Бавовна

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Баво́вна (англ. cotton)  — текстильне волокно рослинного походження. Волокно являє собою волоски на насінинах бавовника — кущоподібної рослини роду Gossypium, яка займає одне з провідних місць серед технічних сільськогосподарських культур.

Це найважливіше натуральне волокно, що використовується в текстильному виробництві для одягу, товарів для дому і промислової продукції, і становить близько 40% всіх текстильних волокон у світі станом на 2004 рік. Щорічно, у світі виробляється понад 25 млн тонн бавовни у близько 80 країнах. Бавовна — основа легкої промисловості.

У світовій практиці волокна мають різні позначення на етикетках: cotton, coton, katoen, baumwolle.[1]

Збір бавовни в Оклахомі, США, в 1890 році

Історія[ред.ред. код]

Бавовна є одним з найстаріших природних матеріалів — людина використовує його понад 12 тисячоліть.[2] У 2002 р. бавовну вирощували на площі 330 000 км² в «теплому поясі» земної кулі і отримали 21 млн тонн сировини.[2]

Першим знаряддям для очищення бавовни від насіння в Індії була так звана «чурка», яка складалась з двох валків, причому верхній був нерухомий, а нижній обертався рукояткою. Бавовна з насінням подається між валиками, валик захоплює волокно і протягує його на другу сторону, а насіння, яке не може пройти між валиками, відривається і падає попереду. При цій операції два-три змінних робітники могли очистити за день не більш 6—8 кг чистої бавовни. Тому про велике і дешеве виробництво бавовни не могло бути й мови.

Етимологія[ред.ред. код]

COTTON LOGO.svg

Англійська назва cotton походить з арабської назви qutun, яка означає «бавовняне волокно». Іспанська назва algodón має ту саму етимологію, тоді як українська баво́вна через чеську (чеськ. bavlna) та польську (пол. bawełna) мови запозичено з німецької Baumwolle, у свою чергу, утворено від Baum «дерево» і Wolle «вовна», що означає «вовна дерева»[3] На українському мовному ґрунті така його форма зумовлена зближенням зі словом вовна.

Будова волокон[ред.ред. код]

Бавовняне волокно — найчистіша природна целюлоза — містить 85-90% целюлози.[4]

Бавовна являє собою тонкі, короткі, м'які пухнасті волокна. Волокно кілька разів скручено навколо своєї осі. Бавовна-волокно має вигляд дуже подовженої тоненької в багатьох місцях перекрученої трубочки. Всередині волокна по усій його довжині проходить вільна порожнина — канал. Зверху волокно покрите тоненькою оболонкою — кутикулою. У місці, де волокно прикріплене до насінини, канал виходить на поверхню. Інший кінець бавовняного волокна поступово звужується і щільно закритий. У кожному зразку бавовняного волокна існує значна різниця по виду, товщині, ширині каналу, ступені скрученості.[5]

Бавовняне волокно під електронним мікроскопом

В будові бавовняного волокна розрізняють три головні частини:

  • кутикула — тонка захисна оболонка, що покриває волокно ззовні; напівпроникна мембрана. За хімічним складом відрізняється від клітинної целюлозної стінки більшою стійкістю до дії різних реагентів (лугів, відбілювачів і т. ін.). Кутикула нестійка до кислотних обробок;
  • клітинна целюлозна стінка волокна. Клітинна стінка неоднорідна і має складну будову. Вона складається з великої кількості концентричних шарів або, як деякі дослідники називають «шарів росту». Процес відкладання целюлози відбувається безперервно, але швидкість його змінюється від температури і від умов освітлення. Окрім структури, обумовленої концентричною шаруватістю волокна, в ньому часто можна спостерігати признаки іншої структури — спіральної.[5] При руйнуванні волокно часто розпадається на дрібні продовгуваті паличкоподібні частинки.[5] У процесі розпаду волокна спостерігається, що шари складаються із частинок, розташованих не за віссю волокна, а по спіралям вздовж волокна. Такий розпад волокна спостерігається при набуханні волокон під дією деяких зімічних реагентів. Крім того, складність будови бавовняного волокна проявляється при спостеріганні волокна в сірчаній кислоті — розчинна властивість кислоти проявляється нерівномірно до різних місць клітинної стінки, що може бути признаком наявності в стінці волокна так званих поперечних елементів.[5] Таким чином при різних обробках волокна виявляються різні признаки його структури;
  • канал волокна, заповнений залишками клітинного соку чи повітрям.

Властивості волокон[ред.ред. код]

Для бавовни характерні відносно висока міцність, хімічна стійкість (волокно довгий час не руйнується під впливом води і світла), теплостійкість (130–140 °C), середня гігроскопічність (18-20%) і мала частка пружної деформації, внаслідок чого вироби з бавовни сильно мнуться. Стійкість бавовни до стирання невелика.

На одній і тій самій насінині бавовника волокна мають різну довжину і властивості.[5] Довжина волокон бавовни різна — від 10,3 до 60 мм.[6] Бавовняне волокно тонке (середня товщина 20-22 мк), але дуже міцне (витримує навантаження 4,5-5г).[6] Воно дешеве, добре фарбується.[6]

У волокна існує певне співвідношення між зовнішнім виглядом і його віком. На цьому засновано методи визначення зрілості бавовняного волокна шляхом мікроскопії: бавовняний лінт обробляють лугом, промивають водою і після цього фарбують конго-червоним барвником. Цим досягається вельми чітке розділення всіх волокон на чотири групи.[5] Фарбування конго-червоним дає додаткові признаки для розрізнення волокон середнього ступеню зрілості.

Кодовий символ вказує, що бавовна може бути вдруге перероблена

Переваги[ред.ред. код]

  • М'якість
  • Хороша поглинаюча здатність в теплу пору
  • Легкість фарбування
  • Здоровий, натуральний матеріал
  • Не шкідливе для здоров'я

Недоліки[ред.ред. код]

  • Легко мнеться
  • Має тенденцію до усадки
  • Жовтіє на світлі

Збір і обробка бавовни-сирцю[ред.ред. код]

Бавовник пишно розростається. У висоту піднімається вище пояса людини. Квітка цвіте тільки один день і залишає після себе плід, схожий на маленьку зелену коробочку[7] на три, чотири або п'ять гнізд.[8] Коробочки яйце- або кулеподібні зверху якої є дзьобик, по якому вони розкриваються. В плоді розвиваються білі нитки, якій й називаються бавовною. Розвиток бавовняного волокна розпочинається з дня цвітіння бавовника.[5] Ріст і розвиток клітин бавовника триває до 70 днів. Коли плід бавовника дозріває, коробочки лопаються, а довгі (25-36 мм) ніжні нитки висовуються з плодів і звисають як вата.[7] У дикорослого бавовника відсутнє, або дуже коротке волокно. На рослині може бути до 100 коробочок, а в кожному гнізді коробочки 5-11 насінин.[8] Більш дозріле і вкрите довгими (волокно) і короткими (підпушок) волокнами насіння нижніх суцвіть.[8]

Початковий період розвитку волокна характеризується тим, що воно росте в довжину і складається лише з кутикули в протоплазми. Перші суттєві відкладення целюлози починаються на 15-й — 17-й день після цвітіння.[5] Волокна різного віку характеризуються товщиною целюлозної стінки. Чим «старше» волокно, тим товстіша його стінка. При висиханні волокно різко змінює свою форму. Однорідність у зовнішньому вигляді зникає і спостерігається дуже велика різнорідність зовнішнього вигляду; форма, яку волокна отримують після висихання визначається товщиною клітинної стінки.

Урожай бавовника збирають в міру розкриття коробочок. Дозрівання коробочок триває 1,5-2 місяці, що заважає одночасному збиранню врожаю. Урожай збирали і руками, складаючи бавовну у фартух. При ручному зборі отримується найменш забруднена домішками бавовна-сирець.[5] Поява перших бавовнозбиральних машин, яка навішувалася на трактор, давала змогу за один прохід збирати бавовну з двох поруч розташованих рядків рослин і за день збирати бавовну з 2,8 га, чим замінювала 20 збирачів.[9] Складалася вона із кущепідіймачів, двох збиральних апаратів, двох вентиляторів, повітроводів і бункера. До заморозків бавовну-сирець збирають 2—3 рази, після першого заморозку — ще один раз з розкритих коробочок, а потім збирають всі коробочки, що не розкрилися. На полях, призначених для механізованого збирання, попередньо проводять дефлоацію (видалення листя хімічними препаратами) і після цього вже приступають до збору.

Насіння бавовника

Волокно разом з насінням — бавовна-сирець — збирається на бавовноприймальних пунктах, звідки його відправляють на бавовноочисний завод, де відділяють волокна від насіння. Вміст насіння і волокна в бавовні-сирцю коливається в межах 25-35% волокна і 68-70% насіння.[5] При переробці бавовникового насіння на бавовноочисних заводах, в процесі відділення волокна від насінин проходить розділення волокнистого покриття на три види: довге волокно (довжина 22-25 мм і більше йде для текстильної промисловості); більш коротке волокно довжиною від 3-8 мм до 20-22 мм, так званий бавовняний лінт; підпушок або дуже коротке бавовняне волокно.[5] Найбільш довгі волоски від 20—25 мм і є бавовна-волокно. Коротші волоски — лінт — йдуть на виготовлення вати, а також для виробництва вибухових речовин.

На заводах бавовна-сирець машинним способом очищається від насіння.[7] Відділення бавовникового насіння від бавовикового лінту проходить в лінтерувальних машинах, і після багаторазового лінтерування насінин бавовника на їх поверхні залишається ще достатньо велика (3-7% за вагою) кількість зовсім короткого волокна, так званого «підпушника» чи делінту.[5]

Очищену бавовну пресують у тюки і перевозять на текстильні фабрики.[7]

Волокно бавовни після очищення його від насіння, домішок воску і протеїну складається практично з чистої целюлози — природнього полімеру.

A Baumwolle Kapsel zu.JPG

Плід бавовника

CottonPlant.JPG

Бавовник, дозрілий для збирання

Cotton picking in India.jpg

Збір бавовни вручну (Індія, 2005 рік)

Baumwoll-Erntemaschine.jpeg

Розвантаження свіжозібраної бавовни із бавовнозбираючого модуля в Техасі

Nutbush tennessee cotton.jpg

Бавовняні тюки (Теннесі, США)

Використання[ред.ред. код]

Бавовна — ліквідний товар, що має стабільний попит. Приріст виробництва бавовни у світі становить близько 2% на рік. Протягом останніх 10 років виробництво бавовни виросло на 24%, урожайність — на 44%, споживання — на 48%.[10]

З бавовни отримують тонку, рівномірну і міцну пряжу і роблять з неї найрізноманітніші тканини — від найтонших до товстих оббивних тканин.[6] Волокна бавовни найчастіше переробляють в нитку (використовують для одержання пряжі), яку використовують для виготовлення м'якого, «дихаючого» текстилю, з якого шиють одяг, найпоширеніший серед видів одягу з натурального волокна, білизну, рушники, застосовують як сировину для виготовлення штучних волокон, як вихідний продукт для одержання нітратів целюлози — колоксиліну, піроксиліну, з яких, у свою чергу, продукують целулоїд, лаки, динаміт, бездимний порох тощо. В склад текстильних матеріалів бавовна може входити поряд з іншими волокнами: у суміші волокон льон-бавовна, льон-бавовна-капрон, льон-бавовна-лавсан, льон-бавовна-лавсан-віскоза та ін..[11]

Технологічний процес виготовлення продукції в бавовняній промисловості є нетривалий і у прядильному виробництві займає 3-5 днів: проходить 5-10 стадій обробки, готовим продуктом є пряжа різних тексів (номерів); у ткацькому — 10 днів: пряжа обробляється на 6-7 стадіях і кінцевии продуктом є сурова тканина, а в обробному 5-6 днів: сировина надходить у вигляді суров'я, яке проходить більш як 10 операцій.[12]

Бавовняний лінт слугує сировиною для хімічної переробки в ацетати і ксантогенати. Для отримання гомогенних ацетатів целюлози використовується коротке волокно довжиною 3-6 мм, при отриманні гетерогенного триацетату целюлози можливе використання більш довгого волокна.

Виробництво[ред.ред. код]

Виробництво бавовни у світі
Докладніше: Бавовнопрядіння

В Україні вирощування бавовнику розпочалось в 1930 році в Причорномор'ї — Херсонській, Миколаївській, Запорізькій, Одеській, Дніпропетровській і Донецькій областях, — в 1952 році посівні площі його вже становили 475 тис. га, але з 1956 року в зв'язку з успішним розвитком бавовнярства в Середній Азії, Казахстані та на Закавказзі бавовносіяння в Україні було призупинено.[8]

В СРСР (посівна площа під бавовник перевищувала 2 млн га, а врожай бавовни-сирцю 20 ц/га) вирощували близько 20 районованих сортів з різними біологічними і господарськими властивостями. В підвищенні врожайності бавовника і зниженні затрат праці по догляду за посівами великого значення набуває застосування квадратно-гніздового способу сівби і механізація збирання бавовни.

Виробництво бавовняних тканин у розрахунку на одну особу в Україні[13]
2003 2005 2007 2008 2008 у % до 2003
Загальне виробництво тканин, млн м²
— бавовняні тканини 34,4 53,0 52,1 48,3 140,4
Виробництво тканин на одну особу, м²
— бавовняні тканини 0,7 1,1 1,1 1,0 142,8

В Україні бавовняні комбінати функціонують у Херсоні (ВАТ «Херсонський бавовняний комбінат») й Тернополі (ВАТ «Текстерно»); бавовнянопрядильний комбінат — у Донецьку, Львові, Долині; прядильна фабрика — у Полтаві, ватноткацька — в Києві, ткацькі фабрики — у Чернівцях, Івано-Франківську, Коломиї, Коростишеві та Радомишлі, ниткова фабрика — у Нікополі. Виробництво бавовняних тканин за період 2003–2008 рр. було загалом стабільним, коливаючись у межах 0,7-1,1 м² на рік.

Перша десятка виробників бавовни-2011
(480-фунтові тюки)
КНР КНР 33.0 млн тюків
Індія Індія 27.0 млн тюків
США США 18.0 млн тюків
Пакистан Пакистан 10.3 млн тюків
Бразилія Бразилія 9.3 млн тюків
Узбекистан Узбекистан 4.6 млн тюків
Австралія Австралія 4.2 млн тюків
Туреччина Туреччина 2.8 млн тюків
Туркменістан Туркменістан 1.6 млн тюків
Греція Греція 1.4 млн тюків
Джерело:[14]

В України відсутня власна сировинна база. Науковці працюють над можливістю розв'язання проблеми забезпечення бавовною за рахунок відновлення її вирощування на півдні України. Результати досліджень доволі суперечливі. Іноземними фахівцями на міжнародному семінарі у Китаї ще у 2005 році був зроблений категоричний висновок, що текстильна промисловість України фактично не має власної сировинної бази.[15] Тому й учасники наради бачили майбутнє України як посередника у просуванні на європейський ринок товарів текстильної промисловості Китаю.[13] При радянському ладі Україна одержувала бавовну переважно з Узбекистану, Туркменістану.

Досвід минулих років показав, що частина степових районів України цілком придатна для бавовносіяння. 1930 р. продукція бавовни з 1 га перевищувала вартість зернової продукції в 10 разів. Так, бавовник на півдні Україні в Цюрупинському, Скадовському, Голопристанському, Очаківському районах і в Криму вже в 30-і роки ХХ ст. став головною серед інших технічних і просапних культур[16].

1951 року врожайність бавовнику в більшості господарств України становила 21 ц/га, тоді як в інших країнах світу вона була на рівні 3,4 — 11,5 ц/га[16]. У середньому за 1929–1955 рр. врожайність бавовни-сирцю в умовах зрошення становила 13,7 ц/га, без зрошення — 8,9 ц/га. Проте, в наступні роки почалося скорочення посівів і 1958 р. повністю було припинено вирощування бавовнику в Україні, що було пов'язано з переорієнтацією стратегії економічного розвитку СРСР і вольовим рішенням керівництва країни.

Природні та екологічні умови на півдні України близькі до умов вирощування бавовнику в Болгарії, де він дає високі врожаї щороку як в умовах зрошення, так і на суходолі.

В Україні бавовна віднедавна вирощується на дуже обмежених площах в південних регіонах — в Криму, Херсонській та Одеській областях.[17]

Станом на 2010 рік і бавовна є основною сировиною в Україні, що імпортується для виробництва текстильних виробів.[18]

У фільмах[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Литвиненко Н. М., Омельченко В. Д. Аналіз державного технічного регламенту щодо назв текстильних волокон і маркування текстильних виробів // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну: Науковий журнал — 2012. — № 3(65). ISSN:1813-6796
  2. а б В. П. Кухар Біоресурси — потенціальна сировина для промислового органічного синтезу / Катализ и нефтехимия Сборник научных трудов. — 2007, № 15.
  3. Етимологічний словник української мови: В. 7 т. Том перший (А-Г) / АН УРСР. Ін-т мовознавства ім. О. О. Потебні; Редкол. О. С. Мельничук (головний ред.), І. К. Білодід, В. Т. Коломієць, О. Б. Ткаченко та ін.— К.: Наук. думка, 1982. (сторінка: 107)
  4. В. М. Поліщук, С. Є. Тарасенко, С. М. Волошин Принципи виробництва біоетанолу // Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: Техніка та енергетика АПК Збірник наукових праць. — 2011, Вип. 166, ч.2
  5. а б в г д е ж и к л м н Манушкин В. И., Никольский К. С., Минскер К. С., Колесов С. В. Целлюлоза сложные эфиры целлюлозы и эфиры на их основе. 2е издание (монография). Владимир — 2002 г.
  6. а б в г Детская энциклопедия (для среднего и старшего возраста): Техника и производство. Том 5. Издание второе. Академия педагогических наук СССР. М.: «Просвещение», 1965 (с.:337—338)
  7. а б в г М. М. Скаткін // Природознавство: підручник для 4 класу. — К.: «Радянська школа», 1967. с.256 (сторінки:204-205)
  8. а б в г Пешук Л. В., Носенко Т. Т. Біохімія та технологія оліє-жирової сировини. Навч.посіб. — К.: Центр учбової літератури, 2011. — 296 с. ISBN 978-611-01-0035-9
  9. Детская энциклопедия (для среднего и старшего возраста): Сельское хозяйство. Том 6. Издание второе. Академия педагогических наук СССР. М.: «Просвещение», 1967 (с.:337—338)
  10. Миллер Д., Ро Д. Дерево богатства. К.-KinkoArtgroup.-2000 р.- с.10-12
  11. Демкович О. В., Семак Б. Б. Роль лляних волокон у формуванні ринку екологобезпечних товарів // Вісник Львівської комерційної академії / [ред. кол. : Б. Д. Семак, Н. І. Доманцевич, А. І. Пілявський та ін.]. — Львів: Видавництво Львівської комерційної академії, 2009. — Вип. 10. — 138 с. — (Серія товарознавча).
  12. Маниліч М. І., Миронюк О. В. Організаційно-технологічні особливості та їх вплив на облік витрат // Збірник наукових праць. Економічні науки — 2010 — Вип.6. ISSN:2219-5378
  13. а б Сафонов Ю. М. До концепції державного регулювання розвитку текстильної промисловості України і напрямів її реалізації // Проблеми системного підходу в економіці: Електронне наукове фахове видання — 2010. — № 3
  14. National Cotton Council of America — Rankings. Cotton.org (2011-03-13). Retrieved on 2011-11-27.
  15. Черній Ю. Перспективи розвитку текстильної промисловості Китаю / Ю.Черній, В.Красько // Легка промисловість. — 2005. — № 7 — с. 6.
  16. а б Сніговий В. С. Відродження бавовництва на Україні / В. С. Сніговий: Монографія. — Херсон: Айлант, 2003. — 172 с.
  17. Чурсіна Л. А., Горач О. О., Граділь О. В. Товарознавча характеристика паперу, одержаного із целюлози льону олійного // Товарознавчий вісник Збірник наукових праць. — Випуск 3. Редкол.: відп.ред. д.т. н., професор Байдакова Л. І. — Луцьк: ЛНТУ, 2011.- 336 c. — 2011. — Вип. 3.
  18. Шлапак О., Хохлова І. Зносостійкість панчішно-шкарпеткових виробів із луб'яних волокон // Міжнародний науково-практичний журнал «Товари і ринки» — 2011. — № 2(12). ISSN:1998-2666

Література[ред.ред. код]

  • «Cotton Fiber Chemistry and Technology», Phillip J . Wakelyn та інші автори, CRC Press 2007, ISBN 978-1-4200-4587-1
  • «Handbook of Fiber Chemistry», Menachem Lewin, Editor, 3rd ed., 2006, CRC press, ISBN 0-8247-2565-4

Див. також[ред.ред. код]


Текстиль Це незавершена стаття про текстиль.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.