Bavlna

Technology
12 hours ago
8
4
2
Avatar
Author
Albert Flores

Otevřená tobolka se zralou bavlnou Bavlna je jemná bílá substance sestávající z vláken získávaných ze semen rostlin, které patří k rodu Gossypium (bavlník).

Na začátku 21. století se bavlna podílela cca třetinou na světové spotřebě textilních vláken, bavlnou se zabývá (od pěstování bavlníku až po obchod s bavlněnými výrobky) asi 200 milionů lidí.

...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
+more images (8)

Z historie bavlny

==== Rané dějiny ==== Podle dosavadních poznatků se pěstoval bavlník na textilní vlákno už před několika tisíci lety, jak o tom svědčí nálezy ze 4. tisíciletí př. +more n. l. v Pákistánu, nebo 7000 let staré textilie z Egypta nebo z Mexika.

Systematické pěstování bavlníku za účelem prodeje vláken bavlny začalo v Egyptě, v Indii a v Peru. Ze 7. +more století před n. l. pochází asi nejstarší písemná zmínka o exportu bavlny - z Indie do (dnešního) Iráku. Do Evropy se prodala první bavlna asi o 200 let později a do Číny v 6. století n. l.

==== Jižní Amerika ==== Bavlněné tobolky objevené v jeskyni poblíž Tehuacánu v Mexiku byly datovány již do roku 5500 př. n. +more l. , ale toto datum bylo zpochybněno. Přesnější datace se odhaduje mezi přibližně 3400 a 2300 př. n. l. , kdy došlo k zdomácnění rostlin z rodu Gossypium hirsutum.

V Peru se pěstuje původní druh bavlny Gossypium barbadense. Na základě nálezu v Anconu se datuje do roku 4200 př. +more n. l. Tento druh bavlny byl důležitý pro rozvoj pobřežních kultur, jako je Močická kultura, Norte Chico a Nazca. Bavlna se pěstovala proti proudu řeky, vyráběly se z ní sítě, se kterými se obchodovalo v rybářských vesničkách podél pobřeží, které disponovaly velkou zásobou ryb. Španělé, kteří přišli do Mexika a Peru na počátku 16. století, zjistili, že lidé pěstují bavlnu a nosí z ní vyrobené oblečení.

==== Evropa ==== V 10. století se dostalo pěstování a zpracování bavlny na přízi do Evropy (Španělsko). +more Kolovrat, který se rozšířil v Evropě kolem roku 1350, zvýšil rychlost spřádání bavlny. V 15. století byly Benátky, Antverpy a Haarlem významnými přístavy pro obchod a přepravu bavlněných tkanin.

==== Indie ==== Nejstarší ilustrace kolovrátku se datují do jedenáctého století. První jednoznačná zmínka týkající se kolovrátku v Indii se datuje do roku 1350, což naznačuje, že byl pravděpodobně přivezen z Íránu do Indie během Dillíského sultanátu.

Ruční válcový vyzrňovací stroj se v Indii používal od 6. století a poté se odtud dovážel do dalších zemí. +more Mezi 12. a 14. stoletím se v Indii a Číně objevily dvouválcové vyzrňovací stroje. Indická verze dvouválcového vyzrňovacího stroje byla v 16. století rozšířena po celém středomoří. Toto mechanické zařízení bylo v některých oblastech poháněno vodní energií.

Za Mughalské říše, která vládla na indickém subkontinentu od počátku 16. století do začátku 18. +more století, vzrostla indická produkce bavlny, a to jak z hlediska surové bavlny, tak z hlediska bavlněného textilu. Mughalové zavedli agrární reformy ve prospěch plodin s vyšší hodnotou, jako je bavlna a indigo, stát tak podporoval produkci těchto plodin a zvyšoval poptávku na trhu.

Největším výrobním průmyslem v Mughalské říši byla výroba bavlněného textilu, která zahrnovala výrobu kusového zboží, kalika a mušelínů, nebělených a v různých barvách. Bavlněný textilní průmysl byl zodpovědný za velkou část mezinárodního obchodu impéria. +more Indie měla na počátku 18. století 25% podíl na celosvětovém obchodu s textilem. Indické bavlněné textilie byly v 18. století nejdůležitějším průmyslovým zbožím světového obchodu, rozvážely se po celém světě od Ameriky po Japonsko. Nejvýznamnějším centrem produkce bavlny byl bengálský subah, zejména kolem hlavního města Dháky.

V Mughalské říši se někdy kolem 16. století začal používat stroj na vyzrňování bavlny se šnekovým soukolím, který byl vynalezen v Indii během rané éry Dillíského sultanátu ve 13. +more-14. století a stále se v Indii používá. Další inovace, zabudování klikového mechanismu do stroje na vyzrňování bavlny, se poprvé objevila v Indii někdy během pozdního Dillíského sultanátu, nebo rané Mughalské říši.

==== Čína ==== Během dynastie Chan (207 př. n. l.-⁠220 n. l.) Číňané pěstovali bavlnu v jihočínské provincii Jün-nan.

Čchang'e 4 je čínská lunární mise, která byla součástí druhé fáze čínského lunárního výzkumného programu. Přinesla bavlníková semínka na odvrácenou stranu Měsíce. +more Dne 15. ledna 2019 Čína oznámila, že vzklíčilo bavlníkové semínko, první "skutečně nadpozemská rostlina v historii". Kapsle a semena jsou uvnitř přistávacího modulu Čchang'e v kráteru Von Kármán.

==== Spotřeba bavlny ==== Až do konce 18. století neexistovaly ani o pěstování ani o spotřebě bavlny žádné souhrnné údaje. +more Z jednotlivých základních informací se dá jen velmi zhruba odvodit, že spotřeba (ručně) spřádané bavlny nepřesáhla několik tisíc ročních tun. Podíl bavlny na celkové spotřebě textilních vláken nepřesahoval 5 % (vlna 77 %, len a konopí 18 %). Teprve po zavedení strojní výroby příze a s vynálezem vyzrňovacího stroje došlo ke značnému nárůstu spotřeby bavlny. V Anglii byla v roce 1771 uvedena do provozu první průmyslová přádelna bavlny na světě, první továrnu tohoto druhu ve střední Evropě postavil v roce 1797 Rakušan Leitenberger ve Verneřicích (okres Děčín).

Od roku 1791 do konce 20. století se zvýšila celosvětová spotřeba z 213 000 tun na téměř stonásobek. +more Zpracování bavlny se v tomto období, obzvlášť ve 20. století přesunulo z Evropy a USA do Asie:.

==== Světový den bavlny ==== Světový den bavlny se slaví 7. října. +more Tento den byl zahájen v roce 2019.

RokProdukce t×10³Producenti (podíl v %)Spotřebitelé (podíl v %)
1791213Čína (40), Indie (28), Brazílie (21)Evropa (10), pěstitelské země (90)
18822 282USA (56), Indie a Pákistán (20), Čína (11)Anglie (30), ostatní Evropa (24), USA (18)
200119 936Čína (25), USA (21), Indie a Pákistán(21)Čína (27), Indie a Pákistán (24), USA (8)
.

Ve 2. dekádě 21. století (2011-2015) dosáhla průměrná spotřeba bavlny 26,2 miliony tun ročně a výroba příze se dále přemísťuje do zemí, ze kterých pochází surovina:

Hlavní producenti bavlny (t×10³)
PořadíStát201020122014
1Čína5,9706,8406,532
2Indie5,6835,3216,423
3USA3,9423,5983,553
4Pákistán1,8692,2152,308
5Brazílie9741,6381,524
6Uzbekistán1,1361,052948
7Turecko817851697
8Austrálie387974501
9Argentina230210205
10Turkmenistán225198210
Svět celkemSvět celkem22,71425,95525,234
Zdroj: UN Food & Agriculture OrganizationZdroj: UN Food & Agriculture OrganizationZdroj: UN Food & Agriculture OrganizationZdroj: UN Food & Agriculture OrganizationZdroj: UN Food & Agriculture Organization

