الأصباغ الحمضية والأصباغ المباشرة والأصباغ التفاعلية كلها أصباغ قابلة للذوبان في الماء.بلغ الإنتاج في عام 2001 30 ألف طن و 20 ألف طن و 45 ألف طن على التوالي.ومع ذلك ، منذ فترة طويلة ، أولت شركات الأصباغ في بلدي مزيدًا من الاهتمام لتطوير الأصباغ الهيكلية الجديدة والبحث عنها ، بينما كان البحث في المعالجة اللاحقة للأصباغ ضعيفًا نسبيًا.تشمل الكواشف المعيارية المستخدمة بشكل شائع للأصباغ القابلة للذوبان في الماء كبريتات الصوديوم (كبريتات الصوديوم) ، الدكسترين ، مشتقات النشا ، السكروز ، اليوريا ، النفثالين فورمالدهيد سلفونات ، إلخ. يتم خلط هذه الكواشف المعيارية مع الصبغة الأصلية بالتناسب للحصول على القوة المطلوبة للسلع ، لكنها لا تستطيع تلبية احتياجات عمليات الطباعة والصباغة المختلفة في صناعة الطباعة والصباغة.على الرغم من أن مخففات الصبغة المذكورة أعلاه منخفضة التكلفة نسبيًا ، إلا أن قابليتها للبلل والذوبان في الماء ضعيفة ، مما يجعل من الصعب التكيف مع احتياجات السوق الدولية ولا يمكن تصديرها إلا كصبغات أصلية.لذلك ، في تسويق الأصباغ القابلة للذوبان في الماء ، تعد قابلية الأصباغ للتبلل والذوبان في الماء من القضايا التي تحتاج إلى حل عاجل ، ويجب الاعتماد على الإضافات المقابلة.

علاج قابلية ترطيب الصبغة
بشكل عام ، الترطيب هو استبدال سائل (يجب أن يكون غازًا) على السطح بسائل آخر.على وجه التحديد ، يجب أن يكون المسحوق أو السطح الحبيبي عبارة عن واجهة غاز / صلبة ، وتكون عملية الترطيب عندما يحل السائل (الماء) محل الغاز الموجود على سطح الجسيمات.يمكن ملاحظة أن التبليل هو عملية فيزيائية بين المواد الموجودة على السطح.غالبًا ما يلعب التبليل دورًا مهمًا في معالجة ما بعد الصبغة.بشكل عام ، تتم معالجة الصبغة إلى حالة صلبة ، مثل المسحوق أو الحبيبات ، والتي يجب ترطيبها أثناء الاستخدام.لذلك ، فإن قابلية الصبغة للبلل ستؤثر بشكل مباشر على تأثير التطبيق.على سبيل المثال ، أثناء عملية الذوبان ، يصعب تبليل الصبغة وتطفو على الماء غير مرغوب فيها.مع التحسين المستمر لمتطلبات جودة الصبغة اليوم ، أصبح أداء الترطيب أحد مؤشرات قياس جودة الأصباغ.الطاقة السطحية للماء هي 72.75mN / m عند 20 ℃ ، والتي تتناقص مع زيادة درجة الحرارة ، في حين أن الطاقة السطحية للمواد الصلبة لا تتغير أساسًا ، بشكل عام أقل من 100mN / m.عادةً ما تكون المعادن وأكاسيدها وأملاحها غير العضوية وما إلى ذلك سهلة البلل ، وتسمى طاقة السطح العالية.الطاقة السطحية للمواد العضوية الصلبة والبوليمرات قابلة للمقارنة مع السوائل العامة ، والتي تسمى طاقة سطح منخفضة ، ولكنها تتغير مع حجم الجسيمات الصلبة ودرجة المسامية.كلما كان حجم الجسيمات أصغر ، زادت درجة التكوين المسامي ، والسطح كلما زادت الطاقة ، يعتمد الحجم على الركيزة.لذلك ، يجب أن يكون حجم جزيئات الصبغة صغيرًا.بعد معالجة الصبغة عن طريق المعالجة التجارية مثل التمليح والطحن في وسائط مختلفة ، يصبح حجم جسيمات الصبغة أدق ، ويقل التبلور ، ويتغير الطور البلوري ، مما يحسن الطاقة السطحية للصبغة ويسهل الترطيب.

