Механические волокна растений: Механическая ткань растений (водных и наземных)

Содержание

5.Механические ткани растений

Механи́ческая ткань — вид ткани в растительном организме, волокна из живых и мёртвых клеток с сильно утолщённой клеточной стенкой, придающие механическую прочность организму. Возникает из верхушечной меристемы, а также в результате деятельности прокамбия и камбия.

Степень развития механических тканей во многом зависит от условий, они почти отсутствуют у растений влажных лесов, у многих прибрежных растений, но зато хорошо развиты у большинства растений засушливых местообитаний.

Механические ткани присутствуют во всех органах растения, но наиболее они развиты по периферии стебля и в центральной части корня.Выделяют следующие типы механических тканей:

  • колленхима — эластичная опорная ткань первичной коры молодых стеблей двудольных растений, а также листьев. Состоит из живых клеток с неравномерно утолщёнными неодревесневшими первичными оболочками, вытянутыми вдоль оси органа. Создаёт опору растению.

Рис.1. Колленхима в поперечном и продольном сечениях стебля

1-уголковая; 2-пластинчатая; 3- продольное сечение уголковой колленхимы: э –эпидермис, п-полость клетки, я- ядро

  • склеренхима — прочная ткань из быстро отмирающих клеток с одревесневшими и равномерно утолщёнными оболочками. Обеспечивает прочность органов и всего тела растений. Различают два типа склеренхимных клеток:

  • волокна — длинные тонкие клетки, обычно собранные в тяжи или пучки (например, лубяные или древесинные волокна).

  • склереиды — округлые мёртвые клетки с очень толстыми одревесневшими оболочками. Ими образованы семенная кожура, скорлупа орехов, косточки вишни, сливы, абрикоса; они придают мякоти груш характерный крупчатый характер. Встречаются группами в корке хвойных и некоторых лиственных пород, в твердых оболочках семян и плодов. Их клетки круглой формы с толстыми стенками и маленьким ядром.

  1. колленхима, 2- склеренхима в стебле тыквы

Список литературы

  • Марков А. В. 2000. Возвращение Чёрной Королевы, или закон роста средней продолжительности существования родов в процессе эволюции // Журнал общей биологии 61/4: 357—370.

  • Марков А. В., Коротаев А. В. 2007. Динамика разнообразия фанерозойских морских животных соответствует модели гиперболического роста // Журнал общей биологии. № 1. С. 1-12.

  • Марков А. В. и др. Макроэволюция в живой природе и обществе. М.: УРСС, 2008 ISBN 978-5-382-00936-0.

ЛУБЯНЫЕ ВОЛОКНА • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 18. Москва, 2011, стр. 91-92

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: Е. Л. Пашин

Лубяные волокна. Продольно-поперечный разрез льняного стебля (а), пучок элементарныхволокон (б) и их структура (в): 1 – коровая часть стебля; 2 – первичный слой; 3 – вторичный слой; …

ЛУБЯНЫ́Е ВОЛО́КНА, при­род­ные во­лок­на, со­дер­жа­щие­ся в ко­ре стеб­лей лу­бя­ных куль­тур; яв­ля­ют­ся струк­тур­ны­ми эле­мен­та­ми ме­ха­нич. тка­ни – скле­рен­хи­мы, ко­то­рая при­да­ёт проч­ность и уп­ру­гость ве­ге­та­тив­ным ор­га­нам рас­те­ний. Отд. клет­ка скле­рен­хи­мы (длин­ная тол­сто­стен­ная клет­ка ве­ре­те­но­об­раз­ной фор­мы, жи­вое со­дер­жи­мое ко­то­рой бы­ст­ро от­ми­ра­ет) со­от­вет­ст­ву­ет (в тех­но­ло­гич. пред­став­ле­нии) еди­нич­но­му не­де­ли­мо­му эле­мен­тар­но­му во­лок­ну (ЭВ). На по­пе­реч­ном сре­зе ЭВ пред­став­ле­но кле­точ­ной стен­кой, со­стоя­щей из пер­вич­но­го и вто­рич­но­го сло­ёв, и по­ло­стью (рис.). Кон­цы кле­ток у раз­ных ви­дов рас­те­ний мо­гут быть за­ост­рён­ны­ми, за­круг­лён­ны­ми или др. фор­мы. Тол­щи­на кле­ток 16–40 мкм, дли­на от 0,5–0,8 до 620 мм. В кле­точ­ной стен­ке со­дер­жит­ся до 60–70% цел­лю­ло­зы с вы­со­кой сте­пе­нью по­ли­ме­ри­за­ции, а так­же пек­тин и лиг­нин. Хи­мич. со­став сте­нок ЭВ оп­ре­де­ля­ет уни­каль­ные ме­ха­нич. и ги­гие­нич. свой­ст­ва Л. в.: вы­со­кую ме­ха­нич. проч­ность, по­вы­шен­ную гиг­ро­ско­пич­ность и вла­го­ём­кость, ус­той­чи­вость к све­ту и дей­ст­вию вы­со­ких тем­пера­тур, от­сут­ст­вие ста­тич. элек­трич. за­ря­дов. От­дель­ные ЭВ у боль­шин­ст­ва рас­те­ний склее­ны ме­ж­ду со­бой сре­дин­ны­ми пла­стин­ка­ми, фор­ми­руя пу­чок из 5–30 во­ло­кон. По­след­ние ори­ен­ти­ро­ва­ны вдоль стеб­ля, окон­ча­ния од­них вкли­ни­ва­ют­ся ме­ж­ду дру­ги­ми, что уси­ли­ва­ет си­лу их сце­п­ле­ния в пуч­ке; во­лок­на од­но­го пуч­ка мо­гут пе­ре­хо­дить в дру­гие, об­ра­зуя сет­ча­тую струк­ту­ру (ана­сто­моз). Со­во­куп­ность во­лок­ни­стых пуч­ков, вы­де­лен­ных по дли­не стеб­ля, пред­став­ля­ет со­бой тех­нич. во­лок­но, оп­ре­де­ляю­щее со­стоя­ние и струк­ту­ру Л. в. Тех­нич. Л. в. ко­но­п­ли на­зы­ва­ют пень­кой.

В про­цес­се ве­ге­та­ции рас­те­ний про­ис­хо­дит из­ме­не­ние со­ста­ва и свойств кле­точ­ной стен­ки ЭВ; на за­клю­чит. эта­пах фор­ми­ро­ва­ния во­лок­на на­блю­да­ет­ся на­ко­п­ле­ние в сре­дин­ных пла­стин­ках лиг­ни­на, вы­зы­ваю­ще­го од­ре­вес­не­ние и ухуд­ше­ние пря­диль­ных свойств тех­нич. Л. в. Раз­ли­ча­ют Л. в. тон­кие, гиб­кие, ма­ло од­ре­вес­нев­шие (лён, ра­ми) и гру­бые, тол­сто­стен­ные, силь­но од­ре­вес­нев­шие (ко­но­п­ля, ке­наф, джут).

Л. в. вы­де­ля­ют в ре­зуль­та­те пер­вич­ной об­ра­бот­ки лу­бя­ных куль­тур, ко­то­рая со­сто­ит из био­ло­ги­че­ских (моч­ка) и ме­ха­ни­че­ских (мя­тьё, тре­па­ние, вы­де­ле­ние лу­ба) про­цес­сов и по­лу­че­нии тре­сты (из стеб­лей льна, ко­но­п­ли, ино­гда ке­на­фа) или лу­ба (из стеб­лей джу­та и ке­на­фа).

Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ный спо­соб при­го­тов­ле­ния тре­сты – ро­ся­ная моч­ка, или рас­стил; так­же при­ме­ня­ют­ся вод­ная и фер­мен­та­тив­ная (эн­зим­ная) моч­ки. Стеб­ли го­то­вой тре­сты под­су­ши­ва­ют и об­ра­ба­ты­ва­ют на ма­ши­нах, где во­лок­но очи­ща­ет­ся от ко­ст­ры, по­кров­ных и др. тка­ней. При вы­де­ле­нии лу­ба про­цесс по­лу­че­ния тре­сты ис­клю­ча­ют. Для по­лу­че­ния лу­ба из стеб­лей ис­поль­зу­ют лу­бо­отде­ли­тель­ные ма­ши­ны, по­сле че­го луб под­вер­га­ют био­ло­гич. или хи­мич. об­ра­бот­ке с по­сле­дую­щим ме­ха­нич. об­ла­го­ра­жи­ва­ни­ем для улуч­ше­ния пря­диль­ной спо­соб­но­сти во­ло­кон.

Для ме­ха­нич. вы­де­ле­ния во­лок­на ис­поль­зу­ют аг­ре­га­ти­ро­ван­ные в ли­нию ма­ши­ны для из­ло­ма стеб­лей, по­сле­дую­ще­го сколь­зя­ще­го из­ги­ба пу­тём тре­па­ния (ино­гда про­чё­са). Тех­нич. Л. в. раз­де­ля­ют на трё­па­ное и ко­рот­кое (по­лу­чен­ное из от­хо­дов тре­па­ния). Так­же Л. в. по­лу­ча­ют в ви­де од­но­тип­но­го ко­рот­ко­шта­пель­но­го во­лок­на – ко­то­ни­на.

Ка­че­ст­во Л. в. оп­ре­де­ля­ет­ся его цве­том, дли­ной, раз­рыв­ным уси­ли­ем, то­ни­ной, од­но­род­но­стью, ко­ли­че­ст­вом при­ме­сей. Пря­жа из во­лок­на льна и ра­ми при­ме­ня­ет­ся для вы­ра­бот­ки тка­ней; из пень­ки – для из­го­тов­ле­ния ка­на­тов, ве­рё­вок, шпа­га­та, сер­деч­ни­ков для сталь­ных ка­на­тов и др. кру­чё­ных из­де­лий; из во­ло­кон джу­та и ке­на­фа – в осн. для про­из-ва тех­нич. тка­ней и меш­ков. Л. в. так­же ис­поль­зу­ют­ся, напр., при про­из-ве ва­ты, ком­по­зи­тов, цел­лю­ло­зы, ме­ди­цин­ских и от­де­лоч­ных (бы­то­во­го на­зна­че­ния) ма­те­риа­лов.

колленхима, склеренхима, волокна и склереиды.

1. Механические ткани: колленхима, склеренхима, волокна и склереиды.

Механические ткани.

1. Механические ткани: колленхима, склеренхима, волокна и склереиды.

2. Организация тела растения с точки зрения строительно-механических принципов

Высшие растения ведут прикрепленный образ жизни, поэтому способность противостоять нагрузкам имеет для них особое значение. Некоторые растения вынуждены десятки и даже сотни лет оказывать сопротивление бурям, ливням, граду и снегу.

Любая растительная клетка (за редким исключением) имеет наружный скелет в виде целлюлозной оболочки. Поэтому, весьма примечательно, что функцию укрепления растительного тела в той или иной мере выполняют все клетки и ткани, живые и мертвые.

Однако если для небольших многоклеточных организмов (особенно погруженных в воду) наличие тонких оболочек у каждой из клеток оказывается вполне достаточным для обеспечения прочности и поддержания формы, то для крупных наземных растений такая опорная система явно недостаточна и у них возникли специализированные механические ткани, которые даже после отмирания живого содержимого продолжают выполнять опорную функцию.

Тело растения в целом представляется чем-то вроде железобетонной конструкции, где механические ткани соответствуют арматуре (тяжам проволоки и стержням), а остальные ткани играют роль наполнителя (бетона). Именно поэтому Ф.М. Раздорский считал более правильным называть механические ткани — арматурными.

Различают два основных типа механических тканей: колленхиму и склеренхиму.

Колленхима (греч. кола — клей), которую рассматривают как опорную ткань, состоит из толстостенных клеток. Она очень близка к паренхиме. Клетки обеих тканей содержат протопласты со всеми органеллами. Для той и другой ткани характерны первичные и нелигнифицированные оболочки клеток. Отличие между этими тканями состоит главным образом в том, что у колленхимы оболочки толще, а клетки прозенхимные вытянуты в длину и имеют скошенные концы.

Кроме того, характернейшая особенность клеток колленхимы состоит в том, что их оболочки неравномерно утолщены, что придает этой ткани на поперечном срезе очень своеобразный вид.

Наиболее характерную особенность колленхимы составляет структура первичных клеточных оболочек. Кроме целлюлозы они содержат большое количество пектина и гемицеллюлозы, но в них нет лигнина. Поскольку пектиновые вещества гидрофильны, оболочки клеток колленхимы богаты водой. Поэтому на срезах оболочки выглядят блестящими. Полагают, что сильная оводненность оболочек способствует их растяжению. Одна из особенностей колленхимы состоит в том, что она выполняет свое назначение только в состоянии тургора. Если молодые побеги теряют воду, тонкие участки оболочек складываются «гармошкой» и побеги увядают, то есть теряют упругость, обвисают.



Утолщения оболочек колленхимы распределены неравномерно. По форме утолщения оболочек выделяют три типа колленхимы: 1) уголковая

— утолщения локализуются в углах клеток; 2) пластинчатая — утолщены тангентальные стенки клеток; 3) рыхлая — характерна наличием межклетников между слившимися участками соседних клеток (сочетаются функции опоры и газообмена)

Колленхима служит для укрепления растущих органов. Она находится в тех частях органов, где расположены сочные, а также растущие ткани: стеблях, черешках, средних жилках листьев, реже цветоножках и плодоножках. Оболочки колленхимы пластичны и способны к растяжению. Поэтому она не препятствует удлинению органа. Если бы в это время возникали жесткие ткани, неспособные к растяжению, то и удлинение органов было бы невозможным. Кроме того, колленхима способна не только пассивно растягиваться, но и активно расти, благодаря сохранению в клетках живого содержимого.

Склеренхима

Склеренхима — это наиболее распространенный в растительном царстве тип механической ткани.

Как и колленхима, она состоит из вытянутых прозенхимных заостренных на концах клеток, но в остальном заметно от нее отличается.

Типичная склеренхима состоит из равномерно утолщенных, плотно сомкнутых клеток. Сформировавшись, клетки склеренхимы обычно теряют живое содержимое и их полости заполняются воздухом; клеточные стенки к этому времени в большинстве случаев одревесневают; сравнительно редко они остаются чисто целлюлозными. Таким образом, склеренхима выполняет свою функцию уже после отмирания протопластов.

Материал клеточных стенок склеренхимы обладает высокой прочностью и упругостью. По прочности на разрыв он близок к строительной стали, а по упругости даже превышает ее. Склеренхима значительно превосходит сталь в способности противостоять динамическим (ударным) нагрузкам без деформации.

Склеренхима имеется в вегетативных органах почти всех сосудистых растений. Ее нет или она слабо развита в погруженных в воду органах.

Обычно склеренхимные клетки подразделяются на две группы: 1) волокна и 2) склереиды.

Волокна представляют собой длинные узкие прозенхимные клетки, длина которых во много раз превышает ширину. Обычно волокна имеют толстые стенки и очень узкую полость. Прочность стенок повышается еще и оттого, что фибриллы целлюлозы проходят в них винтообразно, а направление витков в слоях чередуется.

Волокна вторичного происхождения отмечаются специальными терминами. Наружу от камбия в лубе формируются так называемые лубяные волокна, а внутрь от камбия в древесине откладываются древесинные волокна или либриформ.

Волокна могут размещаться в виде сплошного кольца, отдельными тяжами и даже поодиночке.

В практике лубяные пучки называют техническим волокном. Лубяные волокна некоторых растений широко используются в промышленности. Прочность и сырьевое качество технического волокна зависят от степени сцепления лубяных клеток между собой и плотности соединения их в пучки, а также от длины волокна. Текстильные ткани из длинных тонких и извитых волокон имеют большую прочность.

В производстве особенно ценны те редкие растения, у которых волокна не одревесневают, например, лен. Назовем лишь наиболее известные волокнистые растения и изделия из них изготавливаемые: конопля (Cannabis sativa) — канаты и веревки; джут (Corchorus capsularis) — канаты, веревки и грубые ткани; кенаф (Hibiscus cannabinus) — грубые ткани; лен (Linum usitatissimum) — ткани; рами (Bochmeria nivea) — ткани.

 

Склереиды

Склереиды не имеют форму волокон и сильно варьируют по форме. Обычно по форме клеток их и классифицируют.

Наиболее распространенными являются изодиаметрические округлые склереиды, называемые брахисклереидами или каменистыми клетками.

Брахисклереиды встречаются в скорлупе плодов лещины, желудя; в косточках плодов сливовых, грецкого ореха; в мякоти плодов груши, айвы; в кожуре семян кедровой сосны. Брахисклереиды встречаются и в подземных органах — в коре корневищ пионов, в корнях хрена, клубнях георгина.

Остеосклереиды имеют длинноцилиндрическую форму с расширениями на концах, напоминающими сочленовые головки костей.

Астросклереиды или звездчатые склереиды имеют ветвистую форму. Чаще всего астросклереиды встречаются в листьях кожистой консистенции. Они придают листовым пластинках дополнительную прочность.

Склереиды могут образовывать сплошные группы, тканевую массу, как в скорлупе плодов. Могут они встречаться и поодиночке, в виде идиобластов, как, например, в листьях.

 

Организация тела растения с точки зрения

строительно-механических принципов

Прикрепленные к месту растения не имеют возможности укрываться от действия стихий. При этом растения нередко обладают очень крупными размерами и почти всегда — огромной наружной поверхностью. Они подвергаются энергичному воздействию разнообразных механических нагрузок. К тому же многие нагрузки существуют десятки и сотни лет, то есть являются многократными.

Поэтому растения обладают поразительной способностью противостоять различного рода механическим нагрузкам. Тонкая соломина поддерживает тяжелый колос и листья, раскачивается при порывах ветра и не ломается.

Эта ржаная соломина долгое время вызывала изумление ботаников. Ее сравнивали то с Эйфелевой башней, то с высокими дымовыми трубами. У соломины высота в 500 раз превышает диаметр при основании, а инженерные сооружения по этому показателю заметно проигрывают.

Целесообразность строения растений с точки зрения механики пытался объяснить еще Галилей. Его интересовал вопрос, как меняются пропорции тела организмов при значительном изменении их размеров. Много внимания этим вопросам уделяли Грю и Гук. Однако лишь два века спустя в 1874г немецкий ботаник Швенденер подробно рассмотрел распределение механических тканей в теле растения с точки зрения инженерной теории сопротивления материалов.