Pěstování bavlníku

Statistika z roku 2015 uvádí 77 států od tropů po nejteplejší oblasti mírného pásu, ve kterých se pěstuje bavlník na asi 2,4 % světové orné půdy. Z cca 50 známých druhů se na začátku 21. +more století systematicky pěstují k získávání („výrobě“) textilních vláken následující tzv. „kulturní“ druhy: * Bavlník chlupatý (Gosypium hirsutum) se pěstuje jako jednoletý keř. Pochází asi z Mexika, pěstuje se prakticky ve všech zemích dodávajících bavlnu a již od 20. století představuje kolem 90 % celosvětové sklizně. Vlákna jsou bílá nebo nažloutlá, s délkou 19-38 mm. * Bavlník keřovitý (Gossypium Barbadense) pochází z ostrova Barbados. Dává nejcennější druhy bavlny, které se pěstují zejména v USA, Peru, Egyptě a prodávají např. pod obchodními názvy Pima, Sea Island, Giza aj. Vlákna jsou velmi jemná a dosahují délky od 35 do nejméně 50 mm. Podíl na světové sklizni obnáší asi 8% * Bavlník bylinný (Gossypium herbaceum) pochází z Indie, pěstuje se hlavně v Indii, Pákistánu a také v jižní Evropě. Vlákna jsou žlutá až nahnědlá s délkou 15-26 mm. * Bavlník stromový (Gossypium arboreum) pochází z Afriky, pěstuje se jako víceletý strom v Indii, Číně, v afrických zemích aj. Rostlina dává poměrně hrubá vlákna o délce 22-24 mm.

Vlákna z bylinného a stromového bavlníku se podílejí na celosvětové sklizni cca 2 %

Vegetační doba

K růstu je nutných 150-200 dnů bez mrazu, 10-30 m³ vody na kg vláken. Půda má být málo kyselá až málo alkalická, dobře odvodněná nebo jílovitý písek. +more Semena se před setím napouštějí protiplísňovými prostředky. Seje se s odstupem 30-40 cm mezi rostlinami a asi 1 m mezi řádky. 10-12 týdnů po vysetí rostlina kvete (asi 48 hodin), vláknina vyzrává 175-225 dnů po vysetí.

Na bavlníku narůstá 5-30 tobolek, v tobolce je až 30 semen, každé je obrostlé až 7000 vlákny. Po sklizni se rostliny odstraní a používají jako hnojivo, příp. jako palivo.

Zavlažování

Na začátku 21. století byly asi 3/4 osevních ploch uměle zavlažováno.

Způsoby zavlažování: * Více než 95 % plantáží se zavlažuje prostým zatopením, při kterém se však ztrácí 40-60 % vody vypařením. * Asi 2 % ploch se zalévá umělým deštěm, dosahuje se až 90% využití vody, metoda však vyžaduje nákladné investice. +more * Odměřováním vody na zalévání po kapkách se dosáhne až 98% využití, je to drahá metoda používaná jen na 1 % ploch.

Zavodňování plantáží vede v mnoha regionech k vysychání vodních zdrojů a k zasolení půdy.

Náklady na pěstování

Během růstu bavlníku se vynakládá při konvenčních metodách pěstování asi 620 pracovních hodin/ha a při plné modernizaci 70-125 h/ha.

Spotřeba chemikálií na tunu bavlny: * 400 kg hnojiv * 40 kg insekticidů * 1,2 kg prostředků na opadání listů (před sklizní)

Snížení výnosu vlivem škůdců se odhaduje na 34 %, z toho 16 % hmyzem, 12 % nemocemi a 6 % plevelem.

Státní podpora pěstitelům bavlny. V období 2002/2003 obnášela v celosvětovém průměru 0,17 US$/kg, z toho např. +more: Čína 0,07 - Egypt 0,05 - Mali 0,03 - USA 0,26 - Řecko 0,92 - Španělsko 1,12.

Geneticky modifikovaná semena bavlníku

V roce 2012 se pěstovala geneticky modifikovaná, zvaná také hybridní nebo Bt-bavlna ve 20 státech, z toho např. v Indii 95 % a v Číně 50 % sklizně.

Podle některých průzkumů se dá u geneticky modifikovaných bavlníků snížit spotřeba pesticidů až o 60 %. Odpůrci však poukazují na neúměrně vysoké ceny modifikovaných semen (ceny osiva se zvýšily od roku 1996 do roku 2011 o více než 500 %) a nepředvídatelné následky pro klasickou bavlnu.

Organická bavlna

Bavlník se pěstuje bez použití škodlivých chemikálií s cílem ochrany životního prostředí a použití bavlny pro zdravotně zaručeně nezávadné výrobky. Dosud (do roku 2013) se z organické bavlny vyráběly např. +more textilie pro kojence, produkty pro zdravotnickou potřebu, výplň matrací a také oděvy.

V roce 1991 byly v USA vydány předpisy pro certifikaci organicky produkované bavlny, podle kterých:

* půda před nasetím musí 3 roky ležet ladem, nebo * se na ní musí organicky pěstovat jiné rostliny než bavlna, nebo * se 3 roky po sobě musí pěstovat bavlna organickým způsobem.

Výnos organického bavlníku nepřesahuje polovinu výnosu normálně pěstovaných rostlin, vlákna jsou kratší a mají menší pevnost.

Světová sklizeň organické bavlny dosáhla v roce 2009 rekordního podílu 1 % na celkové produkci. Produkce (vyzrněné) organické bavlny 180 971 tun za období 2017/2018 představovala podíl 0,7 % na světové produkci všech druhů bavlny.

Ekologické aspekty pěstování bavlny

Ve srovnání s výrobou důležitých chemických vláken má pěstování bavlny z části nepříznivější vliv na využívání přírodních zdrojů a na zatížení životního prostředí:

Faktor / Druh vláknabavlnapolyesterviskóza
Spotřeba vody (m3/t)5 800100400
Spotřeba energie (gigajoule/t)5595100
Znečištění ovzduší (ekvivalent CO2/t)2,04,13,5
Relat. znečištění půdy (%)1009,25,7
Potřeba pěstit. +more plochy (ha/t)1,3-0,7
.

Sklizeň

Celosvětový průměrný výnos se udával za rok 2019 se 765 kg vyzrněné bavlny na hektar půdy.

Protože bavlna nedozrává stejnoměrně, musí se sklízet ve 2-4 etapách. Na začátku 21. století byl u celosvětové sklizně poměr ruční ke strojové sklizni 70/30 %.

Při ručním sběru se počítá s výkonem 20-110 kg nevyzrněné bavlny / pracovní den, což odpovídá zhruba 0,5-3,5 kg vyzrněné bavlny za pracovní hodinu.

Při strojním sběru se kalkuluje (např. v roce 2013) se 110 $/akr, tj. +more cca 0,30 €/kg. Ke strojové sklizni bavlníku se používá sklízeč bavlny (Cotton Picker) nebo sklízeč tobolek (Stripper).

Vlastnosti vlákna

KomponentyBavlněné vlákno (%)Primární stěna (%)Doprovodné rostlinné látky (%)
Celulóza88-965223-28
Pektiny-12-
Pentozány--5-10
Lignin--22-26
Vosky0,4-1,075-7
Popel0,7-1,6142,6-2,8
Proteiny1-2122-4
Vápník0,1-3,7
Magnezium0,07-0,7

Spec. hmotnost1,51 g/cm³Modul elasticity4,5-11 GPa (za sucha)
Délka15-56 mmTažnost6-10 % (za sucha)
Průměr12-35 µmTepelná vodivost0,54 W/m·K
Pevnost v tahu287-800 MPaElektrická vodivost107 Ωcm
Spec. +more pevnost15-55 cN/tex (za sucha)Navlhavost8 %
.