معالجة ذوبان الأصباغ الحمضية
مع استخدام نسبة الحمام الصغيرة وتكنولوجيا الصباغة المستمرة ، تم تحسين درجة الأتمتة في الطباعة والصباغة بشكل مستمر.يتطلب ظهور مواد الحشو والمعاجين الأوتوماتيكية وإدخال الأصباغ السائلة تحضير سوائل صبغية عالية التركيز وعالية الثبات ومعاجين طباعة.ومع ذلك ، فإن قابلية ذوبان الأصباغ الحمضية والتفاعلية والمباشرة في منتجات الأصباغ المحلية تبلغ حوالي 100 جم / لتر فقط ، خاصة بالنسبة للأصباغ الحمضية.بعض الأصناف تصل إلى حوالي 20 جم / لتر فقط.ترتبط قابلية ذوبان الصبغة بالتركيب الجزيئي للصبغة.كلما زاد الوزن الجزيئي وقل عدد مجموعات حمض السلفونيك ، انخفضت قابلية الذوبان ؛خلاف ذلك ، أعلى.بالإضافة إلى ذلك ، فإن المعالجة التجارية للأصباغ مهمة للغاية ، بما في ذلك طريقة تبلور الصبغة ، ودرجة الطحن ، وحجم الجسيمات ، وإضافة المواد المضافة ، وما إلى ذلك ، مما سيؤثر على قابلية الصبغة للذوبان.كلما كان تأين الصبغة أسهل ، زادت قابليتها للذوبان في الماء.ومع ذلك ، فإن تسويق وتوحيد الأصباغ التقليدية يعتمدان على كمية كبيرة من الإلكتروليتات ، مثل كبريتات الصوديوم والملح.كمية كبيرة من Na + في الماء تقلل من قابلية ذوبان الصبغة في الماء.لذلك ، لتحسين قابلية ذوبان الأصباغ القابلة للذوبان في الماء ، لا تقم أولاً بإضافة المنحل بالكهرباء إلى الأصباغ التجارية.

المضافات والذوبان
⑴ مركب الكحول ومذيب اليوريا
نظرًا لأن الأصباغ القابلة للذوبان في الماء تحتوي على عدد معين من مجموعات حمض السلفونيك ومجموعات حمض الكربوكسيل ، يمكن فصل جزيئات الصبغة بسهولة في محلول مائي وتحمل كمية معينة من الشحنة السالبة.عند إضافة المذيب المشترك الذي يحتوي على مجموعة تشكيل الرابطة الهيدروجينية ، يتم تكوين طبقة واقية من الأيونات المميهة على سطح أيونات الصبغة ، مما يعزز تأين وانحلال جزيئات الصبغة لتحسين قابلية الذوبان.عادةً ما تستخدم البوليولات مثل إثير ثنائي إيثيلين جلايكول وثيو إيثانول وبولي إيثيلين جلايكول وما إلى ذلك كمذيبات مساعدة للأصباغ القابلة للذوبان في الماء.نظرًا لأنها يمكن أن تشكل رابطة هيدروجينية مع الصبغة ، فإن سطح أيون الصبغة يشكل طبقة واقية من الأيونات المائية ، مما يمنع التراكم والتفاعل بين الجزيئات لجزيئات الصبغة ، ويعزز تأين وتفكك الصبغة.
⑵ غير الأيونية السطحي
يمكن أن تؤدي إضافة مادة خافضة للتوتر السطحي غير أيونية معينة إلى الصبغة إلى إضعاف قوة الارتباط بين جزيئات الصبغة وبين الجزيئات ، وتسريع التأين ، وجعل جزيئات الصبغة تشكل مذيلات في الماء ، والتي لها قابلية تشتت جيدة.تشكل الأصباغ القطبية المذيلات.تشكل جزيئات الذوبان شبكة من التوافق بين الجزيئات لتحسين القابلية للذوبان ، مثل الإيثر أو الإستر متعدد أوكسي إيثيلين.ومع ذلك ، إذا كان جزيء المذيب المشترك يفتقر إلى مجموعة قوية كارهة للماء ، فإن تأثير التشتت والذوبان على المذيلة المكونة من الصبغة سيكون ضعيفًا ، ولن تزيد القابلية للذوبان بشكل كبير.لذلك ، حاول اختيار المذيبات التي تحتوي على حلقات عطرية يمكن أن تشكل روابط كارهة للماء مع الأصباغ.على سبيل المثال ، alkylphenol polyoxyethylene ether ، polyoxyethylene sorbitan ester emulsifier ، وغيرها مثل polyoxyethylene polyoxyethylene ether.
