بخشی از مقاله
شرايط كشت و طرز تهيه پنبه
پنبه را در مناطقي كه هواي آن مرطوب است مي كارند. پنبه بصورت بوته مي رويد. ارتفاع بوته پنبه 90 تا 120 سانتي متر است و احتياج به هواي گرم و مرطوب به مدت 6تا 7 ماه دارد. محل كشت پنبه، اثر فراواني بر كيفيت آن دارد، از اين رو در دنيا انواع پنبه با كيفيت هاي متفاوت از نقطه نظر طول، قطر و رنگ وجود دارد. به طور مثال پنبه مصري از شفافيت بسزايي برخوردار است و طول
الياف آن به طور متوسط 3 تا 5 سانتي متر است و رنگ آن از كرم تا قهوه اي روشن متغير است. اما پنبه هندي داراي الياف كوتاه تري است و از 5/2 سانتي متر تجاوز نمي كند و رنگ آن خاكستري يا قهوه اي است. رنگ پنبه برحسب نوع بذر آن سفيد و زرد و يا صورتي است. نيمي از اين گلها پس از مدتي تبديل به ميوه يا غوزه قابل مصرف مي شوند هر غوزه پنبه از 30 تا 40 تخم به رنگ قهوه اي تشكيل شده است كه اطراف آن را الياف و با كركهاي پنبه پوشانده است. وزن كرك هاي پنبه تقريباً 3/1 وزن غوزه است. غوزه ها معمولاً پس از 45 تا 60 روز بعد از گل دادن شروع به باز شدن مي كنند و پس از رسيدن و خشك شدن پنبه از آن خارج مي شوند. در اين مرحله دوره رسيدن پنبه تمام شده است و عمل برداشت آغاز مي شود. از آنجايي كه معمولاً تمام غوزه ها در يك زمان نمي رسند عمل برداشت چندين بار تكرار مي شود. بهترين زمان برداشت پنبه قبل از فصل بارندگي است. باران براي غوزه هاي باز شده بسيار مضر است و رنگ الياف را تغيير مي دهد. رطوبت برگ ها اغلب باعث وجود لكه هاي زرد يا قهوه اي رنگ روي الياف مي شود.
عمل برداشت ممكن است به وسيله دست و يا با ماشين هاي مخصوص انجام گيرد. برداشت پنبه با دست ممكن است پر خرج تر و طولاني تر باشد اما به مراتب بهتر و تميزتر از پنبه برداشت شده با ماشين است. برداشت مكانيكي در دو مرحله انجام مي شود. مرحله اول برداشت هنگامي آغاز
مي شود كه حداقل 60% غوزه ها باز شده باشند. مرحله دوم پس از مرحله اول انجام مي گيرد.
قبل از برداشت با ماشين، گياهان با محلول هاي شيميايي مانند كلرات منيزيم و يا سيانيد كلسيم سم پاشي مي كنند. در نتيجه اين عمل، برگ ها به آرامي خشك مي شوند و مي افتند اين عمل 10 الي 12 روز قبل از عمل برداشت انجام مي گيريد. عمل بي برگ كردن، مقدار وش پنبه را، پيش از سرمازدگي افزايش ي دهد و به علاوه از لكه گذاري روي پنبه جلوگيري مي كند.
خواص فيزيكي:
ساختمان الياف پنبه: پنبه برعكس ديگر الياف داراي يك سلول بلند است. در زير ميكروسكوپ، ليف پنبه تابدار و سطح خارجي آن زبر است. شكل مقطع عرضي پنبه بستگي به درجه رسيدگي پنبه دارد. مقطع عرضي پنبه كالاً رسيده، تقريباً لوبيايي شكل است در صورتي كه مقطع عرض پنبه نارس به شكل u و ديواره سلول آن نازكتر است.
رنگ الياف:رنگ پنبه مرغوب معمولاً سفيد يا كرم روشن است اما پنبه به رنگ هاي كرم، زرد و قهوه اي در طبعيت يافت مي شود. به طور كلي رنگ الياف پنبه به آب و هواي محل و همچنين خاك و نوع بذر بستگي دارد.
الياف پنبه هرگاه در مناطق خشك به عمل آيد، به رنگ سفيد خواهد بود مگر اينكه به علت وجود گرد و خاك تا اندازه اي به رنگ خاكستري درآيد در اين صورت پس از عمليات پاك كردن سفيد مي شود. اگر چنانچه به الياف پنبه باران برسد رنگ آن به صورت آبي روشن درمي آيد. يخبندان و سرما باعث مي شود كه لكه هاي زرد رنگ روي الياف ظاهر شود. هر اندازه رنگ طبيعي الياف پنبه سفيدتر و يكنواخت تر باشد ارزش آن بيشتر است. از اين رو يكي از اهداف مخلوط كردن پنبه قبل از ريسندگي ايجاد يكنواختي در رنگ الياف است.
پيچيدگي و تاب در الياف پنبه رسيده و نارس:
الياف پنبه در امتداد طولي به دفعات پيچيدگي و يا تاب خوردگي دارند و تعداد اين پيچيدگي در هر اينچ 200 تا 400 است، تاب هاي طبيعي الياف پنبه اثر فراواني در استحكام نخ دارد. تعداد پيچيدگي ها در اليافي كه كاملاً نرسيده باشند كمتر است و در الياف نارس اين تعداد بسيار ناچيز است. محفظ لومن كه در امتداد طولي ليف قرار دارد در خاصيت پيچيدگي الياف موثر است. لومن چون در قسمت نوك الياف وجود ندارد پيچيدگي در اين قسمت ديده نمي شود.
درصد رسيدگي الياف:
الياف پنبه نارس شفاف و ظاهري براق دارند. وجود الياف نارس در ميان الياف به آساني به وسيله چشم تشخيص داده مي شوند. الياف نارس داراي قدرت كمتري است و تاب خوردگي در اين الياف بسيار كم است. الياف نارس به اندازه الياف رسيده رطوبت جذب نمي كنند از اين رو در رنگرزي، رنگ را به خوبي جذب نمي كنند.
الف- از نقطه نظر مراحل مختلف توليد در صنعت نساجي چه جذب رطوبت باعث مي گرد
د كه از تشكيل الكتريسيته ساكن در الياف جلوگيري به عمل آمده در نتيجه فرآيند الياف و تبديل آنرا به نخ و پارچه آسانتر امكان پذير ميسازد زيرا ايجاد بار الكتريكي باعث ميگردد كه الياف از يكديگر دور شده و يا در مراحل توليد بقسمت هاي مختلف ماشين مانند غلطك ها چسبيده و يا گرد و غبار موجود در فضا در روي پارچه و نخ بچسبد. در رنگرزي و تكميل نيز خاصيت جذب رطوبت باعث مي گردد كه عمليات رنگرزي و نفوذ مواد رنگي ساده تر انجام گيرد- بهمين دليل اليافي كه در آنها خاصيت جذب رطوبت كم است براي رنگرزي بايد از دسته خاصي از رنگها و در شرايط خاصي (حرارت و فشار زياد) استفاده نمود.
ب- از نقطه نظر مصرف منسوجات جذب رطوبت يك پديده با ارزش ميباشد زيرا بطور مستقيم رطوبت بدن (عرق بدن) و محيط را جذب كرده و اجازه مي دهد پوست بدن هميشه خشك باشد و
بطور غير مستقيم نيز باعث ميگردد كه با جذب رطوبت مقداري حرارت ايجاد شود و يك منبع ذخيره براي حرارت بوده و از تغيير ناگهاني محيط، بدن انسان را حفظ نمايد.
خاصيت جذب رطوبت باعث ايجاد تغييراتي بشرح زير در خواص الياف ميگردد كه نتيجه آن تاثير مستقيم روي پارچه تهيه شده ميباشد.
1- پارچه متورم ميگردد.
2- ابعاد ليف تغيير ميكند و در نتيجه اندازه - شكل- سختي و قابليت نفوذ نخ و پارچه تغيير ميكند.
3- خواص مكانيكي و خواص اصطكاكي تغيير ميكند و در نتيجه در عمليات روي الياف و موارد استفاده از آن اثر ميگذارد.
4- شرايط و مشخصات رطوبتي هر ماده يكي از عوامل اصلي براي تشخيص و تعيين خواص الكتريكي آن ماده ميباشد و احتمال ايجاد الكتريسيته ساكن در محيط مرطوب خيلي كم خواهد شد.
هرگاه ارتباط بين رطوبت بازيافتي مواد نساجي را با رطوبت نسبي(كه با آن بحالت تعادل ميرسد) در نظر بگيريم بوجود يك نوع هيستريس برميخوريم.
شكل زير رطوبت بازيافتي اوليه آنها متغير بوده و بعد در يك آتمسفر(محيطي با رطوبتي نسبي و درجه حرارت مشخص) قرار گرفته اند. نمونه اي كه قبلاً داراي رطوبت بازيافتي بيشتر بوده در حالت تعادل نيز داراي رطوبت بازيافته بيشتري خواهد بود.
شكل (1) حالت هيستريس در جذب رطوبت
با توجه به تاريخچه قبلي نمونه، رطوبت بازيافته در حالت تعادل نمي تواند. بيك تعادل واقعي ترموديناميكي برسد بلكه در يك محدوده اي از حالت متا اسيبل ميرسد و براي برقراري ارتباط بين رطوبت نسبي معمولاً دو منحني كشيده مي شود شكل2. منحني اول (A) معمولاً منحني جذب ايزوترم ناميده ميشود و براي نمونه ايست كه در اصل كاملاً خشك بوده و وقتي در محيط قرار ميگيرد مرتباً رطوبت بازيافته آن افزايش مييابد. منحني دوم(منحنيB) كه منحني دفع ايزوترم ناميده ميشود براي حالتي است كه نمونه در اول كاملاً مرطوب بوده و وقتي در محيط قرار ميگيرد رطوبت بازيافتي آن مرتباً كاهش ميابد.
شكل(2) منحني هاي مشخص از تغييرات رطوبت بازيافته بازاي رطوبت نسبي
A –منحني جذب ايزوترم
B –منحني دفع ايزوترم
شكل منحني معمولاً بصورت زيگموئيدي بوده كه در ابتدا رطوبت بازيافته بسرعت زياد ميشود و بعداً به صورت تقريباً خطي در ميآيد و بالاخره با يك شيب تند در رطوبت نسبي زياد بالا ميرود. اين دو منحني در رطوبت نسبي 0% بيكديگر متصل ميباشند و بايد در رطوبت نسبي 100% هم با يكديگر اتصال حاصل نمايند ولي با آزمايش هايي كه صورت گرفته معلوم شده كه دو منحني در رطوبت نسبي 10% از يكديگر جدا بوده و نتيجه حاصله اينكه خيس كردن نمونه باعث ميشود كه رطوبت بازيافته بيشتري(حتي در رطوبت نسبي حداكثر) دارا باشد.
نتيجه
مقدار جذب رطوبت در الياف بستگي به عوامل داخلي دارد. در مورد عوامل داخلي الياف رطوبت را به دو طريق ممكن است جذب نمايند كه عبارتست از:
الف- جذب شيميايي
ب- جذب فيزيكي
در جذب شيميايي مولكول تشكيل دهنده الياف با مولكول آب فعل و انفعال شيميايي انجام مي دهد كه در اكثر مواقع اين فعل و انفعالات بصورت پيوندهاي ئيدروژنه ميباشد و در اثر اين فعل و انفعال حرارت ايجاد ميگردد كه به آن حرارت ناشي از جذب مينامند.
در جذب فيزيكي مولكول آب بداخل ساختمان مولكولي الياف نفوذ كرده و يا به سطح خارجي آن (در مورد اليافي كه سطح يكنواخت نداشته و داراي جعد و يا پيچ و تاب هستند) ميچسبد و البته نفوذ به داخل ساختمان مولكول الياف موقعي امكان پذير است كه مولكول آب بتواند نمايد(ساختمان الياف به صورت غير كريستالي باشد).
جذب شيميايي در صورتي انجام ميگيرد كه مولكولهاي سازنده الياف با مولكول آب از نظر شيميايي سازگار باشند. بهمين دليل در مورد الياف سلولزي چون تعداد گروه هاي OH در مولكول سلولز (كه مشابه گروه –OH در مولكول آب است) كافي ميباشند لذا الياف سلولزي براحتي ميتوانند مولكول آب را جذب نمايند. 0بشرط آنكه ساختمان فيزيكي ليف از نظر كريستالي يا غير كريستالي بودن چنين اجازه اي را به مولكول آب بدهد و مقدار كافي گروه هاي OH آزاد وجود داشته باشد تا بتواند با مولكول آب پيوند ئيدروژنه تشكيل دهند.) در مورد الياف حيواني چون اين الياف داراي تعدادي گروه هاي آميدي (CO-NH) ميباشند، لذا اين دسته از الياف نيز براحتي ميتوانند جذب رطوبت نمايند. مضافاً اينكه ساختمان ظاهري پشم نيز بطوري است كه بعلت جعد فراوان ومضرص بودن در طول ليف براحتي ميتواند مقدار زيادي آب را بصورت فيزيكي جذب نمايد.
