สารตัวกลางสำหรับกระบวนการผลิตเม็ดสี

สารตัวกลางในการผลิตเม็ดสีส่วนใหญ่แบ่งประเภทตามโครงสร้างทางเคมี โดยสารตัวกลางที่มีเบนซีนเป็นองค์ประกอบหลัก แนฟทาลีนเป็นองค์ประกอบหลัก และแอนทราควิโนนเป็นองค์ประกอบหลัก คิดเป็นประมาณ 95% ของผลิตภัณฑ์ทั้งหมด คุณสมบัติของสารตัวกลางแต่ละชนิดแตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการใช้งานและคุณภาพของเม็ดสีขั้นสุดท้าย

1. สารตัวกลางที่มีเบนซีนเป็นองค์ประกอบหลัก: วัตถุดิบหลักได้แก่ เบนซีน โทลูอีน และคลอโรเบนซีน โดยแต่ละโมเลกุลจะมีวงแหวนเบนซีนเป็นองค์ประกอบ สารตัวกลางที่เป็นตัวอย่างได้แก่ 3,3'-ไดคลอโรเบนซิดีน พี-ไนโตรอะนิลีน กรด 2,3 และ KD ที่มีสีแดงเป็นองค์ประกอบหลัก

ลักษณะเด่นและการใช้งานหลัก: ปริมาณการผลิตสูงสุดและต้นทุนค่อนข้างต่ำ

ใช้สำหรับสังเคราะห์สีเอโซที่มีประสิทธิภาพสูงสุด (สีเหลือง ส้ม และแดง) โดยมีช่วงสีที่กว้าง แต่บางชนิดมีความคงทนปานกลาง

2. สารตัวกลางที่มีแนฟทาลีนเป็นองค์ประกอบหลัก: วัตถุดิบหลักคือแนฟทาลีน โดยแต่ละโมเลกุลประกอบด้วยวงแหวนแนฟทาลีน สารตัวกลางที่สำคัญได้แก่ 2-แนฟทอล, 2,3-กรด, กรดทอร์พอร์, กรดเจ และกรดเอช

ลักษณะสำคัญและการใช้งาน: มีหมู่กรดซัลโฟนิกอยู่ในโครงสร้าง มักละลายได้ในด่าง

ใช้ในการสังเคราะห์สีฟีนอลเอโซและสีที่เป็นกรดบางชนิด ทำให้ได้สีสันสดใส

3. สารตัวกลางที่มีโครงสร้างแอนทราควิโนน: วัตถุดิบหลักคือแอนทราซีน โดยแต่ละโมเลกุลประกอบด้วยโครงสร้างแอนทราควิโนน สารตัวกลางที่สำคัญ ได้แก่ แอนทราควิโนน 1-อะมิโนแอนทราควิโนน และกรดโบรโมอะซิติก

คุณลักษณะหลักและการใช้งาน: มีคุณสมบัติในการต้านทานแสงที่ดีเยี่ยม แต่ราคาสูงกว่า

ใช้ในการผลิตสีลดแอนทราควิโนนประสิทธิภาพสูงและสีที่เป็นกรด ซึ่งมีคุณสมบัติทนต่อแสงและความร้อนได้อย่างดีเยี่ยม

4. สารตัวกลางประสิทธิภาพสูงประเภทเฮเทอโรไซคลิกและสารตัวกลางอื่นๆ: วัตถุดิบหลัก ได้แก่ ฟทาลิกแอนไฮไดรด์ ยูเรีย ฟทาโลไนไตรล์ และไซยานูริกคลอไรด์ ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีเฮเทอโรไซคลิก เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน และกำมะถัน สารตัวกลางที่เป็นตัวอย่าง ได้แก่ ฟทาโลไซยานีน ควินาคริดอน เพอรีลีนเตตระคาร์บอกซิลิกแอนไฮไดรด์ และ DPP (ไพร์โรโลไพร์โรลไดโอน)

ลักษณะสำคัญและการใช้งาน: มีโครงสร้างซับซ้อนที่สุด สังเคราะห์ได้ยาก และมีประสิทธิภาพสูงสุด

ใช้ในการผลิตสีฟทาโลไซยานีน (เช่น ฟทาโลไซยานีนสีน้ำเงิน/เขียว) และสีอินทรีย์คุณภาพสูงประสิทธิภาพเยี่ยม (เช่น ควินาคริดอนแดงและดีพีพีแดง) ซึ่งมีคุณสมบัติทนต่อสภาพอากาศและความร้อนได้ดีเยี่ยม ทำให้เป็นตัวเลือกที่นิยมใช้ในสีรถยนต์และหมึกพิมพ์คุณภาพสูง

การ "แยกสาขา" ของเม็ดสีและสีย้อมส่วนใหญ่เริ่มต้นในขั้นตอนการสังเคราะห์ขั้นปลาย:

1. 1. ข้อกำหนดในขั้นตอนการสังเคราะห์ที่แตกต่างกัน: แม้ว่าทั้งสองกระบวนการจะเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาต่างๆ เช่น ไดอะโซไนเซชันและคัปปลิง แต่การสังเคราะห์เม็ดสีมีข้อกำหนดที่เข้มงวดกว่าในเรื่องรูปแบบผลึกและรูปร่างอนุภาค เนื่องจากสิ่งนี้ส่งผลโดยตรงต่อเฉดสี ความสามารถในการปกปิด และความเข้มของสีของเม็ดสี

2. 2. การเติมสี (ขั้นตอนสำคัญ): แม้ว่าจะสามารถบดสารตั้งต้นของสีและเติมสารช่วยได้ แต่ "กากที่เหลือจากการสังเคราะห์สี" จะต้องผ่านกระบวนการเติมสีพิเศษ ซึ่งรวมถึง:

การควบคุมรูปแบบผลึก: ด้วยตัวทำละลายเฉพาะหรือการบำบัดด้วยความร้อน โมเลกุลของเม็ดสีจะถูกสร้างขึ้นเป็นรูปแบบผลึกที่เสถียรเฉพาะ (เช่น รูปแบบผลึก α และ β ของสีน้ำเงินฟทาโลไซยานีน)

การปรับสภาพพื้นผิว: มีการเติมเรซิน สารลดแรงตึงผิว ฯลฯ เพื่อเคลือบผิวของอนุภาคสี ป้องกันการจับตัวเป็นก้อน และปรับปรุงการกระจายตัวและคุณสมบัติทางรีโอโลจีในหมึกหรือสารเคลือบ

การบดละเอียดพิเศษ: ละเอียดกว่าการบดสีย้อมทั่วไป ทำให้มั่นใจได้ว่าเม็ดสีจะให้ผลลัพธ์สีที่สมบูรณ์แบบในตัวกลางที่ใช้

ยกตัวอย่างเช่น สีฟทาโลไซยานีนบลูที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย:

สารตัวกลางหลัก: ฟทาลิกแอนไฮไดรด์, ​​ยูเรีย, คิวปรัสคลอไรด์

การสังเคราะห์: สารตัวกลางเหล่านี้จะควบแน่นในตัวทำละลายอินทรีย์เพื่อผลิตคอปเปอร์ฟทาโลไซยานีนดิบ (ซึ่งมีสีน้ำเงินอยู่แล้ว)

การสร้างเม็ดสี: คอปเปอร์ฟทาโลไซยานีนดิบต้องผ่านกระบวนการพิเศษ เช่น การละลายด้วยกรดหรือการบดด้วยเกลือ เพื่อเปลี่ยนอนุภาคขนาดใหญ่และจับตัวเป็นก้อนให้กลายเป็นเม็ดสีน้ำเงินขนาดนาโนในรูปแบบผลึกเฉพาะ ก่อนที่จะสามารถนำไปใช้ในการผลิตสีรถยนต์ หมึกพิมพ์ ฯลฯ ได้

ดังนั้น เมื่อคุณได้ยินคำว่า "สารตัวกลางของเม็ดสี" คุณสามารถเข้าใจได้ว่าหมายถึง "สารตัวกลางของสีย้อม" ที่ใช้ในการผลิตเม็ดสีโดยเฉพาะ โดยกระบวนการต่อมาจะเน้นไปที่คุณสมบัติเฉพาะของการใช้งานของเม็ดสี (ความคงทนต่อแสง การกระจายตัว รูปทรงผลึก)