تحقیق مقاله شرایط کشت و طرز تهیه پنبه

شرایط کشت و طرز تهیه پنبه

پنبه را در مناطقی که هوای آن مرطوب است می کارند. پنبه بصورت بوته می روید. ارتفاع بوته پنبه 90 تا 120 سانتی متر است و احتیاج به هوای گرم و مرطوب به مدت 6تا 7 ماه دارد. محل کشت پنبه، اثر فراوانی بر کیفیت آن دارد، از این رو در دنیا انواع پنبه با کیفیت های متفاوت از نقطه نظر طول، قطر و رنگ وجود دارد. به طور مثال پنبه مصری از شفافیت بسزایی برخوردار است و طول الیاف آن به طور متوسط 3 تا 5 سانتی متر است و رنگ آن از کرم تا قهوه ای روشن متغیر است. اما پنبه هندی دارای الیاف کوتاه تری است و از 5/2 سانتی متر تجاوز نمی کند و رنگ آن خاکستری یا قهوه ای است. رنگ پنبه برحسب نوع بذر آن سفید و زرد و یا صورتی است. نیمی از این گلها پس از مدتی تبدیل به میوه یا غوزه قابل مصرف می شوند هر غوزه پنبه از 30 تا 40 تخم به رنگ قهوه ای تشکیل شده است که اطراف آن را الیاف و با کرکهای پنبه پوشانده است. وزن کرک های پنبه تقریباً 3/1 وزن غوزه است. غوزه ها معمولاً پس از 45 تا 60 روز بعد از گل دادن شروع به باز شدن می کنند و پس از رسیدن و خشک شدن پنبه از آن خارج می شوند. در این مرحله دوره رسیدن پنبه تمام شده است و عمل برداشت آغاز می شود. از آنجایی که معمولاً تمام غوزه ها در یک زمان نمی رسند عمل برداشت چندین بار تکرار می شود. بهترین زمان برداشت پنبه قبل از فصل بارندگی است. باران برای غوزه های باز شده بسیار مضر است و رنگ الیاف را تغییر می دهد. رطوبت برگ ها اغلب باعث وجود لکه های زرد یا قهوه ای رنگ روی الیاف می شود.

عمل برداشت ممکن است به وسیله دست و یا با ماشین های مخصوص انجام گیرد. برداشت پنبه با دست ممکن است پر خرج تر و طولانی تر باشد اما به مراتب بهتر و تمیزتر از پنبه برداشت شده با ماشین است. برداشت مکانیکی در دو مرحله انجام می شود. مرحله اول برداشت هنگامی آغاز می شود که حداقل 60% غوزه ها باز شده باشند. مرحله دوم پس از مرحله اول انجام می گیرد.

قبل از برداشت با ماشین، گیاهان با محلول های شیمیایی مانند کلرات منیزیم و یا سیانید کلسیم سم پاشی می کنند. در نتیجه این عمل، برگ ها به آرامی خشک می شوند و می افتند این عمل 10 الی 12 روز قبل از عمل برداشت انجام می گیرید. عمل بی برگ کردن، مقدار وش پنبه را، پیش از سرمازدگی افزایش ی دهد و به علاوه از لکه گذاری روی پنبه جلوگیری می کند.

خواص فیزیکی:

ساختمان الیاف پنبه: پنبه برعکس دیگر الیاف دارای یک سلول بلند است. در زیر میکروسکوپ، لیف پنبه تابدار و سطح خارجی آن زبر است. شکل مقطع عرضی پنبه بستگی به درجه رسیدگی پنبه دارد. مقطع عرضی پنبه کالاً رسیده، تقریباً لوبیایی شکل است در صورتی که مقطع عرض پنبه نارس به شکل u و دیواره سلول آن نازکتر است.

رنگ الیاف:رنگ پنبه مرغوب معمولاً سفید یا کرم روشن است اما پنبه به رنگ های کرم، زرد و قهوه ای در طبعیت یافت می شود. به طور کلی رنگ الیاف پنبه به آب و هوای محل و همچنین خاک و نوع بذر بستگی دارد.

الیاف پنبه هرگاه در مناطق خشک به عمل آید، به رنگ سفید خواهد بود مگر اینکه به علت وجود گرد و خاک تا اندازه ای به رنگ خاکستری درآید در این صورت پس از عملیات پاک کردن سفید می شود. اگر چنانچه به الیاف پنبه باران برسد رنگ آن به صورت آبی روشن درمی آید. یخبندان و سرما باعث می شود که لکه های زرد رنگ روی الیاف ظاهر شود. هر اندازه رنگ طبیعی الیاف پنبه سفیدتر و یکنواخت تر باشد ارزش آن بیشتر است. از این رو یکی از اهداف مخلوط کردن پنبه قبل از ریسندگی ایجاد یکنواختی در رنگ الیاف است.

پیچیدگی و تاب در الیاف پنبه رسیده و نارس:

الیاف پنبه در امتداد طولی به دفعات پیچیدگی و یا تاب خوردگی دارند و تعداد این پیچیدگی در هر اینچ 200 تا 400 است، تاب های طبیعی الیاف پنبه اثر فراوانی در استحکام نخ دارد. تعداد پیچیدگی ها در الیافی که کاملاً نرسیده باشند کمتر است و در الیاف نارس این تعداد بسیار ناچیز است. محفظ لومن که در امتداد طولی لیف قرار دارد در خاصیت پیچیدگی الیاف موثر است. لومن چون در قسمت نوک الیاف وجود ندارد پیچیدگی در این قسمت دیده نمی شود.

درصد رسیدگی الیاف:

الیاف پنبه نارس شفاف و ظاهری براق دارند. وجود الیاف نارس در میان الیاف به آسانی به وسیله چشم تشخیص داده می شوند. الیاف نارس دارای قدرت کمتری است و تاب خوردگی در این الیاف بسیار کم است. الیاف نارس به اندازه الیاف رسیده رطوبت جذب نمی کنند از این رو در رنگرزی، رنگ را به خوبی جذب نمی کنند.

الف- از نقطه نظر مراحل مختلف تولید در صنعت نساجی چه جذب رطوبت باعث می گردد که از تشکیل الکتریسیته ساکن در الیاف جلوگیری به عمل آمده در نتیجه فرآیند الیاف و تبدیل آنرا به نخ و پارچه آسانتر امکان پذیر میسازد زیرا ایجاد بار الکتریکی باعث میگردد که الیاف از یکدیگر دور شده و یا در مراحل تولید بقسمت های مختلف ماشین مانند غلطک ها چسبیده و یا گرد و غبار موجود در فضا در روی پارچه و نخ بچسبد. در رنگرزی و تکمیل نیز خاصیت جذب رطوبت باعث می گردد که عملیات رنگرزی و نفوذ مواد رنگی ساده تر انجام گیرد- بهمین دلیل الیافی که در آنها خاصیت جذب رطوبت کم است برای رنگرزی باید از دسته خاصی از رنگها و در شرایط خاصی (حرارت و فشار زیاد) استفاده نمود.

ب- از نقطه نظر مصرف منسوجات جذب رطوبت یک پدیده با ارزش میباشد زیرا بطور مستقیم رطوبت بدن (عرق بدن) و محیط را جذب کرده و اجازه می دهد پوست بدن همیشه خشک باشد و بطور غیر مستقیم نیز باعث میگردد که با جذب رطوبت مقداری حرارت ایجاد شود و یک منبع ذخیره برای حرارت بوده و از تغییر ناگهانی محیط، بدن انسان را حفظ نماید.

خاصیت جذب رطوبت باعث ایجاد تغییراتی بشرح زیر در خواص الیاف میگردد که نتیجه آن تاثیر مستقیم روی پارچه تهیه شده میباشد.

پارچه متورم میگردد.

ابعاد لیف تغییر میکند و در نتیجه اندازه - شکل- سختی و قابلیت نفوذ نخ و پارچه تغییر میکند.

خواص مکانیکی و خواص اصطکاکی تغییر میکند و در نتیجه در عملیات روی الیاف و موارد استفاده از آن اثر میگذارد.

شرایط و مشخصات رطوبتی هر ماده یکی از عوامل اصلی برای تشخیص و تعیین خواص الکتریکی آن ماده میباشد و احتمال ایجاد الکتریسیته ساکن در محیط مرطوب خیلی کم خواهد شد.

هرگاه ارتباط بین رطوبت بازیافتی مواد نساجی را با رطوبت نسبی(که با آن بحالت تعادل میرسد) در نظر بگیریم بوجود یک نوع هیستریس برمیخوریم.

شکل زیر رطوبت بازیافتی اولیه آنها متغیر بوده و بعد در یک آتمسفر(محیطی با رطوبتی نسبی و درجه حرارت مشخص) قرار گرفته اند. نمونه ای که قبلاً دارای رطوبت بازیافتی بیشتر بوده در حالت تعادل نیز دارای رطوبت بازیافته بیشتری خواهد بود.

   شکل (1) حالت هیستریس در جذب رطوبت

با توجه به تاریخچه قبلی نمونه، رطوبت بازیافته در حالت تعادل نمی تواند. بیک تعادل واقعی ترمودینامیکی برسد بلکه در یک محدوده ای از حالت متا اسیبل میرسد و برای برقراری ارتباط بین رطوبت نسبی معمولاً دو منحنی کشیده می شود شکل2. منحنی اول (A) معمولاً منحنی جذب ایزوترم نامیده میشود و برای نمونه ایست که در اصل کاملاً خشک بوده و وقتی در محیط قرار میگیرد مرتباً رطوبت بازیافته آن افزایش مییابد. منحنی دوم(منحنیB) که منحنی دفع ایزوترم نامیده میشود برای حالتی است که نمونه در اول کاملاً مرطوب بوده و وقتی در محیط قرار میگیرد رطوبت بازیافتی آن مرتباً کاهش میابد.

شکل(2) منحنی های مشخص از تغییرات رطوبت بازیافته بازای رطوبت نسبی

A –منحنی جذب ایزوترم

B –منحنی دفع ایزوترم

شکل منحنی معمولاً بصورت زیگموئیدی بوده که در ابتدا رطوبت بازیافته بسرعت زیاد میشود و بعداً به صورت تقریباً خطی در میآید و بالاخره با یک شیب تند در رطوبت نسبی زیاد بالا میرود. این دو منحنی در رطوبت نسبی 0% بیکدیگر متصل میباشند و باید در رطوبت نسبی 100% هم با یکدیگر اتصال حاصل نمایند ولی با آزمایش هایی که صورت گرفته معلوم شده که دو منحنی در رطوبت نسبی 10% از یکدیگر جدا بوده و نتیجه حاصله اینکه خیس کردن نمونه باعث میشود که رطوبت بازیافته بیشتری(حتی در رطوبت نسبی حداکثر) دارا باشد.

نتیجه

مقدار جذب رطوبت در الیاف بستگی به عوامل داخلی دارد. در مورد عوامل داخلی الیاف رطوبت را به دو طریق ممکن است جذب نمایند که عبارتست از:

الف- جذب شیمیایی

ب- جذب فیزیکی

در جذب شیمیایی مولکول تشکیل دهنده الیاف با مولکول آب فعل و انفعال شیمیایی انجام می دهد که در اکثر مواقع این فعل و انفعالات بصورت پیوندهای ئیدروژنه میباشد و در اثر این فعل و انفعال حرارت ایجاد میگردد که به آن حرارت ناشی از جذب مینامند.

در جذب فیزیکی مولکول آب بداخل ساختمان مولکولی الیاف نفوذ کرده و یا به سطح خارجی آن (در مورد الیافی که سطح یکنواخت نداشته و دارای جعد و یا پیچ و تاب هستند) میچسبد و البته نفوذ به داخل ساختمان مولکول الیاف موقعی امکان پذیر است که مولکول آب بتواند نماید(ساختمان الیاف به صورت غیر کریستالی باشد).

جذب شیمیایی در صورتی انجام میگیرد که مولکولهای سازنده الیاف با مولکول آب از نظر شیمیایی سازگار باشند. بهمین دلیل در مورد الیاف سلولزی چون تعداد گروه های OH در مولکول سلولز (که مشابه گروه –OH در مولکول آب است) کافی میباشند لذا الیاف سلولزی براحتی میتوانند مولکول آب را جذب نمایند. 0بشرط آنکه ساختمان فیزیکی لیف از نظر کریستالی یا غیر کریستالی بودن چنین اجازه ای را به مولکول آب بدهد و مقدار کافی گروه های OH آزاد وجود داشته باشد تا بتواند با مولکول آب پیوند ئیدروژنه تشکیل دهند.) در مورد الیاف حیوانی چون این الیاف دارای تعدادی گروه های آمیدی (CO-NH) میباشند، لذا این دسته از الیاف نیز براحتی میتوانند جذب رطوبت نمایند. مضافاً اینکه ساختمان ظاهری پشم نیز بطوری است که بعلت جعد فراوان ومضرص بودن در طول لیف براحتی میتواند مقدار زیادی آب را بصورت فیزیکی جذب نماید.