Naturliga cellulosafibrer – naturens egna fibrer

Cellulosafibrer

Naturliga fibrer har vegetabiliskt, animaliskt eller mineraliskt ursprung. Vegetabiliska fibrer kommer, som namnet antyder, från växter. Den viktigaste kemiska komponenten i växter är cellulosa, och därför kallas de också cellulosafibrer.

Fibrerna är vanligtvis bundna av en naturlig fenolpolymer, lignin, som också ofta finns i fiberns cellvägg; därför kallas vegetabiliska fibrer också ofta lignocellulosafibrer, med undantag för bomull, som inte innehåller lignin.

Cellulosa är ett fibermaterial av vegetabiliskt ursprung och grunden för alla naturliga och konstgjorda cellulosafibrer. De naturliga cellulosafibrerna omfattar bomull, lin, hampa, jute och rami. Den viktigaste konstgjorda cellulosafibern är rayon, en fiber som framställs genom regenerering av upplösta former av cellulosa.

Cellulosa är ett polymert socker (polysackarid) som består av upprepade 1,4-8-an-hydroglukosenheter som är kopplade till varandra genom 8-eterbindningar.

Cellulosans långa 1linjära kedjor gör det möjligt för de funktionella hydroxylgrupperna på varje vattenfri glukosenhet att interagera med hydroxylgrupper på intilliggande kedjor genom vätebindning och van der Waal s krafter. Dessa starka intermolekylära krafter mellan kedjorna, tillsammans med cellulosemolekylens höga linjäritet, förklarar cellulosafibrernas kristallina natur.

Fröfibrer

1. Bomull

   Bomull är den mest använda naturliga cellulosafibern. Bomullsfibrerna växer från fröna i bollen (frökapseln). Varje boll innehåller sju eller åtta frön och från varje frö kan det växa upp till 20 000 fibrer.

2. Coir

   Coir kommer från den fibrösa massan mellan det yttre skalet och skalet på kokosnötter. Det är en styv fiber. Den används vanligtvis för att tillverka mycket slitstarka mattor, mattor och plattor för inomhus och utomhusbruk.

3. Kapok

   Kapokfiber kommer från fröet från Java- eller indiska kapokträdet. Fibrerna är mjuka, lätta och ihåliga. Den bryts lätt ner och är svår att spinna till garn. Den används som fiberfyllning och som fyllning i kuddar. Den användes tidigare som fyllning i flytvästar och madrasser på kryssningsfartyg eftersom den har stor flytförmåga.

4. Milkweed

   Milkweed har egenskaper som liknar dem hos kapok.

Bastfibrer

1. Flax

   Flax är en av de äldsta textilfibrerna, men dess användning har minskat sedan uppfinningen av kraftspinning för bomull. Vävnader av lin är linne, även om ordet linne numera ofta används för att hänvisa till bords-, säng- och badtyg tillverkade av andra material.

2. Ramie

   Ramiefibrerna är 4 till 6 tum långa. Fibrerna är vitare och mjukare än lin. Ramie behåller inte färgämnen bra om den inte är kemtvättad. Ramie är stark för att vara en naturfiber, men den saknar resiliens, elasticitet och förlängningsmöjligheter. Den är motståndskraftig mot mögel, insekter och krympning. Den används till kläder, fönsterbehandlingar, rep, papper samt bords- och sängkläder.

3. Hamp

   Hampan liknar lin. Fibrerna varierar i längd från 3 till 15 fot. Hampproduktion är olaglig i USA. Hampa har en låg miljöpåverkan; den kräver inga bekämpningsmedel. Den producerar 250 procent mer fibrer än bomull och 600 procent mer fibrer än lin på samma areal. Hampaplantor kan användas för att extrahera zink- och kvicksilverföroreningar från marken. Hampa används till rep, kläder och papper. Narkomaner är villiga att betala överdrivna priser för hampakläder eftersom de är besläktade med marijuanaplantan.

