Раздел, посвященный окрашиванию, адаптирован из вклада А.К. Нийоги в 3-е издание Энциклопедии по охране труда и технике безопасности.

крашение

Окрашивание включает химическую комбинацию или сильное физическое сродство между красителем и волокном ткани. В зависимости от типа ткани и желаемого конечного продукта используется широкий спектр красителей и процессов.

Классы красителей

Кислотные или основные красители используются в ванне со слабой кислотой для шерсти, шелка или хлопка. Некоторые кислотные красители используются после протравливания волокон оксидом металла, дубильной кислотой или дихроматами. Прямые красители, которые не являются быстрыми, используются для окрашивания шерсти, вискозы и хлопка; они окрашиваются при кипячении. Для окрашивания хлопчатобумажных тканей серные красители, красильная ванна готовится путем пастирования красителя кальцинированной содой и сульфидом натрия и горячей водой. Это окрашивание также осуществляется при кипячении. Для окрашивания хлопка с азокрасители, нафтол растворяют в водном растворе едкого натра. Хлопок пропитывают раствором образовавшегося нафтоксида натрия, а затем обрабатывают раствором диазосоединения для проявления красителя в материале. Кубовые красители превращаются в лейкосоединения с гидроксидом натрия и гидросульфитом натрия; это окрашивание производится при температуре от 30 до 60 ºC. Дисперсные красители используются для окрашивания всех синтетических волокон, которые являются гидрофобными. Чтобы дисперсные красители могли действовать, необходимо использовать агенты, вызывающие набухание, или носители фенольной природы. Минеральные красители неорганические пигменты, представляющие собой соли железа и хрома. После пропитки их осаждают добавлением горячего раствора щелочи. Реактивные красители для хлопка используются горячие или холодные ванны из кальцинированной соды и поваренной соли.

Подготовка ткани к окрашиванию.

Подготовительные процессы перед окрашиванием хлопчатобумажных тканей состоят из следующей последовательности этапов: ткань пропускают через стригальную машину для обрезки слабо прилипших волокон, а затем, для завершения процесса обрезки, быстро пропускают ее над рядом газовых пламен и искры гасятся пропусканием материала через водяную камеру. Расшлихтовку проводят, пропуская ткань через раствор диастазы, который полностью удаляет шлихту. Чтобы удалить другие примеси, его очищают в кире с разбавленным гидроксидом натрия, карбонатом натрия или красным маслом индейки в течение 8–12 часов при высокой температуре и давлении.

Для цветных тканых материалов используется открытый киер и избегают использования гидроксида натрия. Естественную окраску с ткани удаляют раствором гипохлорита в отбеливательных ямах, после чего сукно проветривают, промывают, дехлорируют с помощью раствора бисульфита натрия, снова промывают и промывают разбавленной соляной или серной кислотой. После окончательной тщательной стирки ткань готова к окрашиванию или печати.

Процесс окрашивания

Окрашивание осуществляется в приспособлении или прокладочной машине, в которой ткань проходит через стационарный раствор красителя, приготовленный путем растворения порошка красителя в подходящем химическом веществе, а затем разбавления водой. После окрашивания ткань подвергается отделочной обработке.

Крашение нейлона

Подготовка полиамидных (нейлоновых) волокон к окраске включает чистку, некоторую форму отверждения и, в некоторых случаях, отбеливание. Обработка, применяемая для очистки тканых полиамидных тканей, зависит, главным образом, от состава используемой шлихты. Водорастворимые проклеивающие вещества на основе поливинилового спирта или полиакриловой кислоты можно удалить путем протирания раствором, содержащим мыло и аммиак, Лиссапол Н или подобное моющее средство и кальцинированную соду. После очистки материал тщательно промывается, а затем готов к окрашиванию или печати, обычно в красильной машине с отсадкой или лебедкой.

Окрашивание шерсти

Сырая шерсть сначала очищается в процессе эмульгирования, в котором используются мыло и раствор кальцинированной соды. Операцию проводят в моечной машине, состоящей из длинного желоба, снабженного грабельками, фальш-дном и на выходе отжимными устройствами. После тщательной стирки шерсть отбеливают перекисью водорода или сернистым газом. Если используется последний способ, влажные вещи оставляют на ночь под воздействием сернистого газа. Кислый газ нейтрализуют, пропуская ткань через ванну с карбонатом натрия, а затем тщательно промывают. После окрашивания изделия ополаскиваются, гидроэкстрагируются и высушиваются.

