Производња памука

Пракса производње памука почиње након бербе претходног усева. Прве операције обично укључују сецкање стабљика, чупање корена и дисковање земље. Ђубриво и хербициди се генерално примењују и уносе у земљиште пре него што се земљиште залије у припрему за потребно наводњавање или садњу. Пошто карактеристике земљишта и претходне праксе ђубрења и усева могу да изазову широк спектар нивоа плодности у земљишту памука, програми плодности треба да се заснивају на анализама тестова земљишта. Контрола корова је неопходна за постизање високог приноса и квалитета. Коров може смањити принос памука и ефикасност жетве за чак 30%. Хербициди се широко користе у многим земљама за сузбијање корова од раних 1960-их. Методе примене обухватају третман лишћа постојећих корова пре садње, уграђивање у земљиште пре садње и третман у фазама пре ницања и после ницања.

Неколико фактора који играју важну улогу у постизању доброг стања биљака памука укључују припрему легла за сејање, влажност земљишта, температуру земљишта, квалитет семена, заразу болестима садница, фунгициде и заслањеност земљишта. Садња висококвалитетног семена у добро припремљену гредицу је кључни фактор за постизање раних, уједначених састојина бујних садница. Висококвалитетно семе за садњу треба да има клијавост од 50% или више у хладном тесту. У хладном/топлом тесту, индекс снаге семена треба да буде 140 или више. За добијање популације биљака од 12 до 18 биљака по хектару препоручује се количина сетве од 14,000 до 20,000 семена по метру реда. Треба користити одговарајући систем за дозирање сејалице како би се обезбедио уједначен размак семена без обзира на величину семена. Брзина клијања семена и ницања садница уско су повезани са температурним опсегом од 15 до 38 ºЦ.

Болести садница у раној сезони могу ометати уједначене састојине и довести до потребе за поновном садњом. Важни узрочници болести садница као нпр Питхиум, Рхизоцтониа, Фусариум Тхиелавиопсис може да умањи састојине биљака и изазове дуга прескакања између садница. Треба садити само семе које је правилно третирано једним или више фунгицида.

Памук је сличан другим културама у погледу употребе воде током различитих развојних фаза биљака. Употреба воде је углавном мања од 0.25 цм/дан од ницања до првог квадрата. Током овог периода, губитак влаге у земљишту испаравањем може премашити количину воде коју биљка транспира. Употреба воде се нагло повећава како се појављују први цветови и достиже максималан ниво од 1 цм дневно током фазе врхунца цветања. Потреба за водом односи се на укупну количину воде (падавине и наводњавање) потребну за производњу усева памука.

Популације инсеката могу имати важан утицај на квалитет и принос памука. Управљање популацијом у раној сезони је важно у промовисању уравнотеженог плодоносног/вегетативног развоја усева. Заштита раних позиција плодова је од суштинског значаја за постизање профитабилног усева. Преко 80% приноса се постиже у прве 3 до 4 недеље плодоношења. Током периода плодоношења, произвођачи треба да извиђају свој памук најмање два пута недељно како би пратили активност инсеката и оштећења.

Добро вођен програм дефолијације смањује отпад од листова који може негативно утицати на квалитет убраног памука. Регулатори раста као што је ПИКС су корисни дефолијатори јер контролишу вегетативни раст и доприносе ранијем плодоношењу.

жетва

За бербу памука користе се две врсте механичке опреме за бербу: вретенасти берач и скидач памука. Тхе берач вретена је комбајн селективног типа који користи конусна, бодљикава вретена за уклањање семенског памука из кутија. Овај комбајн се може користити на пољу више пута да би се обезбедиле стратификоване жетве. С друге стране, скидач памука је неселективни или једнократни комбајн који уклања не само добро отворене кутије већ и напукле и неотворене кутије заједно са боровима и другим страним материјама.

Агрономске праксе које производе висококвалитетне уједначене усеве генерално ће допринети доброј ефикасности жетве. Поље треба да буде добро дренирано и постављени редови за ефективну употребу машина. Крајеви редова треба да буду очишћени од корова и траве и треба да имају ивицу поља од 7.6 до 9 м за окретање и поравнање комбајна са редовима. Граница такође треба да буде очишћена од корова и траве. Дисковање ствара неповољне услове по кишном времену, па уместо тога треба користити хемијску контролу корова или кошење. Висина биљке не би требало да прелази око 1.2 м за памук који се бере, а око 0.9 м за памук који треба да се скине. Висина биљке може се донекле контролисати коришћењем хемијских регулатора раста у одговарајућој фази раста. Треба користити производне праксе које постављају доњу кутију најмање 10 цм изнад земље. Праксама узгоја као што су ђубрење, култивација и наводњавање током вегетације треба пажљиво управљати како би се произвео уједначен усев добро развијеног памука.

Хемијска дефолијација је пракса култивисања која изазива абсцисију (осипање) лишћа. Дефолијанти се могу применити како би се минимизирала контаминација зеленим листовима смећа и промовисало брже сушење ране јутарње росе на влакнима. Дефолијанте не треба примењивати док се не отвори најмање 60% кутија. Након наношења дефолијанта, усев не треба да се бере најмање 7 до 14 дана (период ће варирати у зависности од коришћених хемикалија и временских услова). Хемијска средства за сушење такође се могу користити за припрему биљака за бербу. Исушивање је брз губитак воде из биљног ткива и каснија смрт ткива. Мртво лишће остаје везано за биљку.

Тренутни тренд у производњи памука је ка краћој сезони и једнократној берби. Хемикалије које убрзавају процес отварања кутије примењују се са дефолиантом или убрзо након што листови опадају. Ове хемикалије омогућавају раније жетве и повећавају проценат зрна које су спремне за бербу током прве бербе. Пошто ове хемикалије имају способност да отворе или делимично отворе незреле кутије, квалитет усева може бити озбиљно угрожен (тј. микронаир може бити низак) ако се хемикалије примењују прерано.

складиштење

Садржај влаге у памуку пре и током складиштења је критичан; вишак влаге доводи до прегревања ускладиштеног памука, што доводи до промене боје влакана, слабије клијавости семена и могућег спонтаног сагоревања. Семенски памук са садржајем влаге изнад 12% не треба складиштити. Такође, треба пратити унутрашњу температуру новоизграђених модула првих 5 до 7 дана складиштења памука; модуле који имају пораст од 11 ºЦ или су изнад 49 ºЦ треба одмах осушити како би се избегла могућност већег губитка.

Неколико варијабли утиче на квалитет семена и влакана током складиштења семена памука. Садржај влаге је најважнији. Остале варијабле укључују дужину складиштења, количину страних материја са високом влагом, варијације у садржају влаге у читавој ускладиштеној маси, почетну температуру семенског памука, температуру семенског памука током складиштења, временске факторе током складиштења (температура, релативна влажност, падавине ) и заштиту памука од кише и влажне земље. Жутило се убрзава на високим температурама. Важни су и пораст температуре и максимална температура. Пораст температуре је директно повезан са топлотом коју ствара биолошка активност.

Процес гњечења

Годишње се широм света произведе око 80 милиона бала памука, од чега око 20 милиона производи око 1,300 џинова у Сједињеним Државама. Основна функција џина за памук је да одвоји влакно од семена, али џин такође мора бити опремљен да уклони велики проценат страних материја из памука што би значајно умањило вредност очишћеног влакна. Прерађивач мора имати два циља: (1) да произведе влакно задовољавајућег квалитета за тржиште узгајивача и (2) да оплемени памук уз минимално смањење квалитета предења влакана, како би памук задовољио захтеве својих крајњих корисника, тј. спинера и потрошача. Сходно томе, очување квалитета током млаћења захтева правилан избор и рад сваке машине у систему за млевење. Механичко руковање и сушење могу променити природне карактеристике квалитета памука. У најбољем случају, прерађивач може само да сачува карактеристике квалитета својствене памуку када уђе у џин. Следећи параграфи укратко говоре о функцији главне механичке опреме и процеса у џину.

Машине за семе-памук

Памук се транспортује из приколице или модула у замку за зелене куглице у џину, где се уклањају зелене куглице, камење и друге тешке стране материје. Аутоматска контрола додавања обезбеђује равномеран, добро распршен проток памука тако да ће систем за чишћење и сушење џина радити ефикасније. Памук који није добро распршен може да путује кроз систем за сушење у грудвицама, а осушиће се само површина тог памука.

У првој фази сушења, загрејани ваздух преноси памук кроз полице у трајању од 10 до 15 секунди. Температура ваздуха за транспорт се регулише да би се контролисала количина сушења. Да би се спречило оштећење влакана, температура којој је памук изложен током нормалног рада никада не би требало да пређе 177 ºЦ. Температуре изнад 150 ºЦ могу изазвати трајне физичке промене на памучним влакнима. Сензори температуре сушара треба да буду лоцирани што је могуће ближе месту где се памук и загрејани ваздух спајају. Ако се температурни сензор налази близу излаза из сушаре у торњу, температура мешавине би заправо могла бити 55 до 110 ºЦ виша од температуре на доњем сензору. Пад температуре низводно је резултат расхладног ефекта испаравања и губитка топлоте кроз зидове машина и цевовода. Сушење се наставља док топли ваздух помера семенски памук до чистача цилиндара, који се састоји од 6 или 7 обртних цилиндара са шиљцима који се ротирају брзином од 400 до 500 обртаја у минути. Ови цилиндри рибају памук преко низа решеткастих шипки или сита, узбуркавају памук и дозвољавају финим страним материјалима, као што су лишће, смеће и прљавштина, да прођу кроз отворе за одлагање. Средства за чишћење цилиндара разбијају велике намоте и генерално кондиционирају памук за додатно чишћење и сушење. Уобичајене су стопе обраде од око 6 бала на сат по метру дужине цилиндра.

Машина за штапиће уклања веће стране материје, као што су борови и штапићи, са памука. Машине за штапове користе центрифугалну силу коју стварају цилиндри тестере који се ротирају брзином од 300 до 400 обртаја у минути да би „скинули“ страни материјал док тестера држи влакно. Стране материје које су окачене са рекуператора улазе у систем за руковање отпадом. Уобичајене су брзине обраде од 4.9 до 6.6 бала/х/м дужине цилиндра.

Одвајање (одвајање семена влакана)

Након што прође још једну фазу сушења и чишћења цилиндра, памук се транспортером-дистрибутером дистрибуира до сваког постоља за џин. Смештен изнад постоља за џин, екстрактор-улагач равномерно мери памук на постоље за џин по контролисаним брзинама и чисти памук за семе као секундарну функцију. Садржај влаге у памучним влакнима на кецељи за извлачење и хранилицу је критичан. Влага мора бити довољно ниска да се стране материје могу лако уклонити у постољу за џин. Међутим, влага не сме бити тако ниска (испод 5%) да би дошло до ломљења појединачних влакана док се одвајају од семена. Ово ломљење узрокује значајно смањење и дужине влакана и излазности влакана. Са становишта квалитета, памук са већим садржајем кратких влакана ствара вишак отпада у фабрици текстила и мање је пожељан. Прекомерно ломљење влакана може се избећи одржавањем влажности влакана од 6 до 7% на кецељи за извлачење и убацивање.

У уобичајеној употреби су две врсте џинова — џин за тестере и џин за ваљак. Године 1794. Ели Витни је изумео џин који уклања влакна из семена помоћу шиљака или тестера на цилиндру. Године 1796, Хенри Огден Холмс је изумео џин који има тестере и ребра; овај џин је заменио Витнијев џин и учинио џинирање континуираним процесом, а не серијским процесом. Памук (обично Госсипиум хирсутум) улази у сталак за гин тестере кроз предњи део трупа. Тестере хватају памук и провлаче га кроз широко размакнута ребра позната као ребра љуске. Праменови памука се извлаче са ребара трупа на дно кутије за ролне. Стварни процес оплемењивања – одвајање влакана и семена – одвија се у ролној кутији на постољу за џин. Дејство очишћења је узроковано скупом тестера који се ротирају између ребара за млевење. Зупци тестере пролазе између ребара на месту гњечења. Овде је предња ивица зубаца приближно паралелна са ребром, а зупци извлаче влакна из семена, која су превелика да прођу између ребара. Оплемењивање по стопама које су веће од оних које препоручује произвођач може довести до смањења квалитета влакана, оштећења семена и гушења. Брзине тестере за џин су такође важне. Велике брзине имају тенденцију да повећају оштећење влакана током млаћења.

Џинови типа ваљка су били прва механички потпомогнута средства за одвајање екстра дугачког памука (Госсипиум барбаденсе) влакно из семена. Чурка џин, који је непознатог порекла, састојао се од два тврда ваљка који су трчали заједно истом брзином површине, хватајући влакно из семена и производећи око 1 кг влакана дневно. Године 1840. Фонес МцЦартхи је изумео ефикаснији џин за ваљање који се састојао од ваљка за чишћење коже, стационарног ножа који је чврсто држан уз ваљак и ножа са повратним покретом који је извлачио семе из влакана док су влакно држали ваљак и стационарни нож. Крајем 1950-их, Југозападна истраживачка лабораторија за пречишћавање памука, амерички произвођачи џина и приватне прерађивачке воде, развила је Југозападна истраживачка лабораторија Службе за пољопривредна истраживања Министарства пољопривреде САД-а (УСДА). Овај џин је тренутно једини џин типа ваљка који се користи у Сједињеним Државама.

Чишћење длачица

Памук се преноси из штанда за џин кроз канале за влакна до кондензатора и поново се формира у бат. Бата ​​се уклања из бубња кондензатора и убацује у чистач влакана типа тестере. Унутар чистача длачица, памук пролази кроз ваљке за увлачење и преко плоче за увлачење, која наноси влакна на тестеру за чишћење длачица. Тестера носи памук испод решеткастих шипки, које су потпомогнуте центрифугалном силом и уклањају незрело семе и стране материје. Важно је да размак између врхова тестере и решеткастих шипки буде правилно подешен. Решетке морају бити равне са оштром предњом ивицом како би се избегло смањење ефикасности чишћења и повећање губитка влакана. Повећање протока чистача длачица изнад препоручене количине од произвођача ће смањити ефикасност чишћења и повећати губитак добрих влакана. Ваљкасти памук се обично чисти неагресивним средствима за чишћење без тестера како би се минимизирало оштећење влакана.

Средства за чишћење длачица могу побољшати квалитет памука уклањањем страних материја. У неким случајевима, средства за чишћење длачица могу побољшати боју памука са благим мрљама мешањем да би се добило бело. Они такође могу побољшати степен боје пегавог памука до светле пегаве или можда беле боје.

паковање

Очишћени памук се компримује у бале, које се затим морају покрити да би се заштитиле од контаминације током транспорта и складиштења. Израђују се три врсте бала: модификоване равне, компресоване универзалне густине и џин универзалне густине. Ове бале се пакују у густинама од 224 и 449 кг/м³ за модификоване равне бале и бале универзалне густине, респективно. У већини гинова памук се пакује у „двоструку” пресу при чему се влакна иницијално сабијају у једној прес кутији механичким или хидрауличним трампером; затим се кутија за пресовање ротира, а влакна се даље компресују на око 320 или 641 кг/м³ модификованим равним или џин пресама универзалне густине, респективно. Модификоване равне бале се поново компресују како би постале компресоване бале универзалне густине у каснијој операцији како би се постигле оптималне возне стопе. Године 1995. око 98% бала у Сједињеним Државама биле су бале универзалне густине џин.

Квалитет влакана

На квалитет памука утиче сваки производни корак, укључујући одабир сорте, жетву и прашину. Одређене карактеристике квалитета су под великим утицајем генетике, док су друге углавном условљене условима животне средине или праксама жетве и пражњења. Проблеми током било ког корака производње или прераде могу проузроковати неповратну штету квалитету влакана и смањити профит како произвођача тако и произвођача текстила.

Квалитет влакана је највиши оног дана када се памучна кутија отвори. Атмосферске утицаје, механичка жетва, руковање, млевење и производња могу да умање природни квалитет. Много је фактора који указују на укупан квалитет памучних влакана. Најважније су чврстоћа, дужина влакана, садржај кратких влакана (влакна краћа од 1.27 цм), уједначеност дужине, зрелост, финоћа, садржај смећа, боја, фрагменти омотача семена и садржај непа, и лепљивост. Тржиште генерално препознаје ове факторе иако се сви не мере на свакој бали.

Процес оплемењивања може значајно утицати на дужину влакана, уједначеност и садржај фрагмената омотача, смећа, кратких влакана и непа. Две праксе млевења које имају највећи утицај на квалитет су регулација влажности влакана током млаћења и чишћења и степена коришћеног чишћења влакана типа тестере.

Препоручени опсег влажности влакана за млевење је 6 до 7%. Средства за чишћење џина уклањају више смећа при ниској влажности, али не без већег оштећења влакана. Већа влажност влакана чува дужину влакана, али доводи до проблема са одстрањивањем и лошим чишћењем, као што је илустровано на слици 1. Ако се сушење повећа да би се побољшало уклањање смећа, квалитет пређе је смањен. Иако се изглед предива побољшава сушењем до одређене тачке, због повећаног уклањања страних материја, ефекат повећаног садржаја кратких влакана надмашује предности уклањања страних материја.

Слика 1. Компромис при чишћењу памука за чишћење влажним

Чишћење мало мења праву боју влакана, али чешљање влакана и уклањање смећа мењају уочену боју. Чишћење влакана понекад може мешати влакна тако да се мање бала класификује као пегаво или светло пегаво. Дробљење не утиче на финоћу и зрелост. Сваки механички или пнеуматски уређај који се користи током чишћења и одстрањивања повећава садржај непа, али најизраженији утицај имају чистачи влакана. На број фрагмената омотача семена утиче стање семена и деловање оплемењивања. Средства за чишћење длачица смањују величину, али не и број фрагмената. Чврстоћа предива, изглед предива и ломљење краја су три важна елемента квалитета предења. На све утиче уједначеност дужине и, према томе, удео кратких или поломљених влакана. Ова три елемента се обично најбоље чувају када се памук пречишћава са минималним машинама за сушење и чишћење.

Препоруке за редослед и количину машина за џин за сушење и чишћење памука са вретена осмишљене су да би се постигла задовољавајућа вредност бале и да би се очувао инхерентни квалитет памука. Они су углавном праћени и тиме потврђени у америчкој памучној индустрији већ неколико деценија. Препоруке узимају у обзир премије и попусте маркетиншког система, као и ефикасност чишћења и оштећења влакана која су резултат разних машина за џин. Нека одступања од ових препорука су неопходна за посебне услове жетве.

Када се машине за џин користе у препорученом редоследу, 75 до 85% страних материја се обично уклања из памука. Нажалост, ова машина уклања и мале количине квалитетног памука у процесу уклањања страних материја, тако да се количина тржишног памука смањује током чишћења. Чишћење памука је стога компромис између нивоа страних материја и губитка и оштећења влакана.

Забринутост за безбедност и здравље

Индустрија пречишћавања памука, као и друге прерађивачке индустрије, има много опасности. Подаци из захтева за одштету радника указују да је највећи број повреда на шаци/прстима, затим на леђима/кичми, оку, стопалу/прстима, рукама/рамена, ногама, трупу и глави. Иако је индустрија била активна у смањењу опасности и образовању о безбедности, безбедност џина остаје главна брига. Разлози за забринутост су велика учесталост несрећа и одштетних захтева радника, велики број изгубљених радних дана и тежина несрећа. Укупни економски трошкови за повреде џина и здравствене поремећаје укључују директне трошкове (медицинске и друге надокнаде) и индиректне трошкове (време изгубљено на послу, застоји, губитак зараде, веће трошкове осигурања за обештећење радника, губитак продуктивности и многе друге факторе губитка ). Директне трошкове је лакше одредити и много јефтиније од индиректних трошкова.

Многи међународни прописи о безбедности и здрављу који утичу на пречишћавање памука потичу из америчког законодавства којим управљају Управа за безбедност и здравље на раду (ОСХА) и Агенција за заштиту животне средине (ЕПА), која објављује прописе о пестицидима.

Други пољопривредни прописи се такође могу применити на џин, укључујући захтеве за амблеме возила која се споро крећу на приколицама/тракторима који раде на јавним путевима, одредбе за заштитне конструкције на тракторима којима управљају запослени и одредбе за одговарајуће стамбене објекте за привремени рад. Док се џинови сматрају пољопривредним предузећима и нису посебно покривени многим прописима, џинови ће вероватно желети да се придржавају других прописа, као што су ОСХА-и „Стандарди за општу индустрију, део 1910“. Постоје три специфична ОСХА стандарда које би чистачи требало да узму у обзир: они за пожарне и друге планове за ванредне ситуације (29 ЦФР 1910.38а), излазе (29 ЦФР 1910.35-40) и изложеност буци на раду (29 ЦФР 1910.95). Главни захтеви за излаз су дати у 29 ЦФР 1910.36 и 29 ЦФР 1910.37. У другим земљама, где су пољопривредни радници укључени у обавезну покривеност, таква усклађеност ће бити обавезна. Усклађеност са буком и другим стандардима безбедности и здравља је дискутована на другом месту у овом делу Енцицлопаедиа.

Учешће запослених у програмима безбедности

Најефикаснији програми контроле губитака су они у којима менаџмент мотивише запослене да буду свесни безбедности. Ова мотивација се може постићи успостављањем безбедносне политике која укључује запослене у сваки елемент програма, учешћем у безбедносној обуци, давањем доброг примера и пружањем одговарајућих подстицаја запосленима.

Поремећаји здравља на раду се смањују тако што се захтева да се ЛЗО користи у одређеним областима и да се запослени придржавају прихватљивих радних пракси. ЛЗО за слух (утикачи или муфови) и респираторну (маска за прашину) ЛЗО треба користити кад год се ради у подручјима са високим нивоом буке или прашине. Неки људи су подложнији буци и респираторним проблемима од других, па чак и са ЛЗО треба да буду прераспоређени на радна места са нижим нивоом буке или прашине. Опасности по здравље повезане са подизањем тешких терета и прекомерном топлотом могу се решити обуком, употребом опреме за руковање материјалима, одговарајућом одећом, вентилацијом и паузама од врућине.

Све особе током операције џина морају бити укључене у безбедност џина. Сигурна радна атмосфера се може успоставити када су сви мотивисани да у потпуности учествују у програму контроле губитака.

Назад