Бавовна - тканина з волокна рослинного походження, є часто використовуваним текстильним волокном. Велике перевага віддається йому завдяки багатьом корисним властивостям. З рослинних волокон бавовна є найгіршим провідником тепла і тому здається більш теплим, ніж, наприклад, льон.
Бавовна має також гарну властивість вбирати вологу, в силу чого бавовняні вироби приємніше носити, вони не електризуються, їх легко фарбувати і обробляти. З недоліків можна відзначити низьку зносостійкість і високий відсоток усадки.
Про матеріал
Бавовна - волокно рослинного походження, що покриває насіння бавовнику, найважливіше найбільш дешеве і поширене рослинне волокно.
У російській технічній літературі до другої половини XIX століття замість слова «хлопок» застосовували термін «хлопчатая папір», що зберігся до нашого часу в словах: бавовняна тканина, бавовняна промисловість та інших.
Склад і будова
Волокно бавовни є ще однією рослинну клітину, що розвивається з шкірки насіння. Товщина одного волокна - 15-25 мкм; в залежності від довжини волокна (від 5 до 60 мм), виготовлену з нього пряжу класифікують як коротковолоконного, средневолокністий і тонковолокнистих і піддають різній обробці (докладніше - в статті бавовняні тканини). Волокно являє собою порожню трубочку (що пояснює хорошу теплоємність), завиту навколо своєї осі (7-10 раз на 1 мм). У міру дозрівання волокна ростуть відкладення целюлози, в результаті чого міцність волокна зростає. За хімічним складом на 95% складається з целюлози, решта 5% - жирові і мінеральні домішки.
- Має високу гігроскопічність (здатність вбирати вологу). Волокно при набуханні збільшується приблизно на 40% за обсягом. На відміну від інших тканин, у бавовни при намоканні міцність не знижується, а підвищується (приблизно на 15%).
- По міцності порівняємо з шовком (якщо порівнювати навантаження на розрив натуральних волокон); поступається по міцності льону і перевершує шерсть.
- Як і всі натуральні тканини, чутливий до світла - після 940 годин впливу сонячних променів міцність знижується вдвічі.
- Більш, ніж шовк, чутливий до тривалого впливу високих температур - після трьох діб нагрівання до 150 ° C міцність зменшується вдвічі.
- Термопластичних - здатний «запам'ятовувати» форму після нагрівання (іншими словами - піддається прасування), що дозволяє додавати бавовна в костюмні тканини з синтетичних волокон для поліпшення властивостей.
- Рекомендована температура волого-теплової обробки - 130 ° C.
- Володіє хорошими теплозахисними характеристиками за рахунок полого будови волокна.
- Тканини без обробки легко мнуться і стираються; стійкість до стирання вирішується додаванням синтетичних тканин (капрону); підвищена сминаемость усувається після так званої несмінаемой обробки мочевиноформальдегидной або меламінформальдегідні смолою.
- Як і інші натуральні волокна, не розчиняється у органічних розчинниках (наприклад, в мурашиної кислоти, оцті, спирті), що дозволяє використовувати ці легкодоступні реактиви для очищення складних плям на бавовняних тканинах в домашніх умовах. Однак, чутливий до дії неорганічних кислот і лугів; обробка лугами (наприклад, їдким натром застосовується при виготовленні тканини (Мерсеризація).
- Чутливий до діяльності мікроорганізмів (іншими словами - гниє).
При горінні бавовна видає запах паленої папери.
Переваги тканин з бавовняного волокна:
- дешевизна виробництва
- хороші гігієнічні властивості (за сукупністю гігроскопічності і повітропроникності)
- здатність до усадки
Недоліки тканин з бавовняного волокна:
- без спеціальної обробки бавовняні тканини схильні до пиллингу, стиранням, сминаемости
- як і всі натуральні тканини, чутливий до світла
- велика величина необоротних деформацій (розтягування вироби) внаслідок малої величини пружної деформації
Вироби з бавовни були виявлені в печері поблизу Теуакан, Мексика, і датовані близько 5800 роком до н. е. хоча дані датування неточні внаслідок розкладання волокон. Інші джерела відносять окультурення бавовни в стародавній Мексиці приблизно до 5000-3000 років до н. е ..
Бавовна був невідомий греками і арабам до часів воєн Олександра Македонського. Сучасник Олександра давньогрецький мандрівник Мегасфен розповідав полководцю Селевку про те, що «... були дерева, на яких росте шерсть» (уривок з «Індик» Мегасфена).
Бавовна пряли, ткали і фарбували з доісторичних часів. У нього одягалося населення стародавньої Індії, Єгипту і Китаю. За сотні років до нашої ери текстиль з бавовни в Індії ткали з винятковим умінням, і використання бавовни поширилося до країн Середземномор'я.
В Ірані (Персії) історія бавовни йде в минуле до епохи Ахеменідів (V століття до н. Е.). Однак джерел, що відносяться до вирощування бавовни в Ірані перед появою там ісламу, дійшло до наших днів дуже мало. Вирощування бавовни було поширене в Мерві, Реї, а також в районі Фарс. У віршах перських поетів, особливо в Шахнаме Фірдоусі, можна знайти безліч відсилань до бавовни ( «panbe» перською мовою. Марко Поло (XIII століття), розповідаючи про головні продуктах Персії, згадує в тому числі і бавовна. Жан Шарден, французький мандрівник XVII століття, який відвідав Персію Сефевидов, підтвердив існування там великих бавовняних плантацій [.
За часів династії Хань китайці вирощували бавовну на території нинішньої провінції Юньнань.
У Перу вирощування місцевого різновиду бавовни Gossypium barbadense (англ. Gossypium barbadense) стало основою розвитку берегових культур, таких як культура Норте-Чіко, Моче, культура Наска. Бавовна вирощувався в верхів'ях річок, і зроблені з нього мережі потім обмінювалися у жителів риболовецьких прибережних сіл на значні кількості риби. Іспанці, які прибули в Мексику і Перу на початку XVI століття, знайшли місцевих жителів, які вирощують бавовну і носять одяг, виготовлений з нього.
За часів закінчення Середньовічного періоду, бавовна стає відомий в північній Європі як предмет імпорту, без найменшого уявлення про те, як він насправді виробляється, було відомо тільки, що він виходить з рослин. З огляду на його схожість з вовною, люди народжували здогади, ніби бавовна виходить з овець, які народжуються з рослин. Джон Мандевіль, в своїх записах від 1350 року підтверджує як факт нині здається безглуздим вірування: «Там (в Індії) росте дивовижне дерево, з гілок якого народжуються маленькі овечки. Ці гілки такі гнучкі, що вони схиляються вниз, даючи можливість овечок харчуватися, коли вони голодні »(див. Також Баранець). Це вірування закріпилося в багатьох європейських мовах в слові, що позначає «хлопок», наприклад, в німецькому Baumwolle. яке перекладається як «деревна шерсть». До концуXVI століття бавовна обробляється повсюдно в теплих регіонах Азії і Америки.
Виробництво бавовни в Індії під час Британського завоювання і підстави Британської Індії в кінці XVIII - початку XIX століть неухильно скорочувалася. Здебільшого це відбувалося через агресивну колоніалістської політики Британської Ост-Індської компанії, яка має свої корисливі цілі, яка зробила обробку і виробництво виробів з бавовни місцевим населенням неконкурентноспроможним. Індія була примушена поставляти тільки сирої бавовна і зобов'язана, шляхом введення спеціальних законів, закуповувати готовий текстиль в Британії.
Першим знаряддям для очищення бавовни від насіння в Індії була так звана «чурка», що складалася з двох валиків, причому верхній - нерухомий, а нижній - обертається за допомогою рукоятки. Бавовна з насінням подавався між валиками, валик захоплював волокно і протягував його на іншу сторону, а насіння, які не могли пройти між валиками, відривалися і падали попереду. При цій операції два-три змінних робочих могли очистити в день не більше 6-8 кг чистої бавовни. Тому про великому і дешевому виробництві бавовни не могло бути й мови.
Промислова революція в Британії
Наступ промислової революції в Британії зумовило вибуховий розвиток бавовняної індустрії, що зробило текстиль головним експортним товаром англійців. 1738 року Льюїс Пол (англ. Lewis Paul) і Джон Уайат (англ. John Wyatt) з Бірмінгема, Англія запантетовалі прядильную машину з обертовими валами і систему з ровнічной котушкою для отримання бавовняного полотна більш рівномірної товщини. Пізніше, винахід в 1764 році прядильної машини періодичної дії (англ. Spinning jenny) і винахід в 1769 році Річардом Аркрайта механізму для прядіння дозволило британським ткачам виробляти пряжу і одяг з бавовни значно швидшими темпами. З кінця 18 століття англійське місто Манчестер отримує прізвисько Хлопкополіс (Cottonopolis), оскільки бавовняна промисловість заполоняє місто і він стає центром світової торгівлі продуктом. Виробничі потужності Британії та Сполучених Штатів збільшилися з винаходом в 1793 році американцем Їли Уїтні першої ефективної хлопкоочистительной машини котон-джин. До цього часу бавовняні волокна витягувалися з насіння вручну, що було надзвичайно трудомістким. Для того щоб зробити тюк бавовни потрібно більше 600 людино-годин праці, що робило виробництво бавовни в США в виробничих масштабах економічно недоцільним, навіть з умовою використання рабської праці. Винахід Уїтні дозволило скоротити час виробництва тюка бавовни до приблизно 12 годин.
Удосконалення технології і посилюється контроль над світовим ринком дозволили британським торговцям створити ланцюжок з виробництва, в якій сирої бавовна закуповувався на колоніальних плантаціях, з нього створювалася бавовняна тканина на млинах Ланкашира, яка потім експортувалася за допомогою англійського флоту на підконтрольні колоніальні ринки в Британській Західній Африці, британської Індії і Китаї (в Шанхай і Гонг-Конг).
До 1840 року Індія вже не справлялася з поставками величезної кількості бавовняного волокна, необхідного механізованими фабриками Британії, в той час як транспортування по морю великого обсягу дешевого бавовни з Індії до Британії була вельми дорогий і займала багато часу. З цієї причини, а також внаслідок того, що американський бавовна володів кращими характеристиками (американські сорти бавовни бавовник звичайний і Gossypium barbadense (англ. Gossypium barbadense) мали більш довгі і міцні волокна), британські торговці стали купувати бавовну з плантацій США і Вест-Індії . До середини 19 століття Король Хлопок (англ. King Cotton) стає наріжним каменем економіки південних штатів. У США вирощування та збирання врожаю на бавовняних плантаціях стало основним заняттям рабів.
Під час Громадянської війни в США експорт бавовни з країни майже припинився через блокаду союзниками портів південців, а також в силу того, що конфедерати прийняли рішення припинити експорт, сподіваючись, що це змусить Великобританію визнати Конфедерацію або взяти участь у війні. Але англійці і французи замість цього стали закуповувати єгипетський хлопок. Були зроблені значні інвестиції в розвиток бавовняних плантацій, уряд Ісмаїл-паші отримувало солідні позики від європейських банкірів і фондових бірж. Також в цей час знову зросла вирощування бавовни в Індії.
Ув'язнені на бавовняній плантації в штаті Міссісіпі, 1911
Після закінчення Громадянської війни і видання Прокламації про звільнення рабів бавовна продовжував залишатися головною сільськогосподарською культурою Півдня. Поширилася испольщина, коли вільні селяни-афроамериканці і безземельні білі фермери працювали на плантаціях багатіїв за частку доходу. Плантації вимагали великої кількості робочої сили внаслідок трудомісткості ручного процесу збору бавовни аж до 1950-х років, коли з'явилися комбайни. В цілому, з початку 20 століття відбувалося падіння рівня зайнятості в бавовняної промисловості в силу розвитку механізації. На сьогоднішній день бавовна залишається головним експортним товаром півдня Сполучених Штатів і більшу частину щорічного врожаю бавовни становить довговолокниста бавовна американських сортів.
культивування
В даний час бавовна може вирощуватися таким чином, щоб мати не тільки звичний жовтувато-білий колір, але і червоний, зелений і коричневий (див. Naturally colored cotton (англ.)).
Бавовняна поле. Ботанічний сад Сухумі, 1912 рік. Фото С. М. Прокудіна-Горського
За оцінками, на бавовняних плантаціях в світі щорічно отруюються пестицидами 300-500 тисяч людей, 20 тисяч з них гинуть.
При дозріванні коробочка бавовнику розкривається. Волокно разом з неотделённимі насінням - бавовна-сирець - збирається на хлопкопріёмних пунктах, звідки його відправляють на бавовноочисний завод, де відбувається відділення волокон від насіння. Потім слід поділ волокон по довжині: власне бавовна-волокно - волокна довжиною більше 20 мм, пух (лінт) - менше 20 мм, і підпушок (делінт) - менше 5 мм.
застосування
Бавовна йде на текстильну обробку для отримання бавовняної пряжі. З бавовни виробляють тканини, трикотаж, нитки, вату і інше. Пух і підпушок бавовни застосовують в хімічній промисловості як сировину для виготовлення штучного волокна і ниток, плівки, лаків і т. П. [24] Його використовують у вибухових речовинах.
врожайність
Середня врожайність бавовни становить 30 ц / га (3 т / га або 300 т / км). Максимальна 50 ц / га (5 т / га або 500 т / км)
У геральдиці
Бавовник зображений на гербах Узбекистану, Туркменістану та Таджикистану.
органічний хлопок
Органічний хлопок (англ. Organic cotton) - це бавовна, вирощений з насіння бавовнику, що не піддавалися генетичній модифікації, без хімічних добрив, інсектицидів та пестицидів, тобто «екологічно чистий» матеріал. У цьому полягає головна відмінність органічного бавовни від звичайного.
У найбільших кількостях вирощується в Туреччині, Індії, Китаї. Крім того, плантації бавовни існують в Перу, Парагваї, Малі, Сенегалі, Таїланді, Пакистані та Казахстані.