4. Jute

   Jute är en av de billigaste textilfibrerna och en av de svagaste cellulosafibrerna. Jute har dålig elasticitet, töjning, motståndskraft mot solljus, motståndskraft mot mögel och färgbeständighet. Den används för att tillverka socker- och kaffesäckar, mattunderlag, rep och väggbeklädnader. Burlap tillverkas av jute.

Bladfibrer

1. Piña

   Piña-fibrerna kommer från bladen på ananasplantan. De används för att tillverka lätta, genomskinliga, styva tyger för kläder, väskor och bordslinne. Det används också för att göra mattor.

2. Abaca

   Abaca kommer från en medlem av familjen bananträd. Fibrerna är grova och mycket långa (upp till 15 fot). Det är en stark, hållbar och flexibel fiber som används till rep, golvmattor, bordslinne, kläder och korgmöbler.

Klassificering av vegetabiliska fibrer

Vegetabiliska fibrer klassificeras enligt deras ursprung i växter enligt följande:

1. Bast- eller stjälkfibrerna, som bildar de fibrösa buntarna i den inre barken (phloem eller bast) i växternas stjälkar, kallas ofta för mjuka fibrer för textilanvändning
2. Bladfibrerna, som löper på längden genom bladen hos enbenta bladväxter, kallas också för hårda fibrer.
3. Fibrerna av fröhår, källan till bomull, som är den viktigaste vegetabiliska fibern. Det finns >250 000 arter av högre växter, men endast ett mycket begränsat antal arter har utnyttjats för kommersiellt bruk (<0,1 %).

Fibrerna i bast- och bladfiberväxter är en integrerad del av växtens struktur och ger styrka och stöd. I bastfiberväxter ligger fibrerna intill den yttre barken i bast eller phloem och tjänar till att stärka stammarna hos dessa vassliknande växter.

Fibrerna ligger i strängar som löper i längden på stammen eller mellan lederna. För att separera strängarna måste det naturliga gummi som binder dem avlägsnas. Denna operation kallas rötning (kontrollerad rötning).

För de flesta användningsområden, särskilt för textilier, används denna långa strängfiber av komposittyp direkt; men när sådana fibersträngar massas på kemisk väg bryts strängen ner till mycket kortare och finare fibrer, de yttersta fibrerna.

De långa bladfibrerna bidrar till styrkan i bladen hos vissa icke vedartade, monokotyledonala växter. De sträcker sig i längsled över hela bladets längd och är begravda i vävnader av parenkymatkaraktär. De fibrer som finns närmast bladytan är de starkaste.

Fibrerna separeras från massavävnaden genom skrapning eftersom det finns få bindningar mellan fiber och massa; denna operation kallas dekorticering. Bladets fibersträngar är också flercelliga till sin struktur.

Förrtidens människor använde rep vid fiske, fångst och transport samt i tyger för kläder. Tillverkning av rep och sladdar började redan under paleolitisk tid, vilket framgår av grottritningar. Rep, snören och tyger tillverkades av vass och gräs i det gamla Egypten (400 f.Kr.). Rep, båtar, segel och mattor tillverkades av fibrer från palmblad och papyrusstjälkar och skrivytor, så kallad papyrus, från märgdelen.

Jute, lin, rami, säd, säv och vass har länge använts till tyger och korgar. Jute odlades i Indien under antiken och användes för spinning och vävning. Det första riktiga pappret tros ha tillverkats i sydöstra Kina under det andra århundradet e.Kr. av gamla trasor (bastfibrer) av hampa och rami och senare av bastfibrer från mullbärsträdet.

Världsmarknaderna för vegetabiliska fibrer har minskat stadigt under de senaste åren, främst till följd av att de har ersatts med syntetiska material.

Jute har traditionellt varit en av de viktigaste bastfibrerna (i ton) som säljs på världsmarknaden, men den kraftiga minskningen av Indiens juteexport tyder på att efterfrågan på marknaden minskar för denna fiber som har varit mycket viktig för ekonomierna i Indien (Västbengalen), Bangladesh och Pakistan.

Naturliga cellulosafiberegenskaper

.