צבעי חומצה, צבעים ישירים וצבעים תגובתיים הם כולם צבעים מסיסים במים.התפוקה בשנת 2001 הייתה 30,000 טון, 20,000 טון ו-45,000 טון, בהתאמה.עם זאת, במשך זמן רב, מפעלי הצבע של ארצי הקדישו יותר תשומת לב לפיתוח ולמחקר של צבעים מבניים חדשים, בעוד שהמחקר על עיבוד שלאחר הצבעים היה חלש יחסית.ריאגנטים סטנדרטיזציה נפוצים עבור צבעים מסיסים במים כוללים נתרן סולפט (נתרן סולפט), דקסטרין, נגזרות עמילן, סוכרוז, אוריאה, נפתלין פורמלדהיד סולפונט, וכו'. ריאגנטים סטנדרטיזציה אלה מעורבבים עם הצבע המקורי בפרופורציה כדי להשיג את החוזק הנדרש Commodities, אך הם אינם יכולים לענות על הצרכים של תהליכי הדפסה וצביעה שונים בתעשיית הדפוס והצביעה.למרות שמדללי הצבעים הנ"ל הם בעלי עלות נמוכה יחסית, יש להם יכולת הרטבה ומסיסות במים ירודה, מה שמקשה על ההתאמה לצרכי השוק הבינלאומי וניתן לייצאם רק כצבעים מקוריים.לכן, במסחור של צבעים מסיסים במים, הרטבה ומסיסות המים של הצבעים הם נושאים שצריך לפתור בדחיפות, ולהסתמך על התוספים המתאימים.

טיפול הרטבה בצבע
בגדול, הרטבה היא החלפה של נוזל (צריך להיות גז) על פני השטח בנוזל אחר.באופן ספציפי, הממשק האבקה או הגרגירי צריך להיות ממשק גז/מוצק, ותהליך ההרטבה הוא כאשר נוזל (מים) מחליף את הגז על פני החלקיקים.ניתן לראות שהרטבה היא תהליך פיזיקלי בין חומרים על פני השטח.לאחר טיפול בצבע, הרטבה ממלאת לעתים קרובות תפקיד חשוב.בדרך כלל, הצבע מעובד למצב מוצק, כגון אבקה או גרגיר, אשר צריך להרטיב במהלך השימוש.לכן, יכולת ההרטבה של הצבע תשפיע ישירות על אפקט היישום.לדוגמה, במהלך תהליך הפירוק, הצבע קשה להרטיב ולא רצוי לצוף על המים.עם השיפור המתמיד של דרישות איכות הצבע כיום, ביצועי הרטבה הפכו לאחד המדדים למדידת איכות הצבעים.אנרגיית פני השטח של מים היא 72.75mN/m ב-20℃, אשר יורדת עם עליית הטמפרטורה, בעוד שאנרגיית פני השטח של מוצקים היא בעצם ללא שינוי, בדרך כלל מתחת ל-100mN/m.בדרך כלל מתכות ותחמוצות שלהן, מלחים אנאורגניים וכו' קל להרטיב, הנקרא אנרגיה משטח גבוהה.אנרגיית פני השטח של חומרים אורגניים מוצקים ופולימרים דומה לזו של נוזלים כלליים, הנקראת אנרגיית פני השטח נמוכה, אך היא משתנה עם גודל החלקיקים המוצקים ומידת הנקבוביות.ככל שגודל החלקיקים קטן יותר, מידת היווצרות הנקבוביות גדולה יותר והמשטח ככל שהאנרגיה גבוהה יותר, הגודל תלוי במצע.לכן, גודל החלקיקים של הצבע חייב להיות קטן.לאחר עיבוד הצבע בעיבוד מסחרי כגון המלחה וטחינה במדיות שונות, גודל החלקיקים של הצבע הופך עדין יותר, הגבישיות מצטמצמת ופאזה הגבישית משתנה, מה שמשפר את אנרגיית הפנים של הצבע ומקל על הרטבה.

טיפול במסיסות של צבעי חומצה
בעזרת שימוש ביחס אמבטיה קטן וטכנולוגיית צביעה מתמשכת, מידת האוטומציה בהדפסה וצביעה השתפרה ללא הרף.הופעתם של חומרי מילוי ומשחות אוטומטיות, והכנסת צבעים נוזליים מחייבים הכנת שירי צבע ומשחות הדפסה בריכוז גבוה וביציבות גבוהה.עם זאת, המסיסות של צבעים חומציים, תגובתיים וישירים במוצרי צבע ביתיים היא רק כ-100 גרם/ליטר, במיוחד עבור צבעי חומצה.זנים מסוימים הם אפילו רק כ-20 גרם/ליטר.מסיסותו של הצבע קשורה למבנה המולקולרי של הצבע.ככל שהמשקל המולקולרי גבוה יותר ופחות קבוצות חומצה סולפונית, כך המסיסות נמוכה יותר;אחרת, גבוה יותר.כמו כן, העיבוד המסחרי של הצבעים חשוב ביותר, לרבות שיטת ההתגבשות של הצבע, מידת הטחינה, גודל החלקיקים, הוספת תוספים ועוד, שישפיעו על מסיסות הצבע.ככל שקל יותר ליינן את הצבע, כך מסיסותו במים גבוהה יותר.עם זאת, המסחור והסטנדרטיזציה של צבעים מסורתיים מבוססים על כמות גדולה של אלקטרוליטים, כגון נתרן גופרתי ומלח.כמות גדולה של Na+ במים מפחיתה את מסיסות הצבע במים.לכן, כדי לשפר את המסיסות של צבעים מסיסים במים, תחילה אין להוסיף אלקטרוליט לצבעים מסחריים.

תוספים ומסיסות
⑴ תרכובת אלכוהול וממסת אוריאה
מכיוון שצבעים מסיסים במים מכילים מספר מסוים של קבוצות חומצה סולפונית וקבוצות חומצה קרבוקסילית, חלקיקי הצבע מתפרקים בקלות בתמיסה מימית ונושאים כמות מסוימת של מטען שלילי.כאשר מוסיפים את הממס המשותף המכיל את הקבוצה שיוצרת קשרי מימן, נוצרת שכבת הגנה של יונים hydrated על פני השטח של יוני הצבע, מה שמקדם את היינון וההתמוססות של מולקולות הצבע כדי לשפר את המסיסות.פוליאולים כגון דיאתילן גליקול אתר, תיודיאתנול, פוליאתילן גליקול וכו' משמשים בדרך כלל כממיסים עזר לצבעים מסיסים במים.מכיוון שהם יכולים ליצור קשר מימן עם הצבע, פני השטח של יון הצבע יוצרים שכבת הגנה של יונים hydrated, אשר מונעת את הצטברות ואינטראקציה בין-מולקולרית של מולקולות הצבע, ומקדמת את היינון והדיסוציאציה של הצבע.
⑵ חומר פעיל שטח לא יוני
הוספת חומר פעיל שטח לא-יוני מסוים לצבע יכולה להחליש את כוח הקישור בין מולקולות הצבע ובין המולקולות, להאיץ את היינון ולגרום למולקולות הצבע ליצור מיצלות במים, שיש להן פיזור טוב.צבעי קוטב יוצרים מיצלים.המולקולות המסיסות יוצרות רשת של תאימות בין המולקולות כדי לשפר את המסיסות, כגון פוליאוקסיאתילן אתר או אסטר.עם זאת, אם למולקולת הממס המשותף חסרה קבוצה הידרופוביה חזקה, השפעת הפיזור וההמסה על המיצל הנוצר מהצבע תהיה חלשה, והמסיסות לא תגדל באופן משמעותי.לכן, נסו לבחור ממסים המכילים טבעות ארומטיות שיכולות ליצור קשרים הידרופוביים עם צבעים.לדוגמה, אתר אלקילפנול פוליאוקסיאתילן, מתחלב פוליאוקסיאתילן סורביטן אסתר ואחרים כגון אתר פולי-אלקילפנילפנול פוליאוקסיאתילן.
⑶ חומר מפיץ ליגנוסולפונט
לחומר מפיץ השפעה רבה על מסיסות הצבע.בחירה בחומר פיזור טוב לפי מבנה הצבע תעזור מאוד לשיפור מסיסות הצבע.בצבעים מסיסים במים, הוא ממלא תפקיד מסוים במניעת ספיחה הדדית (כוח ואן דר ואלס) והצטברות בין מולקולות צבע.ליגנוסולפונט הוא חומר הפיזור היעיל ביותר, ויש מחקרים על כך בסין.
המבנה המולקולרי של צבעים מפוזרים אינו מכיל קבוצות הידרופיליות חזקות, אלא רק קבוצות קוטביות חלשות, ולכן יש לו רק הידרופיליות חלשה, והמסיסות בפועל קטנה מאוד.רוב הצבעים המפוזרים יכולים להתמוסס רק במים בטמפרטורה של 25℃.1 ~ 10 מ"ג/ליטר.
המסיסות של צבעים מפוזרים קשורה לגורמים הבאים:
מבנה מולקולרי
"המסיסות של צבעים מפוזרים במים עולה ככל שהחלק ההידרופובי של מולקולת הצבע פוחת והחלק ההידרופילי (איכות וכמות הקבוצות הקוטביות) עולה.כלומר, המסיסות של צבעים בעלי מסה מולקולרית יחסית קטנה וקבוצות קוטביות חלשות יותר כמו -OH ו-NH2 תהיה גבוהה יותר.לצבעים עם מסה מולקולרית יחסית גדולה יותר ופחות קבוצות קוטביות חלשות יש מסיסות נמוכה יחסית.לדוגמה, Disperse Red (I), שלו M=321, המסיסות היא פחות מ-0.1mg/L ב-25℃, והמסיסות היא 1.2mg/L ב-80℃.פיזור אדום (II), M=352, מסיסות ב-25℃ היא 7.1mg/L, ומסיסות ב-80℃ היא 240mg/L.
חומר פיזור
בצבעי פיזור אבקת, תכולת הצבעים הטהורים היא בדרך כלל 40% עד 60%, והשאר הם חומרי פיזור, חומרי הגנה נגד אבק, חומרי הגנה, נתרן גופרתי וכו'. ביניהם, חומר הפיזור מהווה חלק גדול יותר.
חומר הפיזור (חומר הדיפוזיה) יכול לצפות את גרגרי הגביש העדינים של הצבע לחלקיקים קולואידים הידרופיליים ולפזר אותו ביציבות במים.לאחר חריגה מריכוז המיצל הקריטי, יווצרו גם מיצלות, שיפחיתו חלק מגרגרי הגביש הזעירים של הצבע.מומס במיצלות, מתרחשת תופעת "המסה" המכונה, ובכך מגדילה את מסיסות הצבע.יתרה מכך, ככל שאיכותו של חומר הפיזור טוב יותר וככל שהריכוז גבוה יותר, כך השפעת ההמסה וההמסה גדלה.
יש לציין כי השפעת המסיסות של חומר פיזור על צבעי פיזור של מבנים שונים שונה, וההבדל גדול מאוד;השפעת ההמסה של חומר פיזור על צבעי פיזור פוחתת עם עליית טמפרטורת המים, וזהה בדיוק להשפעת טמפרטורת המים על צבעי פיזור.השפעת המסיסות הפוכה.
לאחר שחלקיקי הגביש ההידרופוביים של הצבע הפיזור והחומר המפיץ יוצרים חלקיקים קולואידים הידרופיליים, יציבות הפיזור שלו תשתפר משמעותית.יתר על כן, חלקיקים קולואידיים צבעוניים אלה ממלאים את התפקיד של "אספקת" צבעים במהלך תהליך הצביעה.מכיוון שלאחר שמולקולות הצבע במצב מומס נספגות בסיבים, הצבע ה"מאוחסן" בחלקיקים הקולואידים ישתחרר בזמן כדי לשמור על איזון הפירוק של הצבע.
מצב פיזור הצבע בפיזור
מולקולה 1-מפזרת
גבישי 2-צבע (מיסוס)
מיסלה בעלת 3 פיזור
מולקולה בודדת 4-צבע (מומסת)
5-צבע דגן
בסיס ליפופילי 6 מתפזר
בסיס הידרופילי 7 מתפזר
יון 8 נתרן (Na+)
9 אגרגטים של גבישי צבע
עם זאת, אם ה"לכידות" בין הצבע לחומר הפיזור גדול מדי, ה"היצע" של מולקולת הצבע הבודדת יפגר מאחור או תופעת ה"היצע עולה על הביקוש".לכן, זה יפחית ישירות את קצב הצביעה ויאזן את אחוז הצביעה, וכתוצאה מכך צביעה איטית וצבע בהיר.
ניתן לראות כי בעת בחירה ושימוש בחומרי פיזור יש להתייחס לא רק ליציבות הפיזור של הצבע, אלא גם להשפעה על צבע הצבע.
(3) טמפרטורת תמיסת צביעה
המסיסות של צבעי פיזור במים עולה עם העלייה בטמפרטורת המים.לדוגמה, המסיסות של Disperse Yellow במים של 80 מעלות צלזיוס היא פי 18 מזו של 25 מעלות צלזיוס.המסיסות של Disperse Red במים של 80 מעלות צלזיוס היא פי 33 מזו של 25 מעלות צלזיוס.המסיסות של Disperse Blue במים של 80 מעלות צלזיוס היא פי 37 מזו של 25 מעלות צלזיוס.אם טמפרטורת המים עולה על 100 מעלות צלזיוס, מסיסות הצבעים המפוזרים תגדל עוד יותר.
הנה תזכורת מיוחדת: תכונת המסה הזו של צבעי פיזור תביא סכנות נסתרות ליישומים מעשיים.לדוגמה, כאשר משקה הצבע מחומם בצורה לא אחידה, משקה הצבע עם טמפרטורה גבוהה זורם למקום בו הטמפרטורה נמוכה.ככל שטמפרטורת המים יורדת, משקה הצבע הופך להיות רווי-על, והצבע המומס ישקע, מה שיגרום לצמיחת גרגרי גביש צבע ולירידה במסיסות., וכתוצאה מכך ספיגת צבע מופחתת.
(ארבע) צורת גביש צבע
לחלק מהצבעים המפוזרים יש את התופעה של "איזומורפיזם".כלומר, אותו צבע פיזור, בשל טכנולוגיית הפיזור השונה בתהליך הייצור, יווצר מספר צורות גבישיות, כגון מחטים, מוטות, פתיתים, גרגירים ובלוקים.בתהליך היישום, במיוחד בצביעה ב-130 מעלות צלזיוס, צורת הגביש הלא יציבה תשתנה לצורת הגביש היציבה יותר.
ראוי לציין שלצורת הגביש היציבה יותר יש מסיסות גדולה יותר, ולצורת הגביש הפחות יציבה יש מסיסות פחותה יחסית.זה ישפיע ישירות על קצב ספיגת הצבע ואחוז ספיגת הצבע.
(5) גודל החלקיקים
בדרך כלל, לצבעים עם חלקיקים קטנים יש מסיסות גבוהה ויציבות פיזור טובה.לצבעים עם חלקיקים גדולים מסיסות נמוכה יותר ויציבות פיזור גרועה יחסית.
נכון לעכשיו, גודל החלקיקים של צבעי פיזור ביתי הוא בדרך כלל 0.5 ~ 2.0 מיקרומטר (הערה: גודל החלקיקים של צביעת טבילה דורש 0.5 ~ 1.0 מיקרומטר).