Природные целлюлозные лубяные волокна: натуральный текстиль

Семенные волокна

  • Хлопок является наиболее часто используемым натуральным целлюлозным волокном. Хлопчатобумажные волокна растут из семян в коробочке (стручке). Каждая коробочка содержит семь или восемь семян, и каждое семя может иметь до 20 000 волокон, растущих из него.
  • Кокосовое волокно получают из волокнистой массы между внешней оболочкой и шелухой кокосовых орехов. Это жесткое волокно. Оно обычно используется для изготовления прочных внутренних и наружных ковриков, подстилок и плиток.
  • Капокское волокно получают из семени дерева индийского капока. Волокно мягкое, легкое и пустое. Оно легко ломается, и его трудно прясть. Оно используется как волокнистый наполнитель и как набивка для подушек. Раньше волокно использовалось как наполнение для спасательных жилетов и матрасов на круизных судах, потому что оно очень плавучее.
  • Растительный шелк обладает свойствами, подобными свойствам капока.

Химический метод получения целлюлозы:

Химический метод получения целлюлозы заключается в том, что древесную щепу помещают в кипящий раствор, где варят в течении длительного времени.

По типу применяемых реагентов различают несколько способов варки древесной щепы:

– сульфитный. Варочный раствор содержит сернистую кислоту и её соль, например, гидросульфит натрия. Варка происходит при повышенной температуре и давлении. Этот способ варки применяется для получения целлюлозы из малосмолистых пород древесины: ели, пихты;

– натронный. Используется раствор гидроксида натрия. Данным способом получают целлюлозу из лиственных пород древесины и однолетних растений;

– сульфатный. Наиболее распространённый способ на сегодняшний день. В качестве реагента используют раствор, содержащий гидроксид и сульфид натрия. Данный способ пригоден для получения целлюлозы из любого вида растительного сырья.

В процессе варки получают техническую целлюлозу, которая выпадает в осадок, а лигнин взаимодействует с варочным раствором, в результате чего получаются различные химические вещества (кормовые дрожжи, сульфатный лигнин, сульфатное мыло, фитостерин, талловое масло, канифоль, сернистые соединения, метанол, скипидар и пр.).

Техническая целлюлоза для удаления гемицеллюлозы и облагораживания обрабатывается холодным или горячим раствором щелочи, а для удаления остаточного лигнина – хлором, озоном, кислородом, пероксидом водорода, после чего – щелочью. Процесс удаления лигнина также называется отбелкой целлюлозы и имеет цель придание ей белизны.

В итоге получается чистая целлюлоза. Общий объем получаемой химическим способом целлюлозы зависит от способа варки, а так же от вида древесины. Выход составляет от 40 до 65 %.

В отличие от целлюлозы, полученной механическим способом, целлюлоза, полученная химическим способом, имеет белый цвет, большую длину волокон, становится более гибкой.

Древесные и лубяные волокна

Дерево состоит из корня, ствола и кроны. Ствол выполняет опорную функцию. Кроме этого, он хранит влагу и резервы питательных веществ, которые вырабатывают листья в процессе фотосинтеза. Ствол состоит из сердцевины, древесины, камбия и коры.

Древесные волокна — это длинные одеревеневшие клетки, имеющие толстые стенки и составляющие главную часть древесины лиственных пород. Лубяные волокна расположены под корой дерева. Такие волокна часто используются в текстильной промышленности. Лубяные волокна состоят преимущественно из целлюлозы. Количество лигнина обусловливает большее или меньшее одревеснение волокон.

Размер частиц

Существует две различные системы оценки размера частиц древесных и натуральных волокон — либо как эффективный «размер частиц», часто измеряемый как размер в меш, либо как длина волокна, особенно в случае частиц/волокон с высоким коэффициентом формы. Как правило, размер частиц наполнителей (включая целлюлозу) для ДПК подбирается путем просеивания, причем находится в интервале между 40 и 80 меш (около 0,35 и 0,18 мм). Частицы больше 40 меш считают как «надситный материал» и меньше 80 меш рассматривают как «мелочь». Мелочь в древесной муке может быть размером от 10 до 100 мкм. Длина целлюлозных волокон, используемых в качестве наполнителя, часто находится в диапазоне 20–300 мкм (0,02–0,3 мм).

