एसिड रंजक, प्रत्यक्ष रंजक और प्रतिक्रियाशील रंजक सभी पानी में घुलनशील रंजक हैं।2001 में उत्पादन क्रमशः 30,000 टन, 20,000 टन और 45,000 टन था।हालाँकि, लंबे समय से, मेरे देश के डाईस्टफ उद्यमों ने नए संरचनात्मक रंगों के विकास और अनुसंधान पर अधिक ध्यान दिया है, जबकि रंगों के बाद के प्रसंस्करण पर शोध अपेक्षाकृत कमजोर रहा है।पानी में घुलनशील रंगों के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले मानकीकरण अभिकर्मकों में सोडियम सल्फेट (सोडियम सल्फेट), डेक्सट्रिन, स्टार्च डेरिवेटिव, सुक्रोज, यूरिया, नेफ़थलीन फॉर्मेल्डिहाइड सल्फोनेट आदि शामिल हैं। इन मानकीकरण अभिकर्मकों को आवश्यक शक्ति प्राप्त करने के लिए अनुपात में मूल डाई के साथ मिलाया जाता है। लेकिन वे छपाई और रंगाई उद्योग में विभिन्न छपाई और रंगाई प्रक्रियाओं की जरूरतों को पूरा नहीं कर सकते।हालांकि उपर्युक्त डाई मंदक लागत में अपेक्षाकृत कम हैं, लेकिन उनमें नमी और पानी में घुलनशीलता कम है, जिससे अंतरराष्ट्रीय बाजार की जरूरतों के अनुकूल होना मुश्किल हो जाता है और इसे केवल मूल रंगों के रूप में निर्यात किया जा सकता है।इसलिए, पानी में घुलनशील रंगों के व्यावसायीकरण में, रंगों की वेटेबिलिटी और पानी की घुलनशीलता ऐसे मुद्दे हैं जिन्हें तत्काल हल करने की आवश्यकता है, और संबंधित एडिटिव्स पर भरोसा किया जाना चाहिए।

डाई वेटेबिलिटी उपचार
मोटे तौर पर, गीलापन किसी अन्य तरल पदार्थ द्वारा सतह पर एक द्रव (एक गैस होना चाहिए) का प्रतिस्थापन है।विशेष रूप से, पाउडर या दानेदार इंटरफ़ेस एक गैस / ठोस इंटरफ़ेस होना चाहिए, और गीला करने की प्रक्रिया तब होती है जब तरल (पानी) गैस को कणों की सतह पर बदल देता है।यह देखा जा सकता है कि गीलापन सतह पर पदार्थों के बीच एक भौतिक प्रक्रिया है।डाई पोस्ट-ट्रीटमेंट में, गीलापन अक्सर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।आम तौर पर, डाई को ठोस अवस्था में संसाधित किया जाता है, जैसे कि पाउडर या दाना, जिसे उपयोग के दौरान गीला करने की आवश्यकता होती है।इसलिए, डाई की वेटेबिलिटी सीधे आवेदन प्रभाव को प्रभावित करेगी।उदाहरण के लिए, विघटन प्रक्रिया के दौरान, डाई को गीला करना मुश्किल होता है और पानी पर तैरना अवांछनीय होता है।डाई की गुणवत्ता की आवश्यकताओं में निरंतर सुधार के साथ, आज गीला प्रदर्शन रंगों की गुणवत्ता को मापने के संकेतकों में से एक बन गया है।पानी की सतह ऊर्जा 20 डिग्री सेल्सियस पर 72.75mN/m है, जो तापमान में वृद्धि के साथ घट जाती है, जबकि ठोस की सतह ऊर्जा मूल रूप से अपरिवर्तित होती है, आमतौर पर 100mN/m से नीचे।आमतौर पर धातुओं और उनके ऑक्साइड, अकार्बनिक लवण आदि को गीला करना आसान होता है, जिसे उच्च सतह ऊर्जा कहा जाता है।ठोस जीवों और पॉलिमर की सतह ऊर्जा की तुलना सामान्य तरल पदार्थों से की जा सकती है, जिसे निम्न सतह ऊर्जा कहा जाता है, लेकिन यह ठोस कण आकार और सरंध्रता की डिग्री के साथ बदलती है।कण आकार जितना छोटा होता है, झरझरा गठन की डिग्री उतनी ही अधिक होती है, और सतह जितनी अधिक ऊर्जा होती है, आकार सब्सट्रेट पर निर्भर करता है।इसलिए, डाई का कण आकार छोटा होना चाहिए।डाई को व्यावसायिक प्रसंस्करण द्वारा संसाधित करने के बाद जैसे कि अलग-अलग मीडिया में नमकीन बनाना और पीसना, डाई का कण आकार महीन हो जाता है, क्रिस्टलीयता कम हो जाती है, और क्रिस्टल चरण बदल जाता है, जो डाई की सतह ऊर्जा में सुधार करता है और गीला करने की सुविधा देता है।

अम्लीय रंगों का विलेयता उपचार
छोटे स्नान अनुपात और निरंतर रंगाई तकनीक के उपयोग से छपाई और रंगाई में स्वचालन की डिग्री में लगातार सुधार हुआ है।स्वचालित भराव और पेस्ट के उद्भव, और तरल रंगों की शुरूआत के लिए उच्च-सांद्रता और उच्च-स्थिरता वाले डाई शराब और प्रिंटिंग पेस्ट की तैयारी की आवश्यकता होती है।हालांकि, घरेलू डाई उत्पादों में अम्लीय, प्रतिक्रियाशील और प्रत्यक्ष रंगों की घुलनशीलता केवल 100 ग्राम/लीटर है, विशेष रूप से एसिड डाई के लिए।कुछ किस्में केवल 20g/L के बारे में भी हैं।डाई की घुलनशीलता डाई की आणविक संरचना से संबंधित है।उच्च आणविक भार और कम सल्फोनिक एसिड समूह, कम घुलनशीलता;अन्यथा, उच्चतर।इसके अलावा, रंजक का व्यावसायिक प्रसंस्करण अत्यंत महत्वपूर्ण है, जिसमें डाई की क्रिस्टलीकरण विधि, पीसने की डिग्री, कण आकार, एडिटिव्स को जोड़ना आदि शामिल हैं, जो डाई की घुलनशीलता को प्रभावित करेगा।डाई को आयनित करना जितना आसान होता है, पानी में उसकी घुलनशीलता उतनी ही अधिक होती है।हालांकि, पारंपरिक रंगों का व्यावसायीकरण और मानकीकरण बड़ी मात्रा में इलेक्ट्रोलाइट्स, जैसे सोडियम सल्फेट और नमक पर आधारित है।पानी में बड़ी मात्रा में Na+ डाई की पानी में घुलनशीलता को कम कर देता है।इसलिए, पानी में घुलनशील रंगों की घुलनशीलता में सुधार करने के लिए, पहले व्यावसायिक रंगों में इलेक्ट्रोलाइट न जोड़ें।

Additives और घुलनशीलता
⑴ शराब यौगिक और यूरिया cosolvent
क्योंकि पानी में घुलनशील रंगों में एक निश्चित संख्या में सल्फोनिक एसिड समूह और कार्बोक्जिलिक एसिड समूह होते हैं, डाई के कण जलीय घोल में आसानी से अलग हो जाते हैं और एक निश्चित मात्रा में नकारात्मक चार्ज करते हैं।जब हाइड्रोजन बॉन्ड बनाने वाले समूह वाले सह-विलायक को जोड़ा जाता है, तो डाई आयनों की सतह पर हाइड्रेटेड आयनों की एक सुरक्षात्मक परत बनती है, जो घुलनशीलता में सुधार करने के लिए डाई अणुओं के आयनीकरण और विघटन को बढ़ावा देती है।