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.