موضوع مقاله: پنبه | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # پنبه | مقدمه: پنبه تشکیل‌شده از الیافی نرم و پف‌دار است که درون کپسولی به دور تخم‌های گیاه پنبه می‌روید. | ## بخش 1: پنبه | این الیاف از سلولز تشکیل شده‌اند و به دلیل ویژگی پوشانندگی، می‌توانند تخم‌های گیاه را با خود به مناطق دور ببرند و به گسترش گیاه کمک کنند. گیاه پنبه بومی مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری سراسر جهان شامل قاره آمریکا، آفریقا، و هند است. بیشترین تنوع پنبه‌های وحشی نخست در مکزیک، و سپس در استرالیا و آفریقا یافت می‌شود. بخش‌هایی از الیاف پنبه در کاوش‌های باستان‌شناسانه مربوط به ۵۰۰۰ سال پیش از میلاد در مکزیک و تمدن دره سند (پاکستان امروزی) پیدا شده‌اند. این محصول که به دلیل مبادلات وسیع تجاری اش «طلای سفید» لقب گرفته است از اهمیت اقتصادی فراوانی برخوردار است. برای این منظور، الیاف آن را به شکل گسترده و رشته رشته درمی‌آورند تا دراز و پیچیده در هم شوند. اگرچه این روش از دیرباز تاکنون مرسوم بوده است، این تنها اختراع پنبه‌ریسی بود که هزینه تولید پارچه از این راه را پایین آورد و باعث بهره‌گیری گسترده از پنبه شد به گونه‌ای که امروزه پرکاربردترین الیاف به کار رفته در صنعت پوشاک است. هم‌اکنون هند با تولید بیش از ۶ میلیون تن پنبه در سال بزرگ‌ترین تولیدکننده پنبه در جهان است و پس از آن چین و ایالات متحده آمریکا با اختلاف زیاد از سایر کشورها در جایگاه دوم و سوم قرار دارند. استفاده‌هایی مانند پارچه‌های پنبه‌ای، جوراب، لباس زیر، لباس کودک، حوله‌ها، پارچه‌های مخملی، کلاه خواب و … نخ مورد استفاده در قلاب‌بافی و بافندگی نیز اغلب از جنس پنبه است. همچنین می‌توان برخی دیگر از الیاف را با پنبه مخلوط کرد و به این ترتیب خواص مورد نیاز دیگری به منسوج اضافه نمود. به عنوان نمونه مخلوط ابریشم مصنوعی با پنبه یا مخلوط الیاف مصنوعی مانند پلی‌استر با پنبه. همچنین می‌توان نخ پنبه‌ای را با نخ کشیده شده مخلوط کرد و پارچه‌های کشباف مورد نیاز برای لباس‌هایی مانند شلوار جین و لباس‌های کشی تولید کرد. علاوه بر صنعت نساجی، پنبه در تورهای ماهی‌گیری، صافی قهوه و چای، مواد منفجره (نیتروسلولز)، کاغذ و صحافی … استفاده می‌شود. از پنبه‌دانهٔ باقی‌مانده نیز می‌توان برای تولید روغن (پس از پالایش) مانند هر روغن دیگری استفاده کرد. | ## بخش 2: پنبه | از گذشته تاکنون از الیاف پنبه بسته به کاربرد برای تولید نخ و پارچه استفاده می‌شود. این الیاف به دلیل جذب رطوبت مناسب، راحتی پوشش و در دسترس بودن به‌طور گسترده و در بخش‌های مختلف و به شکل‌های گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند. مانند لباس کودکان، لباس زیر، دستمال کاغذی و لوازم بهداشتی، پانسمان‌ها، شلوار جین، کلاه خواب، حوله و … و به شکل بی بافت یا بافته شده است. در پنبه علاوه بر سلولز (به مقدار حدوداً بیشتر از ۹۵ درصد) مقداری وکس، پکتین، پکتوز، اسید پکتیک، رنگدانه یا پیگمنت و… وجود دارد مولکول‌های سلولز پنبه که تحت عملیات مکانیکی و شیمیایی قبلی قرار نگرفته باشد، از پلیمرهای خطی که حاوی حداقل ۵۰۰۰ واحد انیدروگلوکز می‌باشند، تشکیل می‌گردد. معمولاً این مولکول‌ها در حالت جامد به شکل صفحات مسطح می‌باشند و در حضور آب این صفحات به‌طور منظم به هم چسبیده می‌باشند؛ ولی در بعضی مواقع برخی از آن‌ها از این حالت مسطح (Flat form) تبعیت نمی‌کند و خمش‌های مولکولی (Chain folding) در بعضی از الیاف سلولزی مشاهده می‌گردد. مطالعات به‌وسیلهٔ جذب نور ماورا قرمز (Infra red) نشان می‌دهد که اغلب گروه‌های هیدروکسیل با یکدیگر