산성 염료, 직접 염료 및 반응성 염료는 모두 수용성 염료입니다.2001년 생산량은 각각 3만톤, 2만톤, 4만5천톤이었다.그러나 오랫동안 우리 나라의 염료 기업은 새로운 구조용 염료의 개발과 연구에 더 많은 관심을 기울인 반면 염료의 후가공에 대한 연구는 상대적으로 약했습니다.수용성 염료에 일반적으로 사용되는 표준화 시약으로는 황산나트륨(황산나트륨), 덱스트린, 전분 유도체, 자당, 우레아, 나프탈렌 포름알데히드 술포네이트 등이 있습니다. 그러나 그들은 인쇄 및 염색 산업에서 다양한 인쇄 및 염색 공정의 요구를 충족시킬 수 없습니다.위에서 언급한 염료 희석제는 상대적으로 가격이 저렴하지만 습윤성과 수용성이 낮아 국제 시장의 요구에 적응하기 어렵고 원래 염료로만 수출할 수 있습니다.따라서 수용성 염료의 상용화에 있어서 염료의 습윤성과 수용성은 시급히 해결해야 할 문제이며 해당 첨가제에 의존해야 한다.

염료 습윤성 처리
대체로 습윤은 표면의 유체(기체여야 함)를 다른 유체로 대체하는 것입니다.구체적으로, 분말 또는 과립 계면은 기체/고체 계면이어야 하며, 습윤 과정은 입자 표면의 기체를 액체(물)로 대체하는 것이다.젖음은 표면의 물질 사이의 물리적 과정임을 알 수 있습니다.염료 후처리에서 습윤은 종종 중요한 역할을 합니다.일반적으로 염료는 분말 또는 과립과 같은 고체 상태로 가공되며 사용 중에 적셔야 합니다.따라서 염료의 습윤성은 적용 효과에 직접적인 영향을 미칩니다.예를 들어, 용해 과정에서 염료가 젖기 어렵고 물에 뜨는 것은 바람직하지 않다.오늘날 염료 품질 요구 사항이 지속적으로 개선됨에 따라 습윤 성능은 염료 품질을 측정하는 지표 중 하나가 되었습니다.물의 표면 에너지는 20℃에서 72.75mN/m로 온도가 증가함에 따라 감소하는 반면 고체의 표면 에너지는 기본적으로 변하지 않으며 일반적으로 100mN/m 이하입니다.일반적으로 금속과 그 산화물, 무기염 등은 습윤하기 쉽고 표면 에너지가 높다.고체 유기물과 고분자의 표면 에너지는 일반 액체와 비슷한 수준으로 낮은 표면 에너지라 불리지만 고체 입자의 크기와 다공성 정도에 따라 달라진다.입자 크기가 작을수록 다공성 형성 정도가 크며 표면 에너지가 높을수록 크기는 기판에 따라 다릅니다.따라서 염료의 입자 크기는 작아야 한다.염료가 다른 매체에서 염석 및 분쇄와 같은 상업적 가공으로 처리된 후 염료의 입자 크기가 미세해지고 결정성이 감소하며 결정상이 변경되어 염료의 표면 에너지를 향상시키고 습윤을 용이하게 합니다.

산성 염료의 용해도 처리
작은 욕비와 연속 염색 기술을 사용하여 인쇄 및 염색의 자동화 정도가 지속적으로 향상되었습니다.자동 충진제 및 페이스트의 출현과 액상 염료의 도입으로 인해 고농도 및 고안정성 염료 용액 및 날염 페이스트의 준비가 필요합니다.그러나 국내 염료제품에서 산성, 반응성, 직접염료의 용해도는 약 100g/L에 불과하며, 특히 산성염료의 경우 더욱 그러하다.일부 품종은 약 20g/L에 불과합니다.염료의 용해도는 염료의 분자 구조와 관련이 있습니다.분자량이 높을수록 술폰산 그룹이 적을수록 용해도는 낮아집니다.그렇지 않으면 더 높습니다.또한 염료의 결정화 방법, 분쇄 정도, 입자 크기, 첨가제 첨가 등 염료의 용해도에 영향을 미치는 염료의 상업적 가공은 매우 중요합니다.염료가 이온화되기 쉬울수록 물에 대한 용해도가 높아집니다.그러나 기존 염료의 상업화 및 표준화는 황산나트륨, 염 등 다량의 전해질을 기반으로 하고 있다.물에 Na+가 많으면 물에 대한 염료의 용해도가 감소합니다.따라서 수용성 염료의 용해도를 향상시키기 위해서는 먼저 시중의 염료에 전해액을 첨가하지 않는다.

