В какой части растения находятся волокна хлопка

Хлопок. Развитие хлопчатника. Строение, свойства и применение волокон

Хлопок — волокно, покрываю­щее семена растения хлопчатника. Волокна вместе с семенами называются хлопком-сырцом, а после отделения их от семян получают хлопок-волокно. Волокно имеет длину более 20 мм. Волокно длиной более 5 мм, но менее 20 мм называется пухом, а волокно короче 5 мм — подпушком.

Развитие. Хлопчатник — однолетнее теплолюбивое растение. Через 11 — 12 недель после посева хлопчатник зацвета­ет. Цветок живет один день, образуется завязь, из которой развивается плод — коробочка. Коробочка разделена перего­родками на 4 — 5 створок, в каждой находится по 6 — 9 семян. Некоторые поверхностные клетки растущих семян начинают удлиняться. Каждая такая растительная клетка является во­локном хлопка. В начале развития волокно имеет вид тон­костенной трубочки (толщина стенок 0,2 — 0,5 мкм), запол­ненной протоплазмой. Внешний поперечник достигает макси­мальных размеров через несколько дней и затем не меняется. В течение 30 — 40 дней трубочка растет в длину и в последу­ющие 20 — 30 дней происходит созревание волокна, заключа­ющееся в каждодневном послойном отложении целлюлозы на внутренних стенках трубочки. Целлюлоза синтезируется из протоплазмы. Затем остатки протоплазмы высыхают, стенки трубочки сплющиваются в разных направлениях и волокно скручивается. Коробочки раскрываются не од­новременно, и хлопок собирают в 3 — 4 приема.

Строение. Под микроскопом волокно хлопка имеет вид плоской скру­ченной ленточки. Первичная обработка заключается в очистке от крупных и мелких расти­тельных и сорных примесей, от пыли, отделении волокон от семян и прессовании их в кипы. В массе в основном находятся волокна средней степени зрелости.

Свойства. Прочность волокон зависит от степени их зрелости, и в среднем разрывная нагрузка волокна равна 5 сН, относитель­ная разрывная нагрузка — 27 — 36 сН/текс, удлинение во­локон при разрыве составляет 7 — 8 %. Хлопчатобумажные ткани мнутся, так как приблизительно 50 % от общей дефор­мации составляет пластическая ее часть.

Цвет волокон — белый или слегка кремовый. Однако су­ществуют сорта хлопчатника, дающие волокна зеленоватого или бежевого цвета. Красящий пигмент находится в кутикуле, т. е. в поверхностном слое волокна.

Гигроскопичность хлопка высока. При нормальных усло­виях (t — 20 °С, ip — 65%) хлопок содержит 8 — 9 % влаги. При относительной влажности воздуха 100 % содержание вла­ги достигает 20%. Хлопок быстро впитывает влагу и быстро ее отдает, т. е. быстро высыхает. В мокром состоянии волокна набухают, и их прочность возрастает на 15 — 17 %.

Под действием кислот хлопок разрушается, при длитель­ном их воздействии на хлопчатобумажную ткань прочность ее резко снижается. Под действием концентрированной сер­ной кислоты волокна обугливаются.

Под действием едкой щелочи волокна набухают, их изви­тость исчезает, поверхность становится гладкой, блестящей, прочность повышается и улучшается способность к окраши­ванию. Обработка хлопчатобумажных тканей 18 %-ным рас­твором едкого натра называется мерсеризацией и широко применяется в производстве.

В присутствии кислорода воздуха действие едкой щелочи вызывает окисление целлюлозы и снижает прочность волок­на.

Хлопок растворяется под действием медно-аммиачного комплекса, т. е. раствора гидроксида меди в нашатырном спирте.

Органические растворители, применяемые при химиче­ской чистке, на хлопок не действуют.

Под влиянием светопогоды хлопок, как и все органические волокна, постепенно теряет прочность. В результате действия солнечного света в течение 940 ч прочность снижается на 50 %.

Волокна хлопка имеют хорошую термостойкость. Нагре­вание до 130 °С вызывает лишь незначительное ухудшение механических свойств. При нагреве свыше 150 — 160 °С раз­рушение их идет более интенсивно, и при 250 ° С волокна обуг­ливаются. Волокна хлопка горят желтым пламенем и сгорают полностью, образуя серый пепел. При сжигании волокна ощу­щается запах жженой бумаги.

Применение. Длина и толщина волокон связаны между собой и зависят от сорта хлопчатника. Средний размер диаметра поперечно­го сечения волокон 15 — 25 мкм. Коротковолокнистый хлопок (длиной до 28 мм) перерабатывается в толстую и пушистую пряжу, предназначенную для изготовления байки, фланели, бумазеи и др. Из средневолокнистого хлопка (длиной 28 — 34 мм) вырабатывают пряжу средней толщины, предназна­ченную для тканей типа ситца, бязи и т. д. Из длинноволокни­стого хлопка (длиной более 35 мм) вырабатываются наиболее высококачественные ткани типа батиста, маркизета и др.

109.201.143.68 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Как растет хлопок? Описание, свойства и использование волокна

Хлопок – это один из лучших органических материалов во все времена человеческой истории, используемый в разных отраслях. Главным потребителем волокна является текстильная промышленность, которую невозможно представить без хлопка. Ткани из этого материала отличаются прекрасными характеристиками.

Хлопок с течением времени остается востребованным, как и многие столетия назад.

Описание

Хлопок – это волокно растительного происхождения, обволакивающее семена растения-хлопчатника. Является одной из самых важных и распространенных культур по всему миру. Занимает лидирующую позицию как основа для производства тканей. Существуют десятки видов этого растения.

По внешним характеристикам хлопок растет как кустарник. Схожесть обуславливается наличием веток и листьев. Наглядным примером служит следующее фото хлопчатника.

На самом деле, хлопчатник, в зависимости от вида, является древесным или травянистым растением. Приживается только в жарких странах, ему необходим теплый и влажный климат. Его высота составляет от метра до полутора метров. Цветки растения своим окрасом также различаются сортовыми характеристиками, могут опыляться самостоятельно. Плодом является коробочка хлопка, в которой созревают семена и волокна.

История

Для того чтобы узнать, как растет хлопок, полезно прочесть о нем небольшую историческую справку.

Возделывание хлопковой культуры имеет многовековую историю. Это подтверждают раскопки древних поселений. Страной, начавшей освоение хлопка, считается Индия. Именно там были найдены древнейшие образцы материала и инструменты для его обработки. Далее хлопковое волокно получило распространение в Греции и арабских странах. Также о культивировании хлопка за несколько тысячелетий до нашей эры говорят раскопки в Китае, Персии, Мексике, Перу.

Из стран, выращивающих культуру, хлопковые изделия получили распространение в Азию и Америку. Самостоятельное возделывание хлопка этими странами началось значительно позже.

До начала культивирования в Европе ходило множество легенд о том, как растет хлопок. До наших дней сохранилось несколько вариантов названий в разных культурах, а также изображения хлопкового дерева по представлениям людей.

Выращивание хлопка

Период созревания хлопкового волокна варьируется в зависимости от сорта: от 100 до 200 дней.

Для выращивания хлопкового волокна необходима хорошо подготовленная пористая почва. Наличие в ней питательных веществ имеет большое значение для полноценного роста растения. Поэтому землю перед посевом обогащают с помощью различных удобрений.

Теплые климатические условия также играют огромную роль. Семена могут прорасти при температуре не ниже 15 градусов. Для развития и дальнейшего цветения температура должна достигать 30 градусов. Хлопчатнику необходим открытый доступ солнечных лучей. В тени растение может погибнуть.

Хлопчатник потребляет много воды. Обеспечение растения влагой должно происходить обильно и постоянно. При этом хлопчатник способен переносить засуху благодаря хорошо развитой системе корней. Но при таких условиях сокращается количество урожая.

Созревание хлопка на растении происходит неравномерно, поэтому и сбор урожая проходит в несколько этапов. Часто перед сбором с него убирают листья, которые могут помешать уборочному процессу.

После созревания коробочки с волокном, она раскрывается. Начинается сбор хлопка, который проходит механическим способом или вручную. Коробочки созревшего волокна вместе с семенами срывают с растения. Дальше сырье проходит очистку от семян, пыли и мусора, и транспортируется по назначению.

Свойства

Хлопковое волокно обладает рядом положительных свойств:

• отлично впитывает влагу;
• не вызывает аллергии;
• согревает, сохраняет тепло;
• обладает высокой проницаемостью воздуха;
• не нуждается в сложном уходе;
• имеет низкую стоимость;
• удобен при пошиве различной одежды.

Хлопок имеет также несколько отрицательных свойств:

• без добавления синтетических тканей сминается, растягивается и истончается;
• быстро теряет цвет при большом доступе солнечных лучей;
• теряет свойства при долгом контакте с водой.

Применение

Хлопковое волокно применяется в различных сферах жизнедеятельности людей.

В первую очередь, хлопок используется в тканевой промышленности. Из него производятся различные по характеристикам и цвету ткани. Например, сатин, фланель, ситец и многие другие. Хлопчатое волокно используется при изготовлении нитей, пряжи, ваты, бумаги и даже взрывчатых веществ.

Семена хлопка также используются в промышленности. Часть из них готовят к дальнейшей высадке. Из остальной части семян выжимают масло, которое употребляется в пищу. Масло низкого качества используется в технических нуждах. Оставшееся после выжимки масла сырье богато белком, поэтому из него изготавливаются корма для животных.

Из десятков сортов хлопка для производственной отрасли используется несколько видов.

Информация о том, как растет хлопок, о его применении в промышленности является интересной и важной. Это растение играет большую роль в истории человечества на протяжении многих веков.

Хлопчатник: виды и особенности выращивания

С древнейших времен и до настоящего времени хлопчатник был и остается одной из важнейших технических сельхозкультур. Из этого растения получают ценное волокно — хлопок, который потом идет на производство тканей, трикотажа, ниток и ваты. Поскольку хлопчатник является достаточно теплолюбивой культурой, лишь самые южные регионы России пригодны для его выращивания, да и то в весьма ограниченных масштабах.

Описание хлопчатника

Хлопчатник — это ботанический род, входящий в семейство Мальвовых и насчитывающий не менее полусотни видов, среди которых есть как древесные, так и травянистые растения, как однолетники, так и многолетники.

Культурные виды, используемые для получения хлопка, являются однолетними либо двулетними травянистыми растениями, которые достигают высоты 1—2 м, но при этом имеют очень разветвленный стебель. У культурных хлопчатников стержневая корневая система, причем корень довольно длинный — от 30 см до трёх метров.

На кустах хлопчатника листья крепятся длинными черешками и располагаются почерёдно. Форма листьев лопастная (3—5 лопастей), из-за чего они могут напоминать листья клена.

На каждом растении появляется множество одиночных цветков. У большинства видов и сортов цветки желтого цвета. Количество лепестков от трех до пяти.

После того, как пройдет период цветения, формируется очень своеобразный плод — круглая или овальная коробочка, в которой зреют семена. При достижении готовности семян коробочка растрескивается и раскрывается, обнажая белую волокнистую массу, в которой и находятся семена хлопчатника. Волокнистая масса — это и есть хлопок, который состоит из двух типов волосков: длинных и пушистых, а также коротких и ворсистых.

Виды и сорта хлопчатника

Долгое время ботаники не могли составить точную классификацию растений рода Хлопчатник, чему имелось несколько причин. Во-первых, видов хлопчатника действительно много — более 50. Во-вторых, большинство этих видов подвержены высокой изменчивости под влиянием различных условий и обстоятельств, таких как погода и состав почвы. В-третьих, хлопчатники легко поддаются перекрёстному опылению между растениями разных видов, в результате чего формируются всё новые и новые гибриды.

Основатель современной биологической систематики Карл Линней считал, что существует от 3 до 6 видов хлопчатника. Многие другие ботаники также считали, что видов культурного хлопчатника немного — около десятка. Но были и более радикальные взгляды: один уверял, что есть всего два вида хлопчатника — американский и азиатский, другие наоборот насчитывали около полусотни видов или даже больше.

В настоящее время в сельском хозяйстве планеты используются только следующие виды хлопчатника:

1. Хлопчатник травянистый. Этот однолетний вид получил наибольшее распространение в Центральной и Юго-Восточной Азии, а также в Закавказье. Является самым низкорослым, но в то же время и самым стойким видом. Из всех видов хлопчатника этот способен расти дальше всех на севере. Получаемый от него хлопок самый короткий и грубый, из-за чего его иногда называют шерстистым.
2. Хлопчатник индокитайский. Самый высокорослый вид культурного хлопчатника, способен вырастать до 6 м. Древовидный многолетник. Цветок хлопчатника этого вида имеет красные, а не желтые лепестки, из которого потом вызревает высококачественный жёлтый хлопок. Культивируется в тропических регионах.
3. Хлопчатник перуанский. Вид с самым длинным и самым качественным волокном. Изначально был многолетником, но стараниями американских селекционеров около столетия назад стал однолетником. Большого распространения не получил, его выращивают в небольших объемах вдоль юго-восточного побережья США, а также в Египте.
4. Хлопчатник обыкновенный. Самый распространенный вид. Его выращивают повсеместное в регионах с подходящим климатом. Однолетник с белыми цветками. Волокно среднего качества.

Поскольку на территории бывшего СССР выращивали преимущественно хлопчатник обыкновенный, то говорить о сортах следует только касательно этого вида. В странах Центральной Азии наибольшее распространение в свое время получили сорта Елотень-7, Дашогуз-114, Сердар, Регар-34, Ташкент-6, Бухоро-6, Омад, Андижон-35 и другие. Но для южных регионов РФ и Украины лучше подходят болгарские сорта Гарант, Балкан и Огоста, которые успевают созреть в наших широтах. Также следует упомянуть чисто российские сорта хлопчатника: Югтекс, ПОСС, Пионер, Михайловский и другие.

История возделывания хлопчатника

Все четыре основных вида культурного хлопчатника люди начали возделывать, как считается, независимо в четырех разных регионах планеты.

Вероятно, первыми начали культивировать хлопок жители долины Инда около 7 тыс. лет назад. Постепенно хлопчатник распространился на прилегающие регионы, сегодня относящиеся к Индии и Пакистану. Интересно, что некоторые методы обработки хлопка, изобретенные тогда, применялись вплоть до современной индустриализации Индии.

Долгое время растение хлопчатник оставалось неизвестным ни в Китае, ни на Ближнем Востоке, ни тем более в Европе. Первые упоминания о нем в западных хрониках относятся к эпохе Александра Македонского, когда европейцы впервые увидели в Индии «шерсть, растущую на деревьях».

На рубеже нашей эры хлопок начинают выращивать в южном Китае. Примерно в это же время эту культуру пытаются осваивать персы. Когда именно хлопковые плантации в Иране стали действительно большими, неизвестно, но в Средние Века хлопок уже был одной из важнейших статей персидской экономики.

Параллельно с Индией возделывать хлопчатник начали на территории современной Мексики. Старейшие находки хлопчатых тканей, обнаруженные здесь, датируются началом 6 тысячелетия до н. э. Другой, совершенно независимый очаг выращивания хлопка, находился в Перу.

Под конец Средневековья хлопок уже являлся важным импортным товаром в северной Европе, но откуда берется это чудо-волокно, европейцы понимали весьма смутно, зная только что волокно растительного происхождения. Многие на полном серьезе считали, что на Востоке растут такие деревья, на которых вместо цветов появляются маленькие овечки, с которых и получают хлопок, так похожий на овечью шерсть. Эти заблуждения даже оставили свой след в современных европейских языках. Например, в буквальном переводе с немецкого «хлопок» означает «древесная шерсть».

Под конец XVI века хлопчатник выращивали уже повсеместно в тех регионах Азии и Америки, где были подходящие климатические условия. В последующем именно хлопок стал локомотивом промышленной революции в Англии, изменившей отношение государства к экономике, а людей — к занятию предпринимательством. Сырье импортировалось из тропических колоний, перерабатывалось в Англии, а потом поставлялось в британские колонии, Китай и страны континентальной Европы. Хлопок же стал одной из причин Гражданской войны в США, но это уже совсем другая история.

На территории России исторически хлопок никогда не выращивали, поскольку климат не подходил для хлопчатника, но зато был просто идеален для льна. По большему счету хлопчатник и лен вполне успешно заменяли друг друга, поэтому в нашей стране до прихода большевиков никто всерьез не помышлял о выращивании хлопка. Впервые серьезно выращиванием хлопчатника у нас занялись в 1930-х годах на Северном Кавказе. Однако после войны было решено, что рациональнее будет сосредоточить советское хлопководство в центрально-азиатских республиках. К идее выращивать хлопок на территории РФ вернулись лишь несколько лет назад.

Общие сведения о выращивании хлопка

Хлопчатник — довольно специфическая культура. Чтобы успешно его выращивать, требуется длительный теплый период без заморозков, с большим количеством солнца и умеренными осадками. Иными словами, лучше всего для хлопка подходит тропический и субтропический климатические пояса.

На территории нашей страны более-менее успешно хлопчатник можно выращивать только на Северном Кавказе, да и то лишь используя специально выведенные для этой климатической зоны сорта.

При выращивании хлопчатника рекомендуется чередовать его в севообороте с люцерной. Дело в том, что кустарники хлопчатника сильно повышают соленость грунта, а люцерна наоборот ее снижает. Также можно чередовать его с зерновыми и другими культурами.

Подготовка почвы к севу

Поле под хлопчатник готовят еще с осени. Зяблевую вспашку на глубину в 30 см выполняют в конце лета — начале осени. Если перед этим на поле росла люцерна, то перед вспашкой нужно провести предварительное лущение почвы на 5—6 см, предотвращая тем самым отрастание многолетника.

При орошаемом земледелии (а хлопок относится к числу тех культур, которые в орошении нуждаются) зяблевую вспашку рекомендуется проводить двухъярусными плугами. При необходимости также проводятся процедуры вычесывания корневищ сорных растений и внесение гербицидов.

Весной поле боронуют в 2 следа. Если в этот период вносится навоз, вспашку рекомендуется повторить. Перед севом хлопчатника поле обычно поливают, после чего требуется провести чизелевание на небольшую глубину (до 15 см) с повторным боронованием. Поле, которое не поливалось зимой, нужно прокультивировать.

Внесение удобрений

На хороший урожай хлопка можно рассчитывать только при внесении большого объема удобрений. Согласно расчетам, чтобы получить тонну хлопка-сырца, нужно затратить в среднем около 50 кг азота, 15 кг фосфора и 45 кг калия. Однако вносить удобрения нужно строго с учетом почвенно-климатическнх условий.

На истощенной почве или после зерновых перед вспашкой нужно внести около 20 тонн навоза либо компоста на гектар. Также желательно удобрить поле фосфорными и калийными удобрениями.

Практика показывает, что урожайность хлопчатника резко возрастает, если вносить небольшое количество суперфосфата во время сева. Дальнейшую подкормку азотом желательно провести в тот момент, когда растения выкинут первые настоящие листья, а также на стадиях бутонизации и цветения. Кроме того в период бутонизации хлопчатник нужно подкормить калием, а в период цветения и образования плодов — фосфором.

