植物纖維

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

在植物莖杆中，如苧麻、大麻、亞麻和黃麻的草本莖，具特別發達的韌皮纖維束，可用制各種紡織品。這些纖維沒有或很少木質化，稱軟纖維。在有些植物的木本莖中，韌度纖維也很發達，它們是製造特種紙張的優良原料，如桑樹、構樹、青檀等。 葉子纖維主要存在於單子葉植物的葉脈中，細胞壁木質化程度較高，質地堅硬，稱為硬纖維。這類纖維拉力大，耐腐力強，主要用制繩索，或作粗紡之用，如劍麻、蕉麻等。

根中纖維一般較少，但有的植物根內纖維也可利用，如馬藺。此外，有些植物果實的果皮中含有纖維，如椰子，或者生長有特殊用途的纖維毛，如吉貝。種子表面生長表皮毛的

植物纖維(2張)

突出例子是棉花纖維，其他如木棉、楊柳等種子表面，也都有纖維。一些工業用的植物纖維長度與寬度的比較見表。

根據在植物體中分佈位置的不同，大致可分為木質部外纖維與木質部纖維兩大類。

木纖維類型結構

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

木質部纖維：又稱木纖維，大都有木質化的次生壁，細胞形狀通常也是兩端尖鋭，但有各種形狀與紋孔上的變化。這類纖維是木材的重要組成分子之一。木纖維又可分為兩種類型：①纖維管胞，由管胞（見木質部）逐漸演化而來，其細胞壁上有明顯的具緣紋孔。②韌型纖維，由纖維管胞進一步演化的結果，細胞壁更為增厚，壁上的紋孔退化為單紋孔，也有人稱之為木纖維。在某些被子植物（如櫟樹）的木材中，可以看到纖維與管胞之間的一系列過渡類型，即細胞壁厚度逐漸增加，長度減短，壁上的具緣紋孔逐漸簡化為單紋孔等。纖維管胞與韌型纖維，都可能具有橫向隔壁，特稱為分隔纖維。很多植物具有這種結構，如葡萄屬和金絲桃屬。這些分隔纖維可長期保留有原生質體，並有貯藏澱粉、油類和樹脂的作用。

另外，還可按以下分類：

種子纖維：是指一些植物種子表皮細胞生長成的單細胞纖維。如棉、木棉。

韌皮纖維：是從一些植物韌皮部取得的單纖維或工藝纖維。如：亞麻、苧麻、黃麻、竹纖維。

葉纖維：是從一些植物的葉子或葉鞘取得的工藝纖維。如：劍麻、蕉麻。

果實纖維：是從一些植物的果實取得的纖維。如：椰子纖維。

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

初生纖維在器官延伸之前便已發生，在周圍的細胞仍在分裂的時候，它們還能繼續引伸到相當的長度。例如苧麻的韌皮纖維可以繼續伸長几個月，最後增加的長度為原來的4、5萬倍，最長可達55釐米。這種細胞的伸長，除與周圍細胞一起增長（協同生長）以外；還有細胞頂端可伸入到周圍細胞之間的生長（侵入生長）。苧麻的纖維停止伸長以後，在發生次生壁的沉積時，纖維的基部可能也有厚的次生壁。但頂端仍有生活的內容物和薄的細胞壁，因此，細胞頂端還可以繼續伸長。

棉纖維是棉花胚珠上表皮細胞伸長的部分。它的發育過程是：當棉花胚珠受精以後，胚珠表皮層上產生纖維的生毛細胞迅速伸長。此後，細胞壁也逐漸增厚，即在初生壁裏面不斷沉積含纖維素的次生壁。接近種子成熟時，原來成管狀的纖維細胞，乾癟變扁，併發生扭曲，細胞壁內殘留的原生質體也變幹沉積。棉鈴開裂以後，纖維細胞死亡，成為銀白色的棉纖維。

