Rūgštiniai, tiesioginiai ir reaktyvūs dažai yra vandenyje tirpūs dažai. 2001 m. produkcija buvo atitinkamai 30 000 tonų, 20 000 tonų ir 45 000 tonų. Tačiau ilgą laiką mano šalies dažų įmonės daugiau dėmesio skyrė naujų struktūrinių dažų kūrimui ir tyrimams, o dažų tolesnio apdorojimo tyrimai buvo gana menki. Paprastai naudojami vandenyje tirpių dažiklių standartizavimo reagentai yra natrio sulfatas (natrio sulfatas), dekstrinas, krakmolo dariniai, sacharozė, karbamidas, naftaleno formaldehido sulfonatas ir kt. Šie standartizavimo reagentai sumaišomi su pradiniais dažais proporcingai, kad būtų gautas reikiamas stiprumas. tačiau jie negali patenkinti skirtingų spausdinimo ir dažymo procesų poreikių spausdinimo ir dažymo pramonėje. Nors minėti dažų skiedikliai yra palyginti nebrangūs, jie blogai drėkina ir tirpsta vandenyje, todėl sunku prisitaikyti prie tarptautinės rinkos poreikių ir gali būti eksportuojami tik kaip originalūs dažai. Todėl komercializuojant vandenyje tirpius dažus, dažų drėkinamumas ir tirpumas vandenyje yra problemos, kurias reikia išspręsti skubiai, todėl reikia pasikliauti atitinkamais priedais.

Dažų drėkinimo apdorojimas
Apskritai, drėkinimas yra skysčio (turėtų būti dujos) ant paviršiaus pakeitimas kitu skysčiu. Tiksliau, miltelių arba granulių sąsaja turėtų būti dujų ir kietos medžiagos sąsaja, o drėkinimo procesas vyksta tada, kai skystis (vanduo) pakeičia dujas dalelių paviršiuje. Galima pastebėti, kad drėkinimas yra fizinis procesas tarp paviršiuje esančių medžiagų. Apdorojant dažus, drėkinimas dažnai atlieka svarbų vaidmenį. Paprastai dažai perdirbami į kietą būseną, pavyzdžiui, miltelius arba granules, kuriuos naudojant reikia sudrėkinti. Todėl dažų drėkinamumas tiesiogiai paveiks taikymo efektą. Pavyzdžiui, tirpimo proceso metu dažai sunkiai sušlapinami ir nepageidautina plūduriuoti ant vandens. Šiandien nuolat tobulinant dažų kokybės reikalavimus, drėkinimo efektyvumas tapo vienu iš dažų kokybės matavimo rodiklių. Vandens paviršiaus energija esant 20 ℃ yra 72,75 mN/m, kuri mažėja kylant temperatūrai, o kietųjų kūnų paviršiaus energija iš esmės nesikeičia, paprastai mažesnė nei 100 mN/m. Paprastai metalus ir jų oksidus, neorganines druskas ir kt. lengva sudrėkinti Šlapias, vadinamas didele paviršiaus energija. Kietųjų organinių medžiagų ir polimerų paviršiaus energija yra panaši į bendrųjų skysčių, kuri vadinama maža paviršiaus energija, tačiau ji kinta priklausomai nuo kietųjų dalelių dydžio ir poringumo laipsnio. Kuo mažesnis dalelių dydis, tuo didesnis porėtumo susidarymo laipsnis ir paviršius Kuo didesnė energija, dydis priklauso nuo pagrindo. Todėl dažų dalelių dydis turi būti mažas. Apdorojus dažus komerciniu būdu, pavyzdžiui, išsūdant ir sumalant skirtingose ​​terpėse, dažų dalelių dydis tampa smulkesnis, sumažėja kristališkumas ir pasikeičia kristalų fazė, o tai pagerina dažų paviršiaus energiją ir palengvina drėkinimą.

Rūgštinių dažų tirpumo apdorojimas
Naudojant mažą vonios santykį ir nuolatinio dažymo technologiją, spausdinimo ir dažymo automatizavimo laipsnis buvo nuolat tobulinamas. Atsiradus automatiniams užpildams ir pastoms bei įvedant skystus dažus, reikia paruošti didelės koncentracijos ir didelio stabilumo dažų tirpalus ir spausdinimo pastas. Tačiau rūgščių, reaktyvių ir tiesioginių dažiklių tirpumas buitiniuose dažų produktuose yra tik apie 100 g/l, ypač rūgščių dažų. Kai kurios veislės net tik apie 20g/l. Dažų tirpumas yra susijęs su dažų molekuline struktūra. Kuo didesnė molekulinė masė ir kuo mažiau sulfonrūgščių grupių, tuo mažesnis tirpumas; kitu atveju tuo aukščiau. Be to, ypač svarbus yra komercinis dažų apdorojimas, įskaitant dažų kristalizacijos metodą, šlifavimo laipsnį, dalelių dydį, priedų pridėjimą ir kt., kurie turės įtakos dažų tirpumui. Kuo lengviau dažiklis jonizuojasi, tuo didesnis jo tirpumas vandenyje. Tačiau tradicinių dažų komercializavimas ir standartizavimas grindžiamas dideliu kiekiu elektrolitų, tokių kaip natrio sulfatas ir druska. Didelis Na+ kiekis vandenyje sumažina dažiklio tirpumą vandenyje. Todėl, norėdami pagerinti vandenyje tirpių dažiklių tirpumą, pirmiausia nepilkite elektrolito į komercinius dažus.

Priedai ir tirpumas
⑴ Alkoholio junginys ir karbamido bendras tirpiklis
Kadangi vandenyje tirpūs dažai turi tam tikrą skaičių sulfonrūgščių grupių ir karboksirūgšties grupių, dažų dalelės lengvai atsiskiria vandeniniame tirpale ir turi tam tikrą neigiamo krūvio kiekį. Kai pridedamas bendras tirpiklis, kuriame yra vandenilio ryšį sudaranti grupė, dažų jonų paviršiuje susidaro apsauginis hidratuotų jonų sluoksnis, kuris skatina dažų molekulių jonizaciją ir tirpimą, kad pagerintų tirpumą. Polioliai, tokie kaip dietileno glikolio eteris, tiodietanolis, polietilenglikolis ir kt., dažniausiai naudojami kaip pagalbiniai vandenyje tirpių dažiklių tirpikliai. Kadangi jie gali sudaryti vandenilinį ryšį su dažais, dažų jonų paviršius sudaro apsauginį hidratuotų jonų sluoksnį, kuris neleidžia agreguotis ir tarpmolekulinės sąveikos dažų molekulėms, skatina dažų jonizaciją ir disociaciją.
⑵ Nejoninė aktyvioji paviršiaus medžiaga
Tam tikros nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos pridėjimas prie dažų gali susilpninti rišamąją jėgą tarp dažų molekulių ir tarp molekulių, pagreitinti jonizaciją, o dažų molekulės gali sudaryti miceles vandenyje, kurio dispergavimas yra geras. Poliariniai dažai sudaro miceles. Solibilizuojančios molekulės sudaro suderinamumo tinklą tarp molekulių, kad pagerintų tirpumą, pavyzdžiui, polioksietileno eteris arba esteris. Tačiau jei ko-tirpiklio molekulėje nėra stiprios hidrofobinės grupės, dispersijos ir tirpinimo poveikis dažų suformuotai micelei bus silpnas, o tirpumas reikšmingai nepadidės. Todėl stenkitės rinktis tirpiklius, turinčius aromatinių žiedų, galinčių sudaryti hidrofobines jungtis su dažikliais. Pavyzdžiui, alkilfenolio polioksietileno eteris, polioksietileno sorbitano esterio emulsiklis ir kiti, tokie kaip polialkilfenilfenolio polioksietileno eteris.
⑶ lignosulfonato dispergentas
Dispergentas turi didelę įtaką dažų tirpumui. Pasirinkus gerą dispergentą pagal dažų struktūrą, labai pagerės dažų tirpumas. Vandenyje tirpiuose dažuose jis atlieka tam tikrą vaidmenį užkertant kelią abipusei adsorbcijai (van der Waals jėgai) ir dažų molekulių agregacijai. Lignosulfonatas yra veiksmingiausias dispergentas, Kinijoje šiuo klausimu atliekami tyrimai.
Dispersinių dažų molekulinėje struktūroje nėra stiprių hidrofilinių grupių, o tik silpnai polinės grupės, todėl jos hidrofiliškumas yra silpnas, o tikrasis tirpumas yra labai mažas. Dauguma dispersinių dažiklių gali ištirpti tik vandenyje esant 25 ℃. 1–10 mg/l.
Dispersinių dažų tirpumas priklauso nuo šių veiksnių:
Molekulinė struktūra
„Disperginių dažiklių tirpumas vandenyje didėja mažėjant hidrofobinei dažų molekulės daliai ir didėjant hidrofilinei (polinių grupių kokybei ir kiekiui). Tai reiškia, kad dažų, turinčių santykinai mažą santykinę molekulinę masę ir silpnesnių polinių grupių, tokių kaip -OH ir -NH2, tirpumas bus didesnis. Dažai, turintys didesnę santykinę molekulinę masę ir mažiau silpnai polinių grupių, turi santykinai mažą tirpumą. Pavyzdžiui, Disperse Red (I), jo M = 321, tirpumas yra mažesnis nei 0,1 mg/l esant 25 ℃, o tirpumas yra 1,2 mg/l esant 80 ℃. Dispersinė raudona (II), M = 352, tirpumas 25 ℃ temperatūroje yra 7,1 mg/l, o tirpumas 80 ℃ temperatūroje yra 240 mg/l.
Dispersantas
Miltelių pavidalo dispersiniuose dažuose grynų dažiklių paprastai yra nuo 40 % iki 60 %, o likusi dalis yra dispergentai, dulkėms atsparios medžiagos, apsauginės medžiagos, natrio sulfatas ir kt. Tarp jų didesnę dalį sudaro dispergentas.
