Киселите бои, директните бои и реактивните бои се сите бои растворливи во вода. Производството во 2001 година беше 30.000 тони, 20.000 тони и 45.000 тони, соодветно. Меѓутоа, долго време, претпријатијата за боење во мојата земја посветуваа поголемо внимание на развојот и истражувањето на нови структурни бои, додека истражувањето за пост-обработка на бои беше релативно слабо. Најчесто користените стандардизациски реагенси за бои растворливи во вода вклучуваат натриум сулфат (натриум сулфат), декстрин, деривати на скроб, сахароза, уреа, нафталин формалдехид сулфонат итн. Овие реагенси за стандардизација се мешаат со оригиналната боја пропорционално за да се добие потребната јачина. но тие не можат да ги задоволат потребите на различните процеси на печатење и боење во печатарската и боење индустрија. Иако горенаведените разредувачи за боја се релативно ниски по цена, тие имаат слаба влажност и растворливост во вода, што го отежнува прилагодувањето на потребите на меѓународниот пазар и може да се извезуваат само како оригинални бои. Затоа, при комерцијализацијата на боите растворливи во вода, навлажливоста и растворливоста во вода на боите се прашања што треба итно да се решат, а на соодветните адитиви мора да се потпреме.

Третман за навлажнување на боја
Општо земено, мокрењето е замена на течност (треба да биде гас) на површината со друга течност. Поточно, прашокот или грануларниот интерфејс треба да биде интерфејс гас/цврст, а процесот на мокрење е кога течноста (водата) го заменува гасот на површината на честичките. Може да се види дека мокрењето е физички процес помеѓу супстанциите на површината. Во пост-третманот со боја, мокрењето често игра важна улога. Општо земено, бојата се обработува во цврста состојба, како што е прав или гранула, која треба да се навлажни за време на употребата. Затоа, влажноста на бојата директно ќе влијае на ефектот на апликација. На пример, за време на процесот на растворање, бојата е тешко да се навлажни и плови на водата е непожелна. Со континуираното подобрување на барањата за квалитет на бојата денес, перформансите на мокрење станаа еден од индикаторите за мерење на квалитетот на боите. Површинската енергија на водата е 72,75 mN/m на 20℃, што се намалува со зголемувањето на температурата, додека површинската енергија на цврстите материи е во основа непроменета, генерално под 100 mN/m. Вообичаено металите и нивните оксиди, неорганските соли итн. лесно се навлажнуваат влажни, наречени висока површинска енергија. Површинската енергија на цврстите органски материи и полимери е споредлива со онаа на општите течности, која се нарекува ниска површинска енергија, но таа се менува со големината на цврстите честички и степенот на порозност. Колку е помала големината на честичките, толку е поголем степенот на порозно формирање, а површината Колку е поголема енергијата, големината зависи од подлогата. Затоа, големината на честичките на бојата мора да биде мала. Откако бојата се обработува со комерцијална обработка, како што е солење и мелење во различни медиуми, големината на честичките на бојата станува пофина, кристалноста се намалува и кристалната фаза се менува, што ја подобрува површинската енергија на бојата и го олеснува мокрењето.

Третман на растворливост на киселински бои
Со употреба на мал сооднос на капење и технологија за континуирано боење, степенот на автоматизација во печатењето и боењето континуирано се подобрува. Појавата на автоматски полнила и пасти, како и воведувањето на течни бои бара подготовка на алкохолни пијалоци за боја со висока концентрација и висока стабилност и пасти за печатење. Сепак, растворливоста на киселите, реактивните и директните бои во домашните производи за боја е само околу 100 g/L, особено за киселите бои. Некои сорти се дури и околу 20 g/L. Растворливоста на бојата е поврзана со молекуларната структура на бојата. Колку е поголема молекулската тежина и помалку групи на сулфонска киселина, толку е помала растворливоста; во спротивно, толку повисоко. Покрај тоа, комерцијалната обработка на бои е исклучително важна, вклучувајќи го и методот на кристализација на бојата, степенот на мелење, големината на честичките, додавањето на адитиви итн., што ќе влијае на растворливоста на бојата. Колку полесно се јонизира бојата, толку е поголема нејзината растворливост во вода. Сепак, комерцијализацијата и стандардизацијата на традиционалните бои се засноваат на големо количество електролити, како што се натриум сулфат и сол. Големо количество Na+ во вода ја намалува растворливоста на бојата во вода. Затоа, за да се подобри растворливоста на боите растворливи во вода, прво не додавајте електролит во комерцијалните бои.

