Angepasst aus der 3. Auflage, Enzyklopädie der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes.
Rayon ist eine synthetische Faser, die aus chemisch behandelter Zellulose (Holzzellstoff) hergestellt wird. Es wird allein oder in Mischungen mit anderen synthetischen oder natürlichen Fasern verwendet, um Stoffe herzustellen, die stark, stark saugfähig und weich sind und die in brillanten, lang anhaltenden Farben gefärbt werden können.
Die Herstellung von Kunstseide hatte ihren Ursprung in der Suche nach einer künstlichen Seide. Im Jahr 1664 sagte Robert Hooke, ein britischer Wissenschaftler, der für seine Beobachtungen von Pflanzenzellen bekannt ist, die Möglichkeit voraus, Seide mit künstlichen Mitteln zu duplizieren; Fast zwei Jahrhunderte später, 1855, wurden Fasern aus einer Mischung von Maulbeerzweigen und Salpetersäure hergestellt. Das erste erfolgreiche kommerzielle Verfahren wurde 1884 von der französischen Erfinderin Hilaire de Chardonnet entwickelt, und 1891 perfektionierten die britischen Wissenschaftler Cross und Bevan das Viskoseverfahren. Bis 1895 wurde Rayon in ziemlich kleinem Maßstab kommerziell hergestellt, und seine Verwendung nahm schnell zu.
Produktionsmethoden
Rayon wird je nach Verwendungszweck durch eine Reihe von Verfahren hergestellt.
Im Viskoseverfahrenwird aus Zellstoff gewonnene Zellulose in einer Natronlauge eingeweicht und die überschüssige Flüssigkeit durch Verpressen herausgedrückt, um Alkalizellulose zu bilden. Verunreinigungen werden entfernt und nachdem sie in Stücke zerrissen wurden, die weißen Krümeln ähneln, die mehrere Tage bei kontrollierter Temperatur reifen gelassen wurden, wird die zerkleinerte Alkalizellulose in einen anderen Tank überführt, wo sie mit Schwefelkohlenstoff behandelt wird, um goldorange Krümel zu bilden Cellulosexanthogenat. Diese werden in verdünntem Natriumhydroxid gelöst, um eine viskose orangefarbene Flüssigkeit zu bilden, die als bezeichnet wird viskose. Verschiedene Viskose-Chargen werden gemischt, um eine einheitliche Qualität zu erhalten. Die Mischung wird filtriert und durch mehrtägige Lagerung bei streng kontrollierter Temperatur und Feuchtigkeit gereift. Anschließend wird es durch Metalldüsen mit feinen Löchern (Spinndüsen) in ein Bad aus etwa 10 %iger Schwefelsäure extrudiert. Es kann als Endlosfaden gewickelt (Kuchen) oder in die gewünschte Länge geschnitten und wie Baumwolle oder Wolle gesponnen werden. Viskose-Rayon wird zur Herstellung von Kleidung und schweren Stoffen verwendet.
Im Cuprammonium-Prozess, die zur Herstellung von seidenähnlichen Stoffen und hauchdünnen Strumpfwaren verwendet werden, wird der in der Natronlauge gelöste Zellstoff mit Kupferoxid und Ammoniak behandelt. Die Filamente kommen aus den Spinndüsen in einen Spinntrichter und werden dann durch die Einwirkung eines Wasserstrahls auf die erforderliche Feinheit verstreckt.
Bei den Viskose- und Kupferammoniumverfahren wird die Cellulose rekonstituiert, aber Acetat und Triacetat sind Ester der Cellulose und werden von einigen als separate Faserklasse angesehen. Acetatstoffe sind bekannt für ihre Fähigkeit, brillante Farben aufzunehmen und sich gut zu drapieren, Eigenschaften, die sie für Bekleidung besonders wünschenswert machen. Kurzfasern aus Acetat werden als Füllstoffe in Kissen, Matratzenauflagen und Steppdecken verwendet. Triacetat-Garne haben viele der gleichen Eigenschaften wie Acetat, sind aber besonders beliebt wegen ihrer Fähigkeit, Falten und Falten in Kleidungsstücken zu erhalten.
Gefahren und ihre Vermeidung
Die Hauptgefahren im Viskoseverfahren sind die Exposition gegenüber Schwefelkohlenstoff und Schwefelwasserstoff. Beide haben je nach Intensität und Dauer der Exposition und dem/den betroffenen Organ(en) unterschiedliche toxische Wirkungen; sie reichen von Müdigkeit und Schwindel, Reizungen der Atemwege und Magen-Darm-Beschwerden bis hin zu tiefgreifenden neuropsychiatrischen Störungen, Hör- und Sehstörungen, tiefer Bewusstlosigkeit und Tod.
Mit einem Flammpunkt unter –30 °C und Explosionsgrenzen zwischen 1.0 und 50 % birgt Schwefelkohlenstoff zudem ein hohes Brand- und Explosionsrisiko.
Die bei diesem Verfahren verwendeten Säuren und Laugen sind ziemlich verdünnt, aber es besteht immer die Gefahr, dass die richtigen Verdünnungen und Spritzer in die Augen hergestellt werden. Die während des Zerkleinerungsprozesses entstehenden alkalischen Krümel können die Hände und Augen der Arbeiter reizen, während die Säuredämpfe und Schwefelwasserstoffgase, die aus dem Spinnbad austreten, eine Kerato-Konjunktivitis verursachen können, die durch übermäßigen Tränenfluss, Photophobie und starke Augenschmerzen gekennzeichnet ist.
Um die Konzentrationen von Schwefelkohlenstoff und Schwefelwasserstoff unter den sicheren Expositionsgrenzen zu halten, ist eine sorgfältige Überwachung erforderlich, wie sie beispielsweise durch ein automatisches kontinuierliches Aufzeichnungsgerät bereitgestellt werden kann. Vollständige Einhausung der Maschinen mit effizientem LEV (mit Einlässen auf Bodenhöhe, da diese Gase schwerer als Luft sind) ist ratsam. Arbeiter müssen in Notfallmaßnahmen im Falle von Leckagen geschult werden, und zusätzlich zur Ausstattung mit angemessener persönlicher Schutzausrüstung müssen Wartungs- und Reparaturarbeiter sorgfältig geschult und beaufsichtigt werden, um unnötige Expositionen zu vermeiden.
Toiletten und Abwaschmöglichkeiten sind eher Notwendigkeiten als bloße Annehmlichkeiten. Ärztliche Überwachung durch Vorplatzierung und regelmäßige ärztliche Untersuchungen ist wünschenswert.