什么是植物纤维?
植物纤维是从各种植物中提取的一种天然纤维。这些纤维由纤维素(一种复杂的碳水化合物)组成,坚固耐用,用途广泛。它们通常用于纺织品、纸张和其他产品的生产。植物纤维的一些例子包括棉花、亚麻、大麻、黄麻、竹子等。这些纤维可以以不同的方式加工,以生产不同类型的产品,如用于服装的柔软和吸水性的棉纤维或坚固耐用的棉纤维黄麻纤维用来装袋子和绳子。植物纤维是可再生的、可生物降解的,是合成纤维的环保替代品。
来自植物的纤维可以是毛发(棉花、木棉)、硬纤维(椰子、剑麻)和纤维束(亚麻、大麻、黄麻)。植物纤维根据其用途分类,如初级纤维和次级纤维。用作初级用途纤维的植物包括大麻、黄麻、红麻等,而植物的副产品,如椰皮、菠萝等,属于次级类。从植物中提取的纤维是一种可再生资源,是聚合物基材料的新一代增强剂和补充剂。这些纤维是可再生的、便宜的、完全或部分可回收的、可生物降解的、环保的材料。它们的可用性、低密度、价格和令人满意的机械性能使它们成为玻璃、碳和其他人造纤维的有吸引力的备选增强材料
植物纤维的种类和分类:
由单细胞组成的植物纤维是中空和圆柱形的,相对较短(可达65毫米),末端逐渐变细。棉花,木棉纤维akund,所有的种子纤维都是例子,单细胞被称为“终极纤维”。大多数植物纤维是多细胞的,包含紧密排列的最终纤维,就像木材中的纵向细胞一样,这些植物纤维应该严格地称为“纤维束”。机械纤维束(即具有显著的机械强度)从植物茎(如大麻、黄麻、亚麻、红麻、苎麻,也称为“韧皮”纤维束)、叶子(如剑麻、龙葵、菠萝)或子实体(如椰子和棕榈空果束)中提取,长度可达300毫米。一旦从植物中提取和加工,纤维束通常在横截面上是不规则的,最终细胞的数量有相当大的变化,通常取决于提取过程的严重程度。植物纤维根据其纤维类型、植物学名称、科、来源和大致生产水平进行分类。
有许多不同类型的植物纤维,每一种都有自己独特的特性,可用于各种用途,包括纺织品、纸张、绳子等。但基本上植物纤维可以分为5类。它们列在下面:
- 韧皮纤维
- 叶纤维
- 种子纤维
- 木纤维
- 水果纤维
以上纤维讨论如下:
A.韧皮纤维:
韧皮纤维是从韧皮部或某些植物茎的外层获得的长纤维。与其他植物纤维相比,这些纤维通常更坚固,具有更大的长宽比。韧皮纤维的一些例子包括:
- 亚麻(亚麻):亚麻纤维从亚麻植物的茎中获得的一种结实的细纤维,也称为亚麻这种纤维被用于制造各种各样的产品,包括纺织品、纸张和麻绳。
- 大麻纤维:大麻纤维从大麻植物的茎中提取的一种结实耐用的纤维常用于生产绳索、麻绳、纸张和服装。
- 黄麻:黄麻纤维从黄麻植物的茎中提取的较粗的纤维它常用于生产粗麻袋、粗麻袋和麻袋。
- 洋麻:红麻纤维从红麻植物的茎中提取的一种多功能纤维它常用于纸张、纺织品和绝缘材料的生产。
B.叶纤维:
叶纤维是从某些草的叶鞘中获得的短纤维。与韧皮纤维相比,这些纤维通常更柔软、更有弹性。叶纤维的一些例子包括:
- 剑麻纤维:剑麻一种从剑麻的叶子中提取的坚硬的纤维常用于生产麻绳、绳子和地垫。
- 马尼拉麻:麻麻纤维一种从麻麻植物的叶子中提取的坚固耐用的纤维它常用于纸张、绳索和纺织品的生产。
C.种子纤维:
种子纤维是从某些植物的种子中提取的。最著名的种子纤维是棉花,它是一种柔软、蓬松的纤维,生长在棉花种子周围的保护膜中。棉花是世界上使用最广泛的纤维,被用来制造各种各样的产品,包括衣服、毛巾和床单。
D.木纤维:
木材纤维是从某些树木的木材中获得的,如竹子和某些种类的针叶树。这些纤维通常用于造纸、地板和家具的生产。
E.水果纤维:
水果纤维是从某些水果的外壳中获得的,例如椰子纤维.例如,从椰子壳中提取的椰壳常用于制作垫子、刷子和绳子。
植物纤维的组成:
植物纤维的基本成分是纤维素、半纤维素、木质素、果胶和蜡。这些成分构成了植物纤维的结构,并有助于其独特的特性:
- 纤维素:纤维素是一种线状多糖,是植物纤维的主要成分。它构成植物纤维的细胞壁,并提供强度和刚性。
- 半纤维素:半纤维素是一种分支多糖,存在于纤维素纤维之间的基质中。它起到填充物的作用,有助于吸收水分。
- 木质素:木质素是一种复杂的聚合物,为植物纤维提供额外的强度和刚性。它有助于保护纤维免受环境破坏和腐烂。
- 果胶:果胶是一种多糖,有助于保持细胞壁在一起,并提供凝胶状结构。它还有助于吸收水分。
- 蜡:蜡是一种亲脂性物质,能阻隔水分,保护植物纤维免受环境破坏。它们还有助于提高纤维的耐用性和强度。
植物纤维的确切成分取决于植物的种类、纤维生长和加工的条件以及纤维的预期用途。
植物纤维的特性:
植物纤维的性质取决于纤维的类型和植物的种类。然而,植物纤维的一些常见特性包括:
一)优势:植物纤维具有很高的抗拉强度,这意味着它们在拉力下不会断裂。这使得它们适用于各种应用,如绳索和麻绳。
b)弹性:一些植物纤维具有一定的弹性,这使它们能够拉伸,然后恢复到原来的形状。这一特性在服装和纺织品等应用中非常重要。
c)柔软:有些纤维摸起来柔软光滑,适合用于服装和床上用品。
d)吸收:植物纤维可以吸收水分,这使得它们适合用于毛巾和餐巾等应用。
e)耐用性:这些纤维耐用且耐磨损,这使得它们适合用于地板和家具等应用。
f)长度:植物纤维的长度各不相同,有些纤维很短,有些纤维很长。这一特性在纺织品等应用中非常重要,纤维的长度影响最终产品的强度和柔软性。
g)密度:植物纤维的密度可以变化,影响它们的整体重量和所占空间的大小。
h)耐化学性:一些植物纤维对某些化学物质具有抗性,这使得它们适合于暴露在化学物质中的应用。
生物降解性:它们是可生物降解的,这意味着随着时间的推移,它们可以分解成天然物质。这使它们成为合成纤维的环保替代品。
植物纤维的应用/用途:
植物纤维因其独特的性质和多功能性而具有广泛的用途。以下是植物纤维最常见的一些用途:
- 纺织品:棉花、亚麻和大麻通常用来制作衣服、被褥和毛巾。
- 绳索:像大麻和黄麻这样的纤维被用来制作绳子、麻绳和细绳。
- 纸生产:来自竹子等树木的纤维红麻纤维可加工成纸张。
- 建筑材料:竹纤维用于建筑,如地板和镶板。
- 生物降解的产品:天然植物纤维可以制成可生物降解的产品,如袋子、盘子和餐具。
- 汽车零部件:大麻纤维用于制造汽车零件,如门板、仪表板和后备箱内衬。
- 包装:亚麻和剑麻纤维被用于生产可生物降解的包装材料。
- 家庭装饰:天然纤维如剑麻、黄麻和麻麻被用于制作垫子、地毯和其他装饰物品。
结论:
植物纤维是一种重要的资源,在不同的行业中有着广泛的用途。它们以其可持续性、多功能性和生物降解性而闻名。从纺织品到建筑材料,从纸制品到可生物降解的包装,植物纤维在我们生活的许多方面发挥着至关重要的作用。它们能够转化为各种各样的产品,再加上它们的生态友好性,使它们成为未来的宝贵资源。此外,对可持续产品的需求不断增长,导致了对植物纤维使用的研究和开发的增加,确保它们在未来几年仍将是我们世界的重要组成部分。
引用:
- 纺织和技术纤维特性手册,第二版,安东尼·r·邦塞尔编辑
- 韧皮和其他植物纤维罗伯特·R·弗兰克编辑
- 纺织纤维结构手册|卷2:天然、再生、无机和特殊纤维编辑S.J. Eichhorn, J.W.S. Hearle, M. Jaffe和T. Kikutani
- 《纤维增强复合材料的纤维技术》,作者:Ozgur Seydibeyoglu, Amar Mohanty, Manjusri Misra
- 天然纤维的工业应用:结构、性能和技术应用Jürg Müssig编辑
- https://www.britannica.com/topic/list-of-plant-fibres-2076241
- https://byjus.com/chemistry/plant-fibers/
本文作者:
Nazifa Tabassum
成衣及纺织
政府应用人类科学学院,达卡
电子邮件:nazifa.099@gmail.com
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