Қышқылды бояғыштар, тікелей бояғыштар және реактивті бояғыштар суда еритін бояғыштарға жатады.2001 жылы өндірілген өнім тиісінше 30 000 тонна, 20 000 тонна және 45 000 тонна болды.Дегенмен, ұзақ уақыт бойы менің елімнің бояу кәсіпорындары жаңа құрылымдық бояғыштарды әзірлеуге және зерттеуге көбірек көңіл бөлді, ал бояғыштарды кейінгі өңдеу бойынша зерттеулер салыстырмалы түрде әлсіз болды.Суда еритін бояғыштар үшін жиі қолданылатын стандарттау реагенттеріне натрий сульфаты (натрий сульфаты), декстрин, крахмал туындылары, сахароза, мочевина, нафталин формальдегид сульфонаты және т.б. жатады. Бұл стандарттау реагенттері қажетті беріктікке пропорционалды түрде бастапқы бояумен араластырылады, бірақ олар полиграфиялық және бояу өнеркәсібіндегі әртүрлі басып шығару және бояу процестерінің қажеттіліктерін қанағаттандыра алмайды.Жоғарыда аталған бояғыш еріткіштердің өзіндік құны салыстырмалы түрде төмен болғанымен, олардың сулануы және суда ерігіштігі нашар, халықаралық нарықтың қажеттіліктеріне бейімделуді қиындатады және тек түпнұсқа бояғыштар ретінде экспорттауға болады.Сондықтан суда еритін бояғыштарды коммерцияландыруда бояғыштардың дымқылдығы мен суда ерігіштігі тез арада шешімін табуды қажет ететін мәселелер болып табылады және сәйкес қоспаларға сүйену керек.

Бояғыштың сулануын өңдеу
Жалпы айтқанда, сулану - беттегі сұйықтықты (газ болуы керек) басқа сұйықтықпен ауыстыру.Атап айтқанда, ұнтақ немесе түйіршікті интерфейс газ/қатты интерфейс болуы керек, ал сулану процесі сұйық (су) бөлшектердің бетіндегі газды ауыстырған кезде болады.Ылғалдау бетіндегі заттар арасындағы физикалық процесс екенін көруге болады.Бояғышты өңдеуден кейін ылғалдандыру жиі маңызды рөл атқарады.Әдетте, бояу ұнтақ немесе түйіршік сияқты қатты күйде өңделеді, оны пайдалану кезінде сулау қажет.Сондықтан бояудың сулануы қолдану әсеріне тікелей әсер етеді.Мысалы, еріту процесінде бояғыштың сулануы қиын және суда қалқып кетуі қажет емес.Бүгінгі таңда бояу сапасына қойылатын талаптардың үздіксіз жақсаруымен сулану өнімділігі бояғыштардың сапасын өлшейтін көрсеткіштердің біріне айналды.Судың беткі энергиясы 20℃ температурада 72,75мН/м құрайды, ол температураның жоғарылауымен төмендейді, ал қатты денелердің беттік энергиясы негізінен өзгермейді, әдетте 100мН/м-ден төмен.Әдетте металдар және олардың оксидтері, бейорганикалық тұздар және т.б. ылғалдануға оңай Ылғалды, жоғары беттік энергия деп аталады.Қатты органикалық заттар мен полимерлердің беттік энергиясы жалпы сұйықтықтармен салыстырылады, оны беттік энергиясы төмен деп атайды, бірақ ол қатты бөлшектердің өлшеміне және кеуектілік дәрежесіне қарай өзгереді.Бөлшек өлшемі кішірек болса, кеуекті түзілу дәрежесі соғұрлым жоғары болады, ал беті Энергия неғұрлым жоғары болса, өлшем субстратқа байланысты.Сондықтан бояғыштың бөлшектерінің мөлшері аз болуы керек.Бояғышты әртүрлі орталарда тұздау және ұнтақтау сияқты коммерциялық өңдеу арқылы өңдегеннен кейін, бояғыштың бөлшектерінің мөлшері майда болады, кристалдылығы азаяды және кристалдық фаза өзгереді, бұл бояудың беттік энергиясын жақсартады және сулануды жеңілдетеді.

Қышқыл бояғыштардың ерігіштігін өңдеу
Кішкентай ванна қатынасы мен үздіксіз бояу технологиясын қолдану арқылы басып шығару мен бояудағы автоматтандыру дәрежесі үздіксіз жетілдірілуде.Автоматты толтырғыштар мен пасталардың пайда болуы, сұйық бояғыштардың енгізілуі жоғары концентрлі және тұрақты бояғыш ерітінділерді және баспа пастасын дайындауды талап етеді.Дегенмен, отандық бояғыш өнімдерде қышқылдық, реактивті және тікелей бояғыштардың ерігіштігі, әсіресе қышқыл бояғыштар үшін шамамен 100 г/л.Кейбір сорттар тіпті шамамен 20 г/л.Бояғыштың ерігіштігі бояғыштың молекулалық құрылымына байланысты.Молекулярлық массасы жоғары және сульфон қышқылы топтары аз болған сайын ерігіштігі төмен болады;әйтпесе, соғұрлым жоғары.Сонымен қатар, бояғыштардың ерігіштігіне әсер ететін бояғыштың кристалдану әдісін, ұнтақтау дәрежесін, бөлшектердің мөлшерін, қоспаларды қосуды және т.б. қоса алғанда, бояғыштарды коммерциялық өңдеу өте маңызды.Бояғыштың иондануы неғұрлым жеңіл болса, оның суда ерігіштігі соғұрлым жоғары болады.Дегенмен, дәстүрлі бояғыштарды коммерцияландыру және стандарттау натрий сульфаты мен тұз сияқты электролиттердің көп мөлшеріне негізделген.Судағы Na+ көп мөлшері бояудың суда ерігіштігін төмендетеді.Сондықтан суда еритін бояғыштардың ерігіштігін жақсарту үшін алдымен тауарлық бояғыштарға электролит қоспау керек.

Қоспалар және ерігіштік
⑴ Спирттік қосылыс және несепнәр еріткіші
Суда еритін бояғыштарда сульфон қышқылы топтары мен карбон қышқылдары топтарының белгілі бір саны болатындықтан, бояғыш бөлшектер сулы ерітіндіде оңай диссоциацияланады және белгілі бір мөлшерде теріс зарядты алып жүреді.Құрамында сутегі байланысын түзетін топ бар бірлескен еріткіш қосылған кезде бояғыш иондарының бетінде гидратталған иондардың қорғаныш қабаты түзіледі, ол ерігіштігін жақсарту үшін бояғыш молекулаларының иондануына және еруіне ықпал етеді.Әдетте суда еритін бояғыштар үшін көмекші еріткіш ретінде диэтиленгликоль эфирі, тиодиэтанол, полиэтиленгликоль және т.б полиолдар қолданылады.Олар бояғышпен сутегі байланысын құра алатындықтан, бояғыш ионының беті гидратталған иондардың қорғаныш қабатын құрайды, ол бояғыш молекулаларының агрегациясын және молекулааралық әрекеттесуін болдырмайды, бояғыштың ионизациясы мен диссоциациялануына ықпал етеді.
⑵Ионды емес беттік белсенді зат
Бояғышқа белгілі бір иондық емес беттік белсенді затты қосу бояғыш молекулалары арасындағы және молекулалар арасындағы байланыстыру күшін әлсіретуі, иондануды жеделдетуі және бояғыш молекулаларының суда мицелла түзуіне, дисперстілігі жақсы болуы мүмкін.Полярлы бояғыштар мицелла түзеді.Еріткіш молекулалар полиоксиэтилен эфирі немесе эфир сияқты ерігіштікті жақсарту үшін молекулалар арасында үйлесімділік желісін құрайды.Алайда, егер бірлескен еріткіш молекуласында күшті гидрофобтық топ болмаса, бояғыш түзетін мицеллаға дисперсиялық және ерігіштік әсері әлсіз болады, ал ерігіштік айтарлықтай өспейді.Сондықтан бояғыштармен гидрофобты байланыс түзе алатын ароматты сақиналары бар еріткіштерді таңдауға тырысыңыз.Мысалы, алкилфенол полиоксиэтилен эфирі, полиоксиэтилен сорбитан эфир эмульгаторы және басқалар, мысалы, полиалкилфенилфенол полиоксиэтилен эфирі.
⑶ лигносульфонат диспергаторы
дисперсант бояудың ерігіштігіне үлкен әсер етеді.Бояғыштың ерігіштігін жақсартуға бояғыштың құрылымына сәйкес жақсы дисперсенттерді таңдау көп көмектеседі.Суда еритін бояғыштарда бояғыш молекулалары арасында өзара адсорбцияны (ван дер-Ваальс күші) және агрегацияны болдырмауда белгілі бір рөл атқарады.Лигносульфонат - ең тиімді дисперсенттер, Қытайда бұл туралы зерттеулер бар.
Дисперсті бояғыштардың молекулалық құрылымында күшті гидрофильді топтар жоқ, тек әлсіз полярлық топтар болады, сондықтан оның тек әлсіз гидрофильділігі бар, ал нақты ерігіштігі өте аз.Көптеген дисперстік бояғыштар суда 25℃ температурада ғана ери алады.1～10 мг/л.
Дисперстік бояғыштардың ерігіштігі келесі факторларға байланысты:
Молекулалық құрылым
«Дисперстік бояғыштардың суда ерігіштігі бояғыш молекуласының гидрофобты бөлігі азайып, гидрофильді бөлігі (полярлық топтардың сапасы мен саны) жоғарылаған сайын артады.Яғни салыстырмалы молекулалық массасы салыстырмалы түрде аз және -OH және -NH2 сияқты әлсіз полярлық топтары бар бояғыштардың ерігіштігі жоғары болады.Салыстырмалы молекулалық массасы үлкен және әлсіз полярлы топтары аз бояғыштар салыстырмалы түрде төмен ерігіштікке ие.Мысалы, дисперстік қызыл (I), оның M=321, ерігіштігі 25℃ температурада 0,1 мг/л-ден аз, ал 80℃ температурада ерігіштігі 1,2 мг/л.Дисперстік қызыл (II), M=352, 25℃ температурада ерігіштігі 7,1 мг/л, ал 80℃ температурада ерігіштігі 240 мг/л.
Дисперсант
Ұнтақ түріндегі дисперстік бояғыштарда таза бояғыштардың мөлшері әдетте 40%-дан 60%-ға дейін, ал қалғандары дисперсенттер, шаң өткізбейтін заттар, қорғаныш заттар, натрий сульфаты және т.б. Олардың ішінде дисперсенттер көбірек үлесті құрайды.
Дисперсант (диффузия агенті) бояғыштың майда кристалды түйіршіктерін гидрофильді коллоидты бөлшектерге жағып, оны суда тұрақты түрде тарата алады.Критикалық мицелла концентрациясынан асып кеткеннен кейін мицеллалар да түзіледі, бұл кішкентай бояғыш кристалдық түйіршіктердің бір бөлігін азайтады.Мицеллаларда еріген кезде «еріту» деп аталатын құбылыс пайда болады, осылайша бояғыштың ерігіштігі артады.Сонымен қатар, дисперсанттың сапасы неғұрлым жақсы және концентрациясы жоғары болса, еріту және еріту әсері соғұрлым жоғары болады.
Дисперсанттың әртүрлі құрылымдағы дисперстік бояғыштарға еріткіш әсері әртүрлі және айырмашылығы өте үлкен екенін атап өту керек;дисперсті бояғыштарға дисперсті заттың еріту әсері су температурасының жоғарылауымен төмендейді, бұл су температурасының дисперстік бояғыштарға әсерімен бірдей.Ерігіштіктің әсері керісінше.
Дисперстік бояғыштың гидрофобты кристалдық бөлшектері мен дисперсант гидрофильді коллоидты бөлшектер түзгеннен кейін оның дисперсиялық тұрақтылығы айтарлықтай жақсарады.Сонымен қатар, бұл бояғыштың коллоидты бөлшектері бояу процесінде бояғыштарды «жеткізу» рөлін атқарады.Өйткені еріген күйдегі бояғыш молекулалары талшыққа сіңгеннен кейін коллоидтық бөлшектерде «сақталған» бояғыш бояудың еру тепе-теңдігін сақтау үшін уақытында босатылады.
Дисперсиялық бояудың дисперсиядағы күйі
1-дисперсті молекула
2-бояғыш кристаллит (еріткіш)
3-дисперсті мицелла
4-Бояғыштың бір молекуласы (ерітілген)
5-Бояғыш дән
6-дисперсті липофильді негіз
7-дисперсті гидрофильді негіз
8-натрий ионы (Na+)
9-бояғыш кристаллиттердің агрегаттары
Алайда, егер бояғыш пен дисперсант арасындағы «біріктіру» тым үлкен болса, бояғыштың бір молекуласының «жеткізуі» артта қалады немесе «ұсыныс сұраныстан асып түседі» құбылысы.Сондықтан ол бояу жылдамдығын тікелей төмендетеді және бояу пайызын теңестіреді, нәтижесінде бояу баяу және ашық түсті болады.
Дисперсанттарды таңдағанда және қолданғанда бояғыштың дисперсиялық тұрақтылығын ғана емес, бояудың түсіне әсерін де ескеру керек екенін көруге болады.
(3) Бояу ерітіндісінің температурасы
Дисперсті бояғыштардың судағы ерігіштігі су температурасының жоғарылауымен жоғарылайды.Мысалы, дисперсті сары түстің 80°C судағы ерігіштігі 25°C судағыдан 18 есе жоғары.Дисперстік қызыл түстің 80°C судағы ерігіштігі 25°C судағыдан 33 есе жоғары.Дисперстік көктің 80°C судағы ерігіштігі 25°C температурадағыдан 37 есе жоғары.Егер судың температурасы 100°С-тан асса, дисперстік бояғыштардың ерігіштігі одан да артады.
Бұл жерде ерекше еске түсіру керек: дисперстік бояғыштардың бұл еріткіш қасиеті практикалық қолдануларға жасырын қауіптер әкеледі.Мысалы, бояғыш ерітінді біркелкі емес қыздырылғанда, температурасы жоғары бояғыш ерітінді температурасы төмен жерге ағып кетеді.Судың температурасы төмендеген сайын бояғыш ерітінді аса қаныққан болады, ал еріген бояғыш тұнбаға түсіп, бояғыштың кристалдық түйіршіктерінің өсуіне және ерігіштігінің төмендеуіне әкеледі., Нәтижесінде бояғышты қабылдау азаяды.
(төрт) бояғыштың кристалды түрі
Кейбір дисперстік бояғыштарда «изоморфизм» құбылысы болады.Яғни, бір дисперсті бояғыш өндіріс процесінде әртүрлі дисперсиялық технологияға байланысты инелер, таяқшалар, үлпектер, түйіршіктер және блоктар сияқты бірнеше кристалдық пішіндерді құрайды.Қолдану процесінде, әсіресе 130°C-та бояу кезінде, неғұрлым тұрақсыз кристалдық пішін неғұрлым тұрақты кристалдық пішінге ауысады.
Неғұрлым тұрақты кристалдық пішіннің ерігіштігі жоғары, ал тұрақтылығы аз кристалдық пішіннің салыстырмалы түрде аз ерігіштігі бар екенін атап өткен жөн.Бұл бояуды қабылдау жылдамдығына және бояуды сіңіру пайызына тікелей әсер етеді.
(5) Бөлшектердің өлшемі
Әдетте, ұсақ бөлшектері бар бояғыштар жоғары ерігіштікке және жақсы дисперстік тұрақтылыққа ие.Үлкен бөлшектері бар бояғыштардың ерігіштігі төмен және дисперстік тұрақтылығы салыстырмалы түрде нашар.
Қазіргі уақытта тұрмыстық дисперсті бояғыштардың бөлшектерінің өлшемі әдетте 0,5～2,0мкм құрайды (Ескертпе: бояумен бояудың бөлшектерінің өлшемі 0,5～1,0мкм қажет).