مشتت lignosulfonate
المشتت له تأثير كبير على ذوبان الصبغة.سيساعد اختيار مشتت جيد وفقًا لبنية الصبغة بشكل كبير على تحسين قابلية الصبغة للذوبان.في الأصباغ القابلة للذوبان في الماء ، يلعب دورًا معينًا في منع الامتزاز المتبادل (قوة فان دير فال) والتجمع بين جزيئات الصبغة.Lignosulfonate هو أكثر المشتتات فعالية ، وهناك أبحاث حول هذا في الصين.
لا يحتوي التركيب الجزيئي للأصباغ المشتتة على مجموعات محبة للماء قوية ، ولكن فقط مجموعات قطبية ضعيفة ، لذلك ليس لديها سوى قابلية ضعيفة للماء ، وقابلية الذوبان الفعلية صغيرة جدًا.يمكن أن تذوب معظم الأصباغ المشتتة فقط في الماء عند 25 درجة مئوية.1 ～ 10 ملجم / لتر.
ترتبط قابلية ذوبان الأصباغ المشتتة بالعوامل التالية:
التركيب الجزيئي
"تزداد قابلية ذوبان الأصباغ المشتتة في الماء مع انخفاض الجزء الكارهة للماء من جزيء الصبغة وزيادة الجزء المحب للماء (نوعية وكمية المجموعات القطبية).وهذا يعني أن قابلية ذوبان الأصباغ ذات الكتلة الجزيئية النسبية الصغيرة نسبيًا والمجموعات القطبية الأكثر ضعفًا مثل -OH و -NH2 ستكون أعلى.الأصباغ ذات الكتلة الجزيئية النسبية الأكبر وعدد أقل من المجموعات القطبية الضعيفة لديها قابلية ذوبان منخفضة نسبيًا.على سبيل المثال ، تشتت الأحمر (I) ، M = 321 ، الذوبان أقل من 0.1 مجم / لتر عند 25 ℃ ، والذوبان هو 1.2 مجم / لتر عند 80 ℃.تشتت الأحمر (II) ، M = 352 ، الذوبان عند 25 7.1 ملجم / لتر ، والذوبان عند 80 ℃ هو 240 ملجم / لتر.
المشتت
في الأصباغ المسحوقة ، يكون محتوى الأصباغ النقية بشكل عام 40٪ إلى 60٪ ، والباقي عبارة عن مشتتات ، عوامل مقاومة للغبار ، عوامل واقية ، كبريتات الصوديوم ، إلخ. من بينها ، يمثل المشتت نسبة أكبر.
يمكن للمشتت (عامل الانتشار) طلاء حبيبات الكريستال الدقيقة للصبغة في جزيئات غروانية محبة للماء وتشتيتها بثبات في الماء.بعد تجاوز تركيز الميسيل الحرج ، سيتم أيضًا تكوين المذيلات ، مما يقلل جزءًا من حبيبات الكريستال الصبغية الدقيقة.يحدث ما يسمى بظاهرة "الذوبان" المذاب في المذيلات ، مما يزيد من قابلية ذوبان الصبغة.علاوة على ذلك ، كلما كانت جودة المشتت أفضل وكلما زاد التركيز ، زاد تأثير الذوبان والذوبان.
وتجدر الإشارة إلى أن تأثير ذوبان المشتت على الأصباغ المشتتة لهياكل مختلفة مختلف ، والفرق كبير جدًا ؛يتناقص تأثير الذوبان للمشتت على الأصباغ المشتتة مع زيادة درجة حرارة الماء ، وهو بالضبط نفس تأثير درجة حرارة الماء على الأصباغ المشتتة.تأثير الذوبان عكس ذلك.
بعد أن تشكل الجزيئات البلورية الكارهة للماء من الصبغة المشتتة والمشتت جزيئات غروانية محبة للماء ، سيتم تحسين استقرار التشتت بشكل كبير.علاوة على ذلك ، تلعب هذه الجسيمات الغروانية الصبغية دور "تزويد" الأصباغ أثناء عملية الصباغة.لأنه بعد امتصاص الألياف لجزيئات الصبغة في الحالة المذابة ، سيتم تحرير الصبغة "المخزنة" في الجسيمات الغروية في الوقت المناسب للحفاظ على توازن انحلال الصبغة.
