Хлопчатобумажное производство (технич.)
I. Исторический очерк. — II. Свойства хлопчатобумажного волокна. — III. Обзор сортов хлопка — IV. Ход обработки. — V. Общие данные. — VI. Литература по хлопкопрядению.
I. Исторический очерк (до XVIII века). — Родиной хлопка в Старом Свете бесспорно считается Азия, точнее говоря, Индостан. Хотя первые исторические сведения, относящиеся к эпохе 2500 лет до Р. Хр., идут из китайских хроник, но там применение хлопка для прядения и ткачества встречало сильное противодействие со стороны шелководов, и хлопчатник долго был разводим лишь как декоративное растение из-за красивых цветов. Совсем другое мы находим в Индии, в памятниках которой от 1500 гг. до Р. Хр. уже встречаются указания на применение нитей из хлопка для ткачества. Более поздние известия не оставляют никакого сомнения в повсеместном распространении в Индии хлопчатника и изделий из его волокон. Изделия эти, вырабатывавшиеся руками, по тонине и совершенству стояли на высоте, едва достижимой и современными техническими средствами. Изделия эти рано проникли в соседнюю Персию и сделались предметом торговли финикиян. Египет долго не знал хлопка. В исторических памятниках, сохранивших множество указаний на применение льна, вроде, например, стенной живописи, изображающей всю последовательность работ по разведению его и подготовке к прядению, не встречается ни одного намека на хлопчатник. Исследования тканей, найденных в египетских гробницах, точно так же заставляют признать их изготовленными из льна или сходного с ним лубового волокна, но не из хлопка. Только гораздо позже проникают в Египет хлопчатобумажные изделия, разведение же хлопчатника является там сравнительно молодым делом. Еще позже познакомилась с хлопком Европа. Хотя греки, а затем и римляне, были знакомы с хлопчатобумажными изделиями, приходившими с Востока, и пользовались ими, как предметами роскоши, но не имели ясного понятия о хлопке и его разведении. Первым известием о нем считается упоминание Геродота (484 г. до Р. Хр.), что в Индии шерсть растет на деревьях. В Грецию индийские хлопчатобумажные изделия проникли впервые около 200 г. до Р. Хр. Плиний Старший описывает уже хлопчатник довольно подробно. С падением Римской империи прекращается торговля хлопчатобумажными изделиями, теряются в Европе и сведения о хлопке. Между тем, в Азии разведение хлопчатника все распространяется в Персии, Малой Азии и по берегам Африки. Мавры, завоевавшие южную Испанию, впервые принесли в Европу хлопчатник и с 950 г. положили основание его культуре, быстро пришедшей в блестящее состояние. Центрами обширной торговли хлопком и хлопчатобумажными изделиями являлись города Гренада и Барселона, многочисленные фабрики которых распространяли свои произведения по всей Европе, особенно по берегам Средиземного моря. В 1492 г. Гренада была завоевана испанцами, все фабрики были разрушены, хлопководство уничтожено, и только встречающийся и теперь в диком состоянии хлопчатник свидетельствует о былом распространении его культуры. Впрочем, разведение хлопчатника сохранилось в других прибрежных местностях южной Европы: в Греции, Италии, Сицилии и Мальте. Крестовые походы сильно способствовали знакомству европейцев с хлопчатобумажными изделиями. Венеция и Генуя, в ожесточенной борьбе за политическое и коммерческое преобладание, проложили два параллельных пути, по которым шли в Европу восточные товары: через Византию и через Александрию в Египте. Сначала восточные Х. ткани, а затем и хлопок двинулись в Европу по этим путям: в Италии развилась обработка хлопка, так что венецианские и миланские ситцы с XIV по XVI ст. продавались на всех главных рынках Средней Европы; центральным рынком этой торговли сделался Антверпен. Мало-помалу обработка хлопка возникла и в Швейцарии, Германии, а позже и во Франции. В Америке европейцы нашли повсеместную культуру хлопчатника и очень тонкие и художественные изделия из него. Впрочем, завоевательная деятельность европейцев в Америке вместе с разрушением туземной культуры привела к падению этой промышленности, которая возродилась уже сравнительно недавно в С., а затем и Ю. Америке. В 1498 г. Васко де Гама, вернувшись из путешествия, привез в Португалию индийские Х. изделия, до тех пор там, несмотря на соседство с Испанией, почти неизвестные. Впрочем, португальцы не сумели развить эту промышленность, и лишь с тех пор, как в XVI ст. португальскими колониями овладели голландцы, торговля с Индией быстро возрастает и Амстердам делается рынком по торговле хлопком и центром хлопкообрабатывающей промышленности, бесповоротно подорвавшим прежнее значение Венеции и Генуи. Несмотря на постепенное распространение не только Х. изделий, но и самого хлопка, сведения о его происхождении долго еще оставались в Европе самыми фантастическими, вроде рассказов о живых баранах, которые растут на деревьях и приносят шерсть, представляющую из себя хлопок. Неизвестно, когда хлопок впервые проник в Англию. Около 1350 г. в Ланкашире уже было незначительное производство Х. светилен, а позже — грубого утка для полульняных тканей. Хлопок для этого производства получался через Антверпен, а частью через Италию и Левант. В начале XVI в. появляется хлопок прямо из Индии, через посредство португальцев, но уже к 1600 г. торговля с Индией всецело переходит к вновь образовавшейся англо-индийской компании. Около того же времени, именно с 1585 г., положено прочное основание дальнейшему развитию английской Х. промышленности переселением в Англию значительного числа нидерландских мастеров и рабочих, спасавшихся от испанского фанатизма и основавшихся в Ланкашире. С этого времени начинается постепенный рост как английской морской торговли хлопком, так и хлопкообрабатывающей промышленности. Ряд замечательных изобретений в прядильном и ткацком деле (см. также Прядение, XXV, 644), быстро следовавших в Англии в продолжение XVIII в., поставил эту страну надолго во главе остальных промышленных государств. Торговля хлопком, сначала сосредоточенная в Лондоне, перешла затем в Манчестер, а соседний с ним Ливерпуль занял место главного морского порта по торговле хлопком. В 1700 г. количество обрабатываемого хлопка составляло около 1 милл. англ. фунтов, в 1787 г. — возросло уже до 22 милл., а к началу XX ст. это количество дошло почти до 2 миллиард. фн. (см. Х. промышл.).
