La sezione sulla tintura è adattata dal contributo di AK Niyogi alla terza edizione dell'Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.
Tintura
La tintura comporta una combinazione chimica o una potente affinità fisica tra il colorante e la fibra del tessuto. Viene utilizzata un'ampia varietà di coloranti e processi, a seconda del tipo di tessuto e del prodotto finale desiderato.
Classi di coloranti
Coloranti acidi o basici si usano in un bagno di acido debole per lana, seta o cotone. Alcuni coloranti acidi vengono utilizzati dopo aver mordenzato le fibre con ossido metallico, acido tannico o bicromati. Coloranti diretti, che non sono veloci, vengono utilizzati per la tintura di lana, viscosa e cotone; sono tinti a ebollizione. Per tingere tessuti di cotone con coloranti allo zolfo, il bagno di tintura viene preparato incollando il colorante con carbonato di sodio e solfuro di sodio e acqua calda. Anche questa tintura viene effettuata a ebollizione. Per tingere il cotone con coloranti azoici, il naftolo viene sciolto in soda caustica acquosa. Il cotone viene impregnato con la soluzione del naftossido di sodio che si forma, e viene poi trattato con una soluzione di un composto diazoico per sviluppare il colorante nel materiale. Coloranti al tino sono trasformati in leuco-composti con idrossido di sodio e idrosolfito di sodio; questa tintura viene eseguita a una temperatura compresa tra 30 e 60 ºC. Coloranti dispersi sono utilizzati per la tintura di tutte le fibre sintetiche che sono idrofobe. Per consentire l'azione dei coloranti dispersi è necessario utilizzare agenti rigonfianti o veicoli di natura fenolica. Coloranti minerali sono pigmenti inorganici che sono sali di ferro e cromo. Dopo l'impregnazione, vengono precipitati per aggiunta di soluzione alcalina calda. Coloranti reattivi per il cotone si usano in un bagno caldo o freddo di carbonato di sodio e sale comune.
Preparazione dei tessuti per la tintura
I processi preparatori prima della tintura dei tessuti di cotone consistono nella seguente sequenza di passaggi: il tessuto viene fatto passare attraverso una cesoia per tagliare le fibre poco aderenti e quindi, per completare il processo di rifilatura, viene passato rapidamente su una fila di fiamme a gas e il le scintille si estinguono facendo passare il materiale attraverso una cassetta dell'acqua. La sbozzimatura si effettua facendo passare il tessuto in una soluzione di diastasi che asporta completamente la bozzima. Per rimuovere altre impurità, viene strofinato in un kier con idrossido di sodio diluito, carbonato di sodio o olio rosso di tacchino per 8-12 ore ad alta temperatura e pressione.
Per i tessuti colorati si usa un kier aperto e si evita l'idrossido di sodio. La colorazione naturale del tessuto viene rimossa mediante soluzione di ipoclorito nelle fosse di sbianca, dopodiché il tessuto viene aerato, lavato, declorato mediante una soluzione di bisolfito di sodio, lavato nuovamente e sgrassato con acido cloridrico o solforico diluito. Dopo un accurato lavaggio finale, il tessuto è pronto per il processo di tintura o stampa.
Processo di tintura
La tintura viene eseguita in una maschera o macchina per imbottiture, in cui il tessuto viene fatto passare attraverso una soluzione colorante stazionaria preparata sciogliendo la polvere colorante in un prodotto chimico adatto e quindi diluendo con acqua. Dopo la tintura, il tessuto viene sottoposto a un processo di finissaggio.
Tintura del nylon
La preparazione delle fibre di poliammide (nylon) per la tintura comporta purga, qualche forma di trattamento di fissaggio e, in alcuni casi, candeggio. Il trattamento adottato per la sgrassatura dei tessuti in poliammide dipende principalmente dalla composizione della pezzatura utilizzata. Le bozzime idrosolubili a base di alcol polivinilico o acido poliacrilico possono essere rimosse strofinando in un liquido contenente sapone e ammoniaca o Lissapol N o detergente simile e carbonato di sodio. Dopo la purga, il materiale viene risciacquato accuratamente ed è quindi pronto per la tintura o la stampa, solitamente in una macchina per tintura a jigger o a verricello.