حالة تشتت الصبغة في التشتت
1- جزيء مشتت
2-صبغ بلوري (ذوبان)
3-ميسيل مشتت
4-صبغ جزيء واحد (مذاب)
5- صبغ الحبوب
6-مشتت قاعدة محبة للدهون
7-مشتت قاعدة ماء
8-أيون الصوديوم (Na +)
9-مجاميع بلورات صبغية
ومع ذلك ، إذا كان "التماسك" بين الصبغة والمشتت كبيرًا جدًا ، فإن "العرض" من جزيء الصبغة المنفرد سوف يتأخر أو أن ظاهرة "العرض يفوق الطلب".لذلك ، فإنه سيقلل بشكل مباشر من معدل الصباغة ويوازن نسبة الصباغة ، مما ينتج عنه صباغة بطيئة ولون فاتح.
يمكن ملاحظة أنه عند اختيار المشتتات واستخدامها ، لا ينبغي فقط مراعاة استقرار تشتت الصبغة ، ولكن أيضًا التأثير على لون الصبغة.
(3) درجة حرارة محلول الصباغة
تزداد قابلية ذوبان الأصباغ المشتتة في الماء مع زيادة درجة حرارة الماء.على سبيل المثال ، قابلية ذوبان تشتت الأصفر في ماء 80 درجة مئوية هي 18 مرة عن 25 درجة مئوية.ذوبان تشتت الأحمر في 80 درجة مئوية الماء هو 33 مرة عند 25 درجة مئوية.تبلغ قابلية ذوبان الأزرق في الماء 80 درجة مئوية 37 مرة عن 25 درجة مئوية.إذا تجاوزت درجة حرارة الماء 100 درجة مئوية ، فإن قابلية ذوبان الأصباغ المتفرقة ستزداد أكثر.
إليك تذكير خاص: هذه الخاصية المذابة للأصباغ المشتتة ستجلب أخطارًا خفية للتطبيقات العملية.على سبيل المثال ، عندما يتم تسخين سائل الصبغة بشكل غير متساو ، يتدفق سائل الصبغة ذو درجة الحرارة المرتفعة إلى المكان الذي تكون فيه درجة الحرارة منخفضة.مع انخفاض درجة حرارة الماء ، يصبح سائل الصبغة مفرط التشبع ، وسوف تترسب الصبغة الذائبة ، مما يتسبب في نمو حبيبات بلورية صبغية وتقليل قابلية الذوبان.، مما أدى إلى انخفاض امتصاص الصبغة.
(أربعة) شكل بلوري صبغ
بعض الأصباغ المشتتة لها ظاهرة "تماثل الشكل".أي أن نفس صبغة التشتت ، بسبب تقنية التشتت المختلفة في عملية التصنيع ، ستشكل عدة أشكال بلورية ، مثل الإبر والقضبان والرقائق والحبيبات والكتل.في عملية التطبيق ، خاصة عند الصباغة عند 130 درجة مئوية ، سيتغير شكل الكريستال غير المستقر إلى الشكل البلوري الأكثر استقرارًا.
تجدر الإشارة إلى أن الشكل البلوري الأكثر استقرارًا له قابلية ذوبان أكبر ، كما أن الشكل البلوري الأقل استقرارًا له قابلية ذوبان أقل نسبيًا.سيؤثر هذا بشكل مباشر على معدل امتصاص الصبغة ونسبة امتصاص الصبغة.
(5) حجم الجسيمات
بشكل عام ، تتمتع الأصباغ ذات الجزيئات الصغيرة بقابلية ذوبان عالية واستقرار تشتت جيد.تتميز الأصباغ ذات الجزيئات الكبيرة بقابلية ذوبان منخفضة واستقرار تشتت ضعيف نسبيًا.
في الوقت الحاضر ، يبلغ حجم جسيمات الأصباغ المحلية المشتتة بشكل عام 0.5 2.0 μm (ملاحظة: حجم الجسيمات لصباغة الغمس يتطلب 0.5 1.0 μm).