II. Свойства Χ. волокна. Семя хлопчатника покрыто кожицей, состоящей из отдельных клеточек. Некоторые из последних, развившись сильнее остальных, превращаются в полые трубочки, заостренные кверху и слегка утончающиеся к основанию, у которого они опять расширяются, образуя ножку, которой они приросли к соседним клеткам кожицы. Эти трубочки и представляют волокна хлопка. При созревании семян жидкость, наполнявшая внутреннюю полость волокна, высыхает, волокно сплющивается и слегка скручивается по длине (наружный вид и поперечные сечения нескольких сортов Х. волокна см. Исследование прядильных волокон, XII, 885, фиг. 1). При ближайшем исследовании волокно хлопка оказывается состоящим из: 1) наружной тонкой кожицы (cuticula), 2) главной стенки трубочки, состоящей из клетчатки (целлюлозы), и 3) внутреннего канала (а на нижеуказанной фиг. 1), заключающего остатки жидкости, наполнявшей его во время роста семян. Указанное строение особенно ясно обнаруживается при обработке волокна реактивом Швейцера (см. Волокна растений, VII, 69, примеч.). Этот реактив быстро растворяет целлюлозу, причем она первоначально сильно увеличивается в объеме. Кутикула же гораздо сильнее противостоит действию реактива, но под давлением разбухающей целлюлозы начинает лопаться местами. В этих местах целлюлоза сильно расширяется; там же, где кутикула сохранилась, образуются перехваты, так что волокно получает характерный вид бус (ср. Волокна растений, VII, 70, прим.). Этот вид, впрочем, сохраняется недолго, так как целлюлоза скоро совсем растворяется, и в жидкости остаются лишь лоскутья кутикулы и частицы пленки, наполнявшей внутреннюю полость волокна, которые несколько позднее исчезают в растворе. Главной составной частью волокна является клетчатка, или целлюлоза, из которой состоят стенки трубочки. От ее свойств и зависят, главным образом, химические свойства Х. волокна. Горит хлопок очень легко, ярким пламенем, распространяя характерный запах жженой бумаги, не образуя нагара и лишь немного золы. Особенно легковоспламеняемостью обладает разрыхленная масса волокна. Сильно спрессованный хлопок горит значительно труднее. Количество золы в чистой клетчатке самое незначительное: не более 0,2%, но в волокне иногда доходит до 1,65—1,87%. Состав золы сильно меняется в зависимости от происхождения и сорта хлопка. Кроме клетчатки, в состав Х. волокна входят: вещество, образующее кутикулу, затем небольшие количества азотистых веществ — во внутреннем канале, а также минеральных солей и пигментов, заключенных частью в стенках, а частью во внутреннем канале, и наконец, влага. Свойства наружной кожицы (cuticula) значительно разнятся от свойств клетчатки. По Боуманну, состав кутикулы таков: С — 80,38%; H — 14,51%; O — 5,11%, что заставляет признать в ней видоизменение клетчатки, так назыв. адипоцеллюлозу (см. Волокна растений, VII, 75), входящую в состав кожицы плодов, листьев и коры деревьев. Она отличается непромокаемостью, и по свойствам имеет много сходства с воском, что вполне согласуется с фактом нахождения, по многим наблюдениям, на поверхности волокна воскообразного слоя (cire de coton; Baumwollwachs; cotton wax), который при повышении температуры размягчается и тем облегчает скольжение волокон друг по другу. Этим объясняется тот факт, что в теплом помещении обработка хлопка идет значительно успешнее, чем в холодном. От свойств наружной кожицы зависит блеск волокна. Если она гладкая, то и волокно обладает сильным шелковистым блеском. Если кожица рубчатая, что бывает у некоторых пород, или повреждена обработкой, то волокно делается матовым, тусклым. Варка волокна в щелочах (при отбелке) совершенно ее разрушает. Нагревание выше 150°С разрушает волокно хлопка. Точно так же продолжительное нагревание даже до 100°С ухудшает его качества. Кислоты разрушают волокно, делают его хрупким и рассыпают в порошок. Азотная кислота растворяет волокно, обращая его в нитроклетчатку (см.). Слабые щелочи не действуют на клетчатку, более же крепкие оказывают на нее особенное действие. Так, при обработке раствором едкого натра уд. веса 1,25 волокно хлопка сильно укорачивается (до 20%) и как бы разбухает, обращаясь в гладкий цилиндр с едва заметным внутренним каналом. Хотя кутикула при этом пропадает, но волокно получает сильный блеск. Этот процесс носит название мерцеризирования по имени Джона Мерсера, впервые его указавшего и исследовавшего, и за последнее время получил значительное применение. Волокно при этом становится крепче, и способность его окрашиваться увеличивается. Йод производит голубое окрашивание клетчатки и желтое — центрального канала; последнее свидетельствует о присутствии в нем азотистых веществ. Удельный вес Х. волокна 1,47 — 1,5; чистой же клетчатки — 1,45; льняного волокна — 1,5; шерсти — 1,25; шелка — 1,30. Цвет хлопка иногда бывает снежно-белым, но чаще, вследствие присутствия в волокне некоторого количества пигментов, он является с оттенками: желтоватым, буроватым, синеватым или сероватым. Иногда этот оттенок довольно силен, например в желтом египетском хлопке. Особенно замечателен в этом отношении нанкинский хлопок (от Gossypium religiosum L.), имеющий бурый цвет. Снежно-белый цвет не всегда сопровождается другими хорошими качествами. Напротив, большая часть лучших сортов хлопка (Sea-Island, египетский) имеет легкий желтоватый оттенок (крем). Лучшие сорта, обыкновенно, отличаются и блеском, хотя, наоборот, блеск не всегда является признаком остальных хороших качеств волокна. Зато матовость, обыкновенно, указывает на низкий сорт хлопка. Извитость волокна хлопка является одной из характерных его особенностей. Она ясно видна даже при небольшом увеличении. Направление витков обыкновенно непостоянное, точно так же не всегда одинакова и длина витков. Мелкие и равномерные витки обыкновенно сопровождаются тониной и другими хорошими Х. качествами волокна. Впрочем, встречаются хорошие, тонкие сорта хлопка, довольно слабо извитые и со слабо сплющенным поперечным сечением. Извитость, повышая силу сцепления между волокнами, увеличивает крепость пряжи и потому является очень желательным качеством Х. волокна. В массе хлопка иногда попадаются волокна, отличающиеся от других полным отсутствием извитости, прозрачностью стенок, слабостью на разрыв и неспособностью принимать окраску. Подобное волокно называется мертвым волосом и представляет собой запоздавшее в своем развитии и, следовательно, недозрелое волокно. Находясь в массе хлопка в незначительном количестве, мертвый волос удаляется при кардочесании. Значительное же количество его понижает достоинство хлопка, попадая в ткань и образуя на ней проседь от неокрасившихся волокон. Под именем тонины Х. волокна подразумевается большее из двух измерений продолговатого поперечного сечения, измеренное в самом широком месте волокна, приблизительно в средней трети по длине волокна. Говоря об тонине известного сорта, подразумевает среднюю величину ее, так как она сильно колеблется даже на одном и том же растении. Тонина Х. волокна колеблется между 0,01 и 0,024 мм, чаще всего между 0,017 и 0,020 мм. К наиболее тонким сортам принадлежат лучшие из североамериканских хлопков: Sea-Island (0,010—0,016 мм), Louisiana (0,015—0,017) и египетский (Мако — 0,015 мм). Середину занимают остальные североамериканские (Texas, Savannah, Tenessee — 0,019 мм), лучшие из бразильских (Pernambuco — 0,019 мм). Наконец, к наиболее грубым принадлежат остальные бразильские (Ceara — 0,021 мм), ост-индские (0,020—0,028 мм), левантские (Smyrna) и македонский (0,024). Длина Х. волокна изменяется между 16,5 и 43 мм (доходя даже до 50 мм иногда у Sea-Island). К длинноволосым (более 25 мм) относится Sea-Island (обыкновенно 37—43 мм, иногда же до 50 мм и более), египетские (28—35 мм), бразильский (28—38 мм). Среднее место занимают остальные сев.-ам. хлопки (22 — 28 мм), а также среднеазиатский американских семян. К коротковолосым относятся азиатские, ост-индские (Scinde — 9 мм), левантские и южно-европейские. Крепость. Сопротивление разрыву отдельных волокон колеблется между 5 и 10 г. В среднем это сопротивление составляет около 37 кг на 1 кв. миллиметр, самым крепким является египетский хлопок. В высушенном состоянии волокно слабее, чем при известном содержании влажности. Растяжимость Х. волокна перед разрывом составляет 5 — 7%. Вес волокна составляет 0,00000184561l граммов, где l — длина волокна в сантиметрах. Число волокон, идущее на 1 грамм, равняется 541825l. Средний номер волокна = 3200 (по английской системе, см. Пряжа XXV, 649). Хлопок, находясь в воздухе средней сухости (ок. 50% относит. влажности), содержит в себе до 7% влаги, которая удаляется высушиванием при 105°С. Но во влажном воздухе Х. волокно может принять в себя до 27% влаги, не делаясь влажным на ощупь. Сильно сырой хлопок, находясь долгое время в спрессованном состоянии, подвергается медленному окислению с возвышением температуры иногда выше 100°С, при чем волокно желтеет, делается жестким и хрупким. Если же в хлопке есть примесь масла, то очень часто наблюдается самовозгорание при лежании больших масс без доступа холодного воздуха. Хлопок является дурным проводником тепла и электричества.
III. Обзор сортов хлопка. Выработка Х. пряжи начинается с сортировки (XXX, 407), т. е. с подбора подходящего материала. Выбор его обуславливается тониной и назначением пряжи. По отношению к тонине, различаются номера высокие (выше № 60 англ.), средние (от № 20 до 60) и низкие, или грубые (ниже № 20). По назначению различается: основа (XXII, 292) от утка́ (XXXV, 75), пряжа для ручного ткачества от пряжи для механического ткачества, пряжа чулочная, вышивальная, швейная и т. п. Чем выше номер и доброта пряжи, тем тоньше, длиннее и крепче должен быть взят материал. Главнейшие сорта хлопка, применяемые в России при изготовлении хлопчатобумажной пряжи, по происхождению, разделяются на американские, египетские, ост-индские, персидские и среднеазиатские. Выдающимся из североамериканских сортов является хлопок Sea-Island (Си-Айланд), или длинный джорджийский, получаемый с берегов Флориды, Мексиканского залива и прибрежных островов. Он отличается тонким (0,016 мм) шелковистым волокном, средней длины в 43 мм, доходящей и до 50 мм. Способен выпрядаться до самых высоких (до № 2000) номеров. Сбор Sea-Island сравнительно невелик (около 100000 кип в 1895 г., считая и Флориду), и в Россию этот сорт идет в ничтожном количестве. Гораздо большее для русской промышленности значение имеют сорта североамериканских хлопков, разводимые внутри страны и носящие общее название Upland (нагорный). Они имеют волокно средней длины (около 25 мм), но довольно тонкое (0,015—0,020 мм), нежное, крепкое, ровное по длине и по другим качествами. Лучшие сорта имеют белый с легким желтоватым оттенком цвет и сильный шелковистый блеск, В зависимости от местности сбора или порта отправления, хлопок этот носит различные названия: New-Orleans, Louisiana, Beuders, Peelers, Texas, Savannah, Mobile, Norfolk. Из этих хлопков изготовляются номера пряжи от 20-го до 60-го и даже до 70-го. Каждый сорт подразделяется еще по качеству на ряд классов, главнейшие из которых, в повышающемся порядке, суть, следующие: ordinary, good ordinary, low middling, middling, good middling, fully good middling, middling fair, fair. Лучшим хлопком является Орлеанский и Луизиана, затем идет Texas. Американского хлопка в 1890 г. было ввезено в Россию около 5 мил. пудов, а в 1899-м 7,5 миллионов пудов, считая в этих количествах и очень небольшое количество южно-американского. Из южно-американских хлопков первое место занимают бразильские: Pernambuco, Ceara, Maranham и пр. Волокно их довольно длинно (до 33 мм), при тонине до 0,019 мм, но жестковато и тускло. В Перу также получается значительное количество хлопка, довольно длинного, но грубоватого, неровного и плохо очищенного. Южно-американские хлопки для России имеют мало значения. Большое значение для русской промышленности имеют хлопки египетские, ввозимые в количестве около 2,5 милл. пуд. (в 1898 г. даже до 3 милл.). Главнейшие его сорта, суть: 1) Abbassi — блестяще-белого цвета, шелковистое, крепкое и очень длинное (39—41 мм) волокно (из американского хлопчатника (Gossypium hirsutum). Появился недавно и за последние годы сильно распространяется для пряжи гребенного чесания. 2) Mitafifi — желтоватого цвета, блестящее волокно 29 — 38 мм длиною. Происходит от Gossypium herbaceum. Составляет главную массу хлопка, идущего теперь под именем Мако. 3) Ashmouni (Ashmin) или желтый египетский (brown egyptian) — длинное и тонкое волокно, не уступающее предыдущему. Чувствителен к сырости, почему его разведение сильно сократилось, тогда как 10 лет назад он разводился повсеместно. 4) Белый Египетский, обыкновенный (while egyptian), 27—35 мм длины, крепкое волокно, но грубее, чем Abbassi. 5) Сорт Galini, из семян Sea Island, дававший прежде замечательного качества волокно; теперь совершенно выродился и сошел с рынка. Его заменили Mitafifi и Abbassi. Общий вывоз из Египта в 1895—96 гг. достигал 750000 кип (по 750 англ. фунтов). Очистка египетского хлопка очень хороша. Лучшие сорта египетских хлопков (Abbassi, Mitafifi) идут на прядение высших номеров пряжи, начиная с № 50—60 и кончая № 150. Ост-Индия, по количеству производимого хлопка, занимает первое место после Сев. Америки, но по качеству волокна стоит довольно низко: волокно получается довольно короткое (18—21 мм), грубоватое (0,021—0,022 мм) и мало эластичное; цвет слегка желтоватый, у лучших сортов с сильным блеском. Идет на пряжу до № 30, преимущественно на уток. Лучшим из ост-индских хлопков считается Гингунхат (Hingunhat), идущий на основу до № 28, затем идут Броч, Дарвар, Омра, Доллера, Тиневелли, Комта и др. Вообще, хлопки эти довольно сорны, так как коробочки мало раскрываются и много листиков пристает к волокну. Все возрастающее значение для русской мануфактурной промышленности начинают получать хлопки, разводимые в русских среднеазиатских владениях. Из всего количества, 36 милл. пуд. хлопка, потребленного в 1899 г., на долю русского хлопка приходилось более 5 милл., из них 4,6 милл. среднеазиатского и 575000 пуд. кавказского. В 1901 г. количество русского хлопка дошло до 7 милл. пуд. Хлопок разводился в Средней Азии с незапамятных времен, но