첨가제 및 용해도
⑴ 알코올 화합물 및 요소 공용매
수용성 염료는 특정 수의 술폰산기와 카르복실산기를 함유하고 있기 때문에 염료 입자는 수용액에서 쉽게 해리되고 일정량의 음전하를 띤다.수소결합 형성기를 포함하는 공용매를 첨가하면 염료 이온의 표면에 수화된 이온 보호막이 형성되어 염료 분자의 이온화 및 용해를 촉진하여 용해도를 향상시킨다.디에틸렌 글리콜 에테르, 티오디에탄올, 폴리에틸렌 글리콜 등과 같은 폴리올은 일반적으로 수용성 염료의 보조 용매로 사용됩니다.염료와 수소결합을 형성할 수 있기 때문에 염료 이온의 표면은 수화된 이온의 보호막을 형성하여 염료 분자의 응집 및 분자간 상호 작용을 방지하고 염료의 이온화 및 해리를 촉진합니다.
⑵비이온 계면활성제
염료에 특정 비이온성 계면활성제를 첨가하면 염료 분자 사이 및 분자 사이의 결합력이 약해지고 이온화를 가속화하며 염료 분자가 물에서 미셀을 형성하여 분산성이 좋습니다.극성 염료는 미셀을 형성합니다.가용화 분자는 폴리옥시에틸렌 에테르 또는 에스테르와 같이 용해도를 향상시키기 위해 분자 사이에 상용화 네트워크를 형성합니다.그러나 공용매 분자에 강한 소수성기가 없으면 염료가 형성한 마이셀에 대한 분산 및 가용화 효과가 약하고 용해도가 크게 증가하지 않는다.따라서 염료와 소수성 결합을 형성할 수 있는 방향족 고리를 포함하는 용매를 선택하십시오.예를 들면, 알킬페놀폴리옥시에틸렌에테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄에스테르계 유화제, 폴리알킬페닐페놀폴리옥시에틸렌에테르 등을 들 수 있다.
⑶ 리그노술포네이트 분산제
분산제는 염료의 용해도에 큰 영향을 미칩니다.염료의 구조에 따라 좋은 분산제를 선택하면 염료의 용해도 향상에 큰 도움이 됩니다.수용성 염료에서는 염료 분자 간의 상호 흡착(반 데르 발스 힘) 및 응집을 방지하는 특정 역할을 합니다.Lignosulfonate는 가장 효과적인 분산제이며 중국에서 이에 대한 연구가 있습니다.
분산 염료의 분자 구조는 강한 친수성 그룹을 포함하지 않고 약한 극성 그룹만을 포함하므로 친수성이 약할 뿐이며 실제 용해도는 매우 작습니다.대부분의 분산 염료는 25℃의 물에만 용해됩니다.1~10mg/L.
분산 염료의 용해도는 다음 요소와 관련이 있습니다.
분자 구조
“분산 염료의 물에 대한 용해도는 염료 분자의 소수성 부분이 감소하고 친수성 부분(극기의 질과 양)이 증가함에 따라 증가합니다.즉, 상대 분자량이 상대적으로 작고 -OH 및 -NH2와 같은 약한 극성 그룹을 가진 염료의 용해도가 더 높을 것입니다.상대 분자량이 크고 약한 극성 그룹이 적은 염료는 용해도가 상대적으로 낮습니다.예를 들어 Disperse Red(I)는 M=321이고 용해도는 25℃에서 0.1mg/L 미만이고 용해도는 80℃에서 1.2mg/L입니다.Disperse Red (II), M=352, 25℃에서의 용해도는 7.1mg/L, 80℃에서의 용해도는 240mg/L입니다.
분산제
분말형 분산염료에서 순수 염료의 함량은 일반적으로 40~60%이며 나머지는 분산제, 방진제, 보호제, 황산나트륨 등이다.
