ВходТоварный словарь - лубяные волокна текстильные. Лубяные волокна
2. Значение лубяных и древесных волокон в растении, их расположение, строение и использование в сельском хозяйстве
Камбий - тоже образовательная ткань. В результате деления клеток камбия происходит образование новых слоев луба и древесины, отчего стебель растёт в толщину.
Другая группа тканей. Представленных в разных органах растений - это покровные ткани. Из покровных тканей вы уже знаете кожицу и пробку. Клетки кожицы живые, плотно сомкнутые. Их наружные оболочки утолщены. Среди клеток кожицы имеются устьица. Клетки пробки мёртвые, их оболочки не пропускают воду и воздух. Эти ткани защищают растения и от неблагоприятных воздействий внешней среды. Например, от излишнего испарения влаги, от проникновения внутрь растения вредных микроорганизмов. Кожица у большинства растений бывает покрыта жироподобным или восковым налётом.
Главная функция древесины и луба - проведение веществ во все органы растения. Поэтому их называют проводящими тканями. Сосуда древесины проводят воду и растворённые в ней минеральные вещества, а по ситовидным трубкам луба передвигаются растворы органических веществ.
Особое значение имеет правильное представление о проводящих пучках. Совокупность трёх, иногда четырёх тканей образует сложные проводящие пучки. В состав флоэмы (луба) обычно входят: проводящая ткань (ситовидные трубки), механическая (лубяные волокна) и лубяная паренхима, а в состав ксилемы (древесины) - проводящая ткань - сосуды (трахеи) и трахеиды, механическая ткань (древесные волокна) и древесная паренхима. Различают типы проводящих пучков по наличию камбия: закрытые пучки, в которых отсутствует камбий, и открытые, имеющие камбий между флоэмой и ксилемой. Закрытые, проводящие пучки характерны для однодольных растений. А открытые - для двудольных. По расположению флоэмы и ксилемы различают 6 типов проводящих пучков: коллатеральные, биколлатеральные, концентрические, амфивозальный, амофинрибральный и радикальные.
Сердцевина стебля и внутренние клетки его коры, прилегающие к лубу, кора корня и сочные клетки плодов образованы запасающей тканью. Обычно богатой межклетниками. В клетках этой ткани откладываются в запас питательные вещества.
В зеленых клетках ткани листьев и молодых стеблей происходит фотосинтез. Такие ткани называются фотосинтезирующими.
Наконец, механическая ткань придаёт прочность органам растения. Она состоит из клеток с сильно уплотнёнными оболочками. Клетки этой ткани образуют как бы основ растения. В стебле они могут быть расположены сплошными слоями или отдельными этажами. Находящимися на некотором расстоянии друг от друга. В листьях клетки механической ткани часто располагаются вокруг клеток проводящей ткани и вместе с ней формируют жилки листа.
Отдельные клетки или группы клеток луда и древесины имеют строение, свойственное клеткам механической ткани. Эти клетки имеют вид длинных волокон с толстой одревесневшей оболочкой. Поэтому их называют лубяными и древесными волокнами.
Тело цветкового растения образовано разными тканями: покровной, фотосинтезирующей, проводящей, запасающей. Механической. Все они развиваются из образовательных тканей.
Все растения имеют сходное строение, но кроме этого они имеют также сходный химический состав. Они состоят из воды, минеральных и органических веществ. Минеральные и органические вещества используются для построения тела растений, а также принимают участие в различных процессах жизнедеятельности, протекающих в растениях. Недостаток или отсутствие какого-либо вещества нарушает нормальное развитие растения и может привести к гибели.
Лубяные культуры: Лубяные культуры - растения, которые возделываются для получения лубяного волокна из стеблей, служащего сырьем для текстильной промышленности. Наиболее известными лубяными культурами являются джут, конопля, лен-долгунец, кенаф Кенаф - прядильная культура; однолетнее травянистое растение рода гибискус семейства мальвовых. Кенаф содержит: - в сухих стеблях - до 21% волокна, пригодного для изготовления технических тканей; - в семенах - до 20% технического масла. Конопля: Конопля - прядильная культура; род однолетних травянистых растений семейства коноплевых, насчитывающий 3 вида. Посевная конопля содержит: - в сухих стеблях - до 25% волокна-пеньки; - в семенах до - 35% масла.
Волокно - класс материалов, состоящий из непряденых нитей материала или длинных тонких отрезков нити. Волокно используется в природе как животными так и растениями, для удержания тканей (биологических). Волокно используется человеком для прядения нитей, веревок, как часть композитных материалов, а также для производства таких материалов как бумага или войлок. Древесное волокно в основном идёт на производство бумаги, а также ДВП. Древесноволокнистые плиты или ДВП (другое название - Оргалит) - материал, получаемый горячим прессованием массы, состоящей из целлюлозных волокон, воды, синтетических полимеров и специальных добавок.
Сырьём для производства ДВП служат размельченная древесная щепа и дробленка, а для улучшения эксплуатационных качеств ДВП, в древесную массу добавляют парафин, канифоль (повышает влагостойкость), синтетические смолы (для упрочнения плиты), антисептики.
Используется в строительстве, особенно жилом малоэтажном, для ограждения и отделки, реже в искусстве, например, как основа для картин маслом. Отличный матерьял для танцев, обычно пользуется популярностью среди БиБоев!
И лениться; не чревоугодничать; не сребролюбствовать; безумно не гордиться; трудиться…» Соблюдение библейских заповедей. Третьей задачей будет, представление вероятностной перспективы развития общественных изменений. Пока не изобретены полёты во времени и телепортационные технологии, инкубационное выращивание потомства, окружающая рукотворная действительность характеризуется плавной...
Покой, вдохнуть этот аромат, почувствовать этот вкус. В итоге пивной алкоголизм - очень тяжелая болезнь, трудно поддающаяся лечению. Это подчеркивают все врачи-наркологи. 2. Меры социальной защиты населения (на примере г. Оренбурга) В Оренбургской области регистрация первых случаев ВИЧ-инфекции началась в 1996 году, через 9 лет после начала регистрации в Российской Федерации. На первых этапах...
Сторон. Итак, постоянно усложняющиеся условия развития современного мира требуют быстрого реагирования России и Европейского союза, а также формирования ими “изменяющейся глобальной политической геометрии”. Любопытно, что разные политики и исследователи по-разному оценивают суть взаимоотношений РФ и ЕС. По заявлению главного советника департамента общеевропейского сотрудничества МИД РФ В. В. ...
Н., Ариша Р., Саша В. – в основном придерживались роли покупателей.) Вся проведенная экспериментальная работа формирующего этапа была направлена на формирование знаний о комнатных растениях в процессе ухода за ними у детей пятого года жизни. Результаты, полученные в ходе формирующего этапа работы, позволяют сделать следующие выводы: возрос интерес детей к растениям, увеличилась самостоятельность...
Время чтения: 8 минут
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
Лен
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.
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.Джут
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.
Волокна кенафа короче и грубее, чем у джута. Как химическая (крафт), так и механическая целлюлоза изготавливаются из кенафа, а успешные демонстрационные тиражи газетной бумаги были сделаны для «Далласских утренних новостей», «Санкт-Петербург таймс» и калифорнийского Бейкерсфилда с отделкой 82% кенафской чемитермеомеханической целлюлозы и 18 % крафт-целлюлозы хвойных пород.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.
Рами
Рамиевое волокно расположено в коре Boehmeria nivea, члена семейства крапивы. Растение является выходцем из Китая (отсюда его название «китайская трава»), где оно использовалось для тканей и рыболовных сетей в течение сотен лет. Оно также выращивается на Филиппинах, в Японии, Бразилии и в Европе. Растение рами вырастает до 1-2,5 м со стеблями толщиной 8-16 мм. Ежегодно возможны от двух до четырех сборов урожая, в зависимости от почвы и климата.
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.
Лубяные волокна содержатся в растениях совершенно различных семейств — как однолетних, так и многолетних. Это поразительно, но к лубяным относятся такие, казалось бы, далёкие друг от друга растения, как лён-долгунец из семейства льновых, конопля — тутовых, кенаф — мальвовых, джут — липовых, кратолярия — бобовых. И уж совсем поразительно, что лубяные волокна содержатся в листьях агавы (волокно сизаль), прядильного банана (волокно манильская пенька), а также в юкке, драцене и многих других растениях.
Зоны произрастания этих растений разбросаны по всему земному шару. От умеренных широт — например, конопля и лён-долгунец, до субтропиков и тропиков. С точки зрения промышленного потребления широко возделывают джут, лён-долгунец, коноплю, кенаф и агаву.