Вредное воздействие гемицеллюлозы: паровой взрыв

Как и лигнин, гемицеллюлозы легко горят в процессе переработки, хотя они выделяют в основном ЛОС, приводя к более низкой плотности ДПК продукта. Однако это не единственная проблема, связанная с влиянием на гемицеллюлозу высокого давления и температуры. При переработке расплава в экструдере при высоком давлении влага в частицах древесины не кипит даже при высоких температурах.

Например, при 1000 psi

в экструдере вода кипит только при 286 °C. При 2000psi вода кипит при 336 °C. Другими словами, при нормальных температурах экструзии при высоком давлении вода является жидкостью и не кипит. Однако когда материал проходит зоны, где давление резко падает, вода внезапно и бурно закипает, образуя пар.

Этот эффект моментальной декомпрессии и крутого кипения по всему объему влажных частиц древесины вызывает так называемый паровой взрыв, в результате чего многие связи лигнин–гемицеллюлоза разрываются; фрагменты гемицеллюлозы распадаются в воде, захваченные матрицей, и немедленно разлагаются, образуя с большинством их ацетилированных остатков уксусную кислоту. При высокой температуре в экструдере даже небольшие количества уксусной кислоты очень реакционноспособны и приводят к постепенной коррозии оборудования.

Вредное воздействие гемицеллюлозы: паровой взрыв

Как и лигнин, гемицеллюлозы легко горят в процессе переработки, хотя они выделяют в основном ЛОС, приводя к более низкой плотности ДПК продукта. Однако это не единственная проблема, связанная с влиянием на гемицеллюлозу высокого давления и температуры. При переработке расплава в экструдере при высоком давлении влага в частицах древесины не кипит даже при высоких температурах.

Например, при 1000 psi в экструдере вода кипит только при 286 °C. При 2000 psi вода кипит при 336 °C. Другими словами, при нормальных температурах экструзии при высоком давлении вода является жидкостью и не кипит. Однако когда материал проходит зоны, где давление резко падает, вода внезапно и бурно закипает, образуя пар.

Этот эффект моментальной декомпрессии и крутого кипения по всему объему влажных частиц древесины вызывает так называемый паровой взрыв, в результате чего многие связи лигнин–гемицеллюлоза разрываются; фрагменты гемицеллюлозы распадаются в воде, захваченные матрицей, и немедленно разлагаются, образуя с большинством их ацетилированных остатков уксусную кислоту. При высокой температуре в экструдере даже небольшие количества уксусной кислоты очень реакционноспособны и приводят к постепенной коррозии оборудования.

Проводящие ткани (ксилема, флоэма)

Ксилема – сложная ткань, то есть состоит из клеток разной морфологии. В состав ксилемы одновременно входят и проводящие, и механические, и запасающие элементы.

Ксилема проводит воду с растворенными в ней минеральными веществами от корней по всему остальному телу растения. Таким образом, по ксилеме в основном осуществляется восходящий ток. Проводящие элементы ксилемы – это сосуды и трахеиды. Следует помнить, что ксилема голосеменных растений лишена сосудов. Трахеида образуется из клетки удлиненной формы, ее клеточная стенка утолщается и лигнифицируется, то есть одревесневает. Протопласт при этом отмирает и в результате получается мелкий капилляр, по которому может транспортироваться вода. Прочные клеточные стенки предохраняют просвет капилляра от схлопывания. От трахеиды к трахеиде вода транспортируется через специальные поры. Сосуд, по сути, является таким же капилляром, как и трахеида, но более длинным, широкопросветным и многоклеточным. Каждый сосуд состоит из отдельных клеток (члеников сосуда) с одревесневшей оболочкой и отмершим протопластом, между члениками сосуда формируются уже не поры, а перфорационные пластинки (то есть сквозные отверстия). Между сосудами, как и между трахеидами, есть поры, через которые также может транспортироваться вода. Кроме проводящих элементов, в состав ксилемы входят механические волокна – волокна либриформа. Это удлиненные клетки, похожие на трахеиды, однако их клеточные стенки очень сильно утолщены и лигнифицированы. Просвет таких капилляров слишком мал для осуществления транспорта воды, зато толстая и прочная клеточная стенка выполняет механическую функцию подобно склеренхиме. Ксилема в основном состоит из мертвых клеток, обычно небольшой процент живых клеток представлен древесинной паренхимой. Эти клетки в основном выполняют запасающую функцию.

