INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En option, le noir de carbone contient moins de 0,1 % en poids ou moins de 500 ppm ou moins de 250 ppm ou moins de 100 ppm ou moins de 50 ppm ou moins de 25 ppm ou moins de 20 ppm ou moins de 15 ppm ou 0 ppm d’élément du groupe IA.
Une description simplifiée d'une particule de noir de carbone est un agrégat d'une pluralité de particules, appelées particules primaires (« primaires »). La taille des particules primaires dans une particule de noir de carbone peut varier, mais la production de noir de carbone avec des primaires d'une taille (diamètre) inférieure à au moins environ 8 nm est réalisable, comme avec, par exemple, les procédés illustrés présentement. Le nombre de particules primaires dans l'agrégat peut également varier, par exemple, d'environ une à quelques dizaines, voire des centaines, ce qui permet d'obtenir une taille de particule de noir de carbone allant jusqu'à environ 500 nm. Le nombre de particules primaires et leur agencement dans la particule de noir de carbone régissent non seulement la taille de la particule de noir de carbone mais également la structure du noir de carbone.
La taille moyenne des particules primaires est déterminée selon ASTM D3849-04, et peut être, par exemple, inférieure à environ 100 nm, ou inférieure à environ 75 nm, ou inférieure à environ 50 nm, ou inférieure à environ 30 nm, ou inférieure à environ 20 nm, ou inférieure à environ 10 nm. Les agrégats de noir de carbone peuvent être, par exemple, des assemblages de particules primaires de noir de carbone qui sont fusionnées aux points de contact et ne peuvent pas être facilement séparées par cisaillement. La taille moyenne des agrégats de noir de carbone peut être déduite d'une analyse d'images MET en utilisant la technique d'imagerie décrite dans ASTM D3849-04. Le noir de carbone peut avoir une taille d'agrégat moyenne qui est, par exemple, inférieure à environ 500 nm, ou inférieure à environ 400 nm, ou inférieure à environ 300 nm, ou inférieure à environ 200 nm, ou inférieure à environ 100 nm.
La taille de particule primaire moyenne et/ou une taille de particule agrégée moyenne que le présent noir de carbone peut avoir, mais sans s'y limiter, une ou plusieurs des propriétés suivantes : a) une taille moyenne de particule primaire d'environ 8 nm à environ 100 nm, ou d'environ 8 nm à environ 50 nm, ou d'environ 9 nm à environ 40 nm, ou d'environ 9 nm à environ 30 nm, ou d'environ 10 nm à environ 20 nm, ou d'environ 10 à environ 15 nm ; b) une taille de particule d’agrégat moyenne d'environ 8 nm à environ 500 nm, ou d'environ 20 nm à environ 400 nm, ou d'environ 30 à environ 300 nm, ou d'environ 50 nm à environ 250 nm, ou d'environ 75 nm à environ 200 nm, ou d'environ 100 nm à environ 175 nm, ou d'environ 125 nm à environ 150 nm, ou d'environ 50 nm à environ 70 nm, ou d'environ 55 nm à environ 65 nm, ou d'environ 58 nm à environ 62 nm. Par exemple, le présent noir de carbone peut avoir une taille moyenne de particules primaires d'environ 8 nm à environ 100 nm, et une taille moyenne de particules de noir de carbone d'environ 8 nm à environ 500 nm.
Les noirs de carbone de la présente invention peuvent être préparés, par exemple, en ajustant simultanément le débit de gaz naturel du brûleur, le débit d'oxygène d'enrichissement, le débit de matière première, le type de matière première, la concentration en élément additif de matière première dans la matière première, la concentration en éléments du groupe IA facultatifs dans la matière première, un débit et un emplacement d'eau intermédiaires, et un débit et un emplacement d'oxygène intermédiaire pour obtenir les propriétés souhaitées. La sélection de la géométrie du réacteur particulière décrite ici peut également être importante pour obtenir les propriétés souhaitées. La surface spécifique du noir de carbone peut être augmentée, par exemple, en augmentant le débit de gaz naturel du brûleur, en augmentant le débit d'oxygène d'enrichissement, en diminuant le débit de matière première, en augmentant la concentration en élément additif de matière première, en augmentant la concentration en Sr et/ou Ba dans l’additif de matière première (par exemple, en passant de 30/70 Sr/Ca à 90/10 Sr/Ca), et/ou en augmentant le débit d'eau intermédiaire tout en augmentant simultanément le débit d'oxygène intermédiaire. Les niveaux exacts de chaque variable requis pour créer du noir de carbone ayant les propriétés souhaitées peuvent dépendre de la géométrie du réacteur et du procédé d'injection de chaque espèce dans le réacteur.
