Состав и свойства хлопка

Реферат

Хло́пок — волокно растительного происхождения, покрывающее семена хлопчатника, важнейшее наиболее дешёвое и распространённое растительное волокно.

В русской технической литературе до второй половины XIX века вместо слова «хлопок» применяли термин «хлопчатая бумага», сохранившийся до настоящего времени в словах: хлопчатобумажная ткань, хлопчатобумажная промышленность и других.

Состав и строение

Волокно хлопка представляет собой одну растительную клетку, развивающуюся из кожуры семени. Толщина одного волокна — 15—25 мкм; в зависимости от длины волокна (от 5 до 60 мм), изготовленную из него пряжу классифицируют как коротковолокнистую, средневолокнистую и тонковолокнистую и подвергают различной обработке. Волокно представляет собой полую трубочку (что объясняет плохую теплопроводность), завитую вокруг своей оси (7—10 раз на 1 мм).

По мере созревания волокна растут отложения целлюлозы, в результате чего прочность волокна возрастает. По химическому составу на 95 % состоит из целлюлозы, остальные 5 % — жировые и минеральные примеси.

Свойства

  • Обладает высокой гигроскопичностью (способностью впитывать влагу).

    Волокно при набухании увеличивается примерно на 40 % по объёму. В отличие от других тканей, у хлопка при намокании прочность не понижается, а повышается (примерно на 15 %).

  • По прочности сравним с шёлком (если сравнивать разрывную нагрузку натуральных волокон); уступает по прочности льну и превосходит шерсть.
  • Как и все натуральные ткани, чувствителен к свету — после 940 часов воздействия солнечных лучей прочность снижается вдвое.
  • Более, чем шёлк, чувствителен к длительному воздействию высоких температур — после трёх суток нагревания до 150 °C прочность уменьшается вдвое.
  • Термопластичен — способен «запоминать» форму после нагревания (другими словами — поддаётся утюжке), что позволяет добавлять хлопок в костюмные ткани из синтетических волокон для улучшения свойств.
  • Рекомендуемая температура влажно-тепловой обработки — 130 °C.
  • Обладает хорошими теплозащитными характеристиками за счёт полого строения волокна.
  • Ткани без обработки легко сминаются и истираются;
  • устойчивость к истиранию решается добавлением синтетических тканей (капрона);
  • повышенная сминаемость устраняется после так называемой несминаемой отделки мочевиноформальдегидной или меламинформальдегидной смолой.
  • Как и другие натуральные волокна, не растворяется в органических растворителях (например, в муравьиной кислоте, уксусе, спирте), что позволяет использовать эти легкодоступные реактивы для очистки сложных пятен на хлопковых тканях в домашних условиях. Однако, чувствителен к действию неорганических кислот ищелочей;
  • обработка щелочами (например, едким натром) применяется при изготовлении ткани.
  • Чувствителен к деятельности микроорганизмов (другими словами — гниёт).
    19 стр., 9466 слов

    Общая характеристика нервная ткани

    ... конце специфически устроенные воспринимающие аппараты - чувствительные нервные окончания (рецепторы). По количеству отростков нервные клетки делятся на три группы: униполярные ... нервная ткань составляет основу нервной системы, которая представлена головным и спинным мозгом, нервами, нервными узлами, или ганглиями, и нервными окончаниями. 1. Общая характеристика нервная ткани Нервной ткани ...

При горении хлопок издаёт запах жжёной бумаги.

Преимущества тканей из хлопкового волокна: дешевизна производства, хорошие гигиенические свойства (по совокупности гигроскопичности и воздухопроницаемости), способность к усадке. Недостатки: подверженность пиллингу, истираемости, сминаемости (без специальной обработки), чувствительность к свету (как у большинства натуральных тканей), большая величина необратимых деформаций (растягивание изделия) вследствие малой величины упругой деформации.

История

Впервые в Старом Свете хлопок стал культивироваться 7000 лет назад (5-е тысячелетие до н. э.) представителями цивилизации, находившейся в долине Инда. Свидетельства о выращивании хлопка были найдены при археологических исследованияхмергархской культуры, где были обнаружены медные бусы с сохранившимися хлопковыми нитями. В период Индской цивилизации, которая занимала огромную площадь в северо-западной части Южной Азии, где ныне располагаются территории восточного Пакистана и северо-западной Индии, хлопок получил дальнейшее распространение. Производство хлопка в долине Инда было весьма развито, а некоторые методы, которые применялись в те времена для хлопкопрядения и обработки, продолжали использоваться вплоть до периода современной индустриализации Индии. Между 2000 и 1000 годами до н. э.хлопок распространился практически по всей Индии. Например, он был найден при раскопках в Халлусе, штат Карнатака (1000 год до н. э.).

Использование текстильных изделий из хлопка распространилось из Индии до Средиземного моря и далее.

Изделия из хлопка были обнаружены в пещере близ Теуакана, Мексика, и датированы около 5800 годом до н. э., хотя данные датировки неточны вследствие разложения волокон. Другие источники относят окультуривание хлопка в древней Мексике приблизительно к 5000—3000 годам до н. э..

Хлопок был неизвестен грекам и арабам до времён войн Александра Македонского. Современник Александра древнегреческий путешественник Мегасфен рассказывал полководцу Селевку про то, что «…были деревья, на которых растёт шерсть» (отрывок из «Индики» Мегасфена).

В Иране (Персии) история хлопка уходит в прошлое к эре Ахеменидов (V век до н. э.).

Однако источников, относящихся к выращиванию хлопка в Иране перед появлением там ислама, дошло до наших дней очень мало. Выращивание хлопка было распространено в Мерве, Рее, а также в районе Фарс. В стихах персидских поэтов, особенно в Шахнаме Фирдоуси, можно найти множество отсылок к хлопку, рассказывая о главных продуктах Персии, упоминает в том числе и хлопок. Жан Шарден, французский путешественник XVII века, который посетил Персию Сефевидов, подтвердил существование там обширных хлопковых плантаций.

18 стр., 8504 слов

История бумаги и бумажного производства

... производство история бумага Глава 1. История бумаги и бумажного производства 1.1 История появления и изготовления бумаги Слово "бумага", как считается, произошло от итальянского слова "bambagia", что в переводе означает "хлопок". ... нашей эры. Например, в Британском музее в Лондоне хранится ... открыть технологию производства тонкого писчего материала. Со временем для производства бумаги было изобретено ...

Во времена династии Хань китайцы выращивали хлопок на территории нынешней провинции Юньнань.

В Перу выращивание местной разновидности хлопка стало основой развития береговых культур, таких как культура Норте-Чико, Моче, культура Наска. Хлопок выращивался в верховьях рек, и сделанные из него сети затем обменивались у жителей рыболовецких прибрежных деревень на внушительные количества рыбы. Испанцы, прибывшие в Мексику и Перу в начале XVI века, нашли местных жителей, выращивающих хлопок и носящих одежду, изготовленную из него.

Baumwolle

Производство хлопка в Индии во время Британского завоевания и основания Британской Индии в конце XVIII — начале XIX веков неуклонно сокращалось. Большей частью это происходило из-за агрессивной колониалистской политики Британской Ост-Индской компании, преследующей свои корыстные цели, которая сделала обработку и производство изделий из хлопка местным населением неконкурентноспособным. Индия была принуждена поставлять только сырой хлопок и обязана, путём введения специальных законов, закупать готовый текстиль в Британии.

Первым орудием для очистки хлопка от семян в Индии была так называемая «чурка», состоявшая из двух валиков, причём верхний — неподвижный, а нижний — вращаемый с помощью рукоятки. Хлопок с семенами подавался между валиками, валик захватывал волокно и протаскивал его на другую сторону, а семена, которые не могли пройти между валиками, отрывались и падали впереди. При этой операции два-три сменных рабочих могли очистить в день не более 6—8 кг чистого хлопка. Поэтому о крупном и дешёвом производстве хлопка не могло быть и речи.

Промышленная революция

Наступление промышленной революции в Британии обусловило взрывное развитие хлопковой индустрии, что сделало текстиль главным экспортным товаром англичан. В 1738 году Льюис Пол и Джон Уайат из Бирмингема, Англия запатентовали прядильную машину с вращающимися валами и систему с ровничной катушкой для получения хлопкового полотна более равномерной толщины. Позднее, изобретение в 1764 году прядильной машины периодического действия и изобретение в 1769 году Ричардом Аркрайтом механизма для прядения позволило британским ткачам производить пряжу и одежду из хлопка значительно более быстрыми темпами. С конца XVIII века английский город Манчестер получает прозвище Хлопкополис, поскольку хлопчатобумажная промышленность заполоняет город и он становится центром мировой торговли продуктом. Производственные мощности Британии и Соединённых Штатов увеличились с изобретением в 1793 году американцем Ели Уитни первой эффективной хлопкоочистительной машины коттон-джин. До этого времени хлопковые волокна извлекались из семян вручную, что было чрезвычайно трудоёмко. Для того чтобы произвести тюк хлопка требовалось более 600 человеко-часов труда, что делало производство хлопка в США в производственных масштабах экономически нецелесообразным, даже с условием использования рабского труда. Изобретение Уитни позволило сократить время производства тюка хлопка до приблизительно 12 часов.

Совершенствование технологии и усиливающийся контроль над мировым рынком позволили британским торговцам создать цепочку по производству, в которой сырой хлопок закупался на колониальных плантациях, из него создавалась хлопковая ткань на мельницах Ланкашира, которая затем экспортировалась с помощью английского флота на подконтрольные колониальные рынки в Британской Западной Африке, британской Индии и Китае (в Шанхай и Гонг-Конг).

7 стр., 3221 слов

Основные показатели социально-экономического развития России ...

... 28,3 31,4 статистики Экономическое развитие России в 2006-2012 годах в целом характеризовалось ... 1 Таблица 1. Основные макроэкономические показатели Основные макроэкономические показатели Показатель Ед. изм. ... года. Снижение экспортных доходов привело к немедленному пересмотру инвестиционных планов, а возобновившийся отток капитала и ужесточившийся доступ к кредиту значительно усилили экономическое ...

Король Хлопок

Во время Гражданской войны в США экспорт хлопка из страны почти прекратился из-за блокады союзниками портов южан, а также в силу того, что конфедераты приняли решение прекратить экспорт, надеясь, что это вынудит Великобританию признать Конфедерацию или принять участие в войне. Но англичане и французы вместо этого стали закупать египетский хлопок. Были сделаны значительные инвестиции в развитие хлопковых плантаций, правительство Исмаил-паши получало солидные займы от европейских банкиров и фондовых бирж. Также в это время вновь возросло выращивание хлопка в Индии.

После окончания Гражданской войны и издания Прокламации об освобождении рабов хлопок продолжал оставаться главной сельскохозяйственной культурой Юга.

Распространилась испольщина, когда свободные фермеры-афроамериканцы и безземельные белые фермеры работали на плантациях богачей за долю дохода. Плантации требовали большого количества рабочей силы вследствие трудоёмкости ручного процесса сбора хлопка вплоть до 1950-х годов, когда появились комбайны. В целом, с начала XX века происходило падение уровня занятости в хлопковой промышленности в силу развития механизации. Сегодня хлопок остаётся главным экспортным товаром юга Соединённых Штатов, и большую часть ежегодного урожая хлопка составляет длинноволокнистый хлопок американских сортов.

Культивирование

Успешное культивирование хлопка требует длительного периода тёплых температур без заморозков, достаточного количества солнечных дней и умеренных осадков, обычно от 600 до 1200 мм. В общем случае подходящие условия для произрастания встречаются в тропических и субтропических поясах северного и южного полушарий в регионах с сухими продолжительными сезонами. Большая часть хлопка в наше время выращивается с использованием систем ирригации и орошения. Время посадки в северном полушарии может разнится от февраля до начала июня. Область в Соединённых Штатах, известная как Южные равнины , является крупнейшим регионом по непрерывному выращиванию хлопка в мире. Вода для поливки хлопка в этом сухом регионе добывается из водоносного горизонта Огаллала. Устойчивость хлопка к солям и засухе делает его удобной культурой для аридных регионов. В связи с тем, что на Земле в настоящее время существует проблема водных ресурсов, те экономики, что зависят от хлопка, сталкиваются с серьёзными трудностями и проблемами, касающимися окружающей среды. Например, непродуманное культивирование и ирригация привели к опустыниванию больших площадей в Узбекистане, для которого хлопок является главным экспортным товаром. Забор воды на орошение, в том числе и хлопковых полей, привёл к трагедии Аральского моря.

В настоящее время хлопок может выращиваться таким образом, чтобы иметь не только привычный желтовато-белый цвет, но и красный, зелёный и коричневый .

Получение

При созревании коробочка хлопчатника раскрывается. Волокно вместе с неотделёнными семенами — хлопок-сырец — собирается на хлопкоприёмных пунктах, откуда его отправляют на хлопкоочистительный завод, где происходит отделение волокон от семян. Затем следует разделение волокон по длине: собственно хлопок-волокно — волокна длиной более 20 мм, пух (линт) — менее 20 мм, и подпушек (делинт) — менее 5 мм.

8 стр., 3798 слов

Физиология нервных волокон и нервов

... оболочки нервных волокон является изолирующая функция, способствующая лучшему проведению биопотенциалов по отросткам нейронов. 2. КЛАССИФИКАЦИЯ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН Наиболее распространена классификация по Дж.Эрлангеру и Х.Гассеру (1937), в которой волокна разделяют на три типа: ...

Применение

Хлопок идёт на текстильную обработку для получения хлопчатобумажной пряжи. Из хлопка вырабатывают ткани, трикотаж, нити, вату и другое. Пух и подпушек хлопка применяют в химической промышленности как сырьё для изготовления искусственного волокна и нитей, плёнки, лаков и т. п. Его используют во взрывчатых веществах.