служил, главным образом, для домашних потребностей населения; только излишек, очищенный примитивными способами, продавался скупщикам, сбывавшим его в соседние области. Когда русские владения вошли в соприкосновение с границами среднеазиатских ханств, сбыт этот направился в Россию, сохраняя, впрочем, очень незначительные размеры. Только в эпоху Северо-Американской междоусобной войны (1862—64), вследствие недостатка в хлопке и сильного поднятия на него цен, ввоз хлопка из Средней Азии в Россию временно сильно повысился, но ненадолго. Только лишь со времени полного присоединения среднеазиатских областей к России хлопководство получает там сильный толчок. Одной из первых забот новой администрации было поощрение этой промышленности: были выписаны для раздачи туземцам американские семена, издано руководство для туземцев на сартском языке, учреждена особая опытная ферма в Ташкенте, приняты меры к расширению орошаемых земель. Сначала дело не обошлось без ошибок и затруднений, но с 1884 г. развитие хлопководства быстро пошло вперед, как показывают нижеследующие цифры добычи волокна из американских семян: в 1884 г. получено 10000 пуд., в 1885 г. — 30000, в 1886 г. — 100000, в 1887 г. — 212000, в 1888 г. — 561000, в 1889 г. — 608300, в 1890 г. — 900000, в 1892—3 гг. — около 2500000 пуд., в 1897—8 гг. — около 3500000, в 1898—9 гг. около 4000000 пуд. В 1900 г. было собрано чистого волокна: в Ферганской обл. 3359900 пд., в Закаспийской — 441800 пд., в Сырдарьинской — 777100 пд., в Самаркандской — 399200 пд. Всего в русских владениях 4978000 пд., из которых 4460100 пд. амер. семян, а 517900 пд. туземных. Кроме того, туземного волокна в Хиве 893100 пд., в Бухаре 1250000 пд. Всего собрано чистого волокна боле 7 милл. пд. Общий сбор с 391720 дес. был 24300000 пд. сырца. Урожай с десятины был: туземного хлопка-сырца 40—55 пд., америк. семян — 50—60 и до 100 пд. Получаемые в настоящее время в Средней Азии сорта хлопка резко делятся по своим качествам на хлопки из американских семян и на туземные. Туземные хлопки, первоначально разводившиеся повсеместно, но ныне постепенно вытесняемые американскими, принадлежат к роду Gossypium herbaceum. По причине плохой культуры и неблагоприятных условий волокно этих хлопков невысокого качества: короткое (не длиннее 22 мм), некрепкое, белое волокно получается в маленьких коробочках (гуза), которые почти не раскрываются, так что целиком снимаются с растения. Чтобы получить из них волокно, приходится разламывать их руками или машинами (гузоломки), причем много сора попадает в волокно. Поэтому этот хлопок дает очень большой угар при обработке (12 фн. на 1 пд.) и употребляется для пряжи не выше № 20. Лучшим из туземных является ташкентский; гораздо ниже его стоят бухарский и хивинский. Цена туземного хлопка колеблется между 8—11 р. за пуд чистого волокна, между тем как за пуд чистого волокна из американских семян платят от 10 до 13 руб. Хлопок из американских семян (Gossypium hirsutum), известный в продаже под именем ташкентского американских семян, ферганского, кокандского, самаркандского, обладает тонким, эластичным и крепким волокном длиной 26—28 мм, белого или желтоватого цвета. По своей прядильной способности он соответствует орлеанскому fully good middling и идет на уток до № 46 и основу до № 40. Недостатки его сравнительно с американским: меньшая шелковистость (следствие сухости климата), главное же — дурная очистка и сортировка, а также часто засоренность, прежде доходившая до злоумышленного подмешивания земли, камней или сильного смачивания водой. Впрочем, последние злоупотребления, происходившие от невежественности туземцев, мало-помалу исчезают по мере упорядочения очистки, упаковки и транспорта. Но неопределенность сортировки до сих пор является крупным неудобством. Обыкновенно, среднеазиатский хлопок американских семян сортируется на 1-й сорт, межеумок, 2-й сорт и 3-й сорт, с разницей около 25 — 50 коп. между каждыми последующими ступенями. Иногда сортируют на 1-й и 2-й сорта, с разницей в 1 рубль в пуде. Дальнейшее расширение хлопководства в Средней Азии находится в прямой зависимости от увеличения площади орошаемых земель, так как в настоящее время все пригодные земли уже заняты под хлопок, вытеснивший во многих местах другие растения, хлебные и промышленные, культура которых сильно сократилась, что повело за собой увеличение цен на хлеб. Кроме Средней Азии, хлопок разводится в Эриванской и Елисаветпольской губ. Хлопок этот, известный под именем эриванского, по качествам своим несколько ниже туркестанского: грубее, короче, слабее и менее равномерен. Идет на уток до № 30, на основу не годится. Очень близко к туземным среднеазиатским стоят хлопки: персидский, мазандеранский, хорасанский, происходящие из разных областей Персии и ввозимые через Баку, Астрахань и среднеазиатские владения. По очистке и качеству они еще ниже. Угар в них доходит до 40%. Пряжа выходит не выше № 20. Хлопки китайский, японский и левантские, т. е. малоазийские, к которым причисляются и южно-европейские, не отличаются хорошими качествами и для нашей промышленности значения не имеют.
IV. Ход обработки хлопка. Выбранный для данного № пряжи сорт хлопка подвергается на фабрике сортировке, состоящей в проверке качеств волокна и отборе всех попорченных частей кипы. Для сортировки кипы поднимаются в особое помещение, где они освобождаются от стягивающих их обручей и тары, т. е. дерюжной покрышки. Вместе с тем, обираются все загрязненные и подмоченные места (окрайки). Признанные годными кипы не могут прямо идти в работу, не подвергнувшись тщательному смешению с другими кипами, иначе всегда можно опасаться неравномерности полученного продукта. Часто, кроме того, для удешевлении пряжи приходится смешивать разные сорта хлопков, дешевые с дорогими, а также примешивать к свежему хлопку угары, т. е. отбросы от обработки более высоких сортов материала. Не следует только смешивать между собой слишком разнородные сорта и никогда — разнящиеся по длине волокна, иначе вытягивание не может идти правильно. Процесс смешивания состоит в том, что материал из нескольких кип сразу расстилается по полу скирдного помещения горизонтальными попеременными слоями, пока не получится скирд вышиной около 3 метров. Когда из такого скирда хлопок пойдет в обработку, то он отделяется от него вертикальными порциями, так что в каждую такую порцию попадает понемногу от каждого из горизонтальных слоев. Производство смешивания облегчается расщипыванием крупных комьев хлопка на более мелкие, что прежде производилось руками, теперь же почти повсюду исполняется специальной машиной: щипком, или кипоразбивателем (Bale-breaker). Машина состоит из нескольких пар рифленых или зубчатых вальцов, вращающихся с возрастающими от входа к выходу скоростями и производящих расщипывание крупных комьев. Устройство скирдного помещения показано на фиг. 1.
Расщипанный кипоразбивателем А материал падает на бесконечное полотно, которое, с помощью системы подъемных (В) и переносных (С) полотен, доставляет его в то место скирдного помещения Е, где в настоящий момент производится складывание скирда. Применением подобных полотен достигается значительная экономия в рабочих руках, а также полная свобода в размещении сортировочного и скирдного помещений, которые прежде должны были устраиваться непременно одно над другим, причем хлопок сбрасывался вниз через особые люки в полу верхнего этажа. Чем большее количество кип взято для образования скирда, тем на больший срок обеспечена равномерность материала. На практике размер скирда ограничивается помещением. В объеме одного кубич. метра помещается около 240 англ. фн. американского или египетского хлопка или около 335 фн. ост-индского. Обработка рассортированного и смешанного хлопка начинается с трепания (XXXIII, 765), имеющего целью разрыхлить материал, очистить от сорных примесей и расположить его в форме слоя равномерного сечения, называемого холстом. Трепальные машины для хлопка разделяются на взрыхлительные, называемые также волчками и опнерами (openers), и собственно трепальные, или бильные, называемые также холстовыми. Треплющим орудием первых служит барабан, снабженный железными зубьями, которые наносят своим ребром удары по материалу. Орудием вторых является трепало, или крыло, состоящее из вала с втулками, на которых укреплены две или три железные планки, называемые билами.
На фиг. 2 изображена взрыхлительная машина системы Taylor и Lang, у которой В обозначает трепальный барабан с зубьями, А — питающее приспособление, состоящее из пары валиков, подводящих материал под удары зубьев, D — колосниковая решетка, через которую вылетают под действием центробежной силы более тяжелые примеси, F и G — пыльные ящики, куда попадают сорные частицы, выделяющиеся из пролетающего по каналу H взрыхленного хлопка, J и К — сетчатые барабаны, через которые действием вентилятора L просасывается пыль и другие легкие примеси, M и N — аппарат, спрессовывающий полученный слой материала и навивающий его в форме цилиндрического холста Р.
Фиг. 3-я представляет другой весьма употребительный вид взрыхлительной машины — волчок Крайтона, барабан которого состоит из вертикального вала А с насаженными на него дисками B, по краям которых расположены горизонтальные и наклонные зубья С. Барабан окружен конической решеткой D из наклонных брусков-колосников. Хлопок поступает в нижнюю часть камеры машины через воронку E и затем под действием ударов зубьев и тяги воздуха постепенно поднимается кверху и вылетает, наконец, по стрелке на сетчатый барабан F, внутренность которого соединена с вентилятором G, высасывающим из хлопка пыль и мелкие примеси. Бесконечное полотно H выводит хлопок из машины. Этот волчок очень пригоден для протрепывания коротко- и средневолосых материалов.
На фиг. 4 изображен разрез бильной, или холстовой, трепальной машины. Главной ее особенностью является трепало, или крыло, Н, снабженное 2 билами. Остальные части те же, что и в предыдущей машине, за исключением питающего приспособления, снабженного так наз. прибором Лорда, регулирующим скорость питания так, что несмотря на колебания в толщине подводимых холстов, в каждую минуту вводится один и тот же объем материала. Обыкновенный ход трепания состоит из 1 прохода на взрыхлительной машине и 2—3 проходов на бильной трепальной. Иногда взрыхлительная машина соединяется с бильной, отчего получается так наз. комбинированная трепальная машина. Особый вид комбинированных машин составляют так наз. эксгауст-опенеры, или пневматические трепальные (exhaust-opener), особенностью которых является применение длинной трубы, по которой проносится хлопок под действием тяги воздуха. В этой трубе устраиваются решетки с ящиками под ними, куда при пролете хлопка выделяются посторонние примеси: песок, сор и т. п. Вообще, применение воздушной тяги при разрыхлении хлопка все расширяется, и надо ожидать в будущем еще более широкого применения этого способа, сохраняющего неприкосновенными качества волокна.
Хлопок, разбитый трепанием на мелкие жгутики и комочки, расщипывается на отдельные волокна при следующем процессе Х. производства: кардочесании. Сущность этого процесса достаточно разъяснена в ст. Кардование (XIV, 484), где приведены и изображения машин. Наибольшим применением в настоящее время для обработки средних и высоких сортов хлопка пользуется кард-машина с движущимися шляпками, называемая обыкновенно самочесом. При наименьшем уходе за шляпками она дает наилучшие результаты в смысле чистоты прочеса. Приспособления для установки шляпок допускают приближение их к барабану с точностью до тысячных долей дюйма. Только для низких номеров и для ваты сохраняются еще более дешевые валичные кард-машины. Для самых высоких №№ применяются и кард-машины с неподвижными шляпками, у которых тонина игл шляпок возрастает по направлению движения материала, что недостижимо при движущихся шляпках. Двойное кардование все более и более заменяется гребнечесанием (IX, 582), которое начинает применяться не только для высших, но и для средних номеров пряжи при желании иметь пряжу высокой доброты. Из кардной машины хлопок выходит уже в форме ленты, представляющей непрерывный рыхлый жгут приблизительно равномерного поперечного сечения, в котором волокна хотя и вполне изолированы одно от другого, но расположены по всевозможным направлениям. Поэтому раньше, чем подвергнуть эту ленту утонению, приближая ее к размерам нити, надо распрямить в ней волокна, расположить их по одному направлению вдоль оси ленты и сравнять могущие быть колебания в толщине ленты. Эта цель достигается вытягиванием и сдваиванием (VII, 573), производимым на ленточной машине, описанной в указанной статье. Вытягивание повторяется над материалом обыкновенно 3 раза подряд или, как говорят, на 3-х головках. Редко, для низких номеров, ограничиваются 2-мя головками. Каждая головка имеет несколько выпусков, В каждый выпуск идет от 6 до 8 лент, которые складываются вместе и, вытягиваясь в 6 и 8 раз, дают одну ленту.
За вытягиванием следует предпрядение (XXV, 22), при котором лента начинает утоняться, подходя постепенно к тонине пряжи, каковой и достигает, наконец, на тонкопрядильной машине. Чтобы сохранить крепость ленты, утрачиваемую при утонении ее, ленту подвергают легкому скручиванию. Машины для предпрядения называются банкаброшами. При прядении средних номеров Х. пряжи применяются три последовательные банкаброша: толстый, или ровный, средний, или перегонный, и тонкий. Главное их различие в размерах рабочих частей: валиков, веретен и катушек, вызываемое уменьшением толщины самой ровницы. Для тонкой пряжи применяется иногда и 4-й банкаброш: extra-тонкий, или жак (Jack).
Ровница с последнего банкаброша поступает на тонкопрядильную машину (см. Тонкопрядение, XXXIII, 503), где она уже обращается в нить. Для тонкопрядения Х. пряжи применяются в настоящее время сельфактор и кольцовый ватер. Устройство этих машин, а также различие в их действии по отношению к количеству и качеству производимого товара изложены в вышеозначенной статье. Если пряжа назначена в ткачество, то прямо с тонкопрядильной машины она поступает в уборку: размотку или укладку. Если же она назначена для крученой пряжи или ниток, то катушки с тонкопрядильных машин переходят в крутильное отделение. Крутильная машина отличается от тонкопрядильной отсутствием вытягивающего аппарата, замененного одной парой подающих (питающих) валиков. Поэтому каждая тонкопрядильная машина может служить как крутильная, если у нее снять верхние валики со всех цилиндров, кроме переднего. Обыкновенно же крутильные машины отличаются от тонкопрядильных большими размерами наматываемых катушек, несколько более медленным вращением веретен и приспособлениями для постановки катушек со скручиваемой пряжей. Иногда крутильные машины снабжаются приспособлением, останавливающим валики одного выпуска при обрыве одной из скручиваемых нитей, во избежание так назыв. пропусков, т. е. более тонких мест в нити. Чаще же скручиваемое число нитей соединяется на так наз. тростильной машине (см. Нитки, XXI, 162), перематывающей все эти нити на одну общую катушку, которая уже и ставится на крутильную машину.
Уборка пряжи состоит или в укладке в ящики, или в перемотке в мотки, соединяемые в куфты и пачки. Укладке подвергается уточная мюльная пряжа, початок которой предназначен для вкладывания прямо в челнок ткацкого станка. В ящике помещается около 10 пудов. Пряжа основная, а также спряденная на деревянных катушках (ватерная) подвергается перемотке на мотовилах. Мотовило состоит из горизонтального вала, на котором укреплено несколько втулок с 6-ю спицами каждая, несущими шесть деревянных планок, образующих шестигранную призму. Параллельно с осью мотовила расположена доска с подставками для початков или катушек. Длина периметра мотовила равна 11/2 ярдам = 41/2 фт.; 80 оборотов мотовила дают длину 120 ярдов, составляющую пасму. Семь пасм составляют моток (bank) (см. Пряжа, XXV, 649), а 10 мотков связываются в куфту. Куфты соединяются в пачки, в которые берется число куфт, равное номеру пряжи. Так как номер показывает, сколько мотков весят 1 англ. фунт, то ясно, что пачка всегда будет весить 10 англ. фунтов, или 111/8 русских; 36 пачек спрессовываются в кипу, обертываемую грубой тканью и обкладываемую деревянными планками, которые стягиваются толстыми веревками или железными обручами. Так как 36 англ. фн. равняются 1 пд., то вес кипы выходит равным 10 пд.
Перед выпуском из прядильного отделения пряжа подвергается проверке на номер и на крепость, для чего 2 или 3 раза в день с каждой машины берут по пробной шпуле. Сообразно отклонениям номеров от нормы приходится изменять вытяжку на машинах, а при отклонениях крепости в ту или другую сторону изменяется крутка пряжи. Результаты пробы заносятся в особый журнал. Кроме того, проверяется содержание влажности в пряже, а также равномерность последней по тонине и наружному виду.