Опасности при окрашивании и их предотвращение

Огонь и взрыв

Опасность возгорания, обнаруженная на красильных заводах, - это легковоспламеняющиеся растворители, используемые в процессах, и некоторые легковоспламеняющиеся красители. Для обоих должны быть предусмотрены безопасные складские помещения: должным образом спроектированные кладовые, построенные из огнестойких материалов с приподнятым и наклонным подоконником у дверного проема, чтобы вытекающая жидкость удерживалась внутри помещения и не могла попасть в место, где она может воспламениться. Предпочтительно, чтобы такие магазины располагались за пределами основного здания завода. Если большое количество легковоспламеняющихся жидкостей хранится в цистернах вне здания, площадь цистерны должна быть насыпана для удержания вытекающей жидкости.

Аналогичные меры должны быть приняты, когда газообразное топливо, используемое на опалочных машинах, получают из легкой нефтяной фракции. Желательно, чтобы установка по производству газа и хранилища летучего бензина находились вне здания.

Химическая опасность

Многие фабрики используют раствор гипохлорита для отбеливания; в других случаях отбеливающим агентом является газообразный хлор или хлорная известь, выделяющая хлор при загрузке в бак. В любом случае рабочие могут подвергаться воздействию опасного уровня хлора, раздражающего кожу и глаза, а также опасного раздражителя легочной ткани, вызывающего отсроченный отек легких. Чтобы ограничить попадание хлора в атмосферу рабочих, отбельные чаны должны быть спроектированы как закрытые сосуды, снабженные вентиляционными отверстиями, которые ограничивают утечку хлора, чтобы не превышались соответствующие рекомендуемые максимальные уровни воздействия. Уровни атмосферного хлора следует периодически проверять, чтобы убедиться, что предел воздействия не превышен.

Клапаны и другие органы управления резервуара, из которого жидкий хлор подается на красильный завод, должны контролироваться компетентным оператором, поскольку вероятность неконтролируемой утечки может быть катастрофической. Если необходимо войти в сосуд, содержащий хлор или любой другой опасный газ или пар, следует принять все меры предосторожности, рекомендуемые для работы в закрытых помещениях.

Применение едких щелочей и кислот, обработка ткани кипящим раствором подвергают рабочих риску ожогов и ошпариваний. И соляная, и серная кислоты широко используются в процессах окрашивания. Каустическая сода используется при отбеливании, мерсеризации и крашении. Стружка от твердого материала разлетается и создает опасность для рабочих. Диоксид серы, используемый при отбеливании, и сероуглерод, используемый в качестве растворителя при производстве вискозы, также могут загрязнять рабочее помещение. Ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол и ксилол, нафта-растворитель и ароматические амины, такие как анилиновые красители, являются опасными химическими веществами, воздействию которых могут подвергаться рабочие. Дихлорбензол эмульгируется с водой с помощью эмульгатора и используется для окрашивания полиэфирных волокон. ЛЕВ необходим.

Многие красители раздражают кожу и вызывают дерматит; кроме того, у рабочих возникает соблазн использовать вредные смеси абразивов, щелочей и отбеливателей для удаления пятен красителей с рук.

Органические растворители, используемые в процессах и для очистки машин, сами по себе могут вызывать дерматиты или делать кожу уязвимой для раздражающего действия других используемых вредных веществ. Кроме того, они могут быть причиной периферической невропатии, например, метилбутилкетон (МБК). Было обнаружено, что некоторые красители, такие как родамин B, пурпурный, β-нафтиламин и некоторые основания, такие как дианизидин, являются канцерогенными. От использования β-нафтиламина в красителях обычно отказываются, что более подробно обсуждается в другом месте этой статьи. Энциклопедия.

В дополнение к волокнистым материалам и их загрязнениям аллергия может быть вызвана проклейкой и даже ферментами, используемыми для удаления проклейки.

Для предотвращения контакта с этими опасностями должны быть обеспечены соответствующие СИЗ, включая средства защиты глаз. В определенных обстоятельствах, когда необходимо использовать защитные кремы, следует позаботиться о том, чтобы они были эффективны для этой цели и чтобы их можно было удалить путем мытья. Однако в лучшем случае защита, которую они обеспечивают, редко бывает столь же надежной, как защита, обеспечиваемая правильно сконструированными перчатками. Защитную одежду следует регулярно чистить, а при попадании брызг или загрязнении красителями ее следует при первой же возможности заменить чистой одеждой. Должны быть обеспечены санитарные помещения для мытья, купания и переодевания, а рабочие должны пользоваться ими; личная гигиена особенно важна для красильщиков. К сожалению, даже после принятия всех защитных мер некоторые работники оказываются настолько чувствительными к воздействию этих веществ, что перевод на другую работу является единственной альтернативой.

Аварии

Серьезные несчастные случаи с ожогами произошли, когда горячий раствор случайно попал в киер, в котором рабочий укладывал ткань для обработки. Это может произойти, когда клапан случайно открыт или когда горячая жидкость сбрасывается в общий выпускной канал из другой киры на полигоне и попадает в занятую киер через открытый выход. Когда рабочий находится внутри кира с какой-либо целью, вход и выход должны быть закрыты, изолируя этот киер от других киров на полигоне. Если запорное устройство приводится в действие ключом, рабочий, который может получить травму при случайном попадании горячей жидкости, должен удерживать его до тех пор, пока он или она не покинет судно.

Печать

Печать осуществляется на валковой печатной машине. Краситель или пигмент загущают крахмалом или превращают в эмульсию, которую в случае пигментных красок готовят с органическим растворителем. Эта паста или эмульсия захватывается гравированными валиками, которые печатают материал, а цвет впоследствии закрепляется в сушилке или машине для отверждения. Затем набивное полотно проходит соответствующую отделочную обработку.

Мокрая печать

Влажная печать выполняется с помощью систем окрашивания, аналогичных тем, которые используются при окрашивании, таких как печать в ванне и волокнореактивная печать. Эти методы печати используются только для 100% хлопчатобумажной ткани и искусственного шелка. Опасности для здоровья, связанные с этим типом печати, такие же, как рассмотренные выше.

Растворная пигментная печать

Системы печати на основе растворителей используют большое количество растворителей, таких как уайт-спирит, в системе загустителя. Основными опасностями являются:

• Воспламеняемость. Системы сгущения содержат до 40% растворителей и легко воспламеняются. Их следует хранить с особой осторожностью в хорошо проветриваемых и электрически заземленных помещениях. Также следует соблюдать осторожность при перемещении этих продуктов, чтобы избежать образования искры от статического электричества.

• Выбросы в атмосферу. Растворители в этой системе печати будут испаряться из печи во время сушки и отверждения. Местные экологические нормы определяют допустимые уровни выбросов летучих органических соединений (ЛОС).

• Осадок. Поскольку эта система печати основана на растворителе, паста для печати не может попасть в систему очистки сточных вод. Его необходимо утилизировать как твердые отходы. На участках, где используются шламовые отвалы, могут возникать экологические проблемы, связанные с загрязнением грунта и грунтовых вод. Эти зоны хранения шлама должны быть оборудованы водонепроницаемыми покрытиями, чтобы предотвратить это.

Пигментная печать на водной основе

Ни одна из опасностей для здоровья, связанных с пигментной печатью на основе растворителя, не относится к системам печати на водной основе. Хотя некоторые растворители используются, их количества настолько малы, что не имеют значения. Основной опасностью для здоровья является наличие формальдегида.

Пигментная печать требует использования сшивающего агента, помогающего связывать пигменты с тканью. Эти сшивающие агенты существуют как самостоятельные продукты (например, меламин) или как часть других химических веществ, таких как связующие вещества, антифитили, и даже в самих пигментах. Формальдегид играет важную роль в функционировании сшивающих агентов.

Формальдегид является сенсибилизатором и раздражителем, который может вызывать реакцию, иногда бурную, у рабочих, которые подвергаются его воздействию либо вдыхая воздух вокруг работающей печатной машины, либо контактируя с набивной тканью. Эти реакции могут варьироваться от простого раздражения глаз до рубцов на коже и серьезных затруднений дыхания. Было обнаружено, что формальдегид является канцерогенным для мышей, но его связь с раком у людей еще не доказана. Он классифицируется Международным агентством по изучению рака (IARC) как канцероген группы 2А, «вероятно канцерогенный для человека».

Чтобы защитить местную окружающую среду, необходимо контролировать выбросы завода, чтобы гарантировать, что уровни формальдегида не превышают уровни, предусмотренные применимыми нормами.

Еще одной потенциальной опасностью является аммиак. Поскольку печатная паста чувствительна к pH (кислотности), аммиак часто используется в качестве загустителя печатной пасты. Следует соблюдать осторожность при обращении с аммиаком в хорошо проветриваемом помещении и при необходимости использовать средства защиты органов дыхания.

Поскольку все красители и пигменты, используемые в печати, обычно находятся в жидкой форме, воздействие пыли не представляет такой опасности при печати, как при окрашивании.

Отделка

Отделка это термин, применяемый к очень широкому спектру обработок, которые обычно выполняются во время последнего производственного процесса перед изготовлением. Некоторая отделка может быть выполнена и после изготовления.

Механическая отделка

Этот тип отделки включает в себя процессы, которые изменяют текстуру или внешний вид ткани без использования химических веществ. Они включают:

• Санфоризация. Это процесс, при котором ткань пропускается между резиновой лентой и нагретым цилиндром, а затем подается между нагретым цилиндром и бесконечным одеялом, чтобы контролировать усадку и создать мягкую руку.

• Каландрирование. Это процесс, при котором ткань подается между большими стальными валами под давлением до 100 тонн. Эти валки можно нагревать паром или газом до температуры 232 °C. Этот процесс используется для изменения текстуры и внешнего вида ткани.

• Шлифовка. В этом процессе ткань подается на рулоны, покрытые песком, чтобы изменить поверхность ткани и сделать ее более мягкой.

• Тиснение. Это процесс, при котором ткань подается между нагретыми стальными валами, на которых выгравирован рисунок, который навсегда переносится на ткань.

• Термофиксация. Это процесс, при котором синтетическая ткань, обычно полиэстер, пропускается либо через ширильную раму, либо через полуконтактную машину для термофиксации при температурах, достаточно высоких для начала молекулярного плавления ткани. Это делается для стабилизации ткани при усадке.

• Чистка. Это процесс, при котором ткань проходит через щетки, вращающиеся с высокой скоростью, чтобы изменить внешний вид поверхности и форму ткани.

• Судебный процесс. В этом процессе ткань проходит между маленьким стальным роликом и большим роликом, который покрыт наждачной бумагой, чтобы изменить внешний вид и форму ткани.

Основными опасностями являются наличие тепла, очень высокие температуры и точки защемления движущихся частей машины. Следует позаботиться о надлежащем ограждении оборудования, чтобы предотвратить несчастные случаи и телесные повреждения.

Химическая отделка

Химическая отделка выполняется на различных типах оборудования (например, на подушечках, приспособлениях, машинах для струйной окраски, беках, распылительных стержнях, киерах, лопастных машинах, аппликаторах для нанесения валиков и вспенивателях).

Один тип химической отделки не включает химическую реакцию: нанесение смягчителя или ручного модификатора для изменения ощущения и текстуры ткани или для улучшения ее швейных свойств. Это не представляет значительной опасности, за исключением возможности раздражения кожи и глаз, что можно предотвратить с помощью соответствующих перчаток и средств защиты глаз.

Другой тип химической отделки включает химическую реакцию: обработка хлопчатобумажной ткани смолой для придания ткани желаемых физических свойств, таких как низкая усадка и хорошая гладкость. Для хлопчатобумажной ткани, например, смола диметилдигидроксиэтиленмочевины (ДМДГЭУ) катализируется и связывается с молекулами хлопка ткани, создавая постоянное изменение в ткани. Основная опасность, связанная с этим типом отделки, заключается в том, что большинство смол выделяют формальдегид в ходе своей реакции.

Заключение

Как и в остальной части текстильной промышленности, операции по окраске, печати и отделке представляют собой смесь старых, как правило, небольших предприятий, на которых безопасности, здоровью и благополучию рабочих уделяется мало внимания, если вообще уделяется внимание, и более новых, более крупных предприятий с постоянно совершенствующимися технологиями. в которых, насколько это возможно, контроль за опасностями встроен в конструкцию машины. В дополнение к конкретным опасностям, изложенным выше, повсеместными остаются такие проблемы, как некачественное освещение, шум, недостаточно охраняемая техника, подъем и переноска тяжелых и/или громоздких предметов, плохая уборка и т.д. Следовательно, необходима хорошо сформулированная и внедренная программа безопасности и гигиены труда, включающая обучение и эффективный контроль за работниками.

Назад