Mercredi, Mars 30 2011 02: 30

Teinture, impression et finition

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La section sur la teinture est adaptée de la contribution d'AK Niyogi à la 3e édition de l'Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.

Teinture

La teinture implique une combinaison chimique ou une forte affinité physique entre le colorant et la fibre du tissu. Une grande variété de colorants et de procédés est utilisée, selon le type de tissu et le produit final souhaité.

Classes de colorants

Colorants acides ou basiques sont utilisés dans un bain d'acide faible pour la laine, la soie ou le coton. Certains colorants acides sont utilisés après mordançage des fibres avec de l'oxyde métallique, de l'acide tannique ou des dichromates. Colorants directs, qui ne sont pas rapides, sont utilisées pour teindre la laine, la rayonne et le coton ; ils sont teints à l'ébullition. Pour teindre les tissus en coton avec colorants au soufre, le bain de teinture est préparé en collant le colorant avec de la soude et du sulfure de sodium et de l'eau chaude. Cette teinture est également réalisée à l'ébullition. Pour teindre le coton avec colorants azoïques, le naphtol est dissous dans de la soude caustique aqueuse. Le coton est imprégné de la solution de naphtoxyde de sodium qui se forme, puis il est traité avec une solution d'un composé diazoïque pour développer le colorant dans le matériau. Teintures de cuve sont transformés en leuco-composés avec de l'hydroxyde de sodium et de l'hydrosulfite de sodium; cette teinture se fait à 30 à 60 ºC. Colorants dispersés sont utilisés pour la teinture de toutes les fibres synthétiques hydrophobes. Des agents gonflants ou supports de nature phénolique doivent être utilisés pour permettre l'action des colorants dispersés. Colorants minéraux sont des pigments inorganiques qui sont des sels de fer et de chrome. Après imprégnation, ils sont précipités par addition d'une solution alcaline chaude. Colorants réactifs pour le coton sont utilisés dans un bain chaud ou froid de carbonate de soude et de sel commun.

Préparation des tissus pour la teinture

Les processus préparatoires avant la teinture des tissus de coton consistent en la séquence d'étapes suivante : le tissu est passé dans une cisaille pour couper les fibres lâchement adhérentes, puis, pour terminer le processus de coupe, il est passé rapidement sur une rangée de flammes de gaz et le les étincelles sont éteintes en faisant passer le matériau à travers une boîte à eau. Le désencollage s'effectue en passant le tissu dans une solution de diastase qui enlève complètement l'ensimage. Pour éliminer les autres impuretés, il est récuré dans un kier avec de l'hydroxyde de sodium dilué, du carbonate de sodium ou de l'huile de rouge de dinde pendant 8 à 12 heures à haute température et pression.

Pour les tissus tissés colorés, on utilise un kier ouvert et on évite l'hydroxyde de sodium. La coloration naturelle du tissu est éliminée par une solution d'hypochlorite dans les fosses de blanchiment, après quoi le tissu est aéré, lavé, déchloré au moyen d'une solution de bisulfite de sodium, lavé à nouveau et décapé avec de l'acide chlorhydrique ou sulfurique dilué. Après un dernier lavage en profondeur, le tissu est prêt pour le processus de teinture ou d'impression.

Processus de teinture

La teinture est effectuée dans un gabarit ou une machine à rembourrer, dans laquelle le tissu est déplacé à travers une solution de colorant stationnaire préparée en dissolvant la poudre de colorant dans un produit chimique approprié, puis en diluant avec de l'eau. Après teinture, le tissu est soumis à un processus de finition.

Teinture nylon

La préparation des fibres de polyamide (nylon) pour la teinture implique un lavage, une certaine forme de traitement de fixation et, dans certains cas, un blanchiment. Le traitement adopté pour le lavage des tissus polyamides tissés dépend principalement de la composition de l'ensimage utilisé. Les encollages solubles dans l'eau à base d'alcool polyvinylique ou d'acide polyacrylique peuvent être éliminés par lessivage dans une liqueur contenant du savon et de l'ammoniac ou du Lissapol N ou un détergent similaire et de la soude. Après le décapage, le matériau est rincé abondamment et est ensuite prêt pour la teinture ou l'impression, généralement dans une machine de teinture à jigger ou à treuil.

