Что такое лубяные волокна кратко
Обновлено: 02.07.2024
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. Ср. длина Л. в. 1-2 мм, однако первичные Л. в., возникающие из прокамбия, б. ч. длиннее (20-400 мм), а вторичные (камбиального происхождения)-короче. У мн. растений стенки Л. в. пропитаны лигнином; у нек-рых же растений оболочки Л. в. состоят почти сплошь из целлюлозы, обладают эластичностью и большой прочностью. Технич. Л. в., получаемые путём первичной обработки лубяных культур, широко используются в текст, пром-сти для выработки пряжи. Различают Л. в.: тонкие, гибкие, мало одревесневшие (лён, рами); грубые, толстостенные, сильно одревесневшие (пенька, кенаф, джут, манильская пенька). Технич. Л. в. состоят из склеенных между собой пучков элементарных волокон. Пряжа из льняного волокна используется для выработки тканей; из волокна пеньки сизаля и манильской пеньки - для изготовления канатов, верёвок, шпагата, сердечников для стальных канатов и др. кручёных изделий; из волокон джута и кенафа - в основном для произ-ва мешков. Волокно канатника, обладающее большой ломкостью, имеет в текст, пром-сти ограниченное применение; из него изготовляется пряжа для мешковой тары и для произ-ва кабеля, где оно заменяет волокно джута.
Первичная обработка лубяных культур состоит из биологич. (мочка) и ме-ханич. (мятьё, трепание, выделение луба) процессов и включает получение тресты (из стеблей льна, конопли, иногда кенафа) или луба (из стеблей джута и кенафа), а из них - Л. в. Распространённый способ приготовления тресты - росяная мочка, или расстил: стебли после обмолота (солома) расстилают (см. Лънорасстилочная машина) на стлище (луг, поле) ровными рядами, где они вылёживаются 15-25 сут. Под действием плесневых грибов (Cladosporium herbarum и Alternaria tenuis), тепла, влаги и света пектин и др. вещества стеблей разлагаются, и связь Л. в. с окружающими тканями нарушается. При холодноводной мочке солому в снопах, тюках, контейнерах и т. п. погружают в водоём (пруд-копанец, культурное мочило) на 10- 15 сут. В результате жизнедеятельности гл. обр. пектиносбраживающих бактерий (Clostridium felsineum и Cl. pectinovorum) Л. в. отделяются от тканей. На льно и пенькозаводах для пром. приготовления тресты применяют тепловую мочку в воде, подогретой до 36-37 °С. Это позволяет получать тресту за 70-80 ч, а при использовании ускорителей (мочевина, аммиачная вода и др.) - за 24- 48 ч. Ещё более сокращают процесс запаривание соломы в автоклавах под давлением 2-3 am (до 75-90 мин) и замачивание в слабом растворе кальцинированной соды, кислот и спец. эмульсии (до 30 мин). Тресту высушивают и обрабатывают на мяльных и трепальных машинах (см. Льноконопле-мялка и Льнотрепальная машина), где волокно очищается от древесины (костры), покровных и паренхимных тканей.
Луб выделяют из стеблей на лубоотде-лительной машине, затем его подвергают биол. мочке и обрабатывают на трепально-промывной машине. Л. в. сушат, мягчат и сортируют. Технология, при к-рой из стеблей сначала получают луб, перспективна и для льна.
Лит.: Дербенев С. И., Лунев И. Я., Миронов К. М., Технология промышленной биологической мочки лубяного сырья, 2 изд., М., 1968; Егоров М. Е. и Лебедев Я. А., Первичная обработка льна-долгунца в колхозах и совхозах, М., 1968; Марков В. В., Первичная обработка лубяных культур, 2 изд., М., 1969.
Лубяные волокна. Продольно-поперечный разрез льняного стебля (а), пучок элементарныхволокон (б) и их структура (в): 1 – коровая часть стебля; 2 – первичный слой; 3 – вторичный слой; .
ЛУБЯНЫ́Е ВОЛО́КНА, природные волокна, содержащиеся в коре стеблей лубяных культур; являются структурными элементами механич. ткани – склеренхимы , которая придаёт прочность и упругость вегетативным органам растений. Отд. клетка склеренхимы (длинная толстостенная клетка веретенообразной формы, живое содержимое которой быстро отмирает) соответствует (в технологич. представлении) единичному неделимому элементарному волокну (ЭВ). На поперечном срезе ЭВ представлено клеточной стенкой, состоящей из первичного и вторичного слоёв, и полостью (рис.). Концы клеток у разных видов растений могут быть заострёнными, закруглёнными или др. формы. Толщина клеток 16–40 мкм, длина от 0,5–0,8 до 620 мм. В клеточной стенке содержится до 60–70% целлюлозы с высокой степенью полимеризации, а также пектин и лигнин. Химич. состав стенок ЭВ определяет уникальные механич. и гигиенич. свойства Л. в.: высокую механич. прочность, повышенную гигроскопичность и влагоёмкость, устойчивость к свету и действию высоких температур, отсутствие статич. электрич. зарядов. Отдельные ЭВ у большинства растений склеены между собой срединными пластинками, формируя пучок из 5–30 волокон. Последние ориентированы вдоль стебля, окончания одних вклиниваются между другими, что усиливает силу их сцепления в пучке; волокна одного пучка могут переходить в другие, образуя сетчатую структуру ( анастомоз ). Совокупность волокнистых пучков, выделенных по длине стебля, представляет собой технич. волокно, определяющее состояние и структуру Л. в. Технич. Л. в. конопли называют пенькой.
Целлюлозные лубяные волокна встречаются во флоэме или коре некоторых растений. Они имеют форму пучков или нитей, которые действуют как упрочняющие элементы и помогают растениям оставаться прямостоящими. Растения собирают, а пряди из лубяных волокон отделяют от остальной ткани путем вымачивания, общего для большинства лубяных волокон. Затем обработанный материал дополнительно мнут, треплют и вычесывают.
Основные лубяные волокна
Льняное волокно из годового растения Linum usitatissimum (семейство льна) использовалось с древних времен в качестве волокна для белья. Растение растет в умеренных, умеренно влажных климатах, например, в Бельгии, Франции, Ирландии, Италии и России. Растение также культивируется для получения семян, из которых производится льняное масло. Побочным продуктом льна является волокно жгута, используемое в бумажном производстве.
Льняные волокна отмачивают в воде, обычно получая серое волокно. Льняное волокно высокого качества производится с помощью воды в реке Лис в Бельгии. Выпаренное, отбеленное волокно содержит почти 100% целлюлозу. Льняное волокно является самым сильным из растительных волокон, даже сильнее хлопка.
Волокно является высокопоглощающим, что важно для одежды, но оно не особенно тянется. Самое важное применение находит в производстве белья для одежды, тканей, кружев и листового материала. Льняное волокно также используется в холсте, нитках и шпагатах, а также в некоторых промышленных применениях, таких как пожарные шланги.
Химическая варка льна обеспечивает сырье для производства высококачественной валюты и бумаги для письма. Льняное волокно также широко используется в сигаретных бумагах. Льняные волокна классифицируются по тонкости, мягкости, степени растяжки, плотности, цвету, однородности, блеску, длине и чистоте.
Конопля
Источником волокна конопли является растение Cannabis sativa (тутовая семья), происходящее из центрального Китая. Она выращивается в Центральной Азии и Восточной Европе. Стебель используется для производства волокна, семена — для масла, а листья и цветки — для наркотиков, среди которых марихуана. Стебли растут 5-7 м в высоту и 6-16 мм в толщину. Полые стебли, гладкие до шероховатой листвы на вершине, срезаются вручную и разбрасываются по земле для вымачивания в росе, чтобы получить продукт самого высокого качества. Вымачивание в воде используется на высушенных на солнце пучках, из которых были удалены семена и листья. Нити конопляного волокна могут иметь длину 2 м.
Волокна сортируются по цвету, блеску, качеству прядения, плотности, чистоте и прочности. Они имеют Z-образный завиток в отличие от S-завитка у льна. Конопля рассматривается как заменитель льна в пряже и плетении. Его более раннее использование в канатах было заменено листьями и синтетическими волокнами.
Конопляное волокно используется в Японии, Китае, Венгрии и Италии для изготовления специальных бумаг, в том числе сигаретной бумаги, но отбеливание затруднено. Волокно более грубое и имеет меньшую гибкость, чем лен. В настоящее время возрос интерес к реинтродукции конопли в Соединенные Штаты и Канаду в качестве альтернативного волокна для фермеров. Однако это связано с политическими и правовыми проблемами из-за невозможности отличить промышленную коноплю от конопли с высоким содержанием наркотических веществ.
Джутовое волокно получают из двух травянистых однолетних растений: Corchorus capsularis (липовое семейство), происходящего из Азии, и C. olitorius, происходящего из Африки. У первого круглый семенной стручок, а у второго — длинный. Джут выращивают в основном в Индии, Бангладеш, Таиланде и Непале. Растения собирают вручную, сушат в поле для дефолиации, и вымачивают в течение месяца. Глубина бассейнов вымачивания зависит от количества осадков в сезон муссонов в Юго-Восточной Азии. Таким образом, год с меньшим количеством осадков приводит к низкому уровню воды в бассейнах и джутовому продукту более низкого сорта из-за загрязнения песком и илом.
Волокна для экспорта сортируются по цвету, длине, тонкости, прочности, чистоте, блеску, мягкости и однородности. Цвет варьируется от кремово-белого до красновато-коричневого, но обычно волокно имеет золотой блеск. Волокна являются многоугольными в поперечном сечении с широким просветом. Джут традиционно является важным текстильным волокном, уступающим только хлопку; однако он неуклонно заменяется синтетикой в традиционном использовании больших объемов, таком как ковровые покрытия и мешковины. Волокна также используются для шпагата, в то время как крафт-варка джута дает волокна для сигаретной бумаги.
Правительство Индии в сотрудничестве с Программой развития Организации Объединенных Наций участвует в программе диверсификации джута для поиска новых видов использования джута в тонких нитях и текстильных изделиях, композитах и досках и бумажных изделиях. Особенно перспективным применением для джута являются формованные композиты с термопластичными материалами для внутренних автомобильных головок, дверей и выстилок.
Отечественный аналог джута – липа. Волокно из липы имеет самое разнообразное применение. Это отличный набивочный материал. Его используют как кисти для беления или банной мочалки. Из него делают плетут рыболовные сети и веревки.
Кенаф и розелла
Эти тесно связанные лубяные волокна получают из Hibiscus cannabinus и H. sabdariffa (семейство мальвы), соответственно. Волокна имеют другие местные названия. Кенаф выращивается для производства в Китае, Египте и регионах бывшего Советского Союза; розелла производится в Индии и Таиланде. Растение кенафа способно вырасти от саженцев до 5 м за пять месяцев. Сообщается, что он дает 6-10 тонн сухого вещества на 0,5 га, что в девять раз больше урожая древесины.
Растения вырезают вручную или косят в развивающихся странах, в то время как механизированные методы уборки находятся в стадии исследования в Соединенных Штатах. Иногда ленточные машины используются для отделения волокносодержащей коры. Для варки кенаф измельчается до 5 см, промывается и просеивается.
Кенаф-волокно также считается заменой джута и используется для мешковины, веревки, шпагата, мешков и в качестве бумажной массы в Индии, Таиланде и странах Балкан. В Таиланде продается целлюлоза розелла.
Растение собирают вручную серпом и после дефолиации разрывают и очищают вручную или машиной. Из-за высокого содержания смолы (ксилана и арабана) (до 35%), вымачивание не представляется возможным. Волокна отделяются химически путем кипячения в щелочном растворе в открытых чанах или под давлением, затем промываются, отбеливаются гипохлоритом, нейтрализуются, смазываются маслом для облегчения формования и сушатся.
Дегумированное отбеленное волокно содержит 96-98% целлюлозы. Воронкообразные волокна имеют овальную форму в поперечном сечении с толстыми стенками клеток и тонким просветом. Элементы клеточной стенки в волокне рами, как и в других лубяных волокнах, кроме льна, имеют скручивание против часовой стрелки. Рами — самое длинное из растительных волокон и обладает отличным блеском и исключительной прочностью; однако оно имеет тенденцию быть жестким и хрупким. Влагоустойчивость высока, и волокно быстро сохнет, преимущество в сетях рыб.
Традиционные применения для рами включают тяжелые ткани промышленного типа, такие как холст, упаковочный материал и обивка. Увеличение производства волокна в Азии, особенно в Китае, способствовало использованию его в смешанных тканях с шелком, бельем и хлопком, которые теперь можно найти на рынке.
Кроталярия индийская
Стебли травянистого растения Crotalaria juncea (семейство бобовых), называемое также бомбейской пенькой, обеспечивают лубяное волокно. Растение является родным для Индии, главного производителя волокна, а также выращивается в Бангладеш, Бразилии и Пакистане. Оно имеет длинный корень и растет до высоты до 5 м.
Сбор урожая производится вручную путем вытяжки или резки. Растение дефолируется в поле, удаляется водой и обрабатывается аналогично джуту. Белое волокно распределяется по цвету, твердости, длине, прочности, однородности и содержанию посторонней материи. Бомбейская пенька используется для изготовления холста, бумаги, рыболовных сетей, шпагата и других веревок.
Урена и канатник
Это менее важные растительные волокна, похожие на джут. Urena lobata семейства мальвы — многолетнее растение, которое растет в Заире и Бразилии, имеет в высоту 4-5 м со стеблями диаметром 10-18 мм. Из-за лигнированного основания стебли разрезаются на 20 см над землей. Растения дефолируются в поле и удаляются аналогично джуту и кенафу.
Отработанный материал отделяют и промывают, а в некоторых случаях протирают вручную. Мягкое белое волокно распределяется по блеску, цвету, однородности, прочности и чистоте. Оно используется для мешковины, веревки и грубого текстиля.
Канатник Теофраста
Abutilon theophrasti — травянистое однолетнее растение, производящее джутоподобное волокно. Растение является родным для Китая и коммерчески выращивается в Китае и бывшем Советском Союзе. Из-за его ассоциации с джутом в смесях и экспорте его также называют джутом в Китае.
Растение вырастает до 7-15 см с диаметром ствола 6-16 мм. После сбора урожая вручную и дефолиации пучки стеблей вымачиваются, и волокно экстрагируется методами, аналогичными методам джута. Волокно используется для шпагата и канатов.
Уборка и предварительная обработка
При оптимальной зрелости растения вытягиваются или косят вручную или машиной и, при необходимости, обмолачивают для удаления семян. Растения выкладывают в поле для сушки.
Вымачивание
Удаление лубяных волокон из коры и древесных частей стеблей проводится путем биологической обработки, называемой вымачиванием (гниением). Это ферментативное или бактериальное действием на пектиновую массу стебля. После отгрузки пучки сушат в полях. Забор может выполняться несколькими способами.
- Вымачивание в росе включает в себя действие росы, солнца и грибов на растения, расположенные на земле. Процесс длится 4-6 недель, но действие не является однородным, и оно, как правило, дает волокно темного цвета. Однако он гораздо менее трудоемкий и менее дорогостоящий, чем вымачивание. Оно обычно используется в регионах с низким уровнем водоснабжения и составляет 85% урожая западной Европы, особенно во Франции, а также в бывшем Советском Союзе.
- Вымачивание в воде включает в себя погружение пучков растений в застойные бассейны, реки, канавы (плотины) или в специально сконструированные цистерны. Биологический эффект достигается за счет бактериального действия и занимает 2-4 недели. В цистернах с теплой водой время сокращается до нескольких дней. Вымачивание в воде дает более однородный продукт. При поточном вымачивании растения погружаются в медленные движущиеся потоки в течение более длительного времени, а качество продукта становится выше.
- Химическое вымачивание включает погружение высушенных растений в резервуар с раствором химических веществ, таких как гидроксид натрия, карбонат натрия, мыло или минеральные кислоты. Волокна ослабляются через несколько часов, но для предотвращения ухудшения требуется тщательный контроль. Химический отжиг более дорогой и не обеспечивает превосходную волокнистость, полученную при биологическом отжиге.
Ломание и скручивание
Высушенные отрезанные стебли в пучках пропускают через рубчатые ролики для разрушения или уменьшения древесной части на мелкие частицы, которые затем отделяются путем зачистки. Зачистка осуществляется путем избиения тупыми деревянными или металлическими ножами вручную или механически.
Вычесывание
Связки вычесываются или расчесываются для отделения коротких и длинных волокон. Это делается путем волочения волокон через наборы штифтов, каждый из которых более тонкий, чем предыдущий. В результате волокна далее очищаются и выравниваются параллельно друг другу.
Луб или флоэма - Волокнистая внутренняя часть коры липы и нек-рых других лиственных деревьев.
Флоэма образуется в результате деления веретенообразных клеток камбия. Если после деления производные элементы оказываются расположенными снаружи от инициальной клетки, то они превращаются в клетки луба.
Обычно липовый луб шёл на кровли (под тёс), мочала, а луб с молодых лип — на лыко.
Лубом называли также волокна конопли, льна, крапивы, употреблявшиеся для выделки пряжи.
Лубяные волокна - Волокна, содержащиеся в стеблях, листьях и оболочке плодов различных растений и используемые в текстильной промышленности. Различают тонкие лубяные волокна (стеблевые) – лен и рами, применяемые для выработки тонких и средних по поверхностной плотности тканей, крученных нитей и др. изделий; грубые лубяные волокна (стеблевые) - конопля, джут, кенаф и другие, применяемые для выработки грубой тарной ткани и крученных изделий – шпагатов, веревок, канатов и т. п., жесткие лубяные волокна (листовые) – абака (текстильный банан), агава и др., используемые для изготовления веревок, канатов и т. п., плодовые лубяные волокна – койр, добываемый из наружного покрова скорлупы орехов кокосовой пальмы и используемый для изготовления веревок, морских канатов, циновок, плетеных изделий.
Лишенные живого содержимого длинные клетки в стеблях растений. Используются для выработки пряжи
Лубяные волокна — натуральные волокна, содержатся в стеблях и листьях растений; обладают эластичностью и большой прочностью.
луб - подкорье, исподняя кора дерева.
Флоэма образуется в результате деления веретенообразных клеток камбия. Если после деления производные элементы оказываются расположенными снаружи от инициальной клетки, то они превращаются в клетки луба.
Читайте также: