植物纖維

植物纖維

植物纖維(plantfibre)是廣泛分布在種子植物中的一種厚壁組織。它的細胞細長,兩端尖銳,具有較厚的次生壁,壁上常有單紋孔,成熟時一般沒有活的原生質體。植物纖維是纖維素與各種營養物質結合生成的絲狀或者絮狀物,對於植物具有支撐、連線、包裹、充填等作用,廣泛存在於植物稈莖、根系、果實、果殼中。

基本介紹

  • 中文學名:植物纖維
  • 拉丁學名:plantfibre
  • :真菌界
  • :細胞門
  • :細胞科
  • :細胞生物屬
簡介,存在部位,類型,種類,發育,植物纖維環保材料,作用,材料描述,發展歷史,特點,區別,植物纖維與膳食纖維,植物纖維與動物纖維,

簡介

中國利用植物纖維,特別是苧麻和大麻的歷史很早,在新石器時期的土陶器上已有麻布的印紋。《詩經》中已有漚紵(漚制苧麻)的記載:“東門之地,可以漚紵”(《陳風》)。植物纖維與人類生活的關係極為密切,除了日常生活必需的紡織用品以外,繩索、包裝、編織、紙張、塑膠以及炸藥等,也都需要植物纖維作原料。
植物纖維植物纖維

存在部位

在植物莖桿中,如苧麻大麻亞麻黃麻的草本莖,具特別發達的韌皮纖維束,可用制各種紡織品。這些纖維沒有或很少木質化,稱軟纖維。在有些植物的木本莖中,韌度纖維也很發達,它們是製造特種紙張的優良原料,如桑樹、構樹、青檀等。 葉子纖維主要存在於單子葉植物的葉脈中,細胞壁木質化程度較高,質地堅硬,稱為硬纖維。這類纖維拉力大,耐腐力強,主要用制繩索,或作粗紡之用,如劍麻蕉麻等。
根中纖維一般較少,但有的植物根內纖維也可利用,如馬藺。此外,有些植物果實的果皮中含有纖維,如椰子,或者生長有特殊用途的纖維毛,如吉貝。種子表面生長表皮毛的
突出例子是棉花纖維,其他如木棉、楊柳等種子表面,也都有纖維。一些工業用的植物纖維長度與寬度的比較見表。
植物纖維植物纖維

類型

根據在植物體中分布位置的不同,大致可分為木質部外纖維與木質部纖維兩大類。 木纖維類型結構木質部外纖維,包括韌皮纖維,皮層纖維和圍繞維管束的纖維。這類纖維一般為長紡錘形,兩端尖銳,有的兩端成為鈍形成分叉。細胞壁較厚,相對細胞腔較小。細胞壁具不同程度木質化或完全沒有木質化,初生纖維通常要比次生纖維長。
木質部纖維又稱木纖維,大都有木質化的次生壁,細胞形狀通常也是兩端尖銳,但有各種形狀與紋孔上的變化。這類纖維是木材的重要組成分子之一。
木纖維又可分為兩種類型:①纖維管,由管胞(見木質部)逐漸演
化而來,其細胞壁上有明顯的具緣紋孔。②韌型纖維,由纖維管胞進一步演化的結果,細胞壁更為增厚,壁上的紋孔退化為單紋孔,也有人稱之為木纖維。在某些被子植物(如櫟樹)的木材中,可以看到纖維與管胞之間的一系列過渡類型,即細胞壁厚度逐漸增加,長度減短,壁上的具緣紋孔逐漸簡化為單紋孔等。纖維管胞與韌型纖維,都可能具有橫向隔壁,特稱為分隔纖維。很多植物具有這種結構,如葡萄屬和金絲桃屬。這些分隔纖維可長期保留有原生質體,並有貯藏澱粉、油類和樹脂的作用。
植物纖維植物纖維

種類

種子纖維:是指一些植物種子表皮細胞生長成的單細胞纖維。如棉、木棉。
韌皮纖維:是從一些植物韌皮部取得的單纖維或工藝纖維。如:亞麻、苧麻、黃麻、竹纖維。
葉纖維:是從一些植物的葉子或葉鞘取得的工藝纖維。如:劍麻、蕉麻。
果實纖維:是從一些植物的果實取得的纖維。如:椰子纖維。

