สารตัวกลางในการย้อมสีจากประเทศจีน: ซัพพลายเออร์และโรงงานชั้นนำด้านสีย้อมและเม็ดสีอินทรีย์
การจัดประเภทหลัก
โดยพิจารณาจากโครงสร้างทางเคมี สารตัวกลางในการย้อมสีสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภทหลักๆ ดังนี้:
เช่น ไนโตรเบนซีน อะนิลีน คลอโรเบนซีน เป็นต้น
เช่น โอ-ไนโตรโทลูอีน, พี-ไนโตรโทลูอีน เป็นต้น
เช่น 2-แนฟทอล, กรดเอช เป็นต้น
เช่น แอนทราควิโนน, 1-อะมิโนแอนทราควิโนน เป็นต้น
กระบวนการผลิตเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีหลายอย่าง โดยปฏิกิริยาที่พบได้บ่อยที่สุด ได้แก่:
สารตัวกลางในการผลิตสีย้อมถูกแปลงเป็นสีย้อมสำเร็จรูปได้อย่างไร?
กระบวนการตั้งแต่สารตัวกลางในการย้อมสีไปจนถึงสีย้อมสำเร็จรูปนั้นโดยพื้นฐานแล้วคือ... กระบวนการประกอบโมเลกุลโดยทั่วไป สารตัวกลางแต่ละชนิดมักขาดสีหรือความสามารถในการย้อมสี และต้องผ่านปฏิกิริยาเคมีหลายขั้นตอนเพื่อเชื่อมต่อ สร้างวงแหวน หรือดัดแปลง ทำให้เกิดโมเลกุลสีย้อมที่มีระบบโครโมฟอร์เฉพาะ จากนั้นโมเลกุลเหล่านี้จะถูกแปรรูปทางกายภาพเป็นสีย้อมเชิงพาณิชย์
กระบวนการนี้ประกอบด้วยสองขั้นตอนหลักๆ ดังนี้: สังเคราะห์ และ การค้าเราจะใช้สีย้อมสองประเภทที่สำคัญที่สุด (สีย้อมเอโซและสีย้อมแอนทราควิโนน) เป็นตัวอย่าง:
สีย้อมเอโซเป็นสีย้อมประเภทที่ผลิตและใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด คิดเป็นสัดส่วนประมาณ 60%–70% ของสีย้อมทั้งหมด โครงสร้างหลักของมันคือการก่อตัวของโครโมฟอร์ "–N=N–" (หมู่เอโซ)
ขั้นตอนที่ 1 – ปฏิกิริยาไดอะโซไนเซชัน: สารตัวกลางอะโรมาติกเอมีน (เช่น อะนิลีนและพี-ไนโตรอะนิลีน) ทำปฏิกิริยากับโซเดียมไนไตรต์และกรดไฮโดรคลอริกที่อุณหภูมิต่ำ (0–5°C) เพื่อสร้าง "เกลือไดอะโซ" ซึ่งเป็นสารตัวกลางที่มีปฏิกิริยาสูงมาก
ขั้นตอนที่ 2 – ปฏิกิริยาการเชื่อมต่อ: เกลือไดอะโซเนียมทำปฏิกิริยากับสารตัวกลางประเภทฟีนอลหรือเอมีน (เช่น 2-แนฟทอล, กรดไฮโดรคลอริก) ที่ค่า pH เฉพาะ เกลือไดอะโซเนียมจะเข้าโจมตีตำแหน่งที่ออกฤทธิ์บนวงแหวนอะโรมาติก ทำให้เกิดโมเลกุลของสีย้อมที่มีหมู่เอโซ
ส่วนใหญ่ใช้สำหรับสีย้อมแวทที่มีความคงทนสูง สีย้อมแบบกระจายตัว และสีย้อมกรด
ขั้นตอน – การควบแน่นและการปิดแบบวงแหวน: โดยอาศัยสารตัวกลางแอนทราควิโนน (เช่น แอนทราควิโนน, 1-อะมิโนแอนทราควิโนน) โมเลกุลหลายโมเลกุลจะถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกันโดยการเติมหมู่เอมีโนหรือหมู่ไฮดรอกซิล หรือผ่านปฏิกิริยาควบแน่น เพื่อสร้างโครงสร้างวงแหวนหลอมรวมที่ซับซ้อน
สำหรับสีย้อมกลุ่มฟทาโลไซยานีน (เช่น ฟทาโลไซยานีนบลู) สีย้อมกลุ่มซัลเฟอร์ และสีย้อมอื่นๆ ที่คล้ายกัน จำเป็นต้องใช้กระบวนการพิเศษ เช่น การสร้างสารเชิงซ้อนโลหะ (การแทรกไอออนโลหะ เช่น ทองแดงหรือโครเมียม เข้าไปในศูนย์กลางโมเลกุล) หรือ การซัลฟูไรเซชัน จำเป็นต้องมี
สีย้อมที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่เรียกว่า "สีย้อมดิบ" หรือ "เค้กกรอง" มีสิ่งเจือปนและมีอนุภาคขนาดใหญ่ ทำให้ไม่สามารถใช้งานได้โดยตรง ต้องผ่านกระบวนการแปรรูปทางกายภาพก่อน:
- 🧹 1. การกรองด้วยแรงดันและการล้าง การกำจัดเกลือ ผลพลอยได้ และสิ่งเจือปนที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่ท้าทายต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากก่อให้เกิดน้ำเสียที่มีเกลือสูงปริมาณมาก
- ⚙️ 2. การบดละเอียดและการโม่ การบดก้อนตะกอนในเครื่องบดทรายหรือเครื่องบดคอลลอยด์ เป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับสีย้อมกระจายตัว (ที่ใช้ในโพลีเอสเตอร์) ซึ่งต้องการบดอนุภาคให้ละเอียดระดับไมครอน (โดยทั่วไป 0.5–2 ไมครอน) โดยต้องเติมสารช่วยกระจายตัวในปริมาณมากเพื่อป้องกันการจับตัวเป็นก้อนระหว่างการย้อมที่อุณหภูมิสูง
- 🧪 3. การผสมและการกำหนดมาตรฐาน การเติมสารช่วย (เช่น สารกระจายตัว MF, โซเดียมลิกโนซัลโฟเนต และสารลดฝุ่น) การกำหนดมาตรฐานเกี่ยวข้องกับการเติมสารตัวเติมเพื่อปรับความเข้มของสี (ความสามารถในการย้อมสี) ให้เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน (เช่น 100%, 200%) เพื่อให้มั่นใจได้ว่าผลการย้อมสีมีความสม่ำเสมอในแต่ละล็อต
- 📦 4. การทำให้แห้งและการจัดทรง ผง: การอบแห้งแบบพ่นฝอยสำหรับหอคอย | ของเหลว: ผลิตโดยตรงเป็นสีย้อมเหลว (เหมาะสำหรับการย้อมอัตโนมัติ) | แบบเม็ด: ผลิตเป็นเม็ดเพื่อลดฝุ่นละออง
ถ้าเราเปรียบเทียบสีกับจาน: