Adattato dalla 3a edizione, Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.
Il rayon è una fibra sintetica prodotta dalla cellulosa (pasta di legno) che è stata trattata chimicamente. Viene utilizzato da solo o in mischia con altre fibre sintetiche o naturali per realizzare tessuti resistenti, molto assorbenti e morbidi, che possono essere tinti con colori brillanti e duraturi.
La produzione del rayon ha avuto origine nella ricerca di una seta artificiale. Nel 1664, Robert Hooke, uno scienziato britannico noto per le sue osservazioni sulle cellule vegetali, predisse la possibilità di duplicare la seta con mezzi artificiali; quasi due secoli dopo, nel 1855, le fibre furono ricavate da una miscela di ramoscelli di gelso e acido nitrico. Il primo processo commerciale di successo fu sviluppato nel 1884 dall'inventore francese Hilaire de Chardonnet e nel 1891 gli scienziati britannici Cross e Bevan perfezionarono il processo della viscosa. Nel 1895, il rayon veniva prodotto commercialmente su scala piuttosto ridotta e il suo utilizzo crebbe rapidamente.
Metodi di produzione
Rayon è prodotto da una serie di processi, a seconda dell'uso previsto.
Nel processo di viscosa, la cellulosa derivata dalla pasta di legno viene immersa in una soluzione di idrossido di sodio e il liquido in eccesso viene spremuto per compressione per formare cellulosa alcalina. Le impurità vengono rimosse e, dopo essere stata sminuzzata in brandelli simili a briciole bianche lasciate stagionare per diversi giorni a temperatura controllata, la cellulosa alcalina triturata viene trasferita in un'altra vasca dove viene trattata con solfuro di carbonio per formare briciole di colore arancio dorato di xantato di cellulosa. Questi vengono sciolti in idrossido di sodio diluito per formare un liquido viscoso arancione chiamato viscosa. Diversi lotti di viscosa vengono miscelati per ottenere una qualità uniforme. La miscela viene filtrata e fatta maturare per diversi giorni di conservazione a temperatura e umidità rigidamente controllate. Viene quindi estruso attraverso ugelli metallici con fori sottili (filiere) in un bagno di circa il 10% di acido solforico. Può essere avvolto come un filo continuo (torte) o tagliato nelle lunghezze richieste e filato come cotone o lana. Il rayon viscosa viene utilizzato per realizzare capi di abbigliamento e tessuti pesanti.
Nel processo cuprammonio, utilizzata per realizzare tessuti serici e calze velate, la polpa di cellulosa disciolta nella soluzione di idrossido di sodio viene trattata con ossido di rame e ammoniaca. I filamenti escono dalle filiere in un imbuto rotante e vengono quindi stirati alla finezza richiesta dall'azione di un getto d'acqua.
Nei processi di viscosa e cuprammonio, la cellulosa viene ricostituita, ma l'acetato e il triacetato sono esteri della cellulosa e sono considerati da alcuni una classe separata di fibre. I tessuti in acetato sono noti per la loro capacità di assumere colori brillanti e di drappeggiare bene, caratteristiche che li rendono particolarmente desiderabili per l'abbigliamento. Le fibre corte di acetato sono utilizzate come riempitivi in cuscini, coprimaterassi e trapunte. I filati di triacetato hanno molte delle stesse proprietà dell'acetato, ma sono particolarmente apprezzati per la loro capacità di trattenere pieghe e pieghe negli indumenti.
Pericoli e loro prevenzione
I principali pericoli nel processo della viscosa sono le esposizioni al disolfuro di carbonio e all'idrogeno solforato. Entrambi hanno una varietà di effetti tossici a seconda dell'intensità e della durata dell'esposizione e dell'organo o degli organi colpiti; vanno da affaticamento e vertigini, irritazione respiratoria e sintomi gastrointestinali a profondi disturbi neuropsichiatrici, disturbi uditivi e visivi, profonda incoscienza e morte.
Inoltre, con un punto di infiammabilità inferiore a –30 °C e limiti di esplosività compresi tra 1.0 e 50%, il solfuro di carbonio presenta un elevato rischio di incendio ed esplosione.
Gli acidi e gli alcali utilizzati nel processo sono abbastanza diluiti, ma c'è sempre il pericolo dalla preparazione delle diluizioni appropriate e degli schizzi negli occhi. Le briciole alcaline prodotte durante il processo di triturazione possono irritare le mani e gli occhi dei lavoratori, mentre i fumi acidi e l'idrogeno solforato gassoso emanati dal bagno di filatura possono causare una cheratocongiuntivite caratterizzata da eccessiva lacrimazione, fotofobia e forte dolore oculare.
Mantenere le concentrazioni di solfuro di carbonio e solfuro di idrogeno al di sotto dei limiti di esposizione di sicurezza richiede un monitoraggio diligente come quello che può essere fornito da un apparecchio automatico di registrazione continua. Si consiglia una completa chiusura del macchinario con LEV efficiente (con prese a livello del pavimento poiché questi gas sono più pesanti dell'aria). I lavoratori devono essere formati nelle risposte di emergenza in caso di perdite e, oltre a essere dotati di adeguati dispositivi di protezione individuale, gli addetti alla manutenzione e alla riparazione devono essere attentamente istruiti e supervisionati per evitare livelli di esposizione non necessari.
I bagni e le strutture per lavare i piatti sono necessità piuttosto che semplici servizi. È auspicabile la sorveglianza medica mediante preposizionamento e visite mediche periodiche.