Кіслотныя фарбавальнікі, прамыя фарбавальнікі і рэактыўныя фарбавальнікі — усе яны з'яўляюцца водарастваральнымі фарбавальнікамі. У 2001 годзе аб'ём вытворчасці склаў 30 000 тон, 20 000 тон і 45 000 тон адпаведна. Аднак на працягу доўгага часу прадпрыемствы па вытворчасці фарбавальнікаў у маёй краіне надалі больш увагі распрацоўцы і даследаванню новых структурных фарбавальнікаў, у той час як даследаванні па пасляапрацоўцы фарбавальнікаў былі адносна слабымі. Да распаўсюджаных рэагентаў для стандартызацыі водарастваральных фарбавальнікаў адносяцца сульфат натрыю, дэкстрын, вытворныя крухмалу, цукроза, мачавіна, нафталінфармальдэгідсульфанат і г.д. Гэтыя рэагенты для стандартызацыі змешваюцца з зыходным фарбавальнікам у прапорцыі для атрымання неабходнай канцэнтрацыі тавараў, але яны не могуць задаволіць патрэбы розных працэсаў друку і фарбавання ў паліграфічнай прамысловасці. Нягледзячы на ​​тое, што вышэйзгаданыя разбаўляльнікі фарбавальнікаў адносна недарагія, яны маюць дрэнную змочвальнасць і растваральнасць у вадзе, што абцяжарвае адаптацыю да патрэб міжнароднага рынку і могуць экспартавацца толькі ў выглядзе зыходных фарбавальнікаў. Такім чынам, пры камерцыялізацыі водарастваральных фарбавальнікаў, змочвальнасць і растваральнасць фарбавальнікаў у вадзе - гэта пытанні, якія патрабуюць тэрміновага вырашэння, і неабходна спадзявацца на адпаведныя дабаўкі.

Апрацоўка змочвальнай здольнасці фарбавальніка
У цэлым, змочванне — гэта замяшчэнне вадкасці (павінна быць газ) на паверхні іншай вадкасцю. У прыватнасці, мяжа паміж парашком або грануламі павінна быць мяжой паміж газам і цвёрдым рэчывам, і працэс змочвання — гэта калі вадкасць (вада) замяняе газ на паверхні часціц. Можна бачыць, што змочванне — гэта фізічны працэс паміж рэчывамі на паверхні. Пры пасляапрацоўцы фарбавальнікам змочванне часта адыгрывае важную ролю. Як правіла, фарбавальнік ператвараецца ў цвёрды стан, напрыклад, у парашок або гранулы, якія неабходна змочваць падчас выкарыстання. Такім чынам, змочвальнасць фарбавальніка будзе непасрэдна ўплываць на эфект нанясення. Напрыклад, падчас працэсу растварэння фарбавальнік цяжка змочваць, і непажадана, каб ён плаваў на вадзе. З пастаянным паляпшэннем патрабаванняў да якасці фарбавальнікаў сёння, змочвальнасць стала адным з паказчыкаў для вымярэння якасці фарбавальнікаў. Павярхоўная энергія вады складае 72,75 мН/м пры 20℃ і памяншаецца з павышэннем тэмпературы, у той час як павярхоўная энергія цвёрдых рэчываў практычна не змяняецца, звычайна ніжэй за 100 мН/м. Звычайна металы і іх аксіды, неарганічныя солі і г.д. лёгка змочваюцца ў вільготным стане, што называецца высокай павярхоўнай энергіяй. Павярхоўная энергія цвёрдых арганічных рэчываў і палімераў параўнальная з энергіяй звычайных вадкасцей, што называецца нізкай павярхоўнай энергіяй, але яна змяняецца ў залежнасці ад памеру цвёрдых часціц і ступені сітаватасці. Чым меншы памер часціц, тым большая ступень сітаватасці, і чым вышэйшая энергія, тым большы памер паверхні залежыць ад падкладкі. Такім чынам, памер часціц фарбавальніка павінен быць невялікім. Пасля камерцыйнай апрацоўкі фарбавальніка, напрыклад, высальвання і драбнення ў розных асяроддзях, памер часціц фарбавальніка становіцца драбнейшым, крышталічнасць памяншаецца, а крышталічная фаза змяняецца, што паляпшае павярхоўную энергію фарбавальніка і палягчае змочванне.

Апрацоўка растваральнасцю кіслотных фарбавальнікаў
Дзякуючы выкарыстанню невялікага суадносін фарбавальнікаў і тэхналогіі бесперапыннага фарбавання, ступень аўтаматызацыі друку і фарбавання пастаянна паляпшаецца. З'яўленне аўтаматычных напаўняльнікаў і паст, а таксама ўкараненне вадкіх фарбавальнікаў патрабуюць падрыхтоўкі высокаканцэнтраваных і высокастабільных фарбавальных раствораў і друкарскіх паст. Аднак растваральнасць кіслых, рэактыўных і прамых фарбавальнікаў у бытавых фарбавальніках складае ўсяго каля 100 г/л, асабліва для кіслотных фарбавальнікаў. У некаторых гатунках яна складае нават каля 20 г/л. Растваральнасць фарбавальніка залежыць ад малекулярнай структуры фарбавальніка. Чым вышэй малекулярная маса і менш сульфонакіслотных груп, тым ніжэйшая растваральнасць; у адваротным выпадку — вышэйшая. Акрамя таго, надзвычай важная камерцыйная апрацоўка фарбавальнікаў, у тым ліку метад крышталізацыі фарбавальніка, ступень памолу, памер часціц, даданне дабавак і г.д., якія ўплываюць на растваральнасць фарбавальніка. Чым лягчэй фарбавальнік іянізуецца, тым вышэйшая яго растваральнасць у вадзе. Аднак камерцыялізацыя і стандартызацыя традыцыйных фарбавальнікаў заснаваны на вялікай колькасці электралітаў, такіх як сульфат натрыю і соль. Вялікая колькасць Na+ у вадзе зніжае растваральнасць фарбавальніка ў вадзе. Таму, каб палепшыць растваральнасць водарастваральных фарбавальнікаў, спачатку не дадавайце электраліт да камерцыйных фарбавальнікаў.

Дабаўкі і растваральнасць
⑴ Спіртавое злучэнне і сурастваральнік мачавіны
Паколькі водарастваральныя фарбавальнікі ўтрымліваюць пэўную колькасць сульфонакіслотных і карбонавых кіслотных груп, часціцы фарбавальніка лёгка дысацыююцца ў водным растворы і нясуць пэўную колькасць адмоўнага зарада. Пры даданні сурастваральніка, які змяшчае групу, якая ўтварае вадародную сувязь, на паверхні іонаў фарбавальніка ўтвараецца ахоўны пласт гідратаваных іонаў, што спрыяе іанізацыі і растварэнню малекул фарбавальніка для паляпшэння растваральнасці. Поліолы, такія як дыэтыленглікольны эфір, тыядыэтанол, поліэтыленгліколь і г.д., звычайна выкарыстоўваюцца ў якасці дапаможных растваральнікаў для водарастваральных фарбавальнікаў. Паколькі яны могуць утвараць вадародную сувязь з фарбавальнікам, паверхня іона фарбавальніка ўтварае ахоўны пласт гідратаваных іонаў, што прадухіляе агрэгацыю і міжмалекулярнае ўзаемадзеянне малекул фарбавальніка, а таксама спрыяе іанізацыі і дысацыяцыі фарбавальніка.
⑵Неіённае павярхоўна-актыўнае рэчыва
Даданне пэўнага неіянічнага павярхоўна-актыўнага рэчыва да фарбавальніка можа аслабіць сілу сувязі паміж малекуламі фарбавальніка і паміж малекуламі, паскорыць іянізацыю і прымусіць малекулы фарбавальніка ўтвараць міцэлы ў вадзе, што мае добрую дысперсійнасць. Палярныя фарбавальнікі ўтвараюць міцэлы. Малекулы, якія раствараюць, утвараюць сетку сумяшчальнасці паміж малекуламі для паляпшэння растваральнасці, напрыклад, поліаксіэтыленавы эфір або складаны эфір. Аднак, калі малекула сумеснага растваральніка не мае моцнай гідрафобнай групы, дысперсійны і растваральны эфект на міцэлу, утвораную фарбавальнікам, будзе слабым, і растваральнасць не павялічыцца істотна. Таму паспрабуйце выбіраць растваральнікі, якія змяшчаюць араматычныя кольцы, якія могуць утвараць гідрафобныя сувязі з фарбавальнікамі. Напрыклад, эмульгатар поліаксіэтыленавага поліаксіэтыленавага эфіру, поліаксіэтыленсарбітанавага эфіру і іншыя, такія як поліалкілфенілфенолполіаксіэтыленавы эфір.
⑶ дысперсант лігнасульфаната
Дысперсант мае вялікі ўплыў на растваральнасць фарбавальніка. Выбар добрага дысперсанта ў адпаведнасці са структурай фарбавальніка значна дапаможа палепшыць яго растваральнасць. У водарастваральных фарбавальніках ён адыгрывае пэўную ролю ў прадухіленні ўзаемнай адсорбцыі (сіла Ван-дэр-Ваальса) і агрэгацыі паміж малекуламі фарбавальніка. Лігнасульфанат з'яўляецца найбольш эфектыўным дысперсантам, і ў Кітаі праводзяцца даследаванні па гэтай тэме.
Малекулярная структура дысперсных фарбавальнікаў не ўтрымлівае моцных гідрафільных груп, а толькі слабапалярныя групы, таму яны маюць толькі слабую гідрафільнасць, а фактычная растваральнасць вельмі малая. Большасць дысперсных фарбавальнікаў раствараюцца ў вадзе толькі пры тэмпературы 25 ℃. 1~10 мг/л.
Растваральнасць дысперсных фарбавальнікаў звязана з наступнымі фактарамі:
Малекулярная структура
Растваральнасць дысперсных фарбавальнікаў у вадзе павялічваецца па меры памяншэння гідрафобнай часткі малекулы фарбавальніка і павелічэння гідрафільнай часткі (якасці і колькасці палярных груп). Гэта значыць, растваральнасць фарбавальнікаў з адносна малой адноснай малекулярнай масай і больш слабымі палярнымі групамі, такімі як -OH і -NH2, будзе вышэйшай. Фарбавальнікі з большай адноснай малекулярнай масай і меншай колькасцю слабапалярных груп маюць адносна нізкую растваральнасць. Напрыклад, дысперсны чырвоны (I), яго M=321, растваральнасць менш за 0,1 мг/л пры 25℃, а растваральнасць складае 1,2 мг/л пры 80℃. Дысперсны чырвоны (II), M=352, растваральнасць пры 25℃ складае 7,1 мг/л, а растваральнасць пры 80℃ складае 240 мг/л.
Дысперсант
У парашкападобных дысперсных фарбавальніках утрыманне чыстых фарбавальнікаў звычайна складае ад 40% да 60%, а астатняе - гэта дысперсанты, пылаахоўныя агенты, ахоўныя агенты, сульфат натрыю і г.д. Сярод іх дысперсанты складаюць большую долю.
Дысперсант (дыфузійны агент) можа пакрываць дробныя крышталічныя зярняткі фарбавальніка гідрафільнымі калоіднымі часціцамі і стабільна дыспергаваць іх у вадзе. Пасля перавышэння крытычнай канцэнтрацыі міцэл таксама ўтвараюцца міцэлы, якія памяншаюць частку дробных крышталічных зерняў фарбавальніка. Раствараючыся ў міцэлах, адбываецца так званая з'ява «солюбілізацыі», што павялічвае растваральнасць фарбавальніка. Больш за тое, чым лепшая якасць дысперсанта і чым вышэйшая канцэнтрацыя, тым большы эфект солюбілізацыі і солюбілізацыі.
Варта адзначыць, што эфект растваральнасці дысперсанта на дысперсныя фарбавальнікі рознай структуры адрозніваецца, і розніца вельмі вялікая; эфект растваральнасці дысперсанта на дысперсныя фарбавальнікі памяншаецца з павышэннем тэмпературы вады, што дакладна так жа, як і ўплыў тэмпературы вады на дысперсныя фарбавальнікі. Эфект растваральнасці процілеглы.
Пасля таго, як гідрафобныя крышталічныя часціцы дысперснага фарбавальніка і дысперсанта ўтвараюць гідрафільныя калоідныя часціцы, іх дысперсійная стабільнасць значна паляпшаецца. Больш за тое, гэтыя калоідныя часціцы фарбавальніка выконваюць ролю «пастаўшчыка» фарбавальнікаў падчас працэсу фарбавання. Паколькі пасля таго, як малекулы фарбавальніка ў раствораным стане паглынаюцца валакном, фарбавальнік, «захоўваны» ў калоідных часціцах, своечасова вызваляецца, падтрымліваючы баланс растварэння фарбавальніка.
Стан дысперснага фарбавальніка ў дысперсіі
1-дысперсійная малекула
2-фарбавальныя крышталіты (растваральнасць)
3-дысперсійная міцэла
4-адзінкавая малекула фарбавальніка (раствараная)
5-фарбавальнае зерне
6-дысперсійная ліпафільная аснова
7-дысперсійная гідрафільная аснова
8-іон натрыю (Na+)
9-агрэгаты крышталітаў фарбавальніка
Аднак, калі «згуртаванасць» паміж фарбавальнікам і дысперсантам занадта вялікая, «пастаўка» адной малекулы фарбавальніка будзе адставаць, або з'ява «пастаўка перавышае попыт». Такім чынам, гэта непасрэдна знізіць хуткасць фарбавання і збалансуе працэнт фарбавання, што прывядзе да павольнага фарбавання і светлага колеру.
Відаць, што пры выбары і выкарыстанні дыспергатараў варта ўлічваць не толькі дысперсійную стабільнасць фарбавальніка, але і ўплыў на колер фарбавальніка.
(3) Тэмпература фарбавальнага раствора
Растваральнасць дысперсных фарбавальнікаў у вадзе павялічваецца з павышэннем тэмпературы вады. Напрыклад, растваральнасць дысперснага жоўтага ў вадзе пры тэмпературы 80°C у 18 разоў вышэйшая, чым пры тэмпературы 25°C. Растваральнасць дысперснага чырвонага ў вадзе пры тэмпературы 80°C у 33 разы вышэйшая, чым пры тэмпературы 25°C. Растваральнасць дысперснага сіняга ў вадзе пры тэмпературы 80°C у 37 разоў вышэйшая, чым пры тэмпературы 25°C. Калі тэмпература вады перавышае 100°C, растваральнасць дысперсных фарбавальнікаў яшчэ больш павялічыцца.
Вось спецыяльнае напамін: гэта ўласцівасць дысперсных фарбавальнікаў раствараць рэчывы стварае схаваныя небяспекі для практычнага прымянення. Напрыклад, калі фарбавальны раствор награваецца нераўнамерна, высокатэмпературны фарбавальнік сцякае ў месца з нізкай тэмпературай. Пры паніжэнні тэмпературы вады фарбавальнік перасычаецца, і раствораны фарбавальнік выпадае ў асадак, што прыводзіць да росту крышталічных зерняў фарбавальніка і зніжэння растваральнасці, што прыводзіць да зніжэння паглынання фарбавальніка.
(чатыры) крышталічная форма фарбавальніка
Некаторыя дысперсныя фарбавальнікі маюць з'яву «ізамарфізму». Гэта значыць, што адзін і той жа дысперсны фарбавальнік з-за рознай тэхналогіі дысперсійнага фарбавання ў працэсе вытворчасці можа ўтвараць некалькі крышталічных формаў, такіх як іголкі, стрыжні, лускавінкі, гранулы і блокі. У працэсе нанясення, асабліва пры фарбаванні пры тэмпературы 130°C, больш няўстойлівая крышталічная форма зменіцца на больш стабільную.
Варта адзначыць, што больш стабільная крышталічная форма мае большую растваральнасць, а менш стабільная — адносна меншую. Гэта непасрэдна ўплывае на хуткасць паглынання фарбавальніка і яго працэнт.
(5) Памер часціц
Звычайна фарбавальнікі з дробнымі часціцамі маюць высокую растваральнасць і добрую дысперсійную стабільнасць. Фарбавальнікі з буйнымі часціцамі маюць меншую растваральнасць і адносна дрэнную дысперсійную стабільнасць.
У цяперашні час памер часціц бытавых дысперсных фарбавальнікаў звычайна складае 0,5～2,0 мкм (Заўвага: памер часціц для фарбавання метадам апускання складае 0,5～1,0 мкм).