Produzione di cotone

Le pratiche di produzione del cotone iniziano dopo la raccolta del raccolto precedente. Le prime operazioni di solito prevedono la triturazione dei gambi, lo strappo delle radici e la dischiatura del terreno. I fertilizzanti e gli erbicidi generalmente vengono applicati e incorporati nel terreno prima che il terreno venga messo a letto in preparazione per l'irrigazione o la semina necessarie. Poiché le caratteristiche del suolo e le precedenti pratiche di fertilizzazione e coltivazione possono causare un'ampia gamma di livelli di fertilità nei suoli di cotone, i programmi di fertilità dovrebbero essere basati su analisi dei test del suolo. Il controllo delle erbe infestanti è essenziale per ottenere un'elevata resa e qualità dei pelucchi. La resa del cotone e l'efficienza della raccolta possono essere ridotte fino al 30% dalle erbacce. Gli erbicidi sono stati ampiamente utilizzati in molti paesi per il controllo delle infestanti sin dai primi anni '1960. I metodi di applicazione includono il trattamento pre-impianto del fogliame delle erbe infestanti esistenti, l'incorporazione nel terreno pre-impianto e il trattamento nelle fasi di pre-emergenza e post-emergenza.

Diversi fattori che svolgono un ruolo importante nel raggiungimento di un buon livello di piante di cotone includono la preparazione del letto di semina, l'umidità del suolo, la temperatura del suolo, la qualità del seme, l'infestazione da malattie del semenzale, i fungicidi e la salinità del suolo. Piantare semi di alta qualità in un letto di semina ben preparato è un fattore chiave per ottenere una crescita precoce e uniforme di piantine vigorose. I semi di piantagione di alta qualità dovrebbero avere un tasso di germinazione del 50% o superiore in un test freddo. In un test freddo/caldo, l'indice di vigore del seme dovrebbe essere 140 o superiore. Si consigliano dosi di semina da 12 a 18 semi/metro di fila per ottenere una popolazione vegetale da 14,000 a 20,000 piante/ettaro. È necessario utilizzare un sistema di dosaggio della seminatrice adatto per garantire una spaziatura uniforme del seme indipendentemente dalla dimensione del seme. I tassi di germinazione dei semi e di emergenza delle piantine sono strettamente associati a un intervallo di temperatura compreso tra 15 e 38 ºC.

Le malattie delle piantine di inizio stagione possono ostacolare stand uniformi e comportare la necessità di ripiantare. Importanti agenti patogeni della malattia della piantina come Pythium, Rhizoctonia, Fusarium e Thielaviopsis può ridurre i supporti delle piante e causare lunghi salti tra le piantine. Dovrebbero essere piantati solo i semi che sono stati opportunamente trattati con uno o più fungicidi.

Il cotone è simile ad altre colture per quanto riguarda l'uso dell'acqua durante le diverse fasi di sviluppo della pianta. Il consumo idrico è generalmente inferiore a 0.25 cm/giorno dall'emergenza al primo quadrato. Durante questo periodo, la perdita di umidità del suolo per evaporazione può superare la quantità di acqua traspirata dalla pianta. Il consumo di acqua aumenta notevolmente quando compaiono le prime fioriture e raggiunge un livello massimo di 1 cm/giorno durante la fase di massima fioritura. Il fabbisogno idrico si riferisce alla quantità totale di acqua (pioggia e irrigazione) necessaria per produrre un raccolto di cotone.

Le popolazioni di insetti possono avere un impatto importante sulla qualità e sulla resa del cotone. La gestione precoce della popolazione è importante per promuovere uno sviluppo fruttifero/vegetativo equilibrato della coltura. Proteggere le posizioni dei frutti precoci è essenziale per ottenere un raccolto redditizio. Oltre l'80% della resa viene fissato nelle prime 3 o 4 settimane di fruttificazione. Durante il periodo di fruttificazione, i produttori dovrebbero esplorare il loro cotone almeno due volte a settimana per monitorare l'attività degli insetti e i danni.

Un programma di defogliazione ben gestito riduce lo spreco di foglie che può influire negativamente sulla qualità del cotone raccolto. I regolatori di crescita come il PIX sono utili defogliatori perché controllano la crescita vegetativa e contribuiscono a anticipare la fruttificazione.

Raccolta

Per la raccolta del cotone vengono utilizzati due tipi di attrezzature per la raccolta meccanica: la raccoglitrice a fuso e l'estrattore di cotone. Il raccoglitore di mandrini è una mietitrice di tipo selettivo che utilizza fusi affusolati e appuntiti per rimuovere il seme di cotone dalle capsule. Questa mietitrice può essere utilizzata su un campo più di una volta per fornire raccolti stratificati. D'altra parte, il spogliarellista di cotone è un raccoglitore non selettivo o una volta finito che rimuove non solo le capsule ben aperte ma anche le capsule incrinate e non aperte insieme alle frese e ad altri corpi estranei.

Le pratiche agronomiche che producono un raccolto uniforme di alta qualità contribuiranno generalmente a una buona efficienza di raccolta. Il campo dovrebbe essere ben drenato e le file disposte per un uso efficace dei macchinari. Le estremità dei filari devono essere prive di erbacce ed erba e devono avere un bordo campo compreso tra 7.6 e 9 m per girare e allineare le mietitrebbie con i filari. Anche il confine dovrebbe essere privo di erbacce ed erba. Il disking crea condizioni avverse in caso di pioggia, quindi dovrebbe essere utilizzato il controllo chimico delle infestanti o la falciatura. L'altezza della pianta non deve superare circa 1.2 m per il cotone da raccogliere e circa 0.9 m per il cotone da strappare. L'altezza della pianta può essere controllata in una certa misura utilizzando regolatori di crescita chimici nella corretta fase di crescita. Dovrebbero essere utilizzate pratiche di produzione che fissano la capsula inferiore ad almeno 10 cm dal suolo. Le pratiche colturali come la fertilizzazione, la coltivazione e l'irrigazione durante la stagione di crescita dovrebbero essere gestite con attenzione per produrre un raccolto uniforme di cotone ben sviluppato.

La defogliazione chimica è una pratica colturale che induce l'abscissione (spargimento) del fogliame. I defolianti possono essere applicati per ridurre al minimo la contaminazione da foglie verdi e rifiuti e favorire un'asciugatura più rapida della rugiada mattutina sulla lanugine. I defolianti non devono essere applicati fino a quando almeno il 60% delle capsule non è aperto. Dopo l'applicazione di un defogliante, il raccolto non deve essere raccolto per almeno 7-14 giorni (il periodo varierà a seconda delle sostanze chimiche utilizzate e delle condizioni meteorologiche). Gli essiccanti chimici possono anche essere usati per preparare le piante per il raccolto. L'essiccazione è la rapida perdita di acqua dal tessuto vegetale e la successiva morte del tessuto. Il fogliame morto rimane attaccato alla pianta.

L'attuale tendenza nella produzione di cotone è verso una stagione più breve e un raccolto unico. I prodotti chimici che accelerano il processo di apertura della capsula vengono applicati con il defogliante o subito dopo la caduta delle foglie. Questi prodotti chimici consentono raccolti anticipati e aumentano la percentuale di capsule pronte per essere raccolte durante il primo raccolto. Poiché queste sostanze chimiche hanno la capacità di aprire o aprire parzialmente le capsule immature, la qualità del raccolto potrebbe risentirne gravemente (ad esempio, il micronaire potrebbe essere basso) se le sostanze chimiche vengono applicate troppo presto.

Archiviazione

Il contenuto di umidità del cotone prima e durante lo stoccaggio è fondamentale; l'eccesso di umidità provoca il surriscaldamento del cotone immagazzinato, con conseguente scolorimento della lanugine, minore germinazione dei semi e possibile combustione spontanea. I semi di cotone con un contenuto di umidità superiore al 12% non devono essere conservati. Inoltre, la temperatura interna dei moduli di nuova costruzione dovrebbe essere monitorata per i primi 5-7 giorni di stoccaggio del cotone; i moduli che subiscono un aumento di 11 ºC o superano i 49 ºC devono essere sgranati immediatamente per evitare la possibilità di gravi perdite.

Diverse variabili influenzano la qualità del seme e della fibra durante lo stoccaggio del seme di cotone. Il contenuto di umidità è il più importante. Altre variabili includono la durata dello stoccaggio, la quantità di corpi estranei ad alta umidità, la variazione del contenuto di umidità in tutta la massa immagazzinata, la temperatura iniziale del seme di cotone, la temperatura del seme di cotone durante lo stoccaggio, i fattori meteorologici durante lo stoccaggio (temperatura, umidità relativa, precipitazioni ) e protezione del cotone dalla pioggia e dal terreno bagnato. L'ingiallimento è accelerato alle alte temperature. Sia l'aumento della temperatura che la temperatura massima sono importanti. L'aumento della temperatura è direttamente correlato al calore generato dall'attività biologica.

