Что такое волокна в биологии кратко

Обновлено: 30.06.2024

Волокно — это нить животного, растительного или минерального происхождения.

В производстве выделяют 3 вида волокна:

Текстильное, которое делится на химическое и природное.
Оптическое — представляющее собой оптоволоконную нить, переносящую свет внутри себя.
Конструкционное — древесное, базальтовое, борное, карбидокремниевое, фиброволокно.

В биологии волокнами называют пищевые компоненты, не перевариваемые организмом при помощи пищеварительных ферментов. В медицине используют понятие нервных и мышечных волокон. Нервными являются отростки нейронов, покрытые глиальной оболочкой. Мышечными — основные компоненты ткани скелетной мышцы.

Свойства химических волокон

Химические волокна — это тонкие не пряденые нити, производимые из синтетических и природных органических полимеров, применяемые для изготовления текстильных материалов: трикотажных полотен, ниток, ткани, пряжи, искусственного меха, нетканых материалов.

Согласно современной классификации, химические волокна делятся на:

искусственные — белковые, ацетилцеллюлозные, гидратцеллюлозные;
синтетические — карбоцепные, гетероцепные.

Искусственные волокна изготавливают из природных полимеров. Сырье для синтетических получают методом синтеза — известного в химии способа, предполагающего создание сложных молекул из простых.

Примерами синтетических карбоцепных волокон являются виналон (поливинилацетатное волокно), нитрон (акриловое волокно). Примерами гетероцепных — лайкра, спандекс, капрон.

По сравнению с натуральными химические нити обладают:

более высокой прочностью;
улучшенной растяжимостью;
несминаемостью.

Кроме того, они более устойчивы к длительным нагрузкам, успешнее противостоят разрыву, воздействию влаги, ультрафиолета, бактерий, грибка, не теряют заданную форму.

Технология получения, производства химических волокон

Для получения нитей исходные твердые вещества преобразуют в жидкое состояние посредством нагрева или растворения в прядильном растворе. Затем полученное жидкое вещество продавливают сквозь спинарет — решето, для которого характерна исчерченность мелкими ячейками.

Ячейки спинарета называются фильерами. Их общее количество может достигать 40 тысяч. В зависимости от разновидности спинарета, фильеры могут быть квадратными, круглыми, треугольными ромбовидными. От того, к какому типу принадлежат фильеры, зависят характеристики будущего продукта, вид его поперечного сечения под микроскопом.

На следующем этапе продавленные через решето нити затвердевают в специальных камерах под воздействием воздуха или инертного газа. На некоторых производствах для этого используют мокрую среду, когда затвердевание происходит в процессе намокания в осадительных ваннах.

Следующие этапы технологии:

соединение нескольких тонких нитей в одно волокно;
вытягивание — упорядочивание молекулярной структуры полимера;
термообработка;
текстурирование — придание объема, упругости, изогнутой формы;
отделка.

Отделка может означать удаление загрязнений и примесей, отбеливание, окрашивание, снятие наэлектризованности, придание шелковистости, мягкости.

Для удобства хранения, перевозки и реализации волокна наматываются в паковки и сортируются по толщине, фактуре, оттенку.

Сферы применения

Применение химических нитей актуально в разных сферах производства, промышленности. Их используют для:

выпуска бельевых, трикотажных, подкладочных тканей;
изготовления обуви, ковров;
обустройства фильтрационных схем;
пошива спецодежды для взрослых;
производства канатов, сетей, оплетки кабеля.

Из них делают лежанки для животных, укрывной материал для растений, подгузники для детей. Их используют для производства автомобильных шин, в строении летательных аппаратов — для изготовления внутренней обшивки.

В некоторых случаях для расширения свойств и функций конечного изделия к химическим волокнам добавляют природные или же используют их в качестве соединительных элементов.

Для облегчения ориентирования и поиска существуют таблицы с международными кодами обозначения. Каждый тип помечается двумя английскими буквами: к примеру, GL — стекловолокно, PA — полиамид, PL — полиэстер.

Нервные волокна – это длинные отростки нейронов, которые покрыты глиальными оболочками. По ним распространяются нервные импульсы.

№ 2. Чем различаются чувствительные, исполнительные и смешанные нервы?

Благодаря чувствительным нервам нервные импульсы передаются от внутренних органов и органов чувств в мозг. По исполнительным нервам идут ответные импульсы от мозга к соответствующим органам. Смешанные нервы объединяют в себе исполнительные и чувствительные и выполняют, соответственно, обе функции.

№ 3. Где расположен спинной мозг?

Спинной мозг располагается в позвоночном канале.

№ 4. Как выглядит спинной мозг на поперечном сечении?

В поперечном срезе спинной мозг имеет контур бабочки.

№ 5. Какую функцию выполняют задние и передние столбы серого вещества спинного мозга?

Задние столбы серого вещества спинного мозга воспринимают информацию от чувствительных нейронов, которая поступает через задние корешки в мозг. Передние столбы представлены двигательными нейронами, а потому они отвечают за управление скелетной мускулатурой.

1. Тонкая, отличающаяся прочностью и эластичностью, непряденая нить растительного, животного, минерального или искусственного происхождения, применяемая для выработки пряжи, ваты и пр. Длина — важнейшее свойство волокон. | в знач. собир. Искусственное волокно. Штапельное волокно. Асбестовое волокно.

2. Биол. Вытянутая в длину клетка животной или растительной ткани. Мышечные волокна. Нервные волокна.

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

Волокно́ — тонкая непряденая нить растительного, животного или минерального происхождения.

Галактическое волокно, или галактическая нить — самая большая из известных космических структур во Вселенной, представляющая собой нитевидную структуру и формирующая границы между большими пустотами (войдами).

Нервное волокно — отросток нейрона, покрытый глиальной оболочкой.

Текстильное волокно — волокно, использующееся в текстильной промышленности для изготовления текстильных материалов, например, ткани, ниток или искусственного меха.

Штапельное волокно — элементарное текстильное волокно ограниченной длины, как искусственного, так и естественного происхождения, используемое в текстильной промышленности для выработки как пряжи, так и нетканых материалов.

Природные (натуральные) текстильные волокна:

Бамбуковое волокно — регенерированное целлюлозное волокно, изготовленное из мякоти бамбука.

Химические волокна — волокна, получаемые из природных и синтетических органических полимеров.

Акриловое волокно — синтетическое волокно, получаемое путём формования из растворов полиакрилонитрила или его производных.

Ацетатное волокно — искусственные волокна, получаемые из ацетилцеллюлозы.

Вискозное волокно — искусственное волокно, получаемое переработкой природной целлюлозы.

Микроволокно — ткань, произведённая из волокон полиэфира, полиамида или других полимеров.

Модакриловое волокно — волокно, созданное на основе сополимеров акрилонитрила с винилхлоридом или винилиденхлоридом, в некоторых случаях с третьим сомономером.

Полиамидное волокно — текстильное и конструкционное волокно, изготовленное из пластмассы на основе линейных синтетических высокомолекулярных соединений, содержащих в основной цепи амидные группы.

Полиуретановое волокно — синтетическая нить, получаемая на основе полиуретановых каучуков.

Полиэфирное волокно — синтетическое волокно, формируемое из расплава полиэтилентерефталата или его производных.

Стекловолокно — волокно или комплексная нить, формуемые из стекла.

Углеродное волокно — материал, состоящий из тонких нитей, образованных преимущественно атомами углерода.

Оптическое волокно — нить из прозрачного материала, используемая для переноса света внутри себя.

Активное волокно — оптическое волокно, легированное специальными примесями.

Оптическое волокно с двойным покрытием — трёхслойное оптоволокно с различными показателями преломления света у всех трёх слоёв.

Субдлинноволновое оптическое волокно — участок оптического волокна с внешним диаметром менее длины волны проходящего через него света.

Тёмное волокно — резервные волокна оптического кабеля, используемые в случае выхода из строя основных волокон.

Флюоридное волокно — волокно из стёкол на основе фторидов тяжёлых металлов.

Фотонно-кристаллическое оптическое волокно — класс оптических волокон, оболочка которых имеет структуру двумерного фотонного кристалла.

Одномодовое оптическое волокно — волокно с оптическими параметрами, позволяющими распространяться в нём только одному лучу (моде).

Многомодовое волокно — волокно, в которое лучи (моды) входят под разными углами и распространяются по разным путям.

Базальтовое волокно — материал, получаемый из природных минералов путём их расплава и последующего преобразования в волокно без использования химических добавок.

Борное волокно — конструкционное волокно, получаемое осаждением бора на непрерывную тонкую нить или проволоку.

Карбидкремниевое волокно — конструкционное волокно, состоящее из нанокристаллического карбида кремния.

ВОЛОКНО', а́, мн. воло́кна, воло́кон, кнам, ср. 1. Тонкая непряденая нить растительного или животного происхождения (тех.). Шелковое в. Льняное в. 2. Основные части животных и растительных тканей (нитевидные образования или вытянутые в длину клетки; биол.).

волокно́

1. также собир. тонкая непряденая нить растительного, минерального или синтетического происхождения. ◆ Капроновое волокно. ◆ Натуральное волокно.

2. анат. обычно мн. ч. нитевидная клетка живого организма. ◆ Мышечные волокна содержат все обычные для клетки органеллы и миофибриллы.

Фразеологизмы и устойчивые сочетания

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.

Насколько понятно значение слова спектрограф (существительное):

Первое представление о том, что такое волокна, мы получаем еще в школе на уроках биологии. В широком значении, выражающем более общую сущность по отношению к частному, это понятие представляет класс материалов, состоящих из нитей или клеток.

Мышечное волокно – это структурная единица мышечной ткани, представляющая собой многоядерную клетку, которая состоит из большого количества других клеток, которые могут быть растительного, животного, минерального или искусственного происхождения.

Родом из старославянского

В русском языке в данной лексической единице произошли изменения в результате чередования гласных: ОЛО-ЛА. Поскольку "волокно" – словарное слово, его правописание нужно запомнить.

Чтобы получить представление о том, что такое волокна в качестве классификации материала, подробнее рассмотрим их виды.

Хлопок и луб

К волокнам растительного происхождения относятся лубяные и хлопковые. Тонкие нити хлопка покрывают семена хлопчатника. Они состоят в основном (94 %) из целлюлозы, а остальное приходится на воду, пектины, жиросодержащие, восковые, зольные вещества (элементы минерального питания, взятые растением из почвы).

Понять, что такое волокна хлопкового происхождения, можно, рассмотрев их под микроскопом. Мы увидим плоскую извитую ленточку с канальцем, заполненным воздухом.

Эти нити гигроскопичны, термостойки, обладают высокой прочностью по отношению к действию щелочей. Если хлопок поджечь, то ощутится запах жженой бумаги.

К отрицательным качествам относятся малая упругость и неустойчивость к действию кислот.

Волокна луба получают из стебля льна. Они представляют собой вытянутые в длину клетки с заостренными концами. В поперечном срезе имеют форму пятигранника. Больший процент состава – целлюлоза ( 80% ), а остальные проценты приходятся на жировые, красящие, воскообразные минеральные примеси и лигнин. Присутствие лигнина придает повышенную прочность. Высокая теплопроводность делает лен всегда прохладным на ощупь.

Волокна животного происхождения

Козья, овечья, верблюжья и другая шерсть, а также натуральный шелк являются животными волокнами, состоящими из трех слоев: наружного чешуйчатого, основного коркового слоя и сердцевинного, который находится в центре нити.

Существует 4 типа шерстяных волокон:

извитое тонкое - пух;
промежуточный волос – среднее между пухом и остью;
грубое и мало извитое - ость;
короткое ломкое волокно – мертвый волос.

В зависимости от типов нити различают и виды шерсти: от тонкой, которая идет на изготовление шерстяных изделий высокого качества, до грубой, используемой для выработки сукна и войлока. Шерсть способна сохранять тепло и гигроскопична. При ее горении появляется запах жженого пера.

Самое легкое природное волокно – шелк. Получают его из кокона гусеницы шелкопряда.

Два белка - фиброин и серицин - входят в состав коконной нити. Натуральному шелку присущи мягкость, гладкость, высокая гигроскопичность, малая сминаемость. Недостатками являются высокая усадка крученой нити и низкая термостойкость. Шелк является ценнейшим сырьем для изготовления легкой летней одежды.

Синтетические нити

Что такое волокна синтетического происхождения, можно понять, изучив их природу. Они вырабатываются посредством химического синтеза из мономеров, то есть низкомолекулярных веществ. В результате образуются полимеры синтетические. Сырьем для капрона, лавсана, акрила, кримплена, ацетатного шелка являются продукты переработки каменного угля, нефти, газа. Эти волоконные нити обладают высокой прочностью, малой сминаемостью и усадкой, однако не гигроскопичны.

Разнообразие свойств полимеров, возможность их варьировать, а также доступность сырья являются стимулами для развития производства синтетических волокон.

Химические волокна

Их получают путем переработки таких синтетических веществ, как полиамиды, полиэфиры, а также природных материалов: целлюлозы, белков, казеина и других. Сырьем для получения данных волокон служат отходы хлопка, различные металлы, стекло, нефтеперерабатывающие продукты, каменный уголь.

Вискоза является одним из первых волокон химического происхождения, принявших масштабы промышленной выработки. Ее получают путем обработки древесной целлюлозы химическими реагентами.

Одним из главных недостатков вискозного волокна является высокая сминаемость. Для снижения этого качества его подвергают процессу химической модификации. В результате получают полинозное волокно, напоминающее тонковолокнистый хлопок.

Читайте также: