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生长“羊毛”的植物——棉花:孙英宝植物科学画科普(69)

媒体:原创  作者:宝哥儿
专业号:宝哥儿 2023/3/28 7:25:03

生长“羊毛”的植物——棉花

作者:孙英宝

棉花是锦葵科棉属的一年生经济作物,是世界上最重要的纤维作物和纺织工业原料。棉属中仅陆地棉、海岛棉、草棉和树棉 4 个 栽培种。其中,原产于中美洲墨西哥高地及加勒比海地区的陆地棉的应用最广,约占世界棉花产量的 90% ;海岛棉约占 8% ;草棉(非洲棉)和树棉(亚洲棉、中棉)仅占 2% 左右。考古证据表明,约公元前 5000 年,墨西哥及加勒比海地区已经有人类开始利用野生棉花,公元前 3000 年左右,南美洲地区和印度地区的人类,以及尼罗河流域的埃及人已经开始种植棉花。我国关于棉花的记载最早出现于战国时代的《尚书》。这一时期,印度的树棉经东南亚传入我国,起初人们把棉花当作花草种植。西汉时期,印度的棉纺技术经由阿拉伯传入我国。唐宋朝时期,草棉传入中国。元代以后,中国逐渐确立了棉花经济作物的地位。清朝乾隆时期,英国传教士向清政府推介了“英国棉花”(美国陆地棉)。因此,我国的棉花品种综合了美、非、亚多种棉花的特点。棉花曾是中世纪欧洲北部重要的进口物资。当地人自古以来习惯从羊身上获取羊毛,当他们听说棉花是种植出来的,误以为棉花来自一种特别的羊,这种羊是从树上长出来的,因此德语棉花一词直译为“树羊毛”。

棉花之所以能被做成各种各样的布料,广泛运用在纺织、服装等领域,主要得益于棉花中的棉纤维。棉纤维是棉属植物的种子纤维,由胚珠外表皮单个细胞经伸长、细胞壁加厚而成。成熟的棉纤维主要由纤维素、少量的多缩戊糖、蜡质、蛋白质、水溶性物质和灰分等组成,其中,纤维素约占总成分的 94% 以上,是一种由 许多葡萄糖剩基联结而成的多糖物质,分子式(C6H10O5)n,其中,棉纤维的聚合度 n 为 10000-15000。棉纤维具有很好的力学性能,细绒棉和长绒棉强力范围一般在 3.5-6.0 厘牛(cN),具有可纺织性,断裂伸长率一般为 3%-7%,弹性相对较差;棉纤维公定的回潮率为 8.5%,具有良好的吸湿性与易染色性;棉纤维导热系数较 低,纤维内部缝隙和孔洞多。因此,棉纤维具有穿着舒适、柔软保暖、易染色、透气良好,以及天然纤维的安全卫生及可生物降解等诸多优点。此外,还可以通过棉纤维改性,在保持纤维基本优良性能的前提下赋予棉纤维特殊功能,拓宽棉纤维应用领域。

“棉花全身都是宝”,除棉纤维是人类最重要的天然纤维来源外,棉籽可以用来榨油、提取蛋白,供食用或其他应用;棉籽壳可用于食用菌的栽培;棉籽饼经脱毒处理后可作饲料;棉秆皮经处理后可代替麻纤维;棉秆可用于造纸,生产人造纤维、胶合板等;无毒的棉叶可以饲用,供提取有机酸等。此外,从棉籽油中提取天然维生素 E、用棉籽蛋白粉制药、以棉籽油生产生物柴油等也是棉副产品综合利用的重要途径。面对人口不断增加、人民生活水平持续提高、耕地面积逐步减少的现实,我国在粮、棉、油、柴方面存在越来越大的压力,而发展高效棉花产业,充分开发棉花副产品的利用价值,是缓解这一压力的有效途径。


棉花

棉花(戴越绘图)

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