До последнего времени главная масса производимой в России пряжи принадлежала к низким и средним номерам, предназначаясь на ткачество наиболее ходовых сортов тканей, на первом месте которых стоит так назыв. миткаль, идущий в окраску и отбелку для получения коленкора, мадаполама и проч., и в печатание — для получения ситца. Только в последнее время под влиянием падения цен на миткалевые номера (№ 32—38) русские фабриканты начинают переходить к выработке более высоких номеров, служащих для ткачества тонких тканей: кембрика, батиста и т. д., а также для изготовления швейных и вязальных ниток. В настоящее время средний номер вырабатываемой в России пряжи составляет около 27.
Особым видом хлопкопрядильной промышленности является так наз. угарное, или отладочное производство, часто также называемое вигоневым. Материалом для него служат отбросы, получаемые при трепании и кардочесании хлопка. Они представляют волокно, ослабленное и, главное, укороченное, не способное подвергнуться вытягиванию. Поэтому выработка грубой пряжи из подобного материала производится без применения вытягивающих валиков. Производство начинается с трепания, за которым следует кардование, повторяемое 2—3 раза. Тонкий слой прочесанного материала (ватка), полученный с вальяна (см. Кардование, XIV, 485) последней машины, не соединяется в ленту, а наоборот, разделяется на значительное число узких ленточек, которым с помощью скатывания между двумя кожаными поверхностями придается круглое сечение. Такая рыхлая ровница поступает прямо на тонкопрядильные машины системы jenny (см. Тонкопрядение, XXXIII, 503), отличающиеся, как известно, отсутствием вытягивающего аппарата. На этих машинах ровница подвергается легкому вытягиванию кареткой до желаемой тонины и сильному скручиванию. Таким способом получается грубая (не выше № 10—12) пряжа, очень пушистая, так как волокна в ней расположены по разным направлениям, и некрепкая. Она находит большое применение, как уток, при изготовлении тканей с начесом: бумазеи, бумажной фланели, букскина и проч. Такие ткани подвергаются начесыванию на ворсовальных машинах, снабженных валиками, покрытыми металлической кардной обтяжкой. Иглы этой обтяжки, проникая в ткань, выдирают из нее кончики волокон, образующие на поверхности ее пушистый слой ворса. Для этой цели рыхлая и пушистая угарная пряжа оказывается особенно пригодной.
V. Общие данные по обработке хлопка. — Выход пряжи из единицы материала колеблется, в зависимости от сорта хлопка, между 90% и 75% (для кардного прочеса). В среднем, выход для американского и среднеазиатского американских семян можно считать между 82—85%, для ост-индского — 70—80%, для египетского — 85—87%. При гребенном прочесе выход пряжи падает до 55—60%. Из числа потерь приблизительно половина составляет безвозвратный угар (см.), другая половина возвращается в виде волокна низшего качества (возвратный угар), могущего быть употребленным на грубые сорта пряжи или на вату. Расход на устройство Х. фабрик в России составляет от 25 до 30 руб. на веретено. Стоимость производства пряжи (при среднем № 25) составляет около 10—11 коп. на пудономер, т. е. от 2 до 2 руб. 20 коп. за пуд № 20 и от 3 до 3 руб. 30 коп. за пуд № 30. Из этой суммы около 1/3 приходится на топливо и около 1/4 на рабочую плату (для московского района). В петербургском районе топливо дешевле, но плата рабочим несколько выше. Сила, потребная на движение фабрики, составляет, в среднем, около 20 лошадиных сил на 1000 тонкопрядильных веретен. Мюльные веретена берут меньше силы, чем ватерные. В приведенной цифре включена и сила на движение приводов. Из полного расхода силы около 60% ложится на тонкопрядильные машины. Чем выше номер пряжи, тем меньше можно считать силы на веретено благодаря уменьшению количества подготовительных машин и более медленному ходу тонкопрядильных.
VI. Литература. По добыванию и первоначальной обработке хлопка: С. А. Федоров, «Механическая технология волокнистых веществ. I. Учение о волокнистых материалах» (М., 1901); M. Федоров, «Хлопководство в Средней Азии»; Kuhn, «Die Baumwolle» (Вена, 1892); Lecomte, «Le coton» (П., 1900); Brooks, «The cotton» (Нью-Йорк, 1898); A. Shepperson, «Cotton facts»; Deschamps, «Le coton»; v. Höhnel, «Die Microscopie d. technisch verwendeten Faserstoffe» (Вена, 1887); Ellison, «Handbuch d. Baumwollkultur und Industrie». По бумагопрядению: Ф. M. Дмитриев, «Бумагопрядильное производство»; Осадчий, «Спутник бумагопрядильщика»; E. Müller, «Handbuch der Spinnerei»; Benno Niess, «Die Baumwollspinnerei» (1885); Johannsen, «Handbuch der Baumwollspinnerei, Rohweissweberei und Fabrikanlagen» (1902); Bosshardt. «Mechanische Baumwollzwirnerei» (1891); Delessard, «La filature du coton» (1893); Alean, «Traité de filature du coton» (1865); Evan Leigh, «The science of modern cotton spinning» (1877); Richard Marsden, «Cotton spinning» (1886); S. Nasmith, «Modern cotton spinning machinery» (1890); S. Taggart, «Cotton spinning» (1898). С. А. Ганешин. Δ.