Флоэма, как и ксилема, – это сложная ткань, которая состоит из разных клеток. В состав флоэмы входят проводящие механические и паренхимные (в том числе запасающие) элементы.

Флоэма транспортирует раствор питательных веществ, в основном это углеводы, образовавшиеся в результате фотосинтеза. Поскольку фотосинтез происходит преимущественно в листьях, а питательные вещества нужно доставлять во все части растения, в том числе и в корни, по флоэме преимущественно осуществляется нисходящий ток веществ. Проводящими элементами являются ситовидные клетки. Это живые клетки, они имеют вытянутую форму, а в их стенках формируются так называемые ситовидные поля. Ситовидное поле – это участок клеточной стенки, где близко друг к другу расположено множество плазмодесм. Через ситовидные поля происходит транспорт веществ от одной ситовидной клетки к другой. У покрытосеменных растений проводящими элементами флоэмы являются ситовидные трубки. Ситовидная трубка – это более длинная многоклеточная проводящая структура. Состоит она из одного ряда клеток, называемых члениками ситовидной трубки. В местах контакта члеников друг с другом формируются ситовидные пластинки – участки клеточной стенки, где расположено одно или несколько сближенных ситовидных полей. Вещества транспортируются по внутреннему содержимому живой клетки. Однако в ситовидных элементах деградируют многие органеллы, в том числе и ядро. Таким образом, ситовидная клетка и членик ситовидной трубки находятся в «полуживом» состоянии. При этом существуют специальные клетки, которые поддерживают ситовидные элементы в этом состоянии, обеспечивают и регулируют их жизнедеятельность. Такие клетки называются клетками-спутницами у члеников ситовидных трубок, а ситовидные клетки поддерживают специальные клетки Страсбургера. Кроме проводящих элементов во флоэме, как и в ксилеме, находятся паренхимные (запасающие) клетки, а также механические элементы (лубяные волокна). Волокна обычно представлены удлиненными клетками с толстой одревесневшей клеточной стенкой.

Рисунок: Проводящие ткани. А – ксилема; Б – флоэма. 1 – сосуды ксилемы; 2 – трахеиды; 3 – клетки древесной паренхимы; 4 – поры; 5 — ситовидные трубки; 6 – клетки – спутницы; 7 – ситовидные поля; 8 – клетки лубяной паренхимы.

Приложения

Композитные материалы

Матрица Волокно
Эпоксидная смола Абака, бамбук, джут
Натуральная резина Койр, сизаль
Нитриловый каучук Джут
Фенолформальдегид Джут
Полиэтилен Кенаф, ананас, сизаль, древесное волокно
Полипропилен Лен, джут, кенаф, конопля, пшеничная солома, древесное волокно
Полистирол Дерево
Полиуретан Дерево
Поливинил хлорид Дерево
Полиэстер Банан, джут, ананас, конопля
Стирол-бутадиен Джут
Резинка Пальмовое масло

Композитные материалы представляют собой класс материалов, которые чаще всего изготавливаются из комбинации волокна с связующий материал (матрица). Эта комбинация смешивает свойства волокна с матрицей, чтобы создать новый материал, который может быть прочнее, чем само волокно. В сочетании с полимеры, волокна целлюлозы используются для создания некоторых армированных волокном материалов, таких как биокомпозиты и пластик, армированный волокном. В таблице представлены различные полимерные матрицы и целлюлозные волокна, с которыми они часто смешиваются.

Поскольку макроскопические характеристики волокон влияют на поведение получаемого композита, особый интерес представляют следующие физико-механические свойства:

  • Размеры: соотношение между длиной и диаметром волокон является определяющим фактором в передаче усилий на матрицу. Кроме того, неправильное поперечное сечение и фибриллированный вид растительных волокон помогает закрепить их в хрупкой матрице.
  • Объем пустот и водопоглощение: Волокна довольно пористые с большим объемом внутренних пустот. В результате, когда волокна погружаются в связующий материал, они впитывают большое количество матрицы. Высокое поглощение может вызвать усадку волокна и набухание матрицы. Однако большой объем пустот способствует уменьшению веса, увеличению звукопоглощения и низкой теплопроводности конечного композитного материала.
  • Предел прочности: В среднем похож на полипропиленовые волокна.[требуется разъяснение]
  • Модуль упругости: Целлюлозные волокна имеют низкий модуль упругости. Это определяет его использование в строительных компонентах, работающих в стадии пост-трещин, с высоким поглощением энергии и устойчивостью к динамическим силам.[требуется разъяснение]

Текстиль

В текстильной промышленности регенерированная целлюлоза используется как волокна Такие как район, (в том числе модальный, а недавно разработанные Лиоцелл). Волокна целлюлозы производятся из растворяющаяся пульпа. Волокна на основе целлюлозы бывают двух типов: регенерированная или чистая целлюлоза, полученная в процессе купро-аммония, и модифицированная целлюлоза, такая как ацетаты целлюлозы.