Было выдвинуто положение, утверждающее, что органы растений строятся в соответствии с принципами достижения прочности при экономной затрате материала.

Рассмотрим это положение более подробно. Если стержень, испытываемый на прочность, положить на две опоры и нагрузить, то он прогнется. При этом его нижняя сторона будет растягиваться, то есть противодействовать разрыву. Наоборот, верхняя сторона будет противодействовать раздавливанию и сжиматься. Материал же находящийся в центре стержня останется в этом отношении нейтральным.

Таким образом, с точки зрения инженерным расчетов материал целесообразно сосредоточить в верхней и нижней частях стержней, где он будет выполнять наибольшую нагрузку. В центре же с целью экономии употребить лишь в той мере, чтобы предотвратить сжатие конструкции в поперечном направлении.

В соответствии с этими принципами инженеры установили наиболее экономичную и целесообразную конструкцию в виде двутавровой балки, применяемой для перекрытий.

Швенденер показал, что в листьях растений механические ткани по расположению очень напоминают двутавровые балки.

Стебель подвергается изгибам в различных направлениях и его можно сравнить с вертикальной трубой. В целях наибольшей экономии и прочности механические элементы должны быть отнесены к периферии такой конструкции. Действительно, в стеблях колленхима и склеренхима чаще всего располагаются непосредственно под эпидермой или близко к поверхности. Центр стебля обычно занят тонкостенной паренхимой или даже имеет обширную полость. Соломина злаков является типичной полой трубой.

Корню, окруженному почвой, не грозит опасность изгиба и излома. Корень выполняет другую механическую задачу, он «заякоривает» растения в почве и противодействует напряжениям, стремящимся выдернуть его, то есть противодействует разрыву. В соответствие с этим, механические ткани размещаются в центре корня.

Существенный вклад в рассматриваемую проблему внес отечественные ботаник В.Ф.Раздорский. Прежде всего Раздорский показал, что рассмотренные нами принципы распределения механических тканей в различных органах растения реализуются не столь однозначно. Дело в том, что растения повергаются воздействию механических нагрузок 2-х категорий, предъявляющих к ним совершенно противоположные требования, нагрузкам: 1) статическим и 2) динамическим.

К первым относится воздействие силы тяжести, собственного веса. Иногда статические нагрузки заметно увеличиваются, например, при оседании снега в ветвях крон.

К механическим факторам динамического (ударного) рода можно отнести порывы ветра, удары капель дождя и града.

Схема, предложенная Швенедером, в большей мере соответствует противодействию статическим нагрузкам.

Однако, с точки зрения динамики, как показал Раздорский, органы растения должны работать подобно пружинам изгиба, способным всякий раз возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузки. Поэтому ствол дерева, раскачивающийся под тяжестью кроны, имеет конструкцию не полой жесткой трубы, а сплошной упругой пружины.

Кроме того, «инженерные требования» растений заметно меняются в ходе онтогенеза. У молодого проростка отчетливо проявляется периферическая тенденция развития механических тканей. В этой стадии растение тянется к свету и его задача возможно быстрее достигнуть максимальной высоты с возможной экономией материала.

Но, выбравшись к свету, растение начинает ветвиться и подвергается более сильному воздействию ветра и других динамических факторов. Соответственно меняется и распределение механических тканей: в большей степени укрепляется центр.

Раздорский же впервые обратил внимание на сходство растений с так называемыми комплексными сооружениями, к разряду которых главным образом относятся железобетонные конструкции.

В органах растения бетону соответствует основная масса мягких и тонкостенных тканей, а каркасу (арматуре) — механические тяжи.

Но растительные конструкции стоят на более высокой ступени, чем технические сооружения. Бетон разрушается уже при незначительном удлинении в 0,01%. Поэтому в железобетоне высокие механические качества железа используются далеко не полностью. В растительных конструкциях основная масса способна сильно деформироваться, ткани заполнения могут разрушиться лишь после разрыва тяжей арматуры. Поэтому в органах растений сопротивление арматуры используется полностью.

Кроме того, железо обладает свойством текучести, то есть железный прут либо вытягивается, либо пучится при сжатии, без возврата в исходное состояние. Растительная арматура текучестью не обладает.

Однако природа всегда многообразнее, чем наши суждения о ней. Некоторые растения строятся как бы наперекор инженерным принципам. Например, южно-африканские клейнни (Kleinia — из семейства сложноцветных) имеют стебли тонкие у основания и утолщающиеся на вершине. В результате ветви отламываются при малейшем ветре. Отломившиеся побеги служат для вегетативного размножения.


Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 68 | Нарушение авторских прав





mybiblioteka.su — 2015-2021 год. (0.036 сек.)

Механическая ткань растений (водных и наземных) > 6 пчел


Наземные растения постоянно испытывают действие силы тяжести, а также ветра, дождей, снегопадов. Многие растения подвергаются вытаптыванию животными и людьми, выдерживают лазающих животных и гнёзда птиц. Чтобы противостоять этим силам, необходима опора, и такую опору создаёт механическая ткань.

Два вида механической ткани

В тех участках растения, где идёт рост, присутствует мягкая механическая ткань – колленхима. Для неё хаpaктерны:

  • живые клетки;
  • неравномерно утолщённые оболочки.

Колленхима не препятствует растущим клеткам других тканей. Она пластична и легко растягивается.

Рис. 1. Объёмное изображение уголковой колленхимы.

Колленхима выполняет опopную функцию только в состоянии тургора, т. е. наполненности клеток водой. Если растение получает мало воды, колленхима теряет тургор, и растение вянет.

На участках, где рост тканей прекращается, клетки колленхимы твердеют и превращаются в склеренхиму (от греческого skleros – твёрдый). Это второй вид механической ткани. Отвердение клеток происходит потому, что на их оболочках откладываются твёрдые вещества:

  • целлюлоза;
  • лигнин.

Для склеренхимы хаpaктерны:

ТОП-1 статьякоторые читают вместе с этой
  • равномерно утолщённые оболочки;
  • мёртвые клетки.

Клетки склеренхимы в отличие от колленхимы не зависят от тургора. Стeбли деревьев и кустарников не вянут при недостатке воды, так как поддерживаются прочными, как сталь, волокнами.

Волокна и склереиды

Волокна – это длинные клетки, заострённые на концах. Они имеют очень толстые стенки и узкую полость. Волокна входят в состав древесины и луба, где сопровождают сосуды проводящих тканей.

Рис. 2. Волокна склеренхимы.

Склереиды – это каменистые клетки, не имеющие форму волокон.

Из скопления склереид состоит скорлупа орехов, косточки сочных плодов.

Рис. 3. Склереиды плода груши.

Расположение в растении

В стeблях механические ткани расположены близко к поверхности. Они защищают рыхлые клетки середины стeбля.

В расположении волокон в стeбле мы видим соответствие общему для техники и природы правилу: труба имеет такую же прочность, как и цельный цилиндр такого же диаметра.

Учёные часто сравнивают строение растений с инженерными конструкциями. Так, механические ткани ещё называют арматурными потому, что их функция такая же, как у арматурных стержней внутри железобетона.

В корне механические ткани находятся в центральной части. Корень окружён почвой и для него нет опасности слома, он должен противостоять разрыву, а для этого нужна крепкая ось.

В листьях волокна расположены в жилках, где сопровождают проводящие сосуды.

Механическая ткань водных растений развита слабо или отсутствует. Это связано с тем, что вода плотная и поддерживает растение.

Что мы узнали?

Механическая ткань растений – это их скелет. Она выполняет опopную функцию для стeбля, корня и листа. Также её клетки защищают семена. В молодых частях растений механическая ткань, – это растяжимая колленхима. Там, где рост прекратился, колленхима превращается в нерастяжимую и жёсткую склеренхиму.

Презентация на тему: Механические ткани 1.Колленхима (уголковая, пластинчатая, рыхлая) 2

1

Первый слайд презентации

Механические ткани 1.Колленхима (уголковая, пластинчатая, рыхлая) 2. Склеренхима (склеренхимные волокна, склереиды, опорные клетки, каменистые клетки) 3. Сравнительная характеристика механических тканей

Изображение слайда

2

Слайд 2

Механические ткани обеспечивают прочность органов растения сопротивление нагрузкам на растяжение, сжатие и изгиб. Прочность и упругость клеток механических тканей достигается утолщением и одревеснением их оболочек.

Изображение слайда

3

Слайд 3

В молодых участках растущих органов механических тканей нет. Это объясняется тем, что живые клетки, находясь в состоянии тургора, благодаря плотным клеточным стенкам приобретают упругость.

Изображение слайда

4

Слайд 4

Механические ткани наиболее развиты в стебле, где они представлены лубяными и древесинными волокнами. В корнях механическая ткань располагается в центре органа. У многих растений волокна механической ткани окружают проводящие пучки снаружи.

Изображение слайда

5

Слайд 5

В зависимости от формы клеток, химического состава клеточных стенок и способа их утолщения механические ткани подразделяют на две группы колленхима склеренхима каменистые клетки склереиды склеренхимные волокна рыхлая колленхима опорные клетки пластинчатая уголковая

Изображение слайда

6

Слайд 6

Колленхима Состоит из живых вытянутых клеток с неравномерно утолщенными стенками, располагается недалеко от эпидермы, встречается в тяжах вдоль жилок листьев. Эти клетки способны к росту и не препятствуют росту органов растения в длину. Стенка клеток колленхимы состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и пектиновых веществ. Клетки являются хлорофиллоносными, поэтому в подземных органах колленхима не встречается.

Изображение слайда

7

Слайд 7

Клетка уголковой колленхимы имеет форму шестиугольного многогранника, у которого утолщение целлюлозной оболочки идет вдоль ребер, а на поперечном срезе утолщения клеточной стенки заметны по углам этого многогранника. Уголковая колленхима встречается у стеблей двудольных растений (в основном травянистых), в черешках листьев и по обеим сторонам крупных жилок листа.

Изображение слайда

8

Слайд 8

Изображение слайда

9

Слайд 9

Клетка пластинчатой колленхимы имеет форму параллелепипеда, у которой утолщается только пара граней (стенок), заметных на поперечном срезе с тангентальных сторон, т. е. находящихся параллельно поверхности стебля Пластинчатая колленхима встречается, как правило, в стеблях древесных растений.

Изображение слайда

10

Слайд 10

Изображение слайда

11

Слайд 11

Рыхлая колленхима – имеет хорошо выраженные межклетники в отличие от первых двух.

Изображение слайда

12

Слайд 12

Склеренхима Механическая ткань, состоящая из клеток с одревесневшими и равномерно утолщенными клеточными стенками. Клетки склеренхимы в зрелом состоянии мертвы, не способны вытягиваться, поэтому их созревание происходит после завершения роста окружающих клеток. Ее клеточная стенка одревесневает, т.е. пропитывается лигнином, а ядро и цитоплазма клетки разрушаются.

Изображение слайда

13

Слайд 13

Склеренхимные волокна образуют ткань, состоящую из клеток вытянутой формы с заостренными концами и поровыми каналами в клеточных стенках. Эти клетки плотно примыкают друг к другу и их оболочки обладают высокой прочностью. На поперечном срезе клетки многогранны.

Изображение слайда

14

Слайд 14

Если склеренхимные волокна встречаются в древесине (ксилеме), то они называются древесинными волокнами или либриформ – ( стенка одревесневает ). Они защищают сосуды от давления других тканей, являясь механической частью ксилемы.

Изображение слайда

15

Слайд 15

Изображение слайда

16

Слайд 16

Если склеренхимные волокна встречаются в лубе (флоэме), то они называются лубяными волокнами ( камбиформ ). Лубяные волокна могут быть и неодревесневшими, обладая при этом большой прочностью и эластичностью, что находит большое применение в текстильной промышленности (например, волокна льна).

Изображение слайда

17

Слайд 17

Если волокна возникают на месте перицикла, то тогда они называются перициклическими волокнами. склеренхима склеренхима

Изображение слайда

18

Слайд 18

Склереиды обычно возникают из клеток основной паренхимы в результате утолщения и лигнификации их клеточных стенок. Они имеют различную форму и встречаются во многих органах растения. Склереиды, имеющие расширение на обоих концах клетки — остеосклереиды — встречаются в листьях чая.

Изображение слайда

19

Слайд 19

Склереиды более или менее изодиаметрической формы (с одинаковым диаметром клетки) называются брахисклереидами, или каменистыми клетками (в плодах груши).

Изображение слайда

20

Слайд 20

Склереиды, форма которых напоминает звезду называются астросклереидами (в листьях камелии). Удлиненные палочковидные клетки склереид находятся в семенах бобовых.

Изображение слайда

21

Слайд 21

К склереидам относятся каменистые и ветвистые клетки: Каменистые – округлые, обычно встречаются группами. Из них состоят косточки вишни, сливы и скорлупа ореха. Встречаются в сочных плодах груши, айвы, рябины. Ветвистые (опорные) – имеют причудливую форму, выполняют роль опорных в листьях чая, камелии, маслины, в стеблях водных растений.

Изображение слайда

22

Слайд 22

Сравнительная характеристика механических тканей Признак Колленхима Склеренхима Склереиды Происхождение Первичное Первичное и вторичное Первичное Форма клеток Паренхимная, реже прозенхимная Прозенхимная Паренхимная Вторичная клеточная стенка Неодревесне-вающая (целлюлозная) Одревесневаю-щая, редко целлюлозная Одревесневаю-щая, иногда минерализован-ная Утолщение клеточной стенки Неравномерное Равномерное В каких органах встречаются Молодые стебли и черешки Стебли, корни, листья Плоды, семена, стебли

Изображение слайда

23

Последний слайд презентации: Механические ткани 1.Колленхима (уголковая, пластинчатая, рыхлая) 2

Билич, Г.Л. Биология. Полный курс. В 3-х т. Том 2. Ботаника / Г.Л. Билич, В.А. Крыжановский. – 4-е изд., испр. – М.: Издательство Оникс, 2007. – 544 с.: ил. Андреева, И.И. Ботаника / Андреева И.И., Родман Л.С. 4-е изд., перераб. и доп. ВУЗ. 2010 г. 584 с. Родионова, А.С. Ботаника: учебник для студ. образоват. учреждений сред. Проф. Образования / А.С. Родионова и др. – М.: Издательский центр « Академия », 2006. – 288 с. Долгачева, В.С. Ботаника: учеб. Пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.С. Долгачева, Е.М. Алексахина. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр « Академия », 2006. – 416 с. Викторов, В.П. Практикум по анатомии и морфологии растений: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.П. Викторов, М.А. Гуленкова, Л.Н. Дорохина и др.; Под ред. Л.Н. Дорохиной. – М.: Издательский центр « Академии », 2001. – 176 с. http://bse.sci-lib.com/article005852.html http://www.wallpage.ru/3d_oboi_list-56494.php http://www.botany.hawaii.edu/nlc_biology/1411/lab/tissue_lab_review.htm http://bugs.bio.usyd.edu.au/learning/resources/plant_form_function/plant_form/vascular_ground_tissues.html http://www.botany.hawaii.edu/nlc_biology/1411/lab/tissue_lab_review.htm http://www.wikinfo.org/index.php/Tissue_(biology) http://www.botany.hawaii.edu/faculty/webb/BOT311/BOT311-00/Cells&Tissues/pages/Collenchyma-1.htm http://www.answers.com/topic/ground-tissue http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/649722

Изображение слайда

МЕХАНИЧЕСКИХ (АРМАТУРНЫХ) ТКАНЕЙ

Механические ткани в теле растения выполняют опорную функцию, придавая определенную конфигурацию отдельным органам. Чаще всего они играют роль арматуры, располагаясь среди других тканей и придавая им, в сочетании с остальными тканями растения, дополнительную прочность. Механические ткани обеспечивают сопротивление растения статическим (сила тяжести) и динамическим (порывы ветра, удары дождя и т. д.) нагрузкам. Общим и главным их признаком является утолщение клеточных оболочек и тесная сомкнутость конструктивных элементов. В процессе эволюции растений механические ткани возникли в связи с совершенствованием ветвления и развитием вегетативной массы растения.

В онтогенезе растения первичные механические ткани образуются из основной меристемы, вторичные – из камбия.

Различают два типа механических тканей – колленхиму и склеренхиму.

Колленхима(от греч. colla – клей и enchyme – налитое) представляет собой ткань из живых клеток длиной 1–2 мм с неравномерно утолщенными стенками. Утолщения возникают на первичной оболочке за счет отложения молекул целлюлозы, гемицеллюлозы и пектиновых веществ. Они никогда не пропитываются лигнином и не одревесневают, сохраняют упругость, оставаясь живыми, как правило, в течение всей жизни растения. В связи с тем, что оболочки клеток имеют первичное строение, они способны к растяжению и не препятствуют росту других клеток, находящихся рядом. Именно поэтому колленхима является опорной тканью молодых растущих в длину органов. Клетки колленхимы вытягиваются параллельно длинной оси органа, в котором закладывается эта ткань. Важной особенностью колленхимы является то, что она выполняет свою функцию опоры только в состоянии тургора. В противном случае при потере растением воды тонкие участки клеточных оболочек спадаются и побеги теряют упругость, увядают.

Колленхимные ткани имеют первичное происхождение, часто образуются из внешних слоев апикальной меристемы побега (в корне колленхима не образуется) и поэтому расположены (у двудольных) под эпидермисом в первичной коре. При этом колленхима образует как бы полый цилиндр или сосредотачивается в ребрах (например, стеблей яснотки или черешков листа подорожника, сельдерея), что, несомненно, повышает прочность органа. Присутствие упругой колленхимы в черешке листа позволяет ему менять свою ориентацию в пространстве вслед за солнцем. В листьях двудольных растений колленхима окружает среднюю жилку и служит опорой проводящим пучкам. У однодольных колленхима находится в узлах злаков и предохраняет растения от полегания.