Le présent produit de noir de carbone peut être sous la forme d'une poudre ou d’une forme finement divisée. Le présent noir de carbone peut également être, par exemple, granulé, aggloméré ou mélangé à une autre substance quelconque, telle que des particules, des liquides, des solides, des polymères ou d'autres matériaux.
Un additif de matière première typique utilisé dans la production de noir de carbone est le calcium ou le potassium, ou le sodium ou des combinaisons de ceux-ci. L’utilisation du strontium et/ou du baryum en tant qu’additif pour matière première n’a pas été considérée comme une option qui présenterait un avantage particulier pour la fabrication de noir de carbone, notamment par rapport au calcium. Ainsi, il était tout à fait inattendu de découvrir que l'utilisation de strontium seul, l'utilisation de baryum seul et/ou l'utilisation d'une combinaison de strontium et de baryum ou l'utilisation de strontium et/ou de baryum avec une quantité de calcium ne produisait pas de résultats comparables, mais ont effectivement produit des résultats significatifs et étonnamment supérieurs dans plusieurs domaines.
Les propriétés et/ou avantages uniques et inattendus 1), 2), 3) et 4) et A-1 à A-3 ci-dessus s'appliquent également lorsque l'additif est Ba (par rapport à Ca).
Les propriétés et/ou avantages uniques et inattendus ci-dessus sont en outre illustrés sur les figures 1, 3 et 4.
C-1 : Des propriétés et/ou avantages uniques et inattendus sont également observés lorsque Sr est utilisé en combinaison avec Ca (par exemple, les deux sont utilisés comme additifs dans le procédé de fabrication de noir de carbone). Plus spécifiquement, en utilisant un mélange ou une combinaison de Sr et de Ca, où Sr est présent en une quantité en % en poids de 30 :70 (Sr :Ca) à 99 :1 (Sr :Ca), un noir de carbone ayant une N2SA plus élevée peut être produit avec la même charge d'additif (par rapport à 100 % de Ca avec la même charge en ppm). Le rapport Sr :Ca peut être de 35 :65, de 40 :60, de 45 :55, de 50 :50, de 55 :45, de 60 :40, de 65 :35, de 70 :30, de 75 :25, de 80 :20, de 85 :15 ou de 90 :10 à 99 :1 (Sr :Ca). Ces propriétés et/ou avantages uniques et inattendus pour la formulation / le mélange / la combinaison Sr :Ca sont particulièrement plus prononcés lorsque la N2SA est de 800 m 2 /g ou plus, ou 825 m 2 /g ou plus, ou 850 m 2 /g ou plus, ou 1000 m 2 /g ou plus, par exemple de 800 m 2 /g à 2500 m 2 /g ou 850 m 2 /g à 2500 m 2 /g, ou 1000 m 2 /g à 2500 m 2 /g. Ces propriétés et/ou avantages uniques et inattendus pour la formulation / le mélange / la combinaison Sr :Ca sont particulièrement plus prononcés lorsque les quantités totales d'additifs (total de Sr et Ca) sont d'au moins 250 ppm, au moins 300 ppm, au moins 350 ppm, au moins 400 ppm, au moins 500 ppm, au moins 600 ppm, au moins 700 ppm, au moins 800 ppm, au moins 900 ppm, au moins 1000 ppm, au moins 1100 ppm, au moins 1200 ppm, au moins 1300 ppm, au moins 1400 ppm, au moins 1500 ppm, par exemple de 250 ppm à 1500 ppm. Une référence aux quantités en ppm dans la matière première est en référence au ppm (en masse) de l'élément métallique par rapport à la quantité de matière première à laquelle il est ajouté, à l'exclusion de toute impureté résiduelle dans le véhicule d’administration (généralement une solution aqueuse de sel) et ne tenant pas compte du contre-ion du sel métallique ou du véhicule aqueux ajouté à la matière première.
Dans les procédés de la présente invention, le procédé peut comprendre l'injection d'oxygène en aval du point d'introduction de matière première et en amont d'une trempe. Le rapport molaire de l'oxygène en aval à la quantité de flux de comburant qui est ajouté à une zone de combustion d'un réacteur à noir de carbone peut être de 0 à environ 1 :4, ou d'environ 0,1 :4 à environ 1 :4, ou d'environ 0,2 :4 à 0,9 :4, ou d'environ 0,3 :4 à environ 0,8 :4 et similaire. En référence à la , par exemple, le rapport molaire de l'oxygène en aval à la quantité de flux de comburant 14 qui est ajoutée à la zone de combustion 1 peut être tel que décrit ci-dessus.
