Poliéster teñido en masa (dope-dyed)
Un método de coloración que fija el color dentro de la fibra cuando esta todavía está fundida, desploma la huella de agua y energía y eleva la solidez desde la raíz.
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El teñido en masa (en inglés «solution dyeing»; en el sector también «dope-dyeing» o «spin dyeing») aporta el color al poliéster no en la fase de tejido —de punto o de calada— ni de hilo, sino antes de que exista la fibra, mientras el polímero sigue fundido. El colorante es un pigmento predispersado en una resina portadora en forma de granulado concentrado (masterbatch), que se dosifica en la masa fundida de PET en una proporción controlada, justo antes de la hilera (spinneret). El filamento sale de la hilera ya coloreado y no pasa después por tintorería. Todo lo que se deriva de esta única diferencia — la solidez, el balance de agua y energía y la flexibilidad comercial — es el objeto de este artículo.
Química del masterbatch: ¿qué pigmento, en qué cantidad y por qué dentro de un portador?
El colorante no es aquí una materia colorante soluble, sino un pigmento insoluble. Las partículas de pigmento se muelen muy finas para no obstruir los orificios estrechos de la hilera (típicamente en torno a 0,3 mm) ni los filtros; la práctica industrial mantiene el tamaño de partícula por debajo de 0,5 µm. El pigmento se dispersa de forma homogénea con dispersantes dentro de una resina portadora compatible con el poliéster (casi siempre PET o un poliéster muy próximo); ese masterbatch concentrado se diluye después en la masa fundida principal. La dosificación típica ronda el 1-5 % de masterbatch en peso, según el tono objetivo. La función de la resina portadora es distribuir el pigmento partícula a partícula, sin aglomeración, y asegurar la uniformidad del color a lo largo del filamento y la hilabilidad.
La elección del pigmento está limitada por la resistencia térmica: la masa fundida de hilatura del PET se sitúa entre 270 y 290 °C, y el pigmento debe soportar esa temperatura sin descomponerse ni desviar el color. Por eso el teñido en masa recurre a pigmentos inorgánicos de alto rendimiento (por ejemplo óxidos de hierro, negro de humo/carbon black, dióxido de titanio, tonos a base de cobalto/cromo) y a pigmentos orgánicos termoestables seleccionados; ese límite químico es también el origen de las restricciones de tono que se describen más abajo.
El proceso paso a paso y la comparación con el teñido convencional
En el teñido en masa la cadena es corta: masterbatch coloreado + chip (granza) de PET natural → mezcla en masa fundida → hilera → filamento POY/FDY coloreado → texturizado, tejeduría de punto o de calada. La vía convencional, en cambio, hila primero la fibra en crudo, la transforma en tela y después la tiñe con colorante disperso a unos 130 °C y bajo presión en una máquina jet/HT; el lavado reductor (reductive clearing) y los enjuagues retiran el colorante superficial mal retenido. Es decir, el teñido en masa adelanta la decisión de color y elimina por completo el proceso húmedo con toda su carga de agua, productos químicos y aguas residuales.
| Parámetro | Teñido en masa (dope-dyed) | Teñido disperso convencional |
|---|---|---|
| Fase en que se aporta el color | En la masa fundida, antes de que exista la fibra | Después de formarse la fibra o la tela |
| Colorante | Pigmento insoluble (masterbatch) | Colorante disperso, soluble o dispersable |
| Temperatura típica | Masa fundida de hilatura ~270-290 °C | Baño de tintura ~130 °C, bajo presión |
| Dosificación / aplicación | ~1-5 % de masterbatch, antes de la hilera | Baño de tintura + carrier y productos químicos auxiliares |
| Agua de tintura | Prácticamente cero | Aproximadamente 50-100+ L/kg de fibra |
| Lavado reductor / aguas residuales | No es necesario | Necesario; carga de aguas residuales coloreadas |
| Distribución del color | Homogénea del núcleo a la superficie en toda la sección | Difundida sobre todo en la zona superficial o cortical |
¿Por qué la solidez es superior? El mecanismo
La razón de la solidez superior es física, no mágica. En el teñido disperso la materia colorante difunde hacia el interior desde la superficie de la fibra con el calor y se concentra en gran medida cerca de la superficie; al recalentarse (por ejemplo con el planchado o un termofijado posterior) puede volver a migrar. En el teñido en masa, en cambio, el pigmento queda embebido en la matriz polimérica desde el núcleo hasta la superficie de la sección, atrapado mecánicamente: no hay capa superficial que pueda migrar. Los fotones UV, el cloro y el detergente solo alcanzan la superficie; la mayor parte de la masa de color queda resguardada. Por eso la decoloración, el sangrado y la transferencia por frote disminuyen de forma marcada.
