Unter Dispergieren versteht man die Feinstverteilung eines festen Stoffes in flüssigem Medium. Beispiele sind die Dispersionen von wasserunlöslichen Farbstoffen (z.B. Dispersionsfarbstoffe) oder in einer Wasch- oder Lösungsmittelflotte dispergierte Schmutzpartikel.

Eine Suspension ist ein Gemisch aus einer Flüssigkeit und darin fein verteilte Partikel. Eine Suspension ist eine grobdisperse Dispersion und tendiert zur Sedimentation und Phasentrennung. In einer Dispersion können Primärteilchen, Agglomerate und Aggregate vorliegen. Agglomerate sind Teilchenverbände aus aneinandergelagerten, die re-dispergierbar sind. Aggregate sind Verbände aus verwachsenen Teilchen, welche nicht mehr oder nur sehr schwer re-dispergierbar sind.

• „grobe“ Suspensionen (Teilchengröße 0,1 mm bis 1 mm, z. B. Kreideschlamm)
• „feine“ Suspensionen (Teilchengröße 1 µm bis 100 µm, z. B. Kalkmilch)
• Noch feiner dispergierte Teilchen (kleiner als 1 µm) sind Dispersionen, kleiner 1 nm Molekulardispersionen.

Der Prozess der Dispergierung eines unlöslichen Pulvers in Wasser verläuft in 3 Schritten

1. Benetzung des Pulvers durch die Flüssigkeit – Ersetzen der Grenzfläche Fest-Luft durch die Grenzfläche Fest-Flüssig. Dies wird gefördert durch Tenside durch die Erniedrigung der Grenzflächenspannung. Beim Benetzen von Pulver penetriert die Flüssigkeit in die Poren des Agglomerates, verdrängt die darin eingeschlossene Luft und führt zu einer Zerteilung der Agglomerate.
2. Aufteilung der Teilchenanhäufung in Primärteilchen – Die Zerkleinerung der Aggregate erfolgt unter Einfluss mechanischer Energie, werden aber von Dispergiermitteln stark gefördert.
3. Stabilisierung der Dispersion um Agglomeration und Aggregation zu vermeiden. Dabei muss das Dispergiermittel aus der Lösung an der Grenzfläche des festen Partikel absorbiert werden. Die absorbierten ionischen Tenside bilden dann eine elektrische Barriere, die eine Annäherung der Teilchen behindern.

Dispergiermittel sind grenzflächenaktive Substanzen die sowohl hydrophile (wasserliebende) als auch hydrophobe (wasserabweisende) Eigenschaften aufweisen. Sie erleichtern das Dispergieren von Teilchen in Flüssigkeiten und erhöhen die Stabilität der Dispersionen. Besonders wirksam sind deshalb solche Dispergiermittel, die viele ionische Gruppen im Molekül enthalten, sie sogenannten Polyelektrolyte. Mit steigender Anzahl der hydrophilen Gruppen im Molekül nimmt allerdings die Absorption an und die stabilisierende Wirkung verringert sich.

In Abhängigkeit von zu stabilisierenden Substrat (Feststoff) ergeben sich für die dispergierende Wirkung der verschiedenen Dispergiermittel bestimmte Maxima, je nach Relation zwischen hydrophilen, hydrophoben und ionischen Gruppen.

Dispersionsfärbung

Dispersionsfarbstoffe sollen in der Färbeflotte als stabile Suspension feiner Teilchen vorliegen. Ohne einen Zusatz von Stabilisatoren sind solche Dispersionen nicht stabil. Es tritt Agglomeration ein und der Farbstoff setzt sich im Färbebad ab. Eine Dispergierung und Stabilisierung erfolgt entweder bereits bei der Farbstoffsynthese oder beim Feinvermahlen der fertigen Farbstoffe ein. Die Dispergierung erfolgt im sauren Medium. Dies hat den Zweck, die Feinverteilung der Farbstoffteilchen beim Trocknen des Farbstoffes und beim späteren Eintrag in die wässrige Flotte zu erhalten.

Werden diese stabilisierten Dispersionsfarbstoffe in Wasser dispergiert, so sinkt der pH-Wert durch die Verdünnung und die Dispersion kann instabil werden. Bei Dispersionsfärbungen ist deshalb darauf zu achten, dass die Dispersions-Farbstoffe immer in einem sauren Milieu dispergiert werden um die Dispersion stabil zu halten. Beim reduktiven Nachreinigen unterstützen Dispergiermittel das Auswaschen nicht fixierter Farbstoffe.

Küpenfärbung

Küpenfarbstoffe sind unlösliche Farbstoffe, solange sie nicht in der reduziert wasserlöslichen Leukoform vorliegen. Beim Ansetzen von Flotten mit Küpenfarbstoffe sind bereits vor der Zugabe des Farbstoffes Dispergiermittel zuzugeben. In der Nachwäsche unterstützen Dispergiermittel beim Oxidieren und Seifen das Auswaschen nicht fixierter Farbstoffe.

Auch Schwefelfarbstoffe sind Farbstoffpigmente und ähnlich dispergieren wie Küpenfarbstoffe

Dispergieren in der Wäsche

Überall wo in einem Waschprozess wasserunlösliche Feststoffe vorkommen, empfiehlt es sich Dispergatoren zum Einsatz zu bringen. Die Feststoffe können sein:

• In der Vorbehandlung:    Sengstaub, Schmutz, Metallabrieb, Oligomere von Synthesefasern
• In der Zwischenwäsche: feste Abbauprodukte aus dem Bleichprozess
• In der Nachwäsche:        Nichtfixierte unlösliche Farbstoffanteile oder Farbstoffpigmente