I coloranti acidi, i coloranti diretti è i coloranti reattivi sò tutti coloranti solubili in acqua. A pruduzzione in u 2001 era rispettivamente di 30.000 tunnellate, 20.000 tunnellate è 45.000 tunnellate. Tuttavia, per un bellu pezzu, l'imprese di coloranti di u mo paese anu prestatu più attenzione à u sviluppu è a ricerca di novi coloranti strutturali, mentre chì a ricerca nantu à u post-trattamentu di i coloranti hè stata relativamente debule. I reagenti di standardizazione cumunemente usati per i coloranti solubili in acqua includenu sulfatu di sodiu (sulfatu di sodiu), destrina, derivati ​​di amidu, saccarosiu, urea, naftalene formaldeide sulfonatu, ecc. Questi reagenti di standardizazione sò mischiati cù u colorante originale in proporzione per ottene a forza richiesta, ma ùn ponu micca risponde à i bisogni di diversi prucessi di stampa è tintura in l'industria di stampa è tintura. Ancu se i diluenti di coloranti sopra menzionati sò relativamente bassi in costu, anu una scarsa bagnabilità è solubilità in acqua, rendendu difficiule l'adattazione à i bisogni di u mercatu internaziunale è ponu esse esportati solu cum'è coloranti originali. Dunque, in a cummercializazione di coloranti solubili in acqua, a bagnabilità è a solubilità in acqua di i coloranti sò prublemi chì devenu esse risolti urgentemente, è ci vole à fidà si di l'additivi currispondenti.

Trattamentu di bagnabilità di a tinta
In generale, a bagnatura hè a sustituzione di un fluidu (duveria esse un gasu) nantu à a superficia da un altru fluidu. Specificamente, l'interfaccia in polvere o granulare duveria esse una interfaccia gasu/solidu, è u prucessu di bagnatura hè quandu u liquidu (acqua) rimpiazza u gasu nantu à a superficia di e particelle. Si pò vede chì a bagnatura hè un prucessu fisicu trà e sustanze nantu à a superficia. In u post-trattamentu di a tinta, a bagnatura ghjoca spessu un rolu impurtante. In generale, a tinta hè trasfurmata in un statu solidu, cum'è polvere o granuli, chì devenu esse bagnati durante l'usu. Dunque, a bagnabilità di a tinta influenzerà direttamente l'effettu di l'applicazione. Per esempiu, durante u prucessu di dissoluzione, a tinta hè difficiule da bagnà è galleggià nantu à l'acqua hè indesiderabile. Cù u miglioramentu cuntinuu di i requisiti di qualità di a tinta oghje, a prestazione di bagnatura hè diventata unu di l'indicatori per misurà a qualità di e tinte. L'energia superficiale di l'acqua hè 72,75 mN/m à 20 ℃, chì diminuisce cù l'aumentu di a temperatura, mentre chì l'energia superficiale di i solidi hè basicamente invariata, generalmente sottu à 100 mN/m. Di solitu i metalli è i so ossidi, sali inorganici, ecc. sò faciuli da bagnà, chjamati alta energia superficiale. L'energia superficiale di l'organici solidi è di i polimeri hè paragunabile à quella di i liquidi generali, chjamata bassa energia superficiale, ma cambia cù a dimensione di e particelle solide è u gradu di porosità. Più chjuca hè a dimensione di e particelle, più grande hè u gradu di furmazione porosa, è a superficia Più alta hè l'energia, più a dimensione dipende da u sustratu. Dunque, a dimensione di e particelle di a tinta deve esse chjuca. Dopu chì a tinta hè stata trasfurmata per via cummerciale cum'è a salatura è a macinazione in diversi mezi, a dimensione di e particelle di a tinta diventa più fina, a cristallinità hè ridutta è a fase cristallina cambia, ciò chì migliora l'energia superficiale di a tinta è facilita a bagnatura.

Trattamentu di solubilità di coloranti acidi
Cù l'usu di un picculu rapportu di bagnu è di a tecnulugia di tintura cuntinua, u gradu di automatizazione in a stampa è a tintura hè statu continuamente migliuratu. L'emergenza di riempitivi è paste automatiche, è l'introduzione di coloranti liquidi richiedenu a preparazione di liquori di tintura è paste di stampa à alta concentrazione è alta stabilità. Tuttavia, a solubilità di coloranti acidi, reattivi è diretti in i prudutti di tintura domestici hè solu circa 100 g / L, in particulare per i coloranti acidi. Alcune varietà sò ancu solu circa 20 g / L. A solubilità di u colorante hè ligata à a struttura moleculare di u colorante. Più altu hè u pesu moleculare è menu gruppi di acidu sulfonicu, più bassa hè a solubilità; altrimenti, più alta. Inoltre, u trattamentu cummerciale di i coloranti hè estremamente impurtante, cumpresu u metudu di cristallizazione di u colorante, u gradu di macinazione, a dimensione di e particelle, l'aggiunta di additivi, ecc., chì influenzeranu a solubilità di u colorante. Più faciule hè u colorante da ionizà, più alta hè a so solubilità in acqua. Tuttavia, a cummercializazione è a standardizazione di i coloranti tradiziunali sò basate nantu à una grande quantità di elettroliti, cum'è u sulfatu di sodiu è u sale. Una grande quantità di Na+ in acqua riduce a solubilità di u colorante in acqua. Dunque, per migliurà a solubilità di i coloranti solubili in acqua, prima ùn aghjunghjite micca elettroliti à i coloranti cummerciali.

Additivi è solubilità
⑴ Cumpostu d'alcolu è cosolvente d'urea
Siccome i coloranti solubili in acqua cuntenenu un certu numeru di gruppi d'acidu sulfonicu è gruppi d'acidu carbossilicu, e particelle di colorante si dissocianu facilmente in soluzione acquosa è portanu una certa quantità di carica negativa. Quandu si aghjusta u cosolvente chì cuntene u gruppu chì forma u ligame à l'idrogenu, si forma un stratu protettivu di ioni idratati nantu à a superficia di l'ioni di colorante, chì prumove l'ionizazione è a dissoluzione di e molecule di colorante per migliurà a solubilità. I ​​polioli cum'è l'etere di dietilenglicole, u tiodietanolo, u polietilenglicole, ecc. sò generalmente usati cum'è solventi ausiliari per i coloranti solubili in acqua. Siccome ponu furmà un ligame à l'idrogenu cù u colorante, a superficia di l'ione di colorante forma un stratu protettivu di ioni idratati, chì impedisce l'aggregazione è l'interazione intermoleculare di e molecule di colorante, è prumove l'ionizazione è a dissociazione di u colorante.
⑵Tensioattivi non ionichi
Aghjunghjendu un certu tensioattivu non ionicu à u colorante pò indebulisce a forza di legame trà e molecule di colorante è trà e molecule, accelerà l'ionizazione è fà chì e molecule di colorante forminu micelle in acqua, chì hà una bona dispersibilità. I ​​coloranti polari formanu micelle. E molecule solubilizzanti formanu una rete di compatibilizazione trà e molecule per migliurà a solubilità, cum'è l'etere o l'estere di poliossietilene. Tuttavia, se a molecule di co-solvente ùn hà micca un forte gruppu idrofobicu, l'effettu di dispersione è solubilizazione nantu à a micella furmata da u colorante serà debule è a solubilità ùn aumenterà micca significativamente. Dunque, pruvate à sceglie solventi chì cuntenenu anelli aromatichi chì ponu furmà legami idrofobichi cù i coloranti. Per esempiu, l'etere di alchilfenol poliossietilene, l'emulsionante di l'estere di poliossietilene sorbitanu è altri cum'è l'etere di poliossietilene di polialchilfenilfenol poliossietilene.
⑶ dispersante di lignosulfonatu
U dispersante hà una grande influenza nant'à a solubilità di u colorante. Sceglie un bon dispersante secondu a struttura di u colorante aiuterà assai à migliurà a solubilità di u colorante. In i coloranti solubili in acqua, ghjoca un certu rolu in a prevenzione di l'adsorbimentu mutuale (forza di van der Waals) è di l'aggregazione trà e molecule di colorante. U lignosulfonatu hè u dispersante u più efficace, è ci sò ricerche nantu à questu in Cina.
A struttura moleculare di i coloranti dispersi ùn cuntene micca gruppi idrofili forti, ma solu gruppi debulemente polari, dunque hà solu una debule idrofilia, è a solubilità attuale hè assai chjuca. A maiò parte di i coloranti dispersi si ponu dissolve solu in acqua à 25 ℃. 1 ~ 10 mg / L.
A solubilità di i coloranti dispersi hè ligata à i seguenti fattori:
Struttura Moleculare
"A solubilità di i coloranti dispersi in acqua aumenta à misura chì a parte idrofobica di a molecule di colorante diminuisce è a parte idrofila (a qualità è a quantità di gruppi polari) aumenta. Vale à dì, a solubilità di i coloranti cù una massa moleculare relativa relativamente chjuca è gruppi polari più debuli cum'è -OH è -NH2 serà più alta. I coloranti cù una massa moleculare relativa più grande è menu gruppi polari debuli anu una solubilità relativamente bassa. Per esempiu, Disperse Red (I), u so M = 321, a solubilità hè inferiore à 0,1 mg / L à 25 ℃, è a solubilità hè di 1,2 mg / L à 80 ℃. Disperse Red (II), M = 352, a solubilità à 25 ℃ hè di 7,1 mg / L, è a solubilità à 80 ℃ hè di 240 mg / L."
Dispersante
In i coloranti dispersi in polvere, u cuntenutu di coloranti puri hè generalmente da 40% à 60%, è u restu sò disperdenti, agenti antipolvere, agenti protettivi, sulfatu di sodiu, ecc. Frà elli, u disperdente rapprisenta una proporzione più grande.
U disperdente (agente di diffusione) pò rivestisce i grani fini di cristallu di u colorante in particelle colloidali idrofile è disperdeli stabilmente in acqua. Dopu chì a cuncentrazione critica di micelle hè superata, si formeranu ancu micelle, chì riduceranu una parte di i picculi grani di cristallu di colorante. Dissolte in micelle, si verifica u cusì dettu fenomenu di "solubilizazione", aumentendu cusì a solubilità di u colorante. Inoltre, megliu hè a qualità di u disperdente è più alta hè a cuncentrazione, più grande hè l'effettu di solubilizazione è di solubilizazione.
Ci vole à nutà chì l'effettu di solubilizazione di u disperdente nantu à i coloranti dispersi di strutture diverse hè diversu, è a differenza hè assai grande; l'effettu di solubilizazione di u disperdente nantu à i coloranti dispersi diminuisce cù l'aumentu di a temperatura di l'acqua, chì hè esattamente u listessu chè l'effettu di a temperatura di l'acqua nantu à i coloranti dispersi. L'effettu di a solubilità hè oppostu.
Dopu chì e particelle cristalline idrofobiche di u colorante dispersu è u disperdente formanu particelle colloidali idrofile, a so stabilità di dispersione serà significativamente migliurata. Inoltre, queste particelle colloidali di colorante ghjocanu u rolu di "furnisce" coloranti durante u prucessu di tintura. Perchè dopu chì e molecule di colorante in u statu dissoltu sò state assorbite da a fibra, u colorante "almacenatu" in e particelle colloidali serà liberatu in tempu per mantene l'equilibriu di dissoluzione di u colorante.
U statu di u colorante dispersu in a dispersione
1-molécula dispersante
Cristallitu di 2 coloranti (solubilizazione)
micella 3-dispersante
4-Dye sola molecula (dissolta)
Granu à 5 tinture
Base lipofila 6-dispersante
7-base idrofila disperdente
8-ione di sodiu (Na+)
9-aggregati di cristalliti di colorante
Tuttavia, se a "cuesione" trà u colorante è u disperdente hè troppu grande, l'"offerta" di a sola molecula di colorante serà in ritardu o u fenomenu di "l'offerta supera a dumanda". Dunque, riducerà direttamente a velocità di tintura è equilibrerà a percentuale di tintura, risultendu in una tintura lenta è un culore chjaru.
Si pò vede chì quandu si selezziunanu è si utilizanu disperdenti, ùn solu a stabilità di dispersione di u colorante deve esse cunsiderata, ma ancu l'influenza nantu à u culore di u colorante.
(3) Temperatura di a suluzione di tintura
A solubilità di i coloranti dispersi in acqua aumenta cù l'aumentu di a temperatura di l'acqua. Per esempiu, a solubilità di u Giallo Dispersu in acqua à 80 °C hè 18 volte quella à 25 °C. A solubilità di u Rossu Dispersu in acqua à 80 °C hè 33 volte quella à 25 °C. A solubilità di u Blu Dispersu in acqua à 80 °C hè 37 volte quella à 25 °C. Se a temperatura di l'acqua supera i 100 °C, a solubilità di i coloranti dispersi aumenterà ancu di più.
Eccu un ricordu particulare: sta pruprietà di dissoluzione di i coloranti dispersi porterà periculi nascosti à l'applicazioni pratiche. Per esempiu, quandu u liquidu di tintura hè riscaldatu in modu irregulare, u liquidu di tintura à alta temperatura scorri versu u locu induve a temperatura hè bassa. Quandu a temperatura di l'acqua diminuisce, u liquidu di tintura diventa supersaturatu, è u colorante dissoltu precipiterà, pruvucendu a crescita di i grani di cristalli di tintura è a diminuzione di a solubilità. , Risultendu in una riduzione di l'assorbimentu di u colorante.
(quattru) forma di cristallu di colorante
Certi coloranti dispersi anu u fenomenu di "isomorfismu". Vale à dì, u listessu colorante dispersu, per via di a diversa tecnulugia di dispersione in u prucessu di fabricazione, formerà parechje forme cristalline, cum'è aghi, barre, fiocchi, granuli è blocchi. In u prucessu d'applicazione, in particulare quandu si tinge à 130 ° C, a forma cristallina più instabile cambierà in a forma cristallina più stabile.
Hè da nutà chì a forma cristallina più stabile hà una più grande solubilità, è a forma cristallina menu stabile hà relativamente menu solubilità. Questu affetterà direttamente a velocità di assorbimentu di u colorante è a percentuale di assorbimentu di u colorante.
(5) Dimensione di e particelle
In generale, i coloranti cù piccule particelle anu una alta solubilità è una bona stabilità di dispersione. I coloranti cù grande particelle anu una solubilità più bassa è una stabilità di dispersione relativamente scarsa.
Attualmente, a dimensione di e particelle di i coloranti dispersi domestici hè generalmente di 0,5 ~ 2,0 μm (Nota: a dimensione di e particelle di a tintura per immersione richiede 0,5 ~ 1,0 μm).