En ce qui concerne l’au moins un point d'introduction de matière première, il peut s'agir d'un ou deux ou plus de deux points d'introduction de matière première. Lorsqu'il y en a deux ou plus, au moins un point d'introduction de matière première peut être en aval d'au moins un autre point d'introduction de matière première.
En général, le réacteur à noir de carbone comporte ou comprend une zone de combustion, une zone de transition et une zone de réaction. Par exemple, le réacteur à noir de carbone peut comprendre ou comprend une zone de combustion, une zone de transition, une section d'entrée conique, une section d'entrée étagée, une zone de réaction et une zone de trempe. Des exemples de réacteurs adaptés comprennent, mais sans s'y limiter, ceux décrits dans US3922335, US4383973, US5190739, US5877250, US5904762, US6153684, US6156837, US6403695, US6485693, US7829057, US8871173, US10829642, US6926877, US6156837, US5190739 et US5877251. L’un quelconque de ces réacteurs peut être utilisé pour mettre en œuvre et inclure les paramètres de fonctionnement et les composants décrits ici pour fabriquer les noirs de carbone de la présente invention.
Dans les procédés de formation de noir de carbone, au moins un additif de matière première est utilisé comme indiqué, qui est ou comprend du strontium ou du baryum, ou une combinaison de ceux-ci.
En général, l'additif de matière première peut être constitué de substances qui sont un solide, une solution, une dispersion, un gaz ou une combinaison quelconque de ceux-ci. Dans le contexte de la présente invention, les substances peuvent être le métal (ou l'ion métallique) lui-même, un composé contenant un ou plusieurs de ces éléments, notamment un sel contenant un ou plusieurs de ces éléments, et similaire. Des exemples de sels métalliques de Sr et/ou Ba comprennent à la fois des sels organiques et inorganiques, par exemple des sels avec l’un quelconque parmi un chlorure, un acétate ou un formiate, ou des combinaisons d’au moins deux de ces sels. La forme de l'additif de matière première est capable, par exemple, d'introduire un métal ou un ion métallique Sr et/ou Ba dans la réaction qui est en cours pour former le produit de noir de carbone.
L'additif de matière première peut, de préférence, être sous la forme d'un liquide aqueux contenant au moins un sel de strontium et/ou un sel de baryum dissous dans celui-ci. Néanmoins, la quantité d'additif ajoutée à la matière première est décrite présentement comme une quantité de métal élémentaire par rapport à la quantité de matière première à laquelle l'additif est ajouté et exclut les impuretés résiduelles, notamment les métaux élémentaires, qui sont typiquement présents dans une formulation d'additif de matière première. Par conséquent, la quantité d'additif ne tient pas compte du liquide aqueux, du contre-ion du sel métallique ou des impuretés métalliques éventuellement présentes dans l'additif de matière première.
La quantité d'additif de matière première introduite aux un ou plusieurs points d'introduction de matière première ou point d'introduction (par exemple, un point d'introduction d'additif de matière première) peut être une quantité de 50 ppm à 1500 ppm ou plus (sur la base du métal élémentaire, sous forme ionique ou neutre, à l'exclusion des impuretés résiduelles) et cette quantité est basée sur les taux en ppm (ppm en poids) de métal élémentaire, à l'exclusion des impuretés résiduelles, ajoutés à la matière première avant que toute réaction ou pyrolyse se produise dans le réacteur à noir de carbone. La quantité peut être de 60 ppm à 1500 ppm, de 75 ppm à 1500 ppm, de 100 ppm à 1500 ppm, de 125 à 1500 ppm, de 150 ppm à 1500 ppm, de 175 ppm à 1500 ppm, de 200 ppm à 1500 ppm, de 250 ppm à 1450 ppm, de 250 ppm à 1400 ppm, de 250 ppm à 1350 ppm, de 250 ppm à 1300 ppm, de 250 ppm à 1200 ppm, de 250 ppm à 1100 ppm, de 250 ppm à 1000 ppm, de 250 ppm à 900 ppm, de 250 ppm à 800 ppm, de 250 ppm à 700 ppm, de 250 ppm à 600 ppm, de 250 ppm à 500 ppm, de 250 ppm à 400 ppm, de 300 ppm à 1500 ppm, de 350 ppm à 1500 ppm, de 400 ppm à 1500 ppm, de 450 ppm à 1500 ppm, de 500 ppm à 1500 ppm, de 550 ppm à 1500 ppm, de 600 ppm à 1500 ppm, de 650 ppm à 1500 ppm, de 700 ppm à 1500 ppm, de 750 ppm à 1500 ppm, de 800 ppm à 1500 ppm, et des quantités quelconques au-dessus ou au-dessous de l’une quelconque de ces plages ou toute combinaison d'un point d’extrémité d'une plage avec un autre point d’extrémité d'une deuxième plage. Ces quantités peuvent s'appliquer à l'additif de matière première total ou peuvent s'appliquer au strontium, au baryum ou aux deux dans la matière première.
Concernant les quantités d'additifs de matière première telles que décrites immédiatement ci-dessus, les quantités supérieures à 1500 ppm, qui peuvent être utilisées, ont tendance à ne pas apporter d'avantages supplémentaires par rapport aux quantités de 1500 ppm ou moins. En outre, des quantités supérieures à 1500 ppm peuvent généralement produire des teneurs en cendres excessivement élevées dans le noir de carbone formé résultant. Ainsi, avec les procédés de la présente invention, il a été découvert que la quantité d'additifs de matière première utilisée est de préférence de 50 ppm à 1500 ppm et plus préférablement de 250 ppm à 1500 ppm.
En option, et de préférence, le strontium et/ou le baryum sont présents dans l’au moins un additif de matière première au pourcentage en poids le plus élevé par rapport à tout élément métallique qui peut être éventuellement présent dans l'additif de matière première (sur la base du poids total des additifs de matière première).
En option, l'additif de matière première peut être du strontium et au moins un autre élément métallique (autre que le baryum, par exemple le calcium) pour former une quantité totale d'éléments métalliques. Dans un tel mode de réalisation, le strontium peut être présent, par exemple, de 30 % en poids à 99 % en poids de la quantité totale des éléments métalliques présents (ou par rapport au poids total des additifs de matière première), à l'exclusion des impuretés résiduelles (par exemple, de 33 % en poids à 99 % en poids, de 35 % en poids à 99 % en poids, de 40 % en poids à 99 % en poids, de 45 % en poids à 99 % en poids, de 50 % en poids à 99 % en poids, de 55 % en poids à 99 % en poids %, de 60 % en poids à 99 % en poids, de 70 % en poids à 99 % en poids, de 80 % en poids à 99 % en poids, de 85 % en poids à 99 % en poids, de 90 % en poids à 99 % en poids, de 95 % en poids % à 99 % en poids).
En option, l'additif de matière première peut être du baryum et au moins un autre élément métallique (autre que le strontium, par exemple le calcium) pour former une quantité totale d'éléments métalliques. Dans un tel mode de réalisation, le baryum peut être présent, par exemple, de 30 % en poids à 99 % en poids de la quantité totale des éléments métalliques présents (ou par rapport au poids total des additifs de matière première), à l'exclusion des impuretés résiduelles (par exemple, de 33 % en poids à 99 % en poids, de 35 % en poids à 99 % en poids, de 40 % en poids à 99 % en poids, de 45 % en poids à 99 % en poids, de 50 % en poids à 99 % en poids, de 55 % en poids à 99 % en poids %, de 60 % en poids à 99 % en poids, de 70 % en poids à 99 % en poids, de 80 % en poids à 99 % en poids, de 85 % en poids à 99 % en poids, de 90 % en poids à 99 % en poids, de 95 % en poids % à 99 % en poids).
La quantité d'additif de matière première utilisée dans les procédés de la présente invention peut, en variante, être caractérisée comme étant l’utilisation d’une quantité suffisante pour que le noir de carbone résultant formé contienne d'environ 100 ppm à environ 7 000 ppm ou plus de strontium élémentaire ou de baryum élémentaire, ou des deux. Le strontium et/ou le baryum (et éventuellement d'autres additifs) peuvent être dispersés uniformément dans le noir de carbone. [00001]Cette quantité peut être de 100 ppm à 7 000 ppm, de 100 ppm à 6,500 ppm, de 100 ppm à 6 000 ppm, de 100 ppm à 5,500 ppm, de 100 ppm à 5 000 ppm, de 100 ppm à 4,500 ppm, de 100 ppm à 4 000 ppm, de 100 ppm à 3,500 ppm, de 100 ppm à 3 000 ppm, de 100 ppm à 2,500 ppm, de 100 ppm à 2 000 ppm, de 100 ppm à 1,500 ppm, de 100 ppm à 1 000 ppm, de 100 ppm à 500 ppm, de 150 ppm à 7 000 ppm, de 200 ppm à 7 000 ppm, de 250 ppm à 7 000 ppm, de 300 ppm à 7 000 ppm, de 350 ppm à 7 000 ppm, de 400 ppm à 7 000 ppm, de 450 ppm à 7 000 ppm, de 500 ppm à 7 000 ppm, de 550 ppm à 7 000 ppm, de 600 ppm à 7 000 ppm, de 650 ppm à 7 000 ppm, de 700 ppm à 7 000 ppm, de 750 ppm à 7 000 ppm, de 800 ppm à 7 000 ppm, de 850 ppm à 7 000 ppm, de 900 ppm à 7 000 ppm, de 950 ppm à 7 000 ppm, de 1 000 ppm à 7 000 ppm, de 1 000 ppm à 6 500 ppm, de 1000 ppm à 6 000 ppm, de 1 000 ppm à 5 500 ppm, de 1 000 à 5 000 ppm, de 1 000 ppm à 4 500 ppm, de 1 000 ppm à 4 000 ppm, de 1 000 ppm à 3 500 ppm, de 1 000 ppm à 3 000 ppm, de 1 000 ppm à 2 500 ppm, de 1 000 ppm à 2 000 ppm, de 1 000 à 1 500 ppm, de 1 500 ppm à 7 000 ppm, de 2 000 ppm à 7 000 ppm, de 2 500 ppm à 7 000 ppm, de 3 000 ppm à 7 000 ppm, de 3 500 ppm à 7 000 ppm, de 4 000 ppm à 7 000 ppm, de 4 500 ppm à 7 000 ppm, de 5 000 ppm à 7 000 ppm, de 5 500 ppm à 7 000 ppm, de 6 000 ppm à 7 000 ppm, de 6 500 ppm à 7 000 ppm.
En ce qui concerne la quantité d'additif de matière première utilisée dans les procédés de la présente invention de manière à former un noir de carbone résultant contenant d'environ 100 ppm à environ 7 000 ppm de strontium et/ou de baryum présents comme décrit, en particulier, immédiatement ci-dessus, des quantités d'additifs supérieures à 7 000 ppm dans le noir de carbone formé peuvent être obtenues, mais ne présentent généralement aucun avantage supplémentaire par rapport à des quantités de 7 000 ppm ou moins dans le noir de carbone. En outre, des quantités supérieures à 7 000 ppm dans le noir de carbone peuvent généralement s'accompagner de teneurs en cendres excessivement élevées dans le noir de carbone.
D'autres éléments métalliques dans l'additif de matière première peuvent être ou comprendre le calcium.
D'autres éléments métalliques dans l'additif de matière première peuvent être ou comprendre un élément du groupe IA et/ou du calcium, qui peuvent être introduits, à tout moment. Tout additif de matière première facultatif, tel que le calcium, peut être introduit au même moment ou à un moment différent et/ou au même emplacement ou à un emplacement différent et/ou être combiné avec l'additif Sr et/ou Ba avant l'introduction dans le réacteur.
La quantité d'élément du groupe IA et/ou de calcium peut être inférieure à 500 ppm sur la base de la quantité totale de matière première. Cette quantité est basée sur les taux en ppm des éléments métalliques ajoutés à la matière première, à l'exclusion des impuretés résiduelles, et sans tenir compte des contre-ions ou des solvants qui font partie de l'additif de matière première, avant que toute réaction ou pyrolyse se produise dans le réacteur de noir de carbone. Cette quantité peut être inférieure à 450 ppm, inférieure à 400 ppm, inférieure à 350 ppm, inférieure à 300 ppm, inférieure à 250 ppm, inférieure à 200 ppm, inférieure à 150 ppm, inférieure à 100 ppm, inférieure à 50 ppm, inférieure à 25 ppm, inférieure à 15 ppm, inférieure à 10 ppm, inférieure à 1 ppm, de 1 ppm à 499 ppm, de 10 ppm à 450 ppm, de 25 ppm à 425 ppm, de 50 ppm à 475 ppm, de 75 ppm à 450 ppm, de 100 ppm à 400 ppm. Ces quantités peuvent s'appliquer à une quantité totale combinée d'un élément du groupe IA (le cas échéant) et de calcium (si utilisé) ou ces quantités peuvent s'appliquer individuellement au calcium et s'appliquer individuellement à un ou plusieurs éléments du groupe IA.
