Disperze hrají v textilním průmyslu klíčovou roli při aplikaci funkčních, barevných i ochranných úprav vláken a tkanin. Z hlediska chemie jde o vícefázový systém, kde jsou pevné nebo kapalné částice rozptýleny v kapalném médiu. V textilních aplikacích jsou disperze často nosiči barviv, pigmentů, polymerů, změkčovadel, hydrofobních nebo antimikrobiálních látek. Tento článek se zaměřuje na složení disperzí, jejich přípravu a konkrétní využití v technologii textilních úprav.

Definice a základní složení disperzí

Disperze je heterogenní směs alespoň dvou fází, typicky tvořená:

  • Dispergovanou fází – obvykle pevné částice (např. pigmenty, nanočástice, polymerní mikrokapsle) nebo kapky jiné kapaliny (např. silikonový olej).

  • Disperzním médiem – většinou voda, v některých případech organická rozpouštědla (např. alkoholy, glykoly).

  • Stabilizačními činidly (emulgátory, tenzidy, dispergátory) – zabraňují shlukování částic, např. polyakryláty, fosfáty nebo neiontové tenzidy.

  • Zahušťovadly a reologickými modifikátory – upravují viskozitu disperze pro lepší aplikovatelnost (např. karboxymethylcelulóza, xanthan, polyuretanové zahušťovadla).

Typy disperzí používaných v textilu

  • Pigmentové disperze – obsahují nerozpustné pigmenty (např. TiO₂, karbon black, organické pigmenty) používané v pigmentovém tisku a barvení.

  • Polymerní disperze – zahrnují akrylátové, styren-akrylátové, polyuretanové nebo PVAc disperze pro aplikaci povrchových úprav, např. změkčování, zpevňování, vodoodpudivost.

  • Hydrofobní disperze – na bázi fluoroalkylových polymerů, siloxanů nebo parafínů – slouží pro vodoodpudivé a oleofobní úpravy textilií.

  • Antimikrobiální disperze – obsahující nanočástice stříbra, zinku, mědi nebo organické biocidy (např. quaternární amoniové sloučeniny).

  • Funkční disperze s nanočásticemi – např. ZnO, TiO₂ pro UV ochranu, samočistící efekt nebo fotokatalytické vlastnosti.

Technologie aplikace disperzí v textilní výrobě

Disperze se do textilu aplikují různými metodami v závislosti na typu substrátu a požadovaném efektu:

  • Namáčení (padding) – textilie se ponoří do disperze a následně se odstraní přebytek pomocí foulardového stroje.

  • Nástřik (spray coating) – vhodný pro selektivní aplikaci disperzí na povrch.

  • Tisk (screen printing, inkjet printing) – využívá disperzí pigmentů nebo funkčních částic pro vytvoření vzoru nebo funkční vrstvy.

  • Nános (knife coating, roller coating) – vytváří silnější vrstvy disperzí, např. pro vodotěsné nebo reflexní úpravy.

  • In-situ polymerace v přítomnosti textilu – dispergované monomery polymerují přímo na povrchu vláken a vytvářejí trvale fixovanou funkční vrstvu.

Kritické faktory ovlivňující stabilitu a funkčnost disperzí

  • Velikost a distribuce částic – čím menší a rovnoměrnější částice, tím lepší krytí a stabilita. Nanočástice (1–100 nm) vykazují vyšší reaktivitu a transparentnost.

  • pH disperze – ovlivňuje stabilitu, reaktivitu a interakci s vlákny (např. při aplikaci na celulózová vlákna je vhodné mírně kyselé prostředí).

  • Teplotní stabilita – disperze musí být stabilní při zpracování (např. sušení nebo fixace při 150–180 °C).

  • Skladovatelnost a redispergovatelnost – některé disperze mají tendenci sedimentovat nebo se shlukovat při dlouhodobém skladování.

Konkrétní příklady aplikací disperzí v textilní praxi

  • Hydrofobní úprava outdoorových oděvů – použití vodných disperzí fluoroalkylových polymerů, které vytvářejí nízkoenergetický povrch a snižují smáčivost.

  • Pigmentový tisk na bavlnu – aplikace pigmentové disperze s binderem, fixovaná tepelně nebo chemicky bez nutnosti zapírání.

  • Antibakteriální roušky a obvazy – nanesení disperze s nanoAg nebo ZnO na netkané textilie pro eliminaci bakterií a virů.

  • Reflexní textilie – disperze obsahující skleněné mikrokuličky nebo metalické pigmenty zajišťují viditelnost za tmy.

  • UV-ochranné oděvy – aplikace disperzí s TiO₂ nebo ZnO částicemi, které absorbují a rozptylují UV záření.

Ekologické a technologické aspekty použití disperzí

Moderní vývoj směřuje ke snižování ekologického dopadu disperzí:

  • Vodné systémy namísto organických rozpouštědel – snižují emise VOC (volatile organic compounds).

  • Bezfluorové hydrofobní systémy – alternativy na bázi parafínů, vosků, siloxanů či dendrimerů.

  • Biologicky rozložitelné disperze – z polymerů na bázi kyseliny mléčné (PLA), škrobu nebo chitosanu.

  • Minimalizace množství potřebné k funkční úpravě – vývoj koncentrovaných disperzí s vyšší účinností při nižších dávkách.

Závěr

Disperze v textilu představují univerzální nástroj pro přenos funkčních vlastností do textilních substrátů – ať už se jedná o barvení, hydrofobní úpravu, antibakteriální efekt či fotokatalytické schopnosti. Klíčem k úspěšné aplikaci je optimalizace složení, velikosti částic, viskozity i aplikačních parametrů tak, aby byl zajištěn účinek, trvanlivost a zároveň nízký dopad na životní prostředí. Disperze jsou tak nedílnou součástí moderního textilního inženýrství a technologie pokročilých materiálů.