Полив хлопчатника

При возделывании данной культуры применяются не только вегетационные, но также и допосевные поливы. Причем второй тип полива делается не только для увлажнения пахотного слоя, но также и для удаления из него избыточного количества солей.

На полях, которые подвержены засолению промывной допосевный полив проводится в конце осени — начале зимы, когда еще нет сильных морозов, но грунтовые воды уже отошли на максимальную глубину. Норма полива на слабозасоленном грунте — 3 тыс. кубометров на гектар до вспашки, на сильнозасоленных — 3—4 тыс. кубометров на гектар после вспашки с одним или двумя повторениями.

Вегетационные поливы необходимы для того, чтобы получить максимальное качество волокна и повысить эффективность всех прочих агротехнических мероприятий. Все сроки и нормы полива рассчитываются так, чтобы растения не испытывали недостатка в воде на протяжении всего периода вегетации. Потребность растений в воде особенно сильно возрастает в периоды цветения и плодообразовання.

Подготовка семян и посев

Посевной материал перед севом прогревают на открытом воздухе в течение 3—4 недель, а затем последовательно замачивают в воде и растворе борной кислоты. После этого семена обеззараживают суспензией с трихлорфенолятом меди.

Поскольку у хлопчатника достаточно долгий период вегетации, посев нужно производить как можно раньше, чтобы плоды-коробочки успели созреть до морозов. Но при этом нельзя допустить, чтобы посевы пострадали от весенних заморозков. Именно это и создает трудности для выращивания хлопчатника в России. Начинать сев рекомендуется при достижении почвой температуры в 12 °С.

Для хлопчатника используется квадратно-гнездовой способ посадки с шагом в 60 либо 45 см. На один гектар должно приходиться порядка 80—120 тыс. растений. Впрочем, многие фермеры отмечают экономическую целесообразность широкорядных посевов, где расстояние между растениями составляет 90 см. Средний расход семян на гектар составляет порядка 40—70 кг в зависимости от схемы сева и крупности семян.

Уход за посевами и уборка

В период вегетации хлопчатника нужно проводить мероприятия по разрушению поверхностной корки на грунте, удалять сорняки и поливать посевы. Кроме того, при появлении 1—2 настоящих листьев у побегов хлопчатника следует провести прореживание гнезд. Впрочем, если используются современные сеялки точного высева, необходимость в ручной прорывке растений совершенно исключается.

После появления всходов необходимо провести культивацию в междурядьях на глубину до 10 см. Далее на протяжении начального периода вегетации проводится еще несколько культиваций до тех пор, пока хлопчатник не сомкнет свои ряды.

Борьба с сорняками ведется либо при помощи гербицидов, либо методом мульчирования. Второе, к слову, позволяет значительно снизить трудозатраты по уходу за полями с хлопчатником.

Эффективным способом повышения урожайности является своевременная чеканка растений, то есть отрезание верхушек на ростовых ветвях и главном стебле. Эта процедура позволяет повысить урожайность в среднем на 10 центнеров с гектара.

Из-за того, что плоды-коробочки хлопчатника созревают крайне неравномерно (в течение 1—2 или даже 3 месяцев), долгое время уборка этой культуры производилась исключительно вручную в несколько приемов. Сегодня для этих целей используются специальные хлопкоуборочные комбайны.

Также в хлопководстве практикуется дефолиация — удаление листьев незадолго до уборки урожая. Делается это по причине того, что листья являются рассадником всевозможных грибков, бактерий и насекомых, способных навредить урожаю.

Источники:

http://studopedia.ru/10_133605_hlopok-razvitie-hlopchatnika-stroenie-svoystva-i-primenenie-volokon.html

http://fb.ru/article/358239/kak-rastet-hlopok-opisanie-svoystva-i-ispolzovanie-volokna

http://xn--80ajgpcpbhkds4a4g.xn--p1ai/articles/hlopchatnik-vidy-i-osobennosti-vyrashhivaniya/