Par exemple, un élément du groupe IA peut être introduit, à tout moment, en une quantité inférieure à 10 ppm par rapport à la quantité totale de matière première et du calcium peut également être introduit, à tout moment, en une quantité inférieure à 10 ppm par rapport à la quantité totale de matière première.
Dans un autre exemple, aucun élément du groupe IA n'est introduit, à aucun moment, et moins de 500 ppm de calcium sont introduits, à tout moment.
Comme indiqué, l'utilisation d'un élément du groupe IA et/ou de calcium est facultative, et donc en option, aucun élément du groupe IA n'est introduit ou présent. En option, aucun calcium n'est introduit ou présent. En option, moins de 50 ppm de calcium sont présents.
En option, aucun additif de potassium n'est introduit et aucun potassium n'est présent dans le noir de carbone formé.
En option, 100 ppm ou moins d'additif de potassium sont introduits dans les procédés de la présente invention. Et le noir de carbone formé peut contenir 100 ppm ou moins de potassium élémentaire dans le noir de carbone formé. La quantité d'additif de potassium présent ou introduit dans les procédés de la présente invention peut être de 90 ppm ou moins, 80 ppm ou moins, 70 ppm ou moins, 60 ppm ou moins, 50 ppm ou moins, 40 ppm ou moins, 30 ppm ou moins, 20 ppm ou moins, 15 ppm ou moins, 5 ppm ou moins, 4 ppm ou moins, 3 ppm ou moins, 2 ppm ou moins ou 1 ppm ou moins. La quantité d'additif potassique peut être de 0,1 ppm à 100 ppm ou de 0,5 ppm à 100 ppm, ou de 1 ppm à 100 ppm.
La quantité de potassium présent dans le noir de carbone formé peut être de 100 ppm ou moins, 90 ppm ou moins, 80 ppm ou moins, 70 ppm ou moins, 60 ppm ou moins, 50 ppm ou moins, 40 ppm ou moins, 30 ppm ou moins, 20 ppm ou moins, 15 ppm ou moins, 5 ppm ou moins, 4 ppm ou moins, 3 ppm ou moins, 2 ppm ou moins, ou 1 ppm ou moins, ou de 1 ppm à 100 ppm ou de 5 ppm à 20 ppm, ou de 1 ppm à 50 ppm (sur la base du poids total du noir de carbone).
En option, aucun additif de sodium n'est introduit et aucun sodium n'est présent dans le noir de carbone formé. En option, la quantité d'additif de sodium introduite dans les procédés ou présente dans le noir de carbone peut être de 100 ppm ou moins, 50 ppm ou moins, 20 ppm ou moins, 10 ppm ou moins, 5 ppm ou moins, ou 1 ppm ou moins, ou 0,1 ppm ou moins. La quantité de sodium présent dans le noir de carbone formé peut être de 100 ppm ou moins, 90 ppm ou moins, 80 ppm ou moins, 70 ppm ou moins, 60 ppm ou moins, 50 ppm ou moins, 40 ppm ou moins, 30 ppm ou moins, 20 ppm ou moins, 10 ppm ou moins, 5 ppm ou moins, 4 ppm ou moins, 3 ppm ou moins, 2 ppm ou moins, ou 1 ppm ou moins, ou de 1 ppm à 100 ppm ou de 5 ppm à 100 ppm, ou de 1 ppm à 50 ppm (sur la base du poids total du noir de carbone).
Des exemples d'éléments du groupe IA comprennent le lithium, le sodium, le potassium, le rubidium, le césium ou le francium, ou une combinaison quelconque d’au moins deux d'entre eux. Ces éléments peuvent être inclus dans des additifs de matière première qui sont un solide, une solution, une dispersion, un gaz ou une combinaison quelconque de ceux-ci. Dans le contexte de la présente invention, les substances peuvent être le métal (ou l'ion métallique) lui-même, un composé contenant un ou plusieurs de ces éléments, notamment un sel contenant un ou plusieurs de ces éléments, et similaire. Des exemples de sels métalliques du groupe IA comprennent à la fois des sels organiques et inorganiques, par exemple des sels, par exemple de sodium et/ou de potassium, avec un chlorure, un acétate ou un formiate, ou des combinaisons de deux de ces sels ou plus.