Valores de solidez y métodos de ensayo
La diferencia se ve con claridad en los ensayos normalizados. La solidez a la luz se mide según ISO 105-B02 bajo lámpara de arco de xenón y se informa en la escala de lanas azules de 1 a 8; el poliéster teñido en masa alcanza típicamente valores altos, de 7-8. La solidez al lavado se evalúa según ISO 105-C06 y se expresa en la escala de grises de 1 a 5; ahí el resultado típico es 4-5. La resistencia al agua clorada o de piscina se ensaya según ISO 105-E03, y el frote en seco y en húmedo (crocking) según ISO 105-X12; como el pigmento está embebido, también en estos métodos suelen obtenerse notas altas. Nota: la escala de la luz va de 1 a 8 y las de solidez en húmedo y al frote, de 1 a 5; conviene no confundirlas.
Agua, energía y aguas residuales: el contexto del ACV
La mayor ganancia está en la eliminación del proceso húmedo. El teñido convencional de poliéster consume aproximadamente 50-100+ litros de agua por kilogramo de fibra; en el teñido en masa el agua de tintura es prácticamente nula. Las fuentes indican que esa agua de tintura y las aguas residuales coloreadas pueden eliminarse por completo, y que la energía de la etapa de tintura puede bajar en torno al 40-60 % según la fuente. Las declaraciones del sector citan a menudo cerca del 80 % de ahorro de agua y reducciones notables de CO2.
Advertencia importante: esos porcentajes dependen del límite del sistema y del punto de referencia (baseline) con el que se comparan. Algunas declaraciones cubren solo la etapa de tintura y otras todo el ciclo de vida de la cuna a la puerta; comparar con una tintorería antigua o poco eficiente puede hacer que el ahorro parezca mayor de lo que es. En una decisión de ingeniería conviene exigir siempre datos de ACV transparentes, preferiblemente verificados por terceros, o una medición piloto en la propia planta. Combinada con chip reciclado (rPET), la fibra teñida en masa puede alcanzar una de las huellas más bajas entre las fibras sintéticas coloreadas.
Restricciones: MOQ, flexibilidad de tono y cambios tardíos
- Cantidad mínima de pedido (MOQ) por color: el coste de preparación del masterbatch y de cambio en la línea de hilatura es alto; el método solo resulta económico con volúmenes medios o grandes por color. No es adecuado para partidas pequeñas y multicolor.
- Paleta de tonos más estrecha: como solo pueden usarse pigmentos termoestables, la paleta es más estrecha que en el teñido disperso; los tonos muy brillantes o fluorescentes y algunos negros muy profundos resultan exigentes.
- En la cadena de suministro no cabe un cambio de color tardío: el color queda fijado en el nacimiento del hilo; la revisión de tono a mitad de temporada o el prototipado rápido no son prácticos y el tiempo de desarrollo se alarga.
- La coincidencia exacta con Pantone es más difícil: el ajuste fino con un sistema pigmentario está más limitado que la regulación de un baño de tintura; la aprobación exige una muestra de chip coloreado en lugar de una muestra de color de laboratorio (lab dip).
- Su terreno más fuerte: tonos básicos de alto volumen como el negro, el azul marino y el gris, y aplicaciones como el textil técnico o de exterior, los uniformes y los forros, en las que la solidez es crítica y la paleta es limitada.
En resumen, el teñido en masa traslada la decisión de color al principio de la producción y elimina el proceso húmedo: la ganancia es una solidez superior a la luz, al lavado y al cloro, junto con un gran ahorro de agua, energía y aguas residuales; el precio es un compromiso de volumen por color y una flexibilidad de tono más estrecha. El encargo idóneo es aquel que puede comprometerse desde el principio con un tono de alto volumen y crítico en solidez.