Suurkleurstowwe, direkte kleurstowwe en reaktiewe kleurstowwe is almal wateroplosbare kleurstowwe. Die produksie in 2001 was onderskeidelik 30 000 ton, 20 000 ton en 45 000 ton. Vir 'n lang tyd het die kleurstofondernemings in ons land egter meer aandag gegee aan die ontwikkeling en navorsing van nuwe strukturele kleurstowwe, terwyl die navorsing oor die naverwerking van kleurstowwe relatief swak was. Algemeen gebruikte standaardiseringsreagense vir wateroplosbare kleurstowwe sluit in natriumsulfaat (natriumsulfaat), dekstrien, styselderivate, sukrose, ureum, naftaleenformaldehiedsulfonaat, ens. Hierdie standaardiseringsreagense word in verhouding met die oorspronklike kleurstof gemeng om die vereiste sterkte te verkry, maar hulle kan nie aan die behoeftes van verskillende druk- en verfprosesse in die druk- en verfbedryf voldoen nie. Alhoewel die bogenoemde kleurstofverdunningsmiddels relatief goedkoop is, het hulle swak benatbaarheid en wateroplosbaarheid, wat dit moeilik maak om aan te pas by die behoeftes van die internasionale mark en kan slegs as oorspronklike kleurstowwe uitgevoer word. Daarom, in die kommersialisering van wateroplosbare kleurstowwe, is die benatbaarheid en wateroplosbaarheid van die kleurstowwe kwessies wat dringend opgelos moet word, en daar moet op die ooreenstemmende bymiddels staatgemaak word.

Behandeling van kleurstofbenatbaarheid
In die breë is benatting die vervanging van 'n vloeistof (moet 'n gas wees) op die oppervlak deur 'n ander vloeistof. Spesifiek moet die poeier- of korrelvormige koppelvlak 'n gas/vastestof-koppelvlak wees, en die proses van benatting is wanneer vloeistof (water) die gas op die oppervlak van die deeltjies vervang. Daar kan gesien word dat benatting 'n fisiese proses tussen stowwe op die oppervlak is. In die nabehandeling van kleurstof speel benatting dikwels 'n belangrike rol. Oor die algemeen word die kleurstof verwerk tot 'n vaste toestand, soos poeier of korrel, wat tydens gebruik benatte moet word. Daarom sal die benattingsvermoë van die kleurstof die toedieningseffek direk beïnvloed. Byvoorbeeld, tydens die oplosproses is die kleurstof moeilik om te benatte en dryf op die water is ongewens. Met die voortdurende verbetering van kleurstofkwaliteitsvereistes vandag, het benattingsprestasie een van die aanwysers geword om die kwaliteit van kleurstowwe te meet. Die oppervlakenergie van water is 72.75mN/m3 by 20℃, wat afneem met die toename in temperatuur, terwyl die oppervlakenergie van vaste stowwe basies onveranderd bly, oor die algemeen onder 100mN/m3. Gewoonlik word metale en hul oksiede, anorganiese soute, ens. maklik benat, wat hoë oppervlakenergie genoem word. Die oppervlakenergie van vaste organiese stowwe en polimere is vergelykbaar met dié van algemene vloeistowwe, wat lae oppervlakenergie genoem word, maar dit verander met die vastestofdeeltjiegrootte en die mate van porositeit. Hoe kleiner die deeltjiegrootte, hoe groter die mate van poreusvorming, en die oppervlakgrootte hang af van die substraat. Daarom moet die deeltjiegrootte van die kleurstof klein wees. Nadat die kleurstof deur kommersiële verwerking soos uitsouting en maal in verskillende media verwerk is, word die deeltjiegrootte van die kleurstof fyner, die kristalliniteit verminder en die kristalfase verander, wat die oppervlakenergie van die kleurstof verbeter en benatting vergemaklik.

Oplosbaarheidsbehandeling van suur kleurstowwe
Met die gebruik van klein badverhoudings en deurlopende kleurtegnologie is die mate van outomatisering in drukwerk en kleuring voortdurend verbeter. Die opkoms van outomatiese vulstowwe en pasta's, en die bekendstelling van vloeibare kleurstowwe vereis die voorbereiding van hoë-konsentrasie en hoë-stabiliteit kleurstofvloeistowwe en drukpasta's. Die oplosbaarheid van suur, reaktiewe en direkte kleurstowwe in huishoudelike kleurstofprodukte is egter slegs ongeveer 100 g/L, veral vir suurkleurstowwe. Sommige variëteite is selfs slegs ongeveer 20 g/L. Die oplosbaarheid van die kleurstof hou verband met die molekulêre struktuur van die kleurstof. Hoe hoër die molekulêre gewig en hoe minder sulfonsuurgroepe, hoe laer die oplosbaarheid; andersins, hoe hoër. Daarbenewens is die kommersiële verwerking van kleurstowwe uiters belangrik, insluitend die kristallisasiemetode van die kleurstof, die maalgraad, die deeltjiegrootte, die byvoeging van bymiddels, ens., wat die oplosbaarheid van die kleurstof sal beïnvloed. Hoe makliker die kleurstof ioniseer, hoe hoër is die oplosbaarheid daarvan in water. Die kommersialisering en standaardisering van tradisionele kleurstowwe is egter gebaseer op 'n groot hoeveelheid elektroliete, soos natriumsulfaat en sout. 'n Groot hoeveelheid Na+ in water verminder die oplosbaarheid van die kleurstof in water. Om die oplosbaarheid van wateroplosbare kleurstowwe te verbeter, moet elektroliet dus nie eers by kommersiële kleurstowwe gevoeg word nie.

Bymiddels en oplosbaarheid
⑴ Alkoholverbinding en ureum-medeoplosmiddel
Omdat wateroplosbare kleurstowwe 'n sekere aantal sulfonsuurgroepe en karboksielsuurgroepe bevat, word die kleurstofdeeltjies maklik in waterige oplossing gedissosieer en dra hulle 'n sekere hoeveelheid negatiewe lading. Wanneer die mede-oplosmiddel wat die waterstofbindingvormende groep bevat, bygevoeg word, word 'n beskermende laag gehidreerde ione op die oppervlak van die kleurstofione gevorm, wat die ionisasie en oplossing van die kleurstofmolekules bevorder om die oplosbaarheid te verbeter. Poli-ole soos diëtileenglikoleter, tiodiëtanol, poliëtileenglikol, ens. word gewoonlik as hulpoplosmiddels vir wateroplosbare kleurstowwe gebruik. Omdat hulle 'n waterstofbinding met die kleurstof kan vorm, vorm die oppervlak van die kleurstofioon 'n beskermende laag gehidreerde ione, wat die aggregasie en intermolekulêre interaksie van die kleurstofmolekules voorkom, en die ionisasie en dissosiasie van die kleurstof bevorder.
⑵Nie-ioniese oppervlakaktiewe middel
Die byvoeging van 'n sekere nie-ioniese oppervlakaktiewe middel tot die kleurstof kan die bindingskrag tussen die kleurstofmolekules en tussen die molekules verswak, ionisasie versnel en die kleurstofmolekules miselle in water laat vorm, wat goeie dispergeerbaarheid het. Polêre kleurstowwe vorm miselle. Die oplosbare molekules vorm 'n netwerk van versoenbaarheid tussen die molekules om die oplosbaarheid te verbeter, soos polioksietileen-eter of -ester. As die mede-oplosmiddelmolekule egter nie 'n sterk hidrofobiese groep het nie, sal die dispersie- en oplosbaarheidseffek op die misel wat deur die kleurstof gevorm word, swak wees, en die oplosbaarheid sal nie noemenswaardig toeneem nie. Probeer dus om oplosmiddels te kies wat aromatiese ringe bevat wat hidrofobiese bindings met kleurstowwe kan vorm. Byvoorbeeld, alkielfenol-polioksietileen-eter, polioksietileen-sorbitaanester-emulgator, en ander soos polialkielfenielfenol-polioksietileen-eter.
⑶ lignosulfonaat-dispergeermiddel
Dispergeermiddel het 'n groot invloed op die oplosbaarheid van die kleurstof. Die keuse van 'n goeie dispergeermiddel volgens die struktuur van die kleurstof sal grootliks help om die oplosbaarheid van die kleurstof te verbeter. In wateroplosbare kleurstowwe speel dit 'n sekere rol in die voorkoming van wedersydse adsorpsie (van der Waals-krag) en aggregasie tussen kleurstofmolekules. Lignosulfonaat is die mees effektiewe dispergeermiddel, en daar is navorsing hieroor in China.
Die molekulêre struktuur van verspreide kleurstowwe bevat nie sterk hidrofiliese groepe nie, maar slegs swak polêre groepe, dus het dit slegs swak hidrofilisiteit, en die werklike oplosbaarheid is baie klein. Die meeste verspreide kleurstowwe kan slegs in water oplos by 25 ℃. 1 ~ 10 mg / L.
Die oplosbaarheid van verspreide kleurstowwe hou verband met die volgende faktore:
Molekulêre Struktuur
"Die oplosbaarheid van verspreide kleurstowwe in water neem toe namate die hidrofobiese deel van die kleurstofmolekule afneem en die hidrofiliese deel (die kwaliteit en hoeveelheid van polêre groepe) toeneem. Dit wil sê, die oplosbaarheid van kleurstowwe met relatief klein relatiewe molekulêre massa en meer swak polêre groepe soos -OH en -NH2 sal hoër wees. Kleurstowwe met groter relatiewe molekulêre massa en minder swak polêre groepe het relatief lae oplosbaarheid. Byvoorbeeld, Disperse Red (I), sy M=321, die oplosbaarheid is minder as 0.1 mg/L by 25℃, en die oplosbaarheid is 1.2 mg/L by 80℃. Disperse Red (II), M=352, oplosbaarheid by 25℃ is 7.1 mg/L, en oplosbaarheid by 80℃ is 240 mg/L."
Dispergeermiddel
In poeieragtige verspreide kleurstowwe is die inhoud van suiwer kleurstowwe gewoonlik 40% tot 60%, en die res is dispergeermiddels, stofdigte middels, beskermingsmiddels, natriumsulfaat, ens. Onder hulle is die dispergeermiddel verantwoordelik vir 'n groter deel.
Die dispergeermiddel (diffusiemiddel) kan die fyn kristalkorrels van die kleurstof in hidrofiliese kolloïdale deeltjies bedek en dit stabiel in water versprei. Nadat die kritieke miselkonsentrasie oorskry is, sal miselle ook gevorm word, wat 'n deel van die klein kleurstofkristalkorrels sal verminder. Oplossing in miselle vind die sogenaamde "solubilisering"-verskynsel plaas, waardeur die oplosbaarheid van die kleurstof verhoog word. Boonop, hoe beter die kwaliteit van die dispergeermiddel en hoe hoër die konsentrasie, hoe groter is die oplosbaarheid en oplosbaarheidseffek.
Daar moet kennis geneem word dat die oplosbaarheidseffek van dispergeermiddel op verspreide kleurstowwe van verskillende strukture verskil, en die verskil is baie groot; die oplosbaarheidseffek van dispergeermiddel op verspreide kleurstowwe neem af met die toename van watertemperatuur, wat presies dieselfde is as die effek van watertemperatuur op verspreide kleurstowwe. Die effek van oplosbaarheid is teenoorgesteld.
Nadat die hidrofobiese kristaldeeltjies van die verspreide kleurstof en die dispergeermiddel hidrofiliese kolloïdale deeltjies gevorm het, sal die dispersiestabiliteit daarvan aansienlik verbeter word. Boonop speel hierdie kleurstof-kolloïdale deeltjies die rol van die "voorsiening" van kleurstowwe tydens die kleurproses. Want nadat die kleurstofmolekules in die opgeloste toestand deur die vesel geabsorbeer is, sal die kleurstof wat in die kolloïdale deeltjies "gestoor" is, betyds vrygestel word om die oplossingsbalans van die kleurstof te handhaaf.
Die toestand van die verspreide kleurstof in die dispersie
1-dispergeermiddelmolekule
2-Kleurstofkristalliet (oplosbaarheid)
3-dispergeermiddelmisel
4-Kleurstof enkele molekule (opgelos)
5-Kleurstofkorrel
6-dispergeermiddel lipofiele basis
7-dispergeermiddel hidrofiliese basis
8-natriumioon (Na+)
9-aggregate van kleurstofkristalliete
As die "kohesie" tussen die kleurstof en die dispergeermiddel egter te groot is, sal die "aanbod" van die enkele kleurstofmolekule agterbly of die verskynsel van "aanbod oorskry vraag". Dit sal dus die kleurspoed direk verminder en die kleurpersentasie balanseer, wat lei tot stadige kleuring en ligte kleur.
Dit kan gesien word dat by die keuse en gebruik van dispergeermiddels, nie net die dispersiestabiliteit van die kleurstof in ag geneem moet word nie, maar ook die invloed op die kleur van die kleurstof.
(3) Kleuroplossingtemperatuur
Die oplosbaarheid van verspreide kleurstowwe in water neem toe met die toename van watertemperatuur. Byvoorbeeld, die oplosbaarheid van Disperse Yellow in 80°C water is 18 keer dié by 25°C. Die oplosbaarheid van Disperse Red in 80°C water is 33 keer dié by 25°C. Die oplosbaarheid van Disperse Blue in 80°C water is 37 keer dié by 25°C. As die watertemperatuur 100°C oorskry, sal die oplosbaarheid van verspreide kleurstowwe selfs meer toeneem.
Hier is 'n spesiale herinnering: hierdie oplossende eienskap van verspreide kleurstowwe sal verborge gevare vir praktiese toepassings inhou. Byvoorbeeld, wanneer die kleurstofvloeistof oneweredig verhit word, vloei die kleurstofvloeistof met hoë temperatuur na die plek waar die temperatuur laag is. Soos die watertemperatuur daal, word die kleurstofvloeistof oorversadig, en die opgeloste kleurstof sal presipiteer, wat die groei van kleurstofkristalkorrels en die afname in oplosbaarheid veroorsaak. Dit lei tot verminderde kleurstofopname.
(vier) kleurstofkristalvorm
Sommige verspreide kleurstowwe het die verskynsel van "isomorfisme". Dit wil sê, dieselfde verspreide kleurstof sal, as gevolg van die verskillende verspreidingstegnologie in die vervaardigingsproses, verskeie kristalvorme vorm, soos naalde, stafies, vlokkies, korrels en blokke. In die toedieningsproses, veral wanneer dit by 130°C gekleur word, sal die meer onstabiele kristalvorm na die meer stabiele kristalvorm verander.
Dit is opmerklik dat die meer stabiele kristalvorm groter oplosbaarheid het, en die minder stabiele kristalvorm relatief minder oplosbaarheid het. Dit sal die kleurstofopnametempo en kleurstofopnamepersentasie direk beïnvloed.
(5) Deeltjiegrootte
Oor die algemeen het kleurstowwe met klein deeltjies hoë oplosbaarheid en goeie dispersiestabiliteit. Kleurstowwe met groot deeltjies het laer oplosbaarheid en relatief swak dispersiestabiliteit.
Tans is die deeltjiegrootte van huishoudelike verspreide kleurstowwe gewoonlik 0.5～2.0μm (Let wel: die deeltjiegrootte van dompelverf benodig 0.5～1.0μm).