Primijenjena botanika XI Biljna vlakna
Antun Alegro
Biljna vlakna - mehaničko tkivo – sklerenhim (mrtve stanice) -
uske i vrlo dugačke stanice ušiljenih krajeva i čvrstih, debelih staničnih stijenki te malog lumena
-
mogu biti pojedinačna, u snopićima ili slojevima
-
ima ih u svim biljnim organima: stablu, listovima, korijenu, plodovima, sjemenkama
-
kod kritosjemenjača često prate provodne elemente
Prema položaju: 1. likina vlakna – smještena u kori, periciklu ili floemu; celulozne stanične stijenke 2.
drvna vlakna (libriform) – smještena u ksilemu; lignificirane stanične stijenke
3.
sklerenhimska vlakna u provodnim snopovima listova
4.
površinska vlakna – dlakave izrasline na sjemenkama
Sklerenhimska vlakna - vretenaste stanice - znatno produljene s ušiljenim vrhovima - uzak lumen - slabo odrvenjele - elastičnost (npr. lan) - jako odrvenjele - krutost - velika duljina, 1-2 mm do 30 cm
sklerenhimska vlakna
snažno odebljale stanične stijenke
stanica sklerenhimskog vlakna
Obilna primjena: • nosivost kovanog željeza • elastičnost 10-50 x veća od kovanog željeza • visoka tvrdoća (npr. koštice, orasi) • u tekstilnoj industriji (npr. lan, konoplja)
Prema upotrebi: - tekstilna vlakna – tkanine, mreže, užad - vlakna za izradu papira Tekstilna vlakna - moraju biti duga, elastična, otporna na istezanje i kompaktna 1. površinska ili kratka vlakna – pamuk 2. mekana vlakna (neodrvenjela vlakna) – likina vlakna iz pericikla ili sekundarnog floema stabljiki dvosupnica – lan, konoplja, juta i ramija 3. tvrda ili mješovita vlakna (odrvenjela vlakna) – nalaze se pretežno u listovima mnogih tropskih jednosupnica, rjeđe u sjemenkama i plodovima - služe za izradu grubih tkanina - abaka, agave, kokos, ananas
Pamuk – Gossypium (Malvaceae) Gossypium herbaceum – Afrika G. hirsutum – Meksiko G. barbadense – Peru - najznačajnija industrijska biljka za dobivanje vlakana - uzgoj počinje u Indiji prije 4000 g. - u Europu ga donose Arapi preko Španjolske u 8. st. - stoljećima ekskluzivna roba zbog teškog ručnog čišćenja sjemenki - robovski rad u SAD-u - 1793. “cotton gin” – stroj za čišćenje pamuka → početak industrijske proizvodnje - najznačajniji proizvođači: SAD, Pakistan, Kina, Egipat, Brazil, Turska
Lan – Linum ussitatissimum (Linaceae) - europska biljka -vlakna čvršća od pamučnih, ali manje elastična - izrada platna, tapeta, ukrasnih predmeta i kvalitetnih banknota Konoplja – Cannabis sativa (Cannabidaceae) - potječe iz zapadne i središnje Azije - čvrsta i otporna vlakna, manje elastična od lana
- platno, užad, kudelja Juta – Corchorus capsularis (Tiliaceae) - vjerojatno porijeklom iz Indije, danas se najviše uzgaja u Indiji
- vlakna slabije kvalitete od pamuka i lana - služi za izradu grubih tkanina i vreća
Ramija – Boehmeria nivea (Urticaceae) -uzgaja se u Aziji
- vrlo čvrsta i otporna vlakna - služi za izradu odjeće - na zapadu se zbog visoke cijene prerade malo koristi Abaka ili manilska konoplja – Musa textilis (Musaceae) - rasprostranjena od Indije do Filipina - najčvršća od svih biljnih vlakana -važna za izradu užadi, grubih tkanina, mreža
Agava – Agave (Agavaceae) Agave fourcroydes – meksički sisal Agave sisalana – sisal (također iz Meksika) - čvrsta elastična vlakna za proizvodnju užadi, namještaja, tapeta… - paška čipka Kokosova palma - Cocos nucifera (Arecaceae) -gruba vlakna iz plodova - vlakna su kratka i lignificirana, no lagana i otporna - konopci, grube tkanine, različiti predmeti
Papir - oko 2400 g.pr.n.e.- papirus u Egiptu (Cyperus papyrus) -u isto vrijeme papir u Kini – tzv. rižin papir, no nije od riže nego od papirne aralije (Tetrapanax papyriferus) – stabljika se moči u vodi, reže na tanke listiće koji se dalje usitnjavaju i prešaju - današnji rižin papir – mješavina vlakana bambusa, papirnog duda (Broussonetia papyrifera) itd., vlaknata kaša suši se u tankom sloju - oko 700. g. proizvodnju papira Arapi donose u Europu preko Španjolske - u početku se radio od lana, pamuka i konoplje
Broussonetia papyrifera
Tetrapanax papyriferus
Cyperus papyrus
Suvremena proizvodnja papira - oko 40% svjetske proizvodnje drva koristi se za papir -
razne drvenaste vrste, ali i zeljaste, npr. Hibiscus cannabinus, bambus, bengalska konoplja (Crotolaria juncea, Fabaceae)
-
drvo se melje i usitnjava dok se ne dobije masa vlakana
1. Mehanički proces
-
pulpa se dodatno melje uz dodatak veziva, npr. pektina
-
kao sirovina koristi se drvo četinjača
-
iskoristivost oko 90%
-
oko ¼ proizvodnje papira
-
papir nije trajan, lošije kvalitete, krut i taman jer sarži lignin
-
novinski papir, karton, salvete, vrećice
za kvalitetniji papir nužno je ukloniti lignin: 2. Sulfidni postupak
- komadići drva (iverje) se kuhaju su bisulfidima u digestorima → razgradnja lignina - dobiva se tzv. kiseli papir, krhak je, nakon 100-tinjak godina počinje propadati - od sredine 19. st. većina knjiga je štampana na takvom papiru - iskoristivost 50% 3. Sulfatni postupak - danas se najčešće koristi, dobiva se papir manje kiselosti u svakom od postupaka kaša se izljeva na ravne površine te se pomoću vakuuma izvlači voda; podloga se pomiče naprijed-nazad da bi se vlakna ravnomjerno rasporedila i izravnala, a zatim masa preko pokretne trake ulazi u prešu → cijeđenje i sušenje zagrijavanjem - u kvalitetni papir se dodaju razni dodaci za povećanje čvrstoće i popunjavanje neravnina (škrob, gume, metil-celuloza, alginati, smole)
