Azido-koloratzaileak, zuzeneko koloratzaileak eta erreaktiboak diren koloratzaileak uretan disolbagarriak dira. 2001ean ekoizpena 30.000 tona, 20.000 tona eta 45.000 tona izan zen, hurrenez hurren. Hala ere, denbora luzez, nire herrialdeko koloratzaile-enpresek arreta handiagoa jarri diote egitura-koloratzaile berrien garapenari eta ikerketari, koloratzaileen ondorengo prozesamenduari buruzko ikerketa, berriz, nahiko ahula izan da. Uretan disolbagarriak diren koloratzaileetarako ohiko estandarizazio-erreaktiboen artean daude sodio sulfatoa (sodio sulfatoa), dextrina, almidoi-deribatuak, sakarosa, urea, naftaleno-formaldehido sulfonatoa, etab. Estandarizazio-erreaktibo hauek jatorrizko koloratzailearekin proportzioan nahasten dira beharrezko indarra lortzeko, baina ezin dituzte ase inprimaketa eta tindaketa-industriako inprimaketa- eta tindaketa-prozesu desberdinen beharrak. Aipatutako koloratzaile-diluenteak nahiko merkeak diren arren, bustigarritasun eta uretan disolbagarritasun eskasa dute, eta horrek zaildu egiten du nazioarteko merkatuaren beharretara egokitzea eta jatorrizko koloratzaile gisa soilik esportatu daitezke. Beraz, uretan disolbagarriak diren koloratzaileen merkaturatzean, koloratzaileen bustigarritasuna eta uretan disolbagarritasuna premiaz konpondu beharreko arazoak dira, eta dagokien gehigarrietan oinarritu behar da.

Tindagaien bustigarritasun tratamendua
Oro har, bustitzea gainazaleko fluido bat (gasa izan behar du) beste fluido batekin ordezkatzea da. Zehazki, hauts edo pikor interfazea gas/solido interfazea izan behar da, eta bustitze prozesua likidoak (ura) partikulen gainazaleko gasa ordezkatzen duenean da. Ikus daiteke bustitzea gainazaleko substantzien arteko prozesu fisikoa dela. Tindagaien ondorengo tratamenduan, bustitzeak askotan paper garrantzitsua betetzen du. Oro har, tindagaia egoera solido batean prozesatzen da, hala nola hauts edo pikor gisa, eta hori busti behar da erabiltzean. Beraz, tindagaiaren bustigarritasunak zuzenean eragingo du aplikazio efektuan. Adibidez, disoluzio prozesuan, tindagaia zaila da bustitzen eta uretan flotatzea ez da komeni. Gaur egungo tindagaien kalitate eskakizunen etengabeko hobekuntzarekin, bustitze errendimendua tindagaien kalitatea neurtzeko adierazleetako bat bihurtu da. Uraren gainazaleko energia 72,75 mN/m da 20 ℃-tan, eta tenperatura igotzen den heinean gutxitzen da, solidoen gainazaleko energia, berriz, funtsean aldatu gabe mantentzen da, oro har 100 mN/m azpitik. Normalean metalak eta haien oxidoak, gatz ez-organikoak, etab. erraz bustitzen dira, gainazaleko energia handia deritzona. Solido organikoen eta polimeroen gainazaleko energia likido orokorrenaren parekoa da, gainazaleko energia baxua deritzona, baina partikula solidoen tamainaren eta porositate-mailaren arabera aldatzen da. Zenbat eta txikiagoa izan partikula-tamaina, orduan eta handiagoa izango da porotasun-formazio maila, eta gainazaleko energia Zenbat eta handiagoa izan, tamaina substratuaren araberakoa izango da. Beraz, koloratzailearen partikula-tamaina txikia izan behar da. Koloratzailea prozesatu ondoren, hala nola gatzatzea eta hainbat mediotan ehotzea, koloratzailearen partikula-tamaina finagoa bihurtzen da, kristalinitatea murrizten da eta kristal-fasea aldatzen da, eta horrek koloratzailearen gainazaleko energia hobetzen du eta bustitzea errazten du.

Azido koloratzaileen disolbagarritasun tratamendua
Bainu-erlazio txikia eta tindaketa jarraituaren teknologia erabiliz, inprimaketa eta tindaketaren automatizazio-maila etengabe hobetu da. Betegarri eta pasta automatikoen agerpenak eta tindagai likidoen sarrerak kontzentrazio handiko eta egonkortasun handiko tindagai-likoreak eta inprimaketa-pastak prestatzea eskatzen du. Hala ere, tindagai azido, erreaktibo eta zuzenen disolbagarritasuna etxeko tindagai-produktuetan 100 g/L ingurukoa baino ez da, batez ere tindagai azidoentzat. Barietate batzuk 20 g/L ingurukoak ere badira. Tindagaiaren disolbagarritasuna tindagaiaren egitura molekularrarekin lotuta dago. Zenbat eta pisu molekular handiagoa eta zenbat eta azido sulfoniko gutxiago izan, orduan eta disolbagarritasun txikiagoa; bestela, orduan eta handiagoa. Gainera, tindagaien prozesamendu komertziala oso garrantzitsua da, besteak beste, tindagaiaren kristalizazio-metodoa, ehotze-maila, partikula-tamaina, gehigarrien gehikuntza, etab., eta horrek tindagaiaren disolbagarritasunean eragina izango du. Tindagaia zenbat eta errazagoa izan ionizatzea, orduan eta handiagoa izango da uretan duen disolbagarritasuna. Hala ere, tindagai tradizionalen merkaturatzea eta estandarizazioa elektrolito kopuru handi batean oinarritzen dira, hala nola sodio sulfatoan eta gatzan. Uretan Na+ kantitate handiak koloratzailearen uretan duen disolbagarritasuna murrizten du. Beraz, uretan disolbagarriak diren koloratzaileen disolbagarritasuna hobetzeko, lehenik eta behin ez gehitu elektrolitorik koloratzaile komertzialei.

Gehigarriak eta disolbagarritasuna
⑴ Alkohol konposatua eta urea kodisolbatzailea
Uretan disolbagarriak diren koloratzaileek azido sulfoniko talde eta azido karboxiliko talde kopuru jakin bat dutenez, koloratzaile partikulak erraz disoziatzen dira ur-disoluzioan eta karga negatibo kopuru jakin bat dute. Hidrogeno lotura eratzen duen taldea duen kodisolbatzailea gehitzen denean, ioi hidratatuen babes-geruza bat sortzen da koloratzaile ioien gainazalean, eta horrek koloratzaile molekulen ionizazioa eta disoluzioa sustatzen ditu disolbagarritasuna hobetzeko. Dietilen glikol eterra, tiodietanola, polietilen glikola eta abar bezalako poliolak normalean uretan disolbagarriak diren koloratzaileen laguntzaile disolbatzaile gisa erabiltzen dira. Koloratzailearekin hidrogeno lotura bat sor dezaketenez, koloratzaile ioiaren gainazalak ioi hidratatuen babes-geruza bat sortzen du, eta horrek koloratzaile molekulen agregazioa eta molekulen arteko elkarrekintza eragozten du, eta koloratzailearen ionizazioa eta disoziazioa sustatzen du.
⑵ Gainazal-aktibo ez-ionikoa
Tindatzaileari gainazal-aktibo ez-ioniko jakin bat gehitzeak tindatzaile molekulen arteko eta molekulen arteko lotura-indarra ahuldu dezake, ionizazioa bizkortu eta tindatzaile molekulek uretan mizelak eratzea eragin dezake, eta horrek dispertsagarritasun ona du. Tindatzaile polarrek mizelak eratzen dituzte. Disolbatzen duten molekulek molekulen arteko bateragarritasun-sare bat osatzen dute disolbagarritasuna hobetzeko, hala nola polioxietileno eterra edo esterra. Hala ere, kodisolbatzaile molekulak talde hidrofobo sendo bat ez badu, tindatzaileak sortutako mizelaren dispertsio- eta disolbagarritasun-efektua ahula izango da, eta disolbagarritasuna ez da nabarmen handituko. Beraz, saiatu tindatzaileekin lotura hidrofoboak era ditzaketen eraztun aromatikoak dituzten disolbatzaileak aukeratzen. Adibidez, alkilfenol polioxietileno eterra, polioxietileno sorbitan ester emultsionatzailea eta beste batzuk, hala nola polialkilfenilfenol polioxietileno eterra.
⑶ lignosulfonato dispertsatzailea
Dispersanteak eragin handia du koloratzailearen disolbagarritasunean. Koloratzailearen egituraren arabera dispersante ona aukeratzeak asko lagunduko du koloratzailearen disolbagarritasuna hobetzen. Uretan disolbagarriak diren koloratzaileetan, zeregin jakin bat betetzen du elkarrekiko adsorzioa (van der Waals indarra) eta koloratzaile molekulen arteko agregazioa saihesteko. Lignosulfonatoa da dispertsatzaile eraginkorrena, eta horri buruzko ikerketak daude Txinan.
Tindagai sakabanatuen egitura molekularrak ez du talde hidrofilo sendorik, talde polar ahulak baizik, beraz, hidrofilotasun ahula baino ez du, eta benetako disolbagarritasuna oso txikia da. Tindagai sakabanatu gehienak 25 ℃-tan uretan bakarrik disolba daitezke. 1～10 mg/L.
Koloratzaile sakabanatuen disolbagarritasuna faktore hauekin lotuta dago:
Egitura molekularra
"Koloratzaile sakabanatuen uretan disolbagarritasuna handitu egiten da koloratzaile molekularen zati hidrofoboa gutxitu eta zati hidrofilikoa (talde polaren kalitatea eta kantitatea) handitzen den heinean. Hau da, masa molekular erlatiboki txikia eta -OH eta -NH2 bezalako talde polar ahulagoak dituzten koloratzaileen disolbagarritasuna handiagoa izango da. Masa molekular erlatibo handiagoa eta talde polar ahul gutxiago dituzten koloratzaileek disolbagarritasun nahiko baxua dute. Adibidez, Gorri Sakabanatuaren (I), M=321, disolbagarritasuna 0,1 mg/L baino txikiagoa da 25 ℃-tan, eta disolbagarritasuna 1,2 mg/L da 80 ℃-tan. Gorri Sakabanatuaren (II), M=352, disolbagarritasuna 25 ℃-tan 7,1 mg/L da, eta disolbagarritasuna 80 ℃-tan 240 mg/L da."
Dispersantea
Hauts-tindagai sakabanatuetan, koloratzaile puruen edukia % 40tik % 60ra bitartekoa da normalean, eta gainerakoa sakabanatzaileak, hautsaren aurkako agenteak, babes-agenteak, sodio sulfatoa, etab. dira. Horien artean, sakabanatzaileak proportzio handiagoa hartzen du.
Dispersanteak (difusio-agenteak) koloratzailearen kristal-ale finak partikula koloidal hidrofilikoetan estali eta uretan egonkor barreiatu ditzake. Mizelen kontzentrazio kritikoa gainditu ondoren, mizelak ere sortuko dira, eta horrek koloratzailearen kristal-ale txikien zati bat murriztuko du. Mizeletan disolbatuta, "disolbagarritasun" fenomenoa gertatzen da, eta horrela koloratzailearen disolbagarritasuna handituko da. Gainera, dispertsatzailearen kalitatea zenbat eta hobea eta kontzentrazioa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da disolbagarritasun eta disolbagarritasun efektua.
Kontuan izan behar da dispertsatzaileak egitura desberdineko koloratzaile sakabanatuetan duen disolbatze-efektua desberdina dela, eta aldea oso handia dela; dispertsatzaileak koloratzaile sakabanatuetan duen disolbatze-efektua gutxitzen da uraren tenperatura igotzen den heinean, eta hori uraren tenperaturak koloratzaile sakabanatuetan duen eraginaren berdina da. Disolbagarritasunaren efektua kontrakoa da.
Tindagai sakabanatuaren eta dispertsatzailearen kristal partikula hidrofoboek partikula koloidal hidrofilikoak eratu ondoren, haien dispertsio-egonkortasuna nabarmen hobetuko da. Gainera, tindagai-partikula koloidal hauek tindagaiak "hornitzeko" eginkizuna dute tindaketa-prozesuan. Disolbatutako egoeran dauden tindagai-molekulak zuntzak xurgatu ondoren, partikula koloidaletan "gordetako" tindagaia garaiz askatuko da tindagaiaren disoluzio-oreka mantentzeko.
Dispertsioan koloratzaile sakabanatuaren egoera
1-dispertsatzaile molekula
2-Dye kristalitoa (disolbagarritzea)
3-dispertsatzaile mizela
4-Koloratzaile molekula bakarra (disolbatuta)
5-Dye alea
6-dispertsatzaile base lipofiloa
7-dispertsatzaile oinarri hidrofilikoa
8-sodio ioia (Na+)
9-koloratzaile kristalitoen agregatuak
Hala ere, koloratzailearen eta dispertsatzailearen arteko “kohesioa” handiegia bada, koloratzaile molekula bakarreko “hornidura” atzean geratuko da edo “hornidurak eskaria gainditzen du” fenomenoa gertatuko da. Beraz, zuzenean murriztuko du tindaketa-tasa eta orekatuko du tindaketa-ehunekoa, eta ondorioz tindaketa motela eta kolore argia lortuko dira.
Ikus daiteke dispertsatzaileak hautatzerakoan eta erabiltzean, ez dela koloratzailearen dispertsio-egonkortasuna bakarrik kontuan hartu behar, baita koloratzailearen kolorean duen eragina ere.
(3) Tindaketa-soluzioaren tenperatura
Tindagai sakabanatuen disolbagarritasuna uretan handitzen da uraren tenperatura igotzen den heinean. Adibidez, Hori Sakabanatuaren disolbagarritasuna 80 °C-ko uretan 25 °C-tan baino 18 aldiz handiagoa da. Gorri Sakabanatuaren disolbagarritasuna 80 °C-ko uretan 25 °C-tan baino 33 aldiz handiagoa da. Urdin Sakabanatuaren disolbagarritasuna 80 °C-ko uretan 25 °C-tan baino 37 aldiz handiagoa da. Uraren tenperatura 100 °C-tik gorakoa bada, tindagai sakabanatuen disolbagarritasuna are gehiago handituko da.
Hona hemen abisu berezi bat: koloratzaile sakabanatuen disolbatzeko propietate honek arrisku ezkutuak ekarriko ditu aplikazio praktikoetarako. Adibidez, koloratzaile-likidoa modu irregularrean berotzen denean, tenperatura altua duen koloratzaile-likidoa tenperatura baxua den lekura isurtzen da. Uraren tenperatura jaisten den heinean, koloratzaile-likidoa gainasetu egiten da, eta disolbatutako koloratzailea prezipitatu egingo da, koloratzaile-kristal aleen hazkundea eta disolbagarritasuna gutxitzea eraginez. Ondorioz, koloratzailearen xurgapena murriztu egingo da.
(lau) koloratzaile kristal forma
Tindagai sakabanatu batzuek “isomorfismo” fenomenoa dute. Hau da, tindagai sakabanatu berak, fabrikazio-prozesuko dispertsio-teknologia desberdinengatik, hainbat kristal-forma sortuko ditu, hala nola orratzak, hagaxkak, malutak, pikorrak eta blokeak. Aplikazio-prozesuan, batez ere 130 °C-tan tindatzean, kristal-forma ezegonkorrena kristal-forma egonkorrago batera aldatuko da.
Aipatzekoa da kristal forma egonkorragoak disolbagarritasun handiagoa duela, eta kristal forma ezegonkorrak disolbagarritasun txikiagoa duela. Horrek zuzenean eragingo dio koloratzailearen xurgapen-tasari eta koloratzailearen xurgapen-ehunekoari.
(5) Partikula tamaina
Oro har, partikula txikiak dituzten koloratzaileek disolbagarritasun handia eta dispertsio-egonkortasun ona dute. Partikula handiak dituzten koloratzaileek disolbagarritasun txikiagoa eta dispertsio-egonkortasun nahiko eskasa dute.
Gaur egun, etxeko koloratzaile sakabanatuen partikula-tamaina normalean 0,5～2,0 μm da (Oharra: murgiltze bidezko tindaketaren partikula-tamainak 0,5～1,0 μm behar ditu).