náhled|Otevřená tobolka se zralou bavlnou Bavlna je jemná bílá substance sestávající z vláken získávaných ze semen rostlin, které patří k rodu Gossypium (bavlník). Využívá se především pro výrobu oděvů a textilií.
Na začátku 21. století se bavlna podílela cca třetinou na světové spotřebě textilních vláken, bavlnou se zabývá (od pěstování bavlníku až po obchod s bavlněnými výrobky) asi 200 milionů lidí.Denninger/Giese: Textil- und Modelexikon, Deutscher Fachverlag Frankfurt/Main 2006, , str. 52-59
Z historie bavlny Podle dosavadních poznatků se pěstoval bavlník na textilní vlákno už před několika tisíci lety, jak o tom svědčí nálezy ze 4. tisíciletí př. n. l. v Pákistánu, nebo 7000 let staré textilie z Egypta nebo z Mexika. Systematické pěstování bavlníku za účelem prodeje vláken bavlny začalo v Egyptě, v Indii a v Peru.Cotton Trading Manual, Elsevier 2005, Ze 7. století před n. l. pochází asi nejstarší písemná zmínka o exportu bavlny – z Indie do (dnešního) Iráku. Do Evropy se prodala první bavlna asi o 200 let později a do Číny v 6. století n. l.Riello: Cotton The Fabric that Made the Modern World, Cambridge University Press 2013,
Až do konce 18. století neexistovaly ani o pěstování ani o spotřebě bavlny žádné souhrnné údaje. Z jednotlivých základních informací se dá jen velmi zhruba odvodit, že spotřeba (ručně) spřádané bavlny nepřesáhla několik tisíc ročních tun. Podíl bavlny na celkové spotřebě textilních vláken nepřesahoval 5 % (vlna 77 %, len a konopí 18 %). Teprve po zavedení strojní výroby příze a s vynálezem vyzrňovacího stroje došlo ke značnému nárůstu spotřeby bavlny. V Anglii byla v roce 1771 uvedena do provozu první průmyslová přádelna bavlny na světě, první továrnu tohoto druhu ve střední Evropě postavil v roce 1797 Rakušan Leitenberger ve Verneřicích (okres Děčín).Seibt: Lebensbilder zur Geschichte der böhmischen Länder, Band 4, Oldenbourg Verlag 1981, , str. 102
Od roku 1791 do konce 20. století se zvýšila celosvětová spotřeba z 213 000 tun na téměř stonásobek. Zpracování bavlny se v tomto období, obzvlášť ve 20. století přesunulo z Evropy a USA do Asie: Světový den bavlny Světový den bavlny se slaví 7. října. Tento den byl zahájen v roce 2019. Spotřeba bavlny
RokProducenti (podíl v %)Spotřebitelé (podíl v %)1791 213 Čína (40),nepotvrzený odhad Indie (28), Brazílie (21) Evropa (10), pěstitelské země (90)1882 2 282 USA (56), Indie a Pákistán (20), Čína (11)Anglie (30), ostatní Evropa (24), USA (18) 2001 19 936 Čína (25), USA (21), Indie a Pákistán(21) Čína (27), Indie a Pákistán (24), USA (8)
Ve 2. dekádě 21. století (2011–2015) dosáhla průměrná spotřeba bavlny 26,2 miliony tun ročně a výroba příze se dále přemísťuje do zemí, ze kterých pochází surovina:
Hlavní producenti bavlny (t×10³)PořadíStát201020142020 1 Čína 5,9706,532 5,911 2 Indie 5,683 6,423 6,131 3 USA 3,942 3,553 3,180 4 Pákistán 1,869 2,308 1,202 5 Brazílie 974 1,524 2,757 6 Uzbekistán 1,136 1,052 948 7 Turecko 817 828656 8 Austrálie 387 501 115 9 Argentina 230 205 367 10 Turkmenistán 225 210 168 Svět celkem 22,714 25,234 24,200 Zdroj: UN Food & Agriculture Organization
Pěstování bavlníku Statistika z roku 2015 uvádí 77 států od tropů po nejteplejší oblasti mírného pásu, ve kterých se pěstuje bavlník na asi 2,4 % světové orné půdy. Z cca 50 známých druhů se na začátku 21. století systematicky pěstují k získávání („výrobě“) textilních vláken následující tzv. „kulturní“ druhy:
Bavlník chlupatý (Gosypium hirsutum) se pěstuje jako jednoletý keř. Pochází asi z Mexika, pěstuje se prakticky ve všech zemích dodávajících bavlnu a již od 20. století představuje kolem 90 % celosvětové sklizně.Gillham, Bell, Arin, Matthews, Rumeur, Hearn: Cotton Production for the Next Decade, World Bank Technical Paper Number 287, The World Bank, 1995, , str. 25 Vlákna jsou bílá nebo nažloutlá, s délkou 19–38 mm. Bavlník keřovitý (Gossypium Barbadense) pochází z ostrova Barbados. Dává nejcennější druhy bavlny, které se pěstují zejména v USA, Peru, Egyptě a prodávají např. pod obchodními názvy Pima, Sea Island, Giza aj. Vlákna jsou velmi jemná a dosahují délky od 35 do nejméně 50 mm. Podíl na světové sklizni obnáší asi 8 %, Bavlník bylinný (Gossypium herbaceum) pochází z Indie, pěstuje se hlavně v Indii, Pákistánu a také v jižní Evropě. Vlákna jsou žlutá až nahnědlá s délkou 15–26 mm. Bavlník stromový (Gossypium arboreum) pochází z Afriky, pěstuje se jako víceletý strom v Indii, Číně, v afrických zemích aj. Rostlina dává poměrně hrubá vlákna o délce 22–24 mm.
Vlákna z bylinného a stromového bavlníku se podílejí na celosvětové sklizni cca 2 %.
Vegetační doba K růstu je nutných 150–200 dnů bez mrazu, 10–30 m³ vody na kg vláken. Půda má být málo kyselá až málo alkalická, dobře odvodněná nebo jílovitý písek. Semena se před setím napouštějí protiplísňovými prostředky. Seje se s odstupem 30–40 cm mezi rostlinami a asi 1 m mezi řádky. 10–12 týdnů po vysetí rostlina kvete (asi 48 hodin), vláknina vyzrává 175–225 dnů po vysetí.
Na bavlníku narůstá 5–30 tobolek, v tobolce je až 30 semen, každé je obrostlé až 7000 vlákny. Po sklizni se rostliny odstraní a používají jako hnojivo, příp. jako palivo.
Zavlažování Na začátku 21. století byly asi 3/4 osevních ploch uměle zavlažováno.
Způsoby zavlažování: Více než 95 % plantáží se zavlažuje prostým zatopením, při kterém se však ztrácí 40–60 % vody vypařením. Asi 2 % ploch se zalévá umělým deštěm, dosahuje se až 90% využití vody, metoda však vyžaduje nákladné investice. Odměřováním vody na zalévání po kapkách se dosáhne až 98% využití, je to drahá metoda používaná jen na 1 % ploch.
Zavodňování plantáží vede v mnoha regionech k vysychání vodních zdrojů a k zasolení půdy.
Náklady na pěstování Během růstu bavlníku se vynakládá při konvenčních metodách pěstování asi 620 pracovních hodin/ha a při plné modernizaci 70–125 h/ha.
Spotřeba chemikálií na tunu bavlny: 400 kg hnojiv 40 kg insekticidů 1,2 kg prostředků na opadání listů (před sklizní)
Snížení výnosu vlivem škůdců se odhaduje na 34 %, z toho 16 % hmyzem, 12 % nemocemi a 6 % plevelem.
Státní podpora pěstitelům bavlny. V období 2002/2003 obnášela v celosvětovém průměru 0,17 US$/kg, z toho např.: Čína 0,07 – Egypt 0,05 – Mali 0,03 – USA 0,26 – Řecko 0,92 – Španělsko 1,12.
Geneticky modifikovaná semena bavlníku V roce 2017 se pěstovala geneticky modifikovaná, zvaná také hybridní nebo Bt-bavlna ve světě na 24 milionech hektarů tj. cca 80 % osevní plochy. Z toho bylo rezistentní: proti hmyzu 75 %, proti hmyzu a herbicidům 22 % a jen proti herbicidům 3 %.Veit: Fibers, Springer Nature 2022, ISBN 978-3-031-15309-9, str. 177 a 179
Pěstování semen je kontrolováno skoro všude (až na USA a Turecko) státními institucemi. Ve 3. dekádě 21. století se na celosvětové roční produkci 42 milionů tun podílela hybridní semena cca 75 %. Spotřeba hybridních semen se kalkuluje s 10–12 kg/ha za cenu 100–200 USD.
Podle některých průzkumů se dá u geneticky modifikovaných bavlníků snížit spotřeba pesticidů až o 60 %. Odpůrci však poukazují na neúměrně vysoké ceny modifikovaných semen (ceny osiva se zvýšily od roku 1996 do roku 2011 o více než 500 %) a nepředvídatelné následky pro klasickou bavlnu.
Organická bavlna Bavlník se pěstuje bez použití škodlivých chemikálií s cílem ochrany životního prostředí a použití bavlny pro zdravotně zaručeně nezávadné výrobky. Dosud (do roku 2013) se z organické bavlny vyráběly např. textilie pro kojence, produkty pro zdravotnickou potřebu, výplň matrací a také oděvy.
V roce 1991 byly v USA vydány předpisy pro certifikaci organicky produkované bavlny, podle kterých:
půda před nasetím musí 3 roky ležet ladem, nebo se na ní musí organicky pěstovat jiné rostliny než bavlna, nebo se 3 roky po sobě musí pěstovat bavlna organickým způsobem.
Výnos organického bavlníku nepřesahuje polovinu výnosu normálně pěstovaných rostlin, vlákna jsou kratší a mají menší pevnost.
Světová sklizeň organické bavlny dosáhla v roce 2009 rekordního podílu 1 % na celkové produkci. Produkce (vyzrněné) organické bavlny 180 971 tun za období 2017/2018 představovala podíl 0,7 % na světové produkci všech druhů bavlny.
Ekologické aspekty pěstování bavlny Ve srovnání s výrobou důležitých chemických vláken má pěstování bavlny zčásti nepříznivější vliv na využívání přírodních zdrojů a na zatížení životního prostředí:Engelhardt: Schwarzbuch Baumwolle, Deuticke im Paul Zsolnay Verlag, Wien 2012, str. 160–178,
Faktor / Druh vláknaBavlnaPolyesterViskózaSpotřeba vody (m3/t) 5 800 100 400Spotřeba energie (gigajoule/t) 55 95 100Znečištění ovzduší (ekvivalent CO2/t) 2,0 4,1 3,5Relat. znečištění půdy (%) 100 9,2 5,7Potřeba pěstit. plochy (ha/t) 1,3 — 0,7
Sklizeň Celosvětový průměrný výnos se udával za rok 2019 se 765 kg vyzrněné bavlny na hektar půdy.
Protože bavlna nedozrává stejnoměrně, musí se sklízet ve 2–4 etapách. Na začátku 21. století byl u celosvětové sklizně poměr ruční ke strojové sklizni 70/30 %.
Při ručním sběru se počítá s výkonem 20–110 kg nevyzrněné bavlny / pracovní den, což odpovídá zhruba 0,5–3,5 kg vyzrněné bavlny za pracovní hodinu.
Při strojním sběru se kalkuluje (např. v roce 2013) se 110 $/akr, tj. cca 0,30 €/kg. Ke strojové sklizni bavlníku se používá sklízeč bavlny (Cotton Picker) nebo sklízeč tobolek (Stripper).
Vlastnosti vlákna +Složení bavlněného vlákna a jeho doprovodných látekH.-K. Rouette: Handbuch Textilveredelung, Band 1: Ausrüstung, Deutscher Fachverlag, Frankfurt a. Main, 2006, Komponenty Bavlněné vlákno (%) Primární stěna (%) Doprovodnérostlinné látky (%) Celulóza 88–96 52 23–28 Pektiny — 12 — Pentozány — — 5–10 Lignin — — 22–26 Vosky 0,4–1,0 7 5–7Popel 0,7–1,6 14 2,6–2,8 Proteiny 1–2 12 2–4 Vápník 0,1 — 3,7 Magnezium 0,07 — 0,7
+ Fyzikální vlastnosti bavlněného vláknaSpec. hmotnost1,51 g/cm³Pickering (Hrsg.): Properties and performance of natural-fibre composites. Woodhead Publishing, Cambridge 2008, Modul elasticity4,5–11 GPa (za sucha)Bobeth (Hrsg.): Textile Faserstoffe. Springer Verlag, Berlin/ Heidelberg 1993, Délka 15–56 mmTažnost6–10 % (za sucha)Průměr 12–35 µmTepelná vodivost0,54 W/m·K Pevnost v tahu287–800 MPaElektrická vodivost107 Ωcm Spec. pevnost15–55 cN/tex (za sucha) Navlhavost8 %
K dalším vlastnostem patří např. odolnost proti kyselinám, dobré izolační schopnosti, nízká odolnost proti slunečnímu záření a povětrnostním vlivům.Pospíšil a kol.: Příručka textilního odborníka, SNTL Praha 1981, str. 96
Klasifikace (třídění) bavlny Bavlna se lisuje ve vyzrňovacích stanicích do balíků (průměrně cca 200 kg). Z každého balíků se zde odebírají 2 vzorky (2 × cca 120 g), které se manuálně testují a porovnávají s úředními standardy (vzory). Podle výsledku testu se každý balík zařazuje do určité jakostní třídy. Z balíků s vlastnostmi v určitém rozsahu hodnocení se tvoří partie (lot, batch).
Vzorky se testují většinou ve státních zkušebnách, jen menší část světové sklizně bavlny testují soukromí klasifikátoři (Brazílie, Austrálie). Pro rozlišení úrovně kvality vlákna používá (na začátku 21. století) každá větší pěstitelská země své zvláštní klasifikační systémy, méně významné regiony se většinou řídí americkými standardy.
Klasifikace s pomocí elektronických přístrojů
Asi od roku 1960 jsou ve vývoji poloautomatické přístroje, které mohou nahradit práci klasifikátorů. StátDruhy bavlnyMFQIIndieDCH 32257,45SúdánBakarat261,1Čína132302,41USAUBN Pima312,07EgyptGiza 87352,56IndieSuvin355,17EgyptGiza 45411,67
V roce 2014 bylo ve světě instalováno 2300 zařízení High Volume Instrument (HVI), která klasifikují v objektivních číselných hodnotách: délku, stejnoměrnost a rozdělení staplu, zralost, pevnost, barvu, množství a velikost nežádoucích příměsí.
V USA nahradil systém HVI od roku 1991 manuální klasifikaci středněvlákných bavln a podobným způsobem organizuje testování vláken např. Čína, Pákistán, Uzbekistán a další státy. Výrobce HVI udává, že se s pomocí tohoto přístroje klasifikuje (2014) 95 % celosvětové sklizně bavlny.