Ruß als Füllstoff für Elastomere
Ruß kommt in der Gummiindustrie häufig als Füllstoff zum Einsatz. Dabei wird er zu etwa 80 Prozent bei der Produktion von Autoreifen verwendet. Die restlichen 20 Prozent verteilen sich auf Gummiartikel aus dem technischen Bereich, wie zum Beispiel Keilriemen und Schläuche sowie Förderbänder oder Dämpfungselemente.
Definition - Ruß
Ruß ist ein pulverförmiger Feststoff. Die Bezeichnung leitet sich ab vom althochdeutschen "ruos", was so viel wie dunkel- oder schmutzfarben bedeutet. Abhängig von der Qualität besteht Ruß zu circa 80 bis 99,5 Prozent aus Kohlenstoff. Im Deutschen steht die Bezeichnung Ruß sowohl für industrielle Produkte als auch die unerwünschten und teils schädlichen Nebenprodukte, die bei Ablauf von Verbrennungsprozessen entstehen.
Den gezielt zur Verwendung als Industrie-Grundstoff hergestellten Ruß bezeichnet man als Industrieruß, im Englischen als Carbon Black. Hierbei handelt es sich um eine Modifikation von Kohlenstoff. Diese weist ein hohes Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis auf. Die Verwendung erfolgt zum größten Teil als Füllstoff sowie als Schwarzpigment.
Ruß als Füllstoff
Der größte Verarbeiter von Ruß als Füllstoff ist die Fahrzeugindustrie. Im Jahr 2011 zum Beispiel verbrauchte sie für die Herstellung von Reifen rund 7,8 Millionen Tonnen Ruß. Hierbei ist zu beachten, dass es für Fahrzeugreifen rund 40 unterschiedliche Typen von Industrieruß gibt. Sie sind dazu geeignet, dem Reifengummi bestimmte gewünschte Eigenschaften zu verleihen.
Sogenannte Standardruße werden international üblicherweise nach der US-amerikanischen ASTM-Norm klassifiziert. Im Bereich der GUS jedoch liegt in der Regel die GOST-Norm zugrunde, welche von der Erstgenannten abweicht.
Industrieruße, die ein große Oberfläche und Verstärkungsaktivität (N1xx bis N3xx) aufweisen, kommen häufig in den Laufflächen von Reifen zum Einsatz. Diese erhalten dadurch die gewünschte Härte und Abriebfestigkeit. Solche Industrieruße werden deshalb alternativ als Hard Blacks, Tread Blacks oder Aktivruße bezeichnet.
Sogenannte halbaktive Industrieruße finden Verwendung für die Seitenwände von Reifen, also für die Karkasse. Sie helfen, die gewünschte Dämpfung und Federung zu erzielen, da sie dem Gummi eine höhere Elastizität verleihen. Die Bezeichnungen für solche Ruße sind Carcass Blacks, Soft Blacks oder Halbaktivruße.
Normalerweise erfolgt die Auslegung einer Produktionsanlage so, dass eine der beiden Arten unter optimalen Bedingungen produziert werden kann. Durch die Eigenschaftsprofile von Industrierußen werden die drei wichtigsten Kenngrößen eines Reifen mit bestimmt. Hierbei handelt es sich um die Nassrutschfestigkeit, den Abrieb sowie den Rollwiderstand.