Адитиви и растворливост
⑴ Алкохолно соединение и уреа со растворувач
Бидејќи боите растворливи во вода содржат одреден број групи на сулфонска киселина и групи на карбоксилна киселина, честичките на бојата лесно се дисоцираат во воден раствор и носат одредена количина негативен полнеж. Кога ќе се додаде ко-растворувачот што ја содржи групата за формирање на водородна врска, на површината на јоните на бојата се формира заштитен слој од хидрирани јони, што промовира јонизација и растворање на молекулите на бојата за да се подобри растворливоста. Полиоли како што се диетилен гликол етер, тиодиетанол, полиетилен гликол итн. обично се користат како помошни растворувачи за бои растворливи во вода. Бидејќи тие можат да формираат водородна врска со бојата, површината на јонот на бојата формира заштитен слој од хидрирани јони, што го спречува агрегацијата и интермолекуларната интеракција на молекулите на бојата и ја промовира јонизацијата и дисоцијацијата на бојата.
⑵Нејонски сурфактант
Додавањето одреден нејонски сурфактант во бојата може да ја ослаби врзувачката сила помеѓу молекулите на бојата и меѓу молекулите, да ја забрза јонизацијата и да направи молекулите на бојата да формираат мицели во вода, што има добра дисперзибилност. Поларните бои формираат мицели. Растворливите молекули формираат мрежа на компатибилизација помеѓу молекулите за да се подобри растворливоста, како што е полиоксиетилен етер или естер. Меѓутоа, ако на молекулата на ко-растворувач и недостасува силна хидрофобна група, ефектот на дисперзија и растворливост на мицелата формирана од бојата ќе биде слаб, а растворливоста нема значително да се зголеми. Затоа, обидете се да изберете растворувачи кои содржат ароматични прстени кои можат да формираат хидрофобни врски со бои. На пример, алкилфенол полиоксиетилен етер, емулгатор на полиоксиетилен сорбитан естер и други како што е полиалкилфенилфенол полиоксиетилен етер.
⑶ лигносулфонат дисперзант
дисперзантот има големо влијание врз растворливоста на бојата. Изборот на добар дисперзант според структурата на бојата во голема мера ќе помогне да се подобри растворливоста на бојата. Во боите растворливи во вода, тој игра одредена улога во спречувањето на меѓусебната адсорпција (сила на ван дер Валс) и агрегација меѓу молекулите на бојата. Лигносулфонатот е најефективниот дисперзант, а за тоа има истражувања во Кина.
Молекуларната структура на дисперзните бои не содржи силни хидрофилни групи, туку само слабо поларни групи, па затоа има само слаба хидрофилност, а вистинската растворливост е многу мала. Повеќето дисперзирани бои можат да се растворат во вода само на 25 ℃. 1-10 mg/L.
Растворливоста на дисперзните бои е поврзана со следниве фактори:
Молекуларна структура
„Растворливоста на дисперзните бои во вода се зголемува како што се намалува хидрофобниот дел од молекулата на бојата и се зголемува хидрофилниот дел (квалитетот и квантитетот на поларните групи). Односно, растворливоста на боите со релативно мала релативна молекуларна маса и послаби поларни групи како што се -OH и -NH2 ќе биде поголема. Боите со поголема релативна молекуларна маса и помалку слабо поларни групи имаат релативно мала растворливост. На пример, Disperse Red (I), неговата M=321, растворливоста е помала од 0,1mg/L на 25℃, а растворливоста е 1,2mg/L на 80℃. Дисперзно црвено (II), M=352, растворливоста на 25℃ е 7,1 mg/L, а растворливоста на 80℃ е 240 mg/L.
Распрскувач
Кај дисперзните бои во прав, содржината на чистите бои е генерално од 40% до 60%, а останатите се средства за дисперзирање, средства отпорни на прашина, заштитни средства, натриум сулфат итн. Меѓу нив, дисперзантот зазема поголем дел.
Дисперзантот (дифузионо средство) може да ги обложи фините кристални зрна на бојата во хидрофилни колоидни честички и стабилно да ја распрсне во вода. Откако ќе се надмине критичната концентрација на мицели, ќе се формираат и мицели, кои ќе редуцираат дел од ситните кристални зрна од боја. Растворени во мицели, се јавува таканаречениот феномен на „солубилизација“, со што се зголемува растворливоста на бојата. Дополнително, колку е подобар квалитетот на дисперзантот и колку е поголема концентрацијата, толку е поголем ефектот на растворливост и растворливост.
Треба да се забележи дека ефектот на растворливост на дисперзантот на дисперзните бои од различни структури е различен, а разликата е многу голема; ефектот на растворливост на дисперзантот на дисперзните бои се намалува со зголемувањето на температурата на водата, што е сосема исто како и ефектот на температурата на водата врз дисперзните бои. Ефектот на растворливост е спротивен.
Откако хидрофобните кристални честички на дисперзивната боја и дисперзивот ќе формираат хидрофилни колоидни честички, неговата дисперзивна стабилност ќе биде значително подобрена. Покрај тоа, овие колоидни честички на боја играат улога на „снабдување“ на бои за време на процесот на боење. Бидејќи откако молекулите на бојата во растворена состојба се апсорбираат од влакната, бојата „складирана“ во колоидните честички ќе се ослободи навреме за да се одржи рамнотежата на растворање на бојата.
Состојба на дисперзирана боја во дисперзијата
1-дисперзантна молекула
2-боен кристалит (солубилизација)
3-дисперзивна мицела
4-боја единечна молекула (растворена)
5-Боја жито
6-дисперзантна липофилна основа
7-дисперзантна хидрофилна база
8-натриум јон (Na+)
9-агрегати на кристалити за боја
Меѓутоа, ако „кохезијата“ помеѓу бојата и распрскувачот е преголема, „понудата“ на единствената молекула на бојата ќе заостане или феноменот „понудата ја надминува побарувачката“. Затоа, директно ќе ја намали стапката на боење и ќе го избалансира процентот на боење, што ќе резултира со бавно боење и светла боја.
Може да се види дека при изборот и употребата на средства за распрскување не треба да се земе предвид само дисперзивната стабилност на бојата, туку и влијанието врз бојата на бојата.
(3) Температура на растворот за боење
Растворливоста на дисперзните бои во вода се зголемува со зголемувањето на температурата на водата. На пример, растворливоста на Disperse Yellow во вода на 80°C е 18 пати поголема од онаа на 25°C. Растворливоста на Disperse Red во вода на 80°C е 33 пати поголема од онаа на 25°C. Растворливоста на Disperse Blue во вода на 80°C е 37 пати поголема од онаа на 25°C. Ако температурата на водата надмине 100°C, растворливоста на дисперзните бои ќе се зголеми уште повеќе.
Еве еден посебен потсетник: оваа особина на растворање на дисперзните бои ќе донесе скриени опасности за практичната примена. На пример, кога боениот пијалак се загрева нерамномерно, боениот пијалак со висока температура тече до местото каде што температурата е ниска. Како што се намалува температурата на водата, пијалакот за боја станува презаситен, а растворената боја ќе таложи, предизвикувајќи раст на зрната од кристалите за боја и намалување на растворливоста. , што резултира со намалено навлегување на боја.
(четири) боја кристално форма
Некои дисперзни бои имаат феномен на „изоморфизам“. Односно, истата дисперзивна боја, поради различната технологија на дисперзија во производниот процес, ќе формира неколку кристални форми, како што се игли, прачки, снегулки, гранули и блокови. Во процесот на нанесување, особено при боење на 130°C, понестабилната кристална форма ќе се промени во постабилна кристална форма.
Вреди да се напомене дека постабилната кристална форма има поголема растворливост, а помалку стабилната кристална форма има релативно помала растворливост. Ова директно ќе влијае на стапката на навлегување боја и процентот на навлегување боја.
(5) Големина на честички
Општо земено, боите со мали честички имаат висока растворливост и добра стабилност на дисперзија. Боите со големи честички имаат помала растворливост и релативно слаба дисперзивна стабилност.
Во моментов, големината на честичките на домашните дисперзни бои е генерално 0,5-2,0μm (Забелешка: големината на честичките при боење со натопување бара 0,5-1,0μm).