डायथिलीन ग्लाइकॉल ईथर, थियोडायथेनॉल, पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल आदि जैसे पॉलीओल्स आमतौर पर पानी में घुलनशील रंगों के लिए सहायक सॉल्वैंट्स के रूप में उपयोग किए जाते हैं।क्योंकि वे डाई के साथ एक हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकते हैं, डाई आयन की सतह हाइड्रेटेड आयनों की एक सुरक्षात्मक परत बनाती है, जो डाई अणुओं के एकत्रीकरण और इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन को रोकती है, और डाई के आयनीकरण और पृथक्करण को बढ़ावा देती है।
⑵गैर-आयनिक पृष्ठसक्रियकारक
डाई में एक निश्चित गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट जोड़ने से डाई के अणुओं के बीच और अणुओं के बीच बंधन बल कमजोर हो सकता है, आयनीकरण में तेजी आ सकती है, और डाई के अणु पानी में मिसेल बना सकते हैं, जिसमें अच्छा फैलाव होता है।ध्रुवीय रंजक मिसेल बनाते हैं।घुलने वाले अणु घुलनशीलता में सुधार करने के लिए अणुओं के बीच संगति का एक नेटवर्क बनाते हैं, जैसे कि पॉलीऑक्सीएथिलीन ईथर या एस्टर।हालांकि, अगर सह-विलायक अणु में एक मजबूत हाइड्रोफोबिक समूह की कमी होती है, तो डाई द्वारा गठित मिसेल पर फैलाव और घुलनशीलता प्रभाव कमजोर होगा, और घुलनशीलता में काफी वृद्धि नहीं होगी।इसलिए, सुगंधित छल्ले वाले सॉल्वैंट्स को चुनने का प्रयास करें जो रंगों के साथ हाइड्रोफोबिक बांड बना सकते हैं।उदाहरण के लिए, एल्काइलफेनोल पॉलीऑक्सीएथिलीन ईथर, पॉलीऑक्सीएथिलीन सॉर्बिटान एस्टर इमल्सीफायर, और अन्य जैसे पॉलीएल्काइलफेनिलफेनोल पॉलीऑक्सीएथिलीन ईथर।
⑶ लिग्नोसल्फोनेट डिस्पर्सेंट
डाई की घुलनशीलता पर डिस्पर्सेंट का बहुत प्रभाव पड़ता है।डाई की संरचना के अनुसार एक अच्छा डिस्पर्सेंट चुनने से डाई की घुलनशीलता में सुधार करने में बहुत मदद मिलेगी।पानी में घुलनशील रंगों में, यह आपसी सोखना (वैन डेर वाल्स बल) और डाई अणुओं के बीच एकत्रीकरण को रोकने में एक निश्चित भूमिका निभाता है।लिग्नोसल्फोनेट सबसे प्रभावी डिस्पर्सेंट है, और चीन में इस पर शोध हो रहे हैं।
फैलाने वाले रंगों की आणविक संरचना में मजबूत हाइड्रोफिलिक समूह नहीं होते हैं, लेकिन केवल कमजोर ध्रुवीय समूह होते हैं, इसलिए इसमें केवल कमजोर हाइड्रोफिलिसिटी होती है, और वास्तविक घुलनशीलता बहुत छोटी होती है।अधिकांश फैलाने वाले रंग केवल 25 ℃ पर पानी में घुल सकते हैं।1 ~ 10mg / एल।
फैलाने वाले रंगों की घुलनशीलता निम्नलिखित कारकों से संबंधित है:
आणविक संरचना
“पानी में फैलाने वाले रंगों की घुलनशीलता बढ़ जाती है क्योंकि डाई अणु के हाइड्रोफोबिक भाग में कमी आती है और हाइड्रोफिलिक भाग (ध्रुवीय समूहों की गुणवत्ता और मात्रा) बढ़ जाती है।कहने का मतलब यह है कि अपेक्षाकृत छोटे सापेक्ष आणविक द्रव्यमान और अधिक कमजोर ध्रुवीय समूहों जैसे -OH और -NH2 वाले रंगों की घुलनशीलता अधिक होगी।बड़े सापेक्ष आणविक द्रव्यमान और कम कमजोर ध्रुवीय समूहों वाले रंगों में अपेक्षाकृत कम घुलनशीलता होती है।उदाहरण के लिए, फैलाव लाल (आई), इसकी एम = 321, घुलनशीलता 25 डिग्री सेल्सियस पर 0.1 एमजी / एल से कम है, और घुलनशीलता 80 डिग्री सेल्सियस पर 1.2 एमजी / एल है।फैलाव लाल (II), एम = 352, 25 ℃ पर घुलनशीलता 7.1 मिलीग्राम / एल है, और 80 ℃ पर घुलनशीलता 240 मिलीग्राम / एल है।
छितरे
पाउडर फैलाने वाले रंगों में, शुद्ध रंगों की सामग्री आम तौर पर 40% से 60% होती है, और बाकी डिस्पेंसर, डस्टप्रूफ एजेंट, प्रोटेक्टिव एजेंट, सोडियम सल्फेट आदि होते हैं।
डिस्पर्सेंट (डिफ्यूजन एजेंट) डाई के महीन क्रिस्टल दानों को हाइड्रोफिलिक कोलाइडल कणों में कोट कर सकता है और इसे पानी में स्थिर रूप से फैला सकता है।महत्वपूर्ण मिसेल सांद्रता पार हो जाने के बाद, मिसेल भी बनेंगे, जो छोटे डाई क्रिस्टल अनाज के हिस्से को कम कर देगा।मिसेल में घुलने पर, तथाकथित "घुलनशील" घटना होती है, जिससे डाई की घुलनशीलता बढ़ जाती है।इसके अलावा, डिस्पर्सेंट की गुणवत्ता जितनी बेहतर होगी और सघनता जितनी अधिक होगी, घुलनशीलता और घुलनशीलता प्रभाव उतना ही अधिक होगा।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विभिन्न संरचनाओं के फैलाव रंगों पर फैलाव का घुलनशीलता प्रभाव अलग है, और अंतर बहुत बड़ा है;फैलाने वाले रंगों पर फैलाव का विलेयकरण प्रभाव पानी के तापमान में वृद्धि के साथ घटता है, जो फैलाने वाले रंगों पर पानी के तापमान के प्रभाव के समान ही होता है।विलेयता का प्रभाव विपरीत होता है।
फैलाने वाले डाई के हाइड्रोफोबिक क्रिस्टल कणों और हाइड्रोफिलिक कोलाइडल कणों के फैलाव के बाद, इसकी फैलाव स्थिरता में काफी सुधार होगा।इसके अलावा, ये डाई कोलाइडल कण रंगाई प्रक्रिया के दौरान "आपूर्ति" रंगों की भूमिका निभाते हैं।क्योंकि भंग अवस्था में डाई के अणुओं को फाइबर द्वारा अवशोषित करने के बाद, डाई के विघटन संतुलन को बनाए रखने के लिए कोलाइडल कणों में डाई "संग्रहीत" समय पर जारी किया जाएगा।
फैलाव में डाई फैलाने की स्थिति
1-फैलाने वाला अणु
2-डाई क्रिस्टलीय (घुलनशील)
3-फैलाने वाला मिसेल
4-डाई एकल अणु (भंग)
5-डाई का दाना
6-फैलाने वाला लिपोफिलिक आधार
7-फैलाने वाला हाइड्रोफिलिक बेस
8-सोडियम आयन (Na+)
डाई क्रिस्टलीय के 9-समुच्चय
