“強(qiáng)迫”機(jī)器勞動(dòng)細(xì)節(jié)曝光
發(fā)布時(shí)間:2021-03-31
出品:科普中國
制作:陸風(fēng)(中國農(nóng)業(yè)大學(xué))
監(jiān)制:中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心

  近日,某些品牌廠商捏造了“強(qiáng)迫勞動(dòng)”的理由碰瓷新疆棉花。為了辟謠,大家都在網(wǎng)上曬出了新疆機(jī)采棉的壯觀場景。也正是這個(gè)機(jī)會(huì),讓我們更加了解了新疆棉花種植和采摘的機(jī)械化、智能化過程。

  棉花為什么要長出這么多棉絮?采棉機(jī)器在棉花田里“走”一圈,為什么能把棉花摘下來?為什么說新疆的長絨棉是世界頂級(jí)?

棉花長出的棉絮是為了給種子保暖嗎?

  棉花原產(chǎn)于亞熱帶,隸屬于錦葵科棉屬,目前該屬已有50多個(gè)種。棉花開花初期呈現(xiàn)淡黃色或乳白色,轉(zhuǎn)成深紅色后很快凋謝,留下綠色小型的蒴果,稱為棉鈴。

  棉鈴就像裹著嬰兒的襁褓一樣,把棉籽包裹于其中,棉籽上的茸毛從棉籽表皮長出,塞滿棉鈴內(nèi)部。棉鈴逐漸成熟膨大,此時(shí)稱為棉桃,不過一般棉鈴和棉桃并不加以區(qū)分。

  

  我們?nèi)粘Kf的棉花,其實(shí)是棉屬植物種子外側(cè)包裹的纖維。未經(jīng)處理的棉纖維呈現(xiàn)白色或淡黃色,長約24厘米,含纖維素約87-90%。

  棉花纖維對(duì)于棉屬植物的作用,可不僅僅是保護(hù)棉籽這么簡單。和柳絮、楊絮以及蒲公英的絨毛類似,它們是為了植物能夠更順利地借助風(fēng)力播種而進(jìn)化出的特殊形態(tài)。

  棉田中的棉花成熟后,棉桃裂開,露出柔軟的棉花纖維團(tuán)——棉絮。棉絮一旦露出棉桃就需要盡快采棉,否則棉花的品質(zhì)將迅速劣化。因此,曾經(jīng)的棉花采摘季到來時(shí),成百上千的采棉工人就會(huì)奔赴產(chǎn)棉區(qū),親手摘下一朵朵棉桃。

  不過,自從1920年代第一代采棉機(jī)誕生以來,采棉機(jī)也經(jīng)歷了100年的發(fā)展。如今,采棉機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的收割效率超過300名熟練的采棉工,早已是大型棉田收割的不二選擇。

  

  成熟的棉桃和其中的棉絮 

機(jī)械化收割:采棉機(jī)如何瞬間讓棉花變成棉垛

  曾經(jīng)的采棉行業(yè)存在一些痛點(diǎn),無法用機(jī)械進(jìn)行大規(guī)模收割。早期的棉花種植,即使同一片田里,植株開花時(shí)間各有不同,因此只能人力多輪反復(fù)采摘。

  但經(jīng)過農(nóng)業(yè)科學(xué)家的培育,如今的棉花品種在植株高度和開花同步性等方面都比較一致,很適合機(jī)械化收割。

  機(jī)器在棉花田里“走”一遍,棉花就被摘下來了,是怎么做到的?

  采棉機(jī)開過棉田,棉絮帶著干枯的棉鈴?fù)鈿ず鸵徊糠智o稈被卷入采棉機(jī)的進(jìn)料口,進(jìn)料口同時(shí)還充當(dāng)著采棉機(jī)的分揀機(jī)構(gòu)。

  在這里,高速轉(zhuǎn)動(dòng)的采棉滾筒上密布著一排排的錐形鋼刺(摘錠),而且這些鋼刺本身也在高速轉(zhuǎn)動(dòng)。鋼刺表面的倒鉤可以輕易纏住棉絮,讓棉絮穿進(jìn)鋼刺和擋板間的縫隙,而莖稈等雜質(zhì)不容易通過這些狹縫,因此會(huì)被篩除在外。這種像巨型狼牙棒一樣的分揀裝置往往不止一個(gè),經(jīng)過它們的棉桃瞬間就被扯掉“外衣”,纏繞在滾筒和鋼刺上。

  

  采棉機(jī)的進(jìn)料口、采棉滾筒示意圖(圖片來源:參考文獻(xiàn)1

  采棉滾筒的旁邊,布置著一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向恰好和其相反的脫棉盤,脫棉盤一般由橡膠或者樹脂材料制成,有一定的摩擦力,可以將纏繞在采棉滾筒上的棉絮剝離下來。

  之后,一朵朵翻飛的棉絮在氣流的沖擊下飛向位于采棉機(jī)后部的棉箱。棉箱像個(gè)大籠子一樣負(fù)責(zé)收集采好的棉花,當(dāng)棉箱逐漸集滿后,可以將一整箱棉花運(yùn)往負(fù)責(zé)棉花壓縮打包的打包機(jī)。

  近年來,采棉機(jī)進(jìn)一步進(jìn)化,同時(shí)集成了打包機(jī)的功能,可以在收割的同時(shí)完成打包。

  打包好的棉垛會(huì)被采棉機(jī)后部的可開放式料斗緩緩放到棉田上,讓不少網(wǎng)友戲稱其為下蛋式采棉機(jī)。

  打包好的棉垛中含有大量的棉籽和植株碎屑等雜質(zhì),外觀看上去也遠(yuǎn)不是潔白無瑕的形態(tài),這樣的棉花稱為籽棉。到這里,棉花從原料到成衣的旅程才剛剛開始。

  

  新疆產(chǎn)棉區(qū)常用的一種采棉機(jī)(圖片來源:MarcelX42 Wikipedia

新疆長絨棉品質(zhì)上乘 早已實(shí)現(xiàn)智能采摘

  籽棉并非可以直接用來捻線織布,還要通過軋棉機(jī)等裝置進(jìn)行一系列處理,以去除其中的雜質(zhì)并回收棉花籽。

  棉花籽中含有23%的蛋白質(zhì),20%的脂肪和25%的植物纖維。從成分上來說,棉花籽不光是良好的家畜飼料,還能用來榨取食品和化工領(lǐng)域常用的棉籽油。甚至棉籽上纏繞著的短棉纖維,也是貴重的工業(yè)品。棉籽上附著的短纖維稱為短絨,經(jīng)過剝絨工藝后可以將其與棉籽分離。短絨可以用來制造高檔的錢幣用紙、生產(chǎn)電影膠片和軍用無煙火藥等。

  去除了各種雜質(zhì)的籽棉稱為皮棉,然而即便此時(shí)棉花的純凈度仍然不足以進(jìn)行接下來的工藝。因此,皮棉還要經(jīng)過進(jìn)一步的清理、梳棉、練條、粗紡、精仿、繞線等工藝,才能變成可以用來進(jìn)行紡織的棉線。而織布又將是一個(gè)需要多種工藝配合的繁雜過程。制衣廠商在此基礎(chǔ)上制作成衣,才能最終讓一朵棉花完成自己的使命。

  在古代,從種植棉花到收割棉絮再到軋棉除籽,都需要人力和一些簡單的手工工具來完成。而捻制棉線和手工織布則同樣只能借助一些簡單的人力或者畜力機(jī)械,生產(chǎn)效率極為低下。因此,棉布在古代一度是非常貴重的物資,這種局面直到優(yōu)秀的長纖維棉種開始流行后才有所改觀。

  

  去除外側(cè)大部分纖維后的陸地棉種子

 ?。?span lang="zh-Hans">圖片來源:Victor M. Vicente Selvas / wikimedia

  纖維越長、進(jìn)行后繼工序的難度就越低,生產(chǎn)效率就越高。并且、在棉纖維捻制成線的過程中,如果纖維較短則會(huì)出現(xiàn)很多肉眼不易看到的小結(jié)。這樣的小結(jié)越多,生產(chǎn)出的布料表面就會(huì)越粗糙,人的穿著感就會(huì)變差。同時(shí),由于棉線的微觀形態(tài)會(huì)影響最終的棉布外觀,結(jié)節(jié)多的棉布相對(duì)來說光澤感也較差。

  世界各地的主要棉花品種中,新疆長絨棉具有極為上乘的品質(zhì),織成的布匹觸感柔滑、光澤明艷。同時(shí),新疆棉產(chǎn)區(qū)地域遼闊、地勢平坦,適合大型機(jī)械作業(yè)。如今,新疆的棉產(chǎn)區(qū)早已利用無人機(jī)、IT技術(shù)等手段實(shí)現(xiàn)了棉花種植和采摘的智能化,實(shí)現(xiàn)了從勞動(dòng)密集型向科技密集型的轉(zhuǎn)變。

  對(duì)于這些品牌的污蔑,這里想用網(wǎng)友的話來回答:“真不知道是無人機(jī)被強(qiáng)制了還是采棉機(jī)被強(qiáng)制了,我們奴役的是變形金剛嗎?”

  參考文獻(xiàn)

  1. Instruction of JOHN_DEERE_9920-994
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