Turşu boyaları, birbaşa boyalar və reaktiv boyalar hamısı suda həll olan boyalardır. 2001-ci ildə istehsal müvafiq olaraq 30.000 ton, 20.000 ton və 45.000 ton təşkil etmişdir. Lakin, uzun müddətdir ki, ölkəmin boya müəssisələri yeni struktur boyaların hazırlanmasına və tədqiqinə daha çox diqqət yetirir, boyaların sonrakı emalı ilə bağlı tədqiqatlar isə nisbətən zəif olub. Suda həll olan boyalar üçün geniş istifadə olunan standartlaşdırma reagentlərinə natrium sulfat (natrium sulfat), dekstrin, nişasta törəmələri, saxaroza, karbamid, naftalin formaldehid sulfonat və s. daxildir. Bu standartlaşdırma reagentləri tələb olunan möhkəmlik əldə etmək üçün orijinal boya ilə mütənasib şəkildə qarışdırılır, lakin onlar çap və boyama sənayesində müxtəlif çap və boyama proseslərinin ehtiyaclarını ödəyə bilmir. Yuxarıda qeyd olunan boya durulaşdırıcılarının qiyməti nisbətən aşağı olsa da, islanma və suda həll olma qabiliyyəti zəifdir, bu da beynəlxalq bazarın ehtiyaclarına uyğunlaşmağı çətinləşdirir və yalnız orijinal boyalar kimi ixrac edilə bilər. Buna görə də, suda həll olan boyaların kommersiyalaşdırılmasında boyaların islanma və suda həllolma qabiliyyəti təcili olaraq həll edilməli olan məsələlərdir və müvafiq əlavələrə etibar edilməlidir.

Boya islanma müalicəsi
Ümumiyyətlə, islanma səthdəki mayenin (qaz olmalıdır) başqa bir maye ilə əvəz olunmasıdır. Xüsusilə, toz və ya dənəvər səth qaz/bərk səth olmalıdır və islanma prosesi mayenin (suyun) hissəciklərin səthindəki qazı əvəz etməsidir. Göründüyü kimi, islanma səthdəki maddələr arasında fiziki bir prosesdir. Boyanın sonrakı emalında islanma tez-tez mühüm rol oynayır. Ümumiyyətlə, boya istifadə zamanı islanmalı olan toz və ya qranul kimi bərk hala gətirilir. Buna görə də, boyanın islanma qabiliyyəti tətbiq effektinə birbaşa təsir edəcəkdir. Məsələn, həll olma prosesi zamanı boyanın islanması çətindir və suyun üzərində üzməsi arzuolunmazdır. Bu gün boya keyfiyyəti tələblərinin davamlı olaraq yaxşılaşması ilə islanma performansı boyaların keyfiyyətini ölçən göstəricilərdən birinə çevrilmişdir. Suyun səth enerjisi 20℃-də 72,75mN/m3-dür ki, bu da temperaturun artması ilə azalır, bərk maddələrin səth enerjisi isə əsasən dəyişməz qalır, ümumiyyətlə 100mN/m3-dən aşağıdır. Adətən metallar və onların oksidləri, qeyri-üzvi duzlar və s. asanlıqla islanır. Yüksək səth enerjisi adlanan yaş. Bərk üzvi maddələrin və polimerlərin səth enerjisi ümumi mayelərin səth enerjisi ilə müqayisə edilə bilər ki, bu da aşağı səth enerjisi adlanır, lakin bərk hissəcik ölçüsü və məsaməlilik dərəcəsi ilə dəyişir. Hissəcik ölçüsü nə qədər kiçikdirsə, məsaməli əmələ gəlmə dərəcəsi də bir o qədər böyükdür və səth nə qədər yüksəkdirsə, ölçü substratdan asılıdır. Buna görə də, boyanın hissəcik ölçüsü kiçik olmalıdır. Boya müxtəlif mühitlərdə duzlama və üyütmə kimi kommersiya emalı ilə emal edildikdən sonra boyanın hissəcik ölçüsü daha incə olur, kristallıq azalır və kristal fazası dəyişir ki, bu da boyanın səth enerjisini yaxşılaşdırır və islanmasını asanlaşdırır.

Turşu boyalarının həllolma müalicəsi
Kiçik vanna nisbəti və davamlı boyama texnologiyasının istifadəsi ilə çap və boyama işlərində avtomatlaşdırma dərəcəsi davamlı olaraq yaxşılaşdırılıb. Avtomatik doldurucuların və pastaların meydana çıxması və maye boyaların tətbiqi yüksək konsentrasiyalı və yüksək stabilliyə malik boya likörlərinin və çap pastalarının hazırlanmasını tələb edir. Lakin, məişət boya məhsullarında, xüsusən də turşu boyalarında turşu, reaktiv və birbaşa boyaların həllolma qabiliyyəti cəmi 100 q/L-dir. Bəzi növlər hətta cəmi 20 q/L-dir. Boyanın həllolma qabiliyyəti boyanın molekulyar quruluşu ilə əlaqədardır. Molekulyar çəki nə qədər yüksək və sulfon turşusu qrupları nə qədər az olarsa, həllolma qabiliyyəti bir o qədər aşağı olur; əks halda isə bir o qədər yüksək olur. Bundan əlavə, boyaların kommersiya emalı son dərəcə vacibdir, o cümlədən boyanın kristallaşma metodu, üyüdülmə dərəcəsi, hissəcik ölçüsü, əlavələrin əlavə edilməsi və s. boyanın həllolma qabiliyyətinə təsir edəcək. Boyanın ionlaşması nə qədər asan olarsa, suda həllolma qabiliyyəti də bir o qədər yüksəkdir. Lakin ənənəvi boyaların kommersiyalaşdırılması və standartlaşdırılması çoxlu miqdarda elektrolitlərə, məsələn, natrium sulfat və duza əsaslanır. Suda çoxlu miqdarda Na+ boyanın suda həllolma qabiliyyətini azaldır. Buna görə də, suda həll olan boyaların həllolma qabiliyyətini artırmaq üçün əvvəlcə kommersiya boyalarına elektrolit əlavə etməyin.

Əlavələr və həllolma
⑴ Spirt birləşməsi və karbamid kosolventi
Suda həll olan boyalar müəyyən sayda sulfon turşusu qrupları və karboksilik turşu qrupları ehtiva etdiyindən, boya hissəcikləri sulu məhlulda asanlıqla dissosiasiya olunur və müəyyən miqdarda mənfi yük daşıyır. Hidrogen rabitəsi əmələ gətirən qrupu ehtiva edən birgə həlledici əlavə edildikdə, boya ionlarının səthində hidratlı ionların qoruyucu təbəqəsi əmələ gəlir ki, bu da boya molekullarının ionlaşmasını və həll olunmasını təşviq edərək həllolmanı yaxşılaşdırır. Dietilen glikol efiri, tiodietanol, polietilen glikol və s. kimi poliollar adətən suda həll olan boyalar üçün köməkçi həlledicilər kimi istifadə olunur. Boya ilə hidrogen rabitəsi yarada bildikləri üçün boya ionunun səthi hidratlı ionların qoruyucu təbəqəsi əmələ gətirir ki, bu da boya molekullarının aqreqasiyasının və molekullararası qarşılıqlı təsirinin qarşısını alır və boyanın ionlaşmasını və dissosiasiyasını təşviq edir.
⑵Qeyri-ion səthi aktiv maddə
Boyaya müəyyən bir qeyri-ion səthi aktiv maddənin əlavə edilməsi boya molekulları və molekullar arasındakı bağlayıcı qüvvəni zəiflədə, ionlaşmanı sürətləndirə və boya molekullarının suda yaxşı dispersiya qabiliyyətinə malik misellər əmələ gətirməsinə səbəb ola bilər. Qütb boyaları misellər əmələ gətirir. Həll olan molekullar həllolmanı yaxşılaşdırmaq üçün molekullar arasında uyğunluq şəbəkəsi yaradır, məsələn, polioksietilen efiri və ya efiri. Lakin, birgə həlledici molekulda güclü hidrofob qrup yoxdursa, boyanın əmələ gətirdiyi misel üzərində dispersiya və həllolma təsiri zəif olacaq və həllolma əhəmiyyətli dərəcədə artmayacaq. Buna görə də, boyalarla hidrofob bağlar yarada bilən aromatik halqalar olan həlledicilər seçməyə çalışın. Məsələn, alkilfenol polioksietilen efiri, polioksietilen sorbitan efir emulqatoru və polialkilfenilfenol polioksietilen efiri kimi digərləri.
⑶ liqnosulfonat dispersantı
Dispersant boyanın həllolma qabiliyyətinə böyük təsir göstərir. Boyanın quruluşuna uyğun olaraq yaxşı bir dispersant seçmək boyanın həllolma qabiliyyətini artırmağa çox kömək edəcəkdir. Suda həll olan boyalarda, boya molekulları arasında qarşılıqlı adsorbsiya (van der Waals qüvvəsi) və aqreqasiyanın qarşısını almaqda müəyyən rol oynayır. Liqnosulfonat ən təsirli dispersantdır və Çində bu barədə tədqiqatlar aparılır.
Dispers boyaların molekulyar quruluşu güclü hidrofilik qruplar ehtiva etmir, yalnız zəif polyar qruplar ehtiva edir, buna görə də yalnız zəif hidrofilik xüsusiyyətə malikdir və faktiki həllolma qabiliyyəti çox azdır. Əksər dispers boyalar suda yalnız 25℃ temperaturda həll ola bilər. 1～10mq/L.
Dispers boyaların həllolma qabiliyyəti aşağıdakı amillərlə bağlıdır:
Molekulyar Quruluş
“Dispers boyaların suda həllolma qabiliyyəti boya molekulunun hidrofob hissəsi azaldıqca və hidrofil hissəsi (polyar qrupların keyfiyyəti və miqdarı) artdıqca artır. Yəni, nisbətən kiçik nisbi molekulyar kütləyə və -OH və -NH2 kimi daha zəif polyar qruplara malik boyaların həllolma qabiliyyəti daha yüksək olacaq. Daha böyük nisbi molekulyar kütləyə və daha az zəif polyar qruplara malik boyaların həllolma qabiliyyəti nisbətən aşağıdır. Məsələn, Dispers Qırmızı (I), onun M=321, həllolma qabiliyyəti 25℃-də 0,1 mq/L-dən az, 80℃-də isə 1,2 mq/L-dir. Dispers Qırmızı (II), M=352, 25℃-də həllolma qabiliyyəti 7,1 mq/L, 80℃-də isə 240 mq/L-dir.”
Dispersant
Toz halında dispers boyalarda təmiz boyaların tərkibi ümumiyyətlə 40%-dən 60%-ə qədərdir, qalanları isə dispersantlar, toz keçirməyən maddələr, qoruyucu maddələr, natrium sulfat və s. Bunların arasında dispersant daha böyük bir paya malikdir.
Dispersant (diffuziya agenti) boyanın incə kristal dənəciklərini hidrofilik kolloid hissəciklərə çevirə və suda sabit şəkildə dağıda bilər. Kritik misel konsentrasiyası aşıldıqdan sonra misellər də əmələ gələcək ki, bu da kiçik boya kristal dənəciklərinin bir hissəsini azaldır. Misellərdə həll olduqda, sözdə "həll olma" fenomeni baş verir və bununla da boyanın həll olma qabiliyyəti artır. Üstəlik, dispersantın keyfiyyəti nə qədər yaxşı və konsentrasiyası nə qədər yüksək olarsa, həll olma və həll olma effekti bir o qədər böyükdür.
Qeyd etmək lazımdır ki, dispersantın müxtəlif strukturlu dispers boyalara həllolma təsiri fərqlidir və fərq çox böyükdür; dispersantın dispers boyalara həllolma təsiri suyun temperaturu artdıqca azalır ki, bu da suyun temperaturunun dispers boyalara təsiri ilə tam eynidir. Həllolma təsiri əksinədir.
Dispers boyanın və dispersantın hidrofob kristal hissəcikləri hidrofilik kolloid hissəciklər əmələ gətirdikdən sonra onun dispersiya stabilliyi əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşacaq. Üstəlik, bu boya kolloid hissəcikləri boyama prosesi zamanı boyaları "təmin edən" rolunu oynayır. Çünki həll olmuş vəziyyətdə olan boya molekulları lif tərəfindən udulduqdan sonra kolloid hissəciklərdə "saxlanılan" boya boyanın həll olma balansını qorumaq üçün vaxtında sərbəst buraxılacaq.
Dispersiya boyası dispersiyada
1-dispersant molekulu
2-Boyalı kristallit (həllolma)
3-dispersant misel
4-Boyalı tək molekul (həll olunmuş)
5-Boyalı taxıl
6-dispersant lipofil əsas
7-dispersant hidrofilik əsas
8-natrium ionu (Na+)
9-boya kristallitlərinin aqreqatları
Lakin, boya ilə dispersant arasındakı "uyğunluq" çox böyük olarsa, boya tək molekulunun "təchizatı" geridə qalacaq və ya "təklif tələbi üstələyir" fenomeni yaranacaq. Buna görə də, bu, birbaşa boyama sürətini azaldacaq və boyama faizini tarazlaşdıracaq, nəticədə boyama yavaşlayacaq və rəng açıq olacaq.
Göründüyü kimi, dispersantları seçərkən və istifadə edərkən yalnız boyanın dispersiya stabilliyi deyil, həm də boyanın rənginə təsiri nəzərə alınmalıdır.
(3) Boyama məhlulunun temperaturu
Dispers boyaların suda həllolma qabiliyyəti suyun temperaturu artdıqca artır. Məsələn, 80°C suda Dispers Sarı rənginin həllolma qabiliyyəti 25°C-dəkindən 18 dəfə çoxdur. 80°C suda Dispers Qırmızı rənginin həllolma qabiliyyəti 25°C-dəkindən 33 dəfə çoxdur. 80°C suda Dispers Mavi rənginin həllolma qabiliyyəti 25°C-dəkindən 37 dəfə çoxdur. Suyun temperaturu 100°C-dən yuxarı olarsa, dispers boyaların həllolma qabiliyyəti daha da artacaq.
Xüsusi bir xatırlatma: dispers boyaların bu həllolma xüsusiyyəti praktik tətbiqlərə gizli təhlükələr gətirəcək. Məsələn, boya mayesi qeyri-bərabər qızdırıldıqda, yüksək temperaturlu boya mayesi temperaturun aşağı olduğu yerə axır. Suyun temperaturu aşağı düşdükcə boya mayesi həddindən artıq doymuş olur və həll olmuş boya çökərək boya kristal dənəciklərinin böyüməsinə və həllolma qabiliyyətinin azalmasına səbəb olur və nəticədə boya udulması azalır.
(dörd) boya kristal forması
Bəzi dispers boyalar "izomorfizm" fenomeninə malikdir. Yəni, istehsal prosesindəki fərqli dispersiya texnologiyasına görə eyni dispers boya iynələr, çubuqlar, lopalar, qranullar və bloklar kimi bir neçə kristal forması əmələ gətirəcək. Tətbiq prosesində, xüsusən də 130°C-də boyama zamanı daha qeyri-sabit kristal forması daha sabit kristal formasına keçəcək.
Qeyd etmək lazımdır ki, daha sabit kristal formasının həllolma qabiliyyəti daha yüksək, daha az sabit kristal formasının isə nisbətən daha az həllolma qabiliyyəti var. Bu, boyanın udma sürətinə və udma faizinə birbaşa təsir edəcək.
(5) Hissəcik ölçüsü
Ümumiyyətlə, kiçik hissəcikləri olan boyalar yüksək həllolma qabiliyyətinə və yaxşı dispersiya stabilliyinə malikdir. Böyük hissəcikləri olan boyalar daha aşağı həllolma qabiliyyətinə və nisbətən zəif dispersiya stabilliyinə malikdir.
Hazırda məişətdə istifadə olunan dispers boyaların hissəcik ölçüsü ümumiyyətlə 0,5 ~ 2,0 μm-dir (Qeyd: batırma boyamasının hissəcik ölçüsü 0,5 ~ 1,0 μm tələb edir).