發育

植物纖維由不同的分生組織發育形成。木質部與韌皮部的纖維來源於原形成層或形成層。有些纖維則可由基本分生組織發生,這種將來發育成纖維的細胞,很早就停止橫向分裂,而只有縱向伸長。維管束鞘中的纖維,一部分可由原形成層發生,另一部分則由基本分生組織形成。
初生纖維在器官延伸之前便已發生,在周圍的細胞仍在分裂的時候,它們還能繼續引伸到相當的長度。例如苧麻的韌皮纖維可以繼續伸長几個月,最後增加的長度為原來的4、5萬倍,最長可達55厘米。這種細胞的伸長,除與周圍細胞一起增長(協同生長)以外;還有細胞頂端可伸入到周圍細胞之間的生長(侵入生長)。苧麻的纖維停止伸長以後,在發生次生壁的沉積時,纖維的基部可能也有厚的次生壁。但頂端仍有生活的內容物和薄的細胞壁,因此,細胞頂端還可以繼續伸長。
棉纖維是棉花胚珠上表皮細胞伸長的部分。它的發育過程是:當棉花胚珠受精以後,胚珠表皮層上產生纖維的生毛細胞迅速伸長。此後,細胞壁也逐漸增厚,即在初生壁裡面不斷沉積含纖維素的次生壁。接近種子成熟時,原來成管狀的纖維細胞,乾癟變扁,並發生扭曲,細胞壁內殘留的原生質體也變乾沉積。棉鈴開裂以後,纖維細胞死亡,成為銀白色的纖維。
棉纖維是棉花胚珠上表皮細胞伸長的部分棉纖維是棉花胚珠上表皮細胞伸長的部分

植物纖維環保材料

作用

可降解的植物纖維花盆採用植物纖維做主要原料,它的透氣性非常好,有利於花卉的生長。纖維花盆在白天吸收太陽紅外線的能力非常強,這是其他種類花盆所不能的,吸收紅外線的能力強,花盆的溫度會升高,在寒冷的冬天,使用這種花盆更有利於植物生長,並且可以保護植物安全過冬。
植物纖維本身就有花卉生長所需的部分養分,在植物生長的過程中,所含的營養元素可以緩慢的釋放倒泥土裡,供給植物生長。纖維花盆以植物纖維做原料,對身體沒有任何傷害。並且花盆破碎後可以降解,不會對環境造污染。花卉市場上的花盆種類可謂應有盡有,木質花盆、泥制、陶瓷、塑膠花盆。木質花盆輕便,但沒有五顏六色的顏色;泥制花盆透氣性好,但不美觀、重量大,陶瓷花盆美觀華麗,但是易碎、價格高,塑膠花盆輕便,顏色漂亮,但是透氣性不好,植物容易爛根,而且塑膠廢棄後無法處理污染環境。植物纖維花盆是最好的選擇。

材料描述

植物纖維環保材料是利用稻殼稻草麥秸玉米秸稈、棉花稈、木屑、竹屑等農作物秸稈或其它植物的稈莖,先製成10~200目的植物纖維粉料,再用特殊工藝製成混合原料,然後模壓或注塑成型的一種新型環保材料;天然成份可達60~90%以上;可製成一次性餐飲容器具、可控降解容器、工藝品、日用品、建築板材、工業包裝等物品。 原料特點:植物纖維環保材料來源於農作物秸稈和快速再生植物,是
自然界中取之不盡用之不竭的可再生資源;是對廢棄物或是用處不大的資源開發利用,是變廢為寶節約資源。製品特點:植物纖維環保材料具有強度高,表面紋理天然、質樸,顏色鮮艷,質感新穎,適合製做多次、反覆使用的物品,可以替代部分塑膠、玻璃、陶、瓷等製品,節省石油資源和能耗。
植物纖維花盆植物纖維花盆

發展歷史

大量的垃圾是非降解廢棄物,對生態環境造成嚴重公害,並且危害人們健康。植物纖維環保材料天然成份可達80%以上,製成的物品用後棄於自然環境可自然降解,是一種新型綠色環保材料。
植物纖維環保製品最初的產品是一次性餐飲具,是為治理“白色污染”研發的,2000年左右形成了熱餐飲具、冷餐飲具、超市生鮮托盤、勺子、筷子等一次性餐飲容器具產品。在研製一次性餐飲容器具時,研製的材料具有強度高,表面紋理天然、質樸,可著色多種鮮艷的顏色,更適合製作多次、反覆使用的物品。在此基礎上於2003年左右開發出了可控降解容器、日用品、工藝品、工業包裝等。
智慧財產權專業從事植物纖維研究開發歷時已十餘年,在此領域內配方技術和生產技術處於國內領先水平,同時植物纖維環保製品技術屬於中國原創技術,在國際上處於領先水平。

特點

1.可再生資源的利用
植物纖維環保材料來源於農作物秸稈和快速再生植物,是自然界中取之不盡用之不竭的可再生資源,是對廢棄物或是用處不大的資源開發利用,是變廢為寶節約資源。
在地球上,綠色植物利用太陽能進行光合作用,提供的生物量每年有1550億噸乾重物質,可固定五千億噸有機碳,它是石油、煤炭、天然氣總量的20倍,在自然界中生物資源最為豐富,能年復一年地繁衍生息,具有很強的再生性,這是大自然給我們的一種既價廉而又取之不盡的可再生資源。
2.製成品可替代部分塑膠玻璃製品
植物纖維環保材料具有強度高,表面紋理天然、質樸,顏色鮮艷,質感新穎,適合製做多次、反覆使用的物品,經過近十年的研發,製成的產品可以替代部分塑膠、玻璃、陶、瓷等製品。
用植物纖維環保材料製成的製品可以替代部分塑膠製品,可以節約寶貴的石油資源。大多數合成高分子的原料是石油和煤,但全世界石油總儲量才800多億立方米,而每年要消耗掉30多億立方米,預計用不了幾十年,地球上的石油資源將消耗殆盡,煤的貯存雖然多一些但也用不到百年。全世界每年有1.4億多噸塑膠是由石油合成的,我國產量約為800萬噸,只要1%的製品用植物纖維環保材料代替就可以形成一個巨大的產業。
3.可生物降解
大量的塑膠垃圾是非降解廢棄物,對生態環境造成嚴重公害,並且危害人們健康。植物纖維環保材料天然成份可達60-90%,製成的物品用後棄於自然環境可自然降解,其材料來自自然資源,經過加工成為材料,供人類使用之後,又回到自然,是一種環境友好材料,一種新型綠色環保材料。
利用其可降解的特性可以製成使用時間1-3個月的育苗杯、移栽盆,4-6個月的觀賞盆,2-3年的普通花盆。

區別

植物纖維與膳食纖維

植物纖維是一種不能被消化的物質,它包括纖維素半纖維素木質素果膠質、樹膠質和一些非纖維素糖。 膳食纖維是人類可食用的植物纖維。構成植物纖維的基礎物質是纖維素,是由7000~10000個葡萄糖分子呈束狀平行排列的、經糖苷鏈連線起來的聚合物
植物纖維是纖維素與各種營養物質結合生成的絲狀或絮狀物,對植物具有支撐、連線、包裹、充填等作用。由於與纖維素結合的營養物質、連線鍵以及連線位置的不同,植物纖維可具有多種不同的特徵,其形態和組織結構均隨著植物的生長成熟而發生明顯改變。到了植物的成熟期,植物纖維已經膠質化、角質化、木質化。此時,植物纖維不溶於水,也不能被人類的消化酶分
解,稱為粗纖維。比如芽期的香椿和花期的絲瓜,都含有豐富的可消化纖維,是受到人們的美味食品;而椿木的纖維已經成熟、老化,因此不可食,只能用來造紙;生長成熟的絲瓜也不可食,絲瓜絡多用做洗碗用具。需要指出的是,無論是可消化纖維還是不可消化的粗纖維,其降脂功能都是獨特的,是人類重要的、不可替代的一種食物。
植物纖維書籍植物纖維書籍

植物纖維與動物纖維

植物纖維亦稱天然纖維素纖維,其主要組成物質都是纖維素。在國際貿易上重要的植物纖維有:棉、大麻、黃麻、亞麻、蕉麻、劍麻、赫納昆麻和椰殼纖維等。按取得纖維的植物體部位,植物纖維又分為種子纖維、果實纖維、韌皮纖維、莖纖維和葉纖維。
動物纖維分為三類:動物的發毛和絨毛、禽類的羽絨和羽毛、蠶絲,主要來源是人工飼養的動物。動物纖維亦稱蛋白質纖維,因為它們的主要組成物質是蛋白質。動物毛的種類很多,最主要的是綿羊毛,簡稱羊毛。羊毛廣泛用來製造各種紡織品,也用以制氈。除羊毛外,還有山羊絨、兔毛、駱駝毛、氂牛毛等。羊毛以外的動物毛,有時統稱為特種動物毛,也用來製造紡織品,可純紡或與其他纖維混紡。在混紡中,利用它們特有的光澤、細度和柔軟性,可以改善織物的保暖性和手感。禽類的羽絨和羽毛在紡織上可與其他纖維混紡,也可做填充材料,如鴨絨鵝絨等。蠶絲是蠶的腺分泌物,有桑蠶絲柞蠶絲蓖麻蠶絲和術薯蠶絲等。動物纖維吸濕性強、保暖性好、彈性好、不易沾污、光澤柔和、染色性好,還具有獨特的縮絨性,品質非常優良,有天然形成的波浪形捲曲,可用於製造呢絨,絨線、毛毯、氈呢等生活用和工業用品,羊毛纖維是一種高檔紡織纖維。

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