Рассказ о лубяных растениях надо начинать с конопли . Почему именно с неё? Да потому, что память не даёт забыть исконный продукт русского экспорта, который в течение многих столетий, ещё до Киевской Руси, поставлялся с нашей территории во все стороны света. Речь идёт о пеньке. До сегодняшнего дня это один из лучших сырьевых источников при производстве канатов и верёвок. Российская пенька была настолько популярна во всём мире, что когда на Филиппинах из листьев одного из видов банана начали в промышленном масштабе производить волокно, его назвали манильской пенькой, а банан получил название пеньковый, или прядильный, банан.
Что такое пенька? Это лубяные волокна, выделенные из стебля растения конопля. В конце XIX века в России производилось около 140 тысяч тонн пеньки, что составляло около 40% производства пеньки в Европе. К концу 30-х годов осталось только около 50 тысяч тонн, при этом посевы её в 1936 г. занимали 680 тыс. га, составляя 4/5 всей мировой площади под коноплёй.
Конопля являлась одной из основных сельскохозяйственных культур СССР. Такой её статус был подтверждён помещением листьев конопли вместе с колосьями пшеницы и соцветиями подсолнечника в центр снопа внутри главного фонтана страны — «Дружба народов» на ВДНХ. Изображение конопли можно увидеть также на гербе Епифани, на гербе и флаге Кимовского района Тульской области. Ценность пеньки, как сырья для производства канатов, используемых в морском судоходстве, обусловлена уникальным свойством — она не гниет в морской воде.
Однако в 1961 г. СССР ратифицирует инспирированную США Конвенцию ООН «О наркотических средствах». А поскольку цветки женских особей конопли содержат психотропное вещество, служащее сырьем для производства марихуаны и гашиша, конопля у нас в стране была объявлена вне закона, а с мирового рынка исчезла русская пенька. Сейчас на этом рынке сложилась парадоксальная ситуация. Главными производителями пеньки являются Канада, Франция и Китай, а самым крупным её потребителем — США.
Промышленное культивирование конопли в России в настоящее время сильно затруднено из-за множества бюрократических препятствий и жёстких требований к охране посевов. Засеянные площади невелики.
Следующей по популярности лубяной культурой в России является лён . Это травянистое растение с нежными голубыми цветочками знакомо, наверное, большинству ещё с детства.
В России лён культивировался издревле. Льноводством занимались все славянские племена, населявшие восточную часть Европейской равнины до образования Киевской Руси. В X—XI вв. лён возделывали в значительных количествах, и он считался важнейшим растением, ведь из его волокна шили одежду, а из семян давили вкусное и ценное масло.
По химическому составу лён состоит из целлюлозы (до 80%), разнообразных примесей — жировых, красящих, минеральных воскообразных, и лигнина (продукт одревеснения клетки). Лигнин придаёт волокнам льна жёсткость. Волокна льна содержат до 5% лигнина, этим объясняется повышенная жёсткость льняных изделий по сравнению с хлопковыми.
После того как императрица Екатерина Великая разрешила вывоз льняного волокна за рубеж, большинство ткацких фабрик в Европе работало на российском льне.
Но ещё большего размаха льноводство достигло с развитием капитализма в России. Лён выращивали на обширной территории страны и в больших количествах вывозили за границу не только волокно, верёвку, канаты, но и семена и масло, получая свыше 30% всей экспортной выручки.
В последнее время льноводство оказалось в катастрофическом положении. Рентабельность возделывания льна-долгунца в сравнении с зерновыми резко упала; посевные площади подо льном сильно сократились. Большинство из льнозаводов закрыты из-за экономических проблем. Более или менее рентабельным является изготовление тканей, а волокно, пригодное для производства верёвок, поступает к нам из Беларуси, зачастую оно очень низкого качества. Но при этом цены на него растут стремительно.
Добывать льняные волокна очень нелегко, поскольку располагаются они не в коробочке, как у хлопка, а в стебле и притом крепко склеены — как между собой, так и с его древесной частью. На протяжении многих веков последовательность обработки льна остается традиционной, она связана со структурой его стебля, физико-механическими и химическими свойствами.
Лён выдирают из земли вместе с корнями и длительное время вымачивают для отделения волокон от остальных тканей растения. Затем его сушат, мнут, теребят, чешут, треплют. Каждая операция, даже производимая на машинах, требует много времени. После завершения всех операций по обработке сырья получают длинные и короткие волокна, которые тщательно отсортировывают и направляют в различные производства. Длинное волокно идёт на производство тканей в текстильной промышленности. Очёсы идут на производство основы под отделочные материалы и напольные покрытия. Короткое волокно частично идёт на производство грубых льняных тканей, но в основном используется в производстве шпагата и верёвок. Из отходов, ранее направляемых на изготовление пакли, теперь производят нетканые материалы для деревянного домостроения.
Другие лубяные растения на территории России не произрастают. В следующей статье мы узнаем, который является сейчас в мире лубяным волокном номер один.
Различные типы покровных тканей выполняют в некоторой мере и механические функции, защищая нежные ткани, расположенные ковнутри органа.
Но есть еще специальные клетки и слагаемые из них ткани, которые выполняют механические функции. Такие клетки и ткани называют механическими . Эти клетки и ткани усиливают противодействие всего растения или его органов, прежде всего излому или разрыву.
Механические клетки и ткани имеются во всех органах каждого растения, произрастающего в наземных условиях. В сильно растущих в длину частях растения, например в стеблях, элементы механических тканей также вытянуты, имеют прозенхимный характер . В органах со слабо выраженным ростом в длину механические клеточные элементы более или менее изодиаметричны - паренхимного характера . Такие элементы встречаются в плодах и листьях. Разумеется, абсолютно строгого разграничения между типами механических элементов не существует: нередко в стеблях имеются механические паренхимные клетки, а в листьях - вытянутые прозенхимные.
Все механические ткани по ряду признаков могут быть разделены на несколько групп, из которых каждая отличается определенными характерными чертами. Таких основных групп три: колленхима , лубяные и древесинные волокна и склереиды .
Колленхима встречается в стеблях, а также нередко в черешках и средних жилках листьев, реже в цветоножках и в плодоножках. Она находится в тех частях органов, где расположены сочные ткани, состоящие из живых клеток, и преимущественно свойственна двудольным растениям; у однодольных она встречается реже.
Колленхима служит для укрепления растущих органов. Она состоит из живых клеток, содержащих хлоропласты. Обычно колленхимные клетки длинные, иногда достигают значительной длины (2 мм), но среди них есть и вполне паренхимные клетки. Своеобразны утолщения оболочек колленхимных клеток. Наиболее часто наблюдается так называемое уголковое утолщение , когда полосы утолщений тянутся по углам клеток. Если утолщены тангентальные стенки клеток, то образуется пластинчатая колленхима . Характер утолщений колленхимы в значительной степени зависит от самого расположения клеток. Если клетки колленхимы расположены радиальными рядами, то утолщения возникают на тангентальных стенках. При беспорядочном расположении клеток утолщения концентрируются по углам.
Оболочки колленхимных клеток целлюлозные и на поперечных разрезах органов выделяются особым блеском. Особенность оболочек колленхимных клеток состоит в том, что в них содержится большое количество воды. Возможно, что это благоприятствует вытягиванию оболочки при росте органа.
Колленхима расположена почти всегда по периферии органа. Она дифференцируется раньше других механических тканей. Располагается колленхима или сплошным слоем в несколько рядов клеток вблизи периферии органа или собрана отдельными пучками, связанными с пучками проводящей системы. Если на стеблях есть ребра, то колленхима в виде компактных пучков тянется вдоль стебля по ребрам (например, зонтичные).
Колленхима принадлежит к числу простых тканей, т. е. клетки ее не смешиваются с клетками другого характера. Поэтому границы колленхимы обычно очерчены довольно резко. Однако иногда образуются переходные формы от колленхимных клеток к клеткам паренхимы.
Клетки колленхимы соприкасаются друг с другом тупо заканчивающимися концами и имеют простые поры. Клеточные полости их всегда широкие. Благодаря хлоропластам, колленхимные клетки, подобно соседним паренхимным клеткам коры, могут участвовать в фотосинтетической деятельности, но в значительно меньшей степени.
Лубяные волокна представляют собой вытянутые по оси органа длинные толстостенные клетки. Длина их у разных видов сильно колеблется. У конопли лубяные волокна имеют в среднем длину около 10 мм, у льна - около 40 мм, у крапивы - около 80 мм. Самые длинные волокна были найдены у субтропического прядильного растения рами - до 500 мм. У специальных текстильных сортов льна найдены лубяные волокна до 120 мм длины. У некоторых растений оболочки лубяных волокон остаются целлюлозными, но в большинстве случаев они более или менее рано одревесневают. Однако иногда одревеснение волокон происходит лишь у основания стебля.
К растениям с целлюлозными оболочками лубяных волокон принадлежат лен, рами. У конопли же, особенно у некоторых сортов ее, а также у крапивы оболочки лубяных волокон скоро одревесневают на всем протяжении стебля.
В молодом состоянии, во время роста, лубяные волокна содержат в своих полостях жизнедеятельный протопласт со многими ядрами. После окончательного формирования лубяного волокна протопласт обычно отмирает, остатки его лишь кое-где рассеяны в клеточной полости.
В живом протопласте лубяных волокон иногда обнаруживаются крахмальные зерна, но клеточная полость их обычно очень узка. Только у молодых волокон клеточная полость выражена отчетливо, у старых же, лишенных протопласта, полость почти совершенно исчезает. В толстых стенках иногда довольно хорошо заметна слоистость. Толщина оболочки даже у вполне сформировавшихся волокон не по всей длине одинакова: утолщенные участки перемежаются с утонченными, поэтому полость волокна местами суживается и расширяется.
У некоторых растений (виноградная лоза) полость лубяных волокон перегорожена тонкими перегородками. Такие анатомические элементы называются перегородчатыми лубяными волокнами .
Весьма характерно смыкание волокнистых клеток между собой.
Каждое волокно своими острыми концами вклинивается между другими волокнами. Такое взаимное соединение волокон, отличающееся от взаимного соединения паренхимных клеток, способствует наибольшей прочности ткани и происходит вследствие так называемого скользящего роста концов таких клеток.
На оболочках лубяных волокон имеются простые поры, расположенные по спирали. Последнее указывает на спиральную текстуру микрофибрилл во вторичной оболочке волокна. Спиральное расположение фибрилл придает волокну особую прочность. На спиральность текстуры указывает также то, что при механическом разрушении оболочки (сильное надавливание, приготовление срезов, поражение микроорганизмами) концы поврежденных оболочек иногда развертываются в виде вытянутой спирали.
Обычно лубяные волокна составляют простую ткань, т. е. к ним редко примешиваются другие анатомические элементы. Расположены лубяные волокна либо более или менее широким поясом, как в стеблях некоторых растений, либо собраны отдельными группами, образующими вместе с проводящими тканями сосудисто-волокнистые пучки.
Но есть и такие растения, у которых лубяные волокна не составляют отдельных пучков или компактных массивов, а перемешаны с паренхимными клетками. Такая паренхима называется лубяной .
При кажущейся простоте строения лубяные волокна по своей организации сильно варьируют даже у одного и того же растения. В нижней части стебля пучки лубяных волокон менее обособлены, чем в верхней части. Длина лубяных волокон в различных местах стебля одного и того же растения неодинакова: в нижней части расположены более короткие волокна, чем в средней и верхней частях стебля.
При произрастании растений одного и того же вида в различных климатических условиях создаются так называемые географические расы, своеобразные особенности которых отчасти передаются по наследству. У конопли, как и у других культурных растений, известно много географических рас. Расы конопли отличаются как количеством волокна (степенью волокнистости), так и качеством его. Анатомическое исследование обнаруживает значительную разницу и в строении лубяных волокон у географических рас конопли различного происхождения.
Лубяные волокна, подобные только что рассмотренным волокнам конопли, образуются перициклом - образовательной тканью, расположенной по периферии осевого органа, на границе с первичной корой. Лубяные волокна, возникшие в перицикле, называют первичными . Есть и вторичные лубяные волокна. Они возникают в результате деятельности другой образовательной ткани - камбия. В стеблях конопли, кроме первичных лубяных волокон, образуются и вторичные. То же наблюдается у кенафа, канатника, кендыря, рами - южных текстильных лубо-волокнистых растений. У льна и подсолнечника лубяные волокна только первичные.
Вторичные лубяные волокна травянистых растений обычно развиты значительно слабее первичных. У конопли, например, вторичные лубяные волокна, по сравнению с первичными, имеют более мелкий просвет и одревесневшие оболочки, оболочки же первичных лубяных волокон многих сортов конопли остаются неодревесневшими или одревесневают весьма слабо. Текстильное значение имеют только первичные волокна и не только у конопли, но и у других, произрастающих в умеренном климатическом поясе травянистых текстильных растений. Вторичные лубяные волокна у этих растений наиболее обильно образуются лишь в базальной части стебля. Чем выше вдоль по стеблю, тем меньше развивается вторичных лубяных волокон; примерно на половине длины стебля они уже не образуются.
У древесных растений, наоборот, наиболее обильно развиты вторичные лубяные волокна. Первичные лубяные волокна, если и образуются, то лишь на ранней стадии развития, когда еще функционирует перицикл. Вторичные лубяные волокна в отличие от первичных, по-видимому, у всех древесных растений имеют одревесневшие оболочки. Примером вторичных лубяных волокон могут служить волокна липы, составляющие прочную основу так называемого лыка. Вторичные лубяные волокна никогда не достигают такой длины, как первичные.
Прочность лубяных волокон, особенно первичных, общеизвестна. Недаром из них выделывают различные ткани, канаты и пр. Волокна некоторых растений не уступают по прочности стали, далеко оставляя ее за собой по эластичности. Разумеется, колебания в прочности среди лубяных волокон тоже значительны и зависят от многих условий (степени одревеснения оболочек, влажности и пр.).
Больше всего лубяных волокон развивается в стеблях, в корнях их значительно меньше, часто не бывает совсем. У некоторых растений, преимущественно у однодольных (юкки, драцены, некоторые пальмы и пр.), хорошо развитые лубяные волокна встречаются в листьях. Есть лубяные волокна и в плодах различных типов (бобах, коробочках и др.).
Волокна, находящиеся в древесной части стебля, называются либриформом . Если лубяные волокна представляют собой самые толстостенные элементы коры, то ткань либриформа состоит из самых толстостенных анатомических элементов древесины. В основе своего строения либриформ сходен с лубяными волокнами и назначение его, по-видимому, такое же. Волокна либриформа значительно короче лубяных волокон (не больше 2 мм). Оболочки клеток либриформа всегда одревесневшие, снабжены простыми порами со щелевидными очертаниями. Так же, как и у лубяных волокон, имеющих простые поры, поры либриформа расположены по спирали. У некоторых растений (виноград) полость волокон либриформа, подобно полости лубяных волокон, перегорожена тонкими перегородками, не разделяющими, однако, окончательно самой клетки. Такие волокна либриформа, так же как и лубяные, называют перегородчатыми .
По своей структуре и внешнему виду клетки либриформа иногда представляют собой переход к другим типам тканей. Они могут быть очень короткими, приближаясь по форме к паренхиме. Оболочки таких клеток имеют простые поры, их протопласт долго остается живым, в них периодически накопляется крахмал. Но есть клетки либриформа, приближающиеся к водопроводящим элементам - трахеидам и сосудам. Оболочки таких клеток имеют окаймленные поры, протопласт в них скоро разрушается. Вообще тип либриформа не столь отчетлив, как тип лубяных волокон.
Либриформ также весьма распространен среди высших растений, как и лубяные волокна (твердый луб). У лиственных деревьев либриформ иногда занимает значительную часть древесины, в особенности в тех массивах ее, которые образовались во вторую половину вегетационного периода.
На примере либриформа особенно отчетливо выявляется общераспространенный принцип, обнаруживаемый при рассмотрении почти каждого анатомического элемента в растении, - принцип разнообразия функций, выполняемых той или другой клеткой или тканью. Либриформ наряду с основной функцией выполняет еще функции хранилища запасов и проведения воды. В соответствии с этим внешний вид и самая структура клеток либриформа не вполне устойчивы: в ряде случаев есть немало переходных форм, имеющих черты, характерные уже для других анатомических элементов.
Склереиды представляют собой клетки самой разнообразной формы, толстостенные, одревесневшие, не слишком большой длины или чаще паренхимные. Они встречаются в различных органах растений: плодах, листьях, стеблях. Наиболее типичным образцом склереид могут служить каменистые клетки, представляющие собой пример опорных элементов. В плодах груши и айвы каменистые клетки выполняют роль опоры для сочной мякоти зрелого плода. Каменистые клетки обычно паренхимные. Более вытянутые элементы встречаются в плодоножках. Твердые оболочки различных орехов, пергаментный слой в бобах также состоят из склереид. Нередко группы таких клеток способствуют раскрыванию плодов, разрыву более тонких стенок.
Иногда вытянутые склереиды ветвятся. Ветвистые склереиды чаще всего размещены одиночно и относительно велики. Неветвистые склереиды собраны группами, образуя подобие простой ткани. Нечто сходное происходит и с либриформом. Чаще всего клетки либриформа собраны группами, но нередко маленькие группы клеток либриформа или даже отдельные клетки перемежаются с клетками другого характера.
Такие ткани, состоящие из разнообразных анатомических элементов, можно назвать смешанными.
Механические ткани в каждом органе сконцентрированы таким образом, что обусловливают прочность на разрыв или изгиб в определенном направлении. В стебле, подвергающемся преимущественно изгибу, механические ткани расположены по периферии, что особенно ясно выражено у травянистых растений.
В корнях, подвергающихся преимущественно растяжению, наоборот, периферическая зона (кора) почти лишена механических элементов, и они расположены ближе к центру оси корня.
На основе анализа закономерностей в распределении механических тканей в растениях некоторые исследователи разработали ряд схем конструкций органов растений с использованием строительно-механических принципов. Следует, однако, признать, что строительно-механический принцип объясняет лишь одну сторону функционирования системы механических тканей.
Дело в том, что механические анатомические элементы редко выполняют только механические функции. Только с этих позиций трудно объяснить, например, значение незначительного по толщине кольца лубяных волокон в древесном стволе с его солидной древесиной и притом нередко весьма прочной.
Структура и функции каждого органа сложны и разнообразны, в силу чего с помощью чисто механических схем нельзя выяснить закономерности в организации структуры растений, тем более что между различными анатомическими элементами существует ряд промежуточных форм. Структура пластична. В живом организме структура - процесс.
Растения, возделываемые для получения лубяного волокна, называются лубяные культуры .
Лубяные растения, содержащие волокна в стеблях - лён-долгунец, конопля, кенаф, джут, рами, канатник, кендырь, сесбания, сида и другие.
Лубяные растения, содержащие волокна в листьях - агава, новозеландский лён (формиум), прядильный банан (абака), юкка и другие.
Зоны произрастания их различны: лён-долгунец, конопля, канатник и сида - растения умеренных широт, остальные - тропических и субтропических и прилегающих к ним зон.
Лен
- наиболее тонкое лубяное волокно из стеблей растения льна..
Пенька
- грубое лубяное волокно из стеблей конопли.
Мужские особи конопли называются посконь, или замашка, женские - матерка. Из поскони и зеленца (матерка, убранная в период технической спелости) получают волокно (пеньку), из которого изготовляют ткани. Из волокна матерки, убранной на семена, делают морские канаты, верёвки, парусину и т. п.
Выход волокна из сухих стеблей поскони 20-25%, матерки - 12-20%.
Техническое волокно пенька состоит из склеенных элементарных волокон длиной 14-15 мм.
На заводах первичной обработки в результате мятья и трепания вымоченных и высушенных стеблей конопли получается пенька длиной более 700 мм; при очистке отходов трепания и из короткой, спутанной (низкосортной) тресты выделяется короткое волокно средней длины 175-250 мм.
На практике пенькой называют также лубяные волокна других растений, например манильская пенька (абака), сизальская пенька (сизаль).
Джут
- наиболее распространённое грубостеблевое влагоёмкое волокно из стеблей растения джут. Содержание его в сухих стеблях 20-25%. Крупнейшие поставщики джута на мировой рынок - Индия и Пакистан.
Волокно используют для изготовления технических, упаковочных, мебельных и др. тканей, ковровых изделий.
Кенаф
- волокно из стеблей однолетнего лубоволокнистого растения кенаф. Стебель прямой высотой 1-5м. Растение тепло- и влаголюбиво.
Содержание волокна в сухих стеблях отечественных сортов кенафа 16-20%. Волокно отличается высокой гигроскопичностью и прочностью, из него изготовляют мешковину, брезент, шпагат, верёвки и др. Из костры делают бумагу и строительные плиты. Наибольшие площади посева кенафа в Индии, выращивают также в Китае, Иране, Бразилии, США и др. странах.
Ваточник, ласточник - род преимущественно травянистых растений семейства ластовневых. Свыше 100 видов в Америке и несколько в Африке. Наиболее известен ваточник сирийский, или эскулапова трава - многолетник, родом из Америки. Культивируется, легко дичает. Одичавший ваточник встречается в Прибалтике, Белоруссии, на Украине и Кавказе. Высокое растение (до 2 м) с плотными, большей частью продолговато-эллиптическими листьями. Из стеблей получают прочное волокно для изготовления грубых тканей и верёвок.
Канатник
- однолетнее травянистое растение. В сухих стеблях канатника содержится до 25% волокна, используемого для выработки пряжи, из которой изготовляют мешковину, шпагат, верёвки и др.
Волокно канатника прочное, но ломкое. Для улучшения свойств его обычно подвергают варке в слабых растворах едкого натра. Из отходов изготовляют бумагу, изоляционные материалы. Родина и древний центр культуры канатника Китай, где его выращивают на больших площадях. Посевы канатника есть в Монголии, Японии, Египте, США и др.
Кендырь - многолетнее травянистое растение. В стеблях содержится до 20-27% луба, в лубе - до 10% волокна, отличающегося гибкостью, прочностью и стойкостью к загниванию, пригодно для изготовления верёвок, рыболовных сетей и др. Произрастает преимущественно в Северной Америке, Южной Европе и Юго-Восточной Азии.
Рами
– волокно из стебля многолетнего растения рами семейства крапивных.
Волокно прочное, эластичное, длинное (62-95мм), оно отличается тониной, блеском и почти не подвержено гниению. Волокно рами идёт на изготовление высококачественных бельевых и технических тканей, рыболовных сетей, высших сортов бумаги (в частности, для денежных знаков). Главный поставщик рами - Китай, в меньшей степени др. страны Южной и Восточной Азии.
Сесбания - род растений семейства бобовых. Из коры сесбании получают грубое волокно для производства верёвок, сетей и т. п.
Сида - род травянистых растений и полукустарников. В мировом земледелии (преимущественно в Северной Америке и Европе) возделывают сиду острую, кубинский джут и др., содержащие в стеблях 15-20% волокна (белое, по крепости не уступает джутовому, но более хрупкое).
Новозеландский лён
или формиум
- многолетнее травянистое растение с мечевидными листьями длиной до 3м. Листья содержат прочное волокно, используемое для производства шпагата, верёвок, морских снастей, циновок, матов и т.п.
Новозеландский лён произрастает на островах Новая Зеландия и Норфолк, образуя обширные заросли на влажных равнинах и склонах гор; выносит морозы до -10 °С. Культивируется во многих субтропических странах как техническое и декоративное растение. На Черноморском побережье Кавказа новозеландский лен выращивают в садах, парках и на небольших плантациях.
Юкка - род древовидных вечнозелёных растений семейства агавовых. Стебли достигают высоты до 12 м, листья мечевидные, жёсткие, длина часто более 1м. Из листьев получают волокно, используемое на мешковину, верёвки, плетёные изделия и пр. В Крыму и на Кавказе выращивают как декоративные растения.
Абака
– жесткое лубяное волокно, извлекаемое из листьев многолетнего тропического растения абака (текстильный банан).
Волокно абака еще называют манильской пенькой.
Сизаль
- жёсткое, грубое натуральное волокно, получаемое из листьев агавы (sisalana), иногда сизалем называют само растение. Волокна выделяют из свежих листьев без какой-либо специальной обработки (выход около 3,5%).
Длина элементарного волокна 2 - 2,5 мм, технического - 0,6 - 1,5 м.
Внешний вид волокон: блестящие, желтоватого цвета.
По прочности сизаль уступает абаке и характеризуется большей ломкостью, чем пенька. Идёт на изготовление канатов, сетей, верёвок, шпагата, половиков, упаковочных и других грубых тканей; из отходов производят бумагу, главным образом обёрточную.
Главные экспортёры - Танзания, Кения, Ангола, Бразилия.
Из листьев близкого вида агавы fouteroydes добывают мексиканский сизаль, который также называют юкатанский сизаль или генекен
. Из листьев агавы cantala добывают канталу.
Сушка сизаля
Литературные источники:
Большая советская Энциклопедия