Dispergentas (difuzijos agentas) gali padengti smulkius dažų kristalų grūdelius į hidrofilines koloidines daleles ir stabiliai išsklaidyti vandenyje. Viršijus kritinę micelių koncentraciją, taip pat susidarys micelės, kurios sumažins dalį mažyčių dažų kristalų grūdelių. Ištirpus micelėse, įvyksta vadinamasis „tirpimo“ reiškinys, taip padidindamas dažų tirpumą. Be to, kuo geresnė dispergento kokybė ir didesnė koncentracija, tuo didesnis tirpinimo ir tirpinimo efektas.
Pažymėtina, kad dispergento tirpinamasis poveikis skirtingų struktūrų dispersiniams dažams yra skirtingas, o skirtumas yra labai didelis; Dispergento tirpinamasis poveikis dispersiniams dažams mažėja kylant vandens temperatūrai, o tai lygiai taip pat, kaip ir vandens temperatūros poveikis dispersiniams dažams. Tirpumo poveikis yra priešingas.
Po to, kai dispersinio dažiklio ir dispergento hidrofobinės kristalinės dalelės sudaro hidrofilines koloidines daleles, žymiai pagerės jo dispersijos stabilumas. Be to, šios dažų koloidinės dalelės atlieka dažų „tiekimo“ vaidmenį dažymo proceso metu. Kadangi pluoštas absorbuoja ištirpusias dažų molekules, koloidinėse dalelėse „saugomi“ dažai laiku išsiskirs, kad būtų išlaikytas dažų tirpimo balansas.
Dispersinio dažiklio būsena dispersijoje
1-dispersinė molekulė
2 dažų kristalitas (tirpinimas)
3-dispersinė micelė
4 dažų viena molekulė (ištirpinta)
5-Dažai grūdai
6-disperguojanti lipofilinė bazė
7-disperguojanti hidrofilinė bazė
8-natrio jonas (Na+)
9-dažų kristalitų agregatai
Tačiau, jei „sanglauda“ tarp dažų ir dispergento yra per didelė, dažų vienos molekulės „pasiūla“ atsiliks arba „pasiūla viršija paklausą“. Todėl jis tiesiogiai sumažins dažymo greitį ir subalansuos dažymo procentą, todėl dažymas bus lėtas ir spalva bus šviesi.
Matyti, kad renkantis ir naudojant dispergentus reikia atsižvelgti ne tik į dažų dispersinį stabilumą, bet ir į įtaką dažų spalvai.
(3) Dažymo tirpalo temperatūra
Dispersinių dažiklių tirpumas vandenyje didėja kylant vandens temperatūrai. Pavyzdžiui, dispersinės geltonos spalvos tirpumas 80 °C vandenyje yra 18 kartų didesnis nei 25 °C temperatūroje. Dispersinio raudonojo tirpumas 80 °C vandenyje yra 33 kartus didesnis nei 25 °C temperatūroje. Disperse Blue tirpumas 80 °C vandenyje yra 37 kartus didesnis nei 25 °C temperatūroje. Jei vandens temperatūra viršija 100°C, dispersinių dažiklių tirpumas dar labiau padidės.
Čia yra ypatingas priminimas: ši dispersinių dažų tirpimo savybė sukels paslėptų pavojų praktiniam pritaikymui. Pavyzdžiui, kai dažų skystis kaitinamas netolygiai, aukštos temperatūros dažų skystis nuteka į vietą, kur temperatūra žema. Kai vandens temperatūra mažėja, dažų skystis tampa persotintas, o ištirpę dažai nusėda, todėl auga dažų kristalų grūdeliai ir sumažėja tirpumas. , Dėl to sumažėja dažų įsisavinimas.
(keturi) dažų kristalų forma
Kai kurie dispersiniai dažai turi „izomorfizmo“ reiškinį. Tai yra, tie patys dispersiniai dažai dėl skirtingos dispersijos technologijos gamybos procese sudarys keletą kristalų formų, tokių kaip adatos, strypai, dribsniai, granulės ir blokai. Taikymo procese, ypač dažant 130°C temperatūroje, nestabilesnė kristalų forma pasikeis į stabilesnę kristalų formą.
Verta paminėti, kad stabilesnė kristalų forma yra geriau tirpi, o mažiau stabili kristalų forma yra santykinai mažesnė. Tai tiesiogiai paveiks dažų įsisavinimo greitį ir dažų pasisavinimo procentą.
(5) Dalelių dydis
Paprastai dažai su mažomis dalelėmis turi didelį tirpumą ir gerą dispersijos stabilumą. Dažai su didelėmis dalelėmis turi mažesnį tirpumą ir santykinai prastą dispersijos stabilumą.
Šiuo metu buitinių dispersinių dažų dalelių dydis paprastai yra 0,5–2,0 μm (Pastaba: dažant panardinamą dalelių dydį reikia 0,5–1,0 μm).