Tintura della lana
La lana grezza viene prima strofinata mediante il processo di emulsionamento, in cui vengono utilizzati sapone e una soluzione di carbonato di sodio. L'operazione viene effettuata in una lavatrice costituita da un lungo trogolo provvisto di rastrelli, doppiofondo e, all'uscita, strizzatori. Dopo un accurato lavaggio, la lana viene sbiancata con acqua ossigenata o con anidride solforosa. Se si utilizza quest'ultimo, le merci umide vengono lasciate esposte al gas di anidride solforosa durante la notte. Il gas acido viene neutralizzato facendo passare il tessuto in un bagno di carbonato di sodio, quindi viene accuratamente lavato. Dopo la tintura, la merce viene risciacquata, idroestratta ed asciugata.
Rischi nella tintura e loro prevenzione
Incendio ed esplosione
I rischi di incendio riscontrati in una tintoria sono i solventi infiammabili utilizzati nei processi e alcuni coloranti infiammabili. Dovrebbero essere forniti impianti di stoccaggio sicuri per entrambi: magazzini adeguatamente progettati costruiti con materiali resistenti al fuoco con un davanzale rialzato e a rampa sulla porta in modo che il liquido che fuoriesce sia contenuto all'interno della stanza e impedito di fluire in un luogo dove può essere incendiato. È preferibile che negozi di questo tipo siano situati all'esterno dell'edificio principale della fabbrica. Se grandi quantità di liquidi infiammabili sono conservate in serbatoi all'esterno dell'edificio, l'area del serbatoio deve essere montata per contenere il liquido che fuoriesce.
Disposizioni analoghe dovrebbero essere prese quando il combustibile gassoso utilizzato sulle macchine bruciapelo è ottenuto da una frazione di petrolio leggero. L'impianto di produzione del gas e gli impianti di stoccaggio dell'alcool di petrolio volatile dovrebbero essere preferibilmente all'esterno dell'edificio.
Rischi chimici
Molte fabbriche usano soluzioni di ipoclorito per lo sbiancamento; in altri, l'agente sbiancante è cloro gassoso o polvere sbiancante che rilascia cloro quando viene caricato nel serbatoio. In entrambi i casi, i lavoratori possono essere esposti a livelli pericolosi di cloro, un irritante per la pelle e gli occhi e un pericoloso irritante del tessuto polmonare che causa edema polmonare ritardato. Per limitare la fuoriuscita di cloro nell'atmosfera dei lavoratori, le vasche di sbiancamento dovrebbero essere progettate come recipienti chiusi dotati di sfiati che limitino la fuoriuscita di cloro in modo da non superare i livelli massimi di esposizione raccomandati. I livelli di cloro atmosferico devono essere controllati periodicamente per garantire che il limite di esposizione non venga superato.
Le valvole e gli altri controlli del serbatoio da cui viene fornito il cloro liquido alla tintoria dovrebbero essere controllati da un operatore competente, poiché le possibilità di una perdita incontrollata potrebbero essere disastrose. Quando si deve entrare in un recipiente che ha contenuto cloro o qualsiasi altro gas o vapore pericoloso, devono essere prese tutte le precauzioni consigliate per il lavoro in luoghi confinati.
L'uso di alcali e acidi corrosivi e il trattamento dei tessuti con liquore bollente espongono i lavoratori al rischio di ustioni e scottature. Sia l'acido cloridrico che l'acido solforico sono ampiamente utilizzati nei processi di tintura. La soda caustica viene utilizzata per lo sbiancamento, la mercerizzazione e la tintura. I trucioli del materiale solido volano e creano pericoli per i lavoratori. Anche l'anidride solforosa, che viene utilizzata nello sbiancamento, e il disolfuro di carbonio, che viene utilizzato come solvente nel processo della viscosa, possono inquinare il laboratorio. Gli idrocarburi aromatici come il benzolo, il toluolo e lo xilolo, le nafte solventi e le ammine aromatiche come i coloranti all'anilina sono sostanze chimiche pericolose alle quali i lavoratori possono essere esposti. Il diclorobenzene viene emulsionato con acqua con l'ausilio di un agente emulsionante e viene utilizzato per la tintura delle fibre di poliestere. LEV è essenziale.
Molti coloranti sono irritanti per la pelle che causano dermatiti; inoltre, i lavoratori sono tentati di utilizzare dannose miscele di agenti abrasivi, alcalini e sbiancanti per rimuovere le macchie di colore dalle mani.
I solventi organici utilizzati nelle lavorazioni e per la pulizia delle macchine possono essi stessi provocare dermatiti o rendere la pelle vulnerabile all'azione irritante delle altre sostanze nocive utilizzate. Inoltre, possono essere la causa della neuropatia periferica, ad esempio il metil butil chetone (MBK). Alcuni coloranti, come la rodamina B, il magenta, la β-naftilammina e alcune basi come la dianisidina, sono risultati cancerogeni. L'uso della β-naftilammina è stato generalmente abbandonato nei coloranti, che sono discussi più ampiamente altrove in questo Enciclopedia.
Oltre ai materiali in fibra e ai loro contaminanti, l'allergia può essere causata dall'imbozzimatura e persino dagli enzimi utilizzati per rimuovere l'imbozzimatura.
Devono essere forniti DPI adeguati, compresi i dispositivi di protezione degli occhi, per prevenire il contatto con questi pericoli. In determinate circostanze, quando devono essere utilizzate creme barriera, è necessario prestare attenzione per garantire che siano efficaci per lo scopo e che possano essere rimosse con il lavaggio. Nella migliore delle ipotesi, tuttavia, la protezione che forniscono raramente è così affidabile come quella offerta da guanti adeguatamente progettati. Gli indumenti protettivi devono essere puliti a intervalli regolari e, se spruzzati o contaminati da sostanze coloranti, devono essere sostituiti con indumenti puliti alla prima occasione. Dovrebbero essere forniti servizi igienici per lavarsi, fare il bagno e cambiarsi, e i lavoratori dovrebbero essere incoraggiati a usarli; l'igiene personale è particolarmente importante per i lavoratori della tintoria. Sfortunatamente, anche quando tutte le misure di protezione sono state prese, alcuni lavoratori risultano così sensibili agli effetti di queste sostanze che il trasferimento ad altro lavoro è l'unica alternativa.
incidenti
Gravi ustioni si sono verificate quando del liquore bollente è stato introdotto accidentalmente in un kier in cui un operaio stava sistemando il panno da trattare. Ciò può verificarsi quando una valvola viene aperta accidentalmente o quando il liquore caldo viene scaricato in un condotto di scarico comune da un'altra autoclave del poligono ed entra nell'autoclave occupata attraverso un'uscita aperta. Quando un lavoratore si trova all'interno di un kier per qualsiasi scopo, l'ingresso e l'uscita devono essere chiusi, isolando quell'kier dagli altri kier sul poligono. Se il dispositivo di chiusura è azionato da una chiave, dovrebbe essere trattenuto dal lavoratore che potrebbe essere ferito da un'immissione accidentale di liquido caldo fino a quando non lascia la nave.
Stampa
La stampa viene eseguita su una macchina da stampa a rulli. Il colorante o pigmento viene addensato con amido o trasformato in emulsione che, nel caso dei colori a pigmento, viene preparata con un solvente organico. Questa pasta o emulsione viene ripresa dai rulli incisi che stampano il materiale e il colore viene successivamente fissato nell'ager o nella macchina di polimerizzazione. La tela stampata riceve quindi il trattamento di finitura appropriato.
