Хлопок

<час />

Фон

Хлопок - кустарниковое растение, принадлежащее к семейству Мальвовых. Его название связано с пушистыми волокнами кремового цвета, окружающими небольшие семена хлопка, которые называются коробочкой. Маленькие липкие семена необходимо отделить от шерсти, чтобы обработать хлопок для прядения и ткачества. Хлопок без семян очищается, прочесывается (выравниваются волокна), прядется и вплетается в ткань, которую также называют хлопком. Хлопок легко превращается в пряжу, так как волокна хлопка сплющиваются, скручиваются и естественным образом сцепляются при прядении. Одна только хлопчатобумажная ткань составляет половину всего мирового волокна. Это удобный выбор для теплого климата, так как он легко впитывает влагу кожи. Большая часть хлопка, выращиваемого в Соединенных Штатах, является коротковолокнистым хлопком, произрастающим на юге Америки. Хлопок сажают ежегодно, используя семена, содержащиеся в пуховой шерсти. Штаты, которые в основном выращивают хлопок, расположены в «Хлопковом поясе», который проходит на восток и запад и включает в себя части Калифорнии, Алабамы, Арканзаса, Джорджии, Аризоны, Луизианы, Миссисипи, Миссури, Нью-Мексико, Северной Каролины, Оклахомы, Южной Каролины. , Теннесси и Техас, который производит около пяти миллионов тюков. Вместе эти государства производят около 16 миллионов тюков в год, уступая только Китаю. Выручка от производства хлопка сегодня составляет приблизительно 122,4 миллиарда долларов - это самый большой доход из всех сельскохозяйственных культур США.

Хлопок является источником многих важных продуктов, помимо ткани. Среди наиболее важных - семена хлопка, из которых получают хлопковое масло, которое используется в коммерческих продуктах, таких как масла для салатов и закуски, косметика, мыло, свечи, моющие средства и краски. Лузга и мука используются на корм животным. Хлопок также является источником целлюлозных продуктов, удобрений, топлива, корда автомобильных шин, прессованной бумаги и картона.

История

Хлопок использовался для изготовления одежды в современных Перу и Мексике, возможно, еще 5000 лет назад. Кроме того, хлопок выращивали, пряли и ткали в древней Индии, Китае, Египте и Пакистане примерно в 3000 <малых> годах до нашей эры.

Хлопок не является родным для Западной Европы. Около 800 г. н.э. арабские торговцы, вероятно, завезли хлопок испанцам. К четырнадцатому веку средиземноморские фермеры выращивали хлопок и отправляли волокно в Нидерланды для прядения и ткачества. Британские инновации конца 1700-х годов включают прядильные машины с водным приводом, что является значительным усовершенствованием по сравнению с ручным прядением. Американец по имени Сэмюэл Слейтер, который работал с британским оборудованием, запомнил планы машинного прядильщика и вернулся на Род-Айленд, чтобы основать Slater Mill, первую американскую текстильную фабрику, которая использовала машинные прядильщики. Эта фабрика представляет собой начало промышленной революции в США, построенной на механизмах хлопковой промышленности.

Два события стимулировали выращивание американского хлопка:хлопкопрядильные машины и хлопкоочистительные машины. Хлопковый джин, разработанный Эли Уитни в 1793 году, легко удалял цепкие семена хлопка. В результате этих нововведений владельцы южных плантаций начали сажать хлопок, используя порабощенный труд для сбора хлопка. Энергичное выращивание хлопка на Юге с использованием порабощенного труда считается одной из причин трений между Севером и Югом, которые привели к гражданской войне.

Южный хлопок поставлялся на фабрики Новой Англии в огромных количествах. В результате машинного прядения, ткачества и печати американцы могли дешево покупать ситцевую ткань, и ее стали носить повсеместно. Однако затраты на рабочую силу в Новой Англии были значительными. Владельцы фабрик нашли способы снизить эти затраты, сначала наняв женщин и иммигрантов, которым часто плохо платили, а затем наняв на фабрики маленьких детей. После того, как репрессивные методы труда были в значительной степени прекращены, многие фабрики переместились на юг, где рабочая сила была дешевле. (Усилия по объединению в профсоюзы повлияли на прибыль этих фабрик.) Сегодня изрядное количество хлопка производится за пределами Соединенных Штатов, где рабочая сила менее затратна. Полиэстер, синтетический, часто используется вместе с хлопком, но у него мало шансов вытеснить натуральное волокно.

Сырье

Материалы, необходимые для получения коробочек хлопка для прядения хлопка, включают семена хлопка для посадки; пестициды, такие как инсектициды, фунгициды и гербициды, для борьбы с болезнями и вредными насекомыми; и удобрения для обогащения почвы.