پیوند هیدروژنی برقرار می‌سازند. اخیراً با روش سانتریفیوژ تعداد ۱۰۰۰۰ واحد گلوکز که وزن مولکولی ۱۵۸۰۰۰۰ را نشان می‌دهد، برای سلولز پنبه ارائه شده است. زمانیکه لیف متورم می‌گردد، تودهٔ سلولز یعنی دیوار ثانویه و فیبریل‌های آن‌ها تحت زاویه ۲۰ تا ۲۵ درجه نسبت به محور لیف قرار دارند. سطح مقطع و تصویر طولی لیف پنبه در زیر میکروسکوپ نوری، حالت لوبیایی شکل دارد و مغز لیف یا لومن به صورت خطی دیده می‌شود. به دلیل وجود مقداری پکتوز و رنگدانهٔ طبیعی، همواره پنبهٔ خام به رنگ زرد تمایل دارد. خصوصیات مناسب الیاف پنبه طول متوسط الیاف طبیعی پنبه حدود ۱۴ تا ۳۶ میلی‌متر و قطر آن ۱۵–۲۰ میکرون می‌باشد. پنبه در شرایط استاندارد ۲۲ درجه سانتی گراد و ۷۶ درصد رطوبت نسبی مقدار ۸ درصد رطوبت به خود جذب می‌کند. بزرگ‌ترین فروشندگان پنبه به صورت خام، آمریکا با ۴٫۹ میلیارد دلار و آفریقا با ۲٫۱ میلیارد دلار فروش می‌باشند. پنبه یک محصول بسیار مهم در جهان است، اما در بسیاری از کشورهای در حال توسعه، کشاورزان در قبال محصول خود مبلغ کمی دریافت می‌کنند یا برای رقابت با کشورهای توسعه یافته دچار مشکل می‌شوند. | ## بخش 3: پنبه | ۱۰ کشور برتر تولیدکننده پنبه (بر حسب ۱۰۰۰ تن متریک)رتبهکشور۲۰۱۹۱۵٬۷۷۰۲۳٬۹۹۹۳۳٬۵۰۰۴۲٬۷۸۷۵۱٬۶۵۵۶۸۰۶۷۷۱۳۸۴۷۹۹۱۹۸۱۰۱۸۵ پنج صادر کننده عمده پنبه در سال ۲۰۱۹ (۱) هند، (۲) ایالات متحده، (۳) چین، (۴) برزیل و (۵) پاکستان هستند. کشت موفقیت‌آمیز پنبه به دوره طولانی بدون یخبندان، آفتاب فراوان و بارندگی متوسط، معمولاً از ۶۰ تا ۱۲۰ سانتی‌متر نیاز دارد. به‌طور کلی، این شرایط در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری فصلی در نیمکره شمالی و جنوبی تأمین می‌شود، اما بخش بزرگی از پنبه کشت شده امروزی در مناطقی با بارندگی کمتر که آب را از طریق آبیاری به دست می‌آورند، کشت می‌شود. تولید محصول برای یک سال مشخص معمولاً خیلی زود پس از برداشت محصول پاییز قبل آغاز می‌شود. از آنجا که پنبه تا حدی مقاوم در برابر نمک و خشکی است، این امر آن را به یک محصول جذاب برای مناطق خشک و نیمه خشک تبدیل کرده است. به عنوان مثال، روش‌های نادرست کشت و آبیاری در مناطقی از ازبکستان، که پنبه صادرات عمده است، باعث بیابان زایی شده است. در زمان اتحاد جماهیر شوروی، دریای آرال برای آبیاری کشاورزی، عمدتاً برای پنبه، استفاده می‌شد و در حال حاضر شوری خاک به یک مشکل گسترده تبدیل شده است. در ایران ایران از لحاظ اقلیمی محیطی مناسب برای کشت پنبه به‌شمار می‌رود و در سطح ۱۸ استان کشت می‌شود. در سال ۲۰۲۲، ایران حدود ۶۵ هزار تن پنبه تولید داشته و در جایگاه بیست و هفتم دنیا قرار دارد. بیشترین سطح زیر کشت پنبه در خراسان رضوی قرار دارد نزدیک به 60 درصد پنبه کشور در سه استان تولید می شود حسگرهای پوشیدنی از جنس پنبه الیاف پنبه به دلیل ساختار متخلخل و قابلیت جذب بالا، بستر ایده‌آلی برای حسگرهای زیستی هستند. محققان MIT با آغشته کردن الیاف پنبه به نانوذرات طلا و مواد حساس به pH، حسگرهایی ساخته‌اند که می‌توانند سطح گلوکز خون یا تعریق بدن را از طریق لباس اندازه‌گیری کنند. محققان مرکز تحقیقات مواد پیشرفته ژاپن با توسعه فیلترهای هوای مبتنی بر پنبه، راه‌حلی نوین برای مقابله با آلودگی هوای شهری ارائه کرده‌اند. لایه اول که از پنبه خالص ساخته شده، ذرات درشت مانند گرد و غبار و گرده گیاهان را جذب می‌کند. لایه دوم که با نانوذرات نقره پوشانده شده، باکتری‌ها و ویروس‌های موجود در هوا را از بین می‌برد. | ## جمع‌بندی | از سیستم‌های تهویه ساختمان‌های هوشمند گرفته تا فیلترهای قابل حمل در خودروها و حتی ماسک‌های تنفسی پیشرفته.