분산제(확산제)는 염료의 미세한 결정립을 친수성 콜로이드 입자로 코팅하여 물에 안정적으로 분산시킬 수 있습니다.임계 미셀 농도를 초과한 후 미셀도 형성되어 작은 염료 결정 입자의 일부를 감소시킵니다.마이셀에 용해되어 소위 "가용화" 현상이 발생하여 염료의 용해도를 높입니다.또한 분산제의 품질이 좋고 농도가 높을수록 가용화 및 가용화 효과가 커집니다.
다른 구조의 분산 염료에 대한 분산제의 가용화 효과는 다르며 그 차이는 매우 큽니다.분산 염료에 대한 분산제의 가용화 효과는 수온이 증가함에 따라 감소하며 이는 분산 염료에 대한 수온의 영향과 정확히 동일합니다.용해도의 효과는 반대입니다.
분산 염료의 소수성 결정 입자와 분산제가 친수성 콜로이드 입자를 형성하면 분산 안정성이 크게 향상됩니다.또한, 이러한 염료 콜로이드 입자는 염색 과정에서 염료를 "공급"하는 역할을 합니다.용해된 상태의 염료 분자가 섬유에 흡수된 후 콜로이드 입자에 "저장된" 염료는 염료의 용해 균형을 유지하기 위해 시간이 지나면 방출됩니다.
분산액 중의 분산염료의 상태
1-분산제 분자
2-Dye 결정체(가용화)
3-분산 미셀
4-Dye 단분자(용해)
5-염료 곡물
6-분산 친유성 베이스
7-분산 친수성 베이스
8-나트륨 이온(Na+)
염료 결정체의 9-집합체
그러나 염료와 분산제 사이의 "응집력"이 너무 크면 염료 단일 분자의 "공급"이 뒤처지거나 "공급이 수요를 초과"하는 현상이 발생합니다.따라서 염색 속도를 직접 줄이고 염색 비율의 균형을 유지하여 염색 속도가 느리고 색상이 옅어집니다.
분산제를 선택하고 사용할 때 염료의 분산 안정성뿐만 아니라 염료의 색상에 미치는 영향도 고려해야 함을 알 수 있다.
(3) 염색액 온도
분산 염료의 물에 대한 용해도는 수온이 증가함에 따라 증가합니다.예를 들어, Disperse Yellow의 용해도는 80°C 물에서 25°C 물의 18배입니다.80°C 물에서 Disperse Red의 용해도는 25°C 물에서 33배입니다.80°C 물에서 Disperse Blue의 용해도는 25°C 물의 37배입니다.수온이 100℃를 넘으면 분산염료의 용해도는 더욱 높아진다.
여기에 특별한 알림이 있습니다. 분산 염료의 이러한 용해 특성은 실제 적용에 숨겨진 위험을 가져올 것입니다.예를 들어, 염색액이 불균일하게 가열되면 온도가 높은 염색액이 온도가 낮은 곳으로 흐른다.수온이 낮아지면 염료액이 과포화되고 용해된 염료가 침전되어 염료 결정립이 성장하고 용해도가 감소합니다., 염료 흡수가 감소합니다.
(4) 염료 결정형
일부 분산 염료에는 "동형 현상" 현상이 있습니다.즉, 동일한 분산 염료는 제조 공정의 분산 기술이 다르기 때문에 바늘, 막대, 플레이크, 과립 및 블록과 같은 여러 결정 형태를 형성합니다.응용 공정에서 특히 130°C에서 염색할 때 더 불안정한 결정 형태가 더 안정적인 결정 형태로 변경됩니다.
더 안정한 결정 형태는 더 큰 용해도를 갖고 덜 안정한 결정 형태는 상대적으로 더 적은 용해도를 갖는다는 점은 주목할 가치가 있습니다.이것은 염료 흡수율과 염료 흡수율에 직접적인 영향을 미칩니다.
(5) 입자 크기
일반적으로 입자가 작은 염료는 용해도가 높고 분산 안정성이 좋습니다.입자가 큰 염료는 용해도가 낮고 분산 안정성이 상대적으로 떨어집니다.
현재 국내 분산 염료의 입자 크기는 일반적으로 0.5~2.0μm입니다(참고: 딥 염색의 입자 크기는 0.5~1.0μm 필요).