K dalším vlastnostem patří např. odolnost proti kyselinám, dobré izolační schopnosti, nízká odolnost proti slunečnímu záření a povětrnostním vlivům.

Klasifikace (třídění) bavlny

Bavlna se lisuje ve vyzrňovacích stanicích do balíků (průměrně cca 200 kg). Z každého balíků se zde odebírají 2 vzorky (2 × cca 120 g), které se manuálně testují a porovnávají s úředními standardy (vzory). +more Podle výsledku testu se každý balík zařazuje do určité jakostní třídy. Z balíků s vlastnostmi v určitém rozsahu hodnocení se tvoří partie (lot, batch).

Vzorky se testují většinou ve státních zkušebnách, jen menší část světové sklizně bavlny testují soukromí klasifikátoři (Brazílie, Austrálie). Pro rozlišení úrovně kvality vlákna používá (na začátku 21. +more století) každá větší pěstitelská země své zvláštní klasifikační systémy, méně významné regiony se většinou řídí americkými standardy.

Klasifikace s pomocí elektronických přístrojů

Asi od roku 1960 jsou ve vývoji poloautomatické přístroje, které mohou nahradit práci klasifikátorů.

V roce 2014 bylo ve světě instalováno 2300 zařízení High Volume Instrument (HVI), která klasifikují v objektivních číselných hodnotách: délku, stejnoměrnost a rozdělení staplu, zralost, pevnost, barvu, množství a velikost nežádoucích příměsí.

V USA nahradil systém HVI od roku 1991 manuální klasifikaci středněvlákných bavln a podobným způsobem organizuje testování vláken např. Čína, Pákistán, Uzbekistán a další státy. +more Výrobce HVI udává, že se s pomocí tohoto přístroje klasifikuje (2014) 95 % celosvětové sklizně bavlny.

Obchod s bavlnou

V 21. století se většina bavlny zpracovává v pěstitelských zemích. Mezinárodní obchod s bavlnou se týká méně než 30 % celkové produkce, jeho hodnota obnášela cca 6 miliard €.

Pěstitelé (často družstevně organizovaní) nechávají surovou bavlnu vyzrnit a balíky se spřadatelnými vlákny prodávají specializovaným velkoobchodníkům (příp. dopravcům), u kterých je nakupují zpracovatelé (v naprosté většině výrobci příze) na základě obchodních vzorků (viz kap. +more Klasifikace bavlny).

Cena bavlny, resp. celosvětový cenový trend se orientuje na každodenních záznamech Burzy komodit (commodity exchange) v New Yorku. +more Na tvorbu cen má vliv dlouhá řada faktorů (od předpovědi počasí až např. po cenu nafty).

Na regionálních burzách se zaznamenávají ceny druhů, se kterými se obchoduje v dané oblasti. Např. +more Brémy, Izmir, Bombaj, Šanghaj aj. Příklad cen na Brémské burze v lednu 2012 (CIF v €/kg): egyptská (cca 36 mm) 2,63 €, USA Pima (cca 36 mm) 3,33 €, súdánská dlouhovl. 2,79 €, USA (cca 27 mm) 1,98 €. Obchody se uzavírají zčásti až 24 měsíců před dnem dodávky.

Zpracování bavlny

V 21. století se bavlna používá skoro výhradně na výrobu příze (až na nepatrné množství netkaných textilií). +more Z dostupných informací se dá jen zhruba odvodit, že asi polovina spotřebované bavlny se směsuje v přízích s chemickými vlákny (převážně s polyesterem).

Zhotovení směsi vláken (partie) pro výrobu příze

Pro racionální výrobu příze je nutné předzásobení surovinou na dobu nejméně 3 měsíců (6000-7000 balíků bavlny pro provoz střední velikosti). Balíky s materiálem z několika různých proveniencí a lotů se skladují u přepravce nebo ve vlastních prostorách přádelny. +more Ze zásoby suroviny se sestavují přádní partie obvykle po 40-50 balících.

Průměrná hodnota jakostních ukazatelů (délka, pevnost vláken atd. ) musí odpovídat předem stanovené výši, hodnoty jednotlivých balíků se smějí odchylovat od průměru maximálně o 10 %. +more Jednotlivé partie se zpracovávají odděleně. Pokud se však dá ze zásoby balíků sestavit více partií tak, aby jejich průměrné hodnoty byly (až na nepatrné odchylky) srovnatelné, zpracovávají se bez přerušení v jednom sledu.

Balíky se navážejí do mísírny provozu přádelny, zbaví obalu a v moderních provozech (asi od roku 1970) odebírá pojízdný automatický rozvolňovač z každého z nich chomáčky 50-100 gramů vláken. Ty se spojují do rouna, které se na čechradlech dále rozvolňuje na vločky o váze cca 10 g a zbavuje asi 3-5 % nežádoucích příměsí. +more Materiál se pak rozděluje do 6-8 svislých šachet mísicího stroje, pod kterými se směsuje celý obsah (300-400 kg) tak, že se bavlna ze všech šachet klade vodorovně nad sebe a odvádí ke zpracování na mykacích strojích.

Mísení bavlny s umělými vlákny se provádí zpravidla při zpracování na protahovacích strojích.

Použití textilií z bavlny a ze směsí s bavlnou

Podle příručky textilního odborníka z roku 1981: * 65-70 % oděvy (prádlo a svrchní oblečení) * 18-20 % bytové textilie (ložní a stolní prádlo, záclonovina, nábytkové potahy) * 10-12 % technické textilie (filtry, obvazy, šicí nitě)

Galerie

Soubor:C21a. jpg|Vlákna bavlny cca 400× zvětšená Soubor:John Deere cotton harvester kv01. +morejpg|Strojní sklizeň v USA Soubor:Cotton jins in use. jpg|Vyzrňování bavlny v 1. polovině 20. století Soubor:Edgar Germain Hilaire Degas 016. jpg|Klasifikace bavlny v roce 1873 (olejomalba) Soubor:BaumwollboerseBremen-1. jpg|Burza bavlny v Brémách Soubor:Bundesarchiv Bild 183-R96987, Bremen, Schiff mit Baumwolle aus USA wird gelöscht. jpg|Překládání balíků americké bavlny v brémském přístavu (1949) Soubor:Batteur 1. JPG|Rozvolňovací a čechrací stroj na bavlnu z roku 1970 Soubor:Brooklyn Museum - Wall Hanging (Kalamkari) - overall. jpg|Indická bavlněná tkanina ze 17. století Soubor:Bobinas de hilo de algodón mercerizado - Cotton thread reels. jpg|Šicí nitě (mercerovaná bavlna) File:Etaproof organic cotton. jpg| Tkanina z organické bavlny (100x zvětšeno).

Odkazy

Poznámky

Reference

Literatura

Pospíšil a kol. : Příručka textilního odborníka, SNTL Praha 1981, str. +more 96-97 * Denninger/Giese: Textil- und Modelexikon, Deutscher Fachverlag Frankfurt/Main 2006, ISBN(z roku 1970) 3-87150-848-9, str. 505.

Související články

Bavlnářská příze * Bavlnářská tkanina * Bavlnářství * Česací stroj * Denim * Kartoun * Klot * Průtah * Přádelna

Externí odkazy

Kategorie:Rostlinná textilní vlákna

5 min read
Share this post:
Like it 8

Leave a Comment

Please, enter your name.
Please, provide a valid email address.
Please, enter your comment.
Enjoy this post? Join Cesko.wiki
Don’t forget to share it
Top