В зависимости от характера утолщения клеточных стенок различают три типа колленхимы – уголковую, пластинчатую и рыхлую. В уголковой колленхиме утолщения сосредотачиваются по углам клеток, располагаясь в соседних клетках напротив друг друга. В результате клетки выглядят многогранными (5–6-гранными), а совокупность утолщенных оболочек соседних клеток имеет вид трех-пятиугольников. Утолщенные участки целлюлозных оболочек выглядят блестящими. Уголковую колленхиму можно наблюдать в черешках бегонии, ревеня, свеклы, тыквы, щавеля, гречихи и других растений. В пластинчатой колленхиме утолщенные тангентальные (параллельные поверхности органа) клеточные стенки расположены параллельными рядами. В таких клетках радиальные стенки остаются более тонкими. Пластинчатая колленхима развивается в стеблях подсолнечника, бузины, баклажана, астранции. Рыхлая колленхима начинает формироваться как уголковая, однако между клетками образуются большие межклетники, которые играют роль схизогенных вместилищ выделений или аэренхимы. Полость клетки при этом сильно уменьшается и почти не видна. Такой тип колленхимы можно наблюдать в черешках лопуха, подбела, в цветоносах растений из семейства лилейные (валоты, лилии, чеснока).

Клетки колленхимы, располагаясь под эпидермисом в периферической части первичной коры, могут содержать хлоропласты и выполнять не только опорную, но и функцию фотосинтеза. Со временем оболочки клеток колленхимы могут утолщаться, одревесневать и колленхима превращается в склеренхиму, а могут, наоборот, терять утолщения и превращаться в запасающую паренхиму. Эволюционно колленхима возникла из клеток паренхимы и близка к ней по строению.

Второй тип механической ткани – склеренхима (от греч. scleros – твердый) Она встречается во всех органах растения и располагается не только под эпидермисом, как колленхима. В отличие от колленхимы, клетки склеренхимы имеют равномерно утолщенные клеточные стенки, в которых располагаются немногочисленные простые поры. Как правило, оболочки зрелых клеток склеренхимы пропитываются лигнином и одревесневают, а живое содержимое клеток постепенно отмирает. Таким образом, зрелые клетки склеренхимы, в отличие от колленхимы, чаще всего мертвые. Такие клетки не способны вытягиваться, поэтому окончательное их созревание происходит после того, как закончится рост окружающих клеток. Оболочки склеренхимных клеток обладают высокой прочностью, близкой к прочности стали. Они хорошо выдерживают динамические нагрузки и не испытывают остаточной деформации, поэтому обеспечивают прочность на сжатие, разрыв, изгиб. Высокая прочность на разрыв означает возможность значительного растяжения без разрыва, а прочность на сжатие – достаточное сопротивление изгибу.

Иногда клетки склеренхимы не одревесневают, как, например, волокна льна. Иногда, благодаря многочисленным разветвленным простым порам, клетки сохраняют живое содержимое (например, каменистые клетки в плодах).

По происхождению различают склеренхиму первичную и вторичную. Первичная склеренхима возникает из меристем апексов (располагается в стебле под эпидермисом, например, у однодольных растений), из прокамбиальных тяжей (находится в обкладке проводящих пучков) или из перицикла (перициклическая склеренхима, например, в стеблях кирказона, купены, подсолнечника). Вторичная склеренхима формируется из камбия и входит в состав проводящих пучков либо образуется в результате одревеснения колленхимы.

В зависимости от строения выделяют два типа склеренхимы – волокна и склереиды.

Волокна – это сильно вытянутые прозенхимные клетки с заостренными концами (скошенными поперечными стенками). Клетки растут скользящим (интрузивным) ростом, перекрывают друг друга, что повышает их прочность. Они имеют толстые клеточные стенки и очень узкую полость клетки. Их длина в среднем 1–4 мм, но у текстильных культур значительно больше: до 60 мм у льна, до 350 мм у рами. У текстильных культур волокна не одревесневают, остаются целлюлозными, сохраняют гибкость и эластичность. Чем длиннее волокна, тем лучше. Номер волокна у льна отражает его длину: чем выше номер, тем длиннее волокно. Волокна, расположенные во флоэме, или в лубе, как ее часто называют, носят название лубяных волокон. Склеренхимные волокна, которые находятся в ксилеме (древесине) называются древесинными, или либриформом. Они короче лубяных (не более 2 мм) и всегда одревесневают. Эволюционно волокна либриформа образовались из трахеид – водопроводящих элементов ксилемы.

Волокна могут также входить в состав других тканей, располагаясь целыми группами или поодиночке. У многих растений, особенно у однодольных, волокна составляют механическую обкладку проводящих пучков. Механические ткани, которые входят в состав сосудисто-волокнистых пучков, характеризуются относительно короткой длиной и тонкой стенкой по сравнению с механическими элементами, которые находятся вблизи поверхности органа.

Склереиды представляют собой клетки, близкие по форме к паренхимным, с толстыми слоистыми стенками и простыми разветвленными порами. Содержимое их обычно отмирает, но иногда сохраняется, как в плодах груши и айвы. У этих растений при созревании плодов клетки раздревесневают и становятся тонкостенными паренхимными запасающими клетками. Обычно наиболее богаты склереидами кора (клюква), сердцевина, флоэма осевых органов (хинное дерево), а также плоды и семена (бобовые), листья. Клетки округло-эллиптической формы называются брахисклереидами (от греч. brachys – короткий), или каменистыми клетками. Их можно найти в плодах груши, айвы. Астросклереиды (от греч. astron – звезда) характеризуются вытянутыми отростками, они чаще встречаются в толстых кожистых листьях, обеспечивая их устойчивость к разрывам (например, у фикуса, камелии, инжира, в черешках кувшинок и кубышек). Склереиды, похожие на берцовую кость, называют остеосклереидами (от греч. osteon – кость). Склереиды могут встречаться поодиночке – в таком случае их называют идиобластами (например, в листьях инжира, камелии). Они также могут образовывать группы или даже ткань, например, в косточке (внутриплоднике) вишни, сливы, абрикоса и т. д., в скорлупе (вне[194864] плоднике) грецкого ореха и фундука.

Степень развития механических тканей во многом зависит от местообитания растений. Она невелика у гигрофитов и значительна у ксерофитов – растений засушливых местообитаний.

В теле растения механические ткани имеют определенную локализацию: в корнях они располагаются в центре органа, а в стеблях – в виде кольца. Такое расположение оправдано тем, что положение корня в пространстве поддерживается еще и почвой, поэтому механические ткани обеспечивают прежде всего прочность органа на сжатие. Действие на побег различных быстро меняющихся и разнонаправленных нагрузок (порывы ветра, капли дождя, вытаптывание животными) требует более эффективного расположения опорных тканей, которое обусловливает прочность на изгиб и растяжение, большую устойчивость растения. Необходимо отметить, что строение органов растения соответствует принципу достижения прочности при экономной затрате материала. В. Ф. Раздорский, занимавшийся изучением строительно-механических принципов в конструкции растений, сравнивал их с железобетонными сооружениями, в которых арматуру составляют механические ткани, а роль заполнителя – все прочие живые ткани. Конструктивные особенности растений учитываются в одном из разделов бионики – науки, решающей задачу создания совершенных технических систем.


Узнать еще:

Механические ткани

Механическая ткань — вид ткани в растительном организме, волокна из живых и мёртвых клеток с сильно утолщённой клеточной стенкой, придающие механическую прочность организму. Возникает из верхушечной меристемы, а также в результате деятельности прокамбия и камбия.
Степень развития механических тканей во многом зависит от условий, они мало присутствуют у растений влажных лесов, у многих прибрежных растений, но зато хорошо развиты у большинства растений засушливых местообитаний.
Механические ткани присутствуют во всех органах растения, но наиболее они развиты по периферии стебля и в центральной части корня.
Выделяют следующие типы механических тканей:
склеренхима — прочная ткань из быстро отмирающих клеток с одревесневшими и равномерно утолщёнными оболочками. Обеспечивает прочность органов и всего тела растений. Различают два типа склеренхимных клеток
волокна — длинные тонкие клетки, обычно собранные в тяжи или пучки например, лубяные или древесинные волокна.
колленхима — эластичная опорная ткань первичной коры молодых стеблей двудольных растений, а также листьев. Состоит из живых клеток с неравномерно утолщёнными неодеревеневшими первичными оболочками, вытянутыми вдоль оси органа. Создаёт опору растению.
склереиды — округлые мёртвые клетки с очень толстыми одревесневшими оболочками. Ими образованы семенная кожура, скорлупа орехов, косточки вишни, сливы, абрикоса; они придают мякоти груш характерный крупчатый характер. Встречаются группами в корке наружной части коры хвойных и некоторых лиственных пород, в твердых оболочках семян и плодов. Их клетки круглой формы с толстыми стенками и маленьким ядром.

Дата публикации:
05-16-2020

Дата последнего обновления:
05-16-2020

Транзиентная эластография — метод диагностики, который отображает упругие свойства и жесткость мягких тканей. Транзиентная эластография позволяет получить од…

Растительное волокно — обзор

9.1 Введение

Недревесное растительное волокно, включая различные части растений, включая стебель, лист, сердцевину и плоды, можно использовать для получения натурального волокна (Tye et al., 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 в качестве армирующего материала.

Mengkuang ( Pandanus tectorius ) принадлежит к семейству пандамовых, 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 менкуанга 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 излишков 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 в восстановлении 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.

Границы | Гигроскопичность растительных волокон: обзор

Введение

Забота об окружающей среде привела к возобновлению интереса к биоматериалам. Среди них растительные волокна воспринимаются как экологически чистый заменитель стекловолокна для армирования композитов, особенно в автомобильной технике (Wambua et al., 2003; Садделл и Эванс, 2005; Summerscales et al., 2010). Благодаря их широкой доступности, низкой стоимости, низкой плотности, высоким специфическим механическим свойствам и экологичному имиджу, они все чаще используются в качестве армирующих материалов в композитах с полимерной матрицей (Bledzki and Gassan, 1999). В литературе термин биокомпозит часто используется для обозначения полимерной матрицы, армированной натуральными волокнами. Растущее количество публикаций за последние 10 лет, включая обзоры, отражает растущее значение этих новых биокомпозитов (Bledzki and Gassan, 1999; Mohanty et al., 2000; Джон и Томас, 2008 г .; Сатьянараяна и др., 2009; Summerscales et al., 2010; Фарук и др., 2012). Действительно, их сложная микроструктура как композитного материала делает растительные волокна действительно интересным и сложным объектом для изучения. Объектов исследования таких волокон много, потому что всегда есть некоторые проблемы, препятствующие их использованию в больших количествах (плохая адгезия, непостоянство, низкое термическое сопротивление, гидрофильность). Выбор в качестве наполнителя натуральных волокон, а не стекловолокна, приводит к изменению конечных свойств композита.Одним из наиболее важных различий между двумя видами волокон является их реакция на влажность. На самом деле стеклянные волокна считаются гидрофобными, тогда как растительные волокна обладают ярко выраженными гидрофильными свойствами. Композитные материалы в течение своего срока службы часто подвергаются изменяющимся климатическим условиям, в том числе неустойчивым гигроскопическим условиям. Однако во влажных условиях сильная гидрофильность таких армирующих волокон приводит к высокому уровню поглощения влаги во влажной среде (Célino et al., 2013). Это приводит к структурной модификации волокон и эволюции их механических свойств вместе с композитами, в которые они входят в Dhakal et al. (2007); Symington et al. (2009); Placet et al. (2012b). Таким образом, понимание этих механизмов поглощения влаги, а также влияния воды на конечные свойства этих волокон и их композитов представляет большой интерес для лучшего контроля над такими новыми биоматериалами. Это тема данной обзорной статьи.

О растительных волокнах

Происхождение растительных волокон

В природе существует широкий спектр натуральных волокон, которые можно различить по их происхождению. Точнее, натуральные волокна делятся на три категории, включая волокна животного происхождения, минеральные волокна и растительные волокна (рис. 1). В настоящей статье мы сосредоточимся на этой последней группе. Для получения подробной информации о других типах волокон интересные читатели могут обратиться к (Speil and Leineweber, 1969; Champness et al., 1976; Blicblau et al., 1997; Fu et al., 2009). Как видно на рисунке 1, растительные волокна также можно классифицировать по их местонахождению в растении. Например, лубяные волокна, такие как лен, конопля или джут (Mohanty and Misra, 1995; Summerscales et al., 2010), извлекаются из стебля растения, тогда как другие волокна могут быть извлечены из семян (хлопка) (Chand et al., 1988), фрукты (кокос, ананас), (Arib et al., 2004) или даже листья растения (сизаль) (Mukherjee and Satyanarayana, 1984; Li et al., 2000). Происхождение и свойства этих различных волокон описаны в подробном обзоре (Faruk et al., 2012). Растительные волокна извлекаются из растений с использованием широко известных и контролируемых процессов в текстильной промышленности. Некоторые авторы изучали влияние условий выращивания и процессов экстракции на их свойства (Keller et al., 2001; Coroller et al., 2013; Martin et al., 2013). В качестве примера у Martin et al. (2013) было обнаружено, что сорбция влаги и механические свойства льняных волокон зависят от степени вымачивания.

Рис. 1. Классификация натуральных волокон [на основе Baley (2004)] .

Химическая и структурная организация

Химический состав

Растительные волокна в основном состоят из полимеров на основе сахара (целлюлоза, гемицеллюлозы) в сочетании с лигнином и пектином. Могли быть обнаружены дополнительные компоненты, такие как воск или масло, а также структурная вода (De Rosa et al., 2010). Климатические условия, возраст или процесс деградации влияют на химический состав, который варьируется от растения к растению и в разных частях одного и того же растения. В обзоре литературы (Faruk et al., 2012) перечислил диапазон средних химических составляющих для самых разных типов растений.

Целлюлоза является основным компонентом таких волокон. Это линейная полимерная цепь, состоящая из звеньев D-глюкопиранозы, соединенных β-1,4-гликозидными связями. Водородные связи между различными макромолекулами придают сборке различные интересные физические свойства, включая способность образовывать кристаллические структуры. В результате целлюлоза имеет полукристаллическую форму: есть как высококристаллические области, так и аморфные области.Кристаллическая целлюлоза отображает шесть различных полиморфов с возможностью преобразования из одной формы в другую. Кристаллическая форма целлюлозы I или природная целлюлоза также включает два алломорфа, а именно целлюлозу Iα и Iβ (Sugiyama et al., 1991). Обнаружено, что соотношение этих алломорфов варьируется от растения к растению. В лубяных волокнах, таких как лен, джут или конопля, преобладает целлюлоза Iβ (Sarko and Muggli, 1974; Nishiyama et al., 2002). Кристаллические области называются кристаллитами. Нитевидный объект, возникающий в результате линейной ассоциации этих компонентов, называется микрофибриллой; он образует основную структурную единицу клеточной стенки растений.Эти микрофибриллы состоят из нескольких тысяч целлюлозных цепей. Их диаметр можно измерить методом дифракции рентгеновских лучей. Он находится в нанометровом диапазоне от 5 до 30 нм, в зависимости от авторов и типа волокна (Näslund et al., 1988; Fink et al., 1990; Eichhorn et al., 2001; Astley and Donald, 2003). . В продольном направлении модуль Юнга этих микрофибрилл составляет около 137 ГПа (Sakurada et al., 1962). Эти свойства обеспечивают их хорошие механические свойства растительным волокнам.В большинстве натуральных волокон микрофибриллы ориентируются под углом к ​​оси волокна, который называется углом микрофибрилл. Этот угол существенно влияет на механические свойства волокна. Чем он ниже, тем лучше свойства (Bourmaud et al., 2013). Кейв разработал методику его измерения с помощью дифракции рентгеновских лучей (Cave, 1997). Это варьируется от растения к растению. Ресурсы по целлюлозе можно найти в справочных материалах (Eichhorn et al., 2001; Heinze and Fischer, 2005).

Структурная организация

Растительные волокна имеют многомасштабную структуру и могут использоваться в различных масштабах для армирования композиционных материалов (рис. 2).Действительно, волокна могут быть кондиционированы как тканевая пряжа (Madsen and Lilholt, 2003), пучок волокон или даже отдельные волокна (Baley, 2002; Placet, 2009). Пучок волокон (рис. 2В) представляет собой совокупность нескольких элементарных волокон, связанных друг с другом стенкой размером десять микрометров, состоящей в основном из пектина и лигнина. Эта стенка называется средней пластиной (Morvan et al., 2003). Пряжа из растительных волокон состоит из большого количества относительно коротких растительных волокон, которые скручены под углом к ​​оси пряжи для обеспечения осевой прочности пряжи (Madsen et al., 2007). Единичные волокна имеют структуру многоклеточной стенки (рис. 2C). Сечение многоугольное, но обычно считается круглым для расчета механических свойств. В основном он представляет собой полый многогранник, разбитый на несколько стенок и слоев. Наружная стена называется основной стеной. Он имеет относительно небольшую толщину по сравнению с общей толщиной волокна. Эта стенка в основном состоит из пектина, низкокристаллической целлюлозы, гемицеллюлозы и восков в меньшем количестве (Горшкова и др., 2000; Zykwinska et al., 2008). Вторичная стена, составляющая около 90% общей площади, разделена на три слоя. Он в основном состоит из микрофибрилл целлюлозы, ориентированных параллельно друг другу и встроенных в аморфную матрицу, состоящую из гемицеллюлозы, пектина и лигнина. Эти три слоя отличаются друг от друга из-за их разной толщины и структурной организации (угол микрофибриллы, химический состав). Самый толстый слой — это слой S2. Он составляет 70–80% от толщины вторичной стенки.Таким образом, свойства волокна во многом определяются особенностями этого слоя.

В первом приближении единичные волокна можно рассматривать как композиционные материалы с аморфной матрицей из гемицеллюлозы, армированные микрофибриллами целлюлозы, которые ориентированы параллельно и образуют угол спирали с осью волокна. В слое S2 этот угол составляет около 10 ° (рис. 2D). В других слоях микрофибриллы ориентированы под разными углами, как показано на схематическом изображении Baley (2002).Полая часть называется просветом. Это придает волокнам трубчатую структуру.