Teinture de la laine

La laine brute est d'abord lavée par le processus d'émulsification, dans lequel du savon et une solution de carbonate de sodium sont utilisés. L'opération s'effectue dans une machine à laver qui se compose d'une longue auge munie de râteaux, d'un faux fond et, en sortie, d'essoreuses. Après un lavage soigneux, la laine est blanchie à l'eau oxygénée ou au dioxyde de soufre. Si ce dernier est utilisé, les marchandises humides sont laissées exposées au dioxyde de soufre gazeux pendant la nuit. Le gaz acide est neutralisé en faisant passer le tissu dans un bain de carbonate de sodium, puis il est soigneusement lavé. Après teinture, la marchandise est rincée, hydroextraite et séchée.

Les dangers de la teinture et leur prévention

Feu et explosion

Les risques d'incendie présents dans une teinturerie sont les solvants inflammables utilisés dans les procédés et certains colorants inflammables. Des installations de stockage sûres doivent être fournies pour les deux : des magasins correctement conçus construits avec des matériaux résistant au feu avec un seuil surélevé et en rampe à la porte de sorte que le liquide qui s'échappe soit contenu dans la pièce et empêché de s'écouler vers un endroit où il pourrait s'enflammer. Il est préférable que les magasins de cette nature soient situés à l'extérieur du bâtiment principal de l'usine. Si de grandes quantités de liquides inflammables sont conservées dans des réservoirs à l'extérieur du bâtiment, la zone du réservoir doit être munie d'un monticule pour contenir le liquide qui s'échappe.

Des dispositions similaires doivent être prises lorsque le combustible gazeux utilisé sur les machines à flamber est obtenu à partir d'une fraction de pétrole léger. L'usine de fabrication de gaz et les installations de stockage de l'essence de pétrole volatile doivent de préférence se trouver à l'extérieur du bâtiment.

Risques chimiques

De nombreuses usines utilisent une solution d'hypochlorite pour le blanchiment; dans d'autres, l'agent de blanchiment est du chlore gazeux ou de la poudre de blanchiment qui libère du chlore lorsqu'il est chargé dans le réservoir. Dans les deux cas, les travailleurs peuvent être exposés à des niveaux dangereux de chlore, un irritant cutané et oculaire et un dangereux irritant des tissus pulmonaires provoquant un œdème pulmonaire retardé. Pour limiter la fuite de chlore dans l'atmosphère des travailleurs, les cuves de blanchiment devraient être conçues comme des récipients fermés munis d'évents qui limitent la fuite de chlore afin que les niveaux d'exposition maximaux recommandés pertinents ne soient pas dépassés. Les niveaux de chlore atmosphérique doivent être vérifiés périodiquement pour s'assurer que la limite d'exposition n'est pas dépassée.

Les vannes et autres commandes du réservoir à partir duquel le chlore liquide est fourni à la teinturerie doivent être contrôlées par un opérateur compétent, car les possibilités d'une fuite incontrôlée pourraient bien être désastreuses. Lorsqu'il s'agit de pénétrer dans un récipient ayant contenu du chlore ou tout autre gaz ou vapeur dangereux, toutes les précautions conseillées pour le travail en milieu confiné doivent être prises.

L'utilisation d'alcalis et d'acides corrosifs et le traitement des vêtements avec de la liqueur bouillante exposent les travailleurs à des risques de brûlures et d'échaudures. L'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique sont largement utilisés dans les procédés de teinture. La soude caustique est utilisée dans le blanchiment, le mercerisage et la teinture. Les copeaux du matériau solide volent et créent des dangers pour les travailleurs. Le dioxyde de soufre, qui est utilisé dans le blanchiment, et le disulfure de carbone, qui est utilisé comme solvant dans le processus de viscose, peuvent également polluer la salle de travail. Les hydrocarbures aromatiques comme le benzol, le toluol et le xylol, les solvants naphtas et les amines aromatiques comme les colorants à l'aniline sont des produits chimiques dangereux auxquels les travailleurs sont susceptibles d'être exposés. Le dichlorobenzène est émulsifié avec de l'eau à l'aide d'un agent émulsifiant et est utilisé pour la teinture des fibres de polyester. LEV est essentiel.

De nombreux colorants sont des irritants cutanés qui provoquent des dermatites ; de plus, les travailleurs sont tentés d'utiliser des mélanges nocifs d'abrasifs, d'alcalis et d'agents de blanchiment pour enlever les taches de teinture de leurs mains.

Les solvants organiques utilisés dans les procédés et pour le nettoyage des machines peuvent eux-mêmes provoquer des dermatites ou rendre la peau vulnérable à l'action irritante des autres substances nocives utilisées. De plus, ils peuvent être à l'origine d'une neuropathie périphérique, par exemple la méthyl butyl cétone (MBK). Certains colorants, tels que la rhodamine B, le magenta, la β-naphtylamine et certaines bases telles que la dianisidine, se sont révélés cancérigènes. L'utilisation de la β-naphtylamine a généralement été abandonnée dans les colorants, qui sont discutés plus en détail ailleurs dans ce Encyclopédie.

En plus des matériaux fibreux et de leurs contaminants, l'allergie peut être causée par l'encollage et même par les enzymes utilisées pour éliminer l'encollage.

Un EPI approprié, y compris un équipement de protection des yeux, doit être fourni pour éviter tout contact avec ces dangers. Dans certaines circonstances, lorsque des crèmes barrières doivent être utilisées, il convient de veiller à ce qu'elles soient efficaces et qu'elles puissent être éliminées par lavage. Au mieux, cependant, la protection qu'ils offrent est rarement aussi fiable que celle offerte par des gants bien conçus. Les vêtements de protection doivent être nettoyés à intervalles réguliers et, lorsqu'ils sont éclaboussés ou contaminés par des colorants, ils doivent être remplacés par des vêtements propres dès que possible. Des installations sanitaires pour se laver, se laver et se changer devraient être fournies et les travailleurs devraient être encouragés à les utiliser; l'hygiène personnelle est particulièrement importante pour les teinturiers. Malheureusement, même lorsque toutes les mesures de protection ont été prises, certains travailleurs se révèlent si sensibles aux effets de ces substances que le transfert à un autre travail est la seule alternative.

Les accidents

De graves accidents d'échaudure se sont produits lorsque de la liqueur chaude a été accidentellement admise dans un kier dans lequel un ouvrier disposait le tissu à traiter. Cela peut se produire lorsqu'une vanne est accidentellement ouverte ou lorsque de la liqueur chaude est déchargée dans un conduit de décharge commun à partir d'un autre foyer de la cuisinière et pénètre dans le foyer occupé par une sortie ouverte. Lorsqu'un travailleur se trouve à l'intérieur d'un kier pour quelque raison que ce soit, l'entrée et la sortie doivent être fermées, isolant ce kier des autres kiers de la cuisinière. Si le dispositif de verrouillage est actionné par une clé, celle-ci devrait être conservée par le travailleur qui pourrait être blessé par une admission accidentelle de liquide chaud jusqu'à ce qu'il quitte le navire.

Impression

L'impression est réalisée sur une machine d'impression à rouleaux. Le colorant ou le pigment est épaissi avec de l'amidon ou transformé en émulsion qui, dans le cas des couleurs pigmentées, est préparée avec un solvant organique. Cette pâte ou émulsion est reprise par les rouleaux gravés qui impriment le matériau, et la couleur est ensuite fixée dans l'ager ou la machine de durcissement. Le tissu imprimé reçoit ensuite le traitement de finition approprié.

Impression humide

L'impression humide est réalisée avec des systèmes de teinture similaires à ceux utilisés dans la teinture, tels que l'impression en cuve et l'impression réactive aux fibres. Ces méthodes d'impression ne sont utilisées que pour les tissus 100% coton et pour la rayonne. Les risques pour la santé associés à ce type d'impression sont les mêmes que ceux évoqués ci-dessus.

Impression pigmentaire à base de solvant

Les systèmes d'impression à base de solvants utilisent de grandes quantités de solvants tels que des essences minérales dans le système d'épaississement. Les principaux dangers sont :

  • Inflammabilité. Les systèmes épaississants contiennent jusqu'à 40 % de solvants et sont hautement inflammables. Ils doivent être stockés avec une extrême prudence dans des zones correctement ventilées et mises à la terre. Des précautions doivent également être prises lors du transfert de ces produits pour éviter de créer une étincelle d'électricité statique.
  • Émissions atmosphériques. Les solvants de ce système d'impression seront évaporés du four pendant le séchage et le durcissement. Les réglementations environnementales locales dicteront les niveaux admissibles d'émissions de composés organiques volatils (COV) qui peuvent être tolérés.
  • Boue. Étant donné que ce système d'impression est à base de solvant, la pâte d'impression ne peut pas entrer dans le système de traitement des eaux usées. Il doit être éliminé comme un déchet solide. Les sites où des tas de boues sont utilisés peuvent avoir des problèmes environnementaux avec la contamination du sol et des eaux souterraines. Ces zones de stockage des boues doivent être équipées de revêtements étanches pour éviter que cela ne se produise.

 

Impression pigmentaire à base aqueuse

Aucun des risques pour la santé liés à l'impression pigmentaire à base de solvant ne s'applique aux systèmes d'impression à base aqueuse. Bien que certains solvants soient utilisés, les quantités sont si petites qu'elles ne sont pas significatives. Le principal danger pour la santé est la présence de formaldéhyde.

L'impression pigmentaire nécessite l'utilisation d'un agent de réticulation pour aider à la liaison des pigments au tissu. Ces agents de réticulation existent sous forme de produits autonomes (par exemple, la mélamine) ou dans le cadre d'autres produits chimiques tels que les liants, les anti-mèches et même dans les pigments eux-mêmes. Le formaldéhyde joue un rôle nécessaire dans la fonction des réticulants.

Le formaldéhyde est un sensibilisant et un irritant pouvant provoquer des réactions, parfois violentes, chez les travailleurs qui y sont exposés soit en inhalant l'air autour de la machine à imprimer en fonctionnement, soit en entrant en contact avec le tissu imprimé. Ces réactions peuvent aller d'une simple irritation des yeux à des marques sur la peau et de graves difficultés respiratoires. Le formaldéhyde s'est avéré cancérigène chez la souris, mais il n'a pas encore été associé de manière concluante au cancer chez l'homme. Il est classé cancérogène du groupe 2A, « Probablement cancérogène pour l'homme », par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC).

Afin de protéger l'environnement local, les émissions de l'usine doivent être surveillées pour s'assurer que les niveaux de formaldéhyde ne dépassent pas ceux stipulés par les réglementations applicables.

L'ammoniac est un autre danger potentiel. Étant donné que la pâte d'impression est sensible au pH (acidité), l'ammoniac est souvent utilisé comme épaississant de pâte d'impression. Des précautions doivent être prises pour manipuler l'ammoniac dans un endroit bien ventilé et porter une protection respiratoire si nécessaire.

Étant donné que tous les colorants et pigments utilisés dans l'impression sont généralement sous forme liquide, l'exposition à la poussière n'est pas un danger dans l'impression comme dans la teinture.

Finition

Finition est un terme appliqué à une très large gamme de traitements qui sont généralement effectués lors du dernier processus de fabrication avant la fabrication. Certaines finitions peuvent également être réalisées après fabrication.

Finition mécanique

Ce type de finition implique des processus qui modifient la texture ou l'apparence d'un tissu sans l'utilisation de produits chimiques. Ils comprennent:

  • Sanforisation. Il s'agit d'un processus où un tissu est suralimenté entre une courroie en caoutchouc et un cylindre chauffé, puis alimenté entre un cylindre chauffé et une couverture sans fin pour contrôler le rétrécissement et créer une main douce.
  • Calandrage. Il s'agit d'un processus où le tissu est alimenté entre de grands rouleaux en acier sous des pressions allant jusqu'à 100 tonnes. Ces rouleaux peuvent être chauffés à la vapeur ou au gaz à des températures allant jusqu'à 232 °C. Ce processus est utilisé pour changer la main et l'apparence du tissu.
  • Le ponçage. Dans ce processus, le tissu est alimenté sur des rouleaux recouverts de sable pour modifier la surface du tissu et lui donner un toucher plus doux.
  • Gaufrage. Il s'agit d'un processus où le tissu est alimenté entre des rouleaux en acier chauffés qui ont été gravés avec un motif qui est définitivement transféré sur le tissu.
  • Thermofixation. Il s'agit d'un processus dans lequel un tissu synthétique, généralement du polyester, est passé à travers un cadre de rame ou une machine thermofixée à semi-contact à des températures suffisamment élevées pour commencer la fusion moléculaire du tissu. Ceci est fait pour stabiliser le tissu pour le rétrécissement.
  • Le brossage. Il s'agit d'un processus où le tissu passe sur des brosses tournant à grande vitesse pour modifier l'apparence de la surface et le toucher du tissu.
  • Poursuivre. Dans ce processus, le tissu passe entre un petit rouleau en acier et un rouleau plus grand recouvert de papier de verre pour modifier l'apparence et le toucher du tissu.

 

Les principaux dangers sont la présence de chaleur, les températures très élevées appliquées et les points de pincement dans les pièces mobiles de la machine. Des précautions doivent être prises pour protéger correctement les machines afin d'éviter les accidents et les blessures physiques.

Finition chimique

La finition chimique est effectuée sur une variété de types d'équipements (par exemple, tampons, gabarits, machines de teinture à jet, becks, rampes de pulvérisation, kiers, machines à palettes, applicateurs à rouleau et mousseurs).

Un type de finition chimique n'implique pas de réaction chimique : l'application d'un assouplissant ou d'un constructeur manuel pour modifier le toucher et la texture du tissu, ou pour améliorer sa cousabilité. Cela ne présente aucun danger important, à l'exception de la possibilité d'irritation par contact avec la peau et les yeux, qui peut être évitée en utilisant des gants et une protection oculaire appropriés.

L'autre type de finition chimique implique une réaction chimique : la finition à la résine du tissu de coton pour produire les propriétés physiques souhaitées dans le tissu, telles qu'un faible rétrécissement et un bon aspect lisse. Pour le tissu en coton, par exemple, une résine de diméthyldihydroxyéthylène urée (DMDHEU) est catalysée et se lie aux molécules de coton du tissu pour créer un changement permanent dans le tissu. Le principal danger associé à ce type de finition est que la plupart des résines libèrent du formaldéhyde dans le cadre de leur réaction.

Conclusion

Comme dans le reste de l'industrie textile, les opérations de teinture, d'impression et de finissage présentent un mélange d'établissements anciens, généralement de petite taille, dans lesquels la sécurité, la santé et le bien-être des travailleurs sont peu ou pas pris en compte, et d'établissements plus récents et plus grands dotés d'une technologie en dans la mesure du possible, la maîtrise des risques est intégrée à la conception de la machine. En plus des risques spécifiques décrits ci-dessus, des problèmes tels que l'éclairage insuffisant, le bruit, les machines mal protégées, le levage et le transport d'objets lourds et/ou volumineux, le mauvais entretien ménager, etc. restent omniprésents. Par conséquent, un programme de sécurité et de santé bien formulé et mis en œuvre qui comprend la formation et une supervision efficace des travailleurs est une nécessité.

 

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Table des matières

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