Памук: волокно и ткань из хлопчатника¶
Памук — мягковолокнистое растительное волокно, полученное из семенных коробочек хлопчатника (род Gossypium), а также ткань, изготовленная из этого волокна. Памуковое волокно состоит почти из чистой целлюлозы (88—96 %), что определяет его гигроскопичность, прочность на разрыв и способность выдерживать многократную стирку. Памук — одно из самых распространённых текстильных волокон в мире; по данным отраслевых оценок, на него приходится около четверти мирового производства текстиля.
¶Ботаническое происхождение
Хлопчатник — род однолетних кустарниковых растений семейства Мальвовые, возделываемых в тропических и субтропических регионах. Основные виды, используемые в промышленности:
- Gossypium hirsutum (хлопчатник обыкновенный, или уэсттекский) — даёт около 90 % мирового волокна;
- Gossypium barbadense (хлопчатник перуанский, или египетский) — длинноволокнистые сорта, из которых получают тонкие прочные нити (супер-пима, ганц-египетский);
- Gossypium arboreum и Gossypium herbaceum — виды, возделываемые преимущественно в Азии.
Волокно растёт на поверхности семян внутри раскрывающейся коробочки. Каждое волокно — это вытянутая одноклеточная эпидермальная клетка длиной 20—40 мм (у коротковолокнистых сортов) и до 60 мм у длинноволокнистых. После созревания коробочка раскрывается, и хлопок-сырец выходит наружу в виде белого пушистого комка.
¶Сбор и первичная переработка
Волокно собирают вручную или с помощью хлопкоуборочных комбайнов. После сбора хлопок очищают от семян на хлопкоочистительных заводах: волокно отделяют от семян, из семян получают хлопковое масло (используется в пищевой промышленности и для производства мыла) и шрот (корм для скота). Затем волокно прессуют в тюки весом 200—250 кг и отправляют на хлопкопрядильные предприятия.
¶Химический состав и свойства
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Целлюлоза | 88—96 % |
| Лигнин, воски, белки | 4—12 % |
| Длина волокна | 20—60 мм |
| Толщина | 12—22 мкм |
| Влажность при нормальных условиях | 7—8 % |
| Разрывная прочность (мокрого) | выше, чем сухого |
| Удельный вес | 1,5 г/см³ |
Основные свойства памука:
- Гигроскопичность — впитывает до 25 % собственной массы воды, не ощущаясь влажным на ощупь.
- Термостойкость — выдерживает нагрев до 150 °C без разрушения, при 240 °C обугливается, при 400 °C воспламеняется.
- Прочность — в мокром состоянии прочнее сухого, что отличает его от большинства синтетических волокон.
- Электризация — практически не накапливает статическое электричество.
- Биоразлагаемость — разрушается под действием микроорганизмов, не накапливается в окружающей среде.
К недостаткам относят подверженность гниению при длительном увлажнении, мятость и относительно низкую эластичность по сравнению с шерстью.
¶Производство пряжи и тканей
Процесс прядения памука включает:
- Чесание — разрыхление и выравнивание волокна, удаление коротких волокон и примесей.
- Ленточную операцию — формирование ровинга (ленты) нужной толщины.
- Прядение — вытягивание и скручивание ленты в нить.
Полученную пряжу ткут на ткацких станках или используют для вязания. Основные типы памуковых тканей:
- Бязь — плотное полотняное переплетение, используется для постельного белья;
- Ситец — лёгкая тонкая ткань, чаще с набивным рисунком;
- Поплин — ткань с характерным мелким диагональным рисунком;
- Саржа — диагональное переплетение, применяется для одежды;
- Фланель — мягкая ткань с начёсом;
- Джинсовая ткань (деним) — плотная саржа, окрашенная индиго;
- Муслин, марля, батист — тонкие ткани.
¶Мировое производство
Крупнейшие производители хлопка-сырца (тыс. тонн в год, приблизительные данные):
| Страна | Объём производства |
|---|---|
| Китай | около 5 900 |
| Индия | около 5 300 |
| США | около 3 200 |
| Бразилия | около 3 300 |
| Пакистан | около 2 100 |
| Узбекистан | около 700 |
В России хлопководство сосредоточено в Дагестане, Ставропольском крае и Краснодарском крае; в советское время СССР был одним из крупных производителей хлопка, а после распада союза отрасль сохранилась прежде всего в Узбекистане, Туркменистане, Таджикистане и Азербайджане.
¶Применение
Памук применяется в производстве одежды, постельного белья, полотенец, технических тканей (парусина, брезент, тент), медицинских материалов (ватные диски, бинты, тампоны), ниток и кружева. В промышленности он служит сырьём для производства нитроцеллюлозы, ацетатных волокон и хлопковой ваты. Широкое распространение памук получил и в производстве грубых тканей — мешковины и кенафа.
¶Синтетические аналоги
В XX веке памук частично вытеснен синтетическими и искусственными волокнами — полиэстером, вискозой, модалом. Полиэстер часто смешивают с памуком (50/50, 65/35), чтобы улучшить износостойкость и снизить мятость. Полностью синтетические ткани не заменяют памук в изделиях, требующих гипоаллергенности и высокой впитываемости.
Источники:
- Большая советская энциклопедия, статья «Хлопок»
- Энциклопедия «Britannica», статья «Cotton»
- ФАО (FAOSTAT), статистика производства хлопка-сырца
- Терехов В. Ф. «Химия волокнистых материалов»