Processo di sgranatura

Ogni anno in tutto il mondo vengono prodotte circa 80 milioni di balle di cotone, di cui circa 20 milioni prodotte da circa 1,300 gin negli Stati Uniti. La funzione principale della sgranatrice è quella di separare la lanugine dal seme, ma la sgranatrice deve anche essere attrezzata per rimuovere una grande percentuale di corpi estranei dal cotone che ridurrebbe notevolmente il valore della lanugine sgranata. Uno sgranatore deve avere due obiettivi: (1) produrre pelucchi di qualità soddisfacente per il mercato del coltivatore e (2) sgranare il cotone con una riduzione minima della qualità della filatura della fibra, in modo che il cotone soddisfi le esigenze dei suoi utilizzatori finali, il filatore e il consumatore. Di conseguenza, la conservazione della qualità durante la sgranatura richiede l'appropriata selezione e funzionamento di ciascuna macchina in un sistema di sgranatura. La manipolazione meccanica e l'asciugatura possono modificare le naturali caratteristiche qualitative del cotone. Nella migliore delle ipotesi, uno sgranatore può solo preservare le caratteristiche qualitative inerenti al cotone quando entra nella sgranatrice. I paragrafi seguenti discutono brevemente la funzione delle principali attrezzature meccaniche e dei processi nel gin.

Macchine per seminare il cotone

Il cotone viene trasportato da un rimorchio o modulo in una trappola per capsule verdi nella sgranatrice, dove vengono rimosse capsule verdi, rocce e altri corpi estranei pesanti. Il controllo automatico dell'alimentazione fornisce un flusso di cotone uniforme e ben disperso in modo che il sistema di pulizia e asciugatura della sgranatrice funzioni in modo più efficiente. Il cotone che non è ben disperso può passare attraverso il sistema di asciugatura in ciuffi e solo la superficie di quel cotone verrà asciugata.

Nella prima fase di asciugatura, l'aria riscaldata convoglia il cotone attraverso i ripiani per 10-15 secondi. La temperatura dell'aria di trasporto è regolata per controllare la quantità di asciugatura. Per evitare danni alle fibre, la temperatura a cui è esposto il cotone durante il normale funzionamento non deve mai superare i 177 ºC. Temperature superiori a 150 ºC possono causare cambiamenti fisici permanenti nelle fibre di cotone. I sensori di temperatura dell'asciugatrice devono essere posizionati il ​​più vicino possibile al punto in cui il cotone e l'aria riscaldata si uniscono. Se il sensore di temperatura si trova vicino all'uscita dell'essiccatore a torre, la temperatura del punto di miscelazione potrebbe effettivamente essere da 55 a 110 ºC superiore alla temperatura del sensore a valle. La caduta di temperatura a valle deriva dall'effetto di raffreddamento dell'evaporazione e dalla perdita di calore attraverso le pareti dei macchinari e delle tubazioni. L'asciugatura continua mentre l'aria calda sposta il seme di cotone nel pulitore a cilindro, che consiste in 6 o 7 cilindri rotanti a punte che ruotano a 400-500 giri al minuto. Questi cilindri strofinano il cotone su una serie di griglie o schermi, agitano il cotone e consentono a materiali estranei fini, come foglie, rifiuti e sporco, di passare attraverso le aperture per lo smaltimento. I detergenti a cilindro rompono i batuffoli di grandi dimensioni e generalmente condizionano il cotone per una pulizia e un'asciugatura aggiuntive. Sono comuni velocità di lavorazione di circa 6 balle all'ora per metro di lunghezza del cilindro.

La macchina per bastoncini rimuove i corpi estranei più grandi, come frese e bastoncini, dal cotone. Le macchine a bastoncino utilizzano la forza centrifuga creata dai cilindri della sega che ruotano da 300 a 400 giri al minuto per "scartare via" il materiale estraneo mentre la fibra è trattenuta dalla sega. Il materiale estraneo che viene espulso dal recuperatore entra nel sistema di gestione dei rifiuti. Sono comuni velocità di lavorazione da 4.9 a 6.6 balle/ora/m di lunghezza del cilindro.

Ginning (separazione dei semi di lanugine)

Dopo aver attraversato un'altra fase di asciugatura e pulizia dei cilindri, il cotone viene distribuito a ciascuna sgranatrice dal trasportatore-distributore. Situato sopra il supporto per la sgranatura, l'estrattore-alimentatore dosa il seme di cotone uniformemente al supporto per la sgranatura a velocità controllabili e pulisce il seme di cotone come funzione secondaria. Il contenuto di umidità della fibra di cotone nel grembiule dell'estrattore-alimentatore è critico. L'umidità deve essere sufficientemente bassa da poter rimuovere facilmente le sostanze estranee nel supporto del gin. Tuttavia, l'umidità non deve essere così bassa (inferiore al 5%) da provocare la rottura delle singole fibre man mano che vengono separate dal seme. Questa rottura provoca una riduzione apprezzabile sia della lunghezza delle fibre che dell'affluenza di lanugine. Dal punto di vista della qualità, il cotone con un contenuto più elevato di fibre corte produce eccessivi scarti in filanda ed è meno desiderabile. L'eccessiva rottura delle fibre può essere evitata mantenendo un contenuto di umidità delle fibre dal 6 al 7% nel grembiule dell'estrattore-alimentatore.

Due tipi di gin sono di uso comune: il saw gin e il roller gin. Nel 1794, Eli Whitney inventò un gin che rimuoveva la fibra dal seme per mezzo di punte o seghe su un cilindro. Nel 1796, Henry Ogden Holmes inventò un gin con seghe e nervature; questo gin ha sostituito il gin di Whitney e ha reso la sgranatura un processo a flusso continuo piuttosto che un processo batch. Cotone (solitamente Gossypium hirsutum) entra nello stand del saw gin attraverso una parte anteriore dello scafo. Le seghe afferrano il cotone e lo tirano attraverso nervature ampiamente distanziate note come nervature dello scafo. Le ciocche di cotone vengono tirate dalle costole dello scafo nel fondo della scatola del rotolo. L'effettivo processo di sgranatura, ovvero la separazione di lanugine e semi, avviene nella scatola del rotolo del supporto del gin. L'azione di sgranatura è causata da una serie di seghe che ruotano tra le costole di sgranatura. I denti della sega passano tra le costole nel punto di sgranatura. Qui il bordo anteriore dei denti è approssimativamente parallelo alla nervatura, ei denti estraggono le fibre dal seme, che sono troppo grandi per passare tra le nervature. La sgranatura a tassi superiori a quelli raccomandati dal produttore può causare una riduzione della qualità della fibra, danni ai semi e intasamenti. Anche le velocità della sega a cavalletto sono importanti. Le alte velocità tendono ad aumentare il danno alle fibre provocato durante la sgranatura.

Le sgranatrici a rullo hanno fornito il primo mezzo assistito meccanicamente per separare il cotone a fiocco extra lungo (Gossypium barbadense) lanugine dal seme. Il Churka gin, di origine sconosciuta, consisteva in due rulli duri che correvano insieme alla stessa velocità superficiale, pizzicando la fibra dal seme e producendo circa 1 kg di lanugine al giorno. Nel 1840, Fones McCarthy inventò un roller gin più efficiente che consisteva in un rullo per la sgranatura della pelle, un coltello fisso tenuto saldamente contro il rullo e un coltello alternativo che estraeva il seme dalla lanugine mentre la lanugine veniva trattenuta dal rullo e dal coltello fisso. Alla fine degli anni '1950, una sgranatrice a coltelli rotanti è stata sviluppata dal Southwestern Cotton Ginning Research Laboratory del Dipartimento dell'agricoltura degli Stati Uniti (USDA), dai produttori di gin statunitensi e dalle sgranatrici private. Questo gin è attualmente l'unico gin di tipo roller utilizzato negli Stati Uniti.

Pulizia dei pelucchi

Il cotone viene convogliato dal supporto del gin attraverso condotti di lanugine ai condensatori e formato nuovamente in un batuffolo. Il batuffolo viene rimosso dal tamburo del condensatore e inserito nel pulitore di lanugine del tipo a sega. All'interno del pulitore di pelucchi, il cotone passa attraverso i rulli di alimentazione e sopra la piastra di alimentazione, che applica le fibre alla sega del pulitore di pelucchi. La sega trasporta il cotone sotto le barre della griglia, che sono aiutate dalla forza centrifuga e rimuovono i semi immaturi e le sostanze estranee. È importante che la distanza tra le punte della sega e le barre della griglia sia impostata correttamente. Le barre della griglia devono essere dritte con un bordo tagliente per evitare di ridurre l'efficienza della pulizia e aumentare la perdita di lanugine. L'aumento della velocità di avanzamento del pulitore di pelucchi al di sopra della velocità consigliata dal produttore ridurrà l'efficienza di pulizia e aumenterà la perdita di fibra buona. Il cotone sgranato a rullo viene solitamente pulito con detergenti non aggressivi e non a sega per ridurre al minimo i danni alle fibre.

I detergenti per pelucchi possono migliorare la qualità del cotone rimuovendo i corpi estranei. In alcuni casi, i detergenti per pelucchi possono migliorare il colore di un cotone leggermente maculato miscelandolo per produrre un grado bianco. Possono anche migliorare il grado di colore di un cotone maculato a un grado di colore leggermente maculato o forse bianco.

Packaging

Il cotone pulito viene compresso in balle, che devono poi essere coperte per proteggerle dalla contaminazione durante il trasporto e lo stoccaggio. Vengono prodotti tre tipi di balle: piana modificata, compressa a densità universale e gin a densità universale. Queste balle sono confezionate con densità di 224 e 449 kg/m³ rispettivamente per le balle piatte modificate e a densità universale. Nella maggior parte dei gin il cotone viene confezionato in una pressa a "doppia scatola" in cui la lanugine viene inizialmente compattata in una pressa da un pressatore meccanico o idraulico; quindi la scatola della pressa viene ruotata e la lanugine viene ulteriormente compressa a circa 320 o 641 kg/m³ rispettivamente da presse a densità universale piatta o gin modificata. Le balle piatte modificate vengono ricompresse per diventare compresse a densità universale in un'operazione successiva per ottenere velocità di trasporto ottimali. Nel 1995, circa il 98% delle balle negli Stati Uniti erano balle di gin a densità universale.

Qualità delle fibre

La qualità del cotone è influenzata da ogni fase della produzione, compresa la selezione della varietà, la raccolta e la sgranatura. Alcune caratteristiche qualitative sono fortemente influenzate dalla genetica, mentre altre sono determinate principalmente dalle condizioni ambientali o dalle pratiche di raccolta e sgranatura. I problemi durante qualsiasi fase della produzione o della lavorazione possono causare danni irreversibili alla qualità della fibra e ridurre i profitti sia per il produttore che per il produttore tessile.

La qualità della fibra è massima il giorno in cui si apre un batuffolo di cotone. Gli agenti atmosferici, la raccolta meccanica, la manipolazione, la sgranatura e la lavorazione possono diminuire la qualità naturale. Ci sono molti fattori che indicano la qualità complessiva della fibra di cotone. I più importanti includono resistenza, lunghezza delle fibre, contenuto di fibre corte (fibre più corte di 1.27 cm), uniformità della lunghezza, maturità, finezza, contenuto di scarti, colore, frammenti di tegumento e contenuto di nep e viscosità. Il mercato generalmente riconosce questi fattori anche se non tutti vengono misurati su ogni balla.

Il processo di sgranatura può influenzare significativamente la lunghezza delle fibre, l'uniformità e il contenuto di frammenti del tegumento, scarti, fibre corte e neps. Le due pratiche di sgranatura che hanno il maggiore impatto sulla qualità sono la regolazione dell'umidità delle fibre durante la sgranatura e la pulizia e il grado di pulizia dei pelucchi a sega utilizzato.

L'intervallo di umidità raccomandato per la sgranatura è compreso tra il 6 e il 7%. I detergenti per gin rimuovono più rifiuti a bassa umidità, ma non senza più danni alle fibre. Una maggiore umidità della fibra preserva la lunghezza della fibra ma provoca problemi di sgranatura e scarsa pulizia, come illustrato nella figura 1. Se si aumenta l'asciugatura per migliorare la rimozione dei rifiuti, la qualità del filato si riduce. Sebbene l'aspetto del filato migliori con l'asciugatura fino a un certo punto, a causa della maggiore rimozione di corpi estranei, l'effetto dell'aumento del contenuto di fibre corte supera i vantaggi della rimozione di corpi estranei.

Figura 1. Compromesso per la pulizia con sgranatura a umidità per il cotone

La pulizia fa poco per cambiare il vero colore della fibra, ma pettinare le fibre e rimuovere la spazzatura cambia il colore percepito. La pulizia della lanuggine a volte può fondere la fibra in modo che un numero inferiore di balle venga classificato come macchiato o leggermente macchiato. La sgranatura non pregiudica la finezza e la maturità. Ogni dispositivo meccanico o pneumatico utilizzato durante la pulizia e la sgranatura aumenta il contenuto di nep, ma i detergenti per pelucchi hanno l'influenza più pronunciata. Il numero di frammenti del tegumento nella lanugine sgranata è influenzato dalla condizione del seme e dall'azione di sgranatura. I detergenti per lanugine riducono le dimensioni ma non il numero dei frammenti. La resistenza del filato, l'aspetto del filato e la rottura della fine della filatura sono tre elementi importanti per la qualità della filatura. Tutti risentono dell'uniformità della lunghezza e, quindi, della proporzione di fibre corte o spezzate. Questi tre elementi si conservano di solito meglio quando il cotone viene sgranato con macchinari minimi per l'asciugatura e la pulizia.

Le raccomandazioni per la sequenza e la quantità di macchinari per la sgranatura per asciugare e pulire il cotone raccolto dal fuso sono state progettate per ottenere un valore soddisfacente della balla e per preservare la qualità intrinseca del cotone. Sono stati generalmente seguiti e quindi confermati nell'industria cotoniera statunitense per diversi decenni. Le raccomandazioni prendono in considerazione i premi e gli sconti del sistema di marketing, nonché l'efficienza della pulizia e i danni alle fibre derivanti da varie macchine per sgranare. Alcune variazioni rispetto a queste raccomandazioni sono necessarie per condizioni di raccolta speciali.

Quando si utilizza la sgranatrice nella sequenza consigliata, dal cotone viene solitamente rimosso dal 75 all'85% dei corpi estranei. Sfortunatamente, questo macchinario rimuove anche piccole quantità di cotone di buona qualità nel processo di rimozione di corpi estranei, quindi la quantità di cotone commerciabile viene ridotta durante la pulizia. La pulizia del cotone è quindi un compromesso tra il livello di corpi estranei e la perdita e il danneggiamento delle fibre.

Preoccupazioni per la sicurezza e la salute

L'industria della sgranatura del cotone, come altre industrie di trasformazione, presenta molti rischi. Le informazioni provenienti dalle richieste di indennizzo dei lavoratori indicano che il numero di lesioni è più alto per mano/dita, seguito da lesioni alla schiena/colonna vertebrale, agli occhi, ai piedi/dita dei piedi, al braccio/spalla, alla gamba, al tronco e alla testa. Sebbene l'industria sia stata attiva nella riduzione dei rischi e nell'educazione alla sicurezza, la sicurezza del gin rimane una delle principali preoccupazioni. I motivi della preoccupazione includono l'elevata frequenza di infortuni e richieste di indennizzo dei lavoratori, l'elevato numero di giorni di lavoro persi e la gravità degli infortuni. I costi economici totali per lesioni da gin e disturbi di salute includono i costi diretti (medici e altri risarcimenti) e i costi indiretti (tempo perso dal lavoro, tempi di inattività, perdita di capacità di guadagno, costi assicurativi più elevati per la compensazione dei lavoratori, perdita di produttività e molti altri fattori di perdita ). I costi diretti sono più facili da determinare e molto meno costosi dei costi indiretti.

Molte normative internazionali in materia di sicurezza e salute che riguardano la sgranatura del cotone derivano dalla legislazione statunitense amministrata dall'Occupational Safety and Health Administration (OSHA) e dall'Environmental Protection Agency (EPA), che promulga le normative sui pesticidi.

Altre normative agricole possono applicarsi anche a un gin, compresi i requisiti per gli emblemi dei veicoli a movimento lento su rimorchi/trattori che operano su strade pubbliche, disposizioni per strutture di protezione in caso di ribaltamento sui trattori gestiti dai dipendenti e disposizioni per adeguate strutture abitative per il lavoro temporaneo. Mentre le sgranatrici sono considerate imprese agricole e non sono specificatamente coperte da molte normative, gli sgranatori probabilmente vorranno conformarsi ad altre normative, come gli "Standards for General Industry, Part 1910" dell'OSHA. Esistono tre standard OSHA specifici che gli sgranatori dovrebbero prendere in considerazione: quelli per gli incendi e altri piani di emergenza (29 CFR 1910.38a), le uscite (29 CFR 1910.35-40) e l'esposizione professionale al rumore (29 CFR 1910.95). I principali requisiti di uscita sono indicati in 29 CFR 1910.36 e 29 CFR 1910.37. In altri paesi, dove i lavoratori agricoli sono inclusi nella copertura obbligatoria, tale adempimento sarà obbligatorio. La conformità con il rumore e altri standard di sicurezza e salute è discussa altrove in questo documento Enciclopedia.

Partecipazione dei dipendenti ai programmi di sicurezza

I programmi di controllo delle perdite più efficaci sono quelli in cui la direzione motiva i dipendenti a essere consapevoli della sicurezza. Questa motivazione può essere raggiunta stabilendo una politica di sicurezza che coinvolga i dipendenti in ogni elemento del programma, partecipando alla formazione sulla sicurezza, dando il buon esempio e fornendo ai dipendenti incentivi adeguati.

I disturbi della salute sul lavoro sono ridotti richiedendo che i DPI siano utilizzati in aree designate e che i dipendenti osservino pratiche di lavoro accettabili. I DPI per l'udito (tappi o cuffie) e per le vie respiratorie (maschera antipolvere) devono essere utilizzati ogni volta che si lavora in aree con livelli elevati di rumore o polvere. Alcune persone sono più suscettibili al rumore e ai problemi respiratori rispetto ad altre, e anche con DPI dovrebbero essere riassegnate ad aree di lavoro con livelli di rumore o polvere inferiori. I rischi per la salute associati al sollevamento di carichi pesanti e al calore eccessivo possono essere gestiti mediante addestramento, uso di attrezzature per la movimentazione dei materiali, abbigliamento adeguato, ventilazione e pause dal caldo.

Tutte le persone durante l'operazione di sgranatura devono essere coinvolte nella sicurezza del sgranatore. È possibile creare un'atmosfera di lavoro sicura quando tutti sono motivati ​​a partecipare pienamente al programma di controllo delle perdite.

Di ritorno

Il cotone rappresenta quasi il 50% del consumo mondiale di fibra tessile. Cina, Stati Uniti, Federazione Russa, India e Giappone sono i principali paesi consumatori di cotone. Il consumo è misurato dalla quantità di fibra di cotone grezza acquistata e utilizzata per la produzione di materiali tessili. La produzione mondiale di cotone è annualmente di circa 80-90 milioni di balle (da 17.4 a 19.6 miliardi di kg). Cina, Stati Uniti, India, Pakistan e Uzbekistan sono i principali paesi produttori di cotone, rappresentando oltre il 70% della produzione mondiale di cotone. Il resto è prodotto da circa 75 altri paesi. Il cotone grezzo viene esportato da circa 57 paesi e i tessuti di cotone da circa 65 paesi. Molti paesi enfatizzano la produzione interna per ridurre la loro dipendenza dalle importazioni.

La produzione di filati è una sequenza di processi che convertono le fibre di cotone grezzo in filati adatti per l'uso in vari prodotti finali. Sono necessari numerosi processi per ottenere i filati puliti, resistenti e uniformi richiesti nei moderni mercati tessili. A partire da un denso pacchetto di fibre aggrovigliate (balla di cotone) contenente quantità variabili di materiali non sfilacciati e fibre inutilizzabili (materiali estranei, scarti vegetali, particelle e così via), operazioni continue di apertura, miscelazione, miscelazione, pulizia, cardatura, stiratura , stoppino e filatura vengono eseguiti per trasformare le fibre di cotone in filato.

Anche se gli attuali processi di produzione sono altamente sviluppati, la pressione competitiva continua a spronare gruppi industriali e individui a cercare nuovi metodi e macchine più efficienti per la lavorazione del cotone che, un giorno, potrebbero soppiantare i sistemi odierni. Tuttavia, per il prossimo futuro, continueranno ad essere utilizzati gli attuali sistemi convenzionali di miscelazione, cardatura, stiratura, stoppino e filatura. Solo il processo di raccolta del cotone sembra chiaramente destinato ad essere eliminato in un prossimo futuro.

La produzione di filati produce filati per vari prodotti finali tessuti o lavorati a maglia (ad es. abbigliamento o tessuti industriali) e per filati cucirini e cordami. Vengono prodotti filati con diversi diametri e diversi pesi per unità di lunghezza. Mentre il processo di produzione del filato di base è rimasto invariato per diversi anni, le velocità di lavorazione, la tecnologia di controllo e le dimensioni delle rocche sono aumentate. Le proprietà del filato e l'efficienza della lavorazione sono correlate alle proprietà delle fibre di cotone lavorate. Le proprietà di utilizzo finale del filato sono anche una funzione delle condizioni di lavorazione.

Processi di produzione del filato

Apertura, miscelazione, miscelazione e pulizia

In genere, i mulini selezionano miscele per balle con le proprietà necessarie per produrre filati per un uso finale specifico. Il numero di balle utilizzate dai diversi mulini in ogni mix varia da 6 o 12 a oltre 50. La lavorazione inizia quando le balle da miscelare vengono portate nella sala di apertura, dove vengono rimossi insacco e legature. Strati di cotone vengono prelevati manualmente dalle balle e posti in alimentatori dotati di trasportatori tempestati di denti a punta, oppure intere balle vengono poste su piattaforme che le spostano avanti e indietro sotto o sopra un meccanismo di spiumatura. L'obiettivo è iniziare il processo di produzione sequenziale convertendo gli strati compattati di cotone imballato in piccoli ciuffi leggeri e soffici che faciliteranno la rimozione di corpi estranei. Questo processo iniziale è denominato "apertura". Poiché le balle arrivano al mulino in vari gradi di densità, è normale che le legature vengano tagliate circa 24 ore prima che le balle vengano lavorate, per consentire loro di "fiorire". Questo migliora l'apertura e aiuta a regolare la velocità di alimentazione. Le pulitrici nei mulini svolgono le funzioni di apertura e pulizia di primo livello.

Cardatura e pettinatura

La carda è la macchina più importante nel processo di produzione del filato. Svolge funzioni di pulizia di secondo e ultimo livello nella stragrande maggioranza dei cotonifici. La carda è composta da un sistema di tre cilindri ricoperti di filo e una serie di barre piatte ricoperte di filo che successivamente lavorano piccoli grumi e ciuffi di fibre in un alto grado di separazione o apertura, rimuovono un'altissima percentuale di rifiuti e altri corpi estranei, raccogliere le fibre in una forma simile a una corda chiamata "scheggia" e consegnare questa scheggia in un contenitore per l'uso nel processo successivo (vedere figura 1).

Figura 1. Cardatura

Wilawan Juengprasert, Ministero della Salute Pubblica, Tailandia

Storicamente il cotone è stato alimentato alla carda sotto forma di “picker lap”, che si forma su un “picker”, una combinazione di rulli di alimentazione e battitori con un meccanismo costituito da reti cilindriche su cui vengono aperti i ciuffi di cotone raccolti e arrotolati in un batuffolo (vedi figura 2). Il batt viene rimosso dagli schermi in un foglio uniforme e piatto e poi viene arrotolato in un grembo. Tuttavia, i requisiti di manodopera e la disponibilità di sistemi di movimentazione automatizzati con il potenziale per migliorare la qualità stanno contribuendo all'obsolescenza del picker.

Figura 2. Un raccoglitore moderno

Wilawan Juengprasert, Ministero della Salute Pubblica, Tailandia

L'eliminazione del processo di picking è stata resa possibile dall'installazione di più efficienti attrezzature di apertura e pulizia e di sistemi di alimentazione a scivolo sulle carde. Questi ultimi distribuiscono ciuffi di fibre aperti e puliti alle carde pneumaticamente tramite condotti. Questa azione contribuisce alla coerenza della lavorazione e al miglioramento della qualità e riduce il numero di lavoratori necessari.

Un piccolo numero di mulini produce filato pettinato, il filato di cotone più pulito e uniforme. La pettinatura fornisce una pulizia più ampia di quella fornita dalla carta. Lo scopo della pettinatura è quello di rimuovere le fibre corte, i nodi e la spazzatura in modo che il nastro risultante sia molto pulito e lucente. La pettinatrice è una macchina complicata composta da rulli di alimentazione scanalati e da un cilindro parzialmente ricoperto di aghi per pettinare le fibre corte (vedi figura 3).