Первое искусственное волокно, известное как искусственный шелк, стал известен как вискоза около 1894 г., и, наконец, район в 1924 году. Аналогичный продукт, известный как ацетат целлюлозы была открыта в 1865 году. Вискоза и ацетат — это искусственные волокна, но не синтетические, они производятся из дерево. Хотя эти искусственные волокна были открыты в середине девятнадцатого века, успешное современное производство началось намного позже.

Фильтрация

Пропитка целлюлозных волокон / вспомогательные фильтрующие средства могут обеспечить защитный слой фильтрующим элементам в виде порошковой целлюлозы, помимо повышения пропускной способности и прозрачности.[нужна цитата] Беззольная и неабразивная фильтрация делает очистку легкой после процесса фильтрации без повреждения насосов или клапанов. Они эффективно фильтруют металлические примеси и поглощают до 100% эмульгированного масла и котельного конденсата. В общем, целлюлозные волокна в системах фильтрации могут значительно улучшить фильтрующие характеристики при использовании в качестве основного или восстановительного предварительного покрытия следующими способами:

  • Устранение зазоров в перегородке фильтра и небольших механических утечек в прокладках и седлах створок
  • Повышение стабильности фильтрационной корки, чтобы сделать ее более устойчивой к ударам давления и прерываниям
  • Создание более однородного предварительного покрытия без трещин для более эффективной фильтрации поверхности.
  • Улучшение отделения кека и снижение требований к очистке
  • Предотвращение просачивания мелких частиц
  • Легкое и быстрое предварительное нанесение покрытия и уменьшение растворимого загрязнения

Образовательные ткани

Массив ткани, в которой происходят клеточные деления в теле высшего растения, следует назвать образовательной тканью или меристемой. Образовательные ткани не являются постоянными. Клетки меристемы недифференцированные и не специализированные, у них тонкие клеточные оболочки. Данные клетки делятся и в дальнейшем преобразуются в ту или иную специализированную ткань.

Рисунок 1: Апикальная меристема стебля.

У высших растений выделяют две вторичные латеральные меристематические ткани – камбий и феллоген. Камбий (или сосудистый камбий) закладывается в проводящих пучках стебля или корня между флоэмой и ксилемой. В результате клеточных делений внутрь откладывается ткань, дифференцирующаяся в ксилему, а наружу – будущая флоэма. За счет работы камбия происходит процесс вторичного утолщения стебля или корня. Соответственно, сформированные камбием проводящие ткани будут называться вторичными – вторичная ксилема и вторичная флоэма. Следует помнить, что при вторичном утолщении камбиальная зона возникает не только внутри проводящих пучков, но и формируется так называемый межпучковый камбий. В результате на поперечном срезе камбий имеет вид общего меристематического кольца.

Рисунок 2: Камбий. 1 – эпидерма; 2 – паренхима; 3 – флоэмные волокна; 4 – флоэма; 5 – пучковый камбий; 6 – ксилема; 7 – межпучковый камбий.

Феллоген (или пробковый камбий) возникает в корнях и стеблях растений при их вторичном утолщении. При утолщении эпидерма и впоследствии первичная кора опадает и отмирает, покровную функцию в данном случае выполняет пробковый слой, формируемый феллогеном. В результате клеточных делений в феллогене, наружу откладываются клетки феллемы (или пробка). Феллоген снизу подстилается слоем клеток – феллодермой. Комплекс из трех данных тканей носит название перидерма.

Рисунок 3: Феллема, феллоген, феллодерма.

Лубяные волокна

  • Лен является одним из самых старых текстильных волокон, но его использование уменьшилось с момента изобретения вращающегося механизма для получения хлопка.
  • Волокна рами имеют длину от 10 до 15 см. Волокна белее и мягче льна. Рами плохо принимает красители, если только он не подвергается сухой чистке. Хотя натуральное волокно рами сильное, однако оно не обладает устойчивостью, эластичностью и потенциалом удлинения. Волокна рами устойчивы к плесени, насекомым и усадке. Они используются для одежды, оконных драпировок, веревок, бумаги и столового и постельного белья.
  • Пеньковая конопля похожа на лен. Волокна имеют длину от 10 до 40 см. Конопля оказывает малое воздействие на окружающую среду: она не требует пестицидов. Она вырабатывает на 250% больше волокна, чем хлопок, и на 600% больше волокна, чем лен, на одном и том же участке земли. Растения конопли можно использовать для извлечения цинка и ртутных загрязнителей из почвы. Конопля используется для веревок, одежды и бумаги. Наркоманы готовы платить чрезмерную цену за одежду из конопли, потому что она связана с марихуаной.
  • Джут является одним из самых дешевых и одним из самых слабых целлюлозных волокон. У джута низкая эластичность, удлинение, устойчивость к солнечному свету, устойчивость к плесени и стойкость к цвету. Он используется для производства сахарных и кофейных мешков, коврового покрытия, веревок и настенных покрытий. Мешковина делается из джута.

Листовые волокна

  • Волокна «пайна» получают из листьев растения ананаса. Они используются для изготовления легких, чистых, жестких тканей для одежды, сумок и столового белья. Пайна также используется для изготовления матов.
  • Абака является членом семьи банановых деревьев. Волокна грубые и очень длинные (до полметра). Это прочное, долговечное и гибкое волокно, используемое для веревок, напольных ковриков, столового белья, одежды и плетеной мебели.

Растительные волокна [ править ]

Категория типы
Семенное волокно Волокна, собранные из семян различных растений, известны как семенные волокна.
Листовое волокно Волокна, собранные из клеток листа, известны как волокна листа, например, банан, ананас (PALF), и т. Д.
Лубяная клетчатка Лубяные волокна собираются из внешних слоев клеток стебля растения. Эти волокна используются для изготовления прочной пряжи, ткани, упаковки и бумаги. Некоторые примеры — волокна льна , джута , кенафа , промышленной конопли , рами , ротанга и винограда .
Фруктовая клетчатка Волокна, собранные из плодов растения, например, кокосового волокна ( кокосового волокна ).
Стеблевое волокно Волокна из стеблей растений, например , солома пшеницы , риса , ячменя, бамбука и солома .

Список поставщиков

  • ООО “КАНТОР”

    394026, Воронежская область, город Воронеж, улица Брянская,…

    Нить для сшивания дел белого цвета хб

    80.00 руб.

  • ООО “КАНТОР”

    394026, Воронежская область, город Воронеж, улица Брянская,…

    Нить для сшивания дел белого цвета хб

    80.00 руб.

  • ООО “МАЛС”

    162562, Вологодская область, район Шекснинский, рабочий посе…

    Шпагат льняной ГОСТ 17308-88

    300.00 руб.

  • ООО “МАЛС”

    162562, Вологодская область, район Шекснинский, рабочий посе…

    Шпагат льняной ГОСТ 17308-88

    300.00 руб.

  • ООО “КОМБИНАТ “СУРА”

    430001, Мордовия республика, город Саранск, улица Пролетарск…

    Шпагат из лубяных волокон 3,34 текс ГОСТ 17308-88

    152.25 руб.

  • ООО “КОМБИНАТ “СУРА”

    430001, Мордовия республика, город Саранск, улица Пролетарск…

    Шпагат из лубяных волокон 3,34 текс ГОСТ 17308-88

    152.25 руб.

  • ООО “СЕКТОР”

    Волгоградская область, город Камышин, улица Гагарина, 153А

    Шпагат

    145.19 руб.

  • ООО “ВИННОВКА-КАНЦСЕРВИС+”

    432045, Ульяновская область, город Ульяновск, шоссе Московск…

    Поставка расходных материалов для хозяйственных нужд ( Шпагат ГПШ1200)

    345.58 руб.

  • ООО “ВИННОВКА-КАНЦСЕРВИС+”

    432045, Ульяновская область, город Ульяновск, шоссе Московск…

    Поставка расходных материалов для хозяйственных нужд ( Шпагат ГПШ1200)

    345.58 руб.

  • ООО “ОРМИТ”

    426054, Удмуртская республика, город Ижевск, улица Подлесная…

    Шпагат джутовый неполированный. Ками групп. Россия

    295.17 руб.