Stampa a umido
La stampa a umido viene eseguita con sistemi di tintura simili a quelli utilizzati nella tintura, come la stampa al tino e la stampa fibroreattiva. Questi metodi di stampa vengono utilizzati solo per il tessuto 100% cotone e per il rayon. I rischi per la salute associati a questo tipo di stampa sono gli stessi discussi sopra.
Stampa a pigmenti a base solvente
I sistemi di stampa a base di solventi utilizzano grandi quantità di solventi come l'acqua ragia minerale nel sistema di ispessimento. I maggiori pericoli sono:
- Infiammabilità. I sistemi di addensamento contengono fino al 40% di solventi e sono altamente infiammabili. Devono essere conservati con estrema cautela in aree adeguatamente ventilate e dotate di messa a terra elettrica. È inoltre necessario prestare attenzione nel trasferimento di questi prodotti per evitare di creare scintille dovute all'elettricità statica.
- Emissioni in aria. I solventi in questo sistema di stampa saranno evaporati dal forno durante l'asciugatura e l'indurimento. Le normative ambientali locali determineranno i livelli consentiti di emissioni di composti organici volatili (COV) che possono essere tollerati.
- Fango. Poiché questo sistema di stampa è a base di solvente, la pasta di stampa non può entrare nel sistema di trattamento delle acque reflue. Deve essere smaltito come rifiuto solido. I siti in cui vengono utilizzati cumuli di fanghi possono avere problemi ambientali con la contaminazione del suolo e delle acque sotterranee. Queste aree di stoccaggio dei fanghi dovrebbero essere dotate di rivestimenti impermeabili per evitare che ciò accada.
Stampa a pigmenti a base acquosa
Nessuno dei rischi per la salute della stampa a pigmenti a base di solvente si applica ai sistemi di stampa a base acquosa. Sebbene vengano utilizzati alcuni solventi, le quantità sono così piccole da non essere significative. Il principale pericolo per la salute è la presenza di formaldeide.
La stampa a pigmenti richiede l'uso di un reticolante per favorire l'adesione dei pigmenti al tessuto. Questi reticolanti esistono come prodotti a sé stanti (ad esempio, melamina) o come parte di altri prodotti chimici come leganti, antiwick e persino nei pigmenti stessi. La formaldeide svolge un ruolo necessario nella funzione dei reticolanti.
La formaldeide è un sensibilizzante e un irritante che può produrre reazioni, anche violente, nei lavoratori che vi sono esposti sia per inalazione dell'aria attorno alla macchina da stampa mentre è in funzione sia per contatto con il tessuto stampato. Queste reazioni possono variare dalla semplice irritazione oculare a lividi sulla pelle e gravi difficoltà respiratorie. La formaldeide è risultata cancerogena nei topi, ma non è stata ancora associata in modo definitivo al cancro negli esseri umani. È classificato come cancerogeno di gruppo 2A, "Probabilmente cancerogeno per l'uomo", dall'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC).
Per proteggere l'ambiente locale, le emissioni dell'impianto devono essere monitorate per garantire che i livelli di formaldeide non superino quelli previsti dalle normative vigenti.
Un altro potenziale pericolo è l'ammoniaca. Poiché la pasta da stampa è sensibile al pH (acidità), l'ammoniaca viene spesso utilizzata come addensante per la pasta da stampa. Prestare attenzione a maneggiare l'ammoniaca in un'area ben ventilata e indossare una protezione respiratoria se necessario.
Poiché tutti i coloranti e i pigmenti utilizzati nella stampa sono solitamente in forma liquida, l'esposizione alla polvere non è un pericolo nella stampa come nella tintura.
Finitura
Finitura è un termine applicato a una gamma molto ampia di trattamenti che vengono solitamente eseguiti durante l'ultimo processo di produzione prima della fabbricazione. Alcune rifiniture possono essere eseguite anche dopo la fabbricazione.