Физико-механические свойства

Как упоминалось ранее, растительные волокна имеют свойства конкурировать со стекловолокном в качестве арматуры для композитных материалов. Из-за своей низкой плотности они обладают хорошими специфическими механическими свойствами, особенно в отношении жесткости. В таблице 1 представлены важные механические свойства обычно используемых волокон (Oksman et al., 2003; Satyanarayana and Wypych, 2007; Bodros and Baley, 2008; Ochi, 2008; Summerscales et al., 2010; Бурмо, 2011; Фарук и др., 2012).

Как видно из таблицы 1, свойства растительных волокон могут различаться для данного волокна. Фактически, основная проблема таких волокон — это высокая изменчивость их свойств. Таким образом, в литературе имеется большое количество данных, показывающих относительно широкое распространение. Во-первых, эту изменчивость можно объяснить различиями в химическом составе и структуре волокон (угол микроволокон, кристалличность, дефекты) из-за условий окружающей среды во время роста (Bourmaud et al., 2013). Во-вторых, это можно объяснить различными используемыми методами тестирования или различными условиями окружающей среды (относительная влажность, температура, скорость загрузки, количество протестированных образцов) (Placet et al., 2012a). Более того, как упоминалось ранее, растительные волокна можно исследовать в различных масштабах (пучки волокон или отдельные волокна). В литературе есть данные по механике как пучков волокон (Madsen et al., 2007; Charlet et al., 2011), так и элементарных волокон (Baley, 2002; Placet et al., 2012b). Когда тестирование выполняется в масштабе пучка, возникают эффекты проскальзывания волокон относительно друг друга в средней ламелле.Таким образом, как правило, пучки волокон обладают более низкими свойствами, чем элементарные волокна. Charlet et al. (2011) изучали механическое поведение средней ламели пучков льняных волокон. Авторы показали низкую прочность на сдвиг этой границы раздела, что может объяснить более слабые механические свойства пучка.

Как упоминалось в разделе «Структурная организация», растительное волокно представляет собой композит, состоящий из трех полимеров (целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина), в котором однонаправленные микрофибриллы целлюлозы составляют армирующие элементы в матричной смеси гемицеллюлозы и лигнина.Эта структура может быть построена как многослойная конструкция со слоями P, S1, S2 и S3 микрофибрилл целлюлозы, расположенными под разными углами к оси волокна (рис. 2C). Затем упругие свойства могут быть рассчитаны с использованием классической ламинированной теории (Gassan et al., 2001). Для прогнозирования гигроупругих свойств таких волокон также следует использовать модели переходных масштабов. Например, модели Мори и Танака следует разрабатывать, как описано в Fréour et al. (2006). Чтобы учесть дезориентацию армирования микрофибрилл, методы, представленные Lacoste et al.(2010, 2011) следует использовать. Механические свойства этих трех полимеров широко изучены в литературе. Например, Таширо и Кобаяши (1991) и Гиллис (1969) представили данные о целлюлозе. Более того, Казинс в 80-х годах помог создать ценную базу данных по свойствам лигнина и гемицеллюлозы (Казинс и др., 1975; Казинс, 1976, 1978). Из-за своей специфической структуры растительные волокна обладают анизотропным поведением. В продольном направлении они обладают хорошими механическими свойствами за счет микрофибрилл, тогда как в радиальном направлении механические свойства ниже и более изменчивы из-за свойств аморфной смеси.

Растительные волокна проявляют специфическое поведение при механических циклах. Бейли (2002) был первым, кто показал, что модуль Юнга льняных волокон увеличивается с увеличением числа циклов (рис. 3). Более того, после первого цикла появляется пластическая деформация. Для объяснения этих результатов автором была предложена гипотеза о новом расположении микрофибрилл в волокне с увеличением степени кристалличности. Затем, чем больше микрофибриллы выровнены с осью волокна, тем лучше будут механические свойства в этом направлении.

Рис. 3. Изменение модуля Юнга льняных волокон в зависимости от количества механических циклов (Baley, 2002) .

Аналогичный эффект был продемонстрирован Placet et al. (2012b) для гидратированных волокон конопли. Кристаллизация растительных волокон при испытании на растяжение была подчеркнута Astley и Donald (2003) с помощью дифракции рентгеновских лучей. Переориентация микрофибрилл во время испытания на растяжение также была подтверждена различными исследованиями (Keckes et al., 2003; Burgert, 2006; Placet et al., 2011).

На механические характеристики растительных волокон влияют различные параметры, в том числе: содержание целлюлозы, угол микроволокон, диаметр волокна, температура, наличие дефектов и содержание воды внутри волокон. Последний случай будет целью следующего раздела.

Поскольку целлюлоза является более жестким компонентом натуральных волокон, чем выше содержание целлюлозы, тем лучше будут механические свойства. Угол микрофибриллы также оказывает большое влияние на эластичные свойства растительных волокон.Фактически, чем слабее этот угол, тем лучше свойства, потому что растительные волокна ведут себя как композитный материал, который имеет лучшие механические свойства в направлении армирования. Что касается влияния диаметра, большинство исследований, проведенных на растительных волокнах при растяжении, показали, что как модуль Юнга, так и прочность на разрыв увеличиваются при уменьшении диаметра тестируемых волокон (Baley, 2002; Andersons et al., 2005; Charlet et al., 2010). ; Duval et al., 2011). Недавно Placet et al. (2012a) выяснили причины этой зависимости при изучении волокон конопли.Используя математическую модель и реконструировав трехмерное изображение волокон, они показали, что их модуль Юнга зависит в первую очередь от размера просвета, а во-вторых, от диаметра внешнего слоя волокна. Температура также существенно влияет на механические свойства таких волокон. Это может привести к появлению дефектов, что приведет к снижению общих механических свойств волокон (Gassan et al., 2001; Stamboulis et al., 2001). Возникновение дефектов в таких материалах также является источником изменчивости механических свойств растительных волокон.Эти дефекты могут появляться на различных этапах извлечения и обработки волокон, особенно на этапе вымачивания (Bourmaud, 2011). Влияние всех этих параметров было подробно изучено Мукерджи и Сатьянараяна (1986).

Научные препятствия на пути их эффективного использования в качестве арматуры в композитных материалах (Темы исследований по натуральным волокнам)

Таблица 2 суммирует преимущества и недостатки этих волокон. Фактически, в настоящее время существуют некоторые проблемы, которые не позволяют их широко использовать в композитных материалах.Эти различные точки представляют собой интересные исследовательские работы.

Таблица 2. Преимущества и недостатки растительных волокон .

Одним из основных недостатков, связанных с использованием натуральных волокон в качестве армирующих материалов в композитах, является плохая адгезия между волокном и матрицей. В композитах матрица действует как связующее для передачи жесткости волокон в материале. Если его сцепление с волокнами слабое, композит не будет иметь желаемых свойств. Кроме того, он будет уязвим для среды, в которой он будет использоваться, и его срок службы должен быть сокращен.Проводится множество исследований по улучшению сцепления волокон с полимерной матрицей за счет модификации поверхности волокна. Авторы предлагают два подхода: физическая обработка (плазма, обработка коронным разрядом…) или химическая модификация (малеиновый ангидрид, органосиланы, изоцианаты, гидроксид натрия, перманганат и пероксид…) (Gauthier et al., 1998; Hill et al., 1998; Gassan, Bledzki, 1999; Tripathy et al., 1999; Mishra et al., 2000; Mohanty et al., 2000; Bessadok et al., 2007; Islam et al., 2010; Аликс и др., 2011, 2012). К сожалению, методы лечения, предлагаемые в литературе, не всегда позволяют сохранить целостность волокон, а также их естественный характер.

Еще одним недостатком таких волокон является изменчивость их свойств в зависимости от партии, сорта и даже местоположения волокна на заводе. Например, сравнение механических свойств льняных волокон, расположенных в разных местах стебля (Charlet et al., 2007), показало, что льняные волокна, расположенные в центре, обладают лучшими механическими свойствами, чем другие.

Низкая термостойкость этих волокон является еще одним недостатком. Таким образом, рабочая температура композита, в который они установлены, не должна превышать 200 ° C. При превышении этой температуры целостность волокна не гарантируется. Использование натуральных волокон подразумевает ограничение на выбор матрицы.

Устойчивость таких волокон к грибку также может вызвать некоторые проблемы (условия хранения, технологические условия, использование во влажных условиях).

Наконец, гидрофильная природа волокон представляет собой серьезную проблему при их использовании в качестве арматуры в полимерах.Фактически, было показано, что поглощение воды растительными волокнами приводит к снижению характеристик композитов, в которых они играют роль армирования (Rangaraj and Smith, 2000). Чтобы понять механизмы поглощения в таких волокнах, необходимо провести исследования. Следующий раздел представляет собой обзор литературы об их гидрофильном поведении, а также о влиянии воды на их свойства.

Гидрофильные свойства натуральных волокон

При их использовании в качестве армирования необходимо тщательно учитывать гидрофильную природу растительных волокон по нескольким причинам.Во-первых, в течение жизненного цикла материала водопоглощение может вызвать изменение объема волокон внутри композита, что приведет к развитию внутренних напряжений. С другой стороны, во время процесса полимеризации матрицы при температуре выше 100 ° C может происходить испарение воды, захваченной внутри волокон, что приводит к их усадке. Эти набухание и усадка волокон, окруженных матрицей, создают внутренние напряжения на границе раздела волокно / матрица и могут в конечном итоге привести к повреждению последней и к значительному ухудшению исходных свойств композита.Работы Рангараджа и Смита (2000); Dhakal et al. (2007); Le Duigou et al. (2009); Hu et al. (2010); Assarar et al. (2011) изучают водопоглощение композитов, армированных биоволокнами. Например, в своей работе по водопоглощению композитного материала из льняного волокна (Assarar et al., 2011) было показано увеличение количества поглощенной воды по сравнению с материалом, состоящим из той же матрицы, армированной стекловолокном. Le Duigou et al. (2009) изучали поведение композита PLLA / лен при погружении в морскую воду.Кривые увеличения веса показали влияние целлюлозных волокон. Содержание насыщенной влаги в образцах составляло около 5,6%. Как следствие, добавление льняных волокон привело к увеличению веса в 17 раз по сравнению с неармированным PLLA. Кажущийся коэффициент диффузии также был значительно выше. Аналогичные результаты были получены Ли и Ван (2006); Chow et al. (2007); Аликс и др. (2011). Во-вторых, Le Duigou et al. (2009) показали потерю механических свойств композита и необратимое повреждение границы раздела волокно / матрица во время влажного старения.Как упоминалось ранее, эта граница раздела является критической областью с точки зрения поглощения влаги. Вода, диффундирующая в композитный материал, создает водородные связи с волокнами, что может привести к уменьшению взаимодействия между волокнами и матрицей. Dhakal et al. (2007) показали увеличение влагопоглощения с увеличением объемной доли волокна для композитного полиэфира / конопли, погруженного в воду при 25 ° C. Связь между объемной долей клетчатки и содержанием воды также была ясно показана Джорджем и др.(1998). В своей работе Dhakal et al. (2007) показали потерю механических свойств при изгибе из-за количества поглощенной воды. По их словам, поглощение влаги приводит к разбуханию волокна, что приводит к возникновению микротрещин в матрице. Затем, когда композит трескается и повреждается, активизируются капиллярность и перенос через микротрещины. Механизм капиллярности может включать поток молекул воды вдоль границ раздела волокно / матрица, а также процесс диффузии через объемную матрицу.Это может привести к нарушению сцепления волокна и матрицы, как показано на рисунке 4. В конечном итоге эти микротрещины создают напряжения набухания, ведущие к разрушению композита (Bismarck et al., 2002). Эффект разрыхления и микротрещины наблюдались также в случае других композитов на биологической основе (Chow et al., 2007; Hu et al., 2010). Что касается эволюции стресса при разрушении биокомпозитов, в литературе есть некоторые противоречия. С одной стороны, Dhakal et al. (2007) показывают, что растягивающее напряжение ненасыщенных полиэфирных композитов, армированных пеньковым волокном, увеличивается примерно на 22% после погружения в воду.С другой стороны, Assarar et al. (2011) показывают небольшое снижение растягивающего напряжения композитов лен / эпоксидная смола после погружения (около 5%). Такая тенденция не полностью согласуется с работами (Le Duigou et al., 2009), в которых показано значительное снижение напряжения при разрыве (50%), когда композиты лен / PLLA погружались в морскую воду.

Рис. 4. (A) Растрескивание матрицы, (B) Трещина, протекающая вдоль границы раздела, (C) Отслоение волокна / матрицы из-за атаки со стороны молекул воды (Dhakal et al., 2007).

Наконец, эти исследования выделяют следующие основные моменты:

— Значительное влияние гидрофильности целлюлозных волокон на максимальную влагопоглощающую способность композитного материала, который они армируют.

— Раннее повреждение таких композитов из-за эффекта набухания и усадки волокон.

Таким образом, для изучения долговечности таких композитных материалов важно понять взаимодействие с водой, происходящее только в растительных волокнах.В следующих разделах будет изучена связь между микроструктурой волокон и их гидрофильным поведением, а влияние воды на их свойства будет исследовано с помощью обзора литературы.

Связь между микроструктурой и гидрофильным поведением

Гидрофильное поведение растительных волокон в основном обусловлено двумя факторами: их составом и их специфической структурой. Обычно одним из наиболее важных факторов, контролирующих явление диффузии воды в полимерных материалах, является молекулярное взаимодействие, происходящее между диффундирующим соединением и субстратом.Явление диффузии зависит от способности молекулярных центров полимера устанавливать водородные связи с молекулами воды. В растительных волокнах компонентами, которые имеют полярные группы и, следовательно, отвечают за поглощение влаги, являются целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин и лигнин (Berthold et al., 1998; Célino et al., 2014a).

Некоторые авторы изучали водопоглощение целлюлозы (Magne et al., 1947; Nelson, 1977). Они показали, что вода, абсорбированная целлюлозой, имеет очень отличные от свободной воды свойства.В своих работах Накамура и др. (1981) показали значительное уменьшение доли связанной воды в целлюлозе по мере увеличения степени кристалличности целлюлозы с помощью метода дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Они также показали, что молекулы воды связываются с 3 гидроксилом гликозидных единиц аморфной фазы, в то время как поглощение гидроксильных центров в кристаллической фазе непредсказуемо. На основании этих данных можно сделать вывод, что диффузия влаги в целлюлозе происходит в основном в аморфной фазе.Таким образом, большинство моделей, используемых в литературе для описания гигроэластичного поведения растительных волокон, считают микрофибриллы целлюлозы на 100% кристаллическими и, следовательно, нечувствительными к поглощению влаги (Neagu and Gamstedt, 2007; Marklund and Varna, 2009).

Согласно Дэвису и Брюсу (1998), гемицеллюлозы, составляющие основную часть аморфной фазы в растительных волокнах, играют важную роль в хранении влаги. Эта гипотеза подтверждается результатами Pejic et al.(2008), которые наблюдали значительное уменьшение прироста насыщенной массы волокон конопли после удаления гемицеллюлозы и лигнина. Кроме того, Казинс (1976, 1978) показал, что их механические свойства значительно ухудшаются с поглощением влаги.

Пектин, расположенный в средней ламелле и слое S1, состоит из высокополярных карбоксильных функций. Эти группы обладают способностью создавать водородные связи с полярными растворителями, такими как вода. В зависимости от скорости вымачивания волокон их содержание варьируется (Martin et al., 2013). Таким образом, когда пучки волокон подвергаются воздействию влажной среды, поглощение влаги более важно, чем в случае одного волокна, поскольку средняя пластинка, состоящая в основном из пектина, является предпочтительной областью для поглощения воды.

Еще одним фактором, определяющим высокий уровень влагопоглощения этих волокон, является их особая структура. Эти волокна пористые и имеют высокую поверхность обмена. Таким образом, когда волокно находится во влажной среде, вода может накапливаться внутри свободного объема конструкции.В настоящее время содержание пористости в растительных волокнах неизвестно.

Итак, на диффузию воды влияет структура волокна в различных масштабах. В единичном масштабе волокна волокно демонстрирует сложную многоклеточную структуру стенки. В первом приближении можно предположить, что эта структура ведет себя аналогично более толстому слою S2, который обычно составляет более 80% от общего диаметра (Горшкова и др., 2000). Фактически предполагается, что этот слой представляет собой композиционный материал с аморфной фазой (матрицей), армированной жесткой кристаллической фазой (микрофибриллами целлюлозы) (Hearle, 1963).В этом масштабе диффузия воды будет происходить в аморфной области. Кроме того, эти области в основном состоят из гидрофильных полимеров (гемицеллюлозы и лигнина). В масштабе пучка диффузия осуществляется через интерфейс между волокнами. Этот интерфейс называется средней пластиной. По данным Morvan et al. (2003) средняя пластинка в основном состоит из пектина, карбоксильные функции которого облегчают абсорбцию воды за счет водородных связей. Последний структурный фактор, влияющий на диффузию, — это общая пористая структура натуральных волокон.Вода может скапливаться внутри пор.

Сорбционные механизмы

Точные механизмы, регулирующие перенос воды в этих волокнах, все еще не определены. Поглощение влаги в этих материалах на биологической основе может быть связано как с явлениями диффузии, так и с эффектами капиллярности.

По данным Bessadok et al. (2007), при высокой относительной влажности, когда концентрация воды превышает определенный порог, происходит релаксация существующих пустот в структуре, что приводит к значительному набуханию материала.На самом деле кажется, что вода проникает в волокна и разрывает вторичные связи между макромолекулами целлюлозы. Затем молекулы воды могли связываться с сетью посредством водородных связей, что приводило к набуханию материала (Pejic et al., 2008). Хатакеяма и Хатакеяма (1998) изучали взаимодействие воды с гидрофильными полимерами. Они показали, что вода более или менее связана с сеткой материала, подчеркнув наличие связанной и свободной воды в таких структурах.Количество связанной воды зависит от химической структуры материала. Эта вода связана с сеткой водородными связями, разрывая существующие связи между гидроксильными группами полимерной цепи.

К методам количественной оценки и визуализации связанной и свободной воды относятся: ДСК, ядерный магнитный резонанс (ЯМР), спектроскопия комбинационного рассеяния и инфракрасная спектроскопия (Hatakeyama et al., 2012). С помощью ЯМР можно охарактеризовать различные типы воды, молекулярное движение связанной воды и взаимодействие воды с конкретной полимерной цепью материала, в который они вставлены (Popineau et al., 2005). Используя DSC, Nakamura et al. (1981) визуализировали и количественно оценили эти два типа воды в образцах целлюлозы. Согласно их работам, на самом деле существует три типа воды, которые называются следующим образом: «замерзающая вода», «замерзающая связанная вода» и «незамерзающая вода». Первый термин относится к свободной воде, а два других, соответственно, к воде. слабо и сильно привязан к сети. Количество «незамерзающей воды» напрямую связано с молекулярной структурой материала. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) также оказалась хорошо адаптированной для изучения явления сорбции воды, поскольку она позволяет охарактеризовать молекулярные взаимодействия с участием потенциальных центров сорбции воды.В литературе FTIR-спектроскопия широко используется для изучения переноса воды в полимерах и, в частности, для изучения воды, сорбированной эпоксидными смолами (Fieldson and Barbari, 1993; Cotugno et al., 2001; Feng et al., 2004). Недавно Célino et al. (2014a) изучали сорбцию воды на трех натуральных волокнах (льняном, конопляном и сизальском) с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье. Спектральная информация позволила провести качественный и количественный анализ механизмов влагопоглощения. Были определены основные химические функции, участвующие в явлении сорбции воды (рис. 5), а абсолютное содержание воды в волокнах было определено с использованием метода регрессии частичных наименьших квадратов (PLS-R).Кроме того, с помощью этого метода была построена кинетика диффузии. Более подробный анализ (например, путем деконволюции валентной полосы ОН) может привести к количественному определению пропорций свободной и связанной воды, как описано в различных предыдущих работах по смесям полимер-вода (Cotugno et al., 2005; Mensitieri et al. ., 2006).

Рис. 5. Полосы инфракрасного спектра, подверженные влиянию увеличения относительной влажности для сизалевого волокна . p — значения баллов (используется с порогом 0.05), что указывает на значительное влияние поглощения воды на полосы FTIR, были отмечены красными точками (Célino et al., 2013, 2014a, b).

Что касается кинетики диффузии, большинство авторов исторически использовали классическую модель Фика для представления диффузионного поведения таких волокон, подвергнутых гидротермальному старению (Gouanvé et al., 2007; Bessadok et al., 2009). Недавно другие авторы предложили использовать модель параллельной экспоненциальной кинетики (PEK) для анализа кривых поглощения и десорбции различных целлюлозных волокон (Hill, Xie, 2011; Xie et al., 2011). Они полагают, что процесс диффузии ограничен набуханием материала, а не явлением диффузии. Эта модель, представленная двойной экспонентой, делит кинетику диффузии на две кинетики первого порядка: медленную кинетику и быструю кинетику. Физический смысл этой модели обсуждался Хиллом и Се (2011). В своей работе параметры ПЭК для сорбции оценивались авторами с точки зрения двух последовательно расположенных элементов Кельвина – Фойгта. Затем, постоянная силы в пружине каждого элемента Кельвина – Фойгта была определена как равновесное содержание влаги для каждого процесса, тогда как вязкость демпфера представлена ​​постоянной времени для каждой кинетики.Действительно, адсорбированные молекулы водяного пара оказывают давление внутри стенки ячейки, что приводит к изменению размеров, что эквивалентно растяжению пружины в модели Кельвина – Фойгта. Таким образом, модуль упругости определяет содержание воды в системе в бесконечное время (MC1, MC2). Более того, скорость, с которой молекулы воды адсорбируются или десорбируются системой, является функцией вязкости дроссельной заслонки в модели. Чем быстрее матрица способна деформироваться, тем выше скорость проникновения или выхода воды в стенку клетки или из нее.

Совсем недавно Célino et al. (2013, 2014a, b) предложили использовать теорию Ленгмюра для объяснения кинетики диффузии нескольких волокон в иммерсии. В этой модели, разработанной Картером и Киблером (1978) 35 лет назад, поглощение влаги можно объяснить количественно, если предположить, что поглощенная влага состоит как из подвижных, так и из связанных фаз. Молекулы подвижной фазы диффундируют с коэффициентом диффузии D γ , не зависящим от концентрации и напряжения, и поглощаются (связываются) с вероятностью в единицу времени γ на определенных участках (например: пустоты в полимере, водородные связи и гетерогенные морфологии).Молекулы испускаются из связанной фазы, становясь подвижными с вероятностью в единицу времени β. Эта модель хорошо адаптирована к структуре и составу растительных волокон, поскольку учитывает свободную и связанную воду.

Что касается изотерм сорбции, содержание воды напрямую связано с относительной влажностью, следуя сигмоидальной зависимости, как описано Alix et al. (2009); Gouanvé et al. (2007). Такого рода изотермы сорбции хорошо согласуются с моделью Парка (Park, 1986).Эта модель предполагает ассоциацию трех механизмов, описывающих три части кривой (рис. 6). Она часто используется для объяснения изотерм сорбции гидрофильных и пористых сред, таких как целлюлозные волокна (Bessadok et al., 2009). Первая часть кривой могла быть связана с модой Ленгмюра (относительная влажность <10%). При такой относительной влажности вода сорбируется на определенных участках за счет водородных связей. Как обсуждалось ранее, специфическими сайтами могут быть гидроксильные функции аморфной целлюлозы и гемицеллюлозы или карбоксильные функции пектина (Célino et al., 2014а). Когда относительная влажность увеличивается, происходит насыщение этих специфических участков сорбции. Затем концентрация воды линейно увеличивается с относительной влажностью, как описывает закон Генри (до тех пор, пока RH = 65%). Такое поведение можно объяснить пористой структурой волокон, в которой вода может свободно диффундировать. Третья часть хорошо описывается степенной функцией, которая представляет собой явление агрегации молекул воды. Действительно, при высокой относительной влажности концентрация воды слишком важна, и молекулы воды соединяются вместе, образуя кластеры.Более того, было показано, что волокна, погруженные в дистиллированную воду при комнатной температуре, могут поглощать 100-200% воды по весу в зависимости от типа волокна (Symington et al., 2009; Célino et al., 2013), тогда как в 80% При относительной влажности содержание воды достигает примерно 10–15% (Watt, Kabir, 1975; Xie et al., 2011; Célino et al., 2013). Другие механизмы сорбции могут объяснить такой разрыв между условиями погружения и влажности пара.

Рис. 6. Равновесная изотерма сорбции водяного пара для модифицированных волокон агавы при 25 ° C [на основе Bessadok et al.(2009)] .

Влияние воды на свойства натуральных волокон

Поглощение влаги этими гидрофильными волокнами приводит к изменению их физических и химических свойств. Действительно, взаимодействие воды с гидрофильными материалами может вызывать множество явлений, таких как изменение размеров, модификация механических и химических свойств и т. Д.… Вода может оказывать пластифицирующее действие на структуру или, наоборот, образовывать устойчивые водородные связи, ведущие к с антипластифицирующим эффектом (Hatakeyama and Hatakeyama, 1998).

Размерные изменения

Для синтетических композитов взаимосвязь между количеством поглощенной воды и изменением размеров хорошо задокументирована (Weitsman, 2000). В случае биокомпозитов волокна считаются анизотропными и гидрофильными, что требует изменения моделей, традиционно используемых для трансверсально изотропных и гидрофобных волокон. Таким образом, количественная информация о коэффициенте гидрорасширения этих волокон будет важным фактором для разработки новых моделей, адаптированных к этим биоматериалам.Опубликован ряд работ по набуханию биокомпозитов (Madsen et al., 2012; Masoodi, Pillai, 2012). Например, исследование, основанное на измерении деформации композитов, армированных волокнами конопли, показало, что коэффициент гидрорасширения увеличивается с увеличением содержания волокна в материале (Madsen et al., 2012). Эти результаты также наблюдались Масуди и Пиллаи (2012) на джутовом / эпоксидном биокомпозите, показав, что натуральные волокна оказывают сильное влияние на изменение размеров композитов, в которые они входят.В масштабе волокна было проведено мало исследований для измерения этого коэффициента, несмотря на то, что наблюдается набухание. Действительно, растительные волокна имеют нестабильное размерное поведение. Под воздействием влажной среды они разбухают, в результате чего в конструкции возникают внутренние напряжения. Например, при сушке натуральные волокна теряют воду, поэтому можно наблюдать усадку в их поперечном направлении. Кроме того, изменение размеров натуральных волокон зависит от их состава. Ли и др.(2010) исследовали гигроскопическую деформацию микрофибрилл целлюлозы с помощью АСМ (атомно-силовая микроскопия). Они показали, что характерные времена поглощения воды и изменения размеров образца не находятся в одном масштабе. Действительно, после явления сорбции наблюдается время задержки набухания или усадки фибрилл целлюлозы. Гигроскопические деформации могут быть обратимыми — в этом случае они предсказываются коэффициентом гидрорасширения — или необратимыми из-за структурных дефектов.

Используя гигроупругую модель, примененную к элементарному волокну, рассматриваемому как многослойный полый цилиндр, (Neagu and Gamstedt, 2007) выделил параметры, влияющие на коэффициент гидрорасширения древесных волокон.Они обнаружили, что наиболее важным параметром является угол микроволоконности слоя S2.

Влияние на механические свойства

Что касается влияния воды на механические свойства, несколько авторов показали взаимосвязь между влажностью и механическими свойствами растительных волокон. Хотя это влияние было ясно продемонстрировано, различные результаты литературы не совсем согласуются (Таблица 3). Действительно, Дэвис и Брюс (1998) экспериментально наблюдали тенденцию к уменьшению модуля Юнга с увеличением относительной влажности для льняных и крапивных волокон (уменьшение модуля Юнга льняных волокон примерно на 23% при изменении относительной влажности от 30 до 80%). ).Эта тенденция также подчеркивается Symington et al. (2009) для льна и Ho and Ngo (2005) для волокон конопли и кокосового волокна. Однако другие исследования показывают увеличение модуля Юнга волокон при относительной влажности до определенного порога поглощения воды (Symington et al., 2009; Placet et al., 2012b). В частности, Placet et al. (2012b) показывают, что модуль молодости волокон конопли увеличивается примерно на 20% в диапазоне относительной влажности 25–80%. Это увеличение жесткости можно объяснить перестройкой микрофибрилл и окружающих молекул, действующих как матрица (Placet et al., 2012б). Эта перестройка могла быть активирована набуханием волокон. При превышении определенного порогового значения влажности снижение модуля Юнга можно объяснить пластифицированием волокна. Фактически, образование водородных связей, заменяющих связи в макромолекулярной сети гемицеллюлозы, может сделать материал более гибким и податливым. Эстлей и Дональд (2001) изучали эту возможную перестройку микрофибрилл во время гидратации льняных волокон с помощью дифракции рентгеновских лучей. Они подчеркнули структурную эволюцию волокон во время обезвоживания.Таким образом, ими была предложена модель, учитывающая реорганизацию микрофибрилл при десорбции молекул воды (угол микрофибрилл варьируется от 15 ° до 11 ° для сухого образца).

Таблица 3. Обзор литературы о влиянии поглощения влаги на механические свойства растительных волокон .

Что касается влияния воды на максимальное растягивающее напряжение, разные литературные результаты согласуются. Часто наблюдается увеличение напряжения при разрушении из-за относительной влажности до порогового значения RH = 50-60% (Placet et al., 2012b) или RH = 70% (Van Voorn et al., 2001). Выше этой относительной влажности прочность на разрыв снижается. Поглощение воды внутри волокна может привести к разрыву водородных связей между матрицей аморфной фазы и кристаллической частью волокна. Это снизит предел прочности на разрыв. Обзор литературы показывает увеличение удлинения волокна с увеличением содержания воды. Вода выступает пластификатором и смягчителем структуры.

Еще одно явление, выделенное Маннаном и Роббани (1996), а позднее — Пласетом и др.(2012b) — вращение волокон в присутствии влаги. Для статической нагрузки авторы показали, что угол поворота увеличивается с увеличением относительной влажности. В той же работе Placet et al. (2012b) наблюдали заметное увеличение жесткости волокна во время испытаний на растяжение за счет циклов относительной влажности от RH = 50% до RH = 80%. Модуль упругости увеличивается на 250% от исходного значения.

Разнообразие этих результатов в литературе еще раз связано с условиями испытаний и факторами изменчивости этих волокон (условия роста, условия экстракции, условия хранения…)

Изменения конструкции

Конструктивные изменения отмечены несколькими работами.Например, в своей исследовательской статье Накамура и др. (1983) предполагают, что аморфная фаза кристаллической целлюлозы может стать кристаллической в ​​присутствии связанной воды. Дальнейшие испытания методом XRD показывают, что поглощение влаги целлюлозой I приводит к увеличению степени кристалличности. В связи с этим увеличением кристалличности авторы показали увеличение прочности на разрыв гидратированной целлюлозы I. Эволюция кристаллической структуры волокон во время сушки также исследовалась Célino et al.(2014b) путем расчета индекса общей кристалличности или TCI, описанного Нельсоном и О’Коннором в 60-е годы (Nelson and O’Connor, 1964). Этот метод подтверждает наличие в инфракрасном спектре целлюлозы как кристаллических, так и аморфных характеристических полос. Затем можно оценить долю кристаллической целлюлозы в образце, определив соотношение интенсивностей этих полос. Результаты показали снижение степени кристалличности с уменьшением содержания воды внутри волокон, что свидетельствует о действии воды на макромолекулярную сеть целлюлозы.Когда вода удаляется из образца, водородные связи, образованные между водой и гидрофильными участками волокон, разрываются, что приводит к релаксации макромолекулярной сети и снижению степени кристалличности. Недавно эта гипотеза была подтверждена рентгенографическим исследованием древесных волокон, подвергнутых гигроскопическим циклам (Toba et al., 2013).

Сводка

Композиты, армированные натуральными волокнами, получили значительное развитие за последние годы благодаря их способности к биологическому разложению, низкой стоимости, низкой относительной плотности, высоким удельным механическим свойствам и возобновляемой природе.Предопределено, что эти композиты найдут все больше и больше применений в ближайшем будущем, поскольку проводится множество исследований, направленных на понимание и улучшение их свойств. Понимание гигроскопичности этих материалов является ключевым вопросом для их использования в различных погодных условиях. В этой статье рассмотрены, проанализированы и освещены многие исследования, касающиеся связи между микроструктурой и гидрофильным поведением растительных волокон, влияния влаги на их свойства, а также конечных свойств композитов, которые они усиливают.Было обнаружено, что сорбция воды волокнами и их композитами существенно влияет на их размерные и структурные свойства. Воду, сорбированную такими волокнами, можно разделить на два типа популяций: свободную и связанную воду. Свободная вода задерживается внутри пористой структуры растительных волокон, тогда как связанная вода может связываться с определенными полярными участками. Эти места можно было бы хорошо идентифицировать с помощью спектроскопических методов.

Требуются дальнейшие исследования для разработки химических или физических средств обработки, которые могли бы снизить их водопоглощение.Кроме того, необходимо провести исследования, чтобы учесть набухание волокон внутри композита и оценить внутренние напряжения. В дополнение к этой модели связанной диффузии можно использовать для учета эффектов, вызванных механическими состояниями на диффузию влаги. Затем предстоящие исследования могут быть сосредоточены на использовании более продвинутых мультифизических теоретических подходов, посвященных моделированию поглощения влаги, происходящего, в то время как гетерогенное локальное набухание, испытываемое армированным полимером, учитывается Youssef et al.(2009, 2011); Sar et al. (2012, 2013).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Аликс, С., Лебрен, Л., Марэ, С., Филипп, Э., Бурмо, А., Бейли, К. и др. (2012). Обработка пектиназой технических волокон льна: влияние на сорбцию воды и механические свойства. Carbohydr. Полим . 87, 177–185. DOI: 10.1016 / j.carbpol.2011.07.035

CrossRef Полный текст

Аликс, С., Лебрен, Л., Морван, К., и Марэ, С. (2011). Изучение поведения воды в химически обработанных композитах на основе льняного волокна: подход к границе раздела с водой. Compos. Sci. Технол . 71, 893–899. DOI: 10.1016 / j.compscitech.2011.02.004

CrossRef Полный текст

Аликс, С., Филипп, Э., Бессадок, А., Лебрен, Л., Морван, К., и Марэ, С. (2009). Влияние химических обработок на водопоглощение и механические свойства льняных волокон. Биоресурсы. Технол . 100, 4742–4749. DOI: 10.1016 / j.biortech.2009.04.067

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Андерсонс, Дж., Спарнинс, Э., Иоффе, Р., и Вальстрём, Л. (2005). Распределение прочности элементарных волокон льна. Compos. Sci. Технол . 65, 693–702. DOI: 10.1016 / j.compscitech.2004.10.001

CrossRef Полный текст

Ариб, Р.М. Н., Сапуан, С. М., Хамдан, М. А. М. М., Паридах, М. Т., и Заман, Х. М. Д. К. (2004). Обзор литературы по полимерным композитам, армированным ананасовым волокном. Polym. Compos . 12, 341–348. Доступно в Интернете по адресу: http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=15856002

Ассарар, М., Скида, Д., Эль Махи, А., Поилан, К., и Аяд, Р. (2011). Влияние старения в воде на механические свойства и случаи повреждения двух армированных композиционных материалов: льноволокно и стекловолокно. Mater. Des . 32, 788–795. DOI: 10.1016 / j.matdes.2010.07.024

CrossRef Полный текст

Эстли, О. М., и Дональд, А. М. (2001). Исследование влияния гидратации на микроструктуру льняных волокон методом малоуглового рентгеновского рассеяния. Биомакромолекулы 2, 672–680. DOI: 10.1021 / bm005643l

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Эстли, О. М., и Дональд, А. М. (2003). Деформация растяжения льняных волокон, исследованная методом рассеяния рентгеновских лучей. J. Mater. Sci . 38, 165–171. DOI: 10.1023 / A: 1021186421194

CrossRef Полный текст

Бейли, К. (2002). Анализ поведения льняных волокон при растяжении и анализ увеличения жесткости при растяжении. Compos. Часть А Прил. Sci. Мануфактура . 33, 939–948. DOI: 10.1016 / S1359-835X (02) 00040-4

CrossRef Полный текст

Бертольд, Дж., Олссон, Р. Дж. О. и Сальмен, Л. (1998). Сорбция воды гидроксильными и карбоксильными группами в карбоксиметилцеллюлозе (КМЦ) изучена с помощью NIR-спектроскопии. Целлюлоза 5, 280–298. DOI: 10.1023 / A: 1009298

4

CrossRef Полный текст

Бессадок А., Ланжевен Д., Гуанве Ф., Чаппи К., Рудесли С. и Марэ С. (2009). Исследование сорбции воды на модифицированных волокнах агавы. Carbohydr. Полим . 76, 74–85. DOI: 10.1016 / j.carbpol.2008.09.033

CrossRef Полный текст

Бессадок А., Марэ С., Гуанве Ф., Колассе Л., Циммерлин И., Рудесли С. и др. (2007). Влияние химической обработки волокон Alfa (Stipatenacissima) на водосорбционные свойства. Compos. Sci. Технол . 67, 685–697. DOI: 10.1016 / j.compscitech.2006.04.013

CrossRef Полный текст

Бисмарк А., Аскаргорта И. А., Спрингер Дж., Лампке Т., Вилаж Б., Стамбулис А. и др. (2002). Характеристика поверхности льняных, конопляных и целлюлозных волокон; свойства поверхности и поведение поглощения воды. Polym. Compos . 23, 872–894. DOI: 10.1002 / pc.10485

CrossRef Полный текст

Bledzki, A. K., and Gassan, J. (1999).Композиты, армированные волокнами на основе целлюлозы. Prog. Polym. Sci . 24, 221–274. DOI: 10.1016 / S0079-6700 (98) 00018-5

CrossRef Полный текст

Blicblau, A. S., Coutts, R. S. P., and Sims, A. (1997). Новые композиты с использованием сырой шерсти и полиэфирной смолы. J. Mater. Sci. Lett . 16, 1417–1419. DOI: 10.1023 / A: 1018517512425

CrossRef Полный текст

Бодрос Э. и Бейли К. (2008). Изучение свойств растяжения волокон крапивы двудомной (Urtica dioica). Mater. Lett . 62, 2143–2145. DOI: 10.1016 / j.matlet.2007.11.034

CrossRef Полный текст

Бурмо, А. (2011). Contribution à l’étude multi-échelle de fiber végétales et de biocomposites . Лорьян: доктор философии. Université de Bretagne Sud.

Бурмо, А., Морван, К., Буали, Б., Пласет, В., Перре, П., и Бейли, К. (2013). Взаимосвязь между микроволоконным углом, механическими свойствами и биохимическим составом льняных волокон. Ind.Кропс Прод . 44, 343–351. DOI: 10.1016 / j.indcrop.2012.11.031

CrossRef Полный текст

Картер, Х. Г., и Киблер, К. Г. (1978). Модель типа Ленгмюра аномальной диффузии влаги в композитных смолах. J. Compos. Mater . 12, 118–131. DOI: 10.1177 / 002199837801200201

CrossRef Полный текст

Кейв, И. Д. (1997). Теория рентгеновского измерения угла микрофибрилл в древесине, Часть 2. Дифракционная диаграмма. Wood Sci. Технол .31, 225–234. DOI: 10.1007 / BF00702610

CrossRef Полный текст

Célino, A., Fréour, S., Jacquemin, F., and Casari, P. (2013). Описание и моделирование диффузии влаги натуральных волокон. J. Appl. Polym. Sci . 130, 297–306. DOI: 10.1002 / app.39148

CrossRef Полный текст

Célino, A., Gonçalves, O., Jacquemin, F., and Fréour, S. (2014a). Качественная и количественная оценка сорбции воды в натуральных волокнах с использованием ATR-FTIR спектроскопии. Углеводный Полим . 101, 163–170. DOI: 10.1016 / j.carbpol.2013.09.023

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Célino, A., Gonçalves, O., Jacquemin, F., and Fréour, S. (2014b). Использование инфраструктуры спектрометрии для быстрого количественного определения влажности в вегетативных волокнах. Revue des Composites et des Matériaux Avancés . 24, № 1, 81–96.

Чампнесс П. Э., Клифф Г. и Лоример Г. В. (1976).Идентификация асбеста. J. Microscopy 118, 231–249. DOI: 10.1111 / j.1365-2818.1976.tb01096.x

CrossRef Полный текст

Чанд Н., Тивари Р. К. и Рохатги П. К. (1988). Ресурсные структурные свойства натуральных целлюлозных волокон — аннотированная библиография. J. Mater. Sci . 23, 381–387. DOI: 10.1007 / BF01174659

CrossRef Полный текст

Шарле К., Бейли К., Морван К., Джерно Дж. П., Гомина М. и Бреар Дж. (2007).Характеристики льняных волокон Hermès в зависимости от их расположения в стебле и свойств полученных однонаправленных композитов. Compos. Часть А Прил. Sci. Мануфактура . 38, 1912–1921. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2007.03.006

CrossRef Полный текст

Шарле К., Джернот Дж. П., Бреард Дж. И Гомина М. (2010). Рассеяние морфологических и механических свойств льняных волокон. Ind. Crops Prod . 32, 220–224. DOI: 10.1016 / j.indcrop.2010.04.015

CrossRef Полный текст

Чоу, К.П.Л., Син, X.С., и Ли, Р.К.Й. (2007). Исследования влагопоглощения полипропиленовых композитов, армированных сизалевыми волокнами. Compos. Sci. Технол . 67, 306–313. DOI: 10.1016 / j.compscitech.2006.08.005

CrossRef Полный текст

Coroller, G., Lefeuvre, A., Le Duigou, A., Bourmaud, A., Ausias, G., Gaudry, T., et al. (2013). Влияние индивидуализации льняных волокон на разрушение при растяжении однонаправленного композита лен / эпоксидная смола. Compos. Часть А Прил. Sci. Мануфактура .51, 62–70. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2013.03.018

CrossRef Полный текст

Котуньо, С., Ларобина, Д., Менситьери, Г., Мусто, П., и Рагоста, Г. (2001). Новый спектроскопический подход к исследованию процессов переноса в полимерах: на примере водной эпоксидной системы. Полимер 42, 6431–6438. DOI: 10.1016 / S0032-3861 (01) 00096-9

CrossRef Полный текст

Cotugno, S., Mensitieri, G., Musto, P., and Sanguigno, L. (2005). Молекулярные взаимодействия и транспортные свойства плотно сшитых сетей: исследование методом FTIR-спектроскопии с временным разрешением систем эпоксид / h3O. Макромолекулы 38, 801–811. DOI: 10.1021 / ma040008j

CrossRef Полный текст

Казинс, У. Дж. (1976). Модуль упругости лигнина в зависимости от содержания влаги. Wood Sci. Технол . 10, 9–17. DOI: 10.1007 / BF00376380

CrossRef Полный текст

Казинс, У. Дж. (1978). Модуль Юнга гемицеллюлозы в зависимости от содержания влаги. Wood Sci. Технол . 12, 161–167. DOI: 10.1007 / BF00372862

CrossRef Полный текст

Казинс, W.Дж., Армстронг, Р. У., и Робинсон, У. Х. (1975). Модуль Юнга лигнина по результатам испытания на непрерывное вдавливание. J. Mater. Sci . 10, 1655–1658. DOI: 10.1007 / BF00554925

CrossRef Полный текст

Дэвис, Г. К., и Брюс, Д. М. (1998). Влияние относительной влажности окружающей среды и повреждений на растяжение волокон льна и крапивы. Текст. Res. J . 68, 623–629. DOI: 10.1177 / 004051759806800901

CrossRef Полный текст

Де Роса, И.М., Кенни, Дж. М., Апулия, Д., Сантулли, К., и Сарасини, Ф. (2010). Морфологические, термические и механические характеристики волокон окра (Abelmoschusesculentus) как потенциального армирования в полимерных композитах. Compos. Sci. Технол . 70, 116–122. DOI: 10.1016 / j.compscitech.2009.09.013

CrossRef Полный текст

Дхакал, Х. Н., Чжан, З. Ю., Ричардсон, М. О. У. (2007). Влияние водопоглощения на механические свойства ненасыщенных полиэфирных композитов, армированных пеньковым волокном. Compos. Sci. Технол . 67, 1674–1683. DOI: 10.1016 / j.compscitech.2006.06.019

CrossRef Полный текст

Дюваль А., Бурмо А., Ожье Л. и Бейли К. (2011). Влияние зоны отбора проб стебля на механические свойства волокон конопли. Mater. Lett . 65, 797–800. DOI: 10.1016 / j.matlet.2010.11.053

CrossRef Полный текст

Эйххорн, С. Дж., Бэйли, К. А., Зафейропулос, Н., Мвайкамбо, Л. Ю., Анселл, М. П., Дюфрен, А., и другие. (2001). Обзор: текущие международные исследования целлюлозных волокон и композитов. J. Mater. Sci . 36, 2107–2131. DOI: 10.1023 / A: 1017512029696

CrossRef Полный текст

Фарук, О., Бледски, А. К., Финк, Х. С., и Саин, М. (2012). Биокомпозиты, армированные натуральными волокнами: 2000-2010 гг. Prog. Polym. Sci . 37, 1552–1596. DOI: 10.1016 / j.progpolymsci.2012.04.003

CrossRef Полный текст

Фэн Дж., Бергер К. Р. и Дуглас Э.П. (2004). Перенос водяного пара в жидкокристаллических и нежидкокристаллических эпоксидных смолах. J. Mater. Sci . 39, 3413–3423. DOI: 10.1023 / B: JMSC.0000026944.85440.f3

CrossRef Полный текст

Филдсон, Г. Т., и Барбари, Т. А. (1993). Использование FTIR-ATR спектроскопии для характеристики пенетрантной диффузии в полимерах. Полимер 34, 1146–1153. DOI: 10.1016 / 0032-3861 (93) -3

CrossRef Полный текст

Финк, Х. П., Хофманн, Д., Пурц, Х.Дж. (1990). О фибриллярной структуре нативной целлюлозы. Acta Polymerica 41, 131–137. DOI: 10.1002 / actp.1990.010410213

CrossRef Полный текст

Фреур, С., Жакмен, Ф., и Гильен, Р. (2006). Расширение подхода Мори-Танака к гигроупругому нагружению армированных волокном композитов — сравнение с самосогласованной моделью Эшелби-Крёнера. J. Армированный пластик. Compos . 25, 1039–1052. DOI: 10.1177 / 0731684406064998

CrossRef Полный текст

Fu, C., Портер, Д., Шао, З. (2009). Воздействие влаги на механические свойства шелка Antheraea pernyi. Макромолекулы 42, 7877–7880. DOI: 10.1021 / ma

1k

CrossRef Полный текст

Gassan, J., and Bledzki, A. (1999). Влияние циклической абсорбции влаги на механические свойства силанизированных джутово-эпоксидных композитов. Polym. Compos . 20, 604–611. DOI: 10.1002 / pc.10383

CrossRef Полный текст

Гассан Дж., Чате А. и Бледски А.(2001). Расчет упругих свойств натуральных волокон. J. Mater. Sci . 36, 3715–3720. DOI: 10.1023 / A: 1017969615925

CrossRef Полный текст

Готье, Р., Джоли, К., Компас, А., Готье, Х., Эскуб, М. (1998). Интерфейсы в композитах полиолефин / целлюлозное волокно: химическая связь, морфология, корреляция с адгезией и старением во влаге. Polym. Compos . 19, 287–300. DOI: 10.1002 / pc.10102

CrossRef Полный текст

Джордж, Дж., Бхагаван, С.С., и Томас, С. (1998). Влияние окружающей среды на свойства композитов полиэтилена низкой плотности, армированных волокнами листьев ананаса. Compos. Sci. Технол . 58, 1471–1485. DOI: 10.1016 / S0266-3538 (97) 00161-9

CrossRef Полный текст

Гиллис, П. П. (1969). Влияние водородных связей на осевую жесткость кристаллической нативной целлюлозы. J. Polym. Sci. А 2, 783–794.

Горшкова Т.А., Сальников В.В., Погодина Н.М., Чемикосова С.Б., Яблокова Е.В., Уланов А.В. и др. (2000). Состав и распределение фенольных соединений клеточной стенки льна (Linum usitatissimum L.). Stem Tissues Ann. Бот . 85, 477–486. DOI: 10.1006 / anbo.1999.1091

CrossRef Полный текст

Гуанве, Ф., Марэ, С., Бессадок, А., Ланжевен, Д., и Метайер, М. (2007). Кинетика сорбции воды льняными и ПЭТ-волокнами. Eur. Polym. J . 43, 586–598. DOI: 10.1016 / j.eurpolymj.2006.10.023

CrossRef Полный текст

Хатакеяма, Х.и Хатакеяма Т. (1998). Взаимодействие воды с гидрофильными полимерами. Thermochim. Acta 308, 3–22. DOI: 10.1016 / S0040-6031 (97) 00325-0

CrossRef Полный текст

Хатакеяма Т., Танака М., Киши А. и Хатакеяма Х. (2012). Сравнение методов измерения для идентификации связанной воды, удерживаемой полимерами. Thermochim. Acta 532, 159–163. DOI: 10.1016 / j.tca.2011.01.027

CrossRef Полный текст

Хирл, Дж.У. С. (1963). Тонкая структура волокон и кристаллических полимеров. III. Интерпретация механических свойств волокон. J. Appl. Polym. Sci . 7, 1207–1223. DOI: 10.1002 / приложение.1963.070070403

CrossRef Полный текст

Хайнце, Т., и Фишер, К. (ред.). (2005). Целлюлоза и производные целлюлозы . Сомерсет, штат Нью-Джерси: ISBN компании John Wiley and Sons Inc.: 13: 978-3-52731326-6.

Хилл, К. А. С., Абдул Халил, Х. П. С. и Хейл, М. Д. (1998).Исследование потенциала ацетилирования для улучшения свойств растительных волокон. Ind. Crop Prod . 8, 53–63. DOI: 10.1016 / S0926-6690 (97) 10012-7

CrossRef Полный текст

Хилл, К. А. С., Се, Ю. (2011). Свойства динамической сорбции водяного пара природных волокон и вязкоупругое поведение клеточной стенки: есть ли связь между кинетикой сорбции и гистерезисом? J. Mater. Sci . 46, 3738–3748. DOI: 10.1007 / s10853-011-5286-1

CrossRef Полный текст

Хо, Т.Н., и Нго, А. Д. (2005). «Влияние температуры и влажности на прочность на разрыв и жесткость волокон конопли и кокосового волокна», в Труды 5-й Международной канадской конференции по композитам , UBC, Ванкувер.

Ху, Р. Х., Сан, М. Ю., Лим, Дж. К. (2010). Поглощение влаги, прочность на разрыв и эволюция микроструктуры короткого джутового волокна / полилактидного композита в гигротермальной среде. Mater. Des . 31, 3167–3173. DOI: 10.1016 / j.matdes.2010.02.030

CrossRef Полный текст

Ислам, М. С., Пикеринг, К. Л., и Форман, Н. Дж. (2010). Влияние ускоренного старения на физико-механические свойства обработанных щелочью промышленных композитов из поли (молочной кислоты) (PLA), армированных волокнами конопли. Polym. Деграда. Укол . 95, 59–65. DOI: 10.1016 / j.polymdegradstab.2009.10.010

CrossRef Полный текст

Кекес, Дж., Бургерт, И., Фруманн, К., Мюллер, М., Колльн, К., и Гамильтон, М. (2003). Восстановление клеточной стенки после необратимой деформации древесины. Nat. Mater . 2, 810–814. DOI: 10.1038 / nmat1019

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Келлер А., Леупин М., Медиавилла В. и Винтермантел Э. (2001). Влияние стадии роста промышленной конопли на химические и физические свойства волокон. Ind. Crops Prod . 13, 35–48. DOI: 10.1016 / S0926-6690 (00) 00051-0

CrossRef Полный текст

Лакост, Э., Фреур, С., и Жакмен, Ф. (2010). О применимости масштабной модели перехода Крёнера-Эшелби для включений различной морфологии. мех. Mater . 42, 218–226. DOI: 10.1016 / j.mechmat.2009.10.002

CrossRef Полный текст

Лакост, Э., Фреур, С., и Жакмен, Ф. (2011). Многоуровневый анализ материалов, усиленных включениями, случайно ориентированными в макете. Заявл. Мех. Mater . 61, 55–64. DOI: 10.4028 / www.scientific.net / AMM.61.55

CrossRef Полный текст

Ле Дуигу А., Дэвис П. и Бейли К. (2009). Старение биокомпозитов лен / поли (молочная кислота) в морской воде. Polym. Деграда. Укол . 94, 1151–1162. DOI: 10.1016 / j.polymdegradstab.2009.03.025

CrossRef Полный текст

Ли, Дж. М., Павляк, Дж. Дж., И Хейтман, Дж. А. (2010). Продольные и одновременные изменения размеров фибрилл агрегатов целлюлозы на стадиях сорбции. Mater. Charact . 61, 507–517. DOI: 10.1016 / j.matchar.2010.02.007

CrossRef Полный текст

Ли, С. Х., и Ван, С. (2006). Биоразлагаемые полимеры / биокомпозит из бамбукового волокна со связующим веществом на биологической основе. Compos. Часть А Прил. Sci. Мануфактура . 37, 80–91. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2005.04.015

CrossRef Полный текст

Ли Ю., Май Ю. У. и Е Л. (2000). Сизалевое волокно и его композиты: обзор последних разработок. Compos. Sci. Технол . 60, 2037–2055. DOI: 10.1016 / S0266-3538 (00) 00101-9

CrossRef Полный текст

Мэдсен Б., Хоффмайер П. и Лилхольт Х. (2007). Композиты, армированные конопляной пряжей — II. Свойства при растяжении. Compos.Часть А Прил. Sci. Мануфактура . 38, 2204–2215. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2007.06.002

CrossRef Полный текст

Мадсен Б., Хоффмайер П. и Лилхольт Х. (2012). Композиты, армированные пеньковой пряжей — III. Содержание влаги и изменения размеров. Compos. Часть А Прил. Sci. Мануфактура . 43, 2151–2160. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2012.07.010

CrossRef Полный текст

Мэдсен Б. и Лилхольт Х. (2003). Физико-механические свойства однонаправленных композиционных материалов из растительного волокна — оценка влияния пористости. Compos. Sci. Технол . 63, 1265–1272. DOI: 10.1016 / S0266-3538 (03) 00097-6

CrossRef Полный текст

Маннан и Роббани, З. (1996). Вращение натурального целлюлозного волокна вокруг оси волокна за счет поглощения влаги. Полимер 37, 639–4641. DOI: 10.1016 / 0032-3861 (96) 00265-0

CrossRef Полный текст

Марклунд, Э., Варна, Дж. (2009). Моделирование гигрорасширения выровненных древесно-волокнистых композитов. Compos. Sci. Технол .69, 1108–1114. DOI: 10.1016 / j.compscitech.2009.02.006

CrossRef Полный текст

Мартин Н., Муре Н., Дэвис П. и Бейли К. (2013). Влияние степени вымачивания льняных волокон на свойства растяжения отдельных волокон и композитов короткое волокно / полипропилен. Ind. Crops Prod . 49, 755–767. DOI: 10.1016 / j.indcrop.2013.06.012

CrossRef Полный текст

Масуди Р., Пиллаи К. М. (2012). Исследование поглощения влаги и набухания в композитах из джута и эпоксидной смолы на биологической основе. J. Армированный пластик. Compos . 31, 285–294. DOI: 10.1177 / 0731684411434654

CrossRef Полный текст

Mensitieri, G., Lavorgna, M., Musto, P., and Ragosta, G. (2006). Водный транспорт в плотно сшитых сетях: сравнение эпоксидных систем с разными интерактивными персонажами. Полимер 47, 8326–8336. DOI: 10.1016 / j.polymer.2006.09.066

CrossRef Полный текст

Мишра, С., Наик, Дж., И Патил, Ю. (2000). Совмещающий эффект малеинового ангидрида на набухание и механические свойства новолачных композитов, армированных растительными волокнами. Compos. Sci. Технол . 60, 1729–1735. DOI: 10.1016 / S0266-3538 (00) 00056-7

CrossRef Полный текст

Моханти, А. К., и Мисра, М. (1995). Исследования джутовых композитов: обзор литературы. Polym. Пласт. Technol. Eng . 34, 729–792. DOI: 10.1080 / 03602559508009599

CrossRef Полный текст

Моханти, А.К., Мисра, М., и Хинрихсен, Г. (2000). Биофибры, биоразлагаемые полимеры и биокомпозиты: обзор. Macromol. Матер.Eng . 276, 1–24. DOI: 10.1002 / (SICI) 1439-2054 (20000301) 276: 1 <1 :: AID-MAME1> 3.0.CO; 2-W

CrossRef Полный текст

Морван К., Андем-Онзиги К., Жиро Р., Химмельсбах Д. С., Дриуич А. и Акин Д. Э. (2003). Строительное льняное волокно: больше одного кирпича в стенах. Plant Physiol. Биохим . 41, 935–944. DOI: 10.1016 / j.plaphy.2003.07.001

CrossRef Полный текст

Мукерджи, П. С., Сатьянараяна, К. Г. (1984). Структура и свойства некоторых растительных волокон, часть 1.Сизалевое волокно. J. Mater. Sci . 19, 3925–3934. DOI: 10.1007 / BF00980755

CrossRef Полный текст

Мукерджи, П. С., Сатьянараянна, К. Г. (1986). Эмпирическая оценка взаимосвязи структуры и свойств натуральных волокон и их поведения при разрушении. J. Mater. Sci . 21, 4162–4168. DOI: 10.1007 / BF01106524

CrossRef Полный текст

Накамура К., Хатакеяма Т. и Хатакеяма Х. (1981). Исследования связанной воды целлюлозы методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Текст. Res. J . 51, 607–613. DOI: 10.1177 / 004051758105100909

CrossRef Полный текст

Накамура К., Хатакеяма Т. и Хатакеяма Х. (1983). Влияние связанной воды на растягивающие свойства нативной целлюлозы. Текст. Res. J . 53, 682–688. DOI: 10.1177 / 004051758305301108

CrossRef Полный текст

Näslund, P., Vuong, R., Chanzy, H., and Jésior, J.C. (1988). Дифракционно-контрастная просвечивающая электронная микроскопия на ультратонких срезах льноволокна. Текст. Res. J . 58, 414–417.

Neagu, R.C., и Gamstedt, E.K. (2007). Моделирование влияния ультраструктурной морфологии на гигроупругие свойства древесных волокон. J. Mater. Sci . 42, 10254–10274. DOI: 10.1007 / s10853-006-1199-9

CrossRef Полный текст

Нельсон Р. А. (1977). Определение переходов влаги в целлюлозных материалах с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии. J. Appl. Полим . 21, 645–654. DOI: 10.1002 / app.1977.070210306

CrossRef Полный текст

Нельсон, М. Л., и О’Коннор, Р. Т. (1964). Связь определенных инфракрасных диапазонов с кристалличностью целлюлозы и типом кристаллической решетки. Часть I. Спектры решеток типов I, 11, I11 и аморфной целлюлозы. J. Appl. Polym. Sci . 8, 1311–1324. DOI: 10.1002 / приложение.1964.070080322

CrossRef Полный текст

Нишияма Ю., Ланган П. и Чанзи Х. (2002). Кристаллическая структура и система водородных связей в целлюлозе Ib по данным синхротронной рентгеновской дифракции и нейтронной волоконной дифракции. J. Am. Chem. Soc . 124, 9074–9082. DOI: 10.1021 / ja0257319

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Оксман К., Скрифварс М., Селин Ж.-Ф. (2003). Натуральные волокна в качестве армирования композитов на основе полимолочной кислоты (PLA). Комп. Sci. Технол . 63, 1317–1324. DOI: 10.1016 / S0266-3538 (03) 00103-9

CrossRef Полный текст

Парк, Г. С. (1986). «Принципы переноса: раствор, диффузия и проникновение в полимерные мембраны», в Synthetic Membranes: Science, Engineering and Applications (101) , 57–107.редакторы P. M. Bungay et al. (Голландия: Reidel Pub).

Пежич Б. М., Костич М. М., Скундрич П. Д. и Праскало Дж. З. (2008). Влияние гемицеллюлозы и удаления лигнина на поглощение воды волокнами конопли. Биоресурсы. Технол . 99, 7152–7159. DOI: 10.1016 / j.biortech.2007.12.073

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Плацет, В. (2009). Характеристика термомеханического поведения волокон конопли, предназначенных для производства композитов с высокими эксплуатационными характеристиками. Compos. Часть А Прил. Sci. Мануфактура . 40, 1111–1118. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2009.04.031

CrossRef Полный текст

Placet, V., Bouali, A., Garcin, C., Cote, J.M., and Perré, P. (2011). «Suivi par DRX des réarrangements microstructuraux индуцирует частные механические решения для механических волокон в тканях шанвера», в 20ème Congrès Français de Mécanique , Besançon.

Placet, V., Trivaudey, F., Cisse, O., Gucheret-Retel, V., and Boubakar, L.(2012a). Зависимость кажущегося модуля упругости волокон конопли от диаметра: морфологический, структурный или ультраструктурный эффект? Compos. Часть А Прил. Sci. Мануфактура . 43, 275–287. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2011.10.019

CrossRef Полный текст

Пласет В., Сиссе О. и Бубакар Л. (2012b). Влияние относительной влажности окружающей среды на растяжение и вращение волокон конопли. J. Mater. Sci . 47, 3435–3446. DOI: 10.1007 / s10853-011-6191-3

CrossRef Полный текст

Попино, С., Рондо-Мору, К., Сюльпис-Гайе, К., и Мартин, Э. Р. С. (2005). Абсорбция свободной / связанной воды в эпоксидном клее. Полимер 46, 10733–10740. DOI: 10.1016 / j.polymer.2005.09.008

CrossRef Полный текст

Рангарадж, С. В., и Смит, Л. (2000). Влияние влаги на долговечность древесины / термопластического композита. J. Ther. Compos. Mater . 13, 140–161. DOI: 10.1106 / 5NV3-X974-JDR1-QTAL

CrossRef Полный текст

Сакурада И., Нукушина Ю., и Ито, Т. (1962). Экспериментальное определение модуля упругости кристаллических областей ориентированных полимеров. J. Polym. Sci . 57, 651–660. DOI: 10.1002 / pol.1962.1205716551

CrossRef Полный текст

Сар Б. Э., Фреур С., Дэвис П. и Жакмен Ф. (2012). Связь диффузии влаги и внутренних механических состояний в полимерах — термодинамический подход. Eur. Дж. Мех . 36, 38–43. DOI: 10.1016 / j.euromechsol.2012.02.009

CrossRef Полный текст

Сар, Б.Э., Фреур, С., Дэвис, П., и Жакмен, Ф. (2013). Учет дифференциального набухания в мультифизическом моделировании диффузионного поведения полимеров. Z. angew. Математика. Мех . DOI: 10.1002 / zamm.201200272

CrossRef Полный текст

Сарко А. и Муггли Р. (1974). Анализ упаковки углеводов и полисахаридов. 3. Валоницеллюлоза и целлюлоза — II. Макромолекулы 7, 486–494. DOI: 10.1021 / ma60040a016

CrossRef Полный текст

Сатьянараяна, К.Г., Выпич Ф. (2007). «Характеристика натуральных волокон (Глава 1)», в Engineering Biopolymers: Homopolymers, Blends and Composites , eds S. Fakirov and D. Bhattacharya (Мюнхен: Hanser Publishers), 3–48. ISBN: 978-1-56990-405-3

Сатьянараяна, К. Г., Аризага, Г. Г. К., и Випич, Ф. (2009). Биоразлагаемые композиты на основе лигноцеллюлозных волокон — обзор. Prog. Polym. Sci . 34, 982–1021. DOI: 10.1016 / j.progpolymsci.2008.12.002

CrossRef Полный текст

Стамбулис, А., Бэйли, К.А., и Пейджс, Т. (2001). Влияние условий окружающей среды на механические и физические свойства льняного волокна. Compos. Часть А Прил. Sci. Мануфактура . 32, 1105–1115. DOI: 10.1016 / S1359-835X (01) 00032-X

CrossRef Полный текст

Сугияма Дж., Вуонг Р. и Чанзи Х. (1991). Электронографическое исследование двух кристаллических фаз, происходящих в природной целлюлозе из клеточной стенки водорослей. Макромолекулы 24, 4168–4175. DOI: 10.1021 / ma00014a033

CrossRef Полный текст

Summerscales, J., Диссанаяке, Н. П. Дж., Вирк, А. С., и Холл, В. (2010). Обзор лубяных волокон и их композитов. Часть I. Волокна как подкрепление. Compos. Часть А Прил. Sci. Мануфактура . 41, 1329–1335. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2010.06.001

CrossRef Полный текст

Саймингтон, М. К., Бэнкс, В. М., Дэвид Уэст, О., и Петрик, Р. А. (2009). Испытание на растяжение натуральных волокон на основе целлюлозы для применения в конструкционных композитах. J. Compos. Mater . 43, 1083–1108. DOI: 10.1177/0021998308097740

CrossRef Полный текст

Таширо, К., и Кобаяси, М. (1991). Теоретическая оценка трехмерных упругих постоянных нативной и регенерированной целлюлозы: роль водородных связей. Полимер 32, 1516–1526. DOI: 10.1016 / 0032-3861 (91) -L

CrossRef Полный текст

Тоба, К., Ямамото, Х., Ёсида, М. (2013). Кристаллизация микрофибрилл целлюлозы в клеточной стенке древесины путем многократной сухой и влажной обработки с использованием метода дифракции рентгеновских лучей. Целлюлоза . 20, 633–643. DOI: 10.1007 / s10570-012-9853-7

CrossRef Полный текст

Трипати, С., Мишра, С., и Наяк, С. (1999). Новые недорогие композиты джут-полиэстер. Часть 1: обработка, механические свойства и анализ SEM. Polym. Compos . 20, 62–71. DOI: 10.1002 / шт.10335

CrossRef Полный текст

Ван Воорн, Б., Смит, Х. Х. Г., Сниике, Р. Дж., И Де Клерке, Б. (2001). Формовочная смесь для листов, армированная натуральным волокном. Compos.Часть А Прил. Sci. Мануфактура . 32, 1271–1279. DOI: 10.1016 / S1359-835X (01) 00085-9

CrossRef Полный текст

Вамбуа П., Ивенс Дж. И Верпост И. (2003). Натуральные волокна: могут ли они заменить стекло в пластмассе, армированном волокном? Compos. Sci. Технол . 63, 1259–1264. DOI: 10.1016 / S0266-3538 (03) 00096-4

CrossRef Полный текст

Ватт, И. К., и Кабир, М. (1975). Сорбция водяного пара в джутовых волокнах. Текст. Res. J . 45, 42–48. DOI: 10.1177/004051757504500108

CrossRef Полный текст

Вейцман, Ю. Дж. (2000). «Влияние жидкостей на полимерные композиты — обзор», в Comprehensive Composite Materials (16 vols) , Vol. 2, ред. А. Келли и К. Цвебен (Ноксвилл, Теннесси: Elsevier Science), 369–401. DOI: 10.1016 / B0-08-042993-9 / 00068-1

CrossRef Полный текст

Xie, Y., Hill, C. A. S., Jalaludin, Z., Curling, S. F., Anandjiwala, R. D., Norton, A.J., et al. (2011). Динамическое поведение сорбции водяного пара натуральными волокнами и кинетический анализ с использованием модели параллельной экспоненциальной кинетики. J. Mater. Sci . 46, 479–489. DOI: 10.1007 / s10853-010-4935-0

CrossRef Полный текст

Юсеф, Г., Фреур, С., и Жакмен, Ф. (2009). Влияние свойств компонентов, зависящих от влажности, на гигроскопические нагрузки, испытываемые композитными конструкциями. мех. Compos. Mater . 45, 369–380. DOI: 10.1177 / 0021998309339222

CrossRef Полный текст

Юсеф, Г., Жакмен, Ф., и Фреур, С. (2011). Влияние радиального давления и толщины на диффузию влаги в полых композитных цилиндрах. Polym. Compos . 32, 960–966. DOI: 10.1002 / pc.21114

CrossRef Полный текст

Зиквинска А., Тибо Дж. Ф. и Ралет М. К. (2008). Конкурентное связывание пектина и ксилоглюкана с целлюлозой первичной клеточной стенки. Carbohydr. Полим . 74, 957–961. DOI: 10.1016 / j.carbpol.2008.05.004

CrossRef Полный текст

Сравнение механических свойств различных растительных волокон и …

Контекст 1

…Фактически, отмечая региональную доступность определенных типов волокон, растет количество исследований, которые демонстрируют, что для таких неструктурных применений даже волокна из вторичных источников с плохими механическими свойствами (из-за отсутствия биологических и эволюционных стимулов), такие как рисовая солома [91,92], кокосовое волокно [65], банановый лист [93], масличная пальма (пустая фруктовая гроздь) [66] и ананасовый лист [64]. В таблице 3 представлены физико-механические свойства различных растительных волокон. За некоторыми исключениями наблюдается, что свойства при растяжении (абсолютные и специфические) находятся в следующем порядке: лубяные волокна> волокна листа> волокна семян….

Контекст 2

… за некоторыми исключениями, наблюдается, что свойства при растяжении (абсолютные и специфические) находятся в следующем порядке: лубяные волокна> волокна листьев> волокна семян. Фактически, только лубяные волокна имеют жесткость при растяжении и удельные свойства при растяжении, сравнимые с Е-стеклом (Таблица 3 и Рис. 2). …

Контекст 3

… Оценочные значения. Плотность композита ρ c оценивается (ρ c = (ρ f · ρ m) / (ρ f -wf (ρ f -ρ m))) при условии отсутствия пористости и с использованием весовых долей волокна wf из таблицы 4, плотности волокна ρ f в Таблица 3 и плотность для ПП ρ m = 0.91 г · см -3. …

Контекст 4

… за некоторыми исключениями, листовые и семенные волокна демонстрируют более низкое содержание целлюлозы и кристалличность, более высокие углы микрофибрилл (10-50 °) и более низкие пропорции. Следовательно, превосходные механические свойства лубяных волокон и их композитов, наблюдаемые в таблицах 3 и 4, вполне логичны. Примечательно, что помимо четырех микроструктурных параметров, определенных ранее, форма и размеры поперечного сечения волокна (в частности, диаметр волокна и просветная пористость) также считаются важными параметрами при определении механических свойств волокна [103,107,109,110].Ƈ = 2z? BtQvqEee> Waq «{ܭ qv 樯 櫒» qRQ 0 конечный поток эндобдж 40 0 объект >>> / BBox [0 0 447.4 669.2] / Длина 122 >> поток Икс 0Enj RQF (m! Opp] Ÿ @ `Q_Đvcom # wM35 Rs, u ~) Vev5-`Ȕ4Ox OQ h # Q конечный поток эндобдж 24 0 объект >>> / BBox [0 0 447.4 669.2] / Длина 122 >> поток Икс 0Enj RQF (m! Opp] Ÿ @ `Q_Đvcom # wM35 Rs, u ~) Vev5-`Ȕ4Ox OQ h # Q конечный поток эндобдж 48 0 объект >>> / BBox [0 0 447.4 669.2] / Длина 122 >> поток Икс 0Enj RQF (m! Opp] Ÿ @ `Q_Đvcom # wM35 Rs, u ~) Vev5-`Ȕ4Ox OQ h # Q конечный поток эндобдж 56 0 объект >>> / BBox [0 0 447.4 669.2] / Длина 122 >> поток Икс 0Enj RQF (m! Opp] Ÿ @ `Q_Đvcom # wM35 Rs, u ~) Vev5-`Ȕ4Ox OQ h # Q конечный поток эндобдж 52 0 объект >>> / BBox [0 0 447.4 669.2] / Длина 122 >> поток Икс 0Enj RQF (m! Opp] Ÿ @ `Q_Đvcom # wM35 Rs, u ~) Vev5-`Ȕ4Ox OQ h # Q конечный поток эндобдж 10 0 obj >>> / BBox [0 0 447.4 669.2] / Длина 122 >> поток Икс 0Enj RQF (m! Opp] Ÿ @ `Q_Đvcom # wM35 Rs, u ~) Vev5-`Ȕ4Ox OQ h # Q конечный поток эндобдж 47 0 объект >>> / BBox [0 0 447. Ƈ = 2z? BtQvqEee> Waq «{ܭ qv 樯 櫒» qRQ 0 конечный поток эндобдж 54 0 объект >>> / BBox [0 0 447.Ƈ = 2z? BtQvqEee> Waq «{ܭ qv 樯 櫒» qRQ 0 конечный поток эндобдж 30 0 объект >>> / BBox [0 0 447.4 669.2] / Длина 122 >> поток Икс 0Enj RQF (m! Opp] Ÿ @ `Q_Đvcom # wM35 Rs, u ~) Vev5-`Ȕ4Ox OQ h # Q конечный поток эндобдж 22 0 объект >>> / BBox [0 0 447.4 669.2] / Длина 122 >> поток Икс 0Enj RQF (m! Opp] Ÿ @ `Q_Đvcom # wM35 Rs, u ~) Vev5-`Ȕ4Ox OQ h # Q конечный поток эндобдж 50 0 объект >>> / BBox [0 0 447.4 669.2] / Длина 122 >> поток Икс 0Enj RQF (m! Opp] Ÿ @ `Q_Đvcom # wM35 Rs, u ~) Vev5-`Ȕ4Ox OQ h # Q конечный поток эндобдж 11 0 объект >>> / BBox [0 0 447.Ƈ = 2z? BtQvqEee> Waq «{ܭ qv 樯 櫒» qRQ 0 конечный поток эндобдж 63 0 объект > поток конечный поток эндобдж 64 0 объект > поток x +

(PDF) Обзор физических, механических, термических свойств и химического состава растительных волокон

IOP Conf.Серия: Материаловедение и инженерия 736 (2020) 052017

Прочность

является ключевым свойством бамбуковых волокон из-за более высокого содержания в них кремнезема [23]. Предел прочности на разрыв

бамбукового волокна составляет от 73 МПа до 600 МПа. Плотность бамбукового волокна составляет около 0,6 г / см3 — 0,91

г / см3 [9,11,16]. Большая часть бамбука доступна в Индии, Шри-Ланке, Экипте, Гайане, Ямайке,

Филиппинах и Малайзии [11].

2.8. Конопля

Конопля — однолетнее травянистое цветущее растение из группы каннабиса.Для промышленных целей

волокно конопли может быть получено в различные продукты, включая бумагу, текстиль, одежду, биоразлагаемые пластмассы

, краску, изоляцию, биотопливо, продукты питания и корм для животных. Волокна конопли

чрезвычайно прочные и долговечные, и их можно увидеть при производстве парусных парусных судов, такелажа и сетей

из-за их прочности и устойчивости к соленой воде [9]. Прочность на разрыв пеньки находится в диапазоне

от 550 до 900 Н / мм2, модуль упругости от 15 до 45 ГПа при плотности 1480 г / см3 [11].

2.9. Baggase

Baggase — это волокнистые остатки измельченных стеблей сахарного тростника после извлечения сока.

Волокно Baggase классифицируется как продукты из натурального волокна, которые разлагаются в течение 25–65 дней. Эти волокна

представляют собой лубяные волокна, подобные банановым волокнам, которые состоят из воды, волокон и небольших количеств растворимых твердых веществ

[24]. Это сухое волокно использовалось в качестве биотопливного материала и при производстве целлюлозы в бумажной промышленности

[9].Предел прочности на разрыв волокон из мешковины находится в диапазоне 180-290 МПа с модулем Юнга

, 15-19 ГПа [24].

2.10. Лист ананаса

Волокно ананаса получают путем отделения от листа ананаса или отделения от него. Тонны волокон листьев ананаса

производятся каждый год, но только очень маленькие порции используются в качестве сырья для промышленности и производства энергии. Волокно белого цвета, гладкое и глянцевое, волокно средней длины

с высокой прочностью на разрыв.Такие страны, как Индия, Китай, Ява, Филиппины и Малайзия — это

стран, производящих ананасы. Волокно из листьев ананаса демонстрирует диапазон модуля упругости от 34,5 до

82,51 ГН.м-2, предел прочности на разрыв от 413 до 1627 МН.м-2, а относительное удлинение в точке разрыва

составляет от 0,8 до 1,6% [25].

3. Физико-механические свойства натурального волокна

Подробная информация о физических и механических свойствах различных растительных волокон, таких как кокосовое волокно, сизаль, джут, кенаф,

льна, хлопка, бамбука и конопли, сведена в Таблицу 1.Обращаясь к таблице, было обнаружено, что

лен, джут, кенаф и конопля демонстрируют высокую прочность на разрыв по сравнению с другими типами волокон. Лен обладает наивысшей прочностью на разрыв

, 345 — 2000 МПа при плотности 1,5 г / см3. Бамбуковое волокно показало самую низкую плотность

, 0,6 — 1,1 г / см3. Между тем, кокосовое волокно выдерживает максимальное удлинение при разрыве

17–47% при плотности 1,2 г / см3.

4. Химический состав натурального волокна

Большинство растительных волокон состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина, восков и водорастворимых

соединений.Процентное содержание состава для каждого из этих компонентов варьируется для разных волокон.

Во время биологического синтеза стенок растительных клеток одновременно образуются полисахариды, такие как целлюлоза и гемицеллюлоза. Лигнин заполняет пространство между полисахаридными волокнами, склеивая их

вместе, таким образом, целлюлоза защищена от химических и физических повреждений [12]. Химический состав натуральных волокон

варьируется в зависимости от типа волокон.Гемицеллюлоза

отвечает за биодеградацию, абсорбцию влаги и термическое разложение волокна, поскольку она показывает наименьшую устойчивость

, тогда как лигнин термически стабилен, но склонен к разрушению под воздействием УФ-излучения (Lawrence and Collier,

2005). Распространенным методом удаления нецеллюлозных материалов из волокон растительной целлюлозы является химическая обработка

гидроксидом натрия (NaOH) для удаления пектина, лигнина, воды и щелочнорастворимых гемицеллюлоз

.Сводная информация о химическом составе различных растительных волокон, таких как кокосовое волокно, сизаль, джут,

кенаф, лен, хлопок, бамбук, конопля, баггаз, а также ананас, приведена в таблице 2. Из таблицы было установлено, что

, что джут содержит больше всего целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина по сравнению с другими волокнами.

Свойства, механическое поведение, функционализация и приложения — Nova Science Publishers

Содержание

Содержание

Введение

Глава 1.Натуральное волокно с преобладанием хлопка: производство, свойства и ограничения в производстве
Михаэла Дочиа и Моника Пустиану (Университет «Аурел Влайку» в Араде, Научно-исследовательский институт инноваций в области технических и естественных наук, Арад, Румыния, и другие)

Часть I. Лубяные волокна

Глава 2. Новый вызов лубяным волокнам из льна и конопли
Рышард М. Козловски и Малгожата Музычек (Институт натуральных волокон и лекарственных растений (INF & MP), Познань, Польша)

Глава 3.Селекция и выращивание льна в Китае
Ван Юй Фу и Ван Хуэй (Институт лубяных культур (IBFC) Китайской академии сельскохозяйственных наук (CAAS), Пекин, Китай)

Часть II. Новые источники лигноцеллюлозных и других природных волокон

Глава 4. Волокна Курауа: Королева волокон
Алсидес Лопес Леао, Ивана Чезарино, Исаак Стрингета Мачадо и Рышард Козловски (Государственный университет Сан-Паулу (UNESP), Ботукату, Бразилия и другие)

Глава 5.Этноботаника и натуральные волокна в Бразилии: предварительные исследования Daphnopsis Fasciculata для текстильных приложений
Адриана Юми Сато Дуарте, Раяна Сантьяго де Кейрос, Регина Апаресида Санчес и Франко Джузеппе Дедини (факультет машиностроения, лаборатория интегрированных систем — Государственный университет Кампинаса — UNICAMP , Кампинас, SP, Бразилия)

Глава 6. Новые новые источники других лигноцеллюлозных волокон
Рышард М. Козловски, Мария Мацкевич-Таларчик и Хорхе Баррига Бедоя (Институт натуральных волокон и лекарственных растений, Познань, Польша)

Глава 7.Природное лигноцеллюлозное сырье как источник наноцеллюлозных волокон
Симона Гаврилаш, доктор философии, и Рышард М. Козловски, доктор философии (Факультет пищевой инженерии, туризма и охраны окружающей среды, Университет Аурела Влайку, Арад, Арад, Румыния, и другие)

Глава 8. Волокно альпаки: производство, характеристики и использование
Анна Моралес Вильявисенсио (Департамент зоотехники, Варшавский университет живой науки, Польша)

Глава 9. Биоинженерия как движущая сила стабилизации натуральных волокон и роста производства
Милена Салата, доктор философии, Джоанна Маковецка и Каролина Вильгус, кандидат наук (Отдел биотехнологии, Институт природных волокон и лекарственных растений, Познань, Польша)

Глава 10.Роль одежды на основе натуральных волокон: лен в физиологии и здоровье человека
Малгожата Зимневска и Изабелла Кручинска (Институт натуральных волокон и лекарственных растений, Департамент инновационных текстильных технологий, Познань, Польша, и другие)

Часть III. Химическая и биохимическая функционализация натуральных волокон

Глава 11. Тенденции в процессах функционализации и отделки природных лигноцеллюлозных волокон
Рышард М. Козловски и Малгожата Музычек (Институт натуральных волокон и лекарственных растений, Познань, Польша)

Глава 12.Функционализация природных волокон дендритными полимерами
Сомайе Акбари и Сима Шакурджаван (факультет текстильной инженерии, Технологический университет Амиркабира, Тегеран, Иран)

Часть IV. Композиты на основе натуральных волокон

Глава 13. Композиты на биологической основе
Роджер М. Роуэлл (Почетный профессор инженерии биологических систем, Университет Висконсина, Мэдисон, Висконсин, США)

Глава 14. Поли (ε-капролактон) / поли (молочная кислота) / Композиты из масличного пальмового волокна: свойства, механическое поведение и применение
Акос Ноэль Ибрагим, Мат Узир Вахит и Онн Хассан (Школа науки и технологий, Лаборатория Департамента науки Технологии, Федеральный политехнический институт им.М.Б., Замфара, Нигерия и др.)

Глава 15. Растительные волокна: возобновляемый армирующий наполнитель в полиолефиновых биокомпозитах
Джиун Хор Лоу и Ван Айзан Ван Абдул Рахман (Школа инженерии, Университет Тейлора, кампус Тейлорс Лейксайд, №1 Джалан Тейлор, Селангор, Малайзия, и другие)

Глава 16. Использование пальмовых волокон, армированных в полимерных матрицах, для различных приложений
Джойс П. Чиприано, Ингридди Р. Дантас, Даниэлла Р. Мулинари и Мария Роза Капри (Технологический факультет / UERJ, RJ, Бразилия и другие)

Источник дополнительной информации о натуральных волокнах
Хорхе Баррига Бедоя и Мария Мацкевич (Таларчик, Польша)

О редакторах

Об авторах

Индекс


Дополнительная информация

Аудитория: ученые, преподаватели, студенты, специалисты компаний, маркетологи, университеты, научно-исследовательские институты, технические университеты, правительственные и неправительственные организации, ассоциации, политики.


Аудитория : Ученые, преподаватели, студенты, специалисты компаний, маркетологи, университеты, научно-исследовательские институты, технические университеты, правительственные и неправительственные организации, ассоциации, политики.

Характеристика морфологических, физических и механических свойств семи пучков недревесных растительных волокон | Journal of Wood Science

  • 1.

    Кесслер Р.В., Колер Р. (1996) Новые стратегии использования льна и конопли. Chemtec 26: 34–42

    Google ученый

  • 2.

    Bledzki AK, Gassan J (1999) Композиты, армированные волокнами на основе целлюлозы. Prog Polym Sci 24: 221–274

    CAS Статья Google ученый

  • 3.

    Nechtawal A, Mieck K-P, Reussmann T (2003) Достижения в области определения свойств натуральных волокон и использования натуральных волокон для композитов. Compos Sci Technol 63: 1273–1279

    Статья Google ученый

  • 4.

    Американское общество испытаний и материалов (1978) Стандартный метод испытаний ASTM D 3379-75 на прочность на разрыв и модуль Юнга для высокомодульных однофиламентных материалов. ASTM, Филадельфия, стр. 847–852

    Google ученый

  • 5.

    Чанд Н., Хасми САР (1993) Влияние возраста растений на структуру и прочность сизалевого волокна. Met Mater Process 5: 51–57

    CAS Google ученый

  • 6.

    Belmares H, Barrera A, Castillo E, Verheugen E, Monjaras M, Patfoort GA, Bucquoye MEN (1981) Новые композитные материалы из натуральных твердых волокон. Ind Eng Chem Prod Res Dev 20: 555–561

    CAS Статья Google ученый

  • 7.

    Пол А., Сабу Т. (1997) Электрические свойства композитов из полиэтилена низкой плотности, армированного натуральным волокном: сравнение с композитами из полиэтилена низкой плотности с углеродной сажей и стекловолокном.J Appl Polym Sci 63: 247–266

    CAS Статья Google ученый

  • 8.

    Джозеф П.В., Марсело С.Р., БАК Маттосо, Курувилла Дж., Сабу Т. (2002) Влияние окружающей среды на деградацию полипропиленовых композитов, армированных сизалевым волокном. Compos Sci Technol 62: 1357–1372

    CAS Статья Google ученый

  • 9.

    Санжуан М.А., Толедо Филхо Р.Д. (1998) Эффективность контроля трещин в раннем возрасте на коррозию стальных стержней в растворах, армированных низкомодульным сизалем и кокосовым волокном.Цементный бетон Res 28: 555–565

    CAS Статья Google ученый

  • 10.

    Мишра С., Амар К.М., Лоуренс Т.Д., Манджусри М., Джордж Х. (2004) Обзор волокон листьев ананаса, волокон сизаля и их биокомпозитов. Macromol Mater Eng 289: 955–974

    CAS Статья Google ученый

  • 11.

    Baley C (2002) Анализ поведения льняных волокон при растяжении и анализ увеличения жесткости при растяжении.Compos Part A Appl Sci 33: 939–948

    Статья Google ученый

  • 12.

    Goswani BC, Rajesh DA, David H (2004) Проклейка текстиля. Марсель Деккер, Нью-Йорк, стр. 27–28

    Google ученый

  • 13.

    Тао В., Каламари Т.А., Ши Ф.Ф., Цао С. (1997) Характеристика пучков волокон кенафа и их нетканых матов. TAPPI J 80: 162–166

    CAS Google ученый

  • 14.

    Ямада Дж. (2002) Излучательные свойства волокон с некруглыми формами поперечного сечения. J Quant Spectrosc Radiat Transfer 73: 261–272

    CAS Статья Google ученый

  • 15.

    Dunaway DL, Thiel BL, Srinivasan SG, Viney C (1995) Характеристика геометрии поперечного сечения тонких, нецилиндрических, скрученных волокон (паучий шелк). J Mater Sci 30: 4161–4170

    CAS Статья Google ученый

  • 16.

    Perez-Rigueiro J, Elices M, Llorca J, Viney C (2001) Свойства растяжения шелка тутового шелкопряда, полученного принудительным шелушением. J Appl Polym Sci 82: 1926–1935

    Google ученый

  • 17.

    Селиванова Л.Ф., Полатовская Р.А. (1977) Площадь неравномерного поперечного сечения волокна. Fiber Chem 9: 170–172

    Статья Google ученый

  • 18.

    Howatson AM, Lund PG, Todd JD (1992) Технические таблицы и данные.Kluwer, Лондон, стр. 41

    Google ученый

  • 19.

    Пикеринг К.Л., Абделла А., Джи К., Макдональд А.Г., Франич Р.А. (2003) Влияние силановых связующих агентов на волокно из сосны лучистой для использования в термопластичном матричном композите. Compos Part A Appl Sci 34: 915–926

    Статья Google ученый

  • 20.

    Хорнсби П.Р., Хинрихсен Э., Триведи К. (1997) Получение и свойства полипропиленовых композитов, армированных волокнами пшеничной и льняной соломы.Часть II. Анализ микроструктуры и механических свойств композита. J Mater Sci 32: 1009–1015

    CAS Статья Google ученый

  • 21.

    Шибата М., Такачио К., Одзава К., Йосомия Р., Такейши Х. (2002) Биоразлагаемые полиэфирные композиты, армированные коротким волокном абаки. J Appl Polym Sci 85: 129–138

    CAS Статья Google ученый

  • 22.

    Zhang M, Kawai S, Sasaki H (1994) Производство и свойства композитных древесноволокнистых плит I.Влияние соотношения смешивания джута / древесного волокна на свойства плит. Мокудзай Гаккаиси 40: 816–823

    Google ученый

  • 23.

    Бледски А.К., Гассан Дж. (1994) Композиты, армированные волокнами на основе целлюлозы. Prog Polym Sci 24: 221–274

    Статья Google ученый

  • 24.

    Фенгель Д., Вегенер Г. (1984) Дерево: химия, ультраструктура, реакции. Вальтер де Грюйтер, Берлин, стр. 88

    Google ученый

  • 25.

    Angelini LG, Lazzeri A, Levita G, Fontanelli D, Bozzi C (2000) Ramie [Bohmeria nivea (L) Gaud] и волокна испанской метлы ( Spartinum junceum L. ) для композитных материалов: агрономические аспекты, морфология и механические свойства . Ind Crop Prod 11: 145–161

    Артикул Google ученый

  • 26.

    Yamanaka A, Yoshikawa M, Abe S, Tsutsumi M, Oohazama T, Kitagawa T., Fujishiro H, Ema K, Izumi Y, Nishijima S (2005) Влияние парофазно-формальдегидной обработки на теплопроводность и коэффициент диффузии волокон рами в диапазоне низких температур.J. Polym Sci. Часть B. Polym Phys. 43: 2754–2766

    CAS. Статья Google ученый

  • 27.

    Kozloswki R, Rawluk M, Barriga-Bedoya J (2005) Рами.

  • Author: alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *