Disperzní barvení je klíčová technologie barvení hydrofobních syntetických vláken, především polyesteru (PES), acetátu, triacetátu a polypropylenu. Disperzní barviva jsou nerozpustná ve vodě, a proto se do barvicí lázně aplikují ve formě jemné disperze za použití dispergačních prostředků. Tento typ barvení je dominantní především při zpracování polyesterových textilií, které tvoří majoritu světové produkce vláken.
Charakteristika disperzních barviv
Disperzní barviva jsou malomolekulární organická barviva s nízkou rozpustností ve vodě, která se do vlákna dostávají difuzí při zvýšených teplotách, kdy dochází k dočasnému otevření struktury polymeru.
Základní vlastnosti disperzních barviv:
Nízká molekulová hmotnost pro snadný transport do vláken.
Hydrofobní charakter – neobsahují iontové skupiny.
Široké spektrum odstínů – živé, brilantní barvy s výbornou světlostálostí.
Dobrá stálost k praní a chemickému čištění, zejména u vysokomolekulárních typů.
Princip disperzního barvení
Disperzní barvení probíhá při zvýšené teplotě (většinou 120–130 °C), kdy dochází ke změknutí polyesteru (tzv. subplastický stav). Barvivo proniká do vláken difuzním mechanismem.
Kroky barvení:
Příprava disperze barviva – mletí barviva na velmi jemné částice (~1 μm) s pomocí dispergačních činidel.
Barvicí lázeň – obsahuje barvivo, dispergátor, změkčenou vodu, pufrovací činidla (octová/forová kyselina), popř. nosič.
Barvení – probíhá v autoklávu nebo HT (high temperature) zařízení.
Fixace – při teplotě 120–130 °C po dobu 30–60 minut.
Oplachování a redukční praní – odstraňuje nezafixované barvivo z povrchu vláken (např. pomocí hydrosulfitu sodného a sodného hydroxidu).
Technologie disperzního barvení
Existuje několik aplikačních metod:
Barvení za vysoké teploty (HT barvení) – standardní metoda pro PES vlákna, teplota až 130 °C.
Barvení s nosiči (carrier dyeing) – při nižší teplotě (~100 °C), s použitím nosičů (carrierů), které narušují krystalickou strukturu polyesteru.
Barvení za sucha (termofixace) – barvivo se nanese tiskem nebo impregnací a následně fixuje suchým teplem (170–210 °C).
Barvení mikrovlnami nebo superkritickým CO₂ – moderní technologie s nižší ekologickou zátěží.
Rozdělení disperzních barviv podle disperzibility a barvicí rychlosti
Disperzní barviva se dělí do tří tříd podle rychlosti barvení a stálobarevnosti:
Typ A (pomalu barvící) – pro termofixaci a barvení při nízkých teplotách.
Typ B (středně barvící) – univerzální použití.
Typ C (rychle barvící) – vhodné pro HT barvení, krátké cykly.
Výhody disperzního barvení
Výborné vybarvení polyesterových materiálů.
Brilantní a stálé odstíny.
Vysoká odolnost vůči světlu, praní i otěru.
Možnost použití pro tisk i plošné barvení.
Nevýhody a technologické výzvy
Nutnost vysokých teplot nebo použití nosičů.
Toxikologická rizika některých starších typů disperzních barviv (např. azobarviva, alergeny).
Nároky na odpadní vody – obsah chemikálií a zbytkových barviv vyžaduje účinné čištění.
Možnost barvového migrování při špatném oplachu a nedostatečné fixaci.
Ekologické aspekty a trendy
Současné trendy směřují ke zlepšení ekologického profilu disperzního barvení:
Použití barviv bez alergenních složek (bez disperzního modrého 1, 60 apod.).
Barvení v superkritickém CO₂ – bez vody, s výrazným snížením ekologické stopy.
Používání biologicky odbouratelných pomocných prostředků.
Uzavřené barvicí systémy s recirkulací vody.
Závěr
Disperzní barvení je zásadní technologií při zpracování syntetických vláken, zejména polyesteru, který dominuje světové výrobě textilu. Přes technologické nároky na zařízení a ekologickou kontrolu přináší výjimečné výsledky v oblasti barevnosti, trvanlivosti a univerzálnosti použití. Díky neustálému vývoji barviv a ekologických metod se tato technologie udržitelně adaptuje na současné požadavky trhu.
