ВходЛубяные волокна находятся. Значение лубяных и древесных волокон в растении, их расположение, строение и использование в сельском хозяйстве
Лубяными называются волокна, получаемые из лубяного слоя стебля растения. Строение стебля лубяных растений.
Лубяной слой, который является текстильным материалом, состоит из отдельных растительных клеток, вытянутых в длину и заостренных к концам. Клетки, составляющие лубяной слой, называются элементарными волокнами. Эти волокна тесно прижаты друг к другу и соединены в длинные волокнистые пучки, которые проходят вдоль всего стебля. Эти волокнистые пучки составляют техническое волокно, максимальная длина которого соответствует длине стебля растения.
Основным веществом лубяных волокон является целлюлоза, но здесь ее меньше, чем в волокне хлопка. Лубяные волокна содержат больше сопутствующих целлюлозе веществ. Повышенное содержание примесей значительно затрудняет отделку тканей из лубяных волокон. Лигнин обусловливает большее или меньшее одревеснение волокон.
Из всех лубяных волокон лен имеет наибольшее значение для текстильной промышленности.
Лен - однолетнее травянистое растение; две основные ботанические разновидности его: лен-кудряш и лен-долгунец. Последний имеет дает мягкое, тонкое и длинное волокно.
_______________________________
Волокна других лубяных культур имеют такое же строение, как льняное волокно, но отличаются большей толщиной технического волокна и большей жесткостью, так как в них больше лигнина. Для изготовления изделий бытового назначения эти волокна применяют ограниченно, но широко используют для производства изделий технического назначения.
Пенька
Волокна пеньки получают из стеблей конопли - однолетнего растения длина стебля которого 70-250 см.
Пеньку применяют для изготовления крученых изделий (ниток, шпагата, веревок, канатов), а также тарных, мебельных, брезентовых тканей.
Это волокна однолетнего лубяного растения высотой до 3-4 м, про, израстающего в странах с тропическим и субтропическим климатом.
Длина технического волокна джута 2,5 м, оно имеет значительное одревеснение. Волокно джута характеризуется высокой гигроскопичностью (может впитывать до 27% влаги и оставаться на ощупь сухим), поэтому из него изготовляют тару для влагоемких товаров. Основные недостатки джутовых волокон - малая стойкость к действию влаги вследствие небольшой длины (4-6 мм) элементарных волокон и невысокая атмосфероустойчивость из-за значительного содержания лигнина.
Волокно кенафа получают из стеблей однолетнего растения, которое достигает высоты 5 м. Волокно кенафа по свойствам аналогично джутовому и является его полноценным заменителем.
Природные текстильные волокна
животного происхождения
К текстильным волокнам животного происхождения относятся волокна шерсти и натурального шелка. По химическому составу они представляют собой белковые вещества.
Волокно шерсти относится к белковым соединениям типа кератинов. На долю кератина в составе этого волокна приходится 90%. Для кератина шерсти характерно содержание 2-5% серы.
Основные химические свойства волокон шерсти и натурального шелка - относительно высокая устойчивость к действию минеральных кислот и неустойчивость к действию щелочных растворов.
Волокно шерсти является ценным видом текстильного сырья. Для производства текстильных товаров используется шерсть овец (95-97%), а также коз и верблюдов.
Виды шерсти. Для процессов переработки шерсти и свойств получаемых материалов большое значение имеют состав шерсти по типу волоса и ее однородность. Шерсть, состоящая из волокон одного типа (пуха, ости или переходного волоса), называется однородной. Шерсть, содержащая волокна различного типа, носит название неоднородной (смешанной). В зависимости от тонины волокон, составляющих шерстный покров, различают шерсть тонкую, полутонкую, полугрубую и грубую.
Тонкая шерсть - однородная, состоит из волокон пуха с поперечником 15-20 мкм и мелкой равномерной извитостью. Эта шерсть наиболее высококачественная, используют ее для выработки лучших шерстяных тканей.
Полутонкая шерсть может быть однородной и неоднородной, состоит из более толстых волокон пуха и переходного волоса с поперечником 25-35 мкм.
Полугрубая шерсть обычно неоднородная - включает более грубые волокна переходного волоса и тонкие остевые волокна с поперечником 35-40 мкм, разной длины.
Грубая шерсть состоит преимущественно из ости, но неоднородна, может состоять из волокон разного типа в различных соотношениях. Эта шерсть может содержать также мертвый и сухой волос. В поперечнике волокно грубой шерсти составляет более 40 мкм.
Натуральный шелк
Натуральней шелк - ценнейшее текстильное волокно, являющееся продуктом выделения шелкоотделительных желез гусениц шелкопрядов. Наибольшее распространение и ценность имеет шелк тутового шелкопряда. Объем его производства составляет 90% всего мирового производства натурального шелка.
Кроме тутового шелкопряда, разводят дубовый шелкопряд, волокно которого отличается значительной жесткостью, но большей прочностью. Шелковые нити дубового шелкопряда более устойчивы к действию кислот и щелочей, обладают большой упругостью. Коконы дубового шелкопряда содержат 89-90% фиброина и 10-11% сопутствующих веществ, в том числе 5-6% сернцина. Особенность серицина дубового шелкопряда - низкая растворимость в воде. Поэтому коконы трудно разматываются, а некоторые совсем не поддаются размотке. Не поддающиеся размотке коконы с помощью машин расщипывают до образования коротковолокнистой массы, из которой получают пряжу в процессе прядения.
ХИМИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА
Химическими называют волокна, получаемые путем химической переработки природных или синтетических высокомолекулярных соединений.
Для производства химических волокон используют высокомолекулярные соединения, которые имеют сравнительно высокую молекулярную массу, вытянутую форму макромолекул.
Искусственные волокна
К искусственным относятся волокна, получаемые химической переработкой природных высокомолекулярных соединений. Это волокна, вырабатываемые из целлюлозы и ее производных, - вискозное, полинозное, медно-аммиачное, ацетатное, триацетатное и другие, а также из белков - казеиновое и др. Первые три целлюлозные полокна получают на основе гидратцеллюлозы, а ацетатное и триацетатное - на основе эфиров уксусной кислоты и целлюлозы - соответственно диацетилцеллюлозы и триацетилцеллюлозы.
Вискозное волокно
Одно из наиболее распространенных химических волокон. В настоящее время на долю вискозного волокна приходится более 60% общего производства искусственных волокон. Это объясняется тем, что для производства вискозного волокна в качестве основного сырья используют древесную целлюлозу и сравнительно простые химические вещества - едкий натр, сероуглерод, серную кислоту и ее соли. Для выработки целлюлозы применяют преимущественно древесину ели или короткое волокно хлопка. Из хлопковой целлюлозы получают в основном ацетатное, триацетатное и медно-аммиачное волокна.
Полинозное волокно
Представляет собой разновидность вискозного волокна. Такое волокно имеет более однородную и плотную структуру и
значительно большую прочность на разрыв, потеря прочности его мокром состоянии также меньше. Пряжа, полученная из полинозного волокна, почти отличается от пряжи из лучших сортов хлопка.
Кроме вискозного и полинозного волокон в настоящее время вырабатывают следующие модифицированные вискозные волокна: вискозное высокомодульное (ВВМ) , вискозные химически модифицированные волокна, например мтилон В, бактерицидные, маслостойкие и др.
ВВМ волокна
Формуют из вискозы, в состав которой вводят модификаторы (полиэтиленгликоль) для получения однородной структуры. ВВМ волокна имеют лучшие механические свойства, чем вискозные волокна других видов,
Мтилон В
Это химически модифицированное вискозное волокно, представляющее собой привитой сополимер целлюлозы (60-65%) и полиакрилонитрила (35-40%).
Медно-аммиачное волокно
Технологический процесс производства медно-аммиачного волокна аналогичен получению вискозного волокна. Медно-аммиачное волокно очень, тонкое, гладкое, имеет поперечник сравнительно круглой формы. Может выпускаться как в виде нитей непрерывной длины, так и в виде короткого (штапельного) волокна.
См. также `Лубяные волокна` в других словарях
прозенхимные волокна, сильно вытянутые в длину клетки луба (флоэмы) с заострёнными концами. Имеют утолщённую, часто одревесневшую оболочку с щелевидными, реже округлыми простыми порами и узкую полость. Живое содержимое Л. в. после завершения его формирования отмирает. Л. в. защищают элементы мягкого луба от деформации при увеличении диаметра центр, цилиндра стебля и корня, а также служат частью всей опорной системы органа. Л. в. ряда растений широко используют в текст, пром-сти. Особенно ценным сырьём для выработки тканей являются длинные неодревесневшие волокна (напр., льна - дл. до 60 мм, китайской крапивы (рами) - дл. до 300-500 мм и др.). Иногда Л. в. наз. любые волокна, не входящие в состав древесины.
ЛУБЯНЫЕ ВОЛОКНА - лишенные живого содержимого длинные клетки в стеблях растений. Используются для выработки пряжи.
Лубяные Волокна лишенные живого содержимого длинные клетки в стеблях растений. Используются для выработки пряжи.
ЛУБЯНЫЕ ВОЛОКНА
волокна, содержащиеся в стеблях, листьях и оболочке плодов разл. растений и используемые в текст. пром-сти. Различают: тонкие Л. в. (стеблевые) - лён и рами, применяемые для выработки тонких и средних по поверхностной плотности тканей, кручёных нитей и др. изделий; грубые Л. в. (стеблевые) - конопля, джут, кенаф и др., применяемые для выработки грубых тарных тканей и кручёных изделий - шпагатов, верёвок, канатов и т. п.; жёсткие Л. в. (листовые) - абака (текст, банан), агава и др., используемые для изготовления верёвок, канатов и т. п.; плодовые Л. в. - койр, добываемый из нар. покрова скорлупы орехов кокосовой пальмы и используемый для изготовления верёвок, мор. канатов, циновок, плетёных изделий.
ЛУБЯНЫЕ ВОЛОКНА
- склеренхимные волокна, образующиеся в коре из флоэмных элементов осевых органов растения в виде тяжей или цилиндра. Каждый тяж представляет собой группу отдельных лубяных клеток, обладающих высокими механическими свойствами, предопределяющими прочность коровой части стебля.
Словарь ботанических терминов. - Киев: Наукова Думка . Под общей редакцией д.б.н. И.А. Дудки . 1984 .
Лубяные волокна , сильно удлинённые [удлиненные] прозенхимные клетки механич. ткани, разновидность склеренхимы. Ср. дл. Л. в. 1 - 2 мм (первичные Л. в., возникающие из прокамбия, 20 - 400 мм, вторичные - камбиального происхождения - короче). Для Л. в. характерны утолщённые [утолщенные], часто слоистые стенки (гл. обр. из целлюлозы), простые поры и очень узкие клеточные полости. Технич. Л. в. состоят из слипшихся между собой элементарных волокон. Л. в. одних р-ний (лён [лен], рами и др.) тонкие, гибкие, мало одревесневшие, других (кенаф, джут и др.) - грубые, толстостенные, сильно одревесневшие.
ЛУБЯНЫЕ ВОЛОКНА
лишённые живого содержимого длинные клетки в стеблях р-ний. Используются для выработки пряжи.
Лубяные волокна
Термин этот употребляется в двух различных значениях. С одной стороны, так называют механические волокна, принадлежащие лубяной части сосудисто-волокнистых пучков; с другой стороны, Л. волокнами часто называют сходные с первыми механические волокна, где бы они ни находились. Л. волокна за немногими исключениями принадлежат к числу типичных прозенхимных клеток; поперечная перегородка между двумя молодыми клетками, которые далее превратятся в Л. волокна, вначале проходит перпендикулярно их продольным стенкам; далее, благодаря своеобразному росту, эта перегородка становится косой, а самые клетки на концах приостренными. В некоторых случаях (Габерландт) был констатирован верхушечный рост молодых Л. волокон, при чем они внедряются между другими клетками. Л. волокна принадлежат... Лубяные волокна
волокна, содержащиеся в стеблях наземных семенных растений; лишённые живого содержимого длинные прозенхимные клетки. Стенки Л. в. - сильно и равномерно утолщённые, часто с хорошо выраженной слоистостью, с простыми порами и очень узкой клеточной полостью. Средняя длина Л. в. 1-2 мм
, однако первичные Л. в., возникающие из прокамбия, большей частью длиннее (20-400 мм
), а вторичные (камбиального происхождения) - короче. У многих растений стенки Л. в. пропитаны Лигнином; у некоторых же растений оболочки Л. в. состоят почти сплошь из целлюлозы (См. Целлюлоза), обладают эластичностью и большой прочностью. Технические Л. в., получаемые путём первичной обработки лубяных культур, широко используются в текстильной промышленности для выработки пряжи. Различают Л. в...
Почти всех высших растений .
По сравнению с колленхимой склеренхимные волокна отличаются большей упругостью , равной 15-20 кг/мм², тогда как у колленхимы она составляет не более 10-12 кг/мм². Наличие склеренхимы даёт возможность органам растения противостоять нагрузкам, которые возникают в результате изгиба или под воздействием массы самого растения.
Разновидности [ | ]
Разделение по происхождению [ | ]
По происхождению различают первичную и вторичную склеренхиму.
Разделение по расположению [ | ]
В зависимости от расположения в теле растения и функциональных особенностей волокна склеренхимы разделяют на две группы:
Древесинные волокна [ | ]
Древесинные (ксилемные) волокна, или либриформ, входят в состав проводящей ткани ксилемы. Формируются камбием . Одревесневшие оболочки этой ткани снабжены простыми порами с щелевидными очертаниями. Либриформ называют многофункциональной тканью, что связано с изменчивостью морфоструктуры волокон. Встречаются переходные элементы между клетками либриформа и водопроводящими элементами, в этом случае клетки либриформа принимают участие в транспортировке воды. Также наблюдаются переходные формы между клетками либриформа и древесинной паренхимой, тогда клетки волокон сохраняют живое содержимое, в таких клетках запасаются крахмал и другие органические вещества. В эволюционном плане волокна либриформа произошли из элементов ксилемы (трахеид), в которых функция проведения воды сочетается с опорной функцией. Волокна либриформа значительно короче лубяных волокон (не более 2 мм).
Клетки либриформа очень прочны, но почти неэластичны. Главная его функция - опора для водопроводящих элементов и для всего растения. Этот тип склеренхимы широко распространён среди высших растений. У лиственных деревьев либриформ занимает значительную часть древесины, особенно в тех её массивах, которые сформировались во второй половине вегетационного периода . Иногда склеренхима формируется перициклом, и в этом случае волокна называют перициклическими. Они долго сохраняют целлюлозные стенки, редко одревесневают.
Лубяные волокна [ | ]
Расположены обычно в коровой части осевого органа, во флоэме , они встречаются в коре стебля и корня , а также в листовых черешках и пластинках, в цветоножках , плодоножках , реже плодах. Чаще они формируются в стеблях травянистых растений, но у многих пальм образуются в листьях. Клетки лубяных волокон длинные, толстостенные. Длина их колеблется от 40 до 60 мм, у китайской крапивы рами от 350 до 500 мм. В целом волокна насыщены цитоплазмой , в ней содержатся единичные мелкие хлоропласты , часто с крахмальными зёрнами. Число митохондрий значительно больше, чем хлоропластов. Характерная черта молодых волокон - высокоактивный Аппарат Гольджи . У сформировавшихся лубяных волокон протопласт чаще всего отмирает и полость клетки совершенно исчезает.
За счёт интрузивного роста лубяных волокон создаётся исключительная прочность ткани, которая повышается благодаря спиральным расположениям оболочки. Обычно лубяные волокна составляют простую ткань, располагаясь либо более или менее широким поясом, либо отдельными группами, образующими вместе с проводящими тканями сосудисто-волокнистые пучки. У некоторых растений лубяные волокна вкраплены в лубяную паренхиму.
По происхождению лубяные волокна бывают:
- Первичные - образуются перициклом
- Вторичные - образуются камбием
У травянистых двудольных растений преобладают первичные волокна, у древесных - вторичные. Вторичные лубяные волокна намного короче первичных и чаще одревесневают. Крайне редко лубяные волокна развиваются у голосеменных.
Использование [ | ]
Свойства лубяных волокон (прочность, исключительная эластичность, большая длина волокна, отсутствие одревеснения) очень ценны для текстильной промышленности . Особый интерес представляют такие растения, как
Лубяные волокна получают из стеблей, листьев или оболочек плодов растений. Помимо льна широкое распространение получили лубяные волокна: конопляное, джутовое, кокосовое, рами, сизаль, кенаф и др. Наибольшее применение из всех лубяных волокон получило льняное.
Льняные волокна получают из лубяной части стебля.
Характерной особенностью лубяных волокон в отличие от других является то, что они представляют собой пучки волокон, соединенных пектиновыми веществами. При длительном кипячении в мыльно-содовых растворах пектиновые вещества вымываются, и лен делится на отдельные волокна.
Отдельное волокно льна представляет собой одну растительную клетку. Под микроскопом волокно в продольном виде представляет собой цилиндр с коленообразными сдвигами и утолщениями. Стенки волокна толстые, концы острые, в центре волокна - узкий замкнутый канал. Поперечный срез волокна - многоугольник с 5-6 гранями и узкой полостью от канала в центре.
Поверхность волокна более ровная и гладкая, в результате чего льняные ткани меньше, чем хлопчатобумажные, загрязняются и легче отстирываются. Эти свойства льна особенно ценны для бельевых полотен.
Термического разрушения волокна не происходит до температуры 160°С. Химические свойства льняного волокна аналогичны хлопковому, т.е. оно устойчиво к действию щелочей, но не устойчиво к кислотам. В связи с тем, что льняные ткани имеют свой естественный красивый достаточно шелковистый блеск, мерсеризации их не подвергают. Отрицательным свойством льняного волокна является его сильная сминаемость из-за низкой упругости. Волокна льна отбеливаются и окрашиваются, так как имеют более интенсивную природную окраску, толстые стенки и узкий замкнутый канал.
Строение волокон конопли (пеньки) аналогично льняным, но элементарные волокна ее при той же длине более толстые и грубые. Основное применение конопляного волокна (пеньки) - изготовление канатов, технических тканей.
Конопля только недавно стала использоваться дизайнерами для изготовления одежды. Волокна конопли желто-коричневые или коричневые и их трудно отбеливать, но они могут быть выкрашены в яркие или темные цвета. Лучшее конопляное волокно для текстильной промышленности производится в Италии. Внешне и на ощупь конопляный материал очень похож на лен. Конопля отталкивает воду лучше, чем любая другая ткань, однако это свойство не защищает ее от микроорганизмов. Обладает низкими эластичными свойствами. На тепловую обработку и солнечный свет реагирует так же, как хлопок. Легко сминается и его не стоит сильно заглаживать или сминать, так как это отрицательно сказывается на состоянии нити.
Джут - теплолюбивая и влаголюбивая культура семейства липовых. Комплексное волокно джута более тонкое, чем пенька, но более грубое и толстое, чем лен. Джутовое волокно способно впитывать до 27% влаги, оставаясь на ощупь сухим. Основное применение джута - упаковочные ткани и мешки. Однако в последнее время предлагается использовать волокно джута для изготовления тканей общего назначения - портьерных, обивочных и даже бельевых. Особый интерес представляет возможность использования джута для выработки джинсовых тканей. Разработаны смески джута с шерстью, льном, вискозным волокном и даже шелком.
Одним из наиболее модных растительных волокон последних лет является рами. Как и лен, рами относится к тонкостеблевым волокнам, которое получается из стеблей многолетнего субтропического растения семейства крапивных (китайская крапива). Волокно рами - наиболее тонкое из всех лубяных, оно отличается высокими гигроскопическими свойствами. Цвет - белый, нить очень блестящая, как шелк. Волокна рами очень длинные, плохо тянутся, но имеют прекрасные характеристики по износостойкости - в 2 раза лучше, чем льна и в 5 раз лучше хлопка. Хорошо красятся, при этом не теряют свой великолепный шелковый блеск. Прекрасно впитывают влагу и быстро сохнут, устойчивы к микроорганизмам.
Рами используются в смеси с шерстью, с шелковыми волокнами или как заменитель льна. Это недорогое, но очень практичное и красивое натуральное волокно. Недостатки - несколько грубее льна, плохие эластичные свойства. Существенным недостатком рами является возможность аллергических реакций в виде зуда и жжения при контакте с кожей.
Абака (манильская пенька) свое имя берет от названия города - Манила (Филиппинские острова). Получают волокна из листьев текстильного банана. Волокна равномерны по тонине, гигроскопичны, прочны, очень хорошо окрашиваются, но самое главное их преимущество - высокая стойкость к действию погоды и морской воды. Именно поэтому с древнейших времен манильская пенька использовалась для производства канатов, морских парусов и других прочных тканей. В настоящее время абака применяется для выработки грубых и тонких одежных тканей, шляп, ковровых покрытий.
Кокосовые волокна вытягивают из наружного покрытия кокосового ореха. Эти волокна достаточно грубые, жесткие, имеют натуральный коричневый цвет. Используют кокосовые волокна в различных изделиях для придания им повышенной жесткости и износостойкости: в мебельной, автомобильной, обувной промышленности, как настилочный, фильтрационный и изоляционный материал. Кокосовое волокно - лидер в производстве каркасов и ортопедических бес- пружинных матрацев.
Лубяными называют волокна, залегающие в стеблях, листьях или оболочках плодов различных растений. К стеблевым относят лен, рами, пеньку, джут; к листовым –манильскую пеньку, сизаль, генекен и др. Благодаря высокой прочности, гибкости и хорошим сорбционным свойствам наиболее ценным из перечисленных является волокно льна, которое используют для выработки бытовых и технических тканей, а также крученных изделий (высокопрочных). Остальные лубяные волокна являются более прочными, но одновременно и более жесткими и грубыми; используют их главным образом для изготовления обычных канатов, веревок, шпагатов, а также различных видов тарных тканей. Пеньковое волокно иногда используют для изготовления прочных тканей типа парусины и брезента.
Стебель льна, как и у других лубяных растений состоит из различных по своему назначению и строению тканей (рис. 5, а ).
1 – покровная ткань;
2 – коровая паренхима;
3 – волокна льна;
4 – слой камбия;
5 – слой древесины;
6 – сердцевина;
7 – полость стебля
Рис. 5. Поперечный разрез стебля льна (а ) и продольный вид элементарного волокна льна с поперечными сдвигами (б )
Все ткани от покровной до слоя камбия, называют корой стебля, или лубом: все, что находится за камбием, получило общее название древесины.
Волокна льна образуются в паренхиме коры и представляют собой компактные пучки, состоящие из отдельных элементарных волокон, которые равномерно распределены по окружности стебля. В среднем в стебле льна содержится от 350до 650элементарных волокон, образующих 20-30 пучков (с числом элементарных волокон в каждом из них от 15до 24).Волокна склеены в пучки пектиновыми веществами.
Элементарные волокна (средняя длина 10-24мм, поперечник 12-20 мкм) имеют сильно вытянутую веретенообразную форму с закрытыми заостренными концами. Каждое волокно имеет посередине узкий канал (рис. 5,б ).
Благодаря последовательному вклиниванию тонких заостренных кончиков одних элементарных волокон в промежутки между другими, технические волокна, выделяемые из стеблей льна, имеют длину 40-125см.
В поперечном сечении элементарные волокна имеют неправильную округлую форму, чаще пятиугольную. Слоистая структура стенок волокна является следствием постепенного (с перерывами) отложения целлюлозы на стенках волокна.
Элементарные волокна льна, так же как и хлопка, имеют слоистое строение. Пучки фибрилл первичной и вторичной стенок расположены спирально под меньшим (8–12°),чем в хлопковом волокне, углом.
Значительно большая ориентация структурных элементов относительно оси в лубяном волокне по сравнению с хлопковым, у которого угол наклона пучков фибрилл составляет 20–40°,частично объясняет более высокую прочность льна и меньшую способность удлиняться при растяжении.
Наличие канала, закрытого с двух сторон, затрудняет крашение льняных тканей.
При воздействии на лен щелочи происходит некоторая потеря (до 15 %)прочности волокна вследствие частичного удаления пектина, в связи с чем изделия изо льна не рекомендуется кипятить в щелочных растворах. Гигроскопичность льна составляет 19–21 %.Характер горения льняного волокна подобен характеру горения хлопка.
Льняное волокно обладает высокой теплопроводностью, поэтому его используют в основном для выработки летних костюмно-плательных тканей. Благодаря высоким гигиеническим свойствам лен используют также для изготовления белья, мужских сорочек, скатертей и полотенец.
Короткое волокно используется для выработки более грубых тканей: холстов, мешочных тканей, парусин и брезентов. Часто используются и смеси льняного волокна с химическими (вискозным, лавсановым).