  • ООО “РАЗВИТИЕ”

    300007, Тульская область, город Тула, улица Староникитская,…

    Товар для нужд Арбитражного суда Тульской области

    60.88 руб.

  • ООО “КЭС”

    634057, Томская область, город Томск, улица 79 Гвардейской Д…

    Шпагат

    225.33 руб.

  • ООО “КОНСТАНТА ПЛЮС”

    630099, Новосибирская область, город Новосибирск, улица Каме…

    Шпагат Brauberg (Свойства : Полипропиленовый шпагат с крученой структурой с плотностью 1,6 кТекс, толщина 2 мм, длина шпагата в бобине 625 м. Цвет белый.)

    324.98 руб.

  • ООО “КЭС”

    634057, Томская область, город Томск, улица 79 Гвардейской Д…

    Шпагат

    225.33 руб.

  • ООО ТК “КАН-ТЭРРИЯ”

    625000, Тюменская область, город Тюмень, улица Николая Федор…

    Шпагат

    169.75 руб.

  • ООО ТК “КАН-ТЭРРИЯ”

    625000, Тюменская область, город Тюмень, улица Николая Федор…

    Шпагат

    169.75 руб.

  • ООО ТК “КАН-ТЭРРИЯ”

    625000, Тюменская область, город Тюмень, улица Николая Федор…

    Шпагат льняной

    420.00 руб.

  • ООО “МИДАС”

    420012, Татарстан республика, город Казань, улица Щапова, 26

    Шпагат джутовый

    56.00 руб.

  • ООО “ТДФ”

    620100, Свердловская область, город Екатеринбург, тракт Сиби…

    Шпагат льняной

    54.24 руб.

  • ООО “ТДФ”

    620100, Свердловская область, город Екатеринбург, тракт Сиби…

    Шпагат льняной

    54.24 руб.

Типы [ править ]

Натуральные целлюлозные волокна

Волокна натуральной целлюлозы по-прежнему узнаваемы как часть исходного растения, потому что они обрабатываются ровно настолько, насколько это необходимо для очистки волокон перед использованием. [ необходима цитата ] Например, хлопковые волокна выглядят как мягкие пушистые ватные шарики, из которых они сделаны. Льняные волокна выглядят как прочные волокнистые нити льна . Все «натуральные» волокна проходят процесс, в ходе которого они отделяются от частей растения, которые не используются для получения конечного продукта, обычно путем сбора урожая , отделения от мякины , и т. д. Наличие линейных цепей из тысяч единиц глюкозы, связанных вместе, позволяет образовывать большие водородные связи между группами ОН в соседних цепях, заставляя их плотно упаковываться в целлюлозные волокна. В результате целлюлоза слабо взаимодействует с водой или любым другим растворителем. Например, хлопок и дерево полностью нерастворимы в воде и обладают значительной механической прочностью. Поскольку целлюлоза не имеет спиральной структуры, как амилоза, она не связывается с йодом с образованием окрашенного продукта.

Промышленные целлюлозные волокна

Производимые целлюлозные волокна поступают с растений, которые перерабатываются в целлюлозу, а затем экструдируются тем же способом, что и синтетические волокна, такие как полиэстер или нейлон . Вискоза или вискоза являются одними из наиболее распространенных «промышленных» целлюлозных волокон, и они могут быть изготовлены из древесной массы.

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.

https://youtube.com/watch?v=fmPwg__-9lo%3F

2022 textiletrend.ru

Химический метод получения целлюлозы:

Химический метод получения целлюлозы заключается в том, что древесную щепу помещают в кипящий раствор, где варят в течении длительного времени.

По типу применяемых реагентов различают несколько способов варки древесной щепы:

– сульфитный. Варочный раствор содержит сернистую кислоту и её соль, например, гидросульфит натрия. Варка происходит при повышенной температуре и давлении. Этот способ варки применяется для получения целлюлозы из малосмолистых пород древесины: ели, пихты;

– натронный. Используется раствор гидроксида натрия. Данным способом получают целлюлозу из лиственных пород древесины и однолетних растений;

– сульфатный. Наиболее распространённый способ на сегодняшний день. В качестве реагента используют раствор, содержащий гидроксид и сульфид натрия. Данный способ пригоден для получения целлюлозы из любого вида растительного сырья.

