Растительные волокна в каких продуктах: В каких продуктах больше пищевых волокон?

Содержание

В каких продуктах больше пищевых волокон?

Всем известно, что на состояние нашего здоровья напрямую влияет питание. Сбалансированное питание – вот залог правильного пищеварения, красивой и здоровой кожи и волос, работы сердечно-сосудистой системы и т.д. Правильное питание делает нас энергичными, и в этом не последнюю роль играют пищевые волокна.

Пищевые волокна – это углеводы растительного происхождения. И, несмотря на то, что об их пользе говорится очень много, большинство людей по-прежнему не набирают рекомендованную суточную норму, а это 25 граммов для женщин и 38 граммов для мужчин. Пищевые волокна в первую очередь способствуют пищеварению, а значит выводу токсинов и шлаков из организма. Они также являются источником «хороших» бактерий для нашего кишечника, помогают снизить уровень холестерина и уровень сахара в крови. Давайте посмотрим, в каких продуктах больше всего содержится пищевых волокон и что необходимо включить в свой рацион уже сегодня.Ценным источником пищевых волокон являются бобовые. Красная и белая фасоль, чечевица, черные бобы, подойдут любые. Они являются источником углеводов и белка, а еще пектина, растворимых волокон и железа, при этом бобовые достаточно низкокалорийны.

Перед приготовлением все виды бобовых культур лучше вымачивать в воде. Это избавит вас от повышенного газообразования и сократит время их приготовления. Приготовьте лобио с орехами и чесноком, чечевичный суп, котлеты из белой фасоли или острую закуску из зеленой фасоли с зеленью и наслаждайтесь.

Брюссельская капуста – это продукт, который расколол мир на два лагеря: ее обожателей и ненавистников. К какому лагерю бы вы не относились, трудно отрицать, что брюссельская капуста отличный источник клетчатки, витаминов и минералов. Растворимые волокна, содержащиеся в брюссельской капусте подпитывают полезные кишечные бактерии, вырабатывающие витамины В и К, а также короткоцепочечные жирные кислоты.

Несмотря на то, что авокадо родом из Латинской Америки, сегодня он популярен во всем мире. Авокадо богат калием и витамином Е, он также является источником мононенасыщенных жиров. Один плод содержит 13,5 гр растворимых и нерастворимых пищевых волокон.

Сладкий картофель еще один источник клетчатки, калия, бета-каротина и витаминов группы В. Один картофель средних размеров содержит около четырех граммов волокон, из которых почти половина — растворимые.

Брокколи – суперпродукт, который необходимо включать в свой повседневный рацион, поскольку помимо пищевых волокон, в ней содержится витамин К, фолиевая кислота, калий, витамин С и необходимые для здоровья антиоксиданты.

Такой забытый корнеплод как репа также является источником пищевых волокон, а еще калия, кальция, витаминов С и К. Салат из натертой репы с луком и растительным маслом может не только наполнить ваш организм витаминами, но и подарит чувство сытости. Репу можно добавлять в супы или готовить из нее пюре.

Помимо необыкновенного вкуса и аромата груша является источником пищевых волокон (в одном плоде содержится 5,5 гр), витамина С, калия и целого ряда антиоксидантов. Из-за высокого содержания фруктозы и сорбита, груши иногда могут оказывать слабительный эффект, поэтому количество их употребления следует контролировать.

Нектарины и абрикосы в основном растут в теплых странах. Они богаты витаминами Е, А, С, группы В, калием и пищевыми волокнами, которые способствуют пищеварению, а также здоровью сердечно-сосудистой системы.

Морковь не даром пользуется популярностью во всем мире. Ее используют не только для приготовления пищи, она является источником полезных питательных веществ, оказывающих благотворное влияние на состояние нашего здоровья. Она богата витамином А, необходимым для хорошего зрения и растворимой клетчаткой, необходимой для вывода шлаков из организма. В одной измельченной моркови содержится 4,6 гр диетического волокна.

Самые употребляемые фрукты в мире – яблоки, и не зря. Они содержат минералы и витамины, являются источником пектина, он играет важную роль в снижении риска развития сердечных заболеваний и улучшения функций кишечника.

Конечно же, пищевые волокна содержатся также в злаках (ячмене и овсе), орехах и семенах. Помимо клетчатки они также обогатят организм белком, мононенасыщенными и полиненасыщенными жирами, магнием, селеном и железом.

Составляйте свой рацион правильно, соблюдайте баланс и будьте здоровы!

в чем принцип их действия и положительного влияния на организм?

Пищевые волокна — вещества растительного происхождения, которые содержаться в фруктах, овощах и злаках. Они приносят пользу организму человека, поддерживая нормальную работу кишечника. Поэтому постоянное присутствие пищевых волокон в питании важно для здоровья.

Что такое клетчатка?

Растительные волокна сами по себе не содержат витаминов и минералов. Но их роль в организме переоценить очень сложно. Клетчатка не усваивается, а выводится из кишечника вместе с токсинами, шлаками, вредными веществами. Это в значительной мере объясняет полезные свойства пищевых растительных волокон.

Польза пищевых волокон

Клетчатка (второе название данных волокон), в первую очередь, отвечает за нормальную работу желудочно-кишечного тракта. Также множество продуктов, богатых клетчаткой, содержит большое количество витаминов и минералов.


Растительные волокна бывают двух типов: растворимые и нерастворимые. В кишечнике они впитывают воду и превращаются в гелеобразное вещество.

Внимание! Суточная нома для здоровья составляет 14 грамм пищевых волокон на каждые 1000 калорий съеденной пищи.

Пищеварение и здоровье кишечника

Это главный плюс данных волокон. Клетчатка облегчает и предотвращает запоры, увеличивает объем каловых масс, улучшает их консистенцию. Также клетчатка способствует населению кишечника полезными бактериями. Содержащиеся в ее составе пребиотики являются профилактикой рака толстой кишки.

Контроль массы тела

Регулярное потребление пищевых растительных волокон позволяет поддерживать постоянный здоровый вес.

Внимание! При употреблении клетчатки человек в сутки съедает гораздо меньше калорийной пищи, а улучшенная перистальтика кишечника и нормальное пищеварение подавляют ложный аппетит.

Низкий уровень сахара в крови

Волокна способствуют замедлению процесса пищеварения. В итоге сахар медленнее всасывается в кровоток, что стабилизирует его уровень в крови.

Внимание! Постоянное поддержание низкого уровня инсулина помогает похудеть.

Снижает холестерин и давление

Высокое давление и уровень «вредного» холестерина — главные факторы риска для болезней сердца и сосудов. При регулярном потреблении клетчатки в достаточном количестве возникает снижение липопротеидов низкой плотности.

Важно, чтобы в ежедневном рационе любого человека было достаточное количество клетчатки.

Продукты, богатые клетчаткой

Для того чтобы восполнить дефицит пищевых растительных волокон, следует добавить в меню следующие продукты:

  • чечевицу;
  • черную фасоль;
  • нут;
  • пшеничные отруби;
  • красную фасоль;
  • семена льна;
  • яблоки;
  • малину;
  • миндаль;
  • кукурузу;
  • зеленую фасоль.

Внимание! Каждый день человек должен употреблять свежие овощи и фрукты, а также цельные злаки. Тогда работа кишечника всегда будет в норме, а это прямое воздействие на иммунитет. Наличие полезных бактерий в кишечнике способствует нормальному развитию защитных сил организма.

Как правильно употреблять?

Основные принципы правильного употребления полезных волокон, которые так важны для организма человека:

  1. Они должны присутствовать во всех приемах пищи.
  2. Фрукты нужно есть вместе с кожурой.
  3. Для перекуса использовать только фрукты.
  4. Полностью исключить из меню выпечку из белой муки.
  5. Регулярно употреблять небольшое количество отрубей.
  6. Длительная термообработка способствует снижению содержания полезного вещества.
  7. Вместо шлифованного риса стоит употреблять черный или коричневый.

Перед введением в меню клетчатки не помешает консультация опытного диетолога, особенно при наличии лишнего веса и сахарного диабета.

Клетчатка. Что это, зачем нужна, почему и как есть больше

Всемирная Организация Здравоохранения рекомендует употреблять 400 грамм (5 порций) овощей и фруктов в день, что содержит 25–30 грамм клетчатки.


Согласно статистике европейцы употребляют только 50–70% дневной нормы клетчатки. Особенно на это влияет преобладание в рационе фастфуда, полуфабрикатов, насыщенных жиров, сахара и животного белка.

В 2019 году группа ученых провела мета-анализ влияния клетчатки на человеческий организм. Результаты исследования подтвердили, что суточная норма клетчатки в размере 25–30 грамм, которую рекомендует ВОЗ — оптимальна для здоровья.

В этой статье мы расскажем о том, что такое клетчатка, в каких продуктах она содержится и как влияет на организм.

Содержание:

1. Что такое клетчатка
2. Как клетчатка поддерживает здоровье микробиоты
3. Как увеличить долю клетчатки в рационе
4. Как оценить здоровье микробиоты

Что такое клетчатка

Клетчатка — сложный углевод, или пищевое волокно, которое содержится в продуктах растительного происхождения. Она не переваривается организмом, но бактерии кишечника используют ее для выполнения ряда функций.

Существует два вида клетчатки — растворимая и нерастворимая. Практически все растения содержат оба вида, но в разных пропорциях. Оба нужны нашему организму.


Растворимая клетчатка

Photo by Melissa Di Rocco / Unsplash

Растворимая клетчатка при соединении с водой приобретает вязкую гелеобразую консистенцию, что помогает пище проходить через кишечник, а также положительно влияет на некоторые показатели в организме:

Уровень сахара в крови: растворимая клетчатка замедляет всасывание макронутриентов из пищи, особенно сахаров. Тем самым она помогает контролировать уровень глюкозы в крови, что важно для людей с устойчивостью к инсулину, диабетом 2 типа или предрасположенностью к диабету.

Уровень холестерина в крови: растворимая клетчатка блокирует и снижает общий уровень поступающего с пищей холестерина, в том числе  липопротеинов низкой плотности. Это помогает при заболеваниях сердца и снижает риски их развития.

Желчные кислоты: тело использует холестерин для производства желчных кислот, которые помогают расщеплять жиры и собирать отходы, образующиеся в процессе метаболизма. Чтобы желчь не накапливалась в организме, растворимая клетчатка блокирует ее и выводит со стулом.

Аппетит и вес: исследования показывают, что растворимая клетчатка усиливает чувство насыщения и надолго утоляют голод. Результаты исследований указывают на снижение веса и улучшение индекса массы тела у пациентов с лишним весом и ожирением.

Микробиота кишечника

: растворимая клетчатка считается пребиотиком — питанием для полезных бактерий кишечника. Они, в свою очередь, расщепляют ее и производят короткоцепочечные жирные кислоты.


Нерастворимая клетчатка

Photo by Tom Hermans / Unsplash

Нерастворимая клетчатка — устойчивые к пищеварительным ферментам волокна,  которые проходят через организм практически в неизменном виде. Они помогают формировать каловые массы.

Нерастворимая клетчатка стимулирует стенки кишечника на выделение слизи (муцина) и жидкости. Волокна впитывают воду, формируя каловые массы, а дополнительная слизь помогает продвигать их через кишечник и выводить из организма.

Как клетчатка поддерживает здоровье микробиоты

Необходимое количество клетчатки в рационе улучшает сразу несколько показателей организма благодаря ее воздействию на полезные и пробиотические бактерии.

Волокна способствуют регулировке уровня сахара и холестерина в крови. Это снижает риск диабета 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, взаимодействие клетчатки и микробов помогает контролировать и уменьшать хронические воспаления, которые ассоциируются со многими распространенными заболеваниями.

Польза Тип клетчатки Продукты
Сытость, уменьшение аппетита Декстрин, полидекстроза Пшеница, картофель, рис
Улучшение уровня сахара в крови Фруктоолигосахариды, резистентный крахмал, пиродекстрин Бобовые, пшеница, рожь, лук, чеснок, термически обработанный крахмал, овощные бананы, охлажденный картофель и паста
Уменьшение воспалений и укрепление иммунитета Арабиногалактан, 𝛃-глюкан, фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды, ксило-олигосахариды Редис, морковь, груши, томаты, отруби, цельнозерновые, грибы, бобовые, пшеница, рожь, лук, чеснок, ромашка и эхинацея (не более 10 гр в день)
Улучшение уровня холестерина в крови 𝛃-глюкан, целлюлоза Отруби, цельнозерновые, грибы, большинство съедобных растений
Регулярность стула 𝛃-глюкан Отруби, цельнозерновые, грибы
Всасывание кальция и магния Инулин Цикорий, топинамбур, лук, чеснок
Употребление клетчатки на 15–30% снижает общую смертность и летальные случаи, вызванные проблемами с сердечно-сосудистой системой.

Масляная кислота

Масляная кислота или бутират — короткоцепочечная жирная кислота, которая защищает кишечник от воспалений и поддерживает целостность его стенок.

Кишечные бактерии производят бутират при ферментации пищевых волокон. Среди таких бактерий — Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia, Eubacterium и некоторые другие. При недостатке клетчатки производство масляной кислоты нарушается, что приводит к ослаблению иммунитета и увеличивает риски воспалений.

Бактерии-производители бутирата питаются такими видами клетчатки, как арабиноксилан, инулин, пектин, 𝛃-глюкан, полидекстроза. Они содержатся в ячмене, овсе, цикории, топинамбуре, луке, чесноке, ржи, яблоках, цитрусовых, ягодах, цельнозерновых продуктах, отрубях, грибах.


Клетчатка как пребиотик

Пребиотики — виды волокон, которые при попадании в кишечник питают бактерии и стимулируют их рост.

К таким видам клетчатки относятся бета-глюканы, галакто-, фрукто-, ксило- и арабиноолигосахариды, изомальтоза, лактулоза, олигофруктоза, инулин,  устойчивый крахмал. Все они содержатся в продуктах растительного происхождения.

Если вы прошли Тест Микробиоты Атлас, то могли заметить большое количество непонятных терминов в отчете «Уровень потребления пищевых волокон». Все это — пребиотики, которые присутствуют в вашем рационе.

Благодаря тестированию микробиоты мы узнаём, какие бактерии живут и преобладают в вашем кишечнике, какие виды клетчатки они предпочитают, и насколько эффективно микробиота справляется с расщеплением волокон. Эта информация нужна, чтобы подобрать персональные рекомендации по питанию.


Питание для пробиотических бактерий

Микробиота кишечника — сообщество бактерий. Чем выше их разнообразие, тем лучше показатели здоровья. Средняя и низкая представленность бактерий говорит о дисбалансе микробиоты. Из-за этого потенциал к защите организма от заболеваний и воспалений может быть снижен.

Чем больше пищевых волокон из разных источников в рационе, тем больше полезных бактерий в вашем кишечнике. Например, пробиотические бактерии Bifidobacterium производят ацетат и лактат. Их, в свою очередь, используют бактерии вида Firmicutes для производства бутирата.

Эти бактерии поддерживают кислотность кишечника, обеспечивают защиту от воспалений и патогенных организмов, способствуют укреплению иммунитета, и даже снижению уровня стресса.

Такие представители сообщества, как Akkermansia, обладают другими полезными качествами. Они присутствуют в кишечнике людей с нормальным весом, и помогают контролировать набор и поддержание здоровой массы тела.

Эффект Тип клетчатки Продукты
Рост бифидобактерий Арабинан, арабиноксилан, фруктоолигосахариды (FOS), галактоолигосахариды (GOS), галактоманнаны, маннанолигосахариды Свекла, рожь, ячмень, овес, молочные продукты, цикорий, топинамбур, лук, чеснок, грибы майтаке, пекарские дрожжи
Рост молочнокислых бактерий Фруктоолигосахариды, инулин, галактан, галактоманнан, пуллулан, пиродекстрин Термически обработанный крахмал, рожь, пшеница, лук, чеснок, бобовые, молочные продукты, цикорий, топинамбур, красные водоросли, грибы майтаке
Рост Akkermansia Арабиноксилан Рожь, ячмень, овес

Как увеличить долю клетчатки в рационе

Казалось бы, все что требуется — употреблять не менее 30 грамм клетчатки из натуральных продуктов. Однако, добавлять клетчатку следует постепенно. При резком увеличении волокон в рационе часто проявляются побочные эффекты, например, вздутие, повышенное газообразование и боли в животе.

Британская ассоциация питания, образа жизни и медицины, рекомендует использовать принцип радуги: ежедневно съедать пять порций овощей и два фрукта, каждый из которых должен соответствовать одному из цветов радуги.

Отслеживать результат можно с помощью Дневника питания, который встроен в мобильное приложение Атлас.

Полуфабрикаты и фастфуд небогаты клетчаткой, и содержат много соли, сахара и жиров.


Конструктор рациона

🍛 Гарнир

Цельнозерновые: пшеница, рожь, ячмень, овес, киноа, гречка (это могут быть как зерна, так и мука).
Бобовые: фасоль, чечевица, нут.
Крахмал: картофель (приготовленный и охлажденный), зеленые бананы, коричневый рис.

🥬 Дополнительные источники клетчатки

Овощи: сырые, жареные, вареные, тушеные, на пару, сушеные.
Фрукты: предпочтительно свежие, иногда сушеные. Лучше всего на завтрак или десерт.
Зелень: свежая, сушеная.
Грибы: не забудьте и про них.

🥑 Жиры

Оливковое масло: соблюдайте меру.
Авокадо: вкусное и богатое клетчаткой, тоже важна мера.
Греческий йогурт: пробиотик, отлично подходит для завтрака или в качестве заправки.

🍋 Приправы и заправки

Семечки и орехи: отдавайте предпочтение сырым, они придадут хрустящую текстуру блюду.
Цитрусовые: их сок хорошо подойдет в качестве заправки
Травы: придают насыщенный вкус.
Специи: в зависимости от настроения.
Перец: черный, красный, смесь, сушеный или свежий
Соль: главное, не пересолить.
Пищевые дрожжи: добавляют сырный привкус и аромат. Лучше подходят для уже готовых блюд.

🥚 Белки

Красное мясо, морепродукты и жирная рыба: каждый не более раза в неделю.
Белое мясо и яйца: в меру.
Растительный белок: бобовые, тофу.


Стоит ли принимать клетчатку в виде БАД

Употреблять рекомендуемое количество клетчатки при обычном питании бывает нелегко. Теория о том, что в большом количестве она способствует похудению, а также доступность в виде пищевых добавок, делает выбор в пользу БАДов более привлекательным.

Результаты исследований, направленных на изучение того, как клетчатка в виде добавок влияет на снижение индекса массы тела — противоречивы. С одной стороны, некоторые БАДы на долгое время утоляют голод. Это уменьшает аппетит и способствует употреблению меньшего числа калорий.

С другой стороны, добавки содержат клетчатку в чистом виде: в отличие от овощей и фруктов они лишены витаминов и минералов. Кроме того, в процессе производства клетчатка часто теряет способность к гелеобразованию — она не создает вязкую массу, которая дает чувство сытости.

Клетчатка в виде биологически активных добавок имеет свои плюсы: она помогает дополнить количество волокон в рационе, а также используется для лечения некоторых желудочно-кишечных расстройств. Но прибегать к такому методу следует под наблюдением врача.


Как оценить здоровье микробиоты

В Тесте микробиоты мы изучаем ДНК бактерий из образца стула. Это позволяет узнать уровень разнообразия микробиоты, как бактерии справляются с синтезом масляной кислоты и витаминов, а также каких видов клетчатки вам не хватает.

В личный кабинет в раздел Питание мы загрузим отчеты по четырем показателям:

Результаты теста также включают рекомендации по питанию, основанные на вашем составе кишечных бактерий.

Подпишитесь на нашу рассылку вверху страницы и получите скидку 10% на Тест микробиоты.

  • ED Jesch & TP Carr, Food Ingredients That Inhibit Cholesterol Absorption, 2017
  • SV Thompson et al., Effects of isolated soluble fiber supplementation on body weight, glycemia, and insulinemia in adults with overweight and obesity: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials, 2017
  • J Slavin & H Green, Dietary fibre and satiety, 2007
  • D Dhingra et al., Dietary fibre in foods: a review, 2012
  • World Gastroenterology Organisation, Diet and the gut guidelines, 2018
  • Andrew Reynolds et al, Carbohydrate quality and human health: a series of systematic reviews and meta-analyses,2019
  • McRorie, Johnson W. Jr PhD, FACG, AGAF, FACN, Evidence-Based Approach to Fiber Supplements and Clinically Meaningful Health Benefits, Part 2 What to Look for and How to Recommend an Effective Fiber Therapy, 2015
  • Max H Pittler, Edzard Ernst, Dietary supplements for body-weight reduction: a systematic review, 2004

Польза пищевых волокон для организма человека, для чего рекомендуется применять клетчатку

30 марта 2020

Существует целый класс веществ, которые когда-то воспринимались как ненужные и даже вредные, а сегодня организации здравоохранения устанавливают суточные нормы их потребления. Речь идёт о пищевых волокнах. Почему у медиков так изменилось мнение о них, чем полезны эти компоненты и для чего нужны добавки на их основе?

Что такое пищевые волокна

Любые растительные продукты содержат нутриенты двух типов. Одни расщепляются в желудочно-кишечном тракте и обеспечивают организм энергией. Другие компоненты – неутилизируемые. Это означает, что у нас нет нужных ферментов для их переваривания, и в энергообмене они практически не участвуют.
Но человеческий организм умеет извлекать пользу даже из тех составляющих пищи, которые не в силах переработать. В природе существует огромное разнообразие этих веществ, объединенных механизмами полезного воздействия. Их общее название – пищевые волокна, или клетчатка.

Какие бывают пищевые волокна

Учёные используют несколько классификаций пищевых волокон, среди которых наиболее распространено их разделение на растворимые и нерастворимые.

  • К растворимым волокнам относятся пектины, камеди, крахмалы. При взаимодействии с жидкостью эти вещества образуют вязкие гели.
  • Нерастворимые волокна – целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин. С водой не взаимодействуют, сохраняют первоначальную структуру на всём пути через пищеварительную систему.

Растворимые и нерастворимые волокна играют для человека разные роли, дополняя друг друга. Важно получать в полном объеме клетчатку каждого из видов.

Где содержатся пищевые волокна

В таблице представлены богатые клетчаткой продукты с указанием типа и массовой доли волокон1.

Продукт

Преобладающий тип волокон

Содержание волокон в процентах от массы

Авокадо

растворимые

6,7

Малина

растворимые

6,5

Груша

растворимые

3,1

Морковь

растворимые

2,8

Свёкла

растворимые

2,8

Яблоко

растворимые

2,4

Миндаль

нерастворимые

12,2

Овёс

нерастворимые

10,6

Артишок

нерастворимые

8,6

Чечевица

нерастворимые

7,9

Грецкий орех

нерастворимые

6,8

Фасоль

нерастворимые

6,4

Почему пищевые волокна полезны для организма человека

В прошлом специалисты по питанию считали пищевые волокна балластными веществами, которые проходят через пищеварительный тракт без изменений, не принося никакой пользы для организма. Нередко продукты очищали от них, чтобы повысить пищевую ценность.
В 60-ые годы прошлого века по этому стереотипу был нанесён серьёзный удар. Ирландский врач Денис Бёркитт во время работы в Уганде заметил, что местным жителям практически незнакомы многие распространенные среди европейцев заболевания: ишемическая болезнь сердца, диабет, аппендицит, камни в желчном пузыре, запоры. Доктор выдвинул предположение, что угандийцы меньше болеют благодаря присутствию в их рационе пищевых волокон, в то время как мы испытываем дефицит этих важных веществ2.
Со временем учёные нашли всё больше свидетельств пользы пищевых волокон для человека. Так, только за последние несколько лет получены следующие результаты:

  • учёные из университета Квинс в Северной Ирландии выяснили, что пищевые волокна способны снизить риск злокачественных опухолей толстой кишки3;
  • их коллеги из университетов Китая обнаружили такую же связь между пищевыми волокнами и раком яичников4;
  • испанские исследователи из университета Комплутенсе пришли к выводу, что клетчатка помогает нормализовать артериальное давление5.

Другие механизмы полезного воздействия пищевых волокон давно изучены и объяснены наукой.

Растворимые волокна

  • Сорбируют и выводят из организма вредные вещества, в том числе холестерин. Кроме того, они также способны впитывать воду, что делает стул более мягким и уменьшает риск запоров.
  • Замедляют усвоение сахара. Глюкоза поступает в кровь плавно, без резких скачков уровня, даже после употребления сладкого. Тем самым снижается риск развития диабета.
  • Являются пребиотиками. Наш организм не может расщеплять клетчатку, но её растворимые виды перерабатывают живущие в желудке и кишечнике полезные бактерии. Такая питательная среда способствует их активному размножению и синтезу соединений, необходимых для бесперебойной работы пищеварительной системы. В частности, превосходной средой для желудочно-кишечной микрофлоры является пищевое волокно инулин, недостаток которого вместе с другими разновидностями клетчатки легко восполнить при помощи препарата NUTRILITE™ Смесь пищевых волокон с инулином.

Нерастворимые волокна

  • Усиливают перистальтику, стимулируя стенки желудочно-кишечного тракта при движении по нему.

Волокна обоих видов

  • Создают чувство сытости, заполняя желудок. Благодаря этому людям, которые хотят снизить вес, легче придерживаться диеты.

Кому рекомендуется принимать пищевые волокна

Клетчатка необходима каждому человеку независимо от пола и возраста. Согласно рекомендациям российских медиков, суточная норма пищевых волокон для взрослого составляет 20 г. Американские эксперты советуют употреблять ещё больше клетчатки: 38 г в день для мужчин и 25 г для женщин6.
Чтобы в организм поступало такое количество пищевых волокон, необходимо съедать не менее 300-400 грамм свежих растительных продуктов ежедневно. Однако данные Всемирной организации здравоохранения говорят о том, что рацион большинства людей не соответствует этим требованиям. По этой причине очень важно употреблять биологически активные добавки на основе клетчатки. Дневная доза жевательных таблеток NUTRILITE™ содержит 5,1 г растворимых и нерастворимых пищевых волокон из 13 источников, включая овёс, пшеницу, сахарный тростник, яблоки, лимоны, морковь, кактус опунцию.

Как правильно принимать пищевые волокна

Существует ряд правил, позволяющих повысить эффективность употребления клетчатки:
1. Отдавайте предпочтение свежим продуктам: в них больше пищевых волокон, чем в консервированных.
2. Ешьте цельнозерновой хлеб и макароны вместо тех, что сделаны из муки мелкого помола.
3. Пейте соки с мякотью, а не осветлённые.
4. Завтракайте овощами, фруктами, злаками, чтобы клетчатка поступала в организм с самого утра.
5. Включите в рацион как можно больше различных растительных продуктов, чтобы получать пищевые волокна во всём их многообразии.

И ещё один ценный совет. Попытка резко изменить рацион, увеличив долю растительных продуктов с высоким содержанием клетчатки, приносит больше вреда, чем пользы. Вместе с пищевыми волокнами вы получаете слишком много углеводов и при этом испытываете недостаток белков и жиров. Такой дисбаланс питательных веществ причиняет существенный вред здоровью. Вот зачем нужно не злоупотреблять одними продуктами в ущерб другим, а составить сбалансированный, удовлетворяющий вашим потребностям рацион и принимать биологически активные добавки для устранения дефицита пищевых волокон. БАД NUTRILITE™ Жевательные таблетки Смесь пищевых волокон обеспечивает 25,5% суточной потребности в клетчатке без кардинальной перестройки привычного вам режима питания.

Узнайте также:


*БАДы NUTRILITE™ не являются лекарственными средствами. Имеются противопоказания. Проконсультируйтесь со специалистом.

** Наличие товаров может измениться. Представленные изображения товаров могут отличаться от их фактического внешнего вида. С подробной информацией о товарах можно ознакомиться по телефонам +7 (495) 981-40-00 (для Москвы и МО), 8 (800) 100-90-00 (для остальных регионов России) или на сайте Amway.ru.

1 По данным сайта nutritiondata.self.com

2 Coffin C.S., Shaffer E. A. The hot air and cold facts of dietary fibre // Canadian Journal of Gastroenterology and Hepatology. 2006 Apr. №20(4). С. 255–256.

3 Kunzmann A.T., Coleman H.G., Huang W.Y., Kitahara C.M., Cantwell M.M., Berndt S.I . Dietary fiber intake and risk of colorectal cancer and incident and recurrent adenoma in the Prostate, Lung, Colorectal, and Ovarian Cancer Screening Trial // The American Journal of Clinical Nutrition. 2015 Oct. №102(4). С. 881-890.

4 Zheng B., Shen H., Han H., Han T., Qin Y. Dietary fiber intake and reduced risk of ovarian cancer: a meta-analysis // Nutrition Journal. 2018 Oct 30. №17(1).

5 Aleixandre A., Miguel M. Dietary fiber and blood pressure control // Journal of Functional Foods. 2016 Apr. №7(4). С. 1864-1871.

6 Institute of Medicine, Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. Washington, DC: The National Academies Press, 2005. С. 339.

как получить максимум пользы от пищевых волокон / на сайте Росконтроль.рф

Почему пищевые волокна рекомендованы для диетического питания?

Три причины регулярно есть продукты, богатые клетчаткой

Почему нельзя есть слишком много продуктов с клетчаткой

Недостатком диеты с высоким содержанием клетчатки является усиление газообразования и вздутие живота. И, хотя волокна не связываются с минералами и витаминами и, следовательно, не ограничивают их всасывание, некоторые растительные продукты могут уменьшить усвоение минералов и витаминов.

Так, диета богатая клетчаткой, способна привести к дефициту кальция, цинка, витамина С и магния.

Кому стоит воздержаться от клетчатки

Особенно внимательно нужно относиться к употреблению богатых клетчаткой продуктов людям, страдающим заболеваниями органов пищеварения, так как практически любое из них сопровождается нарушением их моторной функции.

Кроме того, длительно существующие функциональные нарушения моторики органов пищеварения рано или поздно приводят к их «органическому» поражению.

Продукты, обогащенные клетчаткой: на что нужно обращать внимание

Проанализировав состав типичных для рынка продуктов здорового питания можно сделать вывод, что такие продукты или сопоставимы с традиционными продуктами по содержанию клетчатки (в частности, хлеб формовой (из обойной муки) содержит 8,3 г клетчатки на 100 г продукта), либо такие продукты не предназначены для самостоятельного употребления (например, отруби).

Стоит ли переплачивать за «добавленную» клетчатку?

Действительно, клетчатка — необходимый компонент рациона здорового человека. Но потребность в них должна удовлетворяться в первую очередь за счет сбалансированной диеты.

Если же начать употреблять избыточное количеств волокон, то это будет также сопряжено с повышенным потреблением сахара, неоправданным повышением калорийности и количества антипитательных веществ типа фитина.

А вы едите продукты, богатые клетчаткой?

Поделиться с друзьями

Подписка

Подпишитесь на полезные статьи

Каждую неделю мы рассказываем о новых сравнительных тестах продуктов
питания и бытовой техники. Коротко и по делу.

Как клетчатка помогает снизить вес и улучшить здоровье :: Здоровье :: РБК Стиль

© Dose Juice/Unsplash

Автор Юлия Цирулева

10 июня 2020

Мы стараемся учитывать количество белков, жиров и углеводов, чтобы полноценно питаться. Но часто забываем об еще одном важном элементе — клетчатке. Разбираемся, сколько пищевых волокон и зачем необходимо организму.

  1. Как работает клетчатка
  2. Сколько клетчатки нужно организму
  3. Как выбирать продукты
  4. Какие продукты богаты клетчаткой
  5. Как похудеть с помощью клетчатки
  6. Ежедневная диета

Клетчатка — это пищевые волокна, которые не снабжают нас энергией и которые не переваривает организм, поэтому производители еды и напитков не учитывают клетчатку, когда указывают сведения о пищевой ценности продукта. Почему о клетчатке не стоит забывать и в чем ее польза?

Как работает клетчатка

Волокна клетчатки перерабатываются полезной микрофлорой кишечника и поддерживают стабильную работу пищеварительной системы. Клетчатка снижает чувство голода, а это помогает не переедать и контролировать вес. Растворимые пищевые волокна регулируют уровень сахара и холестерина в крови, а нерастворимые — очищают организм и выводят токсины. И это только часть полезных свойств клетчатки.

В феврале 2019 года Медицинская школа Гарвардского университета опубликовала результаты 250 исследований [1], которые подтверждают защитную функцию пищевых волокон. Примерно 30 грамм клетчатки в ежедневном рационе на 16-24% уменьшают риск сердечных заболеваний, инфарктов, инсультов, диабета второго типа и рака толстой кишки.

По данным Национальной медицинской библиотеки США употребление богатой клетчаткой пищи снижает смертность от инфекционных и респираторных заболеваний с 24 до 56% у мужчин, и с 34 до 59% у женщин [2].

Клетчатка крайне важна для микрофлоры кишечника

© Maddi Bazzocco/Unsplash

Сколько клетчатки нужно организму

Чем больше — тем лучше, считают специалисты [3]. Американские ученые указывают [4], что женщинам и мужчинам до 50 лет необходимо 25 и 38 грамм клетчатки в сутки, а после 50 — 21 и 30 грамм соответственно. Это примерно равняется чашке чечевицы, тарелке отварной фасоли или брокколи с маслом, двум грушам, большой миске салата из помидоров и огурцов, порции овощного супа и горсти чернослива.

Диетологи из Великобритании добавляют [5], что детям от 2 до 5 лет требуется 15 грамм клетчатки в день, от 5 до 11 лет — 20 грамм и с 11 до 16 лет — 25 грамм. Среднему подростку в день нужно съедать 2-3 овоща — это могут быть огурцы, помидоры или морковь, столько же фруктов (например, бананы, киви, груши, яблоки), 1-2 тоста из цельнозернового хлеба, порцию овощного супа, тарелку запеченных баклажанов или отварных брокколи, порцию каши из цельных злаков (гречка, рис, овсянка), чашку сухофруктов. Эксперты советуют предлагать детям и подросткам побольше сырых овощей и фруктов, поэтому сверх минимальной дневной нормы или вместо горячих блюд можно добавить овощные и фруктовые салаты и овощные соки.

Детям клетчатку можно предлагать в виде сырых овощей

© Foodism360/Unsplash

Как выбирать продукты

Специалисты рекомендуют натуральные продукты с высоким содержанием клетчатки. Например, оптимальным будет содержание 6 и более грамм клетчатки для хлопьев и мюсли, 3 и более — для хлеба и крекеров, 4 и более — для пасты. Важно убедиться, что в цельнозерновых продуктах есть минимум 1 грамм клетчатки на 10 грамм углеводов. Лучшим соотношением будет 1:5. Диетологи подчеркивают, что слова «мультизерновой» или «12 злаков» в названии сами по себе ничего не значат — нужно проверять список ингредиентов.

Какие продукты богаты клетчаткой

Прежде всего — есть как можно больше натуральных растительных продуктов. Свежие фрукты и орехи часто стоят дороже, чем обычные сладости, а на то, чтобы приготовить недорогие злаки, бобы и чечевицу не всегда есть время, но это поможет придерживаться сбалансированной диеты. 

Лидерами по содержанию клетчатки эксперты считают [6]:

  1. Отруби пшеничные — 43,6 грамма клетчатки в 100 граммах продукта.
  2. Семена чиа — 34,4 гр. 
  3. Сухофрукты (инжир, урюк, курага) — 18 гр.
  4. Миндаль — 12,5 гр.
  5. Гречневая крупа — 11,3 гр.
  6. Темный шоколад — 10,9 гр. 
  7. Овес (овсяные хлопья) — 10,6 гр.
  8. Артишоки — 8,6 гр.
  9. Горох — 8,3 гр.
  10. Крупы ячневая, овсяная и перловая — 8,0 гр.
  11. Чечевица и нут — 7,9 гр.
  12. Малина, крыжовник, ежевика — 6,5 гр.
  13. Фасоль — 6,4 гр.

Как похудеть с помощью клетчатки

Растворимая клетчатка помогает справиться с жировыми отложениями на животе [7] — одним из самых опасных типов ожирения по мнению экспертов. Дополнительные 10гр растительных волокон в ежедневном рационе снижают риск набрать лишний вес на 3,7% [8].

Клетчатка сохраняет микрофлору кишечника здоровой, уменьшает выработку гормонов [9], вызывающих чувство голода и замедляет движение пищи в кишечнике, помогая не переедать.

Как и в большинстве методов похудения, только богатой растительными волокнами диеты не достаточно, чтобы снизить вес и закрепить результат. Необходимо также учесть общее состояние здоровья [10], обычную систему питания, качество сна и физическую активность.

Чтобы добавить в ежедневную диету клетчатки нужно есть как можно больше натуральных растительных продуктов. Свежие фрукты и орехи часто стоят дороже, чем обычные сладости, а на то, чтобы приготовить недорогие злаки, бобы и чечевицу не всегда есть время, но это поможет придерживаться сбалансированной диеты.

Если вы решили худеть с помощью клетчатки, то стоит обратить внимание на:

  • сырые и приготовленные овощи;
  • цельнозерновые хлопья, мюсли;
  • овсянку;
  • супы с овощами, фасолью или бобами;
  • вегетарианские рагу из разных сортов фасоли и овощей;
  • салаты с семенами, ягодами и злаками.

Кроме того, диетологи советуют перекусывать брокколи, морковью, фасолью или цветной капустой, приправив их хумусом или свежей сальсой, а в простые йогурты без сахара добавлять орехи, ягоды и фрукты.

Как определить примерное количество клетчатки в порции продукта [11]:

© Таблица: содержание клетчатки в продуктах

Ежедневная диета

Национальная служба здравоохранения Великобритании приводит пример богатой клетчаткой диеты (примерно 32,5 грамма клетчатки в день) [12].

Завтрак

Два тоста из цельнозернового хлеба, банан и стакан фруктового сока — 9,4 грамма клетчатки.

Обед

Картофель, запеченный в мундире, 200 грамм фасоли в томатном соусе без соли и сахара и яблоко — 13,6 грамм клетчатки.

Ужин

Овощное карри с томатным соусом, луком и специями, цельнозерновой рис, низкокалорийный фруктовый йогурт — 6, 5 грамм клетчатки. Поскольку в йогурте может оказаться много сахара, нужно проверить его состав.

Перекус

Горсть орехов без сахара и соли — 3 грамма клетчатки.

О чем важно помнить:

  • организму потребуется время, чтобы привыкнуть к большому количеству клетчатки, поэтому стоит увеличивать ее долю в рационе постепенно;

  • необходимо пить больше воды, чтобы помочь пищеварению;

  • клетчатка в сырых овощах может раздражать чувствительные желудок и кишечник;

  • прежде чем менять диету, следует проконсультироваться с врачом, особенно если есть проблемы со здоровьем.

Клетчатка — описание показателя, измерение клетчатки в лаборатории

Проведение исследований основывается на стойкости волокон к действию окисляющих и гидролизующих реагентов. В результате реакции в раствор переходят сопровождающие клетчатку вещества, но сами волокна изменений не претерпевают. Полученный осадок представляет собой сырую клетчатку. Разница между ее количеством и величиной примесей (лигнина, азотистых веществ, пентозанов, золы) является значением содержания чистой целлюлозы в продукте или сырье.

Точными лабораторными методами определения клетчатки являются

  1. Метод, открытый Геннебергом и Штоманном. В процессе исследования проба сырья (продукта) последовательно обрабатывается растворами кислоты и щелочи с тридцатиминутным кипячением. Затем производят озоление и по разнице весов определяют остаток массы органического вещества – кислотно-детергентной клетчатки (КДК). Недостаток метода – большая длительность многоэтапного процесса и сложность выполнения.
  2. Метод Кюршнера и Ганека. Лабораторное исследование основывается на окислительном разрушении всех, кроме клетчатки, веществ. Волокна целлюлозы отделяют, высушивают. В результате взвешивания определяют ее процентное отношение к весу сырой или безводной пробе. Метод является достаточно трудоемким, из-за чего широко не используется.

Экспресс-методы определения целлюлозы в растительном сырье

Приборные ИК-методы проведения анализа сырья, пищевых и кормовых продуктов позволяют в течение нескольких секунд произвести точное определение параметра. При этом анализу могут быть подвергнуты как пастообразные, так и сыпучие и жидкие продукты. Действие инфракрасного анализатора основано на спектроскопии – измерении интенсивности спектра, который получается при прохождении через подготовленный образец ближнего излучения этой спектральной области. Обработка результатов производится с использованием компьютерной программы, что позволяет получать перерасчет в любые величины (%, г/ кг и другие). При создании инфракрасных анализаторов использованы высокоточные электронные и оптические составляющие. Прибор оснащен сенсорным экраном довольного большого размера, результаты анализа можно читать при удалении от анализатора. Специальная подготовка пробы не требуется.

Автоматическое определение сырой клетчатки, КДК и НДК (нейтрально-детергентной клетчатки) происходит с применением фильтровальных пакетиков Filter Bag Technology. Перед включением соответствующей программы в специальную кассету помещается до 24 проб сырья или продуктов, герметично упакованных в пакетики. Реактивы добавляются автоматически, в приборе производится нагрев пробы. Высушивание и взвешивание пакетиков с образцами производит оператор после выемки их из прибора. Ключевыми достоинствами прибора и метода являются оперативность проведения процесса, легкость в обслуживании, безопасность, экономичность, возможность одновременного определения параметров нескольких образцов продуктов.

Определение не перевариваемого остатка (сырой клетчатки) в кормах для животных – на экстракторах от итальянского производителя Velp Scientifica. Точное определение сырой клетчатки в аппарате возможно только после предварительного обезжиривания (экстракции жира) с использованием ацетона, петролейного эфира, гексана и других растворителей. Последующие процессы протекают в анализаторе аналогично определению клетчатки в сырье и продуктах.

Зачем требуется измерять содержание клетчатки

Необходимость количественного определения целлюлозы вытекает из экономических, диетологических и законодательных соображений. Законодательное регулирование количественных и качественных показателей зернобобовых культур и других продуктов растительного происхождения изложено в технических регламентах. Их неукоснительное выполнение – обязательное условие совершения торговых операций на внутреннем и внешнем рынках и работы с/х предприятий.

Комбинированные и грубые корма, применяемые в животноводстве, отличаются высоким содержанием полезных волокон. Такое питание способствует эффективному рубцовому пищеварению, в результате чего в желудке животного образуются вещества — источники энергии, повышается жирность молока у коров. Сведения о количестве полезных волокон в кормах животных позволяет разрабатывать оптимальные питательные рационы для питания, существенно влияющие на стоимость фуража и экономическую себестоимость молока и мяса.

Клетчатка в организме человека усиливает чувство сытости, т. е. – уменьшает потребность в килокалориях. Этот принцип лежит в основе многих диет. Человек, мечтающий снизить свой вес, достигает задуманного, не замечая дискомфорта от недоедания. Кроме того, клетчатка очищает человеческий организм от токсических веществ и создает благоприятную среду для развития полезной микрофлоры, снижает уровень холестерина, предотвращает запоры. Эксперты в области питания и ученые-диетологи рекомендуют довести суточную дозу употребления клетчатки до 25–35 грамм, вместо получаемой на сегодня доли ее в дневном рационе 12–15 грамм. При этом неочищенные фрукты и овощи, орехи, семена, цельное и пророщенное зерно быстрее помогут пополнить баланс полезных волокон в организме.

Значения содержания целлюлозы (растительной клетчатки) в основных видах сырья и некоторых пищевых продуктах:
  • пшеница цельная – 9,6%;
  • бобы – 7%;
  • горошек зеленый – 12%;
  • миндаль – 15%;
  • арахис – 8,1%;
  • изюм – 6,8%;
  • морковь – 3,1%;
  • капуста – 2,9%;
  • яблоки – 2,0%;
  • хлеб цельнозерновой – 8,5%;
  • мука белая – 2,0%;
  • рис – 0,8%;
  • отруби – 44%;
  • подосиновики сушеные – 26,8%;
  • подберезовики сушеные – 21,7%;
  • макароны (из твердых сортов пшеницы) – 5,1%.

Избыток клетчатки организму повредить не может, но будет способствовать активной работе кишечника человека или животного.

Волокна и волоконные изделия | Encyclopedia.com

Волокна — это нити клеток, которые характеризуются удлиненной формой и утолщенной вторичной клеточной стенкой, состоящей из целлюлозы и гемицеллюлозы. Мертвые в зрелом возрасте клетки волокон имеют сужающиеся, перекрывающиеся концы, которые образуют длинные многоклеточные волокна. Эти волокна придают эластичность стеблям, листьям, корням, фруктам и семенам цветковых растений. Большинство волоконных клеток возникают из сосудистых тканей и обычно встречаются в ассоциации с тканью флоэмы, хотя волокна также могут быть обнаружены в ксилеме или не зависят от сосудистой ткани .Волокнистые клетки обычно включают во вторичную стенку лигнин, вещество, которое создает дополнительную жесткость в клетках волокна.

В коммерции под растительными волокнами в широком смысле понимаются материалы, которые можно прядать или переплетать для изготовления тканей и веревок, использовать непосредственно в качестве наполнителей или включать в производство бумаги. Торговые волокна растений:

, пожарные рукава, сандалии Urena
ОСНОВНЫЕ ВОЛОКОННЫЕ ЗАВОДЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Общее название Научное название Волокно Семья Родной регион Использует
Лен Linum usitatissimum Луб (стебель) Linaceae Eurasia Льняные ткани, растительное масло
Ramie Boehmeria nivea Bast Urticaceae Тропическая Азия Текстиль (с добавлением хлопка), бумага, веревки
Конопля Cannabis sativa Луб (стебель) Cannabaceae Eurasia Корда, сети, бумага
J Corchorus capsularis, Corchorus olitorius Лубяной (стебель) Tiliaceae Eurasia Канда, мешковина
Kenaf Hibiscus cannabinus Луб (стебель) Malvaceae Африка, Индия Бумага, веревка, мешковина, масло семян
Roselle Hibiscus sabdariffa
Sunnhemp Crotalaria juncea Луб (стебель) Fabaceae Центральная Азия Корда, высокосортная бумага Urena lobata, Urena sinuata Луб (стебель) Malvaceae Китай Бумага, упаковка, веревка, обивка
Sisal Agave sisalana Hard (лист) Agavaceae Корда, мешки, грубые ткани
Henequen Агава фуркрой des
Abacá Musa textilis Жесткий (лист) Musaceae Филиппины Морские веревки, бумага, маты
Хлопок на возвышенностях Gossypium hirsutum Семена Malvaceae Центральная Америка Текстиль, бумага, масло из семян
Хлопок Sea Island Gossypium barbadense Южная Америка
Древесный хлопок Gossypium arboreum, Gossypium 9 Африка
Kapok Ceiba pentandra Fruit trichome Bombacaceae Pantropical Набивка для обивки, флотационные устройства
Coir Cocos nucifera Fruit Fibre Mracaceae Mracaceae ats, щетки

, классифицированные по части растения, из которого они получены: (1) стебли или лубяные волокна двудольных растений выходят из тканей флоэмы и проходят по длине растения между корой и флоэмой; (2) листовые или твердые волокна однодольных растений возникают из сосудистой ткани и проходят вдоль листа; и (3) волокна семян или фруктов возникают из семенных волосков, семенных коробочек или волокнистой шелухи плодов. Другие второстепенные источники растительных волокон включают целые стебли травы и полосы листьев или оболочки листьев пальм.

Лубяные волокна.

Лубяные волокна возникают из клеток флоэмы в стеблях различных видов двудольных растений. Размер волоконных ячеек составляет от 1 миллиметра у джута до более 250 миллиметров у рами, а отдельные волокна могут состоять из тысяч ячеек, достигающих 1 метра (3,3 фута) в длину. Лубяные волокна ряда видов растений используются для ткачества тонких тканей, изготовления веревок (веревок и шпагатов) и бумаги.Лубяные волокна из льна ( Linum ) используются для изготовления полотна — ткани, из которой обернули египетские мумии более четырех тысяч лет назад. Волокна из джута ( Corchorus ) использовались с библейских времен, и он остается самым важным источником лубяных волокон в мире, производя вдвое больше волокна, чем все другие источники вместе взятые. Грубые ткани, веревки и шпагат производятся из конопли ( Cannabis ), рами ( Boehmeria ) и sunnhemp ( Crotalaria ), а лубяные волокна из ряда растений, таких как конопля, sunnhemp и Urena . важны в производстве бумаги.

Лубяные волокна локализуются внутри ствола и прикрепляются к соседним клеткам с помощью пектинов (одна из форм углеводов). Из-за этой тесной связи лубяные волокна изолируются от окружающих тканей с помощью комбинации процессов, которые включают бактериальное разложение (называемое мочкой), механическое отделение волокон от древесины и коры (трепание) и тонкое расчесывание для отделения отдельных прядей волокон (раскалывание). . При вымачивании стебли связывают после сбора урожая и дают возможность частично разложиться в полях, прудах, ручьях или резервуарах.Этот процесс медленного разложения разрушает пектины и позволяет прядям волокон отделяться от соседних тканей. После вымачивания стебли ополаскиваются и сушатся, а древесная часть растения удаляется из волокон путем трепания — процесса, который включает дробление стеблей в серии рифленых металлических роликов. После трепания лубяные волокна рубят, протягивая их через наборы все более тонких гребней. Это отделяет длинные тонкие волокна, используемые для прядения и ткачества, от коротких волокон, которые используются в других областях.

Жесткие волокна.

Твердые волокна получают из листьев некоторых однодольных растений. Размеры отдельных ячеек из твердого волокна варьируются от 1 миллиметра в сизале до более 12 миллиметров в абаке. Хотя отдельные клетки твердых волокон обычно короче, чем клетки лубяных волокон, длина волокон абаки может превышать 4,5 метра (15 футов). Твердые волокна обладают толстыми одревесневшими вторичными клеточными стенками , которые придают волокнам дополнительную жесткость и жесткость. Твердые волокна находят свое основное применение в веревках, хотя они также используются в производстве мешков, ковров и специальной бумаги.Наиболее важными видами твердых волокон являются сизаль ( Agave sisalana ), henequen ( A. fourcroydes ) и абака или манильская конопля ( Musa textilis ). Сизаль и генекен возникли в Мексике и широко использовались с эпохи майя. В настоящее время волокна сизаля и генекена используются в мешковинах, веревках и циновках. Волокно абаки получают из листьев Musa textilis , члена семейства банановых. Абака происходит из Филиппин, и его волокна использовались для изготовления ткани до прибытия исследователя Фердинанда Магеллана в 1521 году.Волокна абаки устойчивы к разложению в соленой воде, что делает их предпочтительным источником для морских снастей. Кроме того, волокно абаки используется для изготовления циновок, грубых тканей и бумажной массы для валюты.

Извлечение твердых волокон из листьев — простой процесс, так как целые листья из сизаля, хенекена или абаки загружаются в устройство, называемое декортикатором, который измельчает стебли и смывает целлюлозу, не содержащую волокон. Получающиеся в результате ленты волокна затем моются и сушатся и могут быть окрашены или использованы напрямую.

Волокна семян и фруктов.

Коммерческое значение имеют только три семенных и фруктовых волокна: хлопок, капок и кокосовое волокно. Хлопок является наиболее широко используемым из всех волоконных растений. Хлопковые волокна представляют собой одноклеточные волоски (трихомы), которые выходят из семенной оболочки после оплодотворения. Хлопковые волокна имеют две формы: длинные «пуховые» волокна, скрученные в нити и вплетенные в ткани, и короткие «пуховые» волокна, которые используются для производства ватина, войлока и бумаги. Одноклеточные волокна пуха быстро растут и расширяются примерно в 2500 раз (от 0.От 020 до 50 миллиметров) во время созревания. Хлопковое волокно, выращиваемое более четырех тысяч лет назад, исторически получали от двух диплоидных видов ( G. arboreum, G. herbaceum ), произрастающих в Африке и Азии, и двух тетраплоидных видов ( G. barbadense, G. hirsutum ). ) родом из Америки. В настоящее время на тетраплоидные виды приходится почти все мировое производство хлопкового волокна.

В отличие от семенного ворса хлопка, волокна капока образуются на внутренней поверхности плодовых коробочек (капсул) из шелкового хлопкового дерева Ceiba pentandra. Волокна капока достигают 20 миллиметров в зрелом состоянии, они более восковые и составляют одну шестую веса хлопковых волокон. Эти свойства затрудняют вращение капока; однако его водонепроницаемость, легкий вес и упругость делают капок отличным водонепроницаемым материалом для обивки и спасательным средством. Кокосовое волокно производится из шелухи (мезокарпия) плодов кокосовой пальмы Cocos nucifera. Для производства кокосового волокна шелуха вымачивается до одного года, а затем измельчается для разделения отдельных волокон.Очищенные волокна можно скручивать в грубую пряжу для использования в веревках и циновках или для щетины в щетках и метлах.

см. Также Каннабис; Хлопок; Экономическое значение растений; Бумага.

Ричард Кронн

Библиография

Исау, К. Анатомия семенных растений , 2-е изд. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1977 г.

Производственный ежегодник ФАО за 1998 год , vol. 52. Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, 1999.

Симпсон, Б. Б. и М. Коннер-Огорзали. Экономическая ботаника: растения в нашем мире , 2-е изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1995.

Растительное волокно — обзор

9.1 Введение

Недревесное растительное волокно, включая различные части растений, включая стебель, лист, сердцевину и плоды, может быть получено для получения натурального волокна (Tye et al. др., 2016). Это альтернативный источник древесного волокна. Чрезмерное использование древесного волокна, обычно состоящего из твердой и мягкой древесины, приведет к вырубке лесов.Применение недревесного волокна, особенно армированного волокном, является важным способом сохранения естественного леса. Недревесное волокно интересно тем, что оно обладает высокой удельной прочностью, возобновляемостью, экологичностью и экологической эффективностью. На сегодняшний день исследователь использовал недревесные волокна, такие как волокна листьев ананаса (Sapuan et al., 2011), банан (Paul et al., 2008), абаку (Shibata et al., 2002) и сизаль (Joseph et al., 1993). MLF — относительно новые материалы, представленные как армирующий материал.

Менгуанг ( Pandanus tectorius ) принадлежит к семейству пандемовых, состоящему из 600 известных видов.Менгуанг — волокнистое растение, которое в изобилии растет в тропических странах, таких как Малайзия и Индонезия. Следовательно, получение волокна мэнкуан требует меньших затрат. Обычно волокна мэнкуан получают из листьев мэнкуан после обработки с использованием метода вымачивания водой. В прошлом и в последнее время применение MLF не получило широкого распространения по сравнению с другими волокнами, такими как джут, рами, кенаф и сизаль. Он используется только как традиционный материал для изготовления изделий ручной работы, веревок, шляп и циновок. Применение волокна Mengkuang может быть расширено, поскольку оно обладает хорошими свойствами, такими как долговечность, твердость и прочность. На данный момент полный потенциал MLF все еще недоступен, поскольку он ограничен в литературе. Предыдущая работа (Sheltami et al., 2012) показала, что химический состав MLF состоит из 37% целлюлозы, 34,4% гемицеллюлозы, 15,7% пентозанов и 24% лигнина и золы. Кроме того, данные (Piah et al., 2016), полученные в результате анализа FTIR, показывают, что листья мэнкуан содержат те же функциональные группы, что и обычные натуральные волокна, такие как джут, кенаф и лен.Это означает, что волокна мэнкуан, используемые в качестве армирования внутри полимерного композита, демонстрируют удивительный потенциал. Как исследовали Куан и Ли (2014), усиленные полиэтиленовые многослойные композиты MLF имеют большой потенциал в качестве легких композитных панелей из-за их превосходных свойств при растяжении. В других работах (Fauzi et al., 2016) указано, что MLF является хорошим армированием полиэстера.

Как и другие натуральные волокна, MLF очень чувствителен к влаге из-за своей гидрофильной природы.Высокое влагопоглощение натурального волокна вызывает ряд проблем для композитной панели, таких как набухание, изменение размеров и пустоты на границе раздела волокно-матрица (Das and Biswas, 2016). Таким образом, обработка поверхности на МЛФ необходима для удаления избыточного содержания гемицеллюлозы, пектина и лигнина, а также золы. Чистая поверхность волокна значительно улучшит химическую адгезию между волокном и матричным полимером (Liu et al., 2016). Щелочная обработка — это обычная обработка, которая применяется для модификации поверхности обработки мэнкуан (Hamizol and Megat-Yusoff, 2015; Fauzi et al., 2016). Другой способ изменить адгезию волокна к матрице — введение связующего агента. В настоящее время популярными связующими агентами являются полиэтилен малеинового ангидрида (MAPE) и полипропилен малеинового ангидрида (MAPP). Связывающий агент MAPE доказал свою эффективность для восстановления механических свойств, создавая мостик, который связывает естественное волокно и матричный полимер (Mohanty and Nayak, 2007).

В данной статье рассматривается влияние объемной доли и длины MLF на свойства при растяжении.При этом прослежено влияние добавки МАПЭ на композит MKF / HDPE с разной концентрацией. Кроме того, систематически изучаются процессы экструзии и компрессионного формования. Важный параметр, такой как скорость шнека для экструзии (Sunilkumar et al., 2012; Atuanya et al., 2014) и температура, каждая температурная зона для горячего сжатия оценивается на основе предыдущего исследования. Это сделано для обеспечения качества конечного продукта из композита MLF / HDPE.

Растительные волокна — обзор

РОЛЬ РУЧНЫХ ГРИБОВ В ДЕГРАДАЦИИ ВОЛОКНА

Роль грибов рубца в деградации растительных волокон была тщательно изучена (Bauchop 1981, 1983, 1986; Windham and Akin 1984; Akin and Rigsby 1987 ; Акин и Беннер, 1988; Акин и др.1988; Джоблин и Нейлор 1989). Ризоиды вегетативных талломов лучше проникают в растительную ткань, чем бактерии и простейшие, поэтому они получают доступ к растительному материалу, недоступному для других микроорганизмов рубца (Орпин 1977a; Орпин и Джоблин 1988). Баучоп и Маунтфорт (1981) предположили, что такое проникновение приводит к более быстрому и полному разложению кормов, попадающих в рубец. Аппресориумоподобная структура для проникновения в устьица или кутикулу была описана в изолятах из рубца болотного буйвола в Малайзии (Ho et al.1988).

Деградация лигнинсодержащих стенок растительных клеток является важной характеристикой грибов рубца и обсуждалась различными исследователями (Bauchop 1979, 1981; Mountfort et al. 1982; Akin and Rigsby 1987; Akin and Benner 1988). Зооспоры многих видов, по-видимому, преимущественно колонизируют лигнинсодержащие ткани и создают колонии, локализованные на клетках склеренхимы и ксилемы. Ранние наблюдения показали, что одревесневшие клеточные стенки в большей степени разрушались грибами рубца, чем бактериями рубца или простейшими.Эти наблюдения в сочетании с важностью лигнина для качества кормов (Akin 1986) вызвали предположения о разложении лигнина этими микроорганизмами. Орпин (1983) предположил, что разложение лигнина грибами рубца маловероятно, поскольку они не могут сбраживать простые фенольные кислоты. Кроме того, деградация волокна ингибируется в присутствии 10 мМ концентраций фенольных кислот (Akin and Rigsby 1985). Тем не менее ультраструктурные исследования показывают, что грибковые ризоиды или ризомицелии проникают через одревесневшие клеточные стенки, причем первоначальная колонизация вторичного слоя стенки происходит из просвета клетки (Akin et al.1989). Сильно сопротивляющиеся клеточные стенки, такие как оболочка местома листовых пластинок, частично разрушаются, и целостность пучков ослабляется (Wubah et al. 1993). Нити грибов часто проходят через всю стенку одревесневших клеток, включая средние пластинчатые области (Akin et al. 1989).

Некоторые грибы рубца растворяют небольшие количества фенольных соединений из стенок растительных клеток (Орпин, 1983; Гордон, 1985). Исследования с использованием специально меченных 14-C полисахаридов или лигнина показали, что грибы рубца в солюбилизирующих фенолах разлагают лигноцеллюлозу, хотя они не могут использовать лигниновую составляющую (Akin and Benner 1988; Gordon and Phillips 1989).Кроме того, исследование гель-проникающей хроматографии разложения грибами высокомолекулярных лигносульфатов в рубце продемонстрировало небольшое разложение этих полимерных фенольных соединений (Wubah et al. 1993).

Ультраструктурные исследования показали, что анаэробные грибы проникают в кутикулу, которая представляет собой жесткий структурный барьер на внешней стороне эпидермиса растений; другие микроорганизмы не могут преодолеть этот барьер. Анаэробные грибы часто проникают внутрь листа через устьица в эпидермальном слое (Akin et al.1983). Эта практика дает грибам еще одно преимущество в разложении растительной клетчатки за счет значительного увеличения площади, доступной для атаки. Мало что известно о способности грибов поражать кутикулу как таковую. Чтобы проверить солюбилизацию или простое проникновение грибов в кутикулу растения, DE Akin (неопубликованные данные) запечатал срезы листовых пластинок садовой травы ( Dactylis glomerata ) стоматологическим воском, чтобы предотвратить повреждение срезанных концов, и инкубировал их с анаэробным средством. грибковые культуры в течение 2 недель.Микроскопическая оценка показала, что на некоторых участках кутикулы отслоились, но большие листы кутикулы остались нетронутыми. На поверхности кутикулы вблизи мест разрыва присутствовали массы грибковых нитей. Спектроскопия ядерно-магнитного резонанса остатков садовых трав (одревесневшие ткани и кутикула), инкубированных с анаэробными грибами, не показала заметных изменений эфиров жирных кислот в остатках. Результаты этих ультраструктурных и химических исследований показывают, что ризоиды или ризомицелии грибов проникали в кутикулу через устьица, трещины и в определенных местах, возможно, под действием силы, возникающей в результате обширного гидролиза, а химическое разрушение кутикулы грибами не было очевидным (Wubah и другие.1993).

Виды Piromyces, Neocallimastix, Orpinomyces, и Ruminomyces в значительной степени разрушают клетчатку. Caecomyces видов разрушают волокна меньше, чем другие роды (Gordon 1990), возможно, потому, что у них отсутствует обширная ризоидальная система. Нет очевидных преимуществ для животного от разложения волокна моноцентрическим организмом по сравнению с полицентрическим (Гордон и Акин, неопубликованные данные). В исследовании стеблей и листьев бермудской травы ( Cynodon dactylon ) штамм Neocallimastix MC-2 и штамм Orpinomyces PC-2 разрушали большую часть растительного материала (Akin et al.1990). Штамм Ruminomyces PC-1 в конечном итоге разложил столько же сухого вещества, как и виды Neocallimastix , но более медленными темпами. Piromyces штамм MC-1 плохо рос на бермудском травяном материале, в конечном итоге разрушая такое же количество листового материала, что и у других видов, но значительно меньше деградируя биомассы стебля через 9 дней. Данные показывают, что способность разлагать клетчатку варьируется в пределах рода грибов и что растения различаются по своей способности поддерживать рост грибов.

Когда грибы рубца атакуют непокорные стенки клеток растений, они ослабляют текстурную прочность остатка (Akin et al. 1989, 1990). При исследовании способности чистых культур снижать текстурную прочность растений виды Neocallimastix, Orpinomyces и Anaeromyces ослабили ткани стебля Cynodon dactylon примерно на 40% через 9 дней, но показатели различались для разных родов и видов. Большая способность грибов рубца по сравнению с бактериями рубца ослаблять кормовые волокна может иметь важное значение для увеличения использования кормов животным-хозяином (Borneman and Akin 1990).Внесение серы травы теплого сезона, Digitaria pentzii, , увеличивает рост грибковых популяций в рубце, что приводит к увеличению потребления корма скотом (Akin et al. 1983). Кроме того, по-видимому, связаны высокие популяции грибов в рубце и жевательные характеристики, связанные с более частым употреблением корма (Weston et al. 1988).

Жизнь растений: растительные волокна

Хлопок

Растения являются естественными источниками многих видов сырья, используемого для производства текстильных изделий, веревок, шпагата и аналогичных изделий.

Основными волокнистыми культурами являются хлопок, лен и конопля, хотя менее важные растения, такие как рами, джут и сизаль, выращиваются в небольших количествах. При общем годовом производстве более 13 миллионов тонн хлопок на сегодняшний день является самой важной волокнистой культурой в мире. Поскольку люди в значительной степени полагаются на хлопок для изготовления одежды и других текстильных изделий, он входит в повседневную жизнь большего числа людей, чем любой другой продукт, кроме соли.

Хлопок

Хлопковое волокно (госсипиум) известно и высоко ценится людьми во всем мире уже более трех тысяч лет.Ранняя история хлопка неясна. Активная хлопковая промышленность существовала в Индии уже в 1500 г. до н. Э. Из Индии выращивание хлопка распространилось в Египет, а затем в Испанию и Италию.


В Новом Свете задолго до прибытия европейцев в Вест-Индию и Южную Америку выращивали другой вид хлопка. В Соединенных Штатах хлопок выращивают от Восточного до Западного побережья в девятнадцати самых южных штатах.

С ботанической точки зрения, хлопок относится к семейству мальвовых, в которое также входят окра, мальва, гибискус и алтея.У хлопка стержневой корень и ветвящиеся стебли. Цветки формируются на концах плодоносящих ветвей, а завязь каждого цветка превращается в коробочку, содержащую семя, волокна и пушок. Волокно, обычно называемое ворсом, образуется из клеток эпидермиса в семенной оболочке семян хлопка.

Волокно достигает максимальной длины за двадцать-двадцать пять дней, а для утолщения волокна требуется еще двадцать пять дней. Волокно длиной от 2,0 до 2,4 сантиметра относят к коротковолокнистому хлопку, а длина волокна от 2.От 4 до 3,8 сантиметра называется длинноволокнистым хлопком.

Коробочка обычно открывается через сорок пять — шестьдесят пять дней после цветения. Хлопок является родным для тропических регионов, но адаптировался к влажному субтропическому климату, где есть теплые дни (30 градусов по Цельсию), относительно теплые ночи и безморозный сезон продолжительностью не менее 200–210 дней. В роду Gossypium восемь видов хлопка, но только три вида имеют коммерческое значение.

Gossypium hirsutum, также известный как высокогорный хлопок, имеет переменную длину волокна и производится в основном в Северной и Центральной Америке.Gossypium barbadense, длинноволокнистый хлопок, в основном производится в Южной Америке и Африке. Gossypium herbaceum — это хлопок с коротким ворсом, произрастающий в Индии и Восточной Азии.

Хлопок — одна из наиболее трудоемких и дорогих культур в производстве. Самое подходящее время для посадки хлопка — по крайней мере, две недели после последнего смертельного мороза в регионе.

Перед посевом обрабатывают поле вспашкой на глубину 2,5 сантиметра. Удобрение, которое вносится перед посевом или одновременно с посевом семян, вносится сбоку и под семенами хлопчатника.

Как только семена прорастут и выйдут из почвы, их часто нужно прореживать, и вскоре после этого производитель начинает поливную воду по мере необходимости. После того, как растения разрослись, решающее значение приобретает борьба с сорняками. С сорняками борются как культивированием, так и гербицидами.

Хлопковые растения подвержены инвазии различных насекомых-вредителей, таких как совка и черня; поэтому значительное внимание уделяется борьбе с насекомыми, обычно с использованием ряда различных инсектицидов.

Когда коробочки созревают со зрелыми волокнами, листья растения удаляют с помощью химического дефолианта и собирают волокно. Когда-то уборка производилась почти полностью вручную, но сегодня механические сборщики собирают почти весь хлопок, производимый в Соединенных Штатах.

Собранный хлопок очищается от семян и прессуется в тюки. Тюки транспортируются на хлопчатобумажную фабрику, где хлопок очищается и прядется в пряжу, которая затем превращается в ткань.Одного фунта волокна достаточно для производства до 6 квадратных ярдов ткани.

Лен

Льняные заводы

Лен (Linum usitatissimum) — это волокно, используемое для изготовления полотна. Хотя некоторое количество льна все еще выращивают для производства этой ткани, большая часть льна, особенно выращиваемого в Соединенных Штатах, используется для производства льняного семени, из которого можно извлечь льняное семя. Белье из льна — одна из древнейших тканей.

Лен выращивали в Месопотамии и Египте пять тысяч лет назад, и следы льна были обнаружены на археологических раскопках, относящихся к каменному веку. Лен был одной из первых культур, привезенных в Северную Америку европейскими поселенцами. Сегодня большая часть льна, производимого в Соединенных Штатах, выращивается в северо-центральных штатах.

Однолетнее растение, лен вырастает до высоты от 60 до 100 сантиметров и несет пятиклеточные коробочки или коробочки с десятью семенами на концах плодородных ветвей.Поскольку льняное волокно находится в стеблях от земли до самых нижних ветвей, для производства волокна выращивают разновидности с длинными стеблями и небольшим разветвлением. При производстве льна очень важен отбор качественных семян без болезней.

Льняные поля обычно подготавливают осенью, чтобы почва успела осесть перед посадкой. Сеют лен обычно ранней весной, за две-три недели до даты последних смертельных заморозков в регионе. Большое внимание уделяется борьбе с сорняками на льняном поле.

Когда урожай собирают для получения волокна, растения вырывают из почвы, удаляют семена и льняную солому «вымачивают», чтобы отделить волокно от древесной части стебля. Когда солома полностью вымочена, ее сушат, а затем разламывают, чтобы удалить 50-сантиметровые волокна, из которых можно сплести ткань.

Конопля


Конопля (Cannabis sativa), термин, используемый для обозначения как растения, так и производимого им волокна, используется для производства самых прочных и долговечных коммерческих волокон.Скорее всего, конопля была первым растением, которое выращивали для получения волокна.

Его выращивали для изготовления ткани в Китае еще в двадцать восьмом веке до нашей эры. Еще в 1400 г. до н.э. его использовали в качестве лекарства древние персы. и использовался как веревка или веревка почти на всех древних парусных судах.

Сегодня конопля коммерчески производится для тяжелого текстиля во многих странах, но менее 1000 акров отведено под коммерческое производство конопли в Соединенных Штатах.Производство конопли проблематично в Соединенных Штатах, потому что выращивание Cannabis sativa, источника марихуаны, незаконно.

Конопля — однолетнее растение из семейства шелковичных. Растение двудомное, то есть у него тычиночные или «мужские» цветки и пестичные или «женские» цветки. У него жесткий стебель, который может достигать толщины более 2,5 сантиметров в диаметре и высоты до 5 метров.


У растения полый стебель, а кора или «луб», расположенный за пределами древесной скорлупы, используется для изготовления лубяного волокна, которое затем используется для изготовления конопляного шпагата, веревок и других тканей, где требуются прочность и долговечность.

Для выращивания конопли необходим влажный климат с умеренными температурами и периодом не менее 120 безморозных дней. В отличие от льна, конопля требует вспашки и тщательного дискового или боронования почвы перед посадкой. Всю надземную часть растения собирают, когда мужские растения уже полностью цветут.

Через два-три дня растения связывают в пучки и устанавливают в толчках. Волокно конопли вымачивают и подготавливают для мельниц так же, как и льняное волокно, за исключением того, что для обработки более прочных стеблей конопли используются более тяжелые машины.

Незначительные культуры

Рами (Boehmeria nivea) производится в основном в Азии и используется для изготовления прочных тканей, таких как китайский лен. Джут (Corchorus capsularis) выращивается в основном в Индии и Пакистане и используется для изготовления мешков и мешков. Сизаль (Agave sisalana) производится в Восточной Африке и Вест-Индии и используется для изготовления различных видов веревки, например, шпагата для тюков.

Волокнистые растения и обсуждение

Введение

Растения, дающие волокно, были уступают только пищевым растениям по своей полезности для человека и их влиянию о развитии цивилизации.Примитивный людей в их попытках получить три самых важных предмета первой необходимости для жизнь: еда, кров и одежда, сосредоточены на растениях. Хотя животное продукты были доступны, требовалась какая-то форма одежды, которая была бы легче и круче, чем шкуры и шкуры. Это Было легче получить из растений такие предметы, как тетивы, сети, силки, и т. д. Также были доступны из листьев, стеблей и корней многих растений для построения приют.

Очень рано растительные волокна более широкое применение, чем шелк, шерсть и другие волокна животного происхождения. Постепенно по мере увеличения потребностей людей использование растительных волокон значительно увеличилось, и в настоящее время они продолжают оставаться имеет большое значение даже после начала пластики. Невозможно оценить количество видов волоконных растений, но более тысячи видов растений дали урожай волокна только в Америке, а на Филиппинах — более 800.Однако растительные волокна товарного по важности руды относительно невелики, большинство из них приходится на местные виды локально примитивными народами во всех частях света. Их долговечность часто превышает таковую синтетическое производство, одним из примеров является сизаль и манильская конька.

Наиболее заметные волокна Настоящие имеют большую древность. В выращивание льна, например, восходит к каменному веку Европы, так как обнаружен в останках швейцарских жителей озера.В Древнем Египте использовали лен и хлопок. был древним национальным текстилем Индии, который использовался всеми аборигенами. людей Нового Света. Рами или китайскую траву выращивают на Востоке многие тысячи годы.

Экономическая классификация (волокна)

Вместо этого часто используются пластмассовые материалы. натуральных продуктов, потому что они стоят меньше, а иногда и дороже прочный.Однако натуральное растение продукты по-прежнему обладают некоторыми превосходными качествами и используются, когда материалы легко доступны. Выделяют шесть основных групп волокон в соответствии с способ их использования.

Текстильные волокна ар самое главное в том, что они используются для тканей, веревки и сетка. Изготовить ткани и сетку гибкие волокна скручиваются в нить или пряжу, а затем либо пряденые, трикотажные, тканые или иным образом использованные.Ткани включают ткань для ношения одежды, домашнего использования, навесы, паруса и т. д., а также более грубые материалы, такие как рогожка и мешковина. Волокна ткани — это все Коммерческая ценность. Сетчатые волокна, которые используются для гамаков, кружева и всех видов сетей, включая многие из коммерческие тканевые волокна, а также ряд натуральных волокон. Используются как коммерческие, так и натуральные волокна. для снастей. Для этого человек волокна скручены вместе, а не сплетены.Связующий шпагат, рыболовные лески, тросы, веревки и тросы входят в число многие типы.

Щеточные волокна шт. жесткие прочные волокна, включая маленькие стебли и веточки, которые используются для изготовление веников и кистей.

Грубое плетение Волокна для плетения . Жгуты волокнистые, плоские и гибкие пряди, которые переплетаются для изготовления соломенных шляп, корзин, сандалии, кресла и т. д.Большинство эластичные нити сплетены вместе для циновок и соломенных крыш домов дома. Гибкие веточки или древесные волокна используются для изготовления стульев, корзин и других плетеных изделий.

Заполнение Волокна используются для набивки матрасы, подушки и обивка; для заделки швов на лодках и в бочки и бочки; как отвердитель в гипсе и как упаковочный материал.

Натуральные ткани Обычно получают из древесных корок, которые извлекаются из коры слоями или листами и растираются в грубые заменители кружева или ткани.

Волокна для бумаги Производство включает текстильные волокна и древесные волокна, которые используются либо в сырье, либо в изготовленное состояние.

Растение не может быть абсолютно ограничено какой-либо одной группой, потому что одно и то же волокно может использоваться для разных целей. Кроме того, растение может давать более одного вида волокон.Таким образом, следующее обсуждение включает виды, которые считаются в группе, в которой они наиболее важность.

Структура и Распространение (волокна)

Все волокна похожи в том, что они являются клетками склеренхимы, которые служат как часть скелета растения.Они есть преимущественно длинные клетки с толстыми стенками и небольшими полостями и обычно заостренные концы. Стены часто содержат лигнин, а также целлюлоза. Волокна встречаются поодиночке или небольшими группами, но они более склонны образовывать листы ткань с частичными перекрывающимися и переплетенными клетками.

Волокна могут встречаться практически в любых часть растения: стебли, листья, фрукты, семена и т. д. Четыре основных типы, сгруппированные по происхождению, включают лубяных волокон, древесных волокон, клеток склеренхимы связанных с пучками сосудистых пучков в листьях и поверхностными волокнами , которые похожи на волосы наросты на семенах растений.Термин лубяное волокно подвергается критике, так как не дает указание на конкретную ткань или область, в которой встречаются волокна. Было бы предпочтительнее обозначить эти волокна, которые встречаются во внешних частях стебля в виде корковых волокон, перициклические волокна или волокна флоэмы. Но лубок — это термин, который используется уже давно и так в торговле установлено, что он будет использоваться в этом обсуждении.

Волокна, имеющие экономическое значение встречаются во многих различных семействах растений, особенно из тропики.Некоторые из наиболее важных семейства: Palmaceae, Gramineae, Liliaceae, Musaceae, Amaryllidaceae, Malvaceae, Urticaceae, Linaceae, Moraceae, Tiliaceae, Bromeliaceae, Bombacaceae и Luguminosae.

Текстиль Волокна

Эти волокна должны быть длинными и обладать высокой прочностью на разрыв и сплоченность с податливостью.Они должен иметь тонкую, однородную, блестящую скобу, быть прочным и обильным имеется в наличии. Лишь небольшое количество различные виды волокон обладают этими свойствами и поэтому являются коммерческими важность. Основной текстиль Волокна делятся на три класса: поверхностные волокна, мягкие волокна и твердые волокна, причем последние два часто называются длинными волокнами.

Поверхностные или короткие волокна включают так называемый хлопок.Мягкий волокна — это лубяные волокна, которые находятся в основном в перицикле или вторичная флоэма стеблей двудольных. Лубяные волокна можно подразделить на очень тонкие, гибкие. прядей и используются для лучших сортов веревки и тканей. Включены конопля, джут, лен и рами.

Твердые или смешанные волокна структурные элементы, встречающиеся в основном в листьях многих тропических однодольных, хотя их можно найти во фруктах и ​​стеблях.Они используются для более грубых тканей. Сизаль, абак, хенекен, агава, кокос и ананас — примеры растений с твердыми волокнами.

Поверхностные волокна

Хлопок

Хлопок ( Gossypium spp . ) является одним из наибольшая из всех технических культур. Это является основным волокнистым заводом, а также одним из старейших и наиболее экономичный. Это было известно с древние времена и задолго до письменных источников. Есть упоминания о хлопке еще древними греками и Римляне. Хлопок был найден в Индии до 1800 г. до н. э. Индусы были считается одним из первых людей, которые ткали ткань в Восточном Полушарие, хотя ссылка на скандинавских торговцев ткаными товарами на Севере Америка в бронзовом веке была создана Феллом 1982 ( http: // faculty.ucr.edu/~legneref/bronze/fell2.htm ). Хлопок был завезен в Европу Арабы, которые назвали растение кутн. В растение имело несколько происхождения, потому что Колумб нашел его при выращивании в Вест-Индии, и это было известно индейцам Неотропической Америки в Доколумбовые времена. Хлопок стал товарная культура в США после 1787 г.

Характеристики хлопка

Несколько видов рода Gossypium дают то, что мы называем хлопок.Тонкие волокнистые волоски, которые происходят на семенах, составляющих сырье. Эти волоски бывают приплюснутыми, закрученными и трубчатыми. Они составляют пух, нить или штапель. Их длина и другие качества варьируются в зависимости от разновидностей. Растение представляет собой многолетний кустарник или небольшое дерево в природе, но под выращивание трактуется как однолетнее. Он свободно ветвится и вырастает до 4-8 футов в высоту. песчаная почва во влажных регионах рядом с водой.Эта среда типична для юга США и в долинах рек Индии и Египта. Хлопок созревает через 5-6 месяцев и вскоре готов к сбору урожая.

видов хлопка

Сотни сортов были выведены от диких предков или получены путем длительного разведения. выращивания.Сорта различаются характер волокна, а также другие морфологические особенности. Хлопок сложно классифицировать и точное количество видов может быть предметом споров. Хлопок культурный товарный По важности обычно относят к тому или иному из четырех видов: Gossypium barbadense и G. hirsutum в Западном полушарии и G. arboreum и G . травяной в Восточном полушарии.

1. — Госсипиум barbadense , вероятно, происходит из тропиков Юга. Америка. Цветы яркие желтый с пурпурными пятнами. Фрукт, или коробочка, имеет три створки, а семена пушистые только на концах. Существуют два различных типа:

Си-Айленд Хлопок .Этот вид никогда не встречался в дикой природе поскольку это уже культивировалось во времена Колумба. Имеет прекрасный, прочный и легкий кремовые волокна, регулярные по количеству и однородности скручивается, и они имеют шелковистый вид. Эти характеристики являются ценными, и хлопок с морских островов ранее использовался пользуется большим спросом на лучший текстиль, пряжу, кружево и катушку хлопок. Привезен хлопок с морских островов в Соединенные Штаты из Вест-Индии в 1785 году.Лучшие сорта были выведены на островах к югу. Побережье Каролины и прилегающий материк. Здесь были построены прочные и прочные конюшни длиной два дюйма и более. Другой вид хлопка с морских островов был выращивается вдоль побережья от Джорджии до Флориды, а также в Вест-Индии и Южной Америка. Это основной продукт 1,5–1,75 дюйма в длину. Урожайность хлопок морских островов был ниже, чем другие виды хлопка, но это было компенсируется большей стоимостью волокна.Долгоносик почти полностью искоренил производство хлопка морских островов до того, как были обнаружены меры борьбы.

Египетский Хлопок Этот хлопок выращивается в бассейне Нила. Египет, куда он был завезен из Центральной Америки. По внешнему виду растение похоже на хлопок морских островов. считается гибридом.Тем не менее штапель коричневого цвета и короче. Его длина, прочность и твердость делают этот хлопок подходящим для ниток, нижнее белье, чулочно-носочные изделия и изысканные платья. Египетский хлопок был завезен в США в 1902 году как опытный урожай и через 10 лет рекомендован фермерам в полузасушливые районы, находившиеся под орошением. Затем он был выращен в западных штатах Калифорния, Нью-Мексико и Аризона. Повторный отбор и разведение привели к созданию новых сортов, из которых Pima Хлопок высшего качества.

2 — Gossypium hirsutum — вид коренных американцев, выращенный доколумбовыми цивилизации. Обычно он называется Upland Cotton , и это самый простой и самый экономичный вид хлопка для выращивания. Он составляет большую часть выращиваемого хлопка в Мир. Цветки белые или светлые желтый и без пятен.Коробочки четырех- или пятистворчатые, а семена покрыты пухом. Высокогорный хлопок растет под различными условий, но лучше всего работает на песчаной почве с обильной влажностью во время сезон вегетации и плодоношения и сухость во время раскрытия коробочки и урожай а также температура 60-90 град. Фаренгейт. Северная граница экономического роста 37 град. N. Lat. Хлопковый пояс юг Соединенных Штатов выращивает в основном хлопок на возвышенностях. Волокна белые с широким диапазоном толщины. длина скобы (от 5/8 до 1.3/8 дюйма). Существует более 1210 названных разновидностей, многие из которых были выведены через селекционные эксперименты. В виды, вероятно, произошли из Гватемалы или южной Мексики и распространились к северу до его нынешних границ в Северной Америке. Хорошо выраженная разновидность, часто признаваемая как отдельный вид, Встречается в Вест-Индии и вдоль засушливых прибрежных районов Южной Америки как до Эквадора и Бразилии. Другой сорт встречается в Центральной Америке, к северу от Мексиканского залива до Флорида, Багамы и Большие Антильские острова.

3. — Gossypium arboreum — многолетнее дерево. хлопок Африки, Индии и Аравии. Скорее всего, это было первое коммерческое использование, но производство теперь ограничен Индией. Скобы грубые и очень короткие (от 3/8 до 34 дюймов в длину), но они прочные.

4.- Gossypium herbaceum — основной хлопок Азии. Он был выращен в Индийский язык в древние времена и продолжает использоваться здесь и в Иране, Китай и Япония. Его основное применение — ткани, ковры и одеяла и часто смешивают с шерстью.

Есть еще несколько дикие виды Gossypium в некоторых тропических и субтропические районы.

Хлопковая промышленность

Раньше хлопок был дорогим материал, потому что было трудно удалить волокна из семян. Хлопковый джин, разработанный Эли Уитни в 1793 год изменил эту ситуацию, и в отрасли произошла революция. начал. Затем Коттон принял очень видное положение в мировой торговле.Экономика хлопка оказала глубокое влияние на производящие и покупающие страны. Это хорошо известно, что рабство было увековечено в Америке из-за этого обрезать.

Необходимо выполнить несколько шагов при подготовке хлопкового волокна-сырца, чтобы подготовить его к текстилю промышленность. Эти операции включают джинсование в пилообразном или роликовом джине, тюкование, транспортировка на мельницы, собирая для удаления посторонних предметов и доставляя хлопок в равномерный слой, притирка, когда три слоя объединены в один, чесание, расчесывание и рисование, где извлекаются короткие волокна, а остальные выпрямляются и равномерно распределяются, и, наконец, скручивают волокна в нить.

Хлопок Использует

Хлопок используется отдельно или в сочетании с другими волокнами при производстве всех видов текстиль. Непряденый хлопок широко используется для начинки. Обработка волокон каустической содой, которая придает высокий блеск и шелковистый вид, делает мерсеризованный хлопок.Абсорбирующий хлопок состоит волокон, которые были очищены и из которых масляный покровный слой имеет был удален. Это почти чисто целлюлоза и составляет одно из основных сырьевых материалов для целлюлозы. отрасли.

Заметный прогресс в хлопке промышленность была утилизацией того, что раньше было отходами. На ранних этапах развития отрасли хлопковое семя вместе с его пушистым покровом из коротких волосков или пуха было отброшен.Однако все части растения теперь законсервированы, чтобы производить ценные продукты. Стебли содержат волокно, которое можно используется для изготовления бумаги или топлива, а корни содержат необработанное лекарство. Семена используются для добычи масла и на корм животноводству. Линтеры дают вата, набивка для подушек, подушек, подушек, матрасов и др .; абсорбент хлопок; низкосортная пряжа для шпагата, канатов и ковров; и целлюлоза. Оболочка также служит кормом для скота; удобрение; футеровка нефтяных скважин для предотвращения обрушения бортов; как источник Ксилоза, сахар, который можно превратить в алкоголь или различные взрывчатые вещества и промышленные растворители.Ядра дают важное жирное масло, хлопковое масло; и жмых и мука используется для удобрений, корма для скота, муки и в качестве красителя.

Мягкие или лубяные волокна

Лен

Некогда самое ценное и полезное волокно, лен постепенно стал менее важно, поскольку синтетика и хлопок стали играть более заметную роль. Лен прочнее хлопка и может получается очень тонкая ткань. Завод культивируется так долго, что его источником является неизвестный. Его использовали швейцарцы Обитатели озера и были известны древним евреям и часто упоминались в Библия. Древние египтяне носили белье и использовали его для погребальной одежды. Они высекли на своих могилах изображения льна. Задолго до христианской эры греческий импортный лен, и считается, что растение выращивалось до до 3000 Б.С.

Лен относится к роду Linum который содержит несколько диких видов, не имеющих экономического значения, а также Linum usitatissimum , источник товарного волокна. Растение представляет собой однолетнее травянистое растение с голубыми или белыми цветками и мелкими листья. Вырастает до высоты от 1-4 фута. Волокна формируются в перицикл и состоят из очень жестких, тонких нитей длиной от 1 до 3 футов.длинный которые представляют собой совокупность множества длинно-заостренных клеток с очень толстой целлюлозой. стены. Лен лучше всего подходит для почв, богаты органическими веществами и влагой и в регионах с умеренным климатом, но могут быть выращен в другом месте. Подготовка волокна — более дорогая процедура, чем хлопок. Урожай собран, и процесс известен. как рябь ломает стебли. В волокна затем могут сгнить, погрузив стебли в воду или обнажив их слить.Во время этого процесса называется вымачиванием, и фермент растворяет пектат кальция среднего ламелла, которая скрепляет клетки и освобождает волокна. После вымачивания солому сушат и очищены, и волокна полностью отделены от других тканей ствол с помощью операции, известной как трепание. Наконец, более короткие волокна, составляющие жгут, отделяются от более длинные волокна. Для прядения подходят только длинные волокна.

Волокна льна обладают большой прочностью на разрыв, длиной штапеля, долговечность и тонкость. Они есть используется при изготовлении льняной ткани и ниток, холста, утки, прочного шпагата, ковры, рыба и невод, сигаретная бумага, писчая бумага и изоляционные материалы. материалы. Волокна из стеблей лен, выращиваемый на семена, слишком жесткий и хрупкий для прядения, но его можно использовать для других целей.

Основным производственным регионом была Северная Европа с Россией. производит около 70 процентов мирового урожая.В Бельгии выращивают один из лучших сортов льна. Паломники завезли лен на Север Америка и эти и другие колонисты росли достаточно для домашнего использования до 1900 года. хороший урожай для мелиорации родной почвы и надолго ее выращивание было ограничено границей. Лен выращивают ради семян в районах с малым количеством осадков. Семя используют в медицине и как источник льняного масла.

Конопля

Термин конопля применяется свободно включать в себя множество самых разных растений и волокон.Настоящая конопля — это Cannabis sativa , растение, произрастающее в Центральная и Западная Азия, но распространилась по всему миру, где часто встречается как проблемный сорняк.

Растение толстое, кустистое, ветвящееся однолетнее, разное. от 5-15 футов в высоту. это двудомное растение с полыми стеблями и пальчатыми листьями. Наилучший сорт клетчатки получается из мужских растений.Конопля требует мягкого влажного климата и богатая суглинистая почва с обилием перегноя. Особенно подходят известковые почвы.

Волокно лубяное белое, развивается в перицикле. это ценный из-за его длины, которая варьируется от 3-15 футов, его прочности и большая долговечность. Однако в нем отсутствует гибкость и эластичность льна за счет его одревеснения. Урожайность обычно высокая с одного акра производят 2-3 тонны стеблей, 25 процентов из которых составляют волокнистый материал.Растения собирают, шокируют и сушеные. Волокна отделяются от остальную часть коры вымокать в росе или в воде. Затем они ломаются, тушатся и взломан. Коноплю нужно собирать, когда мужские цветки полностью распустились, волокна слишком слабые или слишком хрупкие быть ценным.

Конопля — древняя культура, у которой выращивали в Китае до 2000 г. до н. э. Он был завезен в Европу около 1500 г.C. Он достиг Северной Америки в раннем колониальном периоде. дней и стала жизнеспособной отраслью в Кентукки и Висконсине. К 21 веку очень мало урожай выращивали в Северной Америке.

Из конопли делают веревки, ковры, шпагат и парусина, снасти для яхт, связующий шпагат, мешки, сумки и лямки. Отходы и древесные волокна стебля иногда использовали для изготовления бумаги. Из более тонких сортов можно соткать ткань, напоминающую грубое белье.Короткие волокна или пакля и бред составляют Оакум. Это используется для уплотнения швов между растениями в в судостроении, в бондарных изделиях и в качестве упаковки для насосов, двигателей и т. д. В тропиках конопля выращивается для получения семян, а также для препарата, получаемого из цветущих верхушек и листьев. В семенах содержится масло, которое полезно в мыловаренная и лакокрасочная промышленность как заменитель льняного масла. Наркотик, известный как гашиш, смолистое вещество, содержащее несколько мощных алкалоидов.В Америке этот вид конопли известен как Марихуана. Гянджа — это особо культивируемый и собранный сорт конопли, используемый для копчения, напитков и конфеты. Имеет высокое содержание смолы.

Джут

Джут был использован почти широко, как хлопок, хотя он гораздо менее ценный, чем любой хлопок льна. Это лубяное волокно, полученное из вторичной флоэмы двух видов Corchorus из Азии. Лучшее качество — из C. capsularis , вид с круглым стручки, выращиваемые в низинных районах, подверженных наводнениям. Растение высокое, стройное, несколько кустарниковый однолетник с желтыми цветками, вырастающий до 8-10 футов в высоту. Требуется теплый климат и богатая, суглинистые аллювиальные почвы. Волокно из C.olitorius и высокогорные виды с длинными стручками, несколько уступает, но два не разделены коммерция.

Сбор урожая 3-4 месяца после посадки и пока цветы еще не распустились. Стебли вымачивают в бассейнах или резервуарах для несколько дней, чтобы сгнить более мягкие липкие ткани, и взбивать стебли затем поверхность воды ослабляет джутовые нити.Бледно-желтые волокна очень длинные, от 6-10 футов в длину, и они очень жесткие, сильно одревесневшие. У них шелковистый блеск. Их производят в изобилии, но они не особенно прочны и имеют свойство портиться под воздействием влаги. Несмотря на эти недостатки, они экономичен и легко раскручивается. Пластмассы однако заменили многие изделия, ранее изготовленные из джута.

Джут использовался в основном для грубое плетение мешков из мешковины, мешковины и чехлов для хлопковых тюков.Волокно также используется для шпагата, ковров, шторы и грубая ткань. короткий волокна и кусочки с нижних концов стеблей составляют джутовые стыки, которые были использованы в производстве бумаги. В Индии самые большие площади джута.

Рами

Baehmeria nivea — многолетнее растение, Травянистое или кустарниковое растение без ветвей при выращивании.У него тонкие стебли, достигающие высоты. 3-6 футов, с листьями в форме сердца, зелеными сверху и белыми. под. Растение родом из Азии и был выращен в Китае в древние времена. Требуется плодородная, хорошо дренированная почва. Несколько культур в год компенсируют довольно низкий урожай, особенно в Северной Америке.

Тонкие волокна получают из лыжи, которые очень длинные, прочные и долговечные.Они также обладают высокой степенью блеска и желательны. для текстильных целей, если бы не трудности извлечения и процесс очистки. Стебли первые погружен в воду. Кора тогда отслаиваются, а внешние части и зеленая ткань соскабливаются или соскабливаются. удаляется смазкой или механическими средствами. Оставшиеся волокна сильно покрыты камедью и требуют дополнительной обработки. лечение, прежде чем их можно будет использовать. Они составляют китайскую траву или филассу, которая используется в производстве травяной ткани и другие модельные товары в Азии.Рами в Европе использовался для нижнего белья, обивки, ниток и бумаги. Хотя это одно из самых прочных волокон известно, что рами в три раза сильнее конопли, поэтому обычно не использовался потому что обработка, необходимая для удаления волокон, очень дорогостоящая. Разработка более простого процесса не увеличилось употребление рами.

Другой сорт, Boehmeria nivea var.tenacissima , иногда называют Реей. Это растение родом из Малайи и похоже на Рами, за исключением того, что листья зеленые с двух сторон. Рея волокно входит в состав рами в промышленности.

Конопля солнечная

Crotalaria juncea является важным волокном завод в Азии.Это было культивировано с древних времен и нет известных диких предков. Это самое раннее упомянутое волокно. в санскритских писаниях (Hill 1952). Это Кустарниковое однолетнее бобовое растение от 6 до 12 футов высотой с ярко-желтыми цветками. Выращивается преимущественно в южных Индия.

Разное мягкое волокно

Почти все представители мальвовых дают лубяные волокна, которые могут быть используется в текстиле.Некоторые из самых важны следующие:

Китай Джут или Индийский Мальва ( Abutilon theophrasti ) — однолетнее растение что дает прочное, грубое, серовато-белое блестящее волокно с характеристики похожи на джут.Это широко выращивался в Китае и был завезен в Северную Америку. где он может процветать. Волокна имеют высокая прочность на разрыв, легко принимает красители и используется в Китае для изготовления коврики и бумага.

Кенаф ( Гибискус каннабинус ) , среди них Deccan, Ambari или Gambo Hemp, Java Jute и Mesta Fiber.Это заменитель конопли и джута в производство грубого брезента, рюкзаков, снастей, циновок и рыбной ловли сети. Растение адаптировано к широкому диапазон климатов и почв. Урожай сразу после того, как цветы распускаются. Волокна имеют длину 5-10 футов и обычно извлекаются вымачиванием. Урожайность семян кенафа составляет до 20 процентов пищевое масло при рафинировании.

Roselle или Rama ( Hibiscus sabdariffa

sabdariffa 9489 Индия, Юго-Восточная Азия и некоторые острова Тихого океана как заменитель джута и его съедобные плоды. В светло-коричневые волокна шелковистые, мягкие и блестящие. Roselle адаптирован к хорошо дренированной плодородной почве, где есть 20-дюйм. осадки. Он быстро растет и можно собирать через 90 дней после посадки. Возмущение наступает через 10-12 дней, волокна легко отделяются. соскользнул с коры. Красная мясистая чашечки и оболочки, окружающие молодые плоды, являются кислотными и обеспечивают кисловатый вкус. Сок используется для ароматизатор и при приготовлении желе, джемов и вина.

Aramina или Cadillo ( Urena lobata большинство тропических стран. Это обеспечивает желтовато-белое волокно, более прочное, чем джут, и используемое в качестве заменителя в некоторых отраслях.Он был выращен коммерчески на Кубе, Мадагаскаре, Нигерии, Конго и Бразилии, где это превратили в мешочки для кофе.

Другие мальвовые виды, которые дают волокна, но имеют второстепенное значение, включая Okra, Hibiscus esculentus , Majagua, Гибискус tiliaceus , и несколько видов род Sida . Sida acuta очень просто Растение нужно собирать и готовить, а волокна в два раза прочнее джута.

Американские индейцы использовали лыко волокна разных растений для тетив, сетей и т. д. Река Колорадо Конопля, Sesbania exaltata , широко использовалась западными странами. групп, в то время как индийская конопля, Apocynum cannabinum , и Milkweed, Asclepias syriaca , дали важные волокна для восточных групп индейцев.

Жесткие структурные волокна

Abac или манильская конопля

Это первоклассный канатный материал. который получают из нескольких видов дикого подорожника или банана. Musa textilis — главный источник. Он похож на настоящий банан, но имеет узкие более пучковые листья и несъедобные плоды. Растение образует группу из 12-30 стеблей, покрывающих листья на высоте 10-20 футов. высокий, с короной из раскидистых листовых пластинок длиной 3-6 футов. Волокно закреплено снаружи часть черешков. Зрелые стебли обрезают под корень и разрезают вдоль. Пульпа и волокна волокна снимается, а пряди моются и сушатся.

Длина отдельных волокон 6-12 футов. длинные, блестящие и изменчивые по цвету от белого до светло-охристого. Они легкие, эластичные, жесткие и очень прочный, прочный и устойчивый как к пресной, так и к соленой воде. Таким образом, основное использование abac было при производстве высококачественных канатов, особенно морских кабелей. Пластиковые кабели часто заменяют но ими не так легко управлять на кораблях, как настоящими абаками.Другие продукты из этой конопли переплетный шпагат, мешковина, плотная папиросная бумага, папье-маш, оберточная бумага и манильская бумага для мешков. В Японии Из манильской конопли делали в домах передвижные перегородки. Отдельные волокна нельзя прядить, но нити волокон используются для изготовления блестящей ткани, известной как синамай.

Musa textilis был коммерческим значение только на Филиппинах, хотя растет и в других странах Азии также.Растение было известно и использовалось жителями региона за столетия до прихода первых Европейские исследователи начала XVI века. Первая партия была отправлена ​​в Северную Америку в 1818 году. С тех пор до 1918 года это была основная экспорт Филиппин на сумму более 300 тысяч фунтов в год (Хилл, 1952). Совсем недавно сахар и иногда копра превышала его в производстве.

Манила помощь требует теплой климат, плодородная почва, тень, хороший дренаж, обильная влажность и возвышенность ниже 3000 футовПрисоски и его размножают корневые стебли. Урожай выращивается на небольших полях или на больших плантациях и созревает через 18-36 месяцев.

После нескольких сбоев Abac был успешно завезен в Западное полушарие в 1925 году в Панаме, но не превратилась в коммерческую единицу. Однако с началом Второй мировой войны серьезная нехватка манильской конопли стала серьезная угроза военным усилиям, и правительство Соединенных Штатов финансировало проект в нескольких странах Центральной Америки.Были разработаны и установлены машины для очистки листьев, и вскоре возделывались около 26000 акров, дававшие 3 миллиона фунтов стерлингов. волокна. В конце войны промышленность прочно обосновалась в Коста-Рике.

Волокна агавы

К середине 20 века волокна агавы были рядом с хлопком в важность в Америке.К 1952 г. Стоимость иногда превышала 36 миллионов долларов в год. Но из-за трудозатраты и наличие синтетических альтернатив их производству отказался после этого. Эти растения Бесстебельные многолетники с прикорневыми розетками прямостоячих мясистых листьев. Листья содержат волокна, которые удаляются. вручную или машиной. Есть многочисленные виды местного распространения. Они очень устойчивы к засухе и хорошо растут на сухих стерильных почвах. Несколько видов коммерческой важности обсуждается следующим образом:

Henequn или мексиканский сизаль ( Agave fourcroydes )

Индейские группы имеют Используют этот исконно мексиканский вид с древних времен.К середине 20 века Куба и Полуостров Юкатан произвел большую часть урожая. Листья имеют колючки, из-за которых с ними трудно обращаться. Волокно светло-соломенного цвета соскабливается из ткани листа. Это трудно, эластичный и жилистый, размером 2-5 футов в длину. Применялся в основном для переплетного шпагата, лариатов и прочных материалов. коврики. Он не подходит для морских или подъемные тросы, так как он тяжелый и слабый. Коврики, изготовленные из этого волокна, имеют красивый блеск и устойчивы к пятнам. Agave letonae из Сальвадора — родственный вид. К 21 веку производство резко упало.

Сизаль ( Агава сисалана )

По внешнему виду он очень похож на хенекун, но на листьях мало шипы. Родом из Мексики и Центральной Америка его выращивали на Гавайях, в Восточной и Вест-Индии, а также в нескольких части Африки.Растение очень устойчивы к засухе и будут расти там, где другие виды терпят поражение. Требуется небольшое выращивание. Грубый, жесткий, от светло-желтого до белого волокна удаляются, очищаются, сушатся и упаковываются в тюки для отправки. Синтетические волокна также в значительной степени заменены сизаль 21 века.

Истле

В древности здесь были несколько волокон, используемых в Мексике под названиями Истле, Икстле или Тампико. Волокно.Три вида большинства значение Ямавестле , Агава Функиана , Тула Истле, А. lecheguilla , и Пальма-Истле, Samuela carnerosana. Несколько видов Yucca также были сгруппированы в категорию Истле . Волокна получают из незрелых листья дикорастущих растений. Хотя эти волокна короче, чем у сизаля и генекена, они очень прочные и прочный.Раньше они использовались для щетки и как дешевый заменитель сизаля и абака для изготовления мешков, шпагат и веревка.

Maguey

Manila Maguey or Cantala, Агава кантала , это вид из Мексики, который был завезен в Индию и Юго-Восточные регионы. Азия.Он был коммерчески выращен в на Филиппинах, на Яве и в других местах в качестве заменителя сизаля. Мексиканец Магуэй получены из различных видов Агавы , и волокна оцениваются только на местном уровне жители региона, в котором он растет. Тем не менее, это растение высоко ценилось индейцами, которые использовал его для приготовления ферментированных напитков Пульке и Мескаль.

Маврикийская конопля

Листья Зеленое алоэ, Furcraea gigantea , являются источником маврикийской конопли.Растение родом из тропической Америки, но выращивается во всем мире. где местные жители используют его волокно. Его коммерчески выращивают на Маврикии, Мадагаскаре, острове Св. Елены и Южная Африка, Индия, Венесуэла и Бразилия, где он известен как Питера. Завод напоминает агаву, но имеет более крупные, менее жесткие листья и очень длинный цветонос. или стебель цветка, который может достигать высоты 20-40 футов. Волокна очень длинные, 4-7 футов, и они белые, мягкие, очень гибкие и эластичные.Они не так прочны, как сизаль, и используются либо сами по себе, либо в смесь для изготовления сумок, гамаков, грубого шпагата и другой веревки.

Несколько других видов Furcraea дают волокна местных значение в тропической Америке. Включены Fique , Furcraea macrophylla , Колумбия; Cabuya , F.cabuya , из Центральной Америки; и Pitre , F. hexapetala , Вест-Индии и иногда называют кубинской коноплей.

Конопля новозеландская

Также называется Новое Зеландия лен , Формиум тенакс есть из листьев ирисоподобного растения. Он произрастает во влажных районах Новой Зеландии, но его перевезли. повсюду в тропических и умеренных регионах мира. В Северной Америке он служит орнаментальный. Волокна очень длинные, 3-7 футов в длину и имеют высокий блеск. Они мягче и гибче, чем abac, и используются в основном для буксирные тросы, шпагат и другие виды веревок и циновок, а иногда и для ткань.

Тетива пеньковая

Многие виды рода Sansevieria встречаются как дикорастущие растения. в некоторых частях тропической Азии и Африки.Эти тетивы — многолетники травянистые с прикорневыми розетками меч, как листья, возникающие из стебля стебля. Листья содержат прочную белую резинку. волокно, которое издревле использовалось для изготовления циновок, гамаков, тетив и другие виды снастей. Дикий растения обычно используются, но некоторые виды культивируются. Волокна удаляются вручную или механически. Важные виды включают Сансевиерия тирсифлора тропической Африки, S.roxburghiana Индии и S . zeylanica из Шри-Ланки. Несколько видов были завезены на Север. America, среди которых Florida Bowstring Hemp, S . длиннолистная .

Кокосовое волокно

Это термин, применяемый к короткому, грубые и грубые волокна, составляющие большую часть кокосовой шелухи фрукты, Кокосовые орехи nucifera .Это единственное заметное волокно, получаемое из фруктов. Незрелые кокосы замачивают в соленой воде. в течение нескольких месяцев, чтобы ослабить волокна. Затем их взбивают, чтобы отделить волокна, которые затем промывают и сушеные. Товар разнообразился использует. В тропиках Азии и Тихого океана Острова это источник Sennit Braid, который используется для кабелей, каната и тросов. Кокосовые волокна в этом отношении превосходят все остальные, потому что они очень легкие, эластичные и водостойкие.Койр также использовался для кисти щетина, коврики, мешки, напольные покрытия, некоторые текстильные изделия, обивка и набивка подшипников вагонов и как заменитель дубовый. Шри-Ланка была центром для коммерческого производства. В Пуэрто Rico Coir использовался в садоводстве как заменитель торфа.

Ананас

Ананас, Ananas comosus , является источником волокна большой прочности и прекрасных качеств.Они блестящие, белые, очень прочные и гибкие, не повреждаются. вода. При выращивании для волокна ананасы сажают ближе друг к другу и развивают более длинные листья. Лучшие волокна собираются из листьев которые не достигли своей максимальной длины. Двухлетние листья обычно собирают, а волокна соскабливают. вручную, что является дорогостоящим процессом. После сушки и расчесывания волокна связываются встык и можно тканые. Ткань Pia на Филиппинах — одна из самых деликатных и дорогих тканей. ткани из этих волокон.

Пита Floja

Aechmea magdalenae — это растение, которое напоминает ананас. Это родной для сухие аллювиальные почвы от юга Мексики до Эквадора. Длинные листья имеют высококачественное волокно. известный как Pita Floja или Pita.Эти волокна являются основой одного из древнейших и важнейших отечественных промышленности в Оахаке, а также использовались в Центральной Америке и Колумбии. Волокна длиной 5-8 футов, белые или светло-кремового цвета, блестящие, более тонкие и более гибкие, чем другие твердые волокна и с высокой прочностью на разрыв. Они очень устойчивы к соленой воде, поэтому из них делают рыбу. линии и сети. Они также используются для шитья кожи.

Каро

Это волокно заменяет джут.Это из Neoglaziovia variegata бромелия сухая, жаркие засушливые районы северо-востока Бразилии. Листья дают мягкое, гибкое, эластичное белое волокно в три раза больше, чем прочный, как джут. Каро используется для коврики, мешки, текстиль, веревки, шпагат и бумага.

Щеточные волокна

Щетки, веники и венчики изготавливаются из различных овощей. волокна.Эти волокна необходимо прочный, жесткий и эластичный с высокой гибкостью. Иногда используются целые веточки, тонкие стебли или корни, или волокна закреплены из черешков. Вот несколько важных волокон кисти:

Пиассава

Несколько видов растущих пальм в тропической Америке и Африке являются источником щеточных волокон, называемых коммерчески Piassava, Piassaba или Bass Fiber.У этих деревьев есть стебли или листья оболочки, которые дают жесткие, грубые, коричневые или черные волокна при изготовлении кистей для подметания больших площадей, например тротуаров и улиц

Пиассава Западной Африки получается из вина пальма, Рафия vinifera , что в изобилии растет в приливных заливах и ручьях Либерии и других частей Западной Африки.Стебли листьев мочили, а свертки били. В длинные волокна используются для изготовления циновок и щеток. Вино ферментируется из сока пальмы.

Пиассава бразильская происходит от двух видов пальма, найденная в изобилии в низинах Амазонки и Ориноко регионы. Attalea funifera является источником Bahia Piassava .Волокна жесткие, жесткие, коричневые и почти как щетина. Они есть удалили топором опухшие основания черешков. Они использовались в основном для щетки для машин для уборки улиц, потому что волокна очень прочные и сохраняют упругость даже во влажном состоянии . Para Piassava волокна формируются по краям черешков листьев Leopoldinia пиассаба .Их используют не только для кистей и метлы, но также для шляп, корзин и веревок.

Некоторые другие грубые волокна, например Пальмира и Киттулское волокно считаются в торговле пиассавой. Palmyra Fiber — это от Пальмира пальма, Borassus flabellifer , Ост-Индии. Эта ладонь одна из самых полезных, так как все части растения используются для определенных целей.Волокна превращаются в шпагат, бумагу, канатные и машинные щетки. Kittul Fiber тоньше, мягче и податливее. Получается из оболочки листьев пальмы Тодди, Caryota urens , Шри-Ланки и Ост-Индии. Черные щетинки превращаются в прочные веревки или в мягкие кисти. Они тоже заменители для конского волоса и дуба.

Капустная пальма, Sabal palmetto , прибрежная юго-восток Северной Америки дает ценное волокно, называемое волокном пальметто.Наилучшее волокно получают из молодых стеблей листьев, которые еще в зародыше. Поступают более грубые волокна из зрелых листьев или оснований старых черешков, окружающих почку. Во Флориде была одна отрасль, обработал это волокно для использования в качестве заменителя пальмиры в кистях. Волокна пальметто имеют красновато-коричневый цвет. и длиной 8-20 дюймов. Бутон пальма съедобна, а корни содержат танин.

Вениккорн

Сорго, Sorghum vulgare var.техникум , отличается от других сорго наличием метелки с длинными прямыми ветви. Это соцветие или семя голова — это щетка, из которой сделаны метлы. Существует карликовая разновидность, которая дает волокно для веников, в то время как разновидность обычного размера используется для ковровых веников. Урожай до окончания цветения приправьте, обрезав стебли на несколько дюймов ниже головы. Кочаны сортируют, обмолачивают и сушеные. Другой вид, Spartina spartinae , местная трава южной прибрежной равнины от Флориды до Мексики, которая использовался в сочетании с сорго.Метлы часто состоят из 50 процентов Spartina в окружении метла.

Broomroot

Broomroot или Zacaton, Muhlenbergia macroura , используется для более дешевого производства кисти.Растение — трава найденная от Техаса до Центральной Америки, особенно в горных районах Мексика. Это многолетник с хохолком. жилистые стебли и грубые корни. В корни — это используемая часть растения. Их собирают круглый год, моют, чистят и сушат. Затем их срезают с верхушек, сортируют. по качеству, длине и цвету и в тюках на экспорт.

Грубое плетение & Волокна для плетения

Существует относительно немного материалов, которые производятся для плетения. или грубые тканые изделия.Сырье материалы включают тростник, стебли камыша, иву, бамбук, травы, ротанг и листья и корни. Они есть используется целиком или раздельно. Они есть сплетены или скручены простым способом и превращены в сандалии, циновки, головные уборы, коврики, ширмы, сиденья для стульев, корзины и т. д.

Шляпа Волокна

Во многих частях Восточного Полушарие, рис, ячмень, пшеница и рожь выращивают с целью получения косы или соломенные косички для шляп.Растения растут близко друг к другу, так что у них будет мало листьев, и они собирают до созревания. В стебли перед плетением разрезают продольно. Леггорнские шляпы и тосканский Шляпы Италии — одни из лучших соломенных шляп.

Панамские шляпы из листьев Toquilla , Carludovica palmata , без стебля, пальма как растение, которое растет в диком виде в лесах от юга Мексики до Перу.Его выращивают в Эквадоре и части Колумбии. Панамская шляпа промышленность сосредоточена в Эквадоре. Молодые листья собирают, пока они еще не свернуты в бутон и обработать горячей водой. Грубый жилки удаляются, жгуты разделяются и разрезаются по длине на тонкие полоски, которые медленно сушат и отбеливают. Они постепенно скатываются внутрь, образуя тонкие цилиндрические пряди. известный как Джипиджапа. Из этих прядей вручную сплетены шапки.На один нужно около шести листочков. шляпа. Панамы высшего качества — это однородны и имеют мелкую текстуру, прочные, прочные, эластичные и водостойкий. Пуэрто-риканские шляпы сделаны из листьев пальмы Hat, Sabal causiarum .

Маты и маты

В восточном полушарии коммерческие маты были сделаны из тростника, травы и осоки.Обычно стебли или листья используются отдельно, но их можно комбинировать с хлопком конопли. Некоторые из используемых видов: китайская трава циновки, Cyperus tegetiformis , и японская гончая трава, Juncus effusus .

Винт Сосны, Панданус текториус и P. utilis важны в Юго-Восточная Азия и Океания для изготовления циновок.Листья этих видов также используются для сахарных мешков, снасти, головные уборы и соломенная крыша.

Корзины

Корзины были и есть постоянно изготавливается из множества видов растений по всему миру. Корни, стебли, листья и даже деревянистые были использованы шины. Коммерческий корзины обычно делают из тростника, соломы зерновых культур, ивы или ивы, а также лубки из ясеня или белого дуба.Сладкая трава корзины сделаны из Hierochloe odorata , распространенный вид в низинах вдоль побережья и в Великой Озера. Еще один важный источник корзина из волокна Рафия пальма, Рафия pedunculata , уроженец Мадагаскара. Полоски нижний эпидермис листьев — это рафия коммерции. Волокно такое мягкое и шелковое, как будто можно соткать.Это особенно полезно как связующий материал для питомников и садов.

Плетеные изделия

Сюда входят кресла-сиденья, стулья, детские коляски, корзины и прочее. легкие предметы мебели. Ивы, ротанг и бамбук — основные используемые растения.

Ротанг получается из несколько видов вьющихся пальм, Calamus spp ., которые растут в влажные леса Ост-Индии и других частей тропической Азии. Стебли у этих растений длинные, прочный, гибкий и равномерный. Они в Азии используются целиком или в виде колен для мебели, тростей, корзин. и другие предметы. Значительный количество ротанга экспортируется для изготовления мебели.

Бамбук произрастает в большинстве тропических регионов, но их особенно много. в муссонных регионах Восточной Азии.Это самые крупные травы с древесными стеблями, которые иногда достигать одного фута в диаметре и высоты более 10 футов. В семействах много видов Arundinaria , Bambusa , Dendrocalamus ,

64 0003 9ylsto 9yla другие роды. Стебли используются для всех видов строительство в местах, где растут эти растения.Экспортируемый бамбук используется в производстве мебели, на рыбалке. штанги и различные приспособления. Из бамбука делают корзины и щетки.

Бамбук в Западном полушарии широко не использовались. Guadua angustifolia — вид с очень крепкие стебли и использовались в Эквадоре для изготовления мебели и дома строительство.

Заполняющие волокна

Многие растительные волокна использовались для набивки подушек и подушек. мебель, матрасы и т.д. также используется для герметизации швов сосудов, при изготовлении посохов для здания, в качестве арматуры для штукатурки, упаковки для переборок и машин подшипники, а также для защиты хрупких предметов во время транспортировки.Синтетические материалы часто забирают место этих давно используемых продуктов, но в некотором смысле они сохраняют некоторые превосходство. Поверхностные волокна обычно используются для начинки, потому что их скобы слишком короткие, чтобы их можно было прядить и таким образом, не ценятся в текстильной промышленности. Лубяные волокна слишком дороги, а твердые волокна часто бывают слишком жесткими. и грубый. Шелковый хлопок — это самый главный источник фарша.

Капок

Это самый популярный шелк. хлопок и самое ценное из всех начинок.Капок — это зубная нить, производимая в стручках Капок дерево, Сейба Пентандра . Первоначально ограничивался американским тропики, теперь он встречается по всему миру. Это дерево неправильной формы, высотой 50-100 футов, с подкрепленным основанием и своеобразная привычка к росту. Оно растет быстро и начинает обнажаться, когда его рост составляет всего 15 футов. Зрелое дерево может производить более 600 стручков весом от 6 до 10 фунтов. хлопковых волокон. Стручки отрезали от веток и открыли.Нить удаляется, а семена отделяются центробежным способом. сила. Мулине 1 / 2-1 1/2 дюйма. длинные и беловатые, желтоватого или коричневатого цвета. Он очень пушистый, легкий и эластичный, поэтому является идеальным набивочный материал для матрасов и подушек. Волокна имеют низкий удельный вес. Они в пять раз более плавучие, чем пробка и непроницаемы для воды. Поэтому капок ценен как начинка для спасателей, подушки, переносные понтоны и т. д.Его низкая теплопроводность и высокая способность поглощать звук делают капок незаменимым. отличный материал для изоляции небольших холодильников и звукоизоляции номера. Он также использовался для подкладки спальных мешков, перчаток для работы с сухим льдом и в тропиках, как хирургические повязки. Семена капока имеют 45% жирного масла, которое добывается и используется для изготовления мыла и пищевых продуктов.

Заменители Капока

Есть ряд других заводов с волосками или нитью, которые можно использовать как заменитель капока.Красное Шелковое хлопковое дерево или Simal, Salmalia malabarica , очень большое декоративное дерево. Он поставляет красноватую нить, известную как индийская. Капок, который веками использовался в качестве начинки в Индии. Белое шелковое хлопковое дерево, Cochlospermum Religiosum , дает волокно некоторая важность. Это красивое дерево Родом из Индии, но сейчас широко распространен в тропиках мира.Это также один из источников кадая камеди.

Madar , Calotropis gigantea и родственные Akund , Calotropis procedure , произрастают в кустарниках. Южная Азия и Африка, которые производят очень важный шелк. Хотя и уступает капоку, это вещество часто используется в смесях с капком.

The Pochotes из Мексика, Сейба aesculifolia , С. acuminata , и т. д., дают шелковый хлопок, почти равный капоку по плавучести и устойчивость. Пало Боррахо , Хорисия insignis , и Samohu , Chorisia speciosa , Южная Америка дают большое количество глянцевого белого шелкового хлопка со свойствами, аналогичными капок.

< bot183 > Розовоцветковые Мулине Silk Tree [ Chorisia speciosa ], Concordia, Аргентина

Все молочая имеют шелковистую волоски на их семенах и некоторые виды являются источником начинки материалы. Нить из молочая является одним из самые легкие материалы.Это очень плавучесть и идеальный изолятор. Это использовался во время Второй мировой войны как заменитель капока. Стручки содержат масло и воск, которые могут есть будущие приложения. Некоторый виды дают текстильные волокна. В Северная Америка, Asclepias syriaca и A. incarnata дают много мулине. В Неотропах определенное значение имеет A. curassavica .

Разное. Заполняющие волокна

Бесчисленные растения и волокна используются в качестве начинки. материалы. В комплекте солома для злаков, кукурузные шелухи, испанский мох и крин Вгтал.

Испанский мох , Tillandsia usneoides , — заметное дерево-эпифит на юго-востоке Севера. Америка.Это отличный заменитель конского волоса после его обработки. Растение выдергивают с деревьев граблями или крюками, или собирается с земли или воды. Затем его ферментируют, чтобы сгнить серую внешнюю оболочку и джин для удаления примесей. В подготовленное волокно коричневого или черного цвета, блестящее и очень упругое. Он использовался в обивке и для автомобильные подушки.

Crin Vgtal . Chamaerop humilis карликовая веерная пальма Северная Африка и Средиземноморье, в которых листья измельченные и скрученные волокна. Эти были использованы в качестве набивочного материала.

Натуральные ткани

У некоторых деревьев есть мочалки с жесткими переплетенными волокнами, которые можно извлекать из коры слоями или листами и затем измельчать в грубые заменители ткани. Тапа Ткань одна из таких когда-то составляла основную одежду в Полинезии и некоторых частях Восточного Азия. Материал получен из кора бумаги шелковица, Бруссонетия папируса . Полоски коры снимают со ствола и внешнее покрытие соскабливается. После замачивания в воде и очистки эти полоски кладут на бревно твердой древесины и толченное киянкой.Перекрытие краев и соединение их вместе объединяют индивидуальность полоски. Готовый продукт различается в зависимости от толщины от муслина до кожи. Ткань из тапа часто окрашивают.

Подобные ткани из коры были изготавливается из разных источников с древних времен. В Южной Америке индейцы использовали тауари , Couratari tauari и другие виды тауари. того же рода.В Мозамбике в качестве источника использовался дикий инжир , Ficus nekbudu . ткани Мутшу. The Upas Tree, Antiarisxicaria , Шри-Ланка производит ткань из коры. это также источник важного яд, используемый со стрелами.

Lace Bark является продуктом Lagetta lintearia , небольшого дерева с Ямайки.Внутренняя кора снимается листами и может быть растянут в кружевной материал с пятиугольными сетками. Он подходит как в качестве текстиля, так и в качестве украшения.

Кубинский луб это с Гибискус элатус , небольшое густое деревце Вест-Индии. Внутренняя кора удаляется длинными лентами, которые были Используется в шляпах и для завязывания сигар.

Овощные губки, Luffa cylindrica и L. acutangula , дают уникальный волокно. Это вьющиеся огурцы тропиков, которые приносят съедобные плоды, содержащие кружевную сеть жестких скрученные волокна. Этот материал извлекается вымачиванием в воде. После чистка используется для изготовления головных уборов, для мытья и чистки машин, в некоторые типы масляных фильтров и как заменитель банных губок.Раньше большое количество этого материала использовалось экспортируется Японией.

Волокна для производства бумаги

Производство бумаги требует использование целлюлозы, содержащейся в растительных волокнах. Эта тема обсуждается в разделе Лес Продукция

Искусственные волокна

Искусственные волокна, используемые в текстильной промышленности, в основном органические по своей природе, за исключением синтетических стекловолокон.Используемые органические материалы — целлюлоза, растительные и животные белки и синтетические смолы, такие как нейлон, который производится из мягкого угля, воды и воздуха. В целлюлозные волокна указаны в Лесной Продукция , в то время как белковые волокна имеют второстепенное значение. Хотя у них много общего свойства шерсти, их малая прочность во влажном состоянии — серьезный ущерб. Соевые бобы, кукуруза и арахис — основные растительные источники белковых волокон.

BSCI 124 Lecture Notes — Растительные волокна

BSCI 124 Lecture Notes — Растительные волокна
Программа бакалавриата по биологии растений, Мэрилендский университет

ЛЕКЦИЯ 27 — РАСТИТЕЛЬНЫЕ ВОЛОКОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ:


ТКАНЬ, БУМАГА; СПЕЦИИ И ТРАВЫ

I. Определения волокна

  1. Ботаническое определение: Волокно = длинная узкая сужающаяся ячейка, мертвая и полая. в зрелом возрасте толстая клеточная стенка состоит в основном из целлюлоза и лигнин жесткий для поддержка, находящаяся в основном в сосудистой ткани.
  2. Коммерческое определение: Волокно = длинный узкий гибкий материал, может быть животного происхождения. (волосы, шерсть), минеральные (асбест), синтетические (нейлон, дакрон) или растительные. Видеть этот список натуральные волокна
  3. Пищевая ценность: клетчатка = неперевариваемый материал в пище.

II. Типы растительных волокон , используемых в торговле; могут быть одиночными ячейками или группы ячеек.

А. Текстильные волокна:

  1. Поверхностные волокна растут на поверхности семян (хлопка), листьев или плодов. (кокосовая койра)
  2. Во флоэме (внутренней коре) двудольных встречаются мягкие или лубяные волокна. стебли (лен вместо льна; джут; конопля; рами).
  3. В сосудистых пучках листьев однодольных растений (сизаль, Манила) обнаружены твердые или листовые волокна. конопля, ананас).

Б. Волокна для изготовления бумаги представляют собой отдельные клетки хлопка или делигнифицированной древесины.

C. Второстепенные типы:

  1. Волокна щеток и метел (солома)
  2. Волокна для плетения и плетения, а не одиночные клетки (пальмовые листья, зерновая солома, папирус, бамбук)
  3. Наполняющие волокна (капок, молочай, рогоз)
  4. Волокна для валяния (бумажная шелковица, кружевная кора)

III.Промышленно важные растительные волокна

А. Хлопок ( Госсипиум виды )

  1. Происхождение и история использования: Госсипиум является родом из 39 видов, обитающих во всем мире, четыре вида являются одомашненными:
    1. Gossypium herbaceum из Южной Африки и G. arboreum из Индии, оба независимо одомашненные, особенно в Индии, распространились на Аравию, Европу. Оба являются диплоидными видами, имеют короткое волокно.
    2. G. hirsutum Высокогорный хлопок, одомашненный в Центральной Америке, преобладающий хлопок, выращиваемый сегодня, длинноволокнистый, тетраплоидный гибрид дикого южноамериканского диплоидные виды и Старый Свет G. herbaceum .
    3. G. barbadense , Си-Айленд, пима или египетский хлопок, одомашненный в Андах, рано распространился в Карибском бассейне, также длинноволокнистый, тетраплоидный гибрид диплоидных видов Нового и Старого Света.
  2. Выращивание и переработка
    1. Хлопковая коробочка = плоды хлопчатника, раскалываются и сохнут, хлопковые волокна цепляются к семенам, собранным вручную или машинным способом.Распространенный вредитель — это коробочка долгоносик
    2. Эли Уитни изобрела хлопковый джин в 1792 году, отделив ворсинки от семян. Этот сделали возможным плантационную экономику Юга США, основанную на хлопке и рабский труд и был ключевым элементом в промышленном Revolution .. Хлопковая пыль может представлять опасность.
    3. Семена хлопка настаивает на Готовка масло, а остаток — шрот хлопкового масла — используется в корм животным.
    4. Хлопковый ворс из тюков подвергается кардочесанию (выпрямлению), гребнечесанию, отбеливанию.
    5. Спиннинг ворсинок при растяжении связывает отдельные волокна в пряжу или нить; зависит от на натуральном крученом хлопковом волокне. Затем проденьте нить в ткань.
  3. Хлопок является основным сельскохозяйственным товаром в Соединенные Штаты а также много мира. Широко культивируется в Китае, Узбекистане / Туркмении, Индии, Пакистан. Французская Западная Африка, Бразилия и Австралия — все они экспортируют хлопок в США.

Б.Лен ( Линум usitatisimum ), растительный источник льна

  1. Происхождение и история использования
    1. В доисторические времена использовался в швейцарских озерных жилищах, во многих местах на Ближнем Востоке. Особенно культивируется в Египте, затем в Греции, Риме. Поздние центры производства в Бельгии и Ирландии. Сейчас выращивается в основном в Китае, бывших республиках СССР, W. Европа.
    2. Linen, Linum, lingerie, line — все происходит от одного и того же корня.
    1. Культивирование и переработка льна
    2. Лен растет в прохладном климате до высоты 4 футов; неразветвленные сорта для волокно, разветвленное для масличных культур.
    3. Уборка льна комбайном, который отделяет семенную головку, а затем поднимает стебель. с земли.
    4. Обработка: [ОБЯЗАТЕЛЬНО ЧТЕНИЕ], а также здесь.
      1. Гниение = гниение в течение 1-2 недель на земле или дней в воде; удаляет мягкий ткань, оставляет сосудистые пучки.
      2. Разрыв = растирание или скатывание, освобождение волокон; трепание = соскабливание частиц; hackling = расчесывание; затем прядение, отбеливание, ткачество.
  2. Широко используется для многих продукты, в том числе тонкое постельное белье и даже ранние презервативы

С.Второстепенные текстильные волокна

  1. Рами [ТРЕБУЕТСЯ ЧТЕНИЕ] ( Boehmeria nivea ): уроженец Китая, рост 6 футов, самый длинный волокна, обработанные как лен. Используется в основном с другими волокнами для свитеров, трикотаж. Относительно недорого.
  2. Конопля ( Cannabis sativa ), разные сорта, чем лекарственное растение. Родной Китая, обработанный как лен [см. фотографии производственный процесс]; приходит в разнообразие форм и текстуры; используется для холста, веревки и бумага.Ткань из конопли Ним, Франция = джинсовая ткань; в Генуе, Италия, для джинсов. Оригинальные джинсы Levi были конопля, сейчас хлопок. Тем не мение, одежда все еще сделаны из конопли.

  3. Джут ( Corchorus spp.), Уроженец Индии и Бангладеш, обработанный как лен, из которого делают мешковину, ковровую основу, веревку. Основная экспортная культура Бангладеш; Индия — это также крупный производитель.

D. Другие волокна

  1. Сизаль [ОБЯЗАТЕЛЬНОЕ ЧТЕНИЕ] ( Агава сисалана, ) и генекен ( A.Fourcroydes ) пустынные суккуленты из Мексики и Центральной Америки; листовые волокна, используемые для сделать трос, коврики

  2. Капок ( Сейба pentandra ), семенное волокно южноамериканского дерева; волокна полые и водонепроницаемые, используются для спасательных работ, парки. Масло тоже производится из семян.
  3. Кенаф ( Hibiscus cannabinus ), обычное культурное садовое растение в нашей области, отличный источник волокно это многообещающе для изготовление бумаги.Сейчас он используется для несколько продукты. [ОБЯЗАТЕЛЬНОЕ ЧТЕНИЕ]
  4. Вискоза, синтетическое волокно из вискозы, химического производного целлюлозы. из древесной массы. Целлофан химически идентичен, но вместо этого превращается в листы. волокон.

IV. Документ

  1. Определения
    1. Древесная масса = суспензия воды и разделенных древесные волокна.
    2. Бумага = тонкий лист, полученный путем распределения целлюлозы на сетке, осушения и сушки. Это.
  2. Обработка целлюлозы [ТРЕБУЕТСЯ ЧТЕНИЕ] (см. Рисунок изображение) и изготовление бумага
    1. Механическое шлифование, делает дешевую целлюлозу и бумагу коричневого цвета, если не отбеливать. легко желтеет. Используется для газетной бумаги, каталогов, бумажных полотенец.
    2. Сульфитные или сульфатные процессы используют сильные химические вещества для растворения лигнина, оставляют целлюлоза для белой бумаги. Отработанные химикаты и лигнин создает серьезное загрязнение проблемы. Использование ферменты в бумаге промышленность может решить некоторые проблемы
  3. Производство бумаги заключается в том, чтобы целлюлозная масса стекала на движущееся сито, где формовочная бумага быстро истощается, затем прессуется и сушится.Сухая бумажная банка затем размер = обработать крахмалом или глиной, чтобы заполнить дырочки, сделать поверхность гладкой.
    1. Типы бумаги:
      1. Печать и письмо документы
      2. газетная бумага
      3. ткань и
      4. упаковка и промышленные бумага.
    2. Виды картона и упаковочной бумаги
      1. Крафт-бумага и бумага сумки,
      2. отбеленный и небеленый картон,
      3. переработанный картон и
      4. контейнер или гофротара.
  4. История бумаги
    1. Немного истории
    2. Первая бумага из осоки папирус из какое слово бумага получена
    3. В эволюция письма было тесно связано со способностью делать бумагу

    Другие сайты, представляющие интерес для волокон:
    King Cotton
    Cotton Online Resource
    U.S.D.A. Хлопок Дивизион
    Хлопок учениками начальной школы Highland Park
    Туринская плащаница изготовлено из льна
    Hemp Textiles Международный: Конопляное волокно и текстиль
    «Волокно Войны: Вымирание конопли Кентукки »Дэвида П.Запад, крупный обзор и стоит прочитать !!
    Cannabis -marijuana: подробный сайт.
    Целлюлоза и бумага Net
    Музей бумажного производства — виртуальный тур
    Бумажная энциклопедия
    Папирус коллекция в Университете Дьюка, фермент
    Технология отбеливания целлюлозы: технический отчет
    Экологические показатели в целлюлозно-бумажной промышленности: отчет для Американской лесной и бумажной ассоциации
    Хлопок ( Gossypium hirsutum ) Джеймсом А.Герцог
    Лен
    Конопля
    Джут

V. СПЕЦИИ И ТРАВЫ

  1. Свободные определения: травы — это ароматные листья, специи — другие ароматические растения. органы (стебли, плоды, семена, корни, кора). Эфирные масла ароматизируют и компоненты аромата, часто используемые вместо целых частей растения. Травы а также специи используются в кулинарии; специи также для парфюмерии, крашения, медицины, консервирования еда (первоначально бальзамирование, в Древнем Египте).
  2. Краткая история торговля специями:
    1. Черный перец ( Пайпер nigrum ), корица, имбирь ( Зингибер officinale ), завезенный греками из Индии через арабских торговцев. Римляне отправляли корабли прямо из портов Красного моря. У греков было много местных травы.
    2. Торговая монополия арабов и венецианцев, 1200-е гг.
    3. Age of Exploration: монополии, последовательно установленные португальцами, голландцами, Англичане и французы, импортирующие специи с Востока.Монополии постепенно сломанные войной, контрабанда растений на новые плантации.
    4. Специи Нового Света, импортируемые в Европу испанцами; никогда не имел значения специй Старого Света.
  3. Краткое описание специй и трав:
    1. Специи Старого Света
      1. Корица ( Корица zeylanicum ), внутренняя кора коричного дерева, Индия; тесно связанный кассия, продаваемая как корица в США.
      2. Черный перец, ферментированные и сушеные ягоды перца лозы, Индии и Ост-Индии.Белая бумага = тот же плод с удаленной черной внешней частью.
      3. Имбирь, свежее или сушеное корневище однодольной травы.
      4. Куркума ( Куркума longa ), сушеное корневище, связанное с имбирем, используемое в порошке карри, приготовленное горчица, для желтого красителя.
      5. Гвоздика ( Евгения caryophyllus ), засушенные цветочные почки небольшого вечнозеленого деревца от Spice Острова, Ост-Индия.
      6. Мускатный орех и булава из мускатного дерева с островов Спайс, Ост-Индия.Булава ( Миристика Fragrans ) — это высушенная сеточка, красная сетчатая ткань, покрывающая ямку фрукт. Мускатный орех — это высушенное семя в косточке.
    2. Специи Нового Света
      1. Перцы чили ( Стручковый перец spp.): плоды травянистых растений из Мексики, Северной и Южной Америки. обнаруженный от Колумба [ОБЯЗАТЕЛЬНОЕ ЧТЕНИЕ — введение, происхождение и использование Только]. Горячее соединение — это капсаицин, который также используется как болеутоляющее, например Наркотик Zostrix используется при артрите.Много разновидностей, форм, размеров, остроты. Обычно сделал в чили пудра. Современный болгарский перец — это перец чили, который потерял свою остроту.

        Посмотреть Краткое изложение Chili-Heads в химическая структура капсаиноидов

      2. Ваниль ( Ваниль planifolia ), ферментированные и сушеные плоды орхидеи из Мексики, называется ванилью.
      3. Душистый перец ( Пимента dioica ), сушеные плоды карибского дерева; назван так потому, что имеет вкус нравится сочетание корицы, гвоздики, мускатного ореха.
    3. Травы
      1. Семья мяты, большинство из Средиземноморья: мята перечная, мята кудрявая. ( Мента виды), Бэзил ( Ocimum базилик ), тимьян, орегано, майоран ( Ориганум майорана ), Розмари ( Розмаринус лекарственный ), мудрец ( Сальвия лекарственный ). Листья используются.
      2. Семейство петрушек, в основном средиземноморских, листья и сухофрукты: петрушка ( Петроселин crispum ), укроп ( Анетум graveolens ), тмин ( Карум карви ), кинза, кервель ( Антрискус cerefolium ), кориандр ( Кориандрам sativum ), анис ( Пимпинелла анис ), тмин ( Алюминий cyminum ), сельдерей ( Apium graveolens ), фенхель ( Foeniculum vulgare ).
      3. Семейство Горчичных, Старый Свет: белый, коричневый и черный горчица семена ( Брассика juncea ) (желтый от куркумы), корень хрена ( Арморация lapathifolia ), японский васаби.
      4. Семья Лили: лук ( Лук cepa ), лук-шалот ( Лук cepa ), лук-порей (Лук tricoccum), чеснок ( Лук stativum ) (все луковицы), чеснок (листья).


Вернуться в BSCI 124 главная

Последняя редакция: август 1998 г. — Барнетт

Возможное использование растительных волокон и их композитов в биомедицине :: BioResources

Намвар, Ф., Джаваид, М., Мд Тахир, П., Мохамад, Р., Азизи, С., Ходаванди, А., Рахман, Х. С., и Найери, М. Д. (2014). «Возможное использование растительных волокон и их композитов для биомедицинских применений», BioRes .9 (3), 5688-5706.
Abstract

Волокна растительного происхождения, такие как лен, джут, сизаль, конопля и кенаф, часто используются в производстве биокомпозитов. Натуральные волокна обладают высоким отношением прочности к весу, некоррозионными свойствами, высокой вязкостью разрушения, возобновляемостью и экологичностью, что дает им уникальные преимущества перед другими материалами. Разработка биокомпозитов путем армирования натуральных волокон привлекла внимание ученых и исследователей благодаря экологическим преимуществам и улучшенным механическим характеристикам.Производство биокомпозитов из возобновляемых источников — сложная задача, в которой используются металлы, полимеры и керамика. Биокомпозиты уже используются в биомедицинских приложениях, таких как доставка лекарств / генов, тканевая инженерия, ортопедия и косметическая ортодонтия. Первым важным требованием к материалам, используемым в качестве биоматериала, является их приемлемость для человеческого организма. Биоматериал должен обладать некоторыми важными общими свойствами, чтобы его можно было применять в организме человека для использования отдельно или в комбинации.Биокомпозиты могут заменять или служить каркасом, позволяющим восстанавливать травмированные или дегенерированные ткани или органы, улучшая тем самым качество жизни пациентов. В этом обзоре рассматривается использование растительных волокон и их композитов в биомедицинских приложениях и рассматриваются потенциальные будущие исследования, направленные на создание экологически чистых биоразлагаемых композитов для биомедицинских приложений.


Скачать PDF
Полная статья

Возможное использование растительных волокон и их композитов в биомедицине Приложения

Farideh Namvar, a, b, * Mohammad Jawaid, a, g Paridah Md Tahir, a Rosfarizan Mohamad, a, c Susan Azizi, d Alireza Khodavhuandi, d Alireza Khodavhuandi, f и Маджид Дехган Найери a

Волокна растительного происхождения, такие как лен, джут, сизаль, конопля и кенаф, часто используются в производстве биокомпозитов.Натуральные волокна обладают высоким отношением прочности к весу, некоррозионными свойствами, высокой вязкостью разрушения, возобновляемостью и экологичностью, что дает им уникальные преимущества перед другими материалами. Разработка биокомпозитов путем армирования натуральных волокон привлекла внимание ученых и исследователей благодаря экологическим преимуществам и улучшенным механическим характеристикам. Производство биокомпозитов из возобновляемых источников — сложная задача, в которой используются металлы, полимеры и керамика. Биокомпозиты уже используются в биомедицинских приложениях, таких как доставка лекарств / генов, тканевая инженерия, ортопедия и косметическая ортодонтия.Первым важным требованием к материалам, используемым в качестве биоматериала, является их приемлемость для человеческого организма. Биоматериал должен обладать некоторыми важными общими свойствами, чтобы его можно было применять в организме человека для использования отдельно или в комбинации. Биокомпозиты могут заменять или служить каркасом, позволяющим восстанавливать травмированные или дегенерированные ткани или органы, улучшая тем самым качество жизни пациентов. В этом обзоре рассматривается использование растительных волокон и их композитов в биомедицинских приложениях и рассматриваются потенциальные будущие исследования, направленные на создание экологически чистых биоразлагаемых композитов для биомедицинских приложений.

Ключевые слова: Волокна; Полимеры; Биокомпозиты; Биомедицинские приложения

Контактная информация: a: Институт тропического лесного хозяйства и лесных продуктов (INTROP), Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM Serdang, Селангор, Малайзия; b: Мешхедский филиал Исламского университета Азад, Мешхед, Иран; c: Факультет биотехнологии и биомолекулярных наук, Universiti Putra Malaysia, Серданг, Малайзия; d: химический факультет, Universiti Putra Malaysia, Серданг, Малайзия; e: Отделение парамедицинских наук, отделение в Гачсаране, Исламский университет Азад, Гачсаран, Иран; f: Отделение микробиологии и патологии, факультет ветеринарной медицины, Universiti Putra Malaysia, Серданг, Малайзия; g: Кафедра химической инженерии, Инженерный колледж, Университет короля Сауда, Эр-Рияд, Саудовская Аравия; * Автор для переписки: [email protected]

ВВЕДЕНИЕ

Натуральные волокна представляют интерес для ученых из-за таких преимуществ, как низкая стоимость, высокое отношение прочности к весу, низкая плотность на единицу объема, некоррозионные свойства и приемлемая удельная прочность, а также их возобновляемые и разлагаемые характеристики (Joshi et al. 2004; Ticoalu 2010; Kalia et al 2009). По сравнению с синтетическими волокнами натуральные волокна часто доступны по низкой цене и вызывают меньше проблем для здоровья и окружающей среды у людей, производящих композиты, по сравнению с композитами на основе стекловолокна (Jawaid and Abdul Khalil 2011).Натуральные волокна могут использоваться для разработки термостойких и акустических изоляционных материалов (Puglia et al. 2005a; Biagiotti et al. 2004). Из натуральных волокон, которые легко перерабатываются, можно производить долговечные потребительские товары (Corbie 2001). Однако натуральные волокна обычно обладают плохой водостойкостью, низкой прочностью и плохим межфазным сцеплением между волокном и матрицей, что приводит к потере конечных свойств композитов и, в конечном итоге, препятствует их промышленному использованию (Milanese et al. 2011; Апулия и др. 2005b; Romanzini et al. 2012). Межфазное соединение волокна / матрицы в полимерных композитах может быть улучшено с помощью связующих агентов и / или методов модификации поверхности (Kalia et al. 2009). В природе доступно большое количество натуральных волокон, и их можно применять в качестве армирующих или бионаполнителей при производстве полимерных композитов (Yang et al. 2006). В последние несколько лет спрос на натуральные волокна резко вырос в связи с созданием новых типов экологически чистых композитов (Cheung et al. 2009). Натуральные волокна использовались людьми на протяжении всей истории, но в последние годы применение натуральных волокон в полимерных композитах расширилось из-за их доступности в качестве возобновляемых материалов и возросшей заботы об окружающей среде (Majeed et al. 2013). Полимерные композиты — это те материалы, которые могут быть разработаны путем комбинации либо натуральных волокон / синтетической смолы, либо натуральных волокон / биосмол (Chandramohan and Marimuthu 2011). Свойства полимерных композитов могут быть изменены составными компонентами и наполнителем, которые значительно отличаются от свойств отдельных составляющих (Ramakrishna et al. 2001).

Биокомпозиты могут быть изготовлены путем комбинирования биоволокон, таких как масличная пальма, кенаф, промышленная конопля, лен, джут, генекен, волокна листьев ананаса, сизаль, древесина и различные травы, с полимерными матрицами из невозобновляемых (на основе нефти) или возобновляемых ресурсов. (Джавайд и Халил 2011). Биокомпозиты могут использоваться в биоинженерии или биомедицине (Cheung et al. 2009) или, альтернативно, как композиты, которые содержат по меньшей мере один компонент натуральное волокно / растительное волокно.В настоящее время армированные волокном полимерные композиты широко используются в многофазных материалах в ортопедии, и большинство современных протезов верхних и нижних конечностей изготавливаются из композитов с лежащей в основе полимерной матрицей (Chandramohan and Marimuthu 2011). Основной причиной разработки биокомпозитов из натурального волокна является гибкость типа / распределения армирующих фаз в композитах и ​​возможность получения биокомпозитов с широким диапазоном механических и биологических свойств (Ramakrishna et al. 2001). Материалы на биологической основе, такие как натуральные волокна, биополимеры и биокомпозиты, объединяют принципы устойчивого развития, промышленной экологии, экоэффективности и зеленой химии. Они могут быть использованы для разработки материалов, продуктов и процессов следующего поколения (Barthelat 2007; Zainudin and Sapuan 2009). Биоразлагаемые и биологические продукты, основанные на ежегодно возобновляемом сельскохозяйственном сырье и биомассе, могут сформировать основу для портфеля устойчивых, экологически эффективных продуктов, которые могут конкурировать и захватывать рынки, на которых в настоящее время доминируют продукты, основанные исключительно на нефтяном сырье (Mohanty et al. 2002). Большинство живых тканей, таких как кость, хрящ и кожа, по существу представляют собой композиты (Meyers et al. 2008).

Натуральные волокна

Натуральные волокна — это волокна, не являющиеся синтетическими или искусственными (Garmendia et al. 2007). Натуральные волокна могут быть получены из растительных волокон, таких как сизаль, конопля, бамбук, кокосовое волокно, лен, кенаф, джут, рами, масличная пальма, ананас, банан, хлопок, и т. Д. ., А также из животных источников, e.грамм. волокна шерсти, шелка и куриного пера (Mukhopadhyay and Fangueiro 2009). Натуральные волокна можно разделить на шесть основных категорий (рис. 1) в зависимости от части растения, из которой они получены, лубяных или стеблевых волокон (джут, лен, конопля, рами, розелле, кенаф, и т. Д. ). листовые волокна (банан, сизаль, манильская конопля, агава, абака, ананас, и т. и т. Д. .), А также трава / тростник (бамбук, жмых, кукуруза, и т. Д.).) (Джавайд и Абдул Халил 2011). Традиционно натуральные волокна выращивались и широко использовались в неструктурных целях, а также в жилищном строительстве в качестве кровельного материала и изоляции стен. Свойства натуральных волокон сильно различаются (Joshi et al. 2004). Тип волокон, содержание влаги и форма волокон (пряжа, ткань, шпагат, рубленый, войлок, и т. Д. ) могут влиять на свойства (Navarro et al. 2008).Кроме того, на свойства также влияет место выращивания волокон, условия выращивания, часть растения, с которой они собраны, период выращивания и любые процессы вымачивания или экстракции (Ticoalu 2010).

Рис. 1. Классификация натуральных и синтетических волокон (Jawaid and Khalil 2011 — с разрешения)

В таблице 1 показаны механические свойства различных типов натуральных волокон для композитных материалов по сравнению с тканями человека.Ткани человека можно разделить на твердые (кость и зуб) и мягкие ткани (кожа, кровеносные сосуды, хрящи и связки). Твердые ткани жестче (с более высоким модулем упругости) и прочнее (с более высокой прочностью на разрыв), чем мягкие ткани. Кроме того, они по существу представляют собой композитные материалы с анизотропными свойствами, которые зависят от ролей и структурного расположения различных компонентов (, например, . Коллаген, эластин и гидроксиапатит) тканей (Ramakrishna et al .2001). В целом, натуральные волокна обладают сравнимыми механическими свойствами, а также биосовместимостью с тканями человека, так что часто нет вредного воздействия на ткани хозяина, что требуется для любых материалов, используемых в биомедицинских приложениях (Cheung et al. 2009) . Последние достижения в области полимерных композитов на основе натуральных волокон расширили их применение в биомедицинских приложениях и открывают значительные возможности для улучшения материалов из возобновляемых источников с усиленной поддержкой глобальной устойчивости.

Таблица 1. Механические свойства натуральных волокон для композитных материалов

Источник: Cheung et al . 2009

Биосвязывающие вещества

Биосвязывающие вещества, широко известные как биополимеры, представляют собой соединения, полученные из природных ресурсов, и состоят из мономерных звеньев, которые ковалентно связаны с образованием более крупных структур (Asokan et al. 2012a). Биологические связующие различаются по показателям текучести расплава, ударным свойствам, твердости, характеристикам паропроницаемости, коэффициенту трения и разложению (Flory and Requesens 2013).Биосвязывающие вещества находят множество применений в ряде областей, таких как системы доставки лекарств, заживление ран, контейнеры для пищевых продуктов и сельскохозяйственные пленки, мешки для мусора, пленка, удерживающая почву, фильтрация, гигиена и защитная одежда, а также автомобильная промышленность (Wu and Wu 2006). Существует много типов биосвязывающих веществ, наиболее распространенные из которых показаны на рис. 2. Из поиска литературы становится ясно, что полностью рассасывающаяся фиксация трещин биокомпозита была достигнута на основе группы полимеров PLA (полимолочная кислота); PLA обладают двумя основными характеристиками, которые делают их чрезвычайно привлекательным биорассасывающимся материалом: (1) они могут разлагаться внутри тела с контролируемой скоростью, e.грамм. путем варьирования молекулярной массы, доли их энантиомеров L и D-лактида или его сополимеризации с полимером PGA (полигликолевой кислоты), и (2) и, если кристаллизация полимера PLA предотвращена, продукты их разложения нетоксичны, биосовместимый и легко метаболизируемый (Hutmacher et al. 2000).

Рис. 2. Различные типы композитов из биоволокна и биовяжущих

Биокомпозиты

Полимерные композиты изготавливаются в основном с использованием высокопрочных синтетических волокон, таких как углерод, стекло и арамид, и низкопрочной полимерной матрицы; такие композиты преобладают в аэрокосмической, развлекательной, автомобильной, строительной, спортивной отраслях и биомедицине (Cheung et al. 2009). Из-за потребности в более экологически чистых материалах композитам из натуральных волокон вновь уделяется повышенное внимание. Хотя синтетические волокна, такие как стекловолокно, углеродные волокна и композитные материалы на основе арамида, являются материалами с высокими эксплуатационными характеристиками, они менее подвержены биологическому разложению и получают из невозобновляемых источников. Исследователи и предприниматели заинтересованы в использовании экологически чистых и устойчивых биокомпозитных материалов для биомедицинских и промышленных применений.В таблице 2 показаны преимущества и недостатки продуктов из натуральных волокон. Следовательно, использование натуральных волокон может принести как экологические выгоды, так и рентабельность.

Таблица 2. Преимущества и недостатки продуктов из натуральных волокон

В полимерных композитах натуральные волокна обычно обеспечивают прочность, а матрица обеспечивает связывание с волокнами (Verma et al. 2013). Натуральные волокна сами по себе не могут использоваться для выдерживания ряда нагрузок, ожидаемых во многих биомедицинских приложениях (Everitt et al. 2013). Поэтому для связывания и защиты натуральных волокон используется матричный материал. В зависимости от типа натуральных волокон, типа матрицы, пропорции волокнистой матрицы и типа производственного процесса свойства волокнистых композитов могут быть адаптированы для достижения желаемого конечного продукта (Ticoalu 2010). Как синтетическая, так и биополимерная смола может быть в виде термореактивной или термопластичной смолы. Матрица (биорезина / синтетическая смола) поддерживает волокнистый материал (натуральные волокна) и передает напряжение на волокно, чтобы выдерживать нагрузку в полимерных композитах, армированных натуральными волокнами.Изготовление биокомпозитов может осуществляться разными методами, иногда с размещением натурального волокна в желаемом направлении для получения полимерных композитов, обладающих определенными механическими свойствами. Натуральные волокна, доступные в различных формах (непрерывные, рубленые, тканые и тканевые), определяют конечные физико-механические свойства конечных компонентов.

Несколько факторов, которые необходимо учитывать для достижения желаемых механических свойств в композитах, армированных волокном, включают вид натуральных волокон, совместимый химический состав поверхности волокон и фаз матрицы, соответствующие поверхностные энергии и качество границы раздела (Cullen et al. 2013). Свойства натуральных волокон различаются не только между видами, но также сильно зависят от методов выращивания, выделения и обработки (Zhu et al. 2013). В случае композитов, армированных волокнами целлюлозы, несовместимость часто существует из-за гидрофильной природы поверхности волокон и в целом гидрофобной природы наиболее широко используемых типов полимерной матрицы (Cullen et al. 2013). Это приводит к недостаточной адгезии соединения на границе раздела, а также к плохой дисперсии волокон, что, в свою очередь, приводит к неоднородным свойствам материала в композитах (Kabir and Wang 2011).Улучшение механических свойств этих композитов было важной темой для многих исследователей (Sarasini et al. 2013). Было проведено множество исследований для определения влияния типа волокна и методов обработки на предел прочности на разрыв, модуль и удлинение при разрыве композитов из натуральных волокон (Mueller and Krobjilowski 2004; Mukhopadhyay and Fangueiro 2009; Bledzki and Jaszkiewicz 2010). В следующей таблице приведены некоторые из этих результатов.

Таблица 3. Механические свойства различных композитов из натуральных волокон

Композиты из натуральных волокон могут использоваться в биомедицине для восстановления и реконструкции костей и тканей (Dhandayuthapani et al. 2011). Было обнаружено, что свойство (предел прочности) композитов из натуральных волокон варьируется в зависимости от типа волокон (Таблица 3), а также от типа смолы и производственного процесса. На рис. 3 показано изготовление различных типов биокомпозитов в зависимости от формы их армирования.Из рис. 3 ясно, что для изготовления биокомпозитов можно использовать различные виды армирующих материалов: короткие волокна , т.е. , непрерывные волокна и частицы (порошки). Основная проблема этих композитов — согласование поведения деградации обеих фаз и, особенно, границы раздела между волокном и матрицей.

Биоматериал

Конференция по развитию консенсуса Национального института здравоохранения определила биоматериал как «любой материал или смесь материалов, произведенных или натуральных по своей основе, которые могут использоваться в течение любого промежутка времени, как целостный элемент или как часть системы, которая обрабатывает, усиливает или заменяет любую ткань, орган или функцию тела »(Patel and Gohil 2012).Биоматериалы также можно определить как «материалы, используемые в имплантатах или медицинских устройствах и предназначенные или совместимые для взаимодействия с биологическими системами» (Ratner and Hoffman 2004). Люди использовали биоматериалы с древних времен: были найдены египетские мумии, а также искусственные зубы, глаза, носы и уши. Индийские и китайские мастера использовали клеи, воски и ткани для восстановления или регенерации аномальных частей тела в качестве традиционного лечения раненых или травмированных пациентов (Patel and Gohil 2012).На протяжении веков усовершенствования синтетических материалов, хирургических методов и методов стерилизации позволили использовать биоматериалы во многих отношениях. В идеале эти биоматериалы должны быть нетоксичными, неканцерогенными, химически инертными, стабильными и достаточно механически прочными, чтобы выдерживать повторяющиеся силы на протяжении всей жизни.

Выбор биоматериалов для биомедицинских приложений

Биоматериал, используемый для имплантата, должен обладать некоторыми важными свойствами, чтобы обеспечить длительное использование в организме без отторжения.Перед выбором подходящих композитов из натуральных волокон для биомедицинских и технических применений необходимо рассмотреть несколько факторов и вопросов, таких как биоразлагаемость, биорезорбируемость, биосовместимость, стерилизуемость, функциональность, технологичность, а также механические и термические свойства (Ambrose and Clanton 2004; DiGregorio 2009). ; Hin 2004). В другом исследовании исследователи сообщили, что при разработке биомедицинских композитов и прогнозировании их характеристик необходимо учитывать несколько дополнительных вопросов, таких как биологический ответ, биосовместимость и гибкость (Kutz et al. 2003). Биосовместимость является важным фактором, который позволяет различать химическую, биологическую и физическую пригодность материалов и их совместимость с точки зрения механических свойств (жесткость, прочность, оптимальная нагрузка) на границе имплантат / ткань (Ramakrishna et al. 2001). . Дизайн и выбор биоматериалов зависят от различных свойств, которые обобщены в таблице 4. Более того, следует отметить, что успех биоматериалов в организме зависит от хирургической техники, состояния здоровья и образа жизни пациентов (Рамакришна и др. .2001). Например, продольные механические свойства кортикальной кости выше, чем свойства поперечного направления. Анизотропия упругих свойств биологических тканей должна рассматриваться как важный критерий проектирования имплантатов, изготовленных из композитных биоматериалов.

Многие материалы могут использоваться в биомедицинских приложениях, и их можно сгруппировать в (а) металлы, (б) керамику, (в) полимеры и (г) композиты. Эти четыре класса используются по отдельности и в комбинации для формирования большинства доступных на рынке имплантационных устройств (Таблица 5).Металлы или керамика кажутся более подходящими для твердых тканей с механической точки зрения, чем полимеры для мягких тканей. С другой стороны, модули упругости металлов и керамики в 10-20 раз выше, чем у твердых тканей. Таким образом, имплантаты, изготовленные из этих материалов, обычно намного жестче, чем ткань, к которой они прикреплены. В ортопедической хирургии это несоответствие жесткости кости и металлических или керамических имплантатов влияет на нагрузку на границе имплантат / ткань.Поскольку степень нагрузки, переносимой костью и металлическим или керамическим имплантатом, напрямую зависит от их жесткости; кость недостаточно нагружена по сравнению с имплантатом. Закон Вольфса о ремоделировании кости, связанном со стрессом, гласит, что это приведет к снижению плотности кости и изменению архитектуры кости (Goldstein et al. 1991). При остеосинтезе это может повлиять на заживление переломов костей и может увеличить риск повторного перелома кости после удаления имплантата остеосинтеза, e.грамм. костная пластина.

Таблица 4. Ключевые факторы выбора материалов для биомедицинских приложений

Источник: Ramakrishna et al. 2001

В этом отношении использование материалов с низким модулем упругости, таких как полимеры, представляется интересным, поскольку низкая прочность, связанная с более низким модулем, обычно снижает их потенциальное использование. Поскольку армированные волокном полимеры, то есть полимерные композиционные материалы , то есть , обладают как низким модулем упругости, так и высокой прочностью, они были предложены для нескольких ортопедических применений (таблица 1).Еще одно достоинство армированного волокном полимера состоит в том, что можно получить свойства и конструкцию имплантата, соответствующие механическим и физиологическим условиям тканей хозяина, путем изменения объемных долей и расположения армирующей фазы. Следовательно, композитные материалы обладают большим потенциалом структурной биосовместимости, чем гомогенные монолитные материалы. Биомедицинские устройства, изготовленные из композитных материалов, обладают антикоррозийными свойствами, высокой вязкостью разрушения и более высокой устойчивостью к усталостному разрушению по сравнению с металлическими сплавами и керамикой (Teoh 2000).

Таблица 5. Механические свойства различных классов биомедицинских материалов

Источник: Black and Hasting 1998; Cheung et al. 2009; Рамакришна и др. 2001.

Приложения

Коммерческое использование биоматериалов, полученных из экологически чистых материалов, значительно возрастает из-за роста цен на нефтепродукты и спроса на экологически безопасные и устойчивые биомедицинские устройства.Инновации в разработке и производстве композитных материалов увеличивают возможность реализации имплантатов с улучшенными характеристиками за счет использования биокомпозитов на основе растительных волокон. Однако для успешного применения хирурги должны быть уверены в долговечности и надежности композитных биоматериалов. В последнее время ведется работа по изучению использования волокон пальмового дерева в промышленных и биомедицинских целях (Anon 2013). В процитированном исследовании исследователи планировали использовать гибридные волокна египетской и катарской пальм с крахмалом, водой и глицерином для производства материалов, которые не требуют больших затрат в производстве, но обладают высокой прочностью для промышленного и биомедицинского применения.На схематической диаграмме показано возможное использование биокомпозитов для восстановления, реконструкции и замены твердых тканей человека (рис. 3).

Рис. 3. Различные области применения различных полимерных композиционных биоматериалов

(Источник: Рамакришна и др. .2001; с разрешения)

Литейные материалы (композитные материалы из тканых хлопчатобумажных тканей) использовались для формирования шин, слепков и скоб для фиксации костных фрагментов (Ramakrishna et al. 2001). Другие исследователи также сообщили, что традиционные материалы на основе целлюлозы и целлюлозы растительного происхождения (тканые хлопчатобумажные марлевые повязки) использовались в медицине в течение многих лет и в основном используются для остановки кровотечения (Czaja et al. 2007; Daunton and Kothari 2012 ). Также известно, что растительная целлюлоза может использоваться в клинических целях при исследованиях заживления ран в качестве фактора, стимулирующего грануляцию ткани в ложе раны после повреждения (Morgan and Nigam 2013).

Целлюлозные нановолокна, полученные из растительных волокон, обладают уникальными механическими, электрическими, химическими и оптическими свойствами, которые можно использовать в различных областях. Сообщается, что волокна листьев ананаса (PALF) являются очень универсальным материалом, перспективным для широкого спектра биомедицинских и биотехнологических применений, таких как тканевая инженерия, доставка лекарств, перевязка ран и медицинские имплантаты (Cherian et al. 2010). Те же авторы также сообщили о разработке нанокомпозитов из нановолокон PALF для широкого спектра биомедицинских применений, таких как сердечно-сосудистые имплантаты, каркасы для тканевой инженерии, восстановление суставного хряща, сосудистые трансплантаты, уретральные катетеры, протезы молочной железы, протезы полового члена, адгезионные барьеры и искусственные кожа (Giri et al. 2013; Cherian и др. . 2010). В другой интересной работе исследователи сообщили, что термостойкая наноцеллюлоза из волокон банана, джута и PALF может использоваться для различных передовых нанотехнологических приложений (Abraham et al. 2011). Исследователи получили нановолокна целлюлозы из льняных волокон, волокон конопли, крафт-целлюлозы и брюквы и разработали нанокомпозиты из нановолокон целлюлозы, которые могут найти применение в таких областях медицины, как пакеты для крови, сердечные устройства и клапаны, в качестве усиливающих биоматериалов (Bhatnagar 2005).Калия и др. (2011) рассмотрели методы обработки, свойства и биомедицинские применения наноцеллюлозы и целлюлозных композитов. Также Eichhorn et al. (2009) рассмотрел недавний прогресс, достигнутый в области нанокомпозитов на основе целлюлозного нановолокна и их применения. В таблице 6 приведены некоторые патенты, касающиеся применения натурального волокна для биомедицинских целей.

Биосовместимость

Биосовместимость обычно определяется как способность биоматериала действовать с соответствующей реакцией хозяина в конкретном приложении.При разработке биомедицинских биокомпозитов и прогнозировании их характеристик необходимо учитывать несколько вопросов, касающихся биологической реакции и реакции хозяина (Hutmacher et al. 2000). По мере увеличения количества составляющих материалов в композите могут изменяться и вариации в ответе хозяина. Необходимы различные тесты in vitro, и in vivo, , чтобы установить, что отдельные материалы сами по себе являются биосовместимыми. Кроме того, необходимы дополнительные тесты, чтобы убедиться, что их конкретный состав, расположение и взаимодействие также являются биосовместимыми.

Материалы могут вызывать различную реакцию хозяина в объемной форме, чем в волокнистой или дисперсной форме. Например, вертлужная впадина протеза бедра, как правило, биосовместима, тогда как ее волокнистая форма, как и в случае тонко тканого материала, вызывает иную, более неблагоприятную реакцию (Patel and Gohil 2012). Более того, в ортопедических или стоматологических композитах трение в движущейся части может царапать матрицу и подвергать армирующий материал хозяину и создавать новые проблемы на стыке.

Таблица 6. Опубликованные патенты для биомедицинского применения натурального волокна

Взаимодействие материалов на границе раздела важно для работы композита, и на это может по-разному влиять реакция ткани. Поскольку биомедицинское применение натурального волокна и биокомпозита является новой областью, большая часть исследований сосредоточена на улучшении свойств натурального волокна, а также улучшении свойств между полимерными матрицами и натуральными наполнителями с целью улучшения физических и механических свойств конечных продуктов.Для решения этих важных проблем необходимо разработать новые и инновационные подходы к совместимости тканей in vitro, и in vivo, этого биоматериала.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАЯВЛЕНИЯ

Разработка биокомпозитов с использованием натуральных волокон в качестве альтернативы материалам на нефтяной основе поможет снизить зависимость от импортной нефти, выбросы углекислого газа и поможет создать более экономические возможности для сельскохозяйственного сектора.Кроме того, биокомпозиты открывают возможности для улучшения окружающей среды, снижения энергопотребления, изоляционных и звукопоглощающих свойств. В настоящее время использование биокомпозитов в биомедицинских приложениях предлагает несколько преимуществ, таких как низкая стоимость, легкий вес, экологичность, биовозобновляемость и надежность. Однако у них также есть некоторые недостатки, такие как поглощение влаги и фотохимическая деградация из-за УФ-излучения. В связи с этим ведутся исследования, направленные на решение этих проблем.

Кости и ткани человека представляют собой композитные материалы, обладающие анизотропными свойствами. Анизотропия упругих свойств биологических тканей должна учитываться в критерии проектирования имплантатов, изготовленных из композитных биоматериалов. Решением этой проблемы является новый пористый резорбируемый керамико-полимерный биокомпозит с морфологией и механической прочностью, аналогичными свойствам натуральной губчатой ​​кости. Более того, хирурги могут легко разрезать трансплантат прямо в операционной, чтобы адаптировать его форму к дефекту.Поскольку они обладают как низким модулем упругости, так и высокой прочностью, они были предложены для нескольких ортопедических применений. Кроме того, контролируя процентное содержание армирующей и непрерывной фазы, свойства и дизайн имплантата могут быть адаптированы к механическим и физиологическим условиям тканей хозяина. Кроме того, полностью устранены проблемы коррозии и выделения ионов металлов, вызывающих аллергию, таких как никель или хром. Композит обеспечивает высокую вязкость разрушения и высокую сопротивляемость усталостному разрушению.Эти биокомпозиты хорошо совместимы с современными методами диагностики, такими как компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ), поскольку они показывают очень низкое рассеяние рентгеновских лучей, а их магнитная восприимчивость очень близка к чувствительности тканей человека. Кроме того, они легкие. Для некоторых применений, таких как дентальные имплантаты, биополимеры обладают лучшими эстетическими характеристиками. Стоимость производства этих имплантатов, как правило, невысока, но производственный процесс может быть очень сложным. Биокомпозиты используются для изготовления твердых тканей, включая протезную лунку, зубной штифт, внешний фиксатор, костную пластину, ортодонтическую дугу, ортодонтическую скобу, полную замену тазобедренного сустава, а также композитные винты и штифты.Примером использования биокомпозитов в клинической практике являются кейджи для спондилодеза. Преимущества для пациентов — более быстрое заживление кости, отсутствие риска передачи патогенов по сравнению с аллотрансплантатом, более быстрая и дешевая операция и меньшая боль по сравнению с аутотрансплантатом.

ССЫЛКИ

Абрахам, Э., Дипа, Л. А., Потан, М., Джейкоб, С., Томас, У., Квелбар, Р., и Анандживала. (2011). «Экстракция наноцеллюлозных волокон из лигноцеллюлозных волокон: новый подход», Carbohydrate Polymers 86 (4), 1468-1475.

Aggerholm, S., Bodewadt, T., and Lysgaard, T. (2013). «Медицинский баллон со встроенными волокнами», патент ВОИС WO / 2013/148399.

Амброуз, К. Г., и Клэнтон, Т. О. (2004). «Биоабсорбируемые имплантаты: обзор клинического опыта в ортопедической хирургии», Annals of Biomedical Engineering 32 (1), 171-177, получено с http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14964733

Асокан П., Фирдоус М. и Сонал В. (2012a). «Свойства и потенциал биоволокон, биовяжущих и биокомпозитов», Rev.Adv. Матер. Sci . 30, 254-261.

Асокан П., Фирдоус М. и Сонал В. (2012b). «Свойства и потенциал биовяжущих и биокомпозитов», Rev. Adv. Матер. Sci . 30, 254-261. Получено с http://mp.ipme.ru/e-journals/RAMS/no_33012/04_asokan.pdf

Бартелат, Ф. (2007). «Биомиметика для материалов следующего поколения», Philosophical Transactions. Серия A, Математические, физические и технические науки 365 (1861), 2907-2919. DOI: 10.1098 / RSTA.2007.0006

Бхатнагар, А. (2005). «Обработка композитов, армированных нановолокном целлюлозы», Журнал армированных пластиков и композитов 24 (12), 1259-1268, DOI: 10,1177 / 0731684405049864

Бьяджиотти Дж., Апулия Д. и Кенни Дж. М. (2004). «Обзор композитов на основе натуральных волокон — Часть I.», Natural Fiber, 1 (2), 37-68.

Бледски А., Яшкевич А. (2010). «Механические характеристики биокомпозитов на основе PLA и PHBV, армированных натуральными волокнами — сравнительное исследование с полипропиленом», Composites Science and Technology 70 (12), 1-37.Получено с http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266353810002319

Бодрос Э., Пиллин И., Монтрелей Н. и Бейли К. (2007). «Могут ли биополимеры, армированные беспорядочно разбросанными льняными волокнами, использоваться в конструкционных целях?» Наука и технологии композитов 67 (3-4), 462-470.

Чандрамохан Д. и Маримуту К. (2011). «Характеристика натуральных волокон и их применение в заменителях костной пластики», Acta of Bioengineering and Biomechanics / Wrocław University of Technology 13 (1), 77-84.Получено с http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21500767

Cheng, G., и Cheng, J. (2010). «Функциональная полоса живота из волоконной ткани в дальнем инфракрасном диапазоне с использованием наноразмерных элементов селена, германия и цинка в традиционной китайской медицине», — патент Китая CN101703317.

Cherian, B., Leao, A., Souza, D., Thomas, S., and Pothan, L. (2010). «Выделение наноцеллюлозы из волокон листьев ананаса паровым взрывом», Углеводные полимеры, 81 (3), 720-725.

Чунг, Х., Хо, М., Лау, К., Кардона, Ф., и Хуэй, Д. (2009). «Композиты, армированные натуральными волокнами, для биоинженерии и экологической инженерии», Композиты, часть B: Engineering 40 (7), 655-663. DOI: 10.1016 / j.compositesb.2009.04.014

Корби, Т. (2001). «Оценка жизненного цикла биоволокон, заменяющих стекловолокно в качестве армирования пластмасс», 33, 267-287.

Коттансо, Дж. П., Надул, Г., Шевийон, Г., и Руссин, М. (1998). «Медицинский протез, особенно для аневризм, с соединением между его вкладышем и его структурой», Европейский патент EP0818184

.

Каллен, Р.К., Сингх М. М. и Саммерскейлз Дж. (2013). «Характеристика армирующих материалов и композитов из натуральных волокон», Journal of Composites 2013, 1-4. DOI: 10.1155 / 2013/416501.

Чая В. К., Янг Д. Дж., Кавецки М. и Браун Р. М. (2007). «Будущие перспективы микробной целлюлозы в биомедицинских приложениях», Биомакромолекулы 8 (1), 1-12. DOI: 10.1021 / bm060620d

Даунтон, К., и Котари, С. (2012). «История материалов и методов лечения ран», Управление ран 20 (4).Получено с http: //search.informit. com.au/documentSummary;dn=058025628512911;res=IELHEA

Дхандаютхапани Б., Йошида Ю., Маэкава Т. и Кумар Д. С. (2011). «Полимерные каркасы в применении тканевой инженерии: обзор», International Journal of Polymer Science 2011 (ii), 1-19. DOI: 10.1155 / 2011/2

ДиГрегорио, Б. Э. (2009). «Биопластик с высокими эксплуатационными характеристиками: Mirel», Chemistry & Biology 16 (1), 1-2. DOI: 10.1016 / j.chembiol.2009.01.001.

Эйххорн, С. Дж., Дюфрен, А., Арангурен, М., Маркович, Н. Э., Кападона, Дж. Р., Роуэн, С. Дж., И Пейс, Т. (2009). «Обзор: текущие международные исследования целлюлозных нановолокон и нанокомпозитов», Журнал материаловедения 45 (1), 1-33.

Эверит, Н. М., Абулхаир, Н. Т., и Клиффорд, М. Дж. (2013). «Поиск связей между структурами натуральных волокон и их физическими свойствами», Материалы конференции по материаловедению , 1-10.DOI: 10.1155 / 2013/141204.

Флори А. и Рекесенс Д. (2013). «Разработка системы зеленого переплета для бумажной продукции», BMC , Источник: http://www.biomedcentral.com/content/pdf/1472-6750-13-28.pdf

Гарсия, М. И., и Гармендиа, Дж. Г. (2007). «Влияние типа натурального волокна на экокомпозиты», Журнал прикладной науки о полимерах, 107, 2994-3004.

Гири Дж., Адхикари Р. и Кампус Т. (2013). «Краткий обзор экстракции наноцеллюлозы и ее применения», Nepal Journals OnLine 9, 81-87.

Гольдштейн, С. А., Мэтьюз, Л. С., Кун, Дж. Л., и Холлистер, С. Дж. (1991). «Ремоделирование губчатой ​​кости: экспериментальная модель», Journal of Biomechanics , 24 (Suppl. 1), 135-150. Получено с http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17

Хин, Т. С. (2004). Технические материалы для биомедицинских приложений (Том 1). World Scientific. DOI: 10.1142 / 5673

Hutmacher, D., Hürzeler, M. B., and Schliephake, H. (2000). «Обзор свойств материалов биоразлагаемых и саморассасывающихся полимеров и устройств для применений GTR и GBR», Международный журнал оральных и челюстно-лицевых имплантатов 11 (5), 667-678.Получено с http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/87

Джаваид, М., и Абдул Халил, Х. П. С. (2011). «Гибридные композиты из целлюлозного / синтетического волокна, армированного полимером: обзор», Carbohydrate Polymers, 86 (1), 1-18. DOI: 10.1016 / j.carbpol.2011.04.043

Джоши, С., Дрзал, Л., Моханти, А., и Арора, С. (2004). «Превосходят ли композиты из натурального волокна с экологической точки зрения по сравнению с композитами, армированными стекловолокном?» Композиты Часть A: Прикладная наука и производство 35 (3), 371-376.DOI: 10.1016 / j.compositesa.2003.09.016

Кабир М. и Ван Х. (2011). «Влияние поверхности натурального волокна на свойства композита: обзор», Труды 1-й Международной конференции для аспирантов по проектированию, проектированию и разработке искусственной среды для устойчивого благополучия, Источник: http://eprints.usq.edu.au/18822

Калиа С., Дюфрен А., Чериан Б. М., Кейт Б. С., Авероус Л., Нджугуна Дж. И Нассиопулос Е. (2011). «Био- и нанокомпозиты на основе целлюлозы: обзор», Международный журнал науки о полимерах. Том 2011 г., идентификатор статьи 837875, 35 страниц. DOI: 10.1155 / 2011/837875 .

Калиа С., Кейт Б. и Каур И. (2009). «Предварительная обработка натуральных волокон и их применение в качестве армирующего материала в полимерных композитах — обзор», Polymer Engineering & Science 49 (7), 1253-1272. DOI: 10.1002 / ручка

Куц, М., Адрезин, Р., и Барр, Р. (2003). Стандартный справочник по биомедицинской инженерии и дизайну (стр. 1-17). Получено с http: // www.pessoal.utfpr.edu. br / pichorim / AULA / Bioengenharia / Kutz_Biomed_17.pdf

Лунд, С. С., Оле, О., Бруун, Л. Дж., Логструп, А. Т., Повл, Б., Клаус, Б., и Кристоффер, А. (2008). «Медицинское устройство Mouritsen Soren для введения в сустав», Патент США US200459.

Маджид К., Джаваид М., Хассан А., Абу Бакар А., Абдул Халил Х. П. С., Салема А. А. и Инува И. (2013). «Возможные материалы для упаковки пищевых продуктов из гибридных композитов, наполненных наноглиной и натуральными волокнами», Материалы и дизайн 46, 391-410.DOI: 10.1016 / j.matdes.2012.10.044

Мао, З. (2012). «Антибактериальная подушка из холодного волокна из полиэстера», патент Китая CN102715804

.

Мейерс, М.А., Чен, П.-Й., Лин, А.Й.-М., и Секи, Ю. (2008). «Биологические материалы: структура и механические свойства», Прогресс материаловедения 53 (1), 1-206. DOI: 10.1016 / j.pmatsci.2007.05.002

Milanese, A.C., Cioffi, M.O.H., и Voorwald, H.J.C. (2011). «Механическое поведение композитов из натуральных волокон», Procedure Engineering 10, 2022-2027.DOI: 10.1016 / j.proeng.2011.04.335

Моханти, А.К., Мисра, М., и Дрзал, Л. (2002). «Устойчивые биокомпозиты из возобновляемых ресурсов: возможности и проблемы в мире экологически чистых материалов», журнал , посвященный полимерам и окружающей среде, 10 (1-2), 18-26.

Морган, К., Нигам, Ю. (2013). «Факторы природного происхождения и их роль в стимулировании ангиогенеза для заживления хронических ран», Ангиогенез 16 (3), 493-502. DOI: 10.1007 / s10456-013-9341-1

Мюллер, Д., и Krobjilowski, A. (2004). «Повышение ударной вязкости композитов, армированных натуральным волокном, за счет специально разработанных материалов и параметров процесса», Int. Нетканые материалы J. 13 (4), 31-38. Получено с http://www.jeffjournal.org/INJ/inj04_4/p31-38t-mueller.pdf

Mukhopadhyay, S., and Fangueiro, R. (2009). «Физическая модификация натуральных волокон и термопластичных пленок для композитов — обзор», Журнал термопластичных композиционных материалов 22 (2), 135-162.DOI: 10.1177 / 087080

Наварро, М., Мичиарди, А., Кастаньо, О., и Планелл, Дж. А. (2008). «Биоматериалы в ортопедии», журнал Королевского общества, интерфейс / Королевское общество 5 (27), 1137-1158. DOI: 10.1098 / rsif.2008.0151

Оксман К., Скрифварс М., Селин Дж-Ф. (2003). «Натуральные волокна в качестве усиления в композитах на основе полимолочной кислоты (PLA)», Composites Science and Technology 63, 1317–1324.

Патель, Н. Р., и Гохил, П. П.(2012). «Обзор биоматериалов: область применения, применение и значение анатомии человека», Международный журнал новейших технологий и передовой инженерии, 2 (4), 91-101.

Апулия, Д., Бьяджиотти, Дж., И Кенни, Дж. (2005a). «Обзор композитов на основе натуральных волокон — Часть II: Применение природных армирующих материалов в композитных материалах для автомобильной промышленности», Journal of Natural Fibers 1 (3). Получено с http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1300/J395v01n03_03

.

Апулия, Д., Бьяджиотти Дж. И Кенни Дж. (2005b). «Обзор композитов на основе натуральных волокон — Часть II: Применение природных армирующих материалов в композитных материалах для автомобильной промышленности», Journal of Natural Fibers 1 (3). Получено с http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1300/J395v01n03_03

.

Рамакришна С., Майер Дж., Винтермантел Э. и Леонг К. В. (2001). «Биомедицинские применения полимерно-композиционных материалов: обзор», Composites Science and Technology 61, 1189-1224.

Ратнер Б. и Хоффман А. (2004). Наука о биоматериалах: междисциплинарное исследование , Электронная книга Google, Academic Press. Получено с http://www.elsevierdirect.com/companions/9780125824637/samplechapters/ch01.pdf

Романзини Д., Луис Х., Джуниор О., Кампос С. и Хосе А. (2012). «Приготовление и определение характеристик гибридных композитов с полимерной матрицей, армированной стекловолокном и рами. 2. Методики экспериментов », 15 (3), 415-420.

Саин М. и Бхатнагар А.(2005). «Производство нановолокон из натуральных волокон, сельскохозяйственных волокон и корневых волокон», патент CA2437616.

Сарасини, Ф., Апулия, Д., Фортунати, Э., Кенни, Дж. М., и Сантулли, К. (2013). «Влияние обработки поверхности волокна на термомеханическое поведение композитов поли (молочная кислота) / phormium tenax», Journal of Polymers and the Environment 21 (3), 881-891. DOI: 10.1007 / s10924-013-0594-y

Страндквист, М. (2012). «Смываемая влажная салфетка или гигиеническая салфетка», патент CN102665510

.

Танигучи, К., Коно, И., Танабе, К., Джо, Ю., и Охниши, И. (JP). (2006). «Рассасывающиеся защитные покрытия для ран с использованием губки и способ ее получения», патент WIPO WO / 2002/054998.

Теох, С. (2000). «Усталость биоматериалов: обзор», International Journal of Fatigue 22 (10), 825-837. DOI: 10.1016 / S0142-1123 (00) 00052-9

Тикоалу А. (2010). «Обзор текущих разработок композитов из натурального волокна для структурных и инфраструктурных приложений», Труды инженерной конференции Южного региона, 2010 г.Получено с http://eprints.usq.edu.au/9253

Верма Д., Гопе П., Шандиля А. (2013). «Армирование кокосовым волокном и применение в полимерных композитах: обзор», J. Mater. Environ. Sci. 4 (2), 263-276. Получено из http://scholar.google.com/scholar?hl=ru&btnG=Search&q=intitle:Coir + Fiber + Reinforcement + and + Application + in + Polymer + Composites +: + A + Review # 4

Wu, T.-M., and Wu, C.-Y. (2006). «Биоразлагаемые поли (молочная кислота) / хитозан-модифицированные нанокомпозиты монтмориллонита: получение и характеристика», Деградация и стабильность полимера 91 (9), 2198-2204.DOI: 10.1016 / j.polymdegradstab.2006.01.004

Xiang, Q., Guofeng, X., Juan, D.U., Xie, W. (2012). «Медицинский наполнитель из натурального пористого волокна и его дренажное устройство с вакуумным уплотнением», Патент Китая CN102715983.

Сюэ, К., Сюй, Ф., Ю, В., Лю, А., Пу, Ю., и Чжан, Л. (2012). «Процесс производства антибактериальной бамбуковой целлюлозы, используемой для волокна с высоким модулем упругости во влажном состоянии», патент Китая CN102677504

.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *