnitt (3a) aufweist, wobei das engere Knde demselben mit der BeBChränkungsöffnung (2) in Verbindung steht und wobei die ßintrittseinrichtung (14, 15) das brennbare Gemisch im wesentlichen tangential in m kegelstumpfförmigen Abschnitt einführt·

   30ü Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bie 29, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (9) für die DiBpergierung des Auegangakohlenwasseretoffs in den heieeen Gaeen so angeordnet ist, daß der Kohlenwaseeratoff im Uegenetrom zum Fluß der genannten Oase und in einer Richtung aingeführt wird, die im wesentlichen in bezug auf die Besohränkungsöffnung (2) koaxial verläuft. ·

   009830/1224

   200011?

   « 39 -

   31o Direkt hergestellter Ölofenruß* dadurch g e k e η η aeichnet, daß er einen mittleren Oberflächenteilchendurchraeaser im Bereich von ungefähr 150 bis ungefähr
   650 A, eine Bibutylphthalatabsorption im Bereich von -ungefähr 40 bis ungefähr 80 ml/100 g und eine Agglonjeratflache •unterhalb ungefähr 500 Z£²/mm² und/oder eine L_c-Orystallitdimension von mehr als 15»5 A aufweist ο

   32o Büß nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet», daß er eine Agglomeratfläche im Bereich von ungefähr 30 Ms ungefähr 300^²/im² "besitzt_o

   33» Ruß nach Anspruch 31 oder 32_f dadurch gekennzeichnet» daß er eine L_c*^ry8tallitabmessung im Bereich von 16,0 "bis 18_f0 A besitzt,,

   Q098 3Q/1224

   Leerseite