Kisele boje, izravne boje i reaktivne boje sve su boje topljive u vodi. Proizvodnja u 2001. bila je 30.000 tona, 20.000 tona i 45.000 tona. Međutim, dugo su vremena poduzeća za proizvodnju boja u mojoj zemlji više pozornosti posvećivala razvoju i istraživanju novih strukturnih boja, dok su istraživanja o naknadnoj obradi boja bila relativno slaba. Uobičajeno korišteni standardizacijski reagensi za boje topive u vodi uključuju natrijev sulfat (natrijev sulfat), dekstrin, derivate škroba, saharozu, ureu, naftalen formaldehid sulfonat, itd. Ovi standardizacijski reagensi se miješaju s izvornom bojom u omjeru kako bi se dobila potrebna čvrstoća. ali ne mogu zadovoljiti potrebe različitih procesa tiskanja i bojenja u industriji tiskanja i bojanja. Iako su gore spomenuti razrjeđivači za boje relativno niski, imaju slabu sposobnost vlaženja i topljivost u vodi, što otežava prilagodbu potrebama međunarodnog tržišta i mogu se izvoziti samo kao originalne boje. Stoga, u komercijalizaciji boja topivih u vodi, močljivost i topljivost boja u vodi su problemi koje treba hitno riješiti, a moraju se pouzdati u odgovarajuće aditive.

Tretman za vlaženje boje
Općenito govoreći, vlaženje je zamjena tekućine (trebao bi biti plin) na površini drugom tekućinom. Konkretno, sučelje praha ili granula treba biti sučelje plin/krutina, a proces vlaženja je kada tekućina (voda) zamjenjuje plin na površini čestica. Može se vidjeti da je vlaženje fizički proces između tvari na površini. U naknadnoj obradi boje, vlaženje često igra važnu ulogu. Općenito, boja se prerađuje u kruto stanje, poput praha ili granula, koje je potrebno navlažiti tijekom upotrebe. Prema tome, sposobnost vlaženja boje izravno će utjecati na učinak primjene. Na primjer, tijekom procesa otapanja boja se teško mokri i nepoželjno je da pluta na vodi. Sa stalnim poboljšanjem zahtjeva za kvalitetom boja danas, učinak vlaženja je postao jedan od pokazatelja za mjerenje kvalitete boja. Površinska energija vode je 72,75 mN/m na 20 ℃, što opada s porastom temperature, dok je površinska energija čvrstih tijela u osnovi nepromijenjena, općenito ispod 100 mN/m. Obično se metali i njihovi oksidi, anorganske soli, itd. lako smoče Mokro, što se naziva visoka površinska energija. Površinska energija krutih organskih tvari i polimera usporediva je s onom uobičajenih tekućina, što se naziva niskom površinskom energijom, ali se mijenja s veličinom čvrstih čestica i stupnjem poroznosti. Što je manja veličina čestica, to je veći stupanj poroznosti, a površina Što je veća energija, veličina ovisi o podlozi. Stoga veličina čestica boje mora biti mala. Nakon što se boja obradi komercijalnom preradom kao što je soljenje i mljevenje u različitim medijima, veličina čestica boje postaje sitnija, kristalnost se smanjuje, a kristalna faza se mijenja, što poboljšava površinsku energiju boje i olakšava vlaženje.

Obrada topljivosti kiselih boja
Upotrebom malog omjera kupke i tehnologije kontinuiranog bojenja, stupanj automatizacije u tiskanju i bojanju kontinuirano se poboljšavao. Pojava automatskih punila i pasta te uvođenje tekućih boja zahtijevaju pripremu visokokoncentriranih i visoko postojanih tekućina za bojenje i pasta za tiskanje. Međutim, topljivost kiselih, reaktivnih i izravnih boja u domaćim proizvodima za bojenje je samo oko 100 g/L, posebno za kisele boje. Neke sorte imaju samo oko 20g/L. Topivost bojila povezana je s molekularnom strukturom bojila. Što je veća molekulska težina i manje skupina sulfonske kiseline, to je manja topljivost; inače, viši. Osim toga, iznimno je važna komercijalna obrada bojila, uključujući metodu kristalizacije bojila, stupanj mljevenja, veličinu čestica, dodavanje aditiva itd., što će utjecati na topljivost bojila. Što se boja lakše ionizira, to je veća njena topljivost u vodi. Međutim, komercijalizacija i standardizacija tradicionalnih boja temelji se na velikoj količini elektrolita, poput natrijevog sulfata i soli. Velika količina Na+ u vodi smanjuje topljivost bojila u vodi. Stoga, kako biste poboljšali topljivost bojila topivih u vodi, prvo nemojte dodavati elektrolit komercijalnim bojama.

Dodaci i topljivost
⑴ Alkoholni spoj i suotapalo uree
Budući da boje topive u vodi sadrže određeni broj skupina sulfonske kiseline i skupina karboksilne kiseline, čestice boje lako se disociraju u vodenoj otopini i nose određenu količinu negativnog naboja. Kada se doda suotapalo koje sadrži skupinu koja stvara vodikovu vezu, na površini iona boje formira se zaštitni sloj hidratiziranih iona, koji potiče ionizaciju i otapanje molekula boje kako bi se poboljšala topljivost. Polioli kao što su dietilen glikol eter, tiodietanol, polietilen glikol itd. obično se koriste kao pomoćna otapala za boje topive u vodi. Budući da mogu stvoriti vodikovu vezu s bojom, površina iona boje tvori zaštitni sloj hidratiziranih iona, koji sprječava agregaciju i međumolekularnu interakciju molekula boje, te potiče ionizaciju i disocijaciju boje.
⑵Neionski surfaktant
Dodavanje određenog neionskog površinski aktivnog sredstva u boju može oslabiti silu vezivanja između molekula boje i između molekula, ubrzati ionizaciju i natjerati molekule boje da tvore micele u vodi, što ima dobru disperzibilnost. Polarne boje stvaraju micele. Molekule koje otapaju tvore mrežu kompatibilnosti između molekula kako bi se poboljšala topivost, kao što je polioksietilen eter ili ester. Međutim, ako molekuli suotapala nedostaje jaka hidrofobna skupina, učinak disperzije i solubilizacije na micelu koju stvara boja bit će slab, a topljivost se neće značajno povećati. Stoga pokušajte odabrati otapala koja sadrže aromatske prstenove koji mogu stvoriti hidrofobne veze s bojama. Na primjer, alkilfenol polioksietilen eter, polioksietilen sorbitan ester emulgator i drugi kao što je polialkilfenilfenol polioksietilen eter.
⑶ lignosulfonat disperzant
disperzant ima velik utjecaj na topljivost boje. Odabir dobrog disperzanta prema strukturi boje uvelike će pomoći poboljšanju topljivosti boje. U bojama topivim u vodi igra određenu ulogu u sprječavanju međusobne adsorpcije (van der Waalsova sila) i agregacije među molekulama boje. Lignosulfonat je najučinkovitiji disperzant, a o tome postoje istraživanja u Kini.
Molekularna struktura disperznih boja ne sadrži jake hidrofilne skupine, već samo slabo polarne skupine, pa ima samo slabu hidrofilnost, a stvarna topljivost je vrlo mala. Većina disperznih boja može se otopiti samo u vodi na 25 ℃. 1～10mg/L.
Topivost disperznih boja povezana je sa sljedećim čimbenicima:
Molekularna struktura
„Topivost disperznih boja u vodi raste kako se hidrofobni dio molekule bojila smanjuje, a hidrofilni dio (kvaliteta i kvantiteta polarnih skupina) povećava. Odnosno, topljivost boja s relativno malom relativnom molekulskom masom i više slabih polarnih skupina kao što su -OH i -NH2 bit će veća. Boje s većom relativnom molekulskom masom i manjim brojem slabo polarnih skupina imaju relativno nisku topljivost. Na primjer, disperzno crveno (I), njegov M=321, topljivost je manja od 0,1 mg/L na 25 ℃, a topljivost je 1,2 mg/L na 80 ℃. Disperzno crveno (II), M=352, topljivost na 25 ℃ je 7,1 mg/L, a topljivost na 80 ℃ je 240 mg/L.
Disperzant
U praškastim disperznim bojama sadržaj čistih boja je općenito 40% do 60%, a ostalo su sredstva za dispergiranje, sredstva za zaštitu od prašine, zaštitna sredstva, natrijev sulfat itd. Među njima, disperzanti imaju veći udio.
Disperzant (difuzijski agens) može obložiti fina kristalna zrnca boje u hidrofilne koloidne čestice i stabilno ih dispergirati u vodi. Nakon prekoračenja kritične koncentracije micela stvaraju se i micele koje će smanjiti dio sitnih kristalnih zrnaca boje. Otopljen u micelama, dolazi do takozvanog fenomena "solubilizacije", čime se povećava topljivost boje. Štoviše, što je bolja kvaliteta disperzanta i što je veća koncentracija, to je veći učinak solubilizacije i solubilizacije.
Treba napomenuti da je solubilizacijski učinak disperzanta na disperzne boje različitih struktura različit, a razlika je vrlo velika; učinak solubilizacije disperzanta na disperzne boje opada s porastom temperature vode, što je potpuno isto kao i učinak temperature vode na disperzne boje. Učinak topljivosti je suprotan.
Nakon što hidrofobne kristalne čestice disperzne boje i disperzanta tvore hidrofilne koloidne čestice, njegova stabilnost disperzije bit će značajno poboljšana. Štoviše, te koloidne čestice boje igraju ulogu "dobavljača" boja tijekom procesa bojenja. Budući da nakon što vlakno apsorbira molekule boje u otopljenom stanju, boja "pohranjena" u koloidnim česticama bit će otpuštena na vrijeme kako bi se održala ravnoteža otapanja boje.
Stanje disperzne boje u disperziji
1-molekula disperzant
2-Dye kristalit (solubilizacija)
3-disperzantni micel
Jedna molekula 4 boje (otopljena)
5-Zrno boje
6-dispergirajuća lipofilna baza
7-disperzantna hidrofilna baza
8-natrijev ion (Na+)
9-agregati kristalita boje
Međutim, ako je "kohezija" između boje i disperzanta prevelika, "ponuda" pojedinačne molekule boje će zaostajati ili će se pojaviti fenomen "ponude premašuje potražnju". Stoga će izravno smanjiti brzinu bojenja i uravnotežiti postotak bojenja, što će rezultirati sporim bojanjem i svijetlom bojom.
Vidi se da pri odabiru i uporabi disperzanata treba voditi računa ne samo o postojanosti disperzije bojila, već io utjecaju na boju bojila.
(3) Temperatura otopine za bojenje
Topivost disperznih boja u vodi raste s porastom temperature vode. Na primjer, topljivost Disperse Yellow u vodi od 80°C je 18 puta veća nego kod 25°C. Topivost disperznog crvenog u vodi od 80°C je 33 puta veća nego kod 25°C. Topivost Disperse Blue u vodi od 80°C je 37 puta veća nego na 25°C. Ako temperatura vode prelazi 100°C, topljivost disperznih boja će se još više povećati.
Ovdje je poseban podsjetnik: ovo svojstvo disperznih boja za otapanje donijet će skrivene opasnosti u praktične primjene. Na primjer, kada se tekućina boje neravnomjerno zagrijava, tekućina boje s visokom temperaturom teče do mjesta gdje je temperatura niska. Kako se temperatura vode smanjuje, tekućina boje postaje prezasićena, a otopljena boja će se istaložiti, uzrokujući rast kristalnih zrnaca boje i smanjenje topljivosti. , Što rezultira smanjenim unosom boje.
(četiri) kristalni oblik boje
Neka disperzna bojila imaju fenomen "izomorfizma". To jest, ista disperzna boja, zbog različite tehnologije disperzije u procesu proizvodnje, formirat će nekoliko kristalnih oblika, kao što su iglice, štapići, ljuskice, granule i blokovi. U procesu nanošenja, posebno kod bojenja na 130°C, nestabilniji kristalni oblik će se promijeniti u stabilniji kristalni oblik.
Vrijedno je napomenuti da stabilniji kristalni oblik ima veću topljivost, a manje stabilni kristalni oblik ima relativno manju topljivost. To će izravno utjecati na stopu upijanja boje i postotak upijanja boje.
(5) Veličina čestica
Općenito, boje s malim česticama imaju visoku topljivost i dobru stabilnost disperzije. Boje s velikim česticama imaju manju topljivost i relativno slabu stabilnost disperzije.
Trenutno je veličina čestica domaćih disperznih boja općenito 0,5～2,0 μm (Napomena: veličina čestica kod bojenja umakanjem zahtijeva 0,5～1,0 μm).