हालाँकि, यदि डाई और डिस्पर्सेंट के बीच "सामंजस्य" बहुत बड़ा है, तो डाई एकल अणु की "आपूर्ति" पीछे रह जाएगी या "आपूर्ति मांग से अधिक" की घटना होगी।इसलिए, यह रंगाई की दर को सीधे कम करेगा और रंगाई प्रतिशत को संतुलित करेगा, जिसके परिणामस्वरूप धीमी रंगाई और हल्का रंग होगा।
यह देखा जा सकता है कि डिस्पर्सेंट्स का चयन और उपयोग करते समय, न केवल डाई की फैलाव स्थिरता पर विचार किया जाना चाहिए, बल्कि डाई के रंग पर भी प्रभाव पड़ता है।
(3) रंगाई समाधान तापमान
पानी के तापमान में वृद्धि के साथ पानी में फैलाने वाले रंगों की घुलनशीलता बढ़ जाती है।उदाहरण के लिए, 80 डिग्री सेल्सियस पानी में पीले रंग की घुलनशीलता 25 डिग्री सेल्सियस पर 18 गुना है।80°C पानी में डिस्पर्स रेड की विलेयता 25°C पर 33 गुना है।80 डिग्री सेल्सियस पानी में डिस्पर्स ब्लू की घुलनशीलता 25 डिग्री सेल्सियस पर 37 गुना है।यदि पानी का तापमान 100 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, तो फैलाने वाले रंगों की घुलनशीलता और भी बढ़ जाएगी।
यहां एक विशेष अनुस्मारक है: फैलाने वाले रंगों की यह घुलने वाली संपत्ति व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए छिपे हुए खतरे लाएगी।उदाहरण के लिए, जब डाई शराब को असमान रूप से गर्म किया जाता है, तो उच्च तापमान वाली डाई शराब उस स्थान पर प्रवाहित होती है जहां तापमान कम होता है।जैसे-जैसे पानी का तापमान कम होता है, डाई शराब सुपरसैचुरेटेड हो जाती है, और घुली हुई डाई अवक्षेपित हो जाती है, जिससे डाई क्रिस्टल के दाने बढ़ जाते हैं और घुलनशीलता कम हो जाती है।, जिसके परिणामस्वरूप डाई का अवशोषण कम हो जाता है।
(चार) डाई क्रिस्टल रूप
कुछ फैलाने वाले रंगों में "आइसोमोर्फिज्म" की घटना होती है।अर्थात्, एक ही फैलाव डाई, निर्माण प्रक्रिया में अलग-अलग फैलाव तकनीक के कारण, सुई, छड़, गुच्छे, दाने और ब्लॉक जैसे कई क्रिस्टल रूपों का निर्माण करेगी।आवेदन प्रक्रिया में, विशेष रूप से 130 डिग्री सेल्सियस पर रंगाई करते समय, अधिक अस्थिर क्रिस्टल रूप अधिक स्थिर क्रिस्टल रूप में बदल जाएगा।
यह ध्यान देने योग्य है कि अधिक स्थिर क्रिस्टल रूप में अधिक घुलनशीलता होती है, और कम स्थिर क्रिस्टल रूप में अपेक्षाकृत कम घुलनशीलता होती है।यह सीधे डाई अपटेक रेट और डाई अपटेक प्रतिशत को प्रभावित करेगा।
(5) कण आकार
आम तौर पर, छोटे कणों वाले रंगों में उच्च घुलनशीलता और अच्छी फैलाव स्थिरता होती है।बड़े कणों वाले रंगों में कम घुलनशीलता और अपेक्षाकृत खराब फैलाव स्थिरता होती है।
वर्तमान में, घरेलू फैलाने वाले रंगों का कण आकार आम तौर पर 0.5 ~ 2.0μm होता है (ध्यान दें: डुबकी डाइंग के कण आकार के लिए 0.5 ~ 1.0μm की आवश्यकता होती है)।