植物纖維

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一些工業(yè)用的植物纖維長(zhǎng)度與寬度的比較表

  

目錄

概述

植物纖維(plant fibre)是廣泛分布在種子植物中的一種厚壁組織。它的細(xì)胞細(xì)長(zhǎng),兩端尖銳,具有較厚的次生壁,壁上常有單紋孔,成熟時(shí)一般沒有活的原生質(zhì)體。植物纖維在植物體中主要起機(jī)械支持作用。

中國(guó)利用植物纖維,特別是苧麻大麻的歷史很早,在新石器時(shí)期的土陶器上已有麻布的印紋?!对娊?jīng)》中已有漚纻(漚制苧麻)的記載:“東門之地,可以漚纻”(《陳風(fēng)》)。植物纖維與人類生活的關(guān)系極為密切,除了日常生活必需的紡織用品以外,繩索、包裝、編織、紙張、塑料以及炸藥等,也都需要植物纖維作原料?! ?/p>

存在部位

1、莖:在植物莖桿中,如苧麻、大麻、亞麻和黃麻的草本莖,具特別發(fā)達(dá)的韌皮纖維束,可用制各種紡織品。這些纖維沒有或很少木質(zhì)化,稱軟纖維。在有些植物的木本莖中,韌皮纖維也很發(fā)達(dá),它們是制造特種紙張的優(yōu)良原料,如桑樹、構(gòu)樹、青檀等。

2、葉:葉子纖維主要存在于單子葉植物的葉脈中,細(xì)胞壁木質(zhì)化程度較高,質(zhì)地堅(jiān)硬,稱為硬纖維。這類纖維拉力大,耐腐力強(qiáng),主要用制繩索,或作粗紡之用,如劍麻、蕉麻等。

3、根:根中纖維一般較少,但有的植物根內(nèi)纖維也可利用,如馬藺。

4、其它:有些植物果實(shí)的果皮中含有纖維,如椰子,或者生長(zhǎng)有特殊用途的纖維毛,如吉貝。種子表面生長(zhǎng)表皮毛的突出例子是棉花纖維,其他如木棉、楊柳等種子表面,也都有纖維。一些工業(yè)用的植物纖維長(zhǎng)度與寬度的比較見表?! ?/p>

類型

根據(jù)在植物體中分布位置的不同,大致可分為木質(zhì)部外纖維與木質(zhì)部纖維兩大類。

木纖維類型結(jié)構(gòu)

1、木質(zhì)部外纖維:包括韌皮纖維、皮層纖維和圍繞維管束的纖維。這類纖維一般為長(zhǎng)紡錘形,兩端尖銳,有的兩端成為鈍形成分叉。細(xì)胞壁較厚,相對(duì)細(xì)胞腔較小。細(xì)胞壁具不同程度木質(zhì)化或完全沒有木質(zhì)化,初生纖維通常要比次生纖維長(zhǎng)。

2、木質(zhì)部纖維:又稱木纖維,大都有木質(zhì)化的次生壁,細(xì)胞形狀通常也是兩端尖銳,但有各種形狀與紋孔上的變化。這類纖維是木材的重要組成分子之一。

木纖維又可分為兩種類型:①纖維管胞,由管胞逐漸演化而來,其細(xì)胞壁上有明顯的具緣紋孔(圖a)。②韌型纖維,由纖維管胞進(jìn)一步演化的結(jié)果,細(xì)胞壁更為增厚,壁上的紋孔退化為單紋孔,也有人稱之為木纖維(圖b)。在某些被子植物(如櫟樹)的木材中,可以看到纖維與管胞之間的一系列過渡類型,即細(xì)胞壁厚度逐漸增加,長(zhǎng)度減短,壁上的具緣紋孔逐漸簡(jiǎn)化為單紋孔等。

纖維管胞與韌型纖維,都可能具有橫向隔壁,特稱為分隔纖維(圖c)。很多植物具有這種結(jié)構(gòu),如葡萄屬和金絲桃屬。這些分隔纖維可長(zhǎng)期保留有原生質(zhì)體,并有貯藏淀粉、油類和樹脂的作用。  

發(fā)育

植物纖維由不同的分生組織發(fā)育形成。木質(zhì)部與韌皮部的纖維來源于原形成層或形成層。有些纖維則可由基本分生組織發(fā)生,這種將來發(fā)育成纖維的細(xì)胞,很早就停止橫向分裂,而只有縱向伸長(zhǎng)。維管束鞘中的纖維,一部分可由原形成層發(fā)生,另一部分則由基本分生組織形成。

初生纖維在器官延伸之前便已發(fā)生,在周圍的細(xì)胞仍在分裂的時(shí)候,它們還能繼續(xù)引伸到相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度。例如苧麻的韌皮纖維可以繼續(xù)伸長(zhǎng)幾個(gè)月,最后增加的長(zhǎng)度為原來的四、五萬倍,最長(zhǎng)可達(dá)55厘米。這種細(xì)胞的伸長(zhǎng),除與周圍細(xì)胞一起增長(zhǎng)(協(xié)同生長(zhǎng))以外;還有細(xì)胞頂端可伸入到周圍細(xì)胞之間的生長(zhǎng)(侵入生長(zhǎng))。苧麻的纖維停止伸長(zhǎng)以后,在發(fā)生次生壁的沉積時(shí),纖維的基部可能也有厚的次生壁。但頂端仍有生活的內(nèi)容物和薄的細(xì)胞壁,因此,細(xì)胞頂端還可以繼續(xù)伸長(zhǎng)。

棉纖維是棉花胚珠上表皮細(xì)胞伸長(zhǎng)的部分。它的發(fā)育過程是:當(dāng)棉花胚珠受精以后,胚珠表皮層上產(chǎn)生纖維的生毛細(xì)胞迅速伸長(zhǎng)。此后,細(xì)胞壁也逐漸增厚,即在初生壁里面不斷沉積含纖維素的次生壁。接近種子成熟時(shí),原來成管狀的纖維細(xì)胞,干癟變扁,并發(fā)生扭曲,細(xì)胞壁內(nèi)殘留的原生質(zhì)體也變干沉積。棉鈴開裂以后,纖維細(xì)胞死亡,成為銀白色的棉纖維。

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