Что делают из семян хлопка

Что такое хлопок: все о хлопковом волокне

У каждого человека есть одежда, постельное белье из хлопка и другие изделия. Но не каждый представляет как выглядит хлопок, из чего состоит хлопок, как его выращивают, где растет хлопок, как его убирают, как используют хлопок и что делают из хлопка. Попробуем ответить на все эти вопросы.

Как растет хлопок?

Сегодня хлопок — это важнейшее растительное волокно, используемое в текстильной промышленности всего мира (50-60% от всего объема).

Хлопок — волокна, покрывающие семена хлопчатника. Хлопковые волокна состоят из целлюлозы на 95%, а так же на 5% из жиров и минералов. Миру известно более 50 сортов хлопка, но выращивают и культивируют только 4 из них:

• Gossypium hirsutum — хлопчатник однолетний травянистый, самый северный, дает короткое и грубое волокно;
• Gossypium arboreum — индокитайский древовидный хлопчатник, самый высокий до 4-6 м;
• Gossypium barbadense — элитный длинноволокнистый хлопчатник с островов, барбадосский или перуанский;
• Gossypium herbaceum — хлопчатник обыкновенный, самый распространенный.

Хлопок не привередлив, но требует длительного времени теплой температуры без заморозков. Именно поэтому он успешно выращивается в тропических и субтропических поясах северного и южного полушарий.

Основными поставщиками хлопка вот уже много лет являются США, Китай, Индия, Пакистан, Бразилия, хотя он выращивается в 80 странах.

Как же все-таки выращивают хлопок?

Как собирают хлопок?

Хлопчатник растет по-особенному и у него неопределенная стадия созревания. Это означает, что в одно и то же время на одном растении находится и почка, и цветок, и опыленный цветок, и семенная коробка. Потому сбор хлопка требует постоянного контроля:

• отслеживается количество семенных коробок;
• после раскрытия коробочек на 80%, хлопчатник обрабатывается для ускорения созревания;
• сбор начинается после раскрытия коробочек на 95%.

В процессе роста хлопчатник обрабатывают дефолиантом, который ускоряет опадение листьев, что облегчает сбор хлопка.

Изначально хлопок собирали и обрабатывали вручную, что делало изделия из него достаточно дорогими, так как один человек может собрать в день до 80 кг хлопка, а отделить его от семян 6-8 кг. С индустриализацией и механизацией процессов хлопок превратился в главное природное волокно, позволяющее производить недорогую, но качественную продукцию.

Стоит отметить, что в некоторых странах (Африке, Узбекистане) хлопок все еще собирают руками. Но в современном производстве хлопок-сырец собирают специальными хлопкоуборочными машинами. Их несколько видов, но у всех один принцип работы:

• кусты хлопка захватываются специальными шпинделями;
• в специальных отсеках отделяется хлопок-сырец и стебель, стебель спокойно выходит наружу;
• раскрытые коробочки захватываются и направляются в бункер для хлопка, а закрытые и полураскрытые в бункер для курачного вороха.

Далее хлопок-сырец попадает на очистку, где волокна отделяются от семян, сухих листьев и веток.

Виды хлопка

Очищенный хлопок классифицируют, как правило, по длине волокон, растяжению и степени загрязнения.

По степени растяжения и загрязнения хлопковые волокна подразделяют на 7 групп, где 0 — это отборный хлопок. По длине волокна на:

• коротковолокнистый (до 27 мм);
• средневолокнистый (30-35 мм);
• длинноволокнистый (35-50 мм).

Чем хорош хлопок?

Все знают, что текстильные изделия из 100% хлопка (например, хлопковые полотенца, постельное белье, халаты) создают особенный комфорт. Как это объяснить? Чем так хорош хлопок?

Хлопок обладает следующими свойствами:

• хорошая гигроскопичность и воздухопроницаемость;
• хорошая прочность на разрыв;
• стоек к высоким температурам (до 150 С);
• стоек к органическим растворителям (спирт, уксусная кислота, муравьиная кислота);
• мягкость;
• хорошая окрашиваемость;
• относительная дешевизна.

Хлопок.

Белый и пушистый.

Хлопок – волокно растительного происхождения, которое получают из коробочек растений семейства мальвовых, рода Gossypium (хлопчатника). Из 39 видов хлопчатника в промышленных масштабах используют только четыре вида, а точнее, десятки выведенных из них сортов. Различные виды хлопчатника представляют собой одно- или многолетние травы (реже деревья) высотой 0,6-1,5 до 2 метров. Увидев цветущее поле хлопчатника, сразу понимаешь почему китайцы, известные как ценители прекрасного, выращивали хлопок в качестве декоративного растения.

На 5-7-й неделе после цветения хлопчатник образует плод – коробочку с 3-5 гнездами, в каждом из которых находится от 5 до 11 семян, окутанных тончайшими белыми (реже – цветными) волокнами различной длины. Каждое волокно представляет собой длинную, уплощенную, спирально скрученную трубку – отдельную клетку семенной кожуры. Когда плод хлопчатника созревает, коробочка раскрывается, и волокно вместе с семенами собирают. Из семян получают масло, длинные волоски (более 20 мм) используют для прядения нитей, а короткие – для изготовления ваты и взрывчатых веществ.

Хлопковые волокна на 95-97% состоят из целлюлозы, которая придает им прочность и хорошую гигроскопичность. Теплопроводность хлопка также достаточно высока, благодаря чему хлопчатобумажные изделия долгое время сохраняют свою свежесть.

Наряду с шелком, шерстью и льном, хлопок является одним из древнейших видов сырья, используемых человеком для производства тканей. Колыбелями хлопководства историки называют Индию и Египет. Известно, что 5000 лет назад в Индии выращивали хлопчатник, пряли хлопковую нить и изготавливали великолепные ткани. Хлопчатник упоминается в древнейшем индийском литературном памятнике «Риг-веды», написанном примерно за 1500 лет до н.э., в котором восхваляется ткань, изготовленная на ткацком станке.

Тогда же хлопководство освоили в долине великого Нила. Возможно, семена хлопчатника были привезены туда Азии, однако историки полагают, что египтяне «одомашнили» полезное растение самостоятельно. Археологические находки указывают на то, что в 2500 г. до н.э. египетские ткачи изготавливали хлопковые ткани высочайшего качества.

Интересно, что в то же время хлопком заинтересовались и на другом краю света – в Южной Америке. На территории Перу обнаружены фрагменты хлопковой ткани, датирцемые 2500-1750 гг. до н.э. Культуру выращивания хлопка освоили и в Центральной Америке. Испанские завоеватели, которые в XVI в. прибыли в Новый Свет, вслед за Христофором Колумбом, с удивлением обнаружили в хозяйстве аборигенов хлопковые изделия – гамаки, искусно расписанные плащи и др. Таким образом, хлопководство развивалось в одно и тоже время на разных континентах. Некоторые историки полагают, что это подтверждает существование контактов между древними цивилизациями Старого и Нового Света.

Впоследствии культура разведения хлопка распространилась среди арабского населения Ближнего Востока, северной Африки и Пиренейского полуострова. Кстати, всем известное английское название хлопка «коттон» («cotton») имеет арабское происхождение. Европейцы в то время покупали хлопок у арабских купцов в виде готовых тканей, поэтому о диковинном материале слагали легенды. Считалось, например, что источником хлопковых нитей является невиданное существо, полурастение-полуживотное, которое периодически остригают, словно овцу. Хлопковую ткань в те времена ценили на вес золота. Неудивительно, что с тех пор существует поверье, будто увидеть во сне хлопок – к удаче в бизнесе и процветанию!

От волокна – к ткани.

В средние века процесс сбора и обработки сырья был очень трудоемким и долгим – везде применялся ручной труд. После сбора хлопок высушивали, отделяли от семян и очищали от примесей, а затем – опять-таки вручную – изготовляли пряжу. Для этого сырье разрыхляли, формировали из него ленты, а из лент – путем выравнивания, вытягивания и кручения получали нити.

В XV-XVI вв.и в Европе, и в Азии получили распространение ручные прядильные машины. Это ускорило, облегчило и удешевило процесс получения хлопковой пряжи. Однако резкое увеличение объемов производства хлопкового текстиля произошло лишь в XVIII в., когда на текстильных мануфактурах Британии заработали хлопкоочистительные («пильный коттон-джин» американского инженера Эли Уитни), а также механические прядильные машины Ричарда Аркрайта и Джеймса Харгривса.Британцы в больших количествах завозили хлопок-сырец из собственной колониальной Индии, а затем стали закупать его и в Новом свете. Высокий спрос на «белое золото» сыграл важную роль в истории США: расширение хлопковых плантаций в южных штатах привело к развитию работорговли.

В XIX в. хлопковое производство было налажено в Российской Империи. В начале 1880-х годов известный предприниматель и фабрикант Савва Морозов (1862-1905) стал выписывать из Америки семена хлопчатника и высылать их для опытных посевов в Среднюю Азию и Закавказье. Поначалу дела шли плохо: не хватало специалистов по заморским «шерстеносным деревьям», но постепенно хлопчатник прижился и стал давать сырье, удивительное по качеству, и вскоре на просторах Российской Империи уже работали многочисленные текстильные и ткацкие мануфактуры. Кстати, по традиции, в России хлопковую ткань называли хлопчатобумажной, а то и просто бумажной. Отсюда и странные на первый взгляд названия «бумажный колпак», «бумажный платок» и т.п.

Хлопок в XXI веке.

Ежегодного в мире получают 20 млн. тонн хлопкового волокна из растений, занимающих 30 млн. гектаров посевов.В сборе хлопка на плантациях задействованы около 200 млн. человек более чем в 80 странах мира. Еще 60 млн. человек заняты на различных предприятиях по переработке хлопкового волокна в хлопковую ткань, а также по получению субпродуктов – масла семян или белка, используемого в производстве кормов для сельскохозяйственных животных. Ведущими производителями хлопка сегодня являются Китай (4 млн тонн в год), США (около 4 млн тонн), Индия (2,5 млн тонн), Пакистан (1,5 млн тонн) и Узбекистан (1,2 млн тонн). На эти пять стран приходится 65% всего мирового производства хлопка. Остальные 35% производятся в 70 странах мира, из которых можно выделить Грецию, Испанию и Австралию.

Сбор хлопка по-прежнему остается трудоемким процессом, который в большинстве стран осуществляется вручную. В наиболее развитых странах с этой целью используют специальные машины, однако хлопок, собранный вручную, ценится выше. Сторонники органического земледелия ратуют за полный отказ от химикатов при выращивании хлопка. Дело в том, что для хлопковых полей расходуют примерно 20% всех пестицидов и 22% всех применяемых в мире инсектицидов. Объем их с каждым годом увеличивается, поскольку устойчивых к ним насекомых становится все больше. В целях облегчения машинной уборки хлопка применяют дефолианты – химические вещества, используемые для уничтожения листвы растений. Все эти вещества несут угрозу здоровью сборщиков хлопка.

Хлопок. Из пушка в ткани

Прежде чем говорить о процессе сборки и обработки хлопка хочу пояснить, что хлопком являются волокна, которые покрывают семена хлопчатника (растения). А в технической литературе хлопок имеет свой термин – хлопковое волокно.

Коротко о хлопке

Хлопчатник является весьма требовательным растением. Для успешного прорастания ему необходим жаркий климат и много влаги. Поскольку при жарком климате земля не может быть влажной, создают оросительные строго регламентирующие подачу воды каналы.

Сегодня нам известно о 35-ти видах хлопчатника, но интерес промышленности имеют только два вида:

• Средневолокнистый хлопчатник имеет период созревания 130-140 дней со дня посева и дает волокно длинною в 25-35 миллиметров;
• Тонковолокнистый хлопчатник имеет более длительный период созревания и меньшую урожайность. Но его волокна имеют длину в 35-45 миллиметров, оно тоньше и прочнее средневолокнистого. Тонковолокнистое волокно используется для производства пряжи высокого качества, следовательно, и цена его выше.

Процесс выращивания хлопка

Первые всходы хлопчатника после посева наблюдают через 7-10 дней. С появлением первых побегов на протяжении следующих 35-40 дней хлопчатник растет, образуются плодовые ветви, которые будут созревать до первого раскрытия цветка еще около 30 дней. Цветет хлопчатник всего лишь один день, после чего пройдет еще 50-60 дней до появления первых коробочек, в которых образуются семена. По мере созревания семян на их поверхности появляются волокна в виде тонкостенных трубочек.

Первое время волокна растут в длину до максимума и лишь в последний месяц созревания на стенках волокон происходит отложение целлюлозы. Первыми созревают коробочки находящиеся на нижних ветках куста. В конце периода созревания волокна на семенах приобретают вид скрученных сплющенных ленточек, внутри которых расположен канал. По мере созревания канал сужается за счет увеличения толщины стенок волокна.

Собирать стоит только созревший хлопок-сырец, у которого волокна еще не отделились от семян. Примерное соотношение волокон и семян в сборе выйдет 40% на 60%, соответственно. Если собрать урожай раньше, то он будет непригоден к текстильному производству, так как несозревшие волокна не прочны, а у перезревшего – наоборот, волокна толстые и обладают высокой прочностью, но они очень жестки.

Сбор хлопка-сырца

Собирать хлопок-сырец занятие не из легких. Собирается он как людьми – вручную, так и специальными комбайнами – хлопкоуборочными машинами. Чем собирать хлопок роли не играет, главное учитывать, что человек за смену соберет 70-80 килограмм хлопка-сырца, а машина около четырех тонн.

Из хлопка-сырца в пряжи

Собрав урожай, сырье отправляют на хлопкоочистительный завод. На заводе лишь отделяют волокна хлопка от семян и прессуют в кипы. А уж потом отправляют на прядильные фабрики. Работа на фабриках начинается с осмотра и взвешивания каждой кипы. Затем сырье подвергается разрыхлению, перемешиванию и трепанию.

Разрыхляя кипы плотно спрессованного хлопка, происходит его деление на мелкие волокна и очищение от сора. Затем перемешивают все волокна из различных партий между собой для получения однородного по свойствам сырья. Трепание способствует дальнейшему разрыхлению и очистке волокон. Холст – рыхлая волокнистая масса, полученная после разрыхления и трепания подается на чесальные машины для окончательной очистке и разделения на отдельные волокна.

На чесальных машинах хлопок превращается в неравномерную по толщине ленту. Для выравнивания толщины складывают несколько лент в одну, и вытягивают их, в результате получается равная первоначальной толщине лента, но уже более ровная. Теперь остается распрямить и сделать параллельными волокна ленты.

Перед отправкой лент хлопка на ткацкие фабрики, необходимо еще довести толщину сырья до толщины пряжи. Эта работа уже ленточных, ровничных и прядильных машин. После чего пряжи хлопка отправляются на ткацкие фабрики.

Что делают из хлопка?

Хлопок является очень популярным натуральным сырьем во всем мире. Его используют в разных областях, но не весь он одинаков:

• Тонковолокнистый хлопок. Его перерабатывают в гладкую и тонкую гребенную пряжу. В производстве его используют для получения высококачественных хлопчатобумажных тканей, таких как батист и маркизета;
• Средневолокнистый хлопок идет на производство ситца, бязи и сатина. Пух коротких волокон не пригодных для прядильного производства идет на мебельную, одежную и медицинскую вату;
• Пух и подпушек хлопка применяется и в химической промышленности. Из них изготавливают пленки, искусственные волокна и нити, лаки и даже взрывчатые вещества. Из непригодных для прядильного производства волокон производят также нетканые полотенца.

Из пряжи в ткани

Ткацкое производство является не менее легким производственным процессом, в результате которого получается неприглядного вида суровая ткань, требующая дальнейшей отделки.

Процесс отделки хлопка заключается в нескольких этапах:

1. 1. Опаливание. Суровую ткань опаливают для удаления одиночных выступающих волокон. Поверхность ткани очищается. Суровая ткань для производства марли и махровых тканей не опаливают.
   2. Удаление шлихты . Устранив одиночные волокна, приступают к удалению клеящего состава (шлихта), который наносят в процессе ткачества. Затем промывают в холодной воде и отваривают для удаления жировых воскообразных веществ и остатков крахмала. Для получения белой ткани необходимо провести операцию беления.
   3. Ворсование и мерсеризация . После отбеливания ткань отправляют на дальнейший этап отделки:
      1. Ворсование необходимо проводить для получения байка или фланели. В результате ворсования на лицевой стороне ткани образуется начес.
      2. Мерсеризацией получают сатин или ситец, обрабатывая отбеленную ткань раствором едкого натра. Этот процесс придает ткани блеск, шелковистость и прочность.

Бельевые ткани идут сразу на окончательную отделку, остальные либо в гладкое крашение (окрашивание ткани в один цвет), либо в печатание (окрашивание ткани в несколько цветов с рисунком).

Рисунки на хлопчатобумажных тканях получают при помощи машинной печати. Количество цветов используемых в рисунке строго пропорционально количеству валов машины.

Далее ткань отправляют уже на окончательную отделку: аппретирование, ширение и глажение.

Аппретированием называют процесс нанесения специального состава на ткань. Этот процесс позволяет придавать ткани несминаемость, влаговпитывающие, водоотталкивающие и другие свойства, в зависимости от нужд.

Ширение – это процесс выравнивания ткани по ширине. В процессе ширения устраняются перекосы ткани и распрямляются изогнутые нити.

Глажение является заключительным этапом. Полученную ткань проглаживают на стальных валах (каландрах) с внутренним обогревом. Затем ее складывают и упаковывают.

Виды и свойства хлопчатобумажных тканей

Натуральные ткани приятно прилегают к телу, не раздражают кожу и высоко ценятся благодаря природному происхождению волокон. Разнообразие способов обработки хлопка позволяет изготавливать множество интересных и практичных тканей.

Лучший хлопок для изготовления одежды – органический. Материал производят из экологически чистых растений, которые не были генетически модифицированы и выращивались без применения химических удобрений. Волокна часто собирают традиционным методом, вручную. Органический хлопок выращивают в Индии, Турции, Китае, Пакистане, Перу и в других странах.

Виды переплетения тканей

Не только состав влияет на свойства и название ткани. Также важен способ переплетения нитей.

Полотняное переплетение или «нить через нить». Таким способом производится материал с ровной и гладкой поверхностью, ее основное свойство и преимущество перед другими видами — высокая прочность.
Полотняным переплетением изготавливаются:
Бязь – плотная ткань, в состав которой также могут входить искусственные волокна,
Батист – полупрозрачная тонкая ткань из крученой пряжи. Бывает отбеленной, мерсеризованной, набивной и гладкокрашенной,
Ситец – легкая ткань, получаемая при выделке миткаля. Бывает набивной или гладкоокрашенной,
Вуаль – полупрозрачная тонкая ткань,
Поплин – ткань в мелкий поперечный рубчик, получают переплетением более тонкой основы и более грубого утка,
Муслин – легкая и тонкая неотделанная ткань,
Миткаль – суровая ткань из толстых неотбеленных нитей. Из миткаля делают другие ткани – муслин, ситец, а также клеенку и дерматин,
Маркизет – легкая тонкая ткань,
Тафта – плотная глянцевая ткань. Материал характеризуется жесткостью, что позволяет создавать пышные драпировки и объемные силуэты,

Саржевое переплетение (асимметричный сдвиг нитей). Таким способом ткутся материи с небольшими выступами, плотные, грубоватые и тяжелые.
Примеры х/б тканей саржевого переплетения:
Деним – жесткая и плотная ткань. Именно из этого материала были пошиты первые в истории джинсы,
Бумазея – плотная, теплая, мягкая ткань саржевого переплетения с начесом на изнаночной стороне,
Шотландка – ткань с цветным рисунком в виде крупной клетки,
Фланель – мягкий материал с односторонним или двусторонним начесом. Бывает как саржевого переплетения, так и полотняного.

Сатиновое переплетение (нити утка на лицевой стороне). Такие материи отличаются блестящей поверхностью и гладкостью. Пример:
Сатин – это гладкая, плотная и шелковистая ткань с блеском.

Также различают хлопковые ткани по способу отделки, то есть комплексу химических и физических воздействий на материал. Данная процедура позволяет улучшить внешний вид и потребительские формы текстильных изделий. Существует предварительная отделка (отваривание, отбеливание, мерсеризация), крашение, печатание, ворсование, каландрирование и другие манипуляции с полотнами и волокнами.

Физико-механическая обработка позволяет улучшить внешний вид ткани, придать мягкость и сделать материю более прочной.

Свойства хлопчатобумажных тканей

Натуральные ткани изготавливают из природных материалов, поэтому они приятны на ощупь, не раздражают кожу и экологичны. Все хлопчатобумажные ткани обладают внушительным перечнем достоинств.

Гигроскопичность – способностью впитывать влагу. Высокая гигроскопичность материала означает, что хлопчатобумажная одежда будет комфортной в жаркое время года
Гипоаллергенность – не вызывает раздражения, покраснения и зуда кожи
Воздухопроницаемость – структура волокон и переплетение нитей обеспечивают свободную циркуляцию воздуха и теплообмен
Прочность – ткань выдерживает разрывную нагрузку больше, чем шерсть и почти так же, как шелк. Высокая прочность материала обеспечивает его практичность.
Термопластичность – хлопок способен «запоминать» форму, которую ему придают во время нагревания. Это значит, что хлопок можно утюжить утюгом для выравнивания поверхности и для дизайна изделий.
Сохранение тепла – несмотря на легкость, хлопок хорошо согревает, потому что полые волокна задерживают воздух.
Легкость и мягкость – ткань не затрудняет движения, комфортно прилегает к телу.

Натуральные ткани не так долговечны, как синтетические, и почти всегда мнутся. Хлопок также не лишен недостатков:

• Чувствительность к свету и к высоким температурам – после длительного нагревания и воздействия солнечных лучей прочность хлопка может уменьшиться в 2 раза.
• Чистая хлопковая ткань сильно мнется и вытирается.
• Высокая чувствительность к щелочам и неорганическим кислотам.
• Использование агрессивных чистящих средств испортит хлопок. Однако обработка хлопковых волокон каустической содой, то есть едким натром, позволяет создавать прочные, гладкие, блестящие нити. Этот процесс называется мерсеризацией.

Хлопковая ткань доступна по цене и гигиенична, одежда из нее легкая и приятная. С недостатками материала легко справиться, если за тканью правильно ухаживать и бережно хранить вещи.