Löslichkeitsbehandlung von Säurefarbstoffen

Durch den Einsatz eines kleinen Flottenverhältnisses und eines kontinuierlichen Färbeverfahrens wurde der Automatisierungsgrad des Druckens und Färbens kontinuierlich verbessert, das Aufkommen automatischer Füllstoffe und Zellstoffmischungen sowie die Einführung flüssiger Farbstoffe erfordern die Herstellung hochkonzentrierter und hochstabiler Färbeflotten und Druckpasten. Derzeit beträgt die Löslichkeit von Säure-, Reaktiv- und Direktfarbstoffen in Haushaltsfarbstoffen jedoch nur etwa 100 g/L, insbesondere von Säurefarbstoffen, und bei einigen Sorten sogar nur etwa 20 g/L. Die Löslichkeit von Farbstoffen hängt mit der molekularen Struktur der Farbstoffe zusammen. Je größer das Molekulargewicht und je weniger Sulfonsäuregruppen, desto geringer ist die Löslichkeit; andernfalls ist die Löslichkeit umso höher. Darüber hinaus ist die kommerzielle Verarbeitung von Farbstoffen äußerst wichtig, einschließlich der Kristallisationsart, des Mahlgrades, der Partikelgröße und der Zugabe von Farbstoffzusätzen, die die Löslichkeit der Farbstoffe beeinflussen. Je leichter sich der Farbstoff ionisieren lässt, desto höher ist seine Wasserlöslichkeit. Die Kommerzialisierung und Standardisierung traditioneller Farbstoffe besteht jedoch darin, eine große Menge an Elektrolyten wie Yuanming-Pulver und Speisesalz aufzutragen. Eine große Menge Na+ im Wasser verringert die Löslichkeit von Farbstoffen in Wasser. Um die Löslichkeit wasserlöslicher Farbstoffe zu verbessern, wird daher zunächst kein Elektrolyt zu handelsüblichen Farbstoffen hinzugefügt.

 

Zusatzstoffe und Löslichkeit

 

(1) Alkoholverbindungen und Harnstoff-Colösungsmittel 

Da wasserlösliche Farbstoffe eine bestimmte Anzahl an Sulfonsäuregruppen und Carbonsäuregruppen enthalten, dissoziieren die Farbstoffpartikel in wässriger Lösung leicht und weisen eine bestimmte Menge negativer Ladungen auf. Wenn ein Colösungsmittel hinzugefügt wird, das eine wasserstoffbrückenbildende Gruppe enthält, bildet sich auf der Oberfläche des Farbstoffions eine hydratisierte Ionenschutzschicht, die die Ionisierung und Auflösung des Farbstoffmoleküls fördert und so die Löslichkeit verbessert. Als Colösungsmittel für wasserlösliche Farbstoffe werden üblicherweise Polyole wie Diethylenglykolether, Thiodiethanol, Polyethylenglykol usw. verwendet. Da sie Wasserstoffbrückenbindungen mit Farbstoffen bilden können, bildet die Oberfläche der Farbstoffionen eine Schutzschicht aus hydratisierten Ionen, die die molekulare Agglomeration des Farbstoffs und intermolekulare Wechselwirkungen verhindert und die Ionisierung und Dissoziation des Farbstoffs fördert.

 

(2) Nichtionische Tenside

Die Zugabe eines bestimmten nichtionischen Tensids zum Farbstoff kann die Bindungskraft zwischen den Farbstoffmolekülen und -molekülen schwächen, die Ionisierung beschleunigen und dazu führen, dass die Farbstoffmoleküle in Wasser Mizellen mit guter Dispergierbarkeit bilden. Polare Farbstoffe bilden Mizellen. Die lösungsvermittelnden Moleküle bilden Netzwerkkompatibilitäten zur Verbesserung der Löslichkeit, beispielsweise Polyoxyethylenether oder -ester. Fehlen jedoch starke hydrophobe Gruppen im Cosolvensmolekül, sind die dispergierenden und solubilisierenden Wirkungen auf die durch den Farbstoff gebildeten Mizellen schwach und die Löslichkeitsverbesserung ist nicht signifikant. Versuchen Sie daher, ein Lösungsmittel mit einem aromatischen Ring zu wählen, das eine hydrophobe Bindung mit dem Farbstoff eingehen kann. Zum Beispiel Alkylphenolpolyoxyethylenether, Polyoxyethylensorbitanester-Emulgator und andere wie Polyalkylphenylphenolpolyoxyethylenether.

 

(3) Lignosulfonat-Dispergiermittel

Das Dispergiermittel hat großen Einfluss auf die Löslichkeit des Farbstoffs. Die Wahl eines guten Dispergiermittels entsprechend der Struktur des Farbstoffs ist eine große Hilfe bei der Verbesserung der Löslichkeit des Farbstoffs. In wasserlöslichen Farbstoffen hat es eine bestimmte Wirkung, um die gegenseitige Adsorption (Van-der-Waals-Kraft) und Agglomeration zwischen Farbstoffmolekülen zu verhindern. Unter den Dispergiermitteln ist Ligninsulfonat das wirksamste, und es gibt hierzu inländische Studien.