Для выращивания хлопка в Соединенных Штатах существуют сельскохозяйственные требования. У хлопка длинный вегетационный период (он может длиться до семи месяцев), поэтому лучше всего сажать хлопок в начале февраля - в Техасе, но не позднее июня в северных хлопкосеющих штатах, таких как Миссури. Хлопок не следует сажать, пока солнце не прогреет почву. Лучше всего он работает на хорошо дренированных рыхлых почвах, способных удерживать влагу. Его можно выращивать между 30 ° северной широты и 30 ° южной широты. Хорошие урожаи хлопка требуют продолжительного солнечного вегетационного периода с не менее 160 безморозными днями и высоким уровнем влажности в результате дождя или орошения в течение вегетационного периода. Однако слишком сильный дождь во время уборки урожая или сильный ветер во время уборки могут повредить открытые коробочки и перегружать волокно слишком большим количеством воды, что может испортить хлопок при хранении. Как правило, фермер, выращивающий хлопок, должен обрабатывать около 2 000 акров (20 000 гектаров), чтобы операция была экономически рентабельной. В среднем с акра можно получить около 1,5 тюков хлопка, или около 750 фунтов (340 кг).

Производственный процесс

1. Весной расчищают посевные площади под посевы. Механические культиваторы вырывают сорняки и траву, которые могут конкурировать с хлопком за питательные вещества для почвы, солнечный свет и воду, и могут привлекать вредителей, наносящих вред хлопку. Земля вспахивается, почва разбивается на ряды.
2. Семена хлопчатника засеваются механически машинами, которые за один раз засевают до 12 рядов. Сеялка открывает небольшие борозды в каждом ряду, сбрасывает семена, покрывает их, а затем засыпает сверху еще больше грязи. Семена могут откладываться либо небольшими скоплениями (называемыми «высыпанными на холмах»), либо по отдельности (называемыми просеянными). Семена заделывают на глубину от 0,75 до 1,25 дюйма (от 1,9 до 3,2 см) в зависимости от климата. Семена необходимо укладывать неглубоко в пыльные прохладные участки хлопкового пояса и глубже в более теплые области.
3. При хорошей влажности почвы и теплой температуре при посадке всходы обычно появляются через пять-семь дней после посадки, а полный стебель хлопка появляется примерно через 11 дней. Изредка наступает болезнь, задерживающая появление всходов. Также почвенная корка может помешать прорастанию всходов. Таким образом, корка должна быть осторожно разрушена машинами или поливом, чтобы растения могли прорасти.
4. Примерно через шесть недель после появления всходов начинают формироваться «квадраты» или цветочные почки. Бутоны созревают в течение трех недель, а затем распускаются в кремово-желтые цветы, которые становятся розовыми, затем красными и опадают всего через три дня после цветения. После опадения цветка на хлопчатнике остается крошечная завязь. Эта завязь созревает и превращается в зеленый стручок, называемый хлопковой коробочкой.
5. Созревание коробочки составляет от 55 до 80 дней. За это время коробочка в форме футбольного мяча разрастается, и влажные волокна выталкивают новообразованные семена наружу. По мере созревания коробочка остается зеленой. Волокна продолжают расширяться под теплым солнцем, при этом каждое волокно вырастает до полной длины - около 6,4 см (2,5 дюйма) - в течение трех недель. В течение почти шести недель волокна становятся толще, а слои целлюлозы образуют клеточные стенки. Через десять недель после того, как цветы впервые появились, волокна расщепляют коробочку, и хлопок кремового цвета выталкивается наружу. Влажные волокна высыхают на солнце, а волокна сворачиваются и скручиваются вместе, выглядя как ленты. Каждая коробочка содержит от трех до пяти «ячеек», каждая из которых содержит около семи семян, встроенных в волокно. Большинство этапов производства хлопка механизированы, включая посев, сбор, хлопкоочистку и тюкование. Из тюков берутся пробы для определения качества хлопка.
6. На этом этапе хлопчатник подвергается дефолиации, если его собирают машинной уборкой. Дефолиация (удаление листьев) часто выполняется путем опрыскивания растения химическим веществом. Важно, чтобы листья не собирались вместе с волокном, потому что они считаются «мусором» и в какой-то момент должны быть удалены. Кроме того, удаление листьев минимизирует окрашивание волокна и устраняет источник избыточной влаги. Некоторые американские культуры дефолируют естественным путем из-за заморозков, но по крайней мере половина культур должна быть дефолиирована химическими веществами. Хлопок без дефолиации нужно собирать вручную, а рабочие убирают листья во время работы.
7. В США уборка урожая производится машинами:одна машина заменяет 50 ручных сборщиков. Для уборки хлопка используются две механические системы. Система сборщика использует ветер и направляющие для вытягивания хлопка с растения, часто оставляя после себя листья и остальную часть растения. Система стриппера измельчает растение и использует воздух для отделения мусора от хлопка. Большая часть американского хлопка собирается с помощью сборщиков. Сборщики необходимо использовать после того, как роса высохнет утром, и необходимо завершить работу, когда роса снова начнет образовываться в конце дня. Датчики влажности используются, чтобы гарантировать, что содержание влаги не превышает 12%, иначе хлопок не удастся собрать и сохранить. Не весь хлопок достигает зрелости одновременно, и сбор урожая может происходить волнообразно, со вторым и третьим сбором урожая.
8. Далее, большая часть американского хлопка хранится в «модулях», которые вмещают 13-15 тюков в водонепроницаемых контейнерах на полях до тех пор, пока они не будут готовы к очистке.
9. Хлопковый модуль очищается, сжимается, маркируется и хранится в джин. Хлопок очищается, чтобы отделить от него грязь, семена и короткие ворсинки. В джине хлопок поступает в устройства подачи, которые взбивают хлопок перед очисткой. Некоторые джины используют вакуумные трубы для отправки волокон на очистное оборудование, где удаляется мусор. После очистки хлопок отправляется на станки для джина, где вращающиеся дисковые пилы протягивают волокно через проволочные ребра, таким образом отделяя семена от волокна. Джины высокой производительности могут обрабатывать 60 рулонов хлопка весом 500 фунтов (227 кг) в час.
10. Очищенный и лишенный семян хлопок затем прессуется в тюки, что обеспечивает экономичное хранение и транспортировку хлопка. Прессованные тюки обматываются и оборачиваются. Обертка может быть хлопковой или полипропиленовой, которая поддерживает надлежащее содержание влаги в хлопке и сохраняет тюки чистыми во время хранения и транспортировки.
11. Каждой кипе хлопка, произведенной в Соединенных Штатах, должен быть выдан билет на джин и складской билет. Билет на джин идентифицирует тюк до тех пор, пока он не будет соткан. Билет представляет собой бирку со штрих-кодом, которая отрывается при досмотре. Образец каждого тюка отправляется в Министерство сельского хозяйства США (USDA) для оценки, где он оценивается по цвету, содержанию листьев, прочности, тонкости, отражательной способности, длине волокна и содержанию мусора. По результатам оценки определяется стоимость тюка. Результаты осмотра доступны потенциальным покупателям.
12. После проверки тюки хранятся на тщательно контролируемом складе. Тюки остаются там до тех пор, пока не будут проданы на мельницу для дальнейшей обработки.

Контроль качества

Выращивание хлопка - долгий и сложный процесс, и производители должны понимать требования, предъявляемые к растениям, и внимательно следить за потенциальными проблемами. Для получения высококачественного урожая необходимо бороться с вредителями; тем не менее, производители должны очень осторожно использовать химикаты, чтобы не нанести вред окружающей среде. Дефолианты часто используются для увеличения урожайности и контроля цвета волокон. Фермеры должны внимательно следить за уровнем влажности во время уборки, чтобы тюки не испортились из-за избытка воды во время хранения. Почвенные испытания являются обязательными, так как слишком много азота в почве может привлечь к хлопку определенных вредителей.

Дорогостоящее оборудование, такое как хлопковые сеялки и комбайны, необходимо тщательно обслуживать. Механические сеялки должны быть настроены осторожно, чтобы засыпать семена на нужную глубину, а копирующие колеса и башмаки должны быть откорректированы, чтобы высевающие ряды находились в нужном месте. Точно так же неправильно отрегулированные шпиндели уборочных машин оставляют хлопок на веретене, снижая качество хлопка и эффективность уборки. Хорошо отрегулированный сборщик минимизирует количество собираемого мусора, делая хлопок более чистым.

Побочные продукты / отходы

Существует много дискуссий по поводу количества химикатов, используемых при выращивании хлопка. В настоящее время, по оценкам, производители используют в среднем 151 г химикатов для производства одного фунта обработанного хлопка. На выращивание хлопка приходится 25% всех химических пестицидов, используемых на сельскохозяйственных культурах Америки. К сожалению, хлопок привлекает многих вредителей (в первую очередь, долгоносика) и подвержен целому ряду гнилей и пятен, и для их контроля используются химические вещества. Есть опасения по поводу отравления диких животных и ядов, которые остаются в почве еще долго после того, как хлопок больше не выращивается (хотя в химикатах не используются тяжелые металлы). В результате некоторые фермеры обратились к выращиванию органического хлопка. Органическое земледелие использует биологический контроль для избавления хлопка от вредителей и изменяет структуру посадки определенным образом для сокращения использования фунгицидов. Хотя этот метод выращивания возможен, органически выращенная культура обычно дает менее пригодный для использования хлопок. Это означает, что органический фермер должен закупить, засеять и собрать больше посевных площадей, чтобы собрать достаточно обработанного хлопка, чтобы урожай стал прибыльным, или снизить затраты другими способами, чтобы получить прибыль. Службы консультирования государственных университетов все чаще работают с фермерами, выращивающими хлопок, над сокращением использования химикатов путем использования определенных аспектов биологического контроля с целью уменьшения токсинов, которые остаются на земле и попадают в водные системы.