الیاف طبیعی
همان طور که ذکر شد این الیاف بر حسب منبع اولیه خود به سه دسته الیاف گیاهی، حیوانی و معدنی دسته بندی می‌شوند. الیاف گیاهی که منشأ شیمیایی آن ها سلولز است از منابعی همچون دانه گیاهان، برگ گیاهان، ساقه گیاهان و میوه گیاهان تهیه می‌شوند.
الیاف طبیعی گیاهی (سلولزی)
سلولز ماده اولیه الیاف گیاهی است و این دسته از الیاف به صورت لیف و کرک در قسمت های مختلف گیاه یافت می‌شود. از انواع الیاف گیاهی می‌توان به پنبه که مهمترین لیف گیاهی است اشاره کرد همچنین کتان، چتایی، کنف، نارگیل و یک دسته الیاف که از برگ گیاه مانیلا و سیسال تهیه می‌شود.
یکی ازمهمترین الیاف‌گیاهی پنبه است. درحال حاضرمهمترین بخش ازصنایع نساجی به بافت پارچه های پنبه ای اختصاص دارد. مصرف پنبه به عنوان الیاف در نساجی به قرن ها قبل از میلاد مسیح برمی گردد. پارچه های پنبه ای اولین بار توسط مصریان قدیم و چینی ها بافته شدند. کشت پنبه از مشرق زمین به اروپا برده شد و در قرن چهاردهم میلادی کشت پنبه در اسپانیا و ایتالیا و در قرن شانزدهم در انگلستان و فرانسه متداول شد. پنبه از زمان قدیم در ایران کشت می شد و ایران جزء کشورهای تولید کننده پنبه جهان محسوب می‌شود.
گرچه مشخص نیست به طور دقیق برای اولین بار کدام کشور اقدام به تولید نخ از الیاف پنبه کرده است ولی مدارک نشان می‌دهد که هندوستان در ریسندگی و بافندگی الیاف پنبه و تولید پارچه های ظریف و ضخیم پنبه ای تبحر داشته است. پارچه های سلطنتی همگی از جنس الیاف پنبه ریسیده شده بوده اند. در قرن هفدهم شرکتهای بزرگ تجاری انگلستان، هلند و فرانسوی شروع به واردات پارچه های پنبه ای از هندوستان کردند. صنعت نساجی در انگلستان در حال پیشرفت بود و هزاران کارگر پروتستانی به علت وقوع جنگ های مذهبی به هند کوچ کردند و هنر ریسندگی و بافندگی را فرا گرفتند و آن را با خود به انگلستان آوردند. از این رو در پایان قرن هفدهم و اوایل قرن هجدهم انگلستان به یک صادر کننده منسوجات پنبه ای درآمد و شهر منچستر به مرکز پنبه دنیا مبدل شد و این وضعیت تا قبل از جنگ جهانی اول حفظ شد. با پایان جنگ جهانی اول سایر کشورها نیز در این زمینه پیشرفت فراوانی کردند و رفته رفته منچستر اهمیت خود را از دست داد.
در حال حاضر در کنار سایر الیاف مصنوعی حدود 45 تا 50 درصد بازار نساجی جهان به کالاهای پنبه ای اختصاص دارد. در ایران نیز دو نوع پنبه کشت می‌شود :
1- نژادهای بومی و آسیایی که ارتفاع بوته آن به 6/1-1 متر می رسد و غوزه آن گرد و کوچک و طول الیاف آن 20- 18 میلی متر است. این نژاد در مازندران و گرگان، خراسان، کرمان و اصفهان و یزد کشت می‌شود.
2- نژاد مرغوب آپلند که از افریقا و روسیه به ایران آورده شده و در خراسان و کرمان و فارس کشت می‌شود.
شرایط کشت پنبه
پنبه به صورت بوته است و در مناطق گرم و مرطوب می روید. حدود 7- 6 ماه این گیاه نیاز به هوای گرم و مرطوب دارد. محلی که پنبه در آن کشت می‌شود اثر زیادی بر خواص ظاهری آن دارد به عنوان مثال پنبه مصری بسیار شفاف است و رنگ آن کرم روشن تا قهوه ای است در حالی که پنبه هندی الیافی کوتاهتر دارد و رنگ آن خاکستری یا قهوه ای است. رنگ گل پنبه بسته به بذر آن سفید، زرد یا صورتی است. نیمی از این گل ها پس از مدتی به غوزه تبدیل می‌شود. هر غوزه 30 تا 40 تخم قهوه ای رنگ دارد که در اطراف آن ها کرک الیاف قرار دارد. وزن کرک ها یک سوم وزن غوزه است و پس از حدود 45 تا 60 روز غوزه باز می‌شود و پنبه از آن خارج می‌شود. در این حال موقع چیدن پنبه فرا می رسد. از آنجایی که رسیدن کلیه غوزه ها همزمان نیست چندین بار برداشت صورت می گیرد. عملیات برداشت یا ماشینی یا دستی صورت می گیرد. قبل از برداشت گیاه پنبه را با کلرات منیزیم سم پاشی می‌کنند و برگ های آن خشک شده و می افتد.
الیاف پس از برداشت و جداسازی عدل بندی شده به جهت تهیه نخ به کارخانجات ریسندگی ارسال می‌شود. تخم‌های جدا شده نیز به کارخانجات روغن کشی فرستاده می‌شود.
خواص الیاف گیاهی پنبه
1- خواص فیزیکی و ظاهری
سطح خارجی پنبه زبر است و در زیر میکروسکوپ تابدار به نظر می رسد. مقطع عرضی پنبه رسیده لوبیایی شکل است و مقطع عرضی پنبه نارس یو شکل است. مقطع عرضی پنبه از سه قسمت تشکیل شده است :
الف) پوسته خارجی
ب) لایه میانی بدنه اصلی لیف پنبه و جنس سلولزی دارد.
ج) لومن (کانال مرکزی) کمی سخت تر و جهت تغذیه لیف است.
علت تابدار بودن پنبه رسیده خشک شدن لومن و فرو رفتن دیواره آن است که سبب تابدار شدن لیف می‌شود.
مرغوبیت الیاف پنبه به طول آن بستگی دارد. الیاف بلندتر دارای استحکام و یکنواختی بیشتر هستند و در فرایند ریسندگی نقش اساسی دارند.
ب) الیاف متوسط 4- 2 سانتی‌متر
ج) الیاف بلند 6- 4 سانتی‌متر
قطر پنبه نیز بسته به طول آن دارد. الیاف که دارای طول بلندتری هستند ظریف تر می‌باشند. درجه رسیدگی پنبه نیز در ظرافت آن مؤثر است. قطر پنبه حدود یک چهل وپنجم تا یک بیست وپنجم میلی متر متغیر است.
از نظر رنگ پنبه مرغوب سفید یا کرم است اما پنبه هایی با رنگ های زرد و قهوه ای نیز یافت می‌شود. الیاف هرگاه درمناطق خشک رشد کنند سفید می‌شوند ولی در صورتی که باران بخورد تقریباً خاکستری یا آبی می‌شوند. یخبندان و سرما نیز سبب زردی الیاف پنبه می‌شود.
استحکام الیاف پنبه : الیاف پنبه از استحکام خوبی برخوردارند و در حالت مرطوب نیز 30- 20 % این مقدار افزایش می یابد. البته استحکام یک نخ تهیه شده از الیاف پنبه به ظرافت و طول الیاف نیز بستگی دارد. هرچه الیاف بلندتر باشد تعداد پیچیدگی در الیاف بیشتر است و باعث می‌شود که در ریسندگی الیاف بهتر با هم درگیر شوند و بهتر تاب بخورند.
خاصیت ارتجاعی الیاف پنبه : خاصیت ارتجاعی پنبه خوب نیست و سریع به حالت اولیه خود باز نمی گردد از این رو چروک پذیری کالای پنبه ای زیاد است.
اثر رطوبت بر الیاف پنبه : پنبه 20- 10 درصد وزن خود آب جذب می‌کند و 30- 20 درصد استحکامش افزایش می یابد. پنبه در اثر جذب رطوبت متورم می‌شود و با خشک کردن به حالت اولیه باز می گردد.
اثر حرارت بر الیاف پنبه : مقاومت حرارتی پنبه بسیار خوب است و در مقابل حرارت 120 درجه شروع به زرد شدن می‌کند و در دمای 150 درجه تجزیه و 240 درجه از بین می رود.
اثر نور خورشید بر الیاف پنبه : در صورتی که الیاف پنبه برای مدت زیادی در معرض نور خورشید باشند از استحکامشان کاسته و رنگ الیاف زرد می‌شود.
2- خواص شیمیایی الیاف پنبه
لیف پنبه از 94- 90 % سلولز با 6- 4 درصد رطوبت، ناخالصی هایی همچون موم، چربی و مواد رنگی و املاح تشکیل شده است. پنبه در مقابل اسیدهای گرم و رقیق یا سرد و غلیظ از بین می رود و این دلیل پوسیدگی کالای پنبه‌ای در اثر عرق اسیدی بدن است. البته در برابر مواد قلیایی مثل سود و پتاس مقاومت می‌کند و متورم و براق می‌شود. از این خاصیت برای تهیه الیاف پنبه ای مناسب رنگرزی و براق استفاده می‌شود.مواد سفید کننده اکسنده مثل آب ژاول (وایتکس) و آب اکسیژنه اثر چندانی در تخریب پنبه ندارد و جهت سفیدگری پنبه استفاده می‌شود. البته زیاد قرار داشتن در مواد سفید کننده سبب کاهش استحکام لیف می‌شود. امروزه الیاف پنبه طبق استانداردهای بین المللی طبقه بندی و به صورت عدل بسته بندی می‌شوند و بر روی عدل از نظر رنگ وقطر وطول و ناخالصی ها مشخص می‌شوند.
از موارد استفاده نیز می‌توان به انواع البسه و حوله و ... اشاره کرد. همچنین به علت افزایش استحکام در اثر جذب رطوبت در طناب کشتی ها نیز به کار می رود و همچنین به علت افزایش دوام کالا و بهبود خواص ارتجاعی و چروک نشدن اغلب با پلی استر مخلوط شده و ریسیده می‌شود.
