染色に関するセクションは、労働安全衛生百科事典第 3 版への AK Niyogi の寄稿から改作されています。
染色
染色には、染料と布地の繊維との間の化学的結合または強力な物理的親和性が含まれます。 生地の種類や目的の最終製品に応じて、多種多様な染料とプロセスが使用されます。
染料のクラス
酸性または塩基性染料 ウール、シルク、綿の弱酸性浴に使用します。 酸性染料の中には、金属酸化物、タンニン酸、重クロム酸塩などで繊維を媒染した後に使用されるものがあります。 直接染料は速くなく、ウール、レーヨン、綿の染色に使用されます。 それらは煮沸で染められます。 綿布の染色に 硫黄染料、染浴は染料をソーダ灰と硫化ナトリウムとお湯でペーストすることによって準備されます。 この染色もボイルで行われます。 綿の染色用 アゾ染料、ナフトールは苛性ソーダ水溶液に溶解されます。 生成したナフトキシドナトリウム溶液を綿に含浸させ、ジアゾ化合物溶液で処理し、染料を発色させます。 バット染料 水酸化ナトリウムとハイドロサルファイトナトリウムでロイコ化合物にします。 この染色は30～60℃で行われます。 分散染料 疎水性のすべての合成繊維の染色に使用されます。 分散染料を作用させるためには、本来フェノール性の膨潤剤または担体を使用しなければならない。 ミネラル染料 鉄とクロムの塩である無機顔料です。 含浸後、高温のアルカリ溶液を加えて沈殿させます。 反応性染料 綿の場合、ソーダ灰と食塩の温浴または冷浴で使用されます。
染色用生地の準備
綿織物を染色する前の準備工程は、以下の一連の工程からなる：生地をシャーリング機に通し、緩く付着している繊維を切断し、トリミング工程を完了するために、ガスの炎の列の上を素早く通過させ、材料をウォーターボックスに通すことで火花を消します。 糊抜きは、サイズを完全に除去するジアスターゼ溶液に布を通すことによって行われます。 他の不純物を除去するために、希水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、または七面鳥の赤油を使用して、高温高圧下で 8 ～ 12 時間洗浄します。
着色された織物の場合、オープンキアが使用され、水酸化ナトリウムは避けられます. 布の自然な着色は、漂白ピットで次亜塩素酸塩溶液によって除去されます。その後、布は空気にさらされ、洗浄され、重亜硫酸ナトリウム溶液によって脱塩素され、再度洗浄され、希塩酸または希硫酸で精練されます。 最終的に徹底的に洗浄した後、布は染色または印刷プロセスの準備が整います。
染色工程
染色はジグまたはパディング機で行われ、染料粉末を適切な化学薬品に溶解し、次に水で希釈することによって調製された静止した染料溶液に布を移動させます. 染色後、生地に仕上げ加工を施します。
ナイロン染色
染色のためのポリアミド (ナイロン) 繊維の準備には、精練、何らかの硬化処理、および場合によっては漂白が含まれます。 ポリアミド織物の精練に採用される処理は、主に使用するサイズの組成に依存します。 ポリビニル アルコールまたはポリアクリル酸に基づく水溶性サイズ剤は、石鹸とアンモニアまたはリサポール N または同様の洗剤とソーダ灰を含む液体で精練することによって除去できます。 精練後、材料は十分にすすがれ、通常はジガーまたはウインチ染色機で染色または印刷の準備が整います.