В процессе варки получают техническую целлюлозу, которая выпадает в осадок, а лигнин взаимодействует с варочным раствором, в результате чего получаются различные химические вещества (кормовые дрожжи, сульфатный лигнин, сульфатное мыло, фитостерин, талловое масло, канифоль, сернистые соединения, метанол, скипидар и пр.).

Техническая целлюлоза для удаления гемицеллюлозы и облагораживания обрабатывается холодным или горячим раствором щелочи, а для удаления остаточного лигнина – хлором, озоном, кислородом, пероксидом водорода, после чего – щелочью. Процесс удаления лигнина также называется отбелкой целлюлозы и имеет цель придание ей белизны.

В итоге получается чистая целлюлоза. Общий объем получаемой химическим способом целлюлозы зависит от способа варки, а так же от вида древесины. Выход составляет от 40 до 65 %.

В отличие от целлюлозы, полученной механическим способом, целлюлоза, полученная химическим способом, имеет белый цвет, большую длину волокон, становится более гибкой.

Запасающие ткани (запасающая паренхима)

Запасающие ткани высших растений бывают различными по происхождению, также различия заключаются в том, какие именно вещества и в какой части клетки запасаются.

Главное запасное вещество высших растений – это крахмал. Крахмал синтезируется и откладывается в виде зерен в специальных пластидах – амилопластах. Крахмальные зерна увеличиваются в размере и растягивают пластиду. В результате клетка такой запасающей ткани содержит множество крупных зерен крахмала – примером может служить запасающая ткань в клубне картофеля.

Если растение запасает питательные вещества не на очень долгий срок, то они могу откладываться в виде сахаров в вакуолях клеток. Например, в сочной ткани многих плодов. Сочный плод рассчитан на то, что его съест некое животное, а значит, он должен быть привлекательным для него – питательным и сладким.

В эндосперме некоторых семян запасание происходит за счет утолщения клеточной стенки, в которой откладывается гемицеллюлоза.

При прорастании семени клетки частично растворяют свои клеточные стенки и потребляют углеводы, из которых она состоит. В качестве запасного вещества может выступать белок. Он может откладываться в вакуолях (алейрон) или в лейкопластах. В цитоплазме запасаются жиры в виде сферосом.

Кроме питательных веществ, ткань может запасать воду. Клетки водоносной ткани бывают ослизнены и имеют крупные вакуоли, в которых сохраняется влага.

Рисунок: Запасающая паренхима клубня картофеля. 1 – крахмальные зерна.

Семенные волокна

  • Хлопок является наиболее часто используемым натуральным целлюлозным волокном. Хлопчатобумажные волокна растут из семян в коробочке (стручке). Каждая коробочка содержит семь или восемь семян, и каждое семя может иметь до 20 000 волокон, растущих из него.
  • Кокосовое волокно получают из волокнистой массы между внешней оболочкой и шелухой кокосовых орехов. Это жесткое волокно. Оно обычно используется для изготовления прочных внутренних и наружных ковриков, подстилок и плиток.
  • Капокское волокно получают из семени дерева индийского капока. Волокно мягкое, легкое и пустое. Оно легко ломается, и его трудно прясть. Оно используется как волокнистый наполнитель и как набивка для подушек. Раньше волокно использовалось как наполнение для спасательных жилетов и матрасов на круизных судах, потому что оно очень плавучее.
  • Растительный шелк обладает свойствами, подобными свойствам капока.

Конопля как источник грубого волокна

Если лен и хлопок чаще используется для добычи волокон, из которых создаются ткани, применяющиеся производителями одежды, постельного белья и прочих текстильных изделий, требующих использования мягкого и тонкого материала, то культурная кормовая конопля становится источником сырья прочных и жестких волокон. К особенностям растений из семейства крапивных стоит отнести:

  • Близость по своим параметрам к крапиве и хмелю.
  • Посконь — именно так называют мужские особи, славящиеся нежными стеблями.
  • Матерку — наименование женских особей, отличающихся большим количеством листьев.
  • Округлость стебля около корневища.

Матерка служит источником волокон, отличающихся прочностью. Именно такое сырье используется для изготовления рыболовных сетей, брезентов, парусов, шпагатов. А вот нежные нити поскони можно применять при производстве одежды. Остальные части растений пускаются на изготовление олифы, масляных красок и так далее.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Личный стиль
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: