Οι όξινες βαφές, οι άμεσες βαφές και οι αντιδραστικές βαφές είναι όλες υδατοδιαλυτές βαφές.Η παραγωγή το 2001 ήταν 30.000 τόνοι, 20.000 τόνοι και 45.000 τόνοι, αντίστοιχα.Ωστόσο, εδώ και πολύ καιρό, οι επιχειρήσεις χρωστικών ουσιών της χώρας μου έδιναν μεγαλύτερη προσοχή στην ανάπτυξη και έρευνα νέων δομικών βαφών, ενώ η έρευνα για τη μετεπεξεργασία βαφών ήταν σχετικά αδύναμη.Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα αντιδραστήρια τυποποίησης για υδατοδιαλυτές βαφές περιλαμβάνουν θειικό νάτριο (θειικό νάτριο), δεξτρίνη, παράγωγα αμύλου, σακχαρόζη, ουρία, σουλφονική ναφθαλίνη φορμαλδεΰδη κ.λπ. αλλά δεν μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες διαφορετικών διαδικασιών εκτύπωσης και βαφής στη βιομηχανία εκτύπωσης και βαφής.Αν και τα προαναφερθέντα αραιωτικά βαφής είναι σχετικά χαμηλού κόστους, έχουν χαμηλή διαβρεξιμότητα και υδατοδιαλυτότητα, καθιστώντας δύσκολη την προσαρμογή στις ανάγκες της διεθνούς αγοράς και μπορούν να εξαχθούν μόνο ως αυθεντικές βαφές.Επομένως, στην εμπορευματοποίηση υδατοδιαλυτών βαφών, η διαβρεξιμότητα και η υδατοδιαλυτότητα των βαφών είναι ζητήματα που πρέπει να επιλυθούν επειγόντως και πρέπει να βασιστείτε στα αντίστοιχα πρόσθετα.

Επεξεργασία διαβρεξιμότητας βαφής
Σε γενικές γραμμές, η διαβροχή είναι η αντικατάσταση ενός υγρού (θα πρέπει να είναι αέριο) στην επιφάνεια από ένα άλλο υγρό.Συγκεκριμένα, η σκόνη ή η κοκκώδης διεπιφάνεια θα πρέπει να είναι μια διεπαφή αερίου/στερεού και η διαδικασία διαβροχής είναι όταν το υγρό (νερό) αντικαθιστά το αέριο στην επιφάνεια των σωματιδίων.Μπορεί να φανεί ότι η διαβροχή είναι μια φυσική διαδικασία μεταξύ ουσιών στην επιφάνεια.Στη μετά την επεξεργασία βαφής, η διαβροχή παίζει συχνά σημαντικό ρόλο.Γενικά, η βαφή υποβάλλεται σε επεξεργασία σε στερεή κατάσταση, όπως σκόνη ή κόκκος, η οποία πρέπει να διαβρέχεται κατά τη χρήση.Επομένως, η διαβρεξιμότητα της βαφής θα επηρεάσει άμεσα το αποτέλεσμα εφαρμογής.Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάλυσης, η χρωστική ουσία είναι δύσκολο να βρέξει και η επιπλέει στο νερό είναι ανεπιθύμητη.Με τη συνεχή βελτίωση των απαιτήσεων ποιότητας βαφής σήμερα, η απόδοση διαβροχής έχει γίνει ένας από τους δείκτες για τη μέτρηση της ποιότητας των βαφών.Η επιφανειακή ενέργεια του νερού είναι 72,75 mN/m στους 20℃, η οποία μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, ενώ η επιφανειακή ενέργεια των στερεών είναι βασικά αμετάβλητη, γενικά κάτω από 100 mN/m.Συνήθως τα μέταλλα και τα οξείδια τους, τα ανόργανα άλατα κ.λπ. βρέχονται εύκολα, τα οποία ονομάζονται υψηλή επιφανειακή ενέργεια.Η επιφανειακή ενέργεια των στερεών οργανικών και πολυμερών είναι συγκρίσιμη με αυτή των γενικών υγρών, η οποία ονομάζεται χαμηλή επιφανειακή ενέργεια, αλλά αλλάζει ανάλογα με το μέγεθος των στερεών σωματιδίων και τον βαθμό πορώδους.Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των σωματιδίων, τόσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός σχηματισμού πορώδους και η επιφάνεια Όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια, το μέγεθος εξαρτάται από το υπόστρωμα.Επομένως, το μέγεθος των σωματιδίων της βαφής πρέπει να είναι μικρό.Μετά την επεξεργασία της βαφής με εμπορική επεξεργασία, όπως αλάτισμα και άλεση σε διαφορετικά μέσα, το μέγεθος των σωματιδίων της βαφής γίνεται λεπτότερο, η κρυσταλλικότητα μειώνεται και η κρυσταλλική φάση αλλάζει, γεγονός που βελτιώνει την επιφανειακή ενέργεια της βαφής και διευκολύνει τη διαβροχή.

Επεξεργασία διαλυτότητας όξινων βαφών
Με τη χρήση μικρής αναλογίας μπάνιου και τεχνολογίας συνεχούς βαφής, ο βαθμός αυτοματοποίησης στην εκτύπωση και τη βαφή βελτιώνεται συνεχώς.Η εμφάνιση αυτόματων πληρωτικών και πάστες και η εισαγωγή υγρών βαφών απαιτούν την παρασκευή υγρών βαφής υψηλής συγκέντρωσης και σταθερότητας και πάστες εκτύπωσης.Ωστόσο, η διαλυτότητα των όξινων, δραστικών και άμεσων βαφών σε οικιακά προϊόντα βαφής είναι μόνο περίπου 100 g/L, ειδικά για όξινες βαφές.Ορισμένες ποικιλίες είναι ακόμη και μόνο περίπου 20g/L.Η διαλυτότητα της βαφής σχετίζεται με τη μοριακή δομή της βαφής.Όσο υψηλότερο είναι το μοριακό βάρος και όσο λιγότερες ομάδες σουλφονικού οξέος, τόσο μικρότερη είναι η διαλυτότητα.διαφορετικά, τόσο υψηλότερο.Επιπλέον, η εμπορική επεξεργασία βαφών είναι εξαιρετικά σημαντική, συμπεριλαμβανομένης της μεθόδου κρυστάλλωσης της βαφής, του βαθμού λείανσης, του μεγέθους των σωματιδίων, της προσθήκης προσθέτων κ.λπ., που θα επηρεάσουν τη διαλυτότητα της βαφής.Όσο πιο εύκολα ιονίζεται η βαφή, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαλυτότητά της στο νερό.Ωστόσο, η εμπορευματοποίηση και η τυποποίηση των παραδοσιακών βαφών βασίζονται σε μεγάλη ποσότητα ηλεκτρολυτών, όπως το θειικό νάτριο και το αλάτι.Μεγάλη ποσότητα Na+ στο νερό μειώνει τη διαλυτότητα της χρωστικής στο νερό.Επομένως, για να βελτιωθεί η διαλυτότητα των υδατοδιαλυτών βαφών, πρώτα μην προσθέτετε ηλεκτρολύτη στις εμπορικές βαφές.

Πρόσθετα και διαλυτότητα
⑴ Αλκοολική ένωση και συνδιαλύτης ουρίας
Επειδή οι υδατοδιαλυτές βαφές περιέχουν έναν ορισμένο αριθμό ομάδων σουλφονικού οξέος και ομάδων καρβοξυλικού οξέος, τα σωματίδια της βαφής διασπώνται εύκολα σε υδατικό διάλυμα και φέρουν μια ορισμένη ποσότητα αρνητικού φορτίου.Όταν προστίθεται ο συνδιαλύτης που περιέχει την ομάδα σχηματισμού δεσμού υδρογόνου, σχηματίζεται ένα προστατευτικό στρώμα ένυδρων ιόντων στην επιφάνεια των ιόντων βαφής, το οποίο προάγει τον ιονισμό και τη διάλυση των μορίων της βαφής για τη βελτίωση της διαλυτότητας.Πολυόλες όπως αιθέρας διαιθυλενογλυκόλης, θειοδιαιθανόλη, πολυαιθυλενογλυκόλη κ.λπ. χρησιμοποιούνται συνήθως ως βοηθητικοί διαλύτες για υδατοδιαλυτές βαφές.Επειδή μπορούν να σχηματίσουν δεσμό υδρογόνου με τη χρωστική, η επιφάνεια του ιόντος βαφής σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα από ενυδατωμένα ιόντα, το οποίο εμποδίζει τη συσσωμάτωση και τη διαμοριακή αλληλεπίδραση των μορίων της βαφής και προάγει τον ιονισμό και τη διάσταση της βαφής.
⑵Μη ιονικό επιφανειοδραστικό
Η προσθήκη ορισμένου μη ιονικού επιφανειοδραστικού στη βαφή μπορεί να αποδυναμώσει τη δεσμευτική δύναμη μεταξύ των μορίων της βαφής και μεταξύ των μορίων, να επιταχύνει τον ιονισμό και να κάνει τα μόρια της βαφής να σχηματίσουν μικκύλια στο νερό, το οποίο έχει καλή διασπορά.Οι πολικές βαφές σχηματίζουν μικκύλια.Τα διαλυτοποιητικά μόρια σχηματίζουν ένα δίκτυο συμβατότητας μεταξύ των μορίων για τη βελτίωση της διαλυτότητας, όπως ο πολυοξυαιθυλενικός αιθέρας ή ο εστέρας.Ωστόσο, εάν το μόριο συν-διαλύτη στερείται ισχυρής υδρόφοβης ομάδας, η επίδραση διασποράς και διαλυτοποίησης στο μικκύλλιο που σχηματίζεται από τη χρωστική θα είναι ασθενής και η διαλυτότητα δεν θα αυξηθεί σημαντικά.Επομένως, προσπαθήστε να επιλέξετε διαλύτες που περιέχουν αρωματικούς δακτυλίους που μπορούν να σχηματίσουν υδρόφοβους δεσμούς με βαφές.Για παράδειγμα, αιθέρας πολυοξυαιθυλενίου αλκυλφαινόλης, γαλακτωματοποιητής εστέρα σορβιτάνης πολυοξυαιθυλενίου και άλλοι όπως πολυοξυαιθυλενο αιθέρας πολυαλκυλφαινυλφαινόλης.
⑶ λιγνοσουλφονικό διασκορπιστικό
Το διασκορπιστικό έχει μεγάλη επίδραση στη διαλυτότητα της βαφής.Η επιλογή ενός καλού διασκορπιστικού σύμφωνα με τη δομή της βαφής θα βοηθήσει πολύ στη βελτίωση της διαλυτότητας της βαφής.Στις υδατοδιαλυτές βαφές, παίζει κάποιο ρόλο στην πρόληψη της αμοιβαίας προσρόφησης (δύναμη van der Waals) και της συσσωμάτωσης μεταξύ των μορίων της βαφής.Το λιγνοσουλφονικό είναι το πιο αποτελεσματικό διασκορπιστικό, και υπάρχουν έρευνες σχετικά με αυτό στην Κίνα.
Η μοριακή δομή των χρωστικών διασποράς δεν περιέχει ισχυρές υδρόφιλες ομάδες, αλλά μόνο ασθενώς πολικές ομάδες, επομένως έχει μόνο ασθενή υδροφιλικότητα και η πραγματική διαλυτότητα είναι πολύ μικρή.Οι περισσότερες βαφές διασποράς μπορούν να διαλυθούν σε νερό μόνο στους 25℃.1~10 mg/L.