Figura 3. Pettinatura

Wilawan Juengprasert, Ministero della Salute Pubblica, Tailandia

Disegnare e vagare

La stiratura è il primo processo nella produzione di filati che utilizza la stiratura a rulli. Nella trafilatura, praticamente tutto lo stiro risulta dall'azione dei rulli. Nella rastrelliera dello stiratoio vengono picchettati i contenitori di nastro proveniente dal processo di cardatura. La stiratura avviene quando un nastro viene inserito in un sistema di rulli accoppiati che si muovono a velocità diverse. Lo stiramento raddrizza le fibre nel nastro stirando per rendere più fibre parallele all'asse del nastro. La parallelizzazione è necessaria per ottenere le proprietà desiderate quando le fibre vengono successivamente ritorte in filato. L'imbutitura produce anche un nastro più uniforme nel peso per unità di lunghezza e aiuta a ottenere maggiori capacità di miscelazione. Le fibre che vengono prodotte dal processo di stiratura finale, chiamato stiro finitore, sono quasi diritte e parallele all'asse del nastro. Il peso per unità di lunghezza di un nastro di stiratura finitore è troppo elevato per consentire la stiratura nel filato sui sistemi di filatura ad anello convenzionali.

Il processo di stoppino riduce il peso del nastro a una dimensione adatta per la filatura in filato e l'inserimento della torsione, che mantiene l'integrità dei trefoli di traino. Nella rastrelliera vengono posti barattoli di nastri provenienti dalla stiratura o dalla pettinatura del finissaggio e i singoli nastri vengono alimentati attraverso due serie di rulli, il secondo dei quali ruota più velocemente, riducendo così la dimensione del nastro da circa 2.5 cm di diametro a quella del diametro di una matita standard. La torsione viene impartita alle fibre facendo passare il fascio di fibre attraverso un "volantino" stoppino. Il prodotto è ora chiamato “stoppino”, che viene confezionato su una bobina lunga circa 37.5 cm con un diametro di circa 14 cm.

Filatura

La filatura è la singola fase più costosa nella conversione delle fibre di cotone in filato. Attualmente, oltre l'85% del filato mondiale viene prodotto su filatoi ad anello, progettati per stendere lo stoppino nella dimensione o titolo del filato desiderato e per conferire la quantità di torsione desiderata. La quantità di torsione è proporzionale alla forza del filato. Il rapporto tra la lunghezza e la lunghezza alimentata può variare nell'ordine di 10 a 50. Le bobine di stoppino vengono poste su supporti che consentono allo stoppino di entrare liberamente nel rullo di stiro del filatoio ad anello. Dopo la zona di stiro, il filo passa attraverso un “viaggiatore” su una rocca di filatura. Il fuso che trattiene questa bobina ruota ad alta velocità, provocando il rigonfiamento del filo quando viene impartita la torsione. Le lunghezze di filo sulle bobine sono troppo corte per essere utilizzate nei processi successivi e vengono levate in "scatole di filatura" e consegnate al processo successivo, che può essere la roccatura o l'avvolgimento.

Nella moderna produzione di filati più pesanti o grezzi, la filatura open-end sta sostituendo la filatura ad anello. Un frammento di fibre viene immesso in un rotore ad alta velocità. Qui la forza centrifuga trasforma le fibre in filati. Non c'è bisogno della spola e il filo viene ripreso sulla rocca richiesta dalla fase successiva del processo.

Notevoli sforzi di ricerca e sviluppo vengono dedicati a metodi radicalmente nuovi di produzione di filati. Un certo numero di nuovi sistemi di filatura attualmente in fase di sviluppo potrebbero rivoluzionare la produzione di filati e potrebbero causare cambiamenti nell'importanza relativa delle proprietà delle fibre così come sono ora percepite. In generale, quattro dei diversi approcci utilizzati nei nuovi sistemi sembrano pratici per l'uso sul cotone. I sistemi core-spun sono attualmente in uso per produrre una varietà di filati speciali e fili per cucire. I filati senza torcitura sono stati prodotti commercialmente su base limitata mediante un sistema che lega insieme le fibre con un alcol polivinilico o qualche altro agente legante. Il sistema di filati twistless offre velocità di produzione potenzialmente elevate e filati molto uniformi. La maglia e altri tessuti per abbigliamento realizzati con filati senza torsione hanno un aspetto eccellente. Nella filatura a vortice d'aria, attualmente allo studio di diversi costruttori di macchinari, il nastro di traino viene presentato ad un rullo di apertura, simile alla filatura a rotore. La filatura a vortice d'aria è in grado di raggiungere velocità di produzione molto elevate, ma i modelli prototipo sono particolarmente sensibili alle variazioni di lunghezza delle fibre e al contenuto di corpi estranei come particelle di rifiuti.

Avvolgimento e bobinatura

Una volta che il filato è filato, i produttori devono preparare una confezione corretta. Il tipo di confezione dipende dal fatto che il filato verrà utilizzato per la tessitura o per la lavorazione a maglia. L'avvolgimento, l'avvolgimento, la torcitura e il quilling sono considerati passaggi preparatori per la tessitura e la lavorazione a maglia del filato. In generale, il prodotto dello spooling verrà utilizzato come fili di ordito (i fili che corrono longitudinalmente nel tessuto) e il prodotto dell'avvolgimento saranno usati come filati di riempimento, o fili di trama (i fili che attraversano il tessuto). I prodotti della filatura open-end eludono questi passaggi e vengono confezionati per la trama o per l'ordito. La torcitura produce filati ritorti, in cui due o più filati vengono ritorti insieme prima di un'ulteriore lavorazione. Nel processo di quilling il filato viene avvolto su piccole bobine, abbastanza piccole da entrare nella navetta di un telaio a scatola. A volte il processo di quilling avviene al telaio. (Vedi anche l'articolo "Tessitura e lavoro a maglia" in questo capitolo.)

Gestione dei rifiuti

Nelle moderne fabbriche tessili dove il controllo delle polveri è importante, viene data maggiore enfasi alla gestione dei rifiuti. Nelle operazioni tessili classiche, i rifiuti venivano raccolti manualmente e consegnati a un "rifiuto" se non potevano essere riciclati nel sistema. Qui veniva accumulato finché non ce n'era abbastanza di un tipo per fare una balla. Allo stato attuale della tecnica, i sistemi di aspirazione centralizzata restituiscono automaticamente gli scarti di apertura, prelievo, cardatura, imbutitura e stoppino. Il sistema di aspirazione centralizzata viene utilizzato per la pulizia dei macchinari, raccogliendo automaticamente i rifiuti da sotto i macchinari come mosche e granelli dalla cardatura e per restituire spazzaneve inutilizzabili e rifiuti dai condensatori del filtro. La pressa classica è una pressa verticale ascendente che forma ancora una tipica balla da 227 kg. Nella moderna tecnologia dei rifiuti, i rifiuti vengono accumulati dal sistema di aspirazione centrale in un serbatoio di raccolta che alimenta una pressa per balle orizzontale. I vari prodotti di scarto dell'industria manifatturiera dei filati possono essere riciclati o riutilizzati da altre industrie. Ad esempio, la filatura può essere utilizzata nell'industria della filatura dei cascami per produrre filati per mop, la granatura può essere utilizzata nell'industria dell'imbottitura di cotone per produrre ovatta per materassi o mobili imbottiti.

Preoccupazioni per la sicurezza e la salute

Macchinario

Gli incidenti possono verificarsi su tutti i tipi di macchine tessili di cotone, sebbene il tasso di frequenza non sia elevato. Un'efficace protezione della molteplicità di parti in movimento presenta molti problemi e richiede un'attenzione costante. Anche la formazione degli operatori sulle pratiche sicure è essenziale, in particolare per evitare di tentare riparazioni mentre il macchinario è in movimento, causa di molti degli incidenti.

Ogni macchinario può avere fonti di energia (elettriche, meccaniche, pneumatiche, idrauliche, inerziali e così via) che devono essere controllate prima di qualsiasi intervento di riparazione o manutenzione. La struttura dovrebbe identificare le fonti di energia, fornire le attrezzature necessarie e formare il personale per garantire che tutte le fonti di energia pericolose siano spente mentre si lavora sulle apparecchiature. È necessario eseguire regolarmente un'ispezione per garantire che tutte le procedure di lockout/tagout siano seguite e applicate correttamente.

Inalazione di polvere di cotone (bissinosi)

È stato dimostrato che l'inalazione della polvere generata nel punto in cui la fibra di cotone viene convertita in filato e tessuto provoca una malattia polmonare professionale, la bissinosi, in un piccolo numero di lavoratori tessili. Di solito sono necessari dai 15 ai 20 anni di esposizione a livelli più elevati di polvere (da 0.5 a 1.0 mg/m³) affinché i lavoratori diventino reattori. Gli standard dell'OSHA e dell'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) hanno fissato 0.2 mg/mXNUMX³ polvere di cotone respirabile misurata dall'elutriatore verticale come limite per l'esposizione professionale alla polvere di cotone nella produzione di filati tessili. La polvere, un particolato aerodisperso rilasciato nell'atmosfera durante la manipolazione o la lavorazione del cotone, è una miscela eterogenea e complessa di rifiuti botanici, suolo e materiale microbiologico (cioè batteri e funghi), che varia per composizione e attività biologica. L'agente eziologico e la patogenesi della bissinosi non sono noti. Si ritiene che i rifiuti delle piante di cotone associati alla fibra e l'endotossina dei batteri gram-negativi sulla fibra e i rifiuti vegetali siano la causa o contengano l'agente eziologico. La stessa fibra di cotone, che è principalmente cellulosa, non ne è la causa, poiché la cellulosa è una polvere inerte che non causa malattie respiratorie. Controlli tecnici appropriati nelle aree di lavorazione dei tessuti di cotone (vedi figura 4) insieme alle pratiche di lavoro, alla sorveglianza medica e ai DPI possono, per la maggior parte, eliminare la bissinosi. Un delicato lavaggio con acqua del cotone mediante sistemi di lavaggio discontinui e sistemi di batt continui riduce il livello residuo di endotossina sia nella lanugine che nella polvere aerea a livelli inferiori a quelli associati alla riduzione acuta della funzione polmonare misurata dal volume espiratorio forzato di 1 secondo.

Figura 4. Sistema di aspirazione polveri per una carda

Rumore

Il rumore può essere un problema in alcuni processi nella produzione di filati, ma in alcuni stabilimenti tessili moderni i livelli sono inferiori a 90 dBA, che è lo standard statunitense ma che supera gli standard di esposizione al rumore in molti paesi. Grazie agli sforzi di abbattimento dei produttori di macchinari e degli ingegneri del rumore industriale, i livelli di rumore continuano a diminuire con l'aumentare della velocità dei macchinari. La soluzione per gli alti livelli di rumorosità è l'introduzione di attrezzature più moderne e più silenziose. Negli Stati Uniti, è richiesto un programma di conservazione dell'udito quando i livelli di rumore superano gli 85 dBA; ciò includerebbe il monitoraggio del livello di rumore, i test audiometrici e la messa a disposizione di tutti i dipendenti di protezioni per l'udito quando i livelli di rumore non possono essere progettati al di sotto di 90 dBA.

Stress termico

Poiché la filatura richiede talvolta temperature elevate e un'umidificazione artificiale dell'aria, è sempre necessario un attento monitoraggio per garantire che non vengano superati i limiti consentiti. Impianti di climatizzazione ben progettati e mantenuti sono sempre più utilizzati al posto di metodi più primitivi di regolazione della temperatura e dell'umidità.

Sistemi di gestione della sicurezza e della salute sul lavoro

Molti dei più moderni stabilimenti di produzione di filati tessili trovano utile disporre di un qualche tipo di sistema di gestione della sicurezza e della salute sul lavoro per controllare i rischi sul posto di lavoro che i lavoratori possono incontrare. Questo può essere un programma volontario come "Quest for the Best in Health and Safety" sviluppato dall'American Textile Manufacturers Institute, o uno imposto da regolamenti come il Programma per la prevenzione degli infortuni e delle malattie professionali dello Stato della California (Titolo 8, Codice dei regolamenti della California, sezione 3203). Quando viene utilizzato un sistema di gestione della sicurezza e della salute, questo dovrebbe essere sufficientemente flessibile e adattabile da consentire allo stabilimento di adattarlo alle proprie esigenze.

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Adattato dalla 3a edizione, Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.

Le origini dell'industria della lana si perdono nell'antichità. Le pecore erano facilmente addomesticate dai nostri remoti antenati ed erano importanti per soddisfare i loro bisogni primari di cibo e vestiti. Le prime società umane strofinavano insieme le fibre raccolte dalle pecore per formare un filato, e da questo principio di base i processi di manipolazione della fibra sono aumentati in complessità. L'industria tessile della lana è stata all'avanguardia nello sviluppo e nell'adattamento di metodi meccanici ed è stata quindi una delle prime industrie nello sviluppo del sistema di produzione di fabbrica.

Materie Prime

La lunghezza della fibra prelevata dall'animale è il fattore dominante, ma non l'unico, che determina il modo in cui viene lavorata. Il tipo di lana disponibile può essere ampiamente classificato in (a) merino o botanica, (b) incroci—fine, media o grossolana e (c) lane per tappeti. All'interno di ogni gruppo, tuttavia, ci sono vari gradi. Il merino ha solitamente il diametro più fine e una lunghezza corta, mentre le lane per tappeti sono a fibra lunga, con un diametro più grossolano. Oggi quantità crescenti di fibre sintetiche che simulano la lana vengono mischiate con la fibra naturale e vengono lavorate allo stesso modo. Anche i peli di altri animali, ad esempio mohair (capra), alpaca (lama), cashmere (capra, cammello), angora (capra) e vigogna (lama selvatico), svolgono un ruolo importante, sebbene sussidiario, nell'industria; è relativamente costoso e solitamente viene lavorato da ditte specializzate.

L'industria ha due sistemi di lavorazione distintivi: la lana e il pettinato. Il meccanismo è per molti versi simile, ma gli scopi sono distinti. In sostanza, il pettinato Il sistema utilizza le lane in fiocco più lunghe e nei processi di cardatura, preparazione, imbottitura e pettinatura le fibre vengono mantenute parallele e le fibre più corte vengono scartate. La filatura produce un filato resistente di diametro sottile, che viene poi tessuto per produrre un tessuto leggero con l'aspetto familiare, liscio e compatto degli abiti da uomo. Nel di lana sistema, lo scopo è quello di mescolare e intrecciare le fibre per formare un filato morbido e soffice, che viene tessuto per dare un tessuto dal carattere pieno e voluminoso con una superficie "lanosa", ad esempio tweed, coperte e soprabiti pesanti. Poiché nel sistema laniero non è necessaria l'uniformità della fibra, il produttore può mischiare insieme lana vergine, fibre più corte scartate dal processo pettinato, lane recuperate dallo strappo di vecchi capi di lana e così via; “shoddy” si ottiene da morbido e “mungo” da materiale di scarto duro.

Va tenuto presente, tuttavia, che l'industria è particolarmente complessa e che la condizione e il tipo di materia prima utilizzata e le specifiche del tessuto finito influenzeranno il metodo di lavorazione in ogni fase e la sequenza di tali fasi. Ad esempio, la lana può essere tinta prima della lavorazione, nella fase del filato o verso la fine del processo quando si trova nella pezza tessuta. Inoltre, alcuni processi possono essere svolti in stabilimenti separati.

Pericoli e loro prevenzione

Come in ogni settore dell'industria tessile, le macchine di grandi dimensioni con parti in rapido movimento presentano rischi sia di rumore che di lesioni meccaniche. Anche la polvere può essere un problema. La forma più elevata praticabile di protezione o recinzione dovrebbe essere fornita per tali parti generiche dell'attrezzatura come ruote dentate cilindriche, catene e ruote dentate, alberi rotanti, cinghie e pulegge, e per le seguenti parti di macchinari utilizzati specificamente nel commercio tessile della lana:

• rulli di alimentazione e rondoni di vari tipi di macchine preparatorie per l'apertura (ad es. teaser, willeys, garnett, macchine per la macinazione di stracci e così via)

• rulli di trascinamento o avvolgimento e rulli adiacenti di macchine per scarabocchiare e cardare

• presa tra i cilindri rapidi e doffer delle macchine scribacchiatrici, cardatrici e garnettatrici

• rulli e cassone di branchie

• alberi posteriori di stiratoi e banchi a fusi

• trappole tra il carro e la paletta dei muli

• perni sporgenti, bulloni e altri dispositivi di fissaggio utilizzati per il movimento di sollevamento degli orditori

• rulli strizzatori di macchine sgrassatrici, fresatrici e strizzatrici

• aspirazione tra panno e involucro e rullo delle soffiatrici

• cilindro a coltelli rotanti di macchine da taglio

• pale di ventilatori in impianti di trasporto pneumatico (l'eventuale pannello di ispezione nella canalizzazione di tale impianto dovrebbe essere a distanza di sicurezza dal ventilatore e l'operatore dovrebbe avere impresso in modo indelebile nella sua memoria il tempo necessario alla macchina per rallentano e si fermano dopo che l'alimentazione è stata interrotta; questo è particolarmente importante poiché l'operatore che elimina un blocco nel sistema di solito non può vedere le lame in movimento)

• la navetta volante, che presenta un problema particolare (i telai dovrebbero essere dotati di protezioni ben progettate per impedire alla navetta di volare fuori dal capannone e per limitare la distanza che potrebbe percorrere se volasse).

La protezione di tali parti pericolose presenta problemi pratici. La progettazione della protezione dovrebbe tener conto delle pratiche di lavoro connesse con il particolare processo e in particolare dovrebbe impedire la possibile rimozione della protezione quando l'operatore è maggiormente a rischio (ad esempio, dispositivi di blocco). Sono necessarie una formazione speciale e una stretta supervisione per impedire la rimozione e la pulizia dei rifiuti mentre i macchinari sono in movimento. Gran parte della responsabilità ricade sui produttori di macchinari, che dovrebbero garantire che tali caratteristiche di sicurezza siano incorporate nelle nuove macchine in fase di progettazione, e sul personale di supervisione, che dovrebbe garantire che i lavoratori siano adeguatamente addestrati alla manipolazione sicura delle apparecchiature.

Spaziatura dei macchinari

Il rischio di incidenti aumenta se lo spazio tra le macchine è insufficiente. Molti stabilimenti più vecchi comprimevano il numero massimo di macchine nella superficie disponibile, riducendo così lo spazio disponibile per corridoi e passaggi e per lo stoccaggio temporaneo di materie prime e finite all'interno del laboratorio. In alcuni vecchi mulini, le passerelle tra le carde sono così strette che la chiusura delle cinghie di trasmissione all'interno di un carter è impraticabile e si deve ricorrere a protezioni a “cuneo” tra il nastro e la puleggia nel punto di scorrimento; una chiusura della cintura ben fatta e liscia è particolarmente importante in queste circostanze. Sono richiesti standard di spaziatura minima, come raccomandato da un comitato del governo britannico per alcuni macchinari tessili per la lana.

Manipolazione dei materiali

Quando non vengono impiegati i moderni metodi meccanici di movimentazione del carico, rimane il rischio di lesioni dovute al sollevamento di carichi pesanti. La movimentazione dei materiali dovrebbe essere meccanizzata il più possibile. Dove questo non è disponibile, le precauzioni discusse altrove in questo Enciclopedia dovrebbe essere impiegato. Una corretta tecnica di sollevamento è particolarmente importante per i lavoratori che manipolano subbi pesanti dentro e fuori dai telai o che maneggiano balle di lana pesanti e ingombranti nei primi processi preparatori. Ove possibile, per spostare tali carichi ingombranti e pesanti dovrebbero essere utilizzati carrelli a mano e carrelli mobili o slitte.

Antincendio

Il fuoco è un grave pericolo, soprattutto nei vecchi mulini a più piani. La struttura e il layout del mulino devono essere conformi alle normative locali in materia di passerelle e uscite senza ostacoli, sistemi di allarme antincendio, estintori e manichette, luci di emergenza e così via. La pulizia e la buona pulizia eviteranno accumuli di polvere e lanugine, che favoriscono la propagazione del fuoco. Durante l'orario di lavoro non devono essere effettuate riparazioni che implichino l'uso di attrezzature per il taglio o la combustione della fiamma. È necessaria la formazione di tutto il personale sulle procedure in caso di incendio; le esercitazioni antincendio, condotte se possibile di concerto con i vigili del fuoco locali, la polizia e i servizi medici di emergenza, dovrebbero essere praticate a intervalli appropriati.

Sicurezza generale

L'accento è stato posto su quelle situazioni di incidente che si riscontrano particolarmente nell'industria tessile laniera. Tuttavia, va notato che la maggior parte degli infortuni negli stabilimenti si verifica in circostanze comuni a tutte le fabbriche - ad esempio, cadute di persone e cose, movimentazione di merci, uso di utensili manuali e così via - e che la relativa sicurezza fondamentale i principi da seguire si applicano non meno nell'industria della lana che nella maggior parte delle altre industrie.

Problemi di salute

Antrace

La malattia industriale solitamente associata ai tessuti di lana è l'antrace. Un tempo era un grande pericolo, in particolare per i selezionatori di lana, ma è stato quasi completamente controllato nell'industria tessile della lana a causa di:

• miglioramenti nei metodi di produzione nei paesi esportatori in cui l'antrace è endemico

• disinfezione di materiali suscettibili di trasportare spore di antrace

• miglioramenti nella gestione del materiale eventualmente infetto sotto ventilazione di scarico nei processi preparatori

• microonde la balla di lana sufficientemente a lungo a una temperatura che ucciderà tutti i funghi. Questo trattamento aiuta anche nel recupero della lanolina associata alla lana.

• progressi significativi nelle cure mediche, compresa l'immunizzazione dei lavoratori in situazioni ad alto rischio

• l'istruzione e la formazione dei lavoratori e la fornitura di impianti di lavaggio e, ove necessario, di dispositivi di protezione individuale.

Oltre alle spore fungine di antrace, è noto che le spore del fungo Coccidiodi immitis può essere trovato nella lana, soprattutto dal sud-ovest degli Stati Uniti. Questo fungo può causare la malattia nota come coccidioidomicosi, che, insieme alla malattia respiratoria da antrace, di solito ha una prognosi infausta. L'antrace ha il rischio aggiuntivo di causare un'ulcera maligna o un carbonchio con un centro nero quando entra nel corpo attraverso una rottura della barriera cutanea.

Sostanze chimiche

Vengono utilizzati vari prodotti chimici, ad esempio per sgrassare (biossido di dietilene, detergenti sintetici, tricloroetilene e, in passato, tetracloruro di carbonio), disinfezione (formaldeide), candeggio (anidride solforosa, cloro) e tintura (clorato di potassio, aniline). I rischi includono gas, avvelenamento, irritazione degli occhi, delle mucose e dei polmoni e condizioni della pelle. In generale, la prevenzione si basa su:

• sostituzione di una sostanza chimica meno pericolosa

• ventilazione di scarico locale

• cura nell'etichettatura, stoccaggio e trasporto di liquidi corrosivi o nocivi

• dispositivi di protezione individuale

• buone strutture per lavarsi (compresi i bagni con doccia ove possibile)

• rigorosa igiene personale.

Altri pericoli

Il rumore, l'illuminazione inadeguata e gli alti livelli di temperatura e umidità richiesti per la lavorazione della lana possono avere un effetto deleterio sulla salute generale se non sono rigorosamente controllati. In molti paesi, gli standard sono prescritti. Il vapore e la condensa possono essere difficili da controllare efficacemente nei capannoni di tintura e spesso è necessaria la consulenza di esperti tecnici. Nei capannoni di tessitura, il controllo del rumore rappresenta un serio problema su cui resta ancora molto lavoro da fare. Ovunque è necessario un elevato standard di illuminazione, in particolare dove si producono tessuti scuri.

Polvere

Oltre al rischio specifico di spore di antrace nelle polveri prodotte nelle precedenti lavorazioni, su molte macchine, soprattutto quelle ad azione lacerante o cardante, viene prodotta polvere in quantità elevata tale da indurre irritazione delle mucose delle vie respiratorie, e deve essere rimossa dal LEV effettivo.

Rumore

Con tutte le parti mobili dei macchinari, in particolare i telai, i lanifici sono spesso luoghi molto rumorosi. Mentre l'attenuazione può essere ottenuta mediante una corretta lubrificazione, si dovrebbe prendere in considerazione anche l'introduzione di deflettori acustici e altri approcci ingegneristici. In linea di massima, la prevenzione dell'ipoacusia professionale dipende dall'uso di tappi o cuffie da parte dei lavoratori. È essenziale che i lavoratori siano addestrati all'uso corretto di tali dispositivi di protezione e supervisionati per verificare che li stiano utilizzando. In molti paesi è richiesto un programma di conservazione dell'udito con audiogrammi periodici. Man mano che l'apparecchiatura viene sostituita o riparata, è necessario adottare adeguate misure di riduzione del rumore.

Stress da lavoro

Lo stress da lavoro, con i relativi effetti sulla salute e sul benessere dei lavoratori, è un problema comune in questo settore. Poiché molte delle cartiere operano XNUMX ore su XNUMX, è spesso richiesto il lavoro a turni. Per rispettare le quote di produzione, le macchine funzionano ininterrottamente, con ogni lavoratore “legato” a una o più attrezzature e impossibilitato a lasciarlo per il bagno o le pause di riposo fino a quando un “galleggiante” non ha preso il suo posto. Accoppiato con il rumore ambientale e l'uso di dispositivi di protezione dal rumore, la loro attività ripetitiva e pesantemente routinaria fa per loro de facto isolamento dei lavoratori e mancanza di interazione sociale che molti trovano stressante. La qualità della supervisione e la disponibilità di attrezzature sul posto di lavoro hanno una grande influenza sui livelli di stress lavorativo dei lavoratori.

Conclusione

Mentre le imprese più grandi sono in grado di investire in nuovi sviluppi tecnologici, molti mulini più piccoli e più vecchi continuano a operare in vecchi impianti con attrezzature obsolete ma ancora funzionanti. Gli imperativi economici impongono una minore attenzione piuttosto che una maggiore alla sicurezza e alla salute dei lavoratori. In effetti, in molte aree sviluppate, gli stabilimenti vengono abbandonati a favore di nuovi impianti nei paesi in via di sviluppo e nelle aree in cui è facilmente disponibile manodopera a basso costo e dove le normative in materia di salute e sicurezza sono inesistenti o sono generalmente ignorate. In tutto il mondo, questa è un'importante industria ad alta intensità di lavoro in cui investimenti ragionevoli per la salute e il benessere dei lavoratori possono portare dividendi significativi sia all'impresa che alla sua forza lavoro.

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Adattato dalla 3a edizione, Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.

La seta è una fibra lucente, tenace ed elastica prodotta dalle larve dei bachi da seta; il termine comprende anche il filo o il tessuto ricavato da questa fibra. L'industria della seta ebbe origine in Cina, secondo la tradizione, già nel 2640 a.C. Verso il III secolo dC la conoscenza del baco da seta e del suo prodotto giunse in Giappone attraverso la Corea; probabilmente si diffuse in India un po' più tardi. Da lì la produzione della seta fu lentamente portata verso ovest attraverso l'Europa fino al Nuovo Mondo.

Il processo produttivo prevede una sequenza di passaggi non necessariamente svolti in un'unica azienda o stabilimento. Loro includono:

• Sericoltura. La produzione di bozzoli per il loro filamento di seta grezza è nota come sericoltura, un termine che copre l'alimentazione, la formazione del bozzolo e così via. Il primo indispensabile è un ceppo di gelsi adeguato a nutrire i vermi allo stato larvale. I vassoi su cui vengono allevati i vermi devono essere tenuti in un locale con una temperatura costante di 25 °C; ciò comporta il riscaldamento artificiale nei paesi e nelle stagioni più fredde. I bozzoli vengono filati dopo circa 42 giorni di alimentazione.

• Filatura o filatura. Viene chiamato il processo distintivo nella filatura della seta barcollando, in cui i filamenti del bozzolo si formano in un filo continuo, uniforme e regolare. In primo luogo, la gomma naturale (sericina) viene ammorbidita in acqua bollente. Quindi, in un bagno o bacinella di acqua calda, le estremità dei filamenti di diversi bozzoli vengono raccolte insieme, tirate su, attaccate a una ruota trattura e avvolte per formare la seta grezza.

• Lancio. In questo processo, i fili vengono ritorti e raddoppiati in filati più consistenti.

• Sgommatura. In questa fase la seta grezza viene fatta bollire in una soluzione di acqua e sapone a circa 95 °C.

• Sbiancamento. La seta grezza o bollita viene poi sbiancata in perossido di idrogeno o perossido di sodio.

• Tessitura. Il filo di seta viene poi tessuto in tessuto; questo di solito avviene in fabbriche separate.

• Tintura. La seta può essere tinta mentre si trova sotto forma di filamento o filo, oppure può essere tinta come tessuto.

Rischi per la salute e la sicurezza

Monossido di carbonio

Sintomi di tossicità da monossido di carbonio consistenti in mal di testa, vertigini e talvolta nausea e vomito, di solito non gravi, sono stati segnalati in Giappone, dove la sericoltura è un'industria domestica comune, a seguito dell'uso di fuochi di carbone in locali di allevamento scarsamente ventilati.

Dermatite

Mal dei bassini, una dermatite delle mani delle lavoratrici che avvolgono la seta grezza, era abbastanza comune, in particolare in Giappone, dove, negli anni '1920, era riportato un tasso di morbilità dal 30 al 50% tra le lavoratrici. Il quattordici per cento dei lavoratori interessati ha perso in media tre giorni lavorativi all'anno. Le lesioni cutanee, localizzate principalmente su dita, polsi e avambracci, erano caratterizzate da eritema ricoperto da piccole vescicole che diventavano croniche, pustolose o eczematose ed estremamente dolorose. La causa di questa condizione era solitamente attribuita ai prodotti di decomposizione della crisalide morta e ad un parassita nel bozzolo.

Più recentemente, però, osservazioni giapponesi hanno mostrato che è probabilmente correlata alla temperatura del bagno di trattura: fino al 1960 quasi tutti i bagni di trattura erano mantenuti a 65 °C, ma, dall'introduzione di nuovi impianti con temperatura del bagno di 30 a 45 °C, non sono state segnalate le tipiche lesioni cutanee tra i lavoratori delle bobine.

La manipolazione della seta grezza può provocare reazioni cutanee allergiche in alcuni addetti alle bobine. Gonfiore facciale e infiammazione oculare sono stati osservati dove non c'era contatto locale diretto con il bagno di avvolgimento. Allo stesso modo, la dermatite è stata riscontrata tra i lanciatori di seta.

Problemi alle vie respiratorie

Nell'ex Unione Sovietica, un'insolita epidemia di tonsillite tra i filatori di seta è stata fatta risalire a batteri nell'acqua dei bacini di trattura e nell'aria ambiente del reparto bozzoli. La disinfezione e la frequente sostituzione dell'acqua del bagno delle bobine, combinate con la ventilazione di scarico delle bobine del bozzolo, hanno portato a un rapido miglioramento.

Ampie osservazioni epidemiologiche a lungo termine effettuate anche nell'ex Unione Sovietica hanno dimostrato che i lavoratori dell'industria della seta naturale possono sviluppare allergia respiratoria caratterizzata da asma bronchiale, bronchite astiforme e/o rinite allergica. Sembra che la seta naturale possa causare sensibilizzazione durante tutte le fasi della produzione.

È stata anche segnalata una situazione che causa difficoltà respiratorie tra i lavoratori del filatoio durante l'imballaggio o il riconfezionamento della seta su un filatoio o su un filatoio. A seconda della velocità del macchinario, è possibile aerosolizzare la sostanza proteica che circonda il filamento di seta. Questo aerosol, quando di dimensioni respirabili, causerà una reazione polmonare molto simile a quella della reazione bissinotica alla polvere di cotone.

Rumore

L'esposizione al rumore può raggiungere livelli dannosi per i lavoratori alle macchine che filano e avvolgono i fili di seta e ai telai dove viene tessuto il tessuto. Un'adeguata lubrificazione dell'attrezzatura e l'interposizione di deflettori acustici possono ridurre in qualche modo il livello di rumore, ma l'esposizione continua durante la giornata lavorativa può avere un effetto cumulativo. Qualora non si ottenga un effettivo abbattimento si dovrà ricorrere ai dispositivi di protezione individuale. Come per tutti i lavoratori esposti al rumore, è auspicabile un programma di protezione dell'udito con audiogrammi periodici.

Misure di sicurezza e salute

Il controllo della temperatura, dell'umidità e della ventilazione è importante in tutte le fasi dell'industria della seta. I lavoratori a domicilio non dovrebbero sfuggire alla supervisione. Dovrebbe essere assicurata un'adeguata ventilazione dei locali di allevamento e le stufe a carbone o kerosene dovrebbero essere sostituite da riscaldatori elettrici o altri dispositivi di riscaldamento.

L'abbassamento della temperatura dei bagni di avvolgimento può essere efficace nella prevenzione delle dermatiti. L'acqua dovrebbe essere sostituita frequentemente ed è auspicabile una ventilazione di scarico. Il contatto diretto della pelle con la seta grezza immersa nei bagni di trattura dovrebbe essere evitato il più possibile.

La fornitura di buone strutture sanitarie e l'attenzione all'igiene personale sono essenziali. Il lavaggio delle mani con una soluzione di acido acetico al 3% è risultato efficace in Giappone.

La visita medica dei nuovi entranti e la successiva supervisione medica sono auspicabili.

I pericoli derivanti dai macchinari nella produzione della seta sono simili a quelli dell'industria tessile in generale. La prevenzione degli infortuni si ottiene al meglio con una buona pulizia, un'adeguata protezione delle parti in movimento, una formazione continua dei lavoratori e un'efficace supervisione. I telai elettrici dovrebbero essere dotati di protezioni per prevenire incidenti causati dalle navette volanti. Per i processi di preparazione e tessitura del filato è necessaria un'ottima illuminazione.

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