Tindagai azidoak, koloratzaile zuzenak eta koloratzaile erreaktiboak uretan disolbagarriak dira. 2001ean 30.000 tona, 20.000 tona eta 45.000 tona izan ziren, hurrenez hurren. Hala eta guztiz ere, denbora luzez, nire herrialdeko koloratzaileen enpresek arreta handiagoa jarri diote egiturazko koloratzaile berrien garapenari eta ikerketei, koloratzaileen postprozesatzeari buruzko ikerketa nahiko ahula izan den bitartean. Uretan disolbagarriak diren koloratzaileetarako normalizazio-erreaktiboak ohikoak dira: sodio sulfatoa (sodio sulfatoa), dextrina, almidoi deribatuak, sakarosa, urea, naftaleno formaldehido sulfonatoa, etab. Normalizazio-erreaktibo hauek jatorrizko koloratzailearekin nahasten dira proportzioan beharrezko indarra lortzeko. baina ezin dituzte bete inprimaketa eta tindaketa prozesu desberdinen beharrak inprimaketa eta tindaketa industrian. Goian aipaturiko koloratzaileen diluatzaileak kostu nahiko baxuak badira ere, hezegarritasun eta ur-disolbagarritasun eskasa dute, nazioarteko merkatuaren beharretara egokitzea zaila da eta jatorrizko koloratzaile gisa soilik esporta daitezke. Beraz, ur-disolbagarriak diren koloratzaileen merkaturatzean, koloratzaileen hezegarritasuna eta ur-disolbagarritasuna premiaz konpondu beharreko gaiak dira, eta dagozkien gehigarrietan oinarritu behar da.

Tindagaien hezegarritasunaren tratamendua
Oro har, hezetzea gainazalean dagoen fluido bat (gas bat izan behar du) beste fluido batez ordezkatzea da. Zehazki, hautsak edo pikordun interfazeak gas/solido interfazea izan behar du, eta bustitzeko prozesua likidoak (ura) partikulen gainazaleko gasa ordezkatzen duenean gertatzen da. Hezetzea gainazaleko substantzien arteko prozesu fisikoa dela ikus daiteke. Tindaketaren osteko tratamenduan, bustitzeak zeregin garrantzitsua du askotan. Orokorrean, koloratzailea egoera solido batean prozesatzen da, hala nola, hautsa edo granuloa, erabileran zehar busti behar da. Hori dela eta, koloratzailearen hezetasunak zuzenean eragingo du aplikazioaren eragina. Esate baterako, disoluzio prozesuan zehar, koloratzailea zaila da bustitzea eta ur gainean flotatzen ez da desiragarria. Gaur egun koloratzaileen kalitatearen eskakizunen etengabeko hobekuntzarekin, bustitzearen errendimendua koloratzaileen kalitatea neurtzeko adierazleetako bat bihurtu da. Uraren gainazaleko energia 72,75 mN/m-koa da 20 ℃-tan, eta hori gutxitzen da tenperatura igotzean, eta solidoen gainazaleko energia, berriz, funtsean ez da aldatzen, oro har 100 mN/m-tik beherakoa. Normalean metalak eta haien oxidoak, gatz inorganikoak, eta abar erraz bustitzen dira. Organiko solidoen eta polimeroen gainazaleko energia likido orokorrenaren parekoa da, gainazaleko energia baxua deitzen zaiona, baina solidoen partikulen tamainaren eta porositate-mailaren arabera aldatzen da. Partikulen tamaina zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta formazio porotsuaren maila handiagoa izango da, eta gainazala Zenbat eta energia handiagoa izan, tamaina substratuaren araberakoa da. Beraz, koloratzailearen partikulen tamaina txikia izan behar da. Tindagaia prozesamendu komertzialaren bidez prozesatu ondoren, esate baterako, gatzatzea eta euskarri desberdinetan ehotzea, koloratzailearen partikula-tamaina finagoa bihurtzen da, kristalintasuna murrizten da eta kristal-fasea aldatzen da, eta horrek koloratzailearen gainazaleko energia hobetzen du eta hezetzea errazten du.

Tindagai azidoen disolbagarritasun tratamendua
Bainu proportzio txikia eta tindaketa etengabeko teknologia erabiliz, inprimatzeko eta tindatzeko automatizazio-maila etengabe hobetu da. Betegarri eta ore automatikoen sorrerak eta koloratzaile likidoak sartzeak kontzentrazio handiko eta egonkortasun handiko tindagaien eta inprimatzeko oreak prestatzea eskatzen du. Hala ere, koloratzaile azido, erreaktibo eta zuzenen disolbagarritasuna etxeko koloratzaileen produktuetan 100 g/L ingurukoa da, batez ere koloratzaile azidoentzat. Barietate batzuk 20 g/L ingurukoak dira. Tindagaiaren disolbagarritasuna koloratzailearen egitura molekularrarekin lotuta dago. Zenbat eta pisu molekular handiagoa eta azido sulfoniko talde gutxiago, orduan eta disolbagarritasun txikiagoa izango da; bestela, gorago. Gainera, koloratzaileen prozesamendu komertziala oso garrantzitsua da, koloratzailearen kristalizazio metodoa, artezketa-maila, partikulen tamaina, gehigarriak gehitzea, etab., koloratzailearen disolbagarritasunari eragingo diotenak barne. Kolorea zenbat eta errazago ionizatzen den, orduan eta disolbagarritasun handiagoa izango du uretan. Hala ere, koloratzaile tradizionalen merkaturatzea eta estandarizazioa elektrolito kopuru handi batean oinarritzen da, hala nola sodio sulfatoa eta gatza. Uretan Na+ kantitate handi batek koloratzailearen disolbagarritasuna murrizten du uretan. Hori dela eta, ur-disolbagarrien koloratzaileen disolbagarritasuna hobetzeko, lehenik eta behin ez gehitu elektrolitorik koloratzaile komertzialei.

Gehigarriak eta disolbagarritasuna
⑴ Alkohol konposatua eta urea kodisolventea
Uretan disolbagarriak diren koloratzaileek azido sulfoniko eta azido karboxiliko talde kopuru jakin bat dutenez, koloratzaileen partikulak erraz disoziatzen dira ur-disoluzioan eta karga negatibo jakin bat daramate. Hidrogeno-lotura osatzen duen taldea duen disolbatzailea gehitzen denean, ioi hidratatuen babes-geruza bat sortzen da tindagaien gainazalean, eta horrek koloratzaileen molekulen ionizazioa eta disoluzioa sustatzen du disolbagarritasuna hobetzeko. Uretan disolbagarriak diren koloratzaileentzako disolbatzaile laguntzaile gisa erabili ohi dira dietilenglikol eter, tiodietanola, polietilenglikola eta abar bezalako poliolak. Tindagaiarekin hidrogeno-lotura bat sor dezaketenez, koloratzaile-ioiaren gainazalak ioi hidratatuen babes-geruza bat eratzen du, eta horrek koloratzaileen molekulen agregazioa eta intermolekularen arteko elkarrekintza eragozten du eta koloratzailearen ionizazioa eta disoziazioa sustatzen ditu.
⑵Surfaktant ez-ionikoa
Tindagai ez-ioniko jakin bat gehitzeak tindagaien molekulen eta molekulen arteko lotura-indarra ahuldu dezake, ionizazioa bizkortu eta tindagai-molekulak uretan mizelak eratu ditzake, eta horrek sakabanagarritasun ona du. Tindagai polarrek mizelak eratzen dituzte. Molekula disolbatzaileek molekulen arteko bateragarritasun sare bat osatzen dute disolbagarritasuna hobetzeko, hala nola, polioxietileno eter edo ester. Hala ere, disolbatzaile-molekulak talde hidrofobiko sendorik ez badu, koloratzaileak eratutako mizeletan sakabanaketa- eta solubilizazio-efektua ahula izango da, eta disolbagarritasuna ez da nabarmen handituko. Hori dela eta, saiatu koloratzaileekin lotura hidrofoboak sor ditzaketen eraztun aromatikoak dituzten disolbatzaileak aukeratzen. Adibidez, alkilfenol polioxietileno eterra, polioxietileno sorbitan ester emultsionatzailea eta beste batzuk, hala nola, polialkilfenilfenol polioxietileno eterra.
⑶ lignosulfonato dispersatzailea
sakabanatzaileak eragin handia du koloratzailearen disolbagarritasunean. Tindagaiaren egituraren arabera sakabanatu on bat aukeratzeak asko lagunduko du koloratzailearen disolbagarritasuna hobetzen. Uretan disolbagarriak diren koloratzaileetan, nolabaiteko papera betetzen du elkarren arteko adsortzioa (van der Waals indarra) eta koloratzaileen molekulen arteko agregazioa ekiditeko. Lignosulfonatoa sakabanatzeko eraginkorrena da, eta horren inguruko ikerketak daude Txinan.
Sakabanatutako koloratzaileen egitura molekularrak ez ditu talde hidrofiliko sendoak, talde polar ahulak baizik, beraz, hidrofilia ahula du eta benetako disolbagarritasuna oso txikia da. Sakabanatutako koloratzaile gehienak 25 ℃-tan soilik disolba daitezke uretan. 1 ~ 10 mg/L.
Sakabanatutako koloratzaileen disolbagarritasuna faktore hauekin lotuta dago:
Egitura Molekularra
«Uretan sakabanatutako koloratzaileen disolbagarritasuna handitu egiten da koloratzaileen molekulen zati hidrofoboa txikiagotu eta zati hidrofiloa (talde polarren kalitatea eta kantitatea) handitu ahala. Hau da, masa molekular erlatibo nahiko txikia duten eta -OH eta -NH2 bezalako talde polar ahulagoak dituzten koloratzaileen disolbagarritasuna handiagoa izango da. Masa molekular erlatibo handiagoa eta talde ahul polar gutxiago duten koloratzaileek disolbagarritasun nahiko baxua dute. Adibidez, Disperse Red (I), bere M=321, disolbagarritasuna 0,1 mg/L baino txikiagoa da 25 ℃-tan eta 1,2 mg/L 80 ℃-tan. Disperse Red (II), M=352, 25 ℃ disolbagarritasuna 7,1 mg/L da, eta 80 ℃ disolbagarritasuna 240 mg/L.
Sakabanatzailea
Hautsezko koloratzaile sakabanatuetan, koloratzaile puruen edukia, oro har, % 40tik % 60era bitartekoa da, eta gainerakoak sakabanatzen dituztenak, hautsaren aurkako agenteak, babes-agenteak, sodio sulfatoa, etab. Horien artean, dispersatzaileak proportzio handiagoa hartzen du.
Sakabanatzaileak (difusio-agenteak) koloratzailearen kristal-ale finak partikula koloidal hidrofiloetan estali ditzake eta uretan egonkor barreiatu. Mizelen kontzentrazio kritikoa gainditu ondoren, mizelak ere sortuko dira, kolore koloratzaileen kristal ale txikien zati bat murriztuko dutenak. Mizeletan disolbatuta, "disolubilizazio" deritzon fenomenoa gertatzen da, eta horrela koloratzailearen disolbagarritasuna areagotzen da. Gainera, sakabanatuaren kalitatea eta kontzentrazioa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta disolbagarritasun eta solubilizazio efektu handiagoa izango da.
Kontuan izan behar da sakabanatzaileak egitura ezberdinetako koloratzaile sakabanatuetan duen disolubilizazio-efektua ezberdina dela eta aldea oso handia dela; barreiatzaileen solubilizazio-efektua koloratzaile sakabanatuetan murrizten da uraren tenperatura igotzen den heinean, hau da, uraren tenperaturak koloratzaile sakabanatuetan duen eraginaren berdina da. Disolbagarritasunaren eragina kontrakoa da.
Sakabanatutako koloratzailearen kristal-partikula hidrofoboek eta dispersatzaileak partikula koloidal hidrofiloak eratu ondoren, bere barreiatzearen egonkortasuna nabarmen hobetuko da. Gainera, koloratzaile-partikula koloidal hauek tindaketa-prozesuan "hornitzeko" papera betetzen dute. Disolbatutako egoeran dauden koloratzaileen molekulak zuntzak xurgatu ondoren, partikula koloidaleetan "biltegiratuta" dagoen koloratzailea denboran askatuko da koloratzailearen disoluzio-oreka mantentzeko.
Sakabanatutako koloratzailearen egoera dispertsioan
1-molekula sakabanatua
2-Dye kristalita (solubilizazioa)
3-dispertsiodun mizelak
4-Dye molekula bakarra (disolbatua)
5-Tingatu alea
Oinarri lipofiliko 6-dispertantea
7-dispertsiodun base hidrofiloa
8-sodio ioia (Na+)
9-koloratzaile-kristalitoen agregatuak
Hala ere, koloratzailearen eta dispertsioaren arteko "kohesioa" handiegia bada, koloratzaile molekula bakarreko "eskaintza" atzean geratuko da edo "eskaintzaren" fenomenoak eskaria gainditzen du. Hori dela eta, tindaketa-tasa zuzenean murriztuko du eta tindaketa-ehunekoa orekatuko du, tindaketa motela eta kolore argia lortuz.
Ikusten denez, sakabanatzaileak hautatzerakoan eta erabiltzean, koloratzailearen sakabanaketa-egonkortasuna ez ezik, koloratzailearen kolorearen eragina ere kontuan hartu behar da.
(3) Tindaketa-disoluzioaren tenperatura
Sakabanatutako koloratzaileen disolbagarritasuna uretan handitzen da uraren tenperatura igotzean. Adibidez, Disperse Yellow-ren disolbagarritasuna 80 °C-ko uretan 18 aldiz handiagoa da 25 °C-tan. Disperse Red-aren disolbagarritasuna 80 °C-ko uretan 25 °C-tan baino 33 aldiz handiagoa da. Disperse Blue-ren disolbagarritasuna 80 °C-ko uretan 25 °C-tan baino 37 aldiz handiagoa da. Uraren tenperatura 100 °C gainditzen badu, koloratzaile barreiatuen disolbagarritasuna are gehiago handituko da.
Hona hemen oroigarri berezi bat: koloratzaile sakabanatuen disolbatze-propietate honek ezkutuko arriskuak ekarriko ditu aplikazio praktikoetara. Esaterako, tindagai-likorea modu irregularrean berotzen denean, tenperatura altua duen tindagai-likorea tenperatura baxua den tokira isurtzen da. Uraren tenperatura jaisten den heinean, koloratzaileen likorea gainsaturatu egiten da, eta disolbatutako koloratzailea hauspeatuko da, koloratzaile-kristal aleen hazkuntza eta disolbagarritasunaren murrizketa eraginez. , Tindagaien xurgapena murriztearen ondorioz.
(lau) kolorezko kristal forma
Koloratzaile barreiatuak "isomorfismo" fenomenoa dute. Hau da, koloratzaile sakabanatu berak, fabrikazio-prozesuan sakabanaketa-teknologia desberdina dela eta, hainbat kristal forma osatuko ditu, hala nola, orratzak, hagaxkak, malutak, granulak eta blokeak. Aplikazio prozesuan, batez ere 130 °C-tan tindatzen denean, kristal-forma ezegonkorragoa kristal-forma egonkorragora aldatuko da.
Kontuan izan behar da kristal-forma egonkorragoak disolbagarritasun handiagoa duela eta kristal-forma egonkorragoak nahiko disolbagarritasun txikiagoa duela. Horrek zuzenean eragingo du tindagaien aprobetxamendu-tasa eta koloratzaile-ehunekoa.
(5) Partikulen tamaina
Orokorrean, partikula txikiak dituzten koloratzaileek disolbagarritasun handia eta dispertsio-egonkortasun ona dute. Partikula handiak dituzten koloratzaileek disolbagarritasun txikiagoa dute eta dispertsio-egonkortasun nahiko eskasa dute.
Gaur egun, etxeko koloratzaile sakabanatuen partikula-tamaina 0,5~2,0μm-koa da, oro har (Oharra: murgiltze tindaketaren partikulen tamaina 0,5~1,0μm behar da).