Syrefarger, direkte fargestoffer og reaktive fargestoffer er alle vannløselige fargestoffer. Produksjonen i 2001 var henholdsvis 30 000 tonn, 20 000 tonn og 45 000 tonn. Men i lang tid har mitt lands fargestoffbedrifter viet mer oppmerksomhet til utvikling og forskning av nye strukturelle fargestoffer, mens forskningen på etterbehandling av fargestoffer har vært relativt svak. Vanlig brukte standardiseringsreagenser for vannløselige fargestoffer inkluderer natriumsulfat (natriumsulfat), dekstrin, stivelsesderivater, sukrose, urea, naftalenformaldehydsulfonat, etc. Disse standardiseringsreagensene blandes med det originale fargestoffet i proporsjon for å oppnå den nødvendige styrken Varer, men de kan ikke dekke behovene til forskjellige trykke- og fargingsprosesser i trykkeri- og fargingsindustrien. Selv om de ovenfor nevnte fargestofffortynningsmidlene er relativt lave i pris, har de dårlig fuktbarhet og vannløselighet, noe som gjør det vanskelig å tilpasse seg behovene til det internasjonale markedet og kan kun eksporteres som originale fargestoffer. Derfor, i kommersialiseringen av vannløselige fargestoffer, er fuktbarheten og vannløseligheten til fargestoffene problemer som må løses snarest, og de tilsvarende tilsetningsstoffene må stole på.

Fuktbarhetsbehandling av fargestoff
Grovt sett er fukting erstatning av en væske (skal være en gass) på overflaten med en annen væske. Spesifikt bør pulver- eller granulærgrensesnittet være et gass/faststoff-grensesnitt, og prosessen med fukting er når væske (vann) erstatter gassen på overflaten av partiklene. Man kan se at fukting er en fysisk prosess mellom stoffer på overflaten. Ved fargestoffetterbehandling spiller ofte fukting en viktig rolle. Vanligvis behandles fargestoffet til en fast tilstand, for eksempel pulver eller granulat, som må fuktes under bruk. Derfor vil fuktbarheten til fargestoffet direkte påvirke påføringseffekten. For eksempel, under oppløsningsprosessen, er fargestoffet vanskelig å fukte og flyter på vannet er uønsket. Med den kontinuerlige forbedringen av kvalitetskravene til fargestoffer i dag, har fuktytelse blitt en av indikatorene for å måle kvaliteten på fargestoffer. Overflateenergien til vann er 72,75 mN/m ved 20 ℃, som avtar med økningen i temperaturen, mens overflateenergien til faste stoffer er i utgangspunktet uendret, vanligvis under 100 mN/m. Vanligvis er metaller og deres oksider, uorganiske salter osv. lett å fukte Våt, kalt høy overflateenergi. Overflateenergien til faste organiske stoffer og polymerer er sammenlignbare med den for vanlige væsker, som kalles lav overflateenergi, men den endres med partikkelstørrelsen og porøsiteten i faste stoffer. Jo mindre partikkelstørrelse, jo større grad av porøs dannelse, og overflate Jo høyere energi, størrelsen avhenger av underlaget. Derfor må partikkelstørrelsen til fargestoffet være liten. Etter at fargestoffet er behandlet ved kommersiell prosessering som utsalting og maling i forskjellige medier, blir partikkelstørrelsen på fargestoffet finere, krystalliniteten reduseres, og krystallfasen endres, noe som forbedrer overflateenergien til fargestoffet og letter fukting.

Løselighetsbehandling av sure fargestoffer
Med bruk av lite badforhold og kontinuerlig fargingsteknologi har automatiseringsgraden i trykking og farging blitt kontinuerlig forbedret. Fremveksten av automatiske fyllstoffer og pastaer, og innføringen av flytende fargestoffer krever tilberedning av høykonsentrasjons- og høystabile fargevæsker og trykkpasta. Imidlertid er løseligheten til sure, reaktive og direkte fargestoffer i husholdningsfargeprodukter bare ca. 100 g/L, spesielt for sure fargestoffer. Noen varianter er til og med bare rundt 20g/L. Løseligheten til fargestoffet er relatert til fargestoffets molekylære struktur. Jo høyere molekylvekt og jo færre sulfonsyregrupper, jo lavere er løseligheten; ellers, jo høyere. I tillegg er den kommersielle behandlingen av fargestoffer ekstremt viktig, inkludert fargestoffets krystalliseringsmetode, malingsgraden, partikkelstørrelsen, tilsetningen av tilsetningsstoffer osv., som vil påvirke fargestoffets løselighet. Jo lettere fargestoffet er å ionisere, jo høyere er dets løselighet i vann. Kommersialisering og standardisering av tradisjonelle fargestoffer er imidlertid basert på en stor mengde elektrolytter, slik som natriumsulfat og salt. En stor mengde Na+ i vann reduserer fargestoffets løselighet i vann. Derfor, for å forbedre løseligheten til vannløselige fargestoffer, må du først ikke tilsette elektrolytt til kommersielle fargestoffer.

Tilsetningsstoffer og løselighet
⑴ Alkoholforbindelse og urea-hjelpemiddel
Fordi vannløselige fargestoffer inneholder et visst antall sulfonsyregrupper og karboksylsyregrupper, blir fargestoffpartiklene lett dissosiert i vandig løsning og har en viss mengde negativ ladning. Når medløsningsmidlet som inneholder den hydrogenbindingsdannende gruppen tilsettes, dannes et beskyttende lag av hydratiserte ioner på overflaten av fargestoffionene, som fremmer ionisering og oppløsning av fargestoffmolekylene for å forbedre løseligheten. Polyoler som dietylenglykoleter, tiodietanol, polyetylenglykol osv. brukes vanligvis som hjelpeløsningsmidler for vannløselige fargestoffer. Fordi de kan danne en hydrogenbinding med fargestoffet, danner overflaten av fargestoffionet et beskyttende lag av hydratiserte ioner, som forhindrer aggregering og intermolekylær interaksjon av fargestoffmolekylene, og fremmer ionisering og dissosiasjon av fargestoffet.
⑵ Ikke-ionisk overflateaktivt middel
Tilsetning av et visst ikke-ionisk overflateaktivt middel til fargestoffet kan svekke bindingskraften mellom fargestoffmolekylene og mellom molekylene, akselerere ionisering og få fargestoffet til å danne miceller i vann, som har god dispergerbarhet. Polare fargestoffer danner miceller. De oppløseliggjørende molekylene danner et kompatibiliseringsnettverk mellom molekylene for å forbedre oppløseligheten, for eksempel polyoksyetyleneter eller ester. Imidlertid, hvis ko-løsningsmiddelmolekylet mangler en sterk hydrofob gruppe, vil dispersjons- og solubiliseringseffekten på micellen dannet av fargestoffet være svak, og løseligheten vil ikke øke nevneverdig. Prøv derfor å velge løsemidler som inneholder aromatiske ringer som kan danne hydrofobe bindinger med fargestoffer. For eksempel, alkylfenol polyoksyetylen eter, polyoksyetylen sorbitan ester emulgator, og andre slik som polyalkyl fenyl fenol polyoksyetylen eter.
⑶ lignosulfonat-dispergeringsmiddel
dispergeringsmiddel har stor innflytelse på fargestoffets løselighet. Å velge et godt dispergeringsmiddel i henhold til fargestoffets struktur vil i stor grad bidra til å forbedre fargestoffets løselighet. I vannløselige fargestoffer spiller det en viss rolle i å forhindre gjensidig adsorpsjon (van der Waals kraft) og aggregering blant fargestoffmolekyler. Lignosulfonat er det mest effektive dispergeringsmidlet, og det finnes forskning på dette i Kina.
Den molekylære strukturen til disperse fargestoffer inneholder ikke sterke hydrofile grupper, men bare svakt polare grupper, så den har bare svak hydrofilisitet, og den faktiske løseligheten er veldig liten. De fleste disperse fargestoffer kan bare løses opp i vann ved 25 ℃. 1–10 mg/l.
Løseligheten til disperse fargestoffer er relatert til følgende faktorer:
Molekylær struktur
"Løseligheten til disperse fargestoffer i vann øker når den hydrofobe delen av fargestoffet reduseres og den hydrofile delen (kvaliteten og kvantiteten av polare grupper) øker. Det vil si at løseligheten til fargestoffer med relativt liten relativ molekylmasse og mer svake polare grupper som -OH og -NH2 vil være høyere. Fargestoffer med større relativ molekylmasse og færre svakt polare grupper har relativt lav løselighet. For eksempel, Disperse Red (I), dens M=321, løseligheten er mindre enn 0,1 mg/L ved 25 ℃, og løseligheten er 1,2 mg/L ved 80 ℃. Dispers Red (II), M=352, løselighet ved 25 ℃ er 7,1 mg/L, og løselighet ved 80 ℃ er 240 mg/L.
Dispergeringsmiddel
I pulveriserte disperse fargestoffer er innholdet av rene fargestoffer generelt 40% til 60%, og resten er dispergeringsmidler, støvtette midler, beskyttelsesmidler, natriumsulfat, etc. Blant dem utgjør dispergeringsmidlet en større andel.
Dispergeringsmidlet (diffusjonsmidlet) kan belegge de fine krystallkornene i fargestoffet til hydrofile kolloidale partikler og dispergere det stabilt i vann. Etter at den kritiske micellekonsentrasjonen er overskredet, vil det også dannes miceller, som vil redusere en del av de bittesmå fargekrystallkornene. Oppløst i miceller oppstår det såkalte "solubiliserings"-fenomenet, og øker dermed oppløseligheten til fargestoffet. Dessuten, jo bedre kvaliteten på dispergeringsmidlet og jo høyere konsentrasjonen er, desto større blir solubiliserings- og solubiliseringseffekten.
Det skal bemerkes at oppløseliggjøringseffekten av dispergeringsmiddel på dispergeringsfargestoffer med forskjellige strukturer er forskjellig, og forskjellen er veldig stor; solubiliseringseffekten av dispergeringsmiddel på dispergeringsfargestoffer avtar med økningen i vanntemperaturen, som er nøyaktig det samme som effekten av vanntemperatur på dispergerte fargestoffer. Effekten av løselighet er motsatt.
Etter at de hydrofobe krystallpartiklene til dispergeringsfargestoffet og dispergeringsmidlet danner hydrofile kolloidale partikler, vil dets dispersjonsstabilitet bli betydelig forbedret. Dessuten spiller disse fargestoffkolloide partiklene rollen som å "levere" fargestoffer under fargingsprosessen. For etter at fargestoffmolekylene i oppløst tilstand er absorbert av fiberen, vil fargestoffet "lagret" i de kolloidale partiklene frigjøres i tide for å opprettholde oppløsningsbalansen til fargestoffet.
Tilstanden til dispergeringsfargestoffet i dispersjonen
1-dispergeringsmiddelmolekyl
2-fargestoff krystallitt (oppløseliggjøring)
3-dispergerende micelle
4-fargestoff enkelt molekyl (oppløst)
5-Farge korn
6-dispergerende lipofil base
7-dispergeringsmiddel hydrofil base
8-natriumion (Na+)
9-aggregater av fargestoffkrystallitter
Men hvis "sammenhengen" mellom fargestoffet og dispergeringsmidlet er for stor, vil "tilførselen" av fargestoffet enkeltmolekylet henge etter eller fenomenet "tilbudet overstiger etterspørselen". Derfor vil det direkte redusere fargingshastigheten og balansere fargingsprosenten, noe som resulterer i langsom farging og lys farge.
Det kan sees at når man velger og bruker dispergeringsmidler, bør ikke bare dispersjonsstabiliteten til fargestoffet vurderes, men også innflytelsen på fargen til fargen.
(3) Fargeløsningens temperatur
Løseligheten til disperse fargestoffer i vann øker med økningen i vanntemperaturen. For eksempel er løseligheten til Disperse Yellow i 80°C vann 18 ganger den ved 25°C. Løseligheten til Disperse Red i 80°C vann er 33 ganger den ved 25°C. Løseligheten til Disperse Blue i 80°C vann er 37 ganger den ved 25°C. Hvis vanntemperaturen overstiger 100°C, vil løseligheten til disperse fargestoffer øke enda mer.
Her er en spesiell påminnelse: denne oppløsende egenskapen til disperse fargestoffer vil bringe skjulte farer for praktiske applikasjoner. For eksempel, når fargevæsken oppvarmes ujevnt, strømmer fargevæsken med høy temperatur til stedet hvor temperaturen er lav. Når vanntemperaturen synker, blir fargevæsken overmettet, og det oppløste fargestoffet vil felle ut, noe som forårsaker vekst av fargekrystallkorn og reduksjon i løselighet. , Resulterer i redusert fargestoffopptak.
(fire) fargestoff krystall form
Noen disperse fargestoffer har fenomenet "isomorfisme". Det vil si at det samme dispergeringsfargestoffet, på grunn av den forskjellige dispersjonsteknologien i produksjonsprosessen, vil danne flere krystallformer, som nåler, stenger, flak, granuler og blokker. I påføringsprosessen, spesielt ved farging ved 130°C, vil den mer ustabile krystallformen endres til den mer stabile krystallformen.
Det er verdt å merke seg at den mer stabile krystallformen har større løselighet, og den mindre stabile krystallformen har relativt mindre løselighet. Dette vil direkte påvirke fargestoffets opptakshastighet og fargestoffopptaksprosenten.
(5) Partikkelstørrelse
Generelt har fargestoffer med små partikler høy løselighet og god dispersjonsstabilitet. Fargestoffer med store partikler har lavere løselighet og relativt dårlig dispersjonsstabilitet.
For tiden er partikkelstørrelsen til innenlandske disperse fargestoffer generelt 0,5–2,0 μm (Merk: partikkelstørrelsen for dip-farging krever 0,5–1,0 μm).