Happevärvid, otsevärvid ja reaktiivvärvid on kõik vees lahustuvad värvained. 2001. aasta toodang oli vastavalt 30 000 tonni, 20 000 tonni ja 45 000 tonni. Siiski on minu kodumaa värvainetega tegelevad ettevõtted pikka aega rohkem tähelepanu pööranud uute struktuurvärvide väljatöötamisele ja uurimisele, samas kui värvainete järeltöötluse uuringud on olnud suhteliselt nõrgad. Vees lahustuvate värvainete jaoks tavaliselt kasutatavate standardimisreaktiivide hulka kuuluvad naatriumsulfaat (naatriumsulfaat), dekstriin, tärklise derivaadid, sahharoos, uurea, naftaleenformaldehüüdsulfonaat jne. Need standardimisreaktiivid segatakse algse värvainega proportsionaalselt, et saada nõutav tugevus. Kaubad, kuid need ei suuda rahuldada erinevate trüki- ja värvimisprotsesside vajadusi trüki- ja värvimistööstuses. Kuigi ülalmainitud värvilahjendid on suhteliselt madala hinnaga, on neil halb märguvus ja vees lahustuvus, mistõttu on raske kohaneda rahvusvahelise turu vajadustega ja neid saab eksportida ainult originaalvärvidena. Seetõttu on vees lahustuvate värvainete turustamisel kiiremas korras lahendamist vajavateks küsimusteks värvide märguvus ja vees lahustuvus ning loota tuleb vastavatele lisanditele.

Värvaine märgumisravi
Laias laastus on niisutamine pinnal oleva vedeliku (peaks olema gaas) asendamine teise vedelikuga. Täpsemalt, pulbri või graanulite liides peaks olema gaasi/tahke aine liides ja märgumisprotsess toimub siis, kui vedelik (vesi) asendab gaasi osakeste pinnal. On näha, et märgumine on füüsikaline protsess pinnal olevate ainete vahel. Värvi järeltöötluses mängib sageli olulist rolli märgamine. Tavaliselt töödeldakse värv tahkeks olekuks, näiteks pulbriks või graanuliks, mida tuleb kasutamise ajal niisutada. Seetõttu mõjutab värvi märguvus otseselt pealekandmise mõju. Näiteks lahustumisprotsessi ajal on värvainet raske märgata ja vee peal hõljumine on ebasoovitav. Tänapäevaste värvide kvaliteedinõuete pideva täiustamisega on märgamisvõimest saanud üks värvainete kvaliteedi mõõtmise näitajaid. Vee pinnaenergia on 20 ℃ juures 72,75 mN/m, mis temperatuuri tõustes väheneb, samas kui tahkete ainete pinnaenergia on põhimõtteliselt muutumatu, üldiselt alla 100 mN/m. Tavaliselt on metallid ja nende oksiidid, anorgaanilised soolad jne kergesti märgatavad Märg, mida nimetatakse suureks pinnaenergiaks. Tahkete orgaaniliste ainete ja polümeeride pinnaenergia on võrreldav üldiste vedelike omaga, mida nimetatakse madalaks pinnaenergiaks, kuid see muutub tahkete osakeste suuruse ja poorsusastmega. Mida väiksem on osakeste suurus, seda suurem on poorse moodustumise aste ja pind Mida suurem on energia, suurus sõltub substraadist. Seetõttu peab värvaine osakeste suurus olema väike. Pärast värvi töötlemist kaubandusliku töötlemisega, nagu väljasoolamine ja jahvatamine erinevates keskkondades, muutub värvaine osakeste suurus peenemaks, kristallilisus väheneb ja kristallifaas muutub, mis parandab värvi pinnaenergiat ja hõlbustab märgumist.

Happevärvide lahustuvustöötlus
Väikese vanni suhte ja pideva värvimise tehnoloogia kasutamisega on trükkimise ja värvimise automatiseerituse astet pidevalt täiustatud. Automaatsete täiteainete ja pastade ilmumine ning vedelate värvainete kasutuselevõtt nõuavad kõrge kontsentratsiooniga ja kõrge stabiilsusega värvivedelike ja trükipastade valmistamist. Happeliste, reaktiivsete ja otseste värvainete lahustuvus kodumaistes värvainetes on aga vaid umbes 100g/l, eriti happevärvide puhul. Mõned sordid on isegi ainult umbes 20 g/l. Värvaine lahustuvus on seotud värvaine molekulaarstruktuuriga. Mida suurem on molekulmass ja mida vähem sulfoonhapperühmi, seda madalam on lahustuvus; muidu seda kõrgem. Lisaks on äärmiselt oluline värvainete kaubanduslik töötlemine, sealhulgas värvaine kristalliseerimismeetod, jahvatusaste, osakeste suurus, lisandite lisamine jne, mis mõjutavad värvaine lahustuvust. Mida kergemini värvaine ioniseerub, seda suurem on selle lahustuvus vees. Traditsiooniliste värvainete turustamine ja standardimine põhineb aga suurel hulgal elektrolüütidel, nagu naatriumsulfaat ja sool. Suur kogus Na+ vees vähendab värvaine lahustuvust vees. Seetõttu ärge lisage vees lahustuvate värvainete lahustuvuse parandamiseks esmalt müügilolevatele värvainetele elektrolüüte.