Finitura meccanica
Questo tipo di finissaggio prevede processi che modificano la trama o l'aspetto di un tessuto senza l'uso di prodotti chimici. Loro includono:
- Sanforizzare. Questo è un processo in cui un tessuto viene sovralimentato tra un nastro di gomma e un cilindro riscaldato e quindi alimentato tra un cilindro riscaldato e una coperta senza fine per controllare il restringimento e creare una mano morbida.
- Calandratura. Questo è un processo in cui il tessuto viene alimentato tra grandi rulli d'acciaio sotto pressioni che vanno fino a 100 tonnellate. Questi rulli possono essere riscaldati con vapore o gas fino a temperature di 232 °C. Questo processo viene utilizzato per modificare la mano e l'aspetto del tessuto.
- Levigatura. In questo processo, il tessuto viene alimentato su rotoli che vengono ricoperti di sabbia per modificare la superficie del tessuto e conferire una mano più morbida.
- Goffratura. Questo è un processo in cui il tessuto viene alimentato tra rulli d'acciaio riscaldati che sono stati incisi con un motivo che viene trasferito in modo permanente al tessuto.
- Termofissante. Questo è un processo in cui il tessuto sintetico, solitamente poliestere, viene fatto passare attraverso un telaio per ramose o una macchina termofissata a semi-contatto a temperature sufficientemente elevate da iniziare la fusione molecolare del tessuto. Questo viene fatto per stabilizzare il tessuto per il restringimento.
- Spazzolatura. Questo è un processo in cui il tessuto viene fatto scorrere su spazzole che ruotano ad alta velocità per modificare l'aspetto della superficie e la mano del tessuto.
- Fare causa. In questo processo, il tessuto viene fatto scorrere tra un piccolo rullo d'acciaio e un rullo più grande ricoperto di carta vetrata per modificare l'aspetto e la mano del tessuto.
I pericoli principali sono la presenza di calore, le temperature molto elevate applicate ei punti di contatto nelle parti mobili della macchina. Si deve prestare attenzione a proteggere adeguatamente il macchinario per prevenire incidenti e lesioni fisiche.
Finitura chimica
La finitura chimica viene eseguita su una varietà di tipi di apparecchiature (ad es. tamponi, maschere, macchine per tintura a getto, beck, barre spray, kier, macchine a pale, applicatori kiss roll e schiumatori).
Un tipo di finissaggio chimico non comporta una reazione chimica: l'applicazione di un ammorbidente o di un builder a mano per modificare la mano e la trama del tessuto o per migliorarne la cucibilità. Ciò non presenta rischi significativi ad eccezione della possibilità di irritazione da contatto con la pelle e gli occhi, che può essere prevenuta con l'uso di guanti adeguati e protezione per gli occhi.
L'altro tipo di finissaggio chimico prevede una reazione chimica: finissaggio con resina del tessuto di cotone per produrre le proprietà fisiche desiderate nel tessuto, come un basso restringimento e un buon aspetto liscio. Per il tessuto di cotone, ad esempio, una resina dimetildiidrossietilene urea (DMDHEU) viene catalizzata e si lega alle molecole di cotone del tessuto per creare un cambiamento permanente nel tessuto. Il rischio principale associato a questo tipo di finitura è che la maggior parte delle resine rilascia formaldeide come parte della loro reazione.
Conclusione
Come nel resto dell'industria tessile, le operazioni di tintura, stampa e finissaggio presentano un misto di stabilimenti vecchi, generalmente di piccole dimensioni, in cui la sicurezza, la salute e il benessere dei lavoratori ricevono poca o nessuna attenzione, e stabilimenti più nuovi e più grandi con una tecnologia in costante miglioramento che, per quanto possibile, il controllo dei rischi è integrato nella progettazione della macchina. Oltre ai pericoli specifici descritti in precedenza, rimangono onnipresenti problemi quali illuminazione scadente, rumore, macchinari non completamente protetti, sollevamento e trasporto di oggetti pesanti e/o ingombranti, scarsa pulizia e così via. Pertanto, è necessario un programma di sicurezza e salute ben formulato e attuato che includa la formazione e un'efficace supervisione dei lavoratori.