羊毛染色
原毛は、最初に石鹸とソーダ灰溶液を使用する乳化プロセスによって精練されます。 洗濯機は、すくいを備えた長いトラフ、偽の底、および出口の絞り器で構成されています。 徹底的に洗浄した後、ウールは過酸化水素または二酸化硫黄で漂白されます。 後者を使用する場合、湿った商品は二酸化硫黄ガスに一晩さらされたままになります。 生地を炭酸ナトリウム浴に通すことで酸性ガスを中和し、よく洗います。 染色後、商品をすすぎ、脱水し、乾燥させます。
染色の危険とその予防
火と爆発
染色工場で見られる火災の危険性は、プロセスで使用される可燃性溶剤と特定の可燃性染料です。 安全な保管施設を両方に提供する必要があります: 適切に設計された耐火材料で作られた保管室で、出入り口に隆起したランプ付きの敷居があり、漏れた液体が室内に閉じ込められ、発火する可能性のある場所に流れないようになっています。 この種の店舗は工場本館の外にあることが望ましい。 大量の可燃性液体が建物の外にあるタンクに保管されている場合、タンク エリアは漏れ出た液体を収容するために盛り付けられる必要があります。
毛焼機で使用される気体燃料が軽質石油留分から得られる場合も、同様の取り決めを行う必要があります。 ガス製造プラントと揮発性石油スピリットの貯蔵施設は、建物の外にあることが望ましい。
化学的危険
多くの工場では漂白に次亜塩素酸溶液を使用しています。 他のものでは、漂白剤はガス状の塩素または漂白剤であり、タンクに投入すると塩素を放出します。 どちらの場合でも、労働者は危険なレベルの塩素、皮膚や眼への刺激物、肺水腫の原因となる危険な肺組織刺激物にさらされる可能性があります。 労働者の大気中への塩素の流出を制限するために、関連する推奨最大曝露レベルを超えないように、塩素の流出を制限するベントを備えた密閉容器として漂白槽を設計する必要があります。 大気中の塩素レベルを定期的にチェックして、暴露限度を超えていないことを確認する必要があります。
液体塩素が染色工場に供給されるタンクのバルブやその他の制御は、有能なオペレーターが制御する必要があります。 塩素またはその他の危険なガスまたは蒸気を含む容器に入る必要がある場合は、密閉された場所での作業に推奨されるすべての予防措置を講じる必要があります。
腐食性のアルカリや酸を使用したり、布を沸騰した液体で処理したりすると、労働者はやけどややけどの危険にさらされます。 塩酸も硫酸も染色工程で広く使われています。 苛性ソーダは、漂白、シルケット加工、染色に使用されます。 固形物からの破片が飛び散り、作業者に危険をもたらします。 漂白に使用される二酸化硫黄と、ビスコースプロセスで溶媒として使用される二硫化炭素も、作業室を汚染する可能性があります。 ベンゾール、トルオール、キシロールなどの芳香族炭化水素、ソルベントナフサ、アニリン染料などの芳香族アミンは、作業者がさらされる可能性が高い危険な化学物質です。 ジクロロベンゼンは、乳化剤の助けを借りて水で乳化され、ポリエステル繊維の染色に使用されます. LEVは不可欠です。
多くの染料は、皮膚炎を引き起こす皮膚刺激物質です。 さらに、労働者は、手から染料の染みを取り除くために、研磨剤、アルカリ、および漂白剤の有害な混合物を使用する誘惑に駆られます。
プロセスや機械の洗浄に使用される有機溶剤は、それ自体が皮膚炎を引き起こしたり、使用される他の有害物質の刺激作用に対して皮膚を脆弱にする可能性があります。 さらに、メチルブチルケトン（MBK）などの末梢神経障害の原因となる場合もあります。 ローダミン B、マゼンタ、β-ナフチルアミンなどの特定の染料、およびジアニシジンなどの特定の塩基は、発がん性があることがわかっています。 β-ナフチルアミンの使用は、一般的に染料では放棄されています。 百科事典.
繊維素材とその汚染物質に加えて、サイジングやサイジングを除去するために使用される酵素によってもアレルギーが引き起こされる場合があります。
これらの危険物との接触を防ぐために、目の保護具を含む適切な PPE を提供する必要があります。 バリアクリームを使用しなければならない特定の状況では、それらが目的に対して効果的であり、洗浄によって除去できるように注意する必要があります. しかし、せいぜい、それらが提供する保護は、適切に設計された手袋によって提供されるものほど信頼できるものではありません. 防護服は定期的にクリーニングする必要があり、染料が飛散したり汚染されたりした場合は、できるだけ早い機会に清潔な服に交換する必要があります。 洗濯、入浴、着替えのための衛生設備を提供し、労働者がそれらを使用するよう奨励する必要があります。 個人の衛生状態は、染色作業者にとって特に重要です。 残念なことに、すべての保護対策が講じられたとしても、一部の労働者はこれらの物質の影響に非常に敏感であり、他の仕事に移すことが唯一の選択肢であることがわかっています.
事故
作業員が処理する布を準備していたキアーに熱い酒が誤って入った場合、深刻な火傷事故が発生しています。 これは、バルブが誤って開いた場合、またはレンジの別のキアーから高温のリカーが共通の排出ダクトに排出され、開いた出口から使用中のキアーに入った場合に発生する可能性があります。 労働者が何らかの目的でキアーの中にいるときは、入口と出口を閉じて、そのキアーを範囲内の他のキアーから隔離する必要があります。 ロック装置がキーで操作される場合、誤って高温の液体が入って負傷する可能性がある作業者が容器を離れるまで保持する必要があります。
印刷
印刷はローラー印刷機で行います。 染料または顔料は、デンプンで濃くするか、エマルジョンにします。顔料の色の場合は、有機溶剤で調製します。 このペーストまたはエマルジョンは、材料を印刷する彫刻ローラーによって取り込まれ、その後、色は熟成機または硬化機で固定されます。 プリントされた生地は、適切な仕上げ処理を受けます。
湿式印刷
ウェットプリントは、バットプリントや繊維反応性プリントなど、染色に使用されるものと同様の染色システムで実行されます。 これらのプリント方法は、綿100%の生地とレーヨンのみに採用されています。 このタイプの印刷に関連する健康被害は、上記で説明したものと同じです。
溶剤系顔料印刷
溶剤ベースの印刷システムは、増粘システムでミネラルスピリットなどの溶剤を大量に使用します。 主な危険は次のとおりです。
- 燃焼性。 増粘システムは最大 40% の溶剤を含み、非常に可燃性です。 それらは、適切に換気され、電気的に接地された場所に細心の注意を払って保管する必要があります。 これらの製品を移動する際にも、静電気による火花が発生しないように注意する必要があります。
- 大気排出量。 この印刷システムの溶剤は、乾燥および硬化中にオーブンから蒸発します。 現地の環境規制により、許容できる揮発性有機化合物 (VOC) 排出量の許容レベルが決まります。
- スラッジ。 この印刷システムは溶剤ベースであるため、印刷ペーストが廃水処理システムに入るのを許すことはできません。 固形廃棄物として廃棄する必要があります。 スラッジパイルが使用されるサイトは、地下および地下水汚染による環境問題を抱えている可能性があります。 これらのスラッジ貯蔵エリアには、これが発生しないように防水ライニングを装備する必要があります。
水性顔料印刷
溶剤ベースの顔料印刷の健康被害は、水性ベースの印刷システムには当てはまりません。 いくつかの溶媒が使用されますが、その量は非常に少ないため、重要ではありません。 主な健康被害はホルムアルデヒドの存在です。
顔料プリントでは、生地への顔料の結合を助けるために架橋剤を使用する必要があります。 これらの架橋剤は、独立した製品 (メラミンなど) として存在するか、バインダー、アンチウィックなどの他の化学物質の一部として存在し、さらには顔料自体にも存在します。 ホルムアルデヒドは、架橋剤の機能において必要な役割を果たします。
ホルムアルデヒドは感作物質であり刺激物であり、作業中に印刷機の周囲の空気を吸い込んだり、印刷された生地と接触したりすることによって、それにさらされた労働者に、時には暴力的な反応を引き起こす可能性があります. これらの反応は、単純な眼の炎症から、皮膚の腫れや呼吸困難までさまざまです。 ホルムアルデヒドはマウスで発がん性があることがわかっていますが、ヒトのがんとはまだ決定的に関連していません. これは、国際がん研究機関 (IARC) によってグループ 2A 発がん物質、「おそらくヒトに対して発がん性がある」に分類されています。
地域の環境を保護するために、プラントからの放出を監視して、ホルムアルデヒドのレベルが適用される規制で規定されているレベルを超えないようにする必要があります。
別の潜在的な危険性はアンモニアです。 印刷ペーストは pH (酸性度) に敏感であるため、印刷ペーストの増粘剤としてアンモニアがよく使用されます。 換気の良い場所でアンモニアを取り扱い、必要に応じて呼吸保護具を着用するように注意してください。
印刷に使用されるすべての染料と顔料は通常液体の形であるため、染色のようにほこりへの露出は危険ではありません。
フィニッシング
フィニッシング 通常、製造前の最後の製造工程で行われる非常に幅広い処理に適用される用語です。 製作後の仕上げ加工も可能です。
機械仕上げ
このタイプの仕上げには、化学薬品を使用せずに生地の質感や外観を変えるプロセスが含まれます。 それらには以下が含まれます：
- サンフォライズ。 これは、ゴムベルトと加熱されたシリンダーの間で布をオーバーフィードし、次に加熱されたシリンダーとエンドレスブランケットの間で布をフィードして収縮を制御し、ソフトな手触りを作り出すプロセスです。
- カレンダー。 これは、生地が最大 100 トンの圧力下で大きなスチール ローラーの間に供給されるプロセスです。 これらのロールは、蒸気またはガスで最高 232 °C まで加熱できます。 生地の手触りや表情を変える工程です。
- サンディング。 この工程では、生地を砂で覆ったロールの上に送り、生地の表面を変化させ、より柔らかい手触りにします。
- エンボス加工。 これは、ファブリックに恒久的に転写されるパターンが刻まれた加熱されたスチールローラーの間にファブリックが供給されるプロセスです.
- ヒートセット。 これは、合成繊維 (通常はポリエステル) を、繊維の分子溶融を開始するのに十分高い温度で、テンター フレームまたは半接触熱固定機のいずれかに通すプロセスです。 これは、生地の収縮を安定させるために行われます。
- ブラッシング。 高速で回転する刷毛に布を通すことで、布の表面や風合いを変化させる工程です。
- 訴える。 このプロセスでは、小さなスチール ローラーとサンドペーパーで覆われた大きなローラーの間でファブリックを走行させ、ファブリックの外観と手触りを変更します。
主な危険は、熱の存在、適用される非常に高い温度、可動機械部品のニップ ポイントです。 事故や人身事故を防ぐために、機械を適切に保護するように注意する必要があります。
化学仕上げ
化学仕上げは、さまざまな種類の装置 (パッド、ジグ、ジェット染色機、ベック、スプレーバー、キアー、パドル機、キスロール アプリケーター、フォーマーなど) で行われます。
化学仕上げの XNUMX つのタイプは、化学反応を伴わないものです。柔軟剤またはハンド ビルダーを適用して、生地の感触や質感を変更したり、縫製性を向上させたりします。 これは、適切な手袋と目の保護具を使用することで防ぐことができる皮膚や眼への接触による刺激の可能性を除いて、重大な危険を示しません.
化学仕上げのもう XNUMX つのタイプは、化学反応を伴います。低収縮や良好な滑らかさの外観など、布に望ましい物理的特性をもたらすための綿布の樹脂仕上げです。 例えば、綿織物の場合、ジメチルジヒドロキシエチレン尿素（DMDHEU）樹脂が触媒作用を受けて織物の綿分子と結合し、織物に恒久的な変化をもたらします。 このタイプの仕上げに伴う主な危険は、ほとんどの樹脂が反応の一部としてホルムアルデヒドを放出することです。
まとめ
他の繊維産業と同様に、染色、印刷、および仕上げ作業は、労働者の安全、健康、福祉がほとんど考慮されていない古い一般に小規模な施設と、絶えず改善されている技術を備えた新しい大規模な施設が混在しています。これは、可能な限りハザード コントロールが機械の設計に組み込まれていることを意味します。 上記で概説した特定の危険に加えて、標準以下の照明、騒音、不完全に保護された機械、重いおよび/またはかさばる物体の持ち上げと運搬、不十分なハウスキーピングなどの問題が至る所に残っています. したがって、労働者の訓練と効果的な監督を含む、十分に策定され実施された安全衛生プログラムが必要です。