Lisandid ja lahustuvus
⑴ Alkoholiühend ja uurea kaaslahusti
Kuna vees lahustuvad värvained sisaldavad teatud arvu sulfoonhapperühmi ja karboksüülhapperühmi, on värvaineosakesed vesilahuses kergesti dissotsieerunud ja kannavad teatud kogust negatiivset laengut. Vesiniksidet moodustavat rühma sisaldava kaaslahusti lisamisel moodustub värviioonide pinnale hüdraatunud ioonide kaitsekiht, mis soodustab värvaine molekulide ioniseerumist ja lahustumist, et parandada lahustuvust. Vees lahustuvate värvainete abilahustitena kasutatakse tavaliselt polüoole nagu dietüleenglükooleeter, tiodietanool, polüetüleenglükool jne. Kuna need võivad moodustada värvainega vesiniksideme, moodustab värviiooni pind hüdraatunud ioonide kaitsekihi, mis takistab värvimolekulide agregatsiooni ja molekulidevahelist interaktsiooni ning soodustab värvaine ioniseerumist ja dissotsiatsiooni.
⑵ Mitteioonne pindaktiivne aine
Teatud mitteioonse pindaktiivse aine lisamine värvainele võib nõrgendada sidumisjõudu värvimolekulide vahel ja molekulide vahel, kiirendada ionisatsiooni ja panna värvimolekulid moodustama vees mitselle, millel on hea dispergeeritavus. Polaarsed värvained moodustavad mitselle. Solubiliseerivad molekulid moodustavad lahustuvuse parandamiseks molekulide vahel ühilduvusvõrgustiku, näiteks polüoksüetüleen eeter või ester. Kui aga kaaslahusti molekulis puudub tugev hüdrofoobne rühm, on dispersiooni- ja solubiliseerimisefekt värvainest moodustunud mitsellile nõrk ning lahustuvus ei suurene oluliselt. Seetõttu proovige valida lahustid, mis sisaldavad aromaatseid ringe, mis võivad moodustada värvainetega hüdrofoobseid sidemeid. Näiteks alküülfenoolpolüoksüetüleen eeter, polüoksüetüleensorbitaanestri emulgaator ja teised, nagu polüalküülfenüülfenoolpolüoksüetüleeneeter.
⑶ dispergeeriv lignosulfonaat
dispergeerijal on suur mõju värvaine lahustuvusele. Hea dispergeeriva aine valimine vastavalt värvi struktuurile aitab oluliselt parandada värvaine lahustuvust. Vees lahustuvates värvainetes mängib see teatud rolli vastastikuse adsorptsiooni (van der Waalsi jõud) ja värvimolekulide agregatsiooni ärahoidmisel. Lignosulfonaat on kõige tõhusam dispergeerija ja Hiinas on selle kohta tehtud uuringuid.
Dispergeeritud värvainete molekulaarstruktuur ei sisalda tugevaid hüdrofiilseid rühmi, vaid ainult nõrgalt polaarseid rühmi, seega on sellel ainult nõrk hüdrofiilsus ja tegelik lahustuvus on väga väike. Enamik dispergeeritud värvaineid lahustuvad vees ainult temperatuuril 25 ℃. 1–10 mg/l.
Dispergeeritud värvainete lahustuvus on seotud järgmiste teguritega:
Molekulaarstruktuur
„Dispergvärvide lahustuvus vees suureneb, kui väheneb värvimolekuli hüdrofoobne osa ja suureneb hüdrofiilne osa (polaarsete rühmade kvaliteet ja kogus). See tähendab, et suhteliselt väikese suhtelise molekulmassiga ja nõrgemate polaarsete rühmadega, nagu -OH ja -NH2, värvainete lahustuvus on suurem. Suurema suhtelise molekulmassiga ja vähema nõrgalt polaarsete rühmadega värvainetel on suhteliselt madal lahustuvus. Näiteks Disperse Red (I), selle M = 321, lahustuvus on 25 ℃ juures alla 0,1 mg/l ja lahustuvus 80 ℃ juures on 1,2 mg/l. Dispersioonpunane (II), M = 352, lahustuvus 25 ℃ juures on 7,1 mg/l ja lahustuvus 80 ℃ juures on 240 mg/l.
Dispergeeriv aine
Pulbrilistes dispergeeritud värvainetes on puhaste värvainete sisaldus üldiselt 40–60%, ülejäänud on dispergandid, tolmukindlad ained, kaitseained, naatriumsulfaat jne. Nende hulgas on dispergeerija osakaal suurem.
Dispergeeriv aine (difusiooniaine) võib värvi peened kristalliterad katta hüdrofiilseteks kolloidseteks osakesteks ja dispergeerida selle stabiilselt vees. Pärast mitselli kriitilise kontsentratsiooni ületamist tekivad ka mitsellid, mis vähendavad osa tillukestest värvikristalli teradest. Mitsellides lahustumisel ilmneb nn solubiliseerumise nähtus, mis suurendab värvaine lahustuvust. Veelgi enam, mida parem on dispergeeriva aine kvaliteet ja kõrgem kontsentratsioon, seda suurem on solubiliseerimis- ja solubiliseerimisefekt.
Tuleb märkida, et dispergeeriva vahendi solubiliseeriv toime erineva struktuuriga dispergeeritud värvainetele on erinev ja erinevus on väga suur; dispergeeriva aine lahustav toime dispergvärvidele väheneb koos vee temperatuuri tõusuga, mis on täpselt sama, mis vee temperatuuri mõju dispergvärvidele. Lahustuvuse mõju on vastupidine.
Pärast seda, kui dispergeeritud värvaine ja dispergeeriva aine hüdrofoobsed kristallosakesed moodustavad hüdrofiilsed kolloidsed osakesed, paraneb selle dispersiooni stabiilsus oluliselt. Veelgi enam, need kolloidsed värviosakesed täidavad värvimisprotsessi ajal värvainete varustamist. Kuna pärast seda, kui kiud on lahustunud olekus värvimolekulid absorbeerinud, vabaneb kolloidosakestes "salvenenud" värv õigeaegselt, et säilitada värvaine lahustumise tasakaal.
Dispergeeritud värvaine olek dispersioonis
1-dispergeeriv molekul
2-värvi kristalliit (lahustumine)
3-dispergeeriv mitsell
4-värvi üksikmolekul (lahustunud)
5-Värvi tera
6-dispergeeriv lipofiilne alus
7-dispergeeriv hüdrofiilne alus
8-naatriumi ioon (Na+)
9-värvikristalliitide agregaadid
Kui aga värvaine ja dispergeeriva aine vaheline sidusus on liiga suur, jääb värvaine üksiku molekuli "pakkumine" maha või nähtus "pakkumine ületab nõudluse". Seetõttu vähendab see otseselt värvimiskiirust ja tasakaalustab värvimisprotsenti, mille tulemuseks on aeglane värvimine ja hele värv.
Näha on, et dispergeerivate ainete valikul ja kasutamisel tuleb arvestada mitte ainult värvaine dispersioonistabiilsusega, vaid ka mõjuga värvaine värvusele.
(3) Värvimislahuse temperatuur
Dispergeeritud värvainete lahustuvus vees suureneb vee temperatuuri tõustes. Näiteks hajutatud kollase lahustuvus 80 °C vees on 18 korda suurem kui 25 °C juures. Dispersioonpunase lahustuvus 80 °C vees on 33 korda suurem kui 25 °C juures. Disperse Blue lahustuvus 80 °C vees on 37 korda suurem kui 25 °C juures. Kui vee temperatuur ületab 100°C, suureneb dispergeeritud värvainete lahustuvus veelgi.
Siin on eriline meeldetuletus: see dispergeeritud värvainete lahustav omadus toob praktilistele rakendustele kaasa varjatud ohud. Näiteks kui värvivedelikku kuumutatakse ebaühtlaselt, voolab kõrge temperatuuriga värvivedelik madala temperatuuriga kohta. Kui vee temperatuur langeb, muutub värvaine üleküllastunud ja lahustunud värvaine sadestub, põhjustades värvikristalli terade kasvu ja lahustuvuse vähenemist. , Tulemuseks on värvaine omastamise vähenemine.
(neli) värvaine kristallvorm
Mõnel hajutatud värvainel on isomorfismi nähtus. See tähendab, et sama dispergeeritud värvaine moodustab tootmisprotsessi erineva dispersioonitehnoloogia tõttu mitu kristallivormi, nagu nõelad, vardad, helbed, graanulid ja plokid. Pealekandmisprotsessis, eriti 130°C juures värvimisel, muutub ebastabiilsem kristallivorm stabiilsemaks.
Väärib märkimist, et stabiilsemal kristallivormil on suurem lahustuvus ja vähem stabiilsel kristallivormil on suhteliselt väiksem lahustuvus. See mõjutab otseselt värvi omastamise kiirust ja värvi omastamise protsenti.
(5) Osakeste suurus
Üldiselt on väikeste osakestega värvainetel hea lahustuvus ja hea dispersioonistabiilsus. Suurte osakestega värvained on madalama lahustuvusega ja suhteliselt halva dispersioonistabiilsusega.
Praegu on kodumaiste dispergeeritud värvainete osakeste suurus tavaliselt 0,5–2,0 μm (Märkus: kastmisvärvimisel on osakeste suurus 0,5–1,0 μm).