Η διαλυτότητα των χρωστικών διασποράς σχετίζεται με τους ακόλουθους παράγοντες:
Μοριακή Δομή
«Η διαλυτότητα των διάσπαρτων βαφών στο νερό αυξάνεται καθώς μειώνεται το υδρόφοβο μέρος του μορίου της βαφής και αυξάνεται το υδρόφιλο μέρος (η ποιότητα και η ποσότητα των πολικών ομάδων).Δηλαδή, η διαλυτότητα βαφών με σχετικά μικρή σχετική μοριακή μάζα και πιο αδύναμες πολικές ομάδες όπως -ΟΗ και -ΝΗ2 θα είναι μεγαλύτερη.Οι βαφές με μεγαλύτερη σχετική μοριακή μάζα και λιγότερες ασθενώς πολικές ομάδες έχουν σχετικά χαμηλή διαλυτότητα.Για παράδειγμα, Disperse Red (I), M=321, η διαλυτότητα είναι μικρότερη από 0,1 mg/L στους 25℃ και η διαλυτότητα είναι 1,2 mg/L στους 80℃.Disperse Red (II), M=352, η διαλυτότητα στους 25℃ είναι 7,1mg/L και η διαλυτότητα στους 80℃ είναι 240mg/L.
Διασκορπιστικό
Στις βαφές διασποράς σε σκόνη, η περιεκτικότητα σε καθαρές χρωστικές είναι γενικά 40% έως 60%, και οι υπόλοιπες είναι διασκορπιστικοί παράγοντες, παράγοντες προστασίας από τη σκόνη, προστατευτικοί παράγοντες, θειικό νάτριο, κ.λπ.
Το μέσο διασποράς (παράγοντας διάχυσης) μπορεί να επικαλύψει τους λεπτούς κρυσταλλικούς κόκκους της βαφής σε υδρόφιλα κολλοειδή σωματίδια και να το διασκορπίσει σταθερά στο νερό.Μετά την υπέρβαση της κρίσιμης συγκέντρωσης μικκυλίων, θα σχηματιστούν επίσης μικκύλια, τα οποία θα μειώσουν μέρος των μικροσκοπικών κρυσταλλικών κόκκων βαφής.Διαλυμένα σε μικκύλια, εμφανίζεται το λεγόμενο φαινόμενο «διαλυτοποίησης», αυξάνοντας έτσι τη διαλυτότητα της χρωστικής.Επιπλέον, όσο καλύτερη είναι η ποιότητα του διασκορπιστικού και όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση, τόσο μεγαλύτερο είναι το αποτέλεσμα διαλυτοποίησης και διαλυτοποίησης.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η επίδραση διαλυτοποίησης του διασκορπιστικού σε διασκορπισμένες βαφές διαφορετικών δομών είναι διαφορετική και η διαφορά είναι πολύ μεγάλη.το αποτέλεσμα διαλυτοποίησης του μέσου διασποράς στις χρωστικές διασποράς μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας του νερού, η οποία είναι ακριβώς η ίδια με την επίδραση της θερμοκρασίας του νερού στις χρωστικές διασποράς.Η επίδραση της διαλυτότητας είναι αντίθετη.
Αφού τα υδρόφοβα κρυσταλλικά σωματίδια της χρωστικής διασποράς και το μέσο διασποράς σχηματίσουν υδρόφιλα κολλοειδή σωματίδια, η σταθερότητα διασποράς του θα βελτιωθεί σημαντικά.Επιπλέον, αυτά τα κολλοειδή σωματίδια βαφής παίζουν το ρόλο της «προμήθειας» βαφών κατά τη διαδικασία της βαφής.Επειδή αφού τα μόρια της χρωστικής σε διαλυμένη κατάσταση απορροφηθούν από την ίνα, η βαφή που «αποθηκεύεται» στα κολλοειδή σωματίδια θα απελευθερωθεί εγκαίρως για να διατηρήσει την ισορροπία διάλυσης της βαφής.
Η κατάσταση της χρωστικής διασποράς στη διασπορά
1-διασκορπιστικό μόριο
2-Κρυσταλλίτης βαφής (διαλυτοποίηση)
3-διασκορπιστικό μικκύλι
Μονό μόριο 4-Βαφής (διαλυμένο)
5-Βαφή κόκκου
6-διασκορπιστική λιπόφιλη βάση
7-διασκορπιστική υδρόφιλη βάση
8-ιόν νατρίου (Na+)
9-συσσωματώματα κρυσταλλιτών βαφής
Ωστόσο, εάν η «συνοχή» μεταξύ της χρωστικής και του διασκορπιστικού είναι πολύ μεγάλη, η «προσφορά» του μεμονωμένου μορίου της βαφής θα καθυστερήσει ή το φαινόμενο «η προσφορά υπερβαίνει τη ζήτηση».Επομένως, θα μειώσει άμεσα τον ρυθμό βαφής και θα εξισορροπήσει το ποσοστό βαφής, με αποτέλεσμα την αργή βαφή και το ανοιχτό χρώμα.
Μπορεί να φανεί ότι κατά την επιλογή και τη χρήση διασκορπιστικών, δεν πρέπει να λαμβάνεται υπόψη μόνο η σταθερότητα διασποράς της βαφής, αλλά και η επίδραση στο χρώμα της βαφής.
(3) Θερμοκρασία διαλύματος βαφής
Η διαλυτότητα των χρωστικών διασποράς στο νερό αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας του νερού.Για παράδειγμα, η διαλυτότητα του Disperse Yellow σε νερό 80°C είναι 18 φορές μεγαλύτερη από αυτή στους 25°C.Η διαλυτότητα του Disperse Red σε νερό 80°C είναι 33 φορές μεγαλύτερη από αυτή στους 25°C.Η διαλυτότητα του Disperse Blue σε νερό 80°C είναι 37 φορές μεγαλύτερη από αυτή στους 25°C.Εάν η θερμοκρασία του νερού ξεπεράσει τους 100°C, η διαλυτότητα των χρωστικών διασποράς θα αυξηθεί ακόμη περισσότερο.
Ακολουθεί μια ειδική υπενθύμιση: αυτή η διαλυτική ιδιότητα των βαφών διασποράς θα φέρει κρυφούς κινδύνους σε πρακτικές εφαρμογές.Για παράδειγμα, όταν το υγρό βαφής θερμαίνεται ανομοιόμορφα, το υγρό βαφής με υψηλή θερμοκρασία ρέει στο σημείο όπου η θερμοκρασία είναι χαμηλή.Καθώς η θερμοκρασία του νερού μειώνεται, το υγρό της βαφής γίνεται υπερκορεσμένο και η διαλυμένη χρωστική θα καταβυθιστεί, προκαλώντας την ανάπτυξη των κρυσταλλικών κόκκων της βαφής και τη μείωση της διαλυτότητας., με αποτέλεσμα μειωμένη πρόσληψη βαφής.
(τέσσερα) κρυσταλλική μορφή βαφής
Ορισμένες χρωστικές διασποράς έχουν το φαινόμενο του «ισομορφισμού».Δηλαδή, η ίδια βαφή διασποράς, λόγω της διαφορετικής τεχνολογίας διασποράς στη διαδικασία κατασκευής, θα σχηματίσει διάφορες κρυσταλλικές μορφές, όπως βελόνες, ράβδους, νιφάδες, κόκκους και μπλοκ.Στη διαδικασία εφαρμογής, ειδικά κατά τη βαφή στους 130°C, η πιο ασταθής κρυσταλλική μορφή θα αλλάξει στην πιο σταθερή κρυσταλλική μορφή.
Αξίζει να σημειωθεί ότι η πιο σταθερή κρυσταλλική μορφή έχει μεγαλύτερη διαλυτότητα και η λιγότερο σταθερή κρυσταλλική μορφή έχει σχετικά μικρότερη διαλυτότητα.Αυτό θα επηρεάσει άμεσα τον ρυθμό πρόσληψης βαφής και το ποσοστό πρόσληψης βαφής.
(5) Μέγεθος σωματιδίων
Γενικά, οι βαφές με μικρά σωματίδια έχουν υψηλή διαλυτότητα και καλή σταθερότητα διασποράς.Οι βαφές με μεγάλα σωματίδια έχουν χαμηλότερη διαλυτότητα και σχετικά χαμηλή σταθερότητα διασποράς.
Προς το παρόν, το μέγεθος σωματιδίων των οικιακών βαφών διασποράς είναι γενικά 0,5-2,0μm (Σημείωση: το μέγεθος σωματιδίων της βαφής με εμβάπτιση απαιτεί 0,5-1,0μm).