Sýrulitarefni, beinlitarefni og hvarfgjörn litarefni eru öll vatnsleysanleg litarefni. Framleiðslan árið 2001 var 30.000 tonn, 20.000 tonn og 45.000 tonn, talið í sömu röð. Hins vegar hafa litarefnafyrirtæki landsins lengi vel einbeitt sér að þróun og rannsóknum á nýjum byggingarlitarefnum, en rannsóknir á eftirvinnslu litarefna hafa verið tiltölulega litlar. Algeng staðlaefni fyrir vatnsleysanleg litarefni eru meðal annars natríumsúlfat, dextrín, sterkjuafleiður, súkrósi, þvagefni, naftalen formaldehýðsúlfónat og fleira. Þessi staðlaefni eru blönduð við upprunalega litarefnið í réttu hlutfalli til að fá nauðsynlegan styrk, en þau geta ekki uppfyllt þarfir mismunandi prentunar- og litunarferla í prentunar- og litunariðnaðinum. Þó að ofangreind litarefnisþynningarefni séu tiltölulega ódýr, hafa þau lélega rakaþol og vatnsleysni, sem gerir það erfitt að aðlagast þörfum alþjóðlegs markaðar og er aðeins hægt að flytja þau út sem upprunaleg litarefni. Þess vegna, við markaðssetningu vatnsleysanlegra litarefna, eru vætanleiki og vatnsleysni litarefnanna mál sem þarf að leysa tafarlaust og treysta verður á samsvarandi aukefni.
Meðferð við vætingu litarefnis
Í stórum dráttum er væting þegar vökva (ætti að vera gas) á yfirborðinu er skipt út fyrir annan vökva. Nánar tiltekið ætti duft- eða kornviðmótið að vera gas/fast efni, og vætingarferlið er þegar vökvi (vatn) kemur í stað gassins á yfirborði agnanna. Það má sjá að væting er eðlisfræðilegt ferli milli efna á yfirborðinu. Í eftirmeðferð litarefna gegnir væting oft mikilvægu hlutverki. Almennt er litarefninu unnið í fast ástand, svo sem duft eða korn, sem þarf að væta við notkun. Þess vegna hefur vætanleiki litarefnisins bein áhrif á notkunaráhrifin. Til dæmis, meðan á upplausnarferlinu stendur er erfitt að væta litarefnið og það er óæskilegt að það flýti á vatninu. Með stöðugum framförum í kröfum um litarefnisgæði í dag hefur vætingargeta orðið einn af vísbendingunum til að mæla gæði litarefna. Yfirborðsorka vatns er 72,75 mN/m² við 20 ℃, sem minnkar með hækkandi hitastigi, en yfirborðsorka fastra efna er í grundvallaratriðum óbreytt, almennt undir 100 mN/m². Venjulega eru málmar og oxíð þeirra, ólífræn sölt o.s.frv. auðveldlega vætir, sem kallast mikil yfirborðsorka. Yfirborðsorka fastra lífrænna efna og fjölliða er sambærileg við venjuleg vökva, sem kallast lág yfirborðsorka, en hún breytist með stærð fastra agna og gegndræpi. Því minni sem agnastærðin er, því meiri er myndun gegndræpis og yfirborðsstærðin fer eftir undirlaginu. Þess vegna verður agnastærð litarefnisins að vera lítil. Eftir að litarefnið hefur verið unnið með viðskiptavinnslu eins og söltun og malun í mismunandi miðlum, verður agnastærð litarefnisins fínni, kristöllunin minnkar og kristallafasinn breytist, sem bætir yfirborðsorka litarefnisins og auðveldar vætingu.
Leysnimeðferð sýrulitarefna
Með notkun lítilla baðhlutfölla og samfelldrar litunartækni hefur sjálfvirkni í prentun og litun stöðugt batnað. Tilkoma sjálfvirkra fylliefna og pasta, og kynning á fljótandi litarefnum krefst þess að háþéttni og stöðugleiki litarefna og prentpasta sé tilbúin. Hins vegar er leysni súrra, hvarfgjarnra og beinna litarefna í innlendum litarefnum aðeins um 100 g/L, sérstaklega fyrir sýrulitarefni. Sumar tegundir eru jafnvel aðeins um 20 g/L. Leysni litarefnisins tengist sameindabyggingu litarefnisins. Því hærri sem mólþunginn er og því færri súlfónsýruhópar, því lægri er leysnin; annars, því hærri. Að auki er viðskiptavinnsla litarefna afar mikilvæg, þar á meðal kristöllunaraðferð litarefnisins, malunarstig, agnastærð, viðbót aukefna o.s.frv., sem mun hafa áhrif á leysni litarefnisins. Því auðveldara sem litarefnið er að jóna, því meiri er leysni þess í vatni. Hins vegar byggist markaðssetning og stöðlun hefðbundinna litarefna á miklu magni af raflausnum, svo sem natríumsúlfati og salti. Mikið magn af Na+ í vatni dregur úr leysni litarefnisins í vatni. Þess vegna, til að bæta leysni vatnsleysanlegra litarefna, skal fyrst ekki bæta raflausnum við hefðbundin litarefni.
Aukefni og leysni
⑴ Alkóhólsamband og þvagefnislausn
Vegna þess að vatnsleysanleg litarefni innihalda ákveðinn fjölda súlfónsýruhópa og karboxýlsýruhópa, losna litarefnisagnirnar auðveldlega í vatnslausn og bera ákveðið magn af neikvæðri hleðslu. Þegar meðleysiefni sem inniheldur vetnistengismyndandi hóp er bætt við myndast verndarlag af vötnuðum jónum á yfirborði litarefnisjónanna, sem stuðlar að jónun og upplausn litarefnissameindanna til að bæta leysni. Pólýólar eins og díetýlen glýkól eter, þíódíetanól, pólýetýlen glýkól o.fl. eru venjulega notaðir sem hjálparleysiefni fyrir vatnsleysanleg litarefni. Vegna þess að þau geta myndað vetnistengi við litarefnið myndar yfirborð litarefnisjónarinnar verndarlag af vötnuðum jónum, sem kemur í veg fyrir samansöfnun og milliverkun litarefnissameindanna og stuðlar að jónun og sundrun litarefnisins.
⑵Ójónískt yfirborðsefni
Að bæta ákveðnu ójónísku yfirborðsefni við litarefnið getur veikt bindingarkraftinn milli litarefnasameindanna og milli sameindanna, flýtt fyrir jónun og valdið því að litarefnasameindirnar mynda mísellur í vatni, sem hefur góða dreifanleika. Póllitarefni mynda mísellur. Leysanlegu sameindirnar mynda samrýmanleikanet milli sameindanna til að bæta leysni, svo sem pólýoxýetýlen eter eða ester. Hins vegar, ef meðleysandi sameindin skortir sterkan vatnsfælinn hóp, verða dreifingar- og leysniáhrif litarefnisins á mísellurnar veik og leysnin mun ekki aukast verulega. Þess vegna skal reyna að velja leysiefni sem innihalda arómatíska hringi sem geta myndað vatnsfælin tengsl við litarefni. Til dæmis alkýlfenól pólýoxýetýlen eter, pólýoxýetýlen sorbitan ester ýruefni og önnur eins og pólýalkýlfenýlfenól pólýoxýetýlen eter.
⑶ lignósúlfónat dreifiefni
Dreifiefni hefur mikil áhrif á leysni litarefnisins. Að velja gott dreifiefni í samræmi við uppbyggingu litarefnisins mun hjálpa til við að bæta leysni litarefnisins. Í vatnsleysanlegum litarefnum gegnir það ákveðnu hlutverki í að koma í veg fyrir gagnkvæma aðsog (van der Waals kraft) og samloðun milli litarefnasameinda. Lignósúlfónat er áhrifaríkasta dreifiefnið og rannsóknir eru gerðar á þessu í Kína.
Sameindabygging dreifðra litarefna inniheldur ekki sterka vatnssækna hópa, heldur aðeins veika pólhópa, þannig að þau hafa aðeins veika vatnssækni og raunveruleg leysni er mjög lítil. Flest dreifð litarefni geta aðeins leyst upp í vatni við 25 ℃. 1 ~ 10 mg / L.
Leysni dreifðra litarefna tengist eftirfarandi þáttum:
Sameindabygging
„Leysni dreifðra litarefna í vatni eykst eftir því sem vatnsfælni hluti litarefnasameindarinnar minnkar og vatnssækni hlutinn (gæði og magn pólhópa) eykst. Það er að segja, leysni litarefna með tiltölulega lítinn hlutfallslegan mólmassa og fleiri veikari pólhópa eins og -OH og -NH2 verður hærri. Litarefni með stærri hlutfallslegan mólmassa og færri veikt pólhópa hafa tiltölulega litla leysni. Til dæmis, Disperse Red (I), M=321, leysnin er minni en 0,1 mg/L við 25℃ og leysnin er 1,2 mg/L við 80℃. Disperse Red (II), M=352, leysni við 25℃ er 7,1 mg/L og leysnin við 80℃ er 240 mg/L.“
Dreifingarefni
Í duftkenndum dreifðum litarefnum er innihald hreinna litarefna almennt 40% til 60%, og afgangurinn eru dreifiefni, rykþétt efni, verndarefni, natríumsúlfat o.s.frv. Meðal þeirra eru dreifiefnin stærri.
Dreifiefnið (dreifiefnið) getur húðað fínu kristallakorn litarefnisins í vatnssæknar kolloid agnir og dreift þeim stöðugt í vatni. Eftir að mikilvægur míselluþéttni er náð myndast einnig mísellur, sem mun draga úr hluta af smáu kristallakornunum í litarefninu. Uppleyst í mísellum á sér stað svokölluð „leysanleg“ fyrirbæri, sem eykur leysni litarefnisins. Ennfremur, því betri sem gæði dreifiefnisins eru og því hærri sem styrkurinn er, því meiri eru leysanleg og uppleysanleg áhrifin.
Það skal tekið fram að leysanleikaáhrif dreifiefnis á dreifð litarefni með mismunandi uppbyggingu eru mismunandi og munurinn er mjög mikill; leysanleikaáhrif dreifiefnis á dreifð litarefni minnka með hækkandi vatnshita, sem er nákvæmlega það sama og áhrif vatnshita á dreifð litarefni. Áhrif leysni eru öfug.
Eftir að vatnsfælnu kristalögnin í dreifða litarefninu og dreifiefninu mynda vatnssæknar kolloidagnir, mun dreifingarstöðugleiki þess batna verulega. Ennfremur gegna þessar kolloidagnir hlutverki þess að „bjóða“ litarefni við litunarferlið. Vegna þess að eftir að litarefnasameindirnar í uppleystu ástandi hafa verið frásogaðar af trefjunum, mun litarefnið sem „geymt“ er í kolloidögnunum losna með tímanum til að viðhalda upplausnarjafnvægi litarefnisins.
Ástand dreifðs litarefnis í dreifingu
1-dreifandi sameind
2-litar kristallít (leysanleiki)
3-dreifandi mísellu
4-litarefnis stakt sameind (uppleyst)
5-litað korn
6-dreifandi fitusækinn basi
7-dreifandi vatnssækinn basi
8-natríumjón (Na+)
9-agna af litarefniskristallítum
Hins vegar, ef „samheldnin“ milli litarefnisins og dreifiefnisins er of mikil, mun „framboð“ af litarefnissameindinni dragast aftur úr eða fyrirbærið „framboð er meira en eftirspurn“. Þess vegna mun það draga beint úr litunarhraðanum og jafna litunarprósentuna, sem leiðir til hægari litunar og ljóss litar.
Það má sjá að við val og notkun dreifiefna ætti ekki aðeins að hafa í huga dreifingarstöðugleika litarefnisins, heldur einnig áhrif þess á lit litarefnisins.
(3) Hitastig litunarlausnarinnar
Leysni dreifðra litarefna í vatni eykst með hækkandi vatnshita. Til dæmis er leysni dreifðrauðs í 80°C vatni 18 sinnum meiri en við 25°C. Leysni dreifðrauðs í 80°C vatni er 33 sinnum meiri en við 25°C. Leysni dreifðrauðs í 80°C vatni er 37 sinnum meiri en við 25°C. Ef vatnshitinn fer yfir 100°C eykst leysni dreifðra litarefna enn frekar.
Hér er sérstök áminning: Þessi upplausnareiginleiki dreifðra litarefna hefur í för með sér falda hættu í reynd. Til dæmis, þegar litarvökvinn er hitaður ójafnt, rennur hann við hátt hitastig á staðinn þar sem hitastigið er lágt. Þegar vatnshitinn lækkar verður litarvökvinn ofmettaður og uppleysti liturinn fellur út, sem veldur vexti litarkristalla og minnkar leysni, sem leiðir til minni litarupptöku.
(fjögurra) litarefniskristallaform
Sum dreifð litarefni hafa fyrirbærið „ísómorfisma“. Það er að segja, sama dreifða litarefnið, vegna mismunandi dreifingartækni í framleiðsluferlinu, mun mynda nokkrar kristallaform, svo sem nálar, stafi, flögur, korn og blokkir. Í notkunarferlinu, sérstaklega við litun við 130°C, mun óstöðugari kristallaformið breytast í stöðugra kristallaform.
Það er vert að hafa í huga að stöðugri kristallaform hefur meiri leysni en minna stöðugt kristallaform hefur tiltölulega minni leysni. Þetta hefur bein áhrif á upptökuhraða litarefnisins og upptökuprósentuna.
(5) Agnastærð
Almennt eru litarefni með smáum ögnum mjög leysanleg og hafa góða dreifingarstöðugleika. Litarefni með stórum ögnum eru með minni leysni og tiltölulega lélega dreifingarstöðugleika.
Eins og er er agnastærð heimilisdreifðra litarefna almennt 0,5 ~ 2,0 μm (Athugið: agnastærð dýfingarlitunar krefst 0,5 ~ 1,0 μm).
Birtingartími: 30. des. 2020