可降解的植物纖維花盆採用植物纖維做主要原料，它的透氣性非常好，有利於花卉的生長。纖維花盆在白天吸收太陽紅外線的能力非常強，這是其他種類花盆所不能的，吸收紅外線的能力強，花盆的温度會升高，在寒冷的冬天，使用這種花盆更有利於植物生長，並且可以保護植物安全過冬。

植物纖維本身就有花卉生長所需的部分養分，在植物生長的過程中，所含的營養元素可以緩慢的釋放倒泥土裏，供給植物生長。纖維花盆以植物纖維做原料，對身體沒有任何傷害。並且花盆破碎後可以降解，不會對環境造污染。花卉市場上的花盆種類可謂應有盡有，木質花盆、泥制、陶瓷、塑料花盆。木質花盆輕便，但沒有五顏六色的顏色；泥制花盆透氣性好，但不美觀、重量大，陶瓷花盆美觀華麗，但是易碎、價格高，塑料花盆輕便，顏色漂亮，但是透氣性不好，植物容易爛根，而且塑料廢棄後無法處理污染環境。植物纖維花盆是最好的選擇。

植物纖維環保材料是利用稻殼、稻草、麥秸、玉米秸稈、棉花稈、木屑、竹屑等農作物秸稈或其它植物的稈莖，先製成10~200目的植物纖維粉料，再用特殊工藝製成混合原料，然後模壓或注塑成型的一種新型環保材料；天然成份可達60~90%以上；可製成一次性餐飲容器具、可控降解容器、工藝品、日用品、建築板材、工業包裝等物品。 原料特點：植物纖維環保材料來源於農作物秸稈和快速再生植物，是

自然界中取之不盡用之不竭的可再生資源；是對廢棄物或是用處不大的資源開發利用，是變廢為寶節約資源。製品特點：植物纖維環保材料具有強度高，表面紋理天然、質樸，顏色鮮豔，質感新穎，適合製做多次、反覆使用的物品，可以替代部分塑料、玻璃、陶、瓷等製品，節省石油資源和能耗。

大量的垃圾是非降解廢棄物，對生態環境造成嚴重公害，並且危害人們健康。植物纖維環保材料天然成份可達80%以上，製成的物品用後棄於自然環境可自然降解，是一種新型綠色環保材料。

植物纖維環保製品最初的產品是一次性餐飲具，是為治理“白色污染”研發的，2000年左右形成了熱餐飲具、冷餐飲具、超市生鮮托盤、勺子、筷子等一次性餐飲容器具產品。在研製一次性餐飲容器具時，研製的材料具有強度高，表面紋理天然、質樸，可着色多種鮮豔的顏色，更適合製作多次、反覆使用的物品。在此基礎上於2003年左右開發出了可控降解容器、日用品、工藝品、工業包裝等。

知識產權專業從事植物纖維研究開發歷時已十餘年，在此領域內配方技術和生產技術處於國內領先水平，同時植物纖維環保製品技術屬於中國原創技術，在國際上處於領先水平。

1.可再生資源的利用

植物纖維環保材料來源於農作物秸稈和快速再生植物，是自然界中取之不盡用之不竭的可再生資源，是對廢棄物或是用處不大的資源開發利用，是變廢為寶節約資源。

在地球上，綠色植物利用太陽能進行光合作用，提供的生物量每年有1550億噸乾重物質，可固定五千億噸有機碳，它是石油、煤炭、天然氣總量的20倍，在自然界中生物資源最為豐富，能年復一年地繁衍生息，具有很強的再生性，這是大自然給我們的一種既價廉而又取之不盡的可再生資源。

2.製成品可替代部分塑料、陶、瓷、玻璃製品

植物纖維環保材料具有強度高，表面紋理天然、質樸，顏色鮮豔，質感新穎，適合製做多次、反覆使用的物品，經過近十年的研發，製成的產品可以替代部分塑料、玻璃、陶、瓷等製品。

用植物纖維環保材料製成的製品可以替代部分塑料製品，可以節約寶貴的石油資源。大多數合成高分子的原料是石油和煤，但全世界石油總儲量才800多億立方米，而每年要消耗掉30多億立方米，預計用不了幾十年，地球上的石油資源將消耗殆盡，煤的貯存雖然多一些但也用不到百年。全世界每年有1.4億多噸塑料是由石油合成的，我國產量約為800萬噸，只要1%的製品用植物纖維環保材料代替就可以形成一個巨大的產業。

3.可生物降解

大量的塑料垃圾是非降解廢棄物，對生態環境造成嚴重公害，並且危害人們健康。植物纖維環保材料天然成份可達60-90%，製成的物品用後棄於自然環境可自然降解，其材料來自自然資源，經過加工成為材料，供人類使用之後，又回到自然，是一種環境友好材料，一種新型綠色環保材料。

利用其可降解的特性可以製成使用時間1-3個月的育苗杯、移栽盆，4-6個月的觀賞盆，2-3年的普通花盆。

植物纖維是一種不能被消化的物質，它包括纖維素、半纖維素、木質素、果膠質、樹膠質和一些非纖維素糖。 膳食纖維是人類可食用的植物纖維。構成植物纖維的基礎物質是纖維素，是由7000～10000個葡萄糖分子呈束狀平行排列的、經糖苷鏈連接起來的聚合物。

植物纖維是纖維素與各種營養物質結合生成的絲狀或絮狀物，對植物具有支撐、連接、包裹、充填等作用。由於與纖維素結合的營養物質、連接鍵以及連接位置的不同，植物纖維可具有多種不同的特徵，其形態和組織結構均隨着植物的生長成熟而發生明顯改變。到了植物的成熟期，植物纖維已經膠質化、角質化、木質化。此時，植物纖維不溶於水，也不能被人類的消化酶分

解，稱為粗纖維。比如芽期的香椿和花期的絲瓜，都含有豐富的可消化纖維，是受到人們的美味食品；而椿木的纖維已經成熟、老化，因此不可食，只能用來造紙；生長成熟的絲瓜也不可食，絲瓜絡多用做洗碗用具。需要指出的是，無論是可消化纖維還是不可消化的粗纖維，其降脂功能都是獨特的，是人類重要的、不可替代的一種食物。

植物纖維亦稱天然纖維素纖維，其主要組成物質都是纖維素。在國際貿易上重要的植物纖維有：棉、大麻、黃麻、亞麻、蕉麻、劍麻、赫納昆麻和椰殼纖維等。按取得纖維的植物體部位,植物纖維又分為種子纖維、果實纖維、韌皮纖維、莖纖維和葉纖維。

動物纖維分為三類：動物的發毛和絨毛、禽類的羽絨和羽毛、蠶絲，主要來源是人工飼養的動物。動物纖維亦稱蛋白質纖維，因為它們的主要組成物質是蛋白質。動物毛的種類很多，最主要的是綿羊毛，簡稱羊毛。羊毛廣泛用來製造各種紡織品，也用以制氈。除羊毛外，還有山羊絨、兔毛、駱駝毛、犛牛毛等。羊毛以外的動物毛，有時統稱為特種動物毛，也用來製造紡織品，可純紡或與其他纖維混紡。在混紡中，利用它們特有的光澤、細度和柔軟性，可以改善織物的保暖性和手感。禽類的羽絨和羽毛在紡織上可與其他纖維混紡，也可做填充材料，如鴨絨、鵝絨等。蠶絲是蠶的腺分泌物，有桑蠶絲、柞蠶絲、蓖麻蠶絲和術薯蠶絲等。動物纖維吸濕性強、保暖性好、彈性好、不易沾污、光澤柔和、染色性好，還具有獨特的縮絨性，品質非常優良，有天然形成的波浪形捲曲，可用於製造呢絨，絨線、毛毯、氈呢等生活用和工業用品，羊毛纖維是一種高檔紡織纖維。

2022年6月26日，中國林學會發布了“十三五”期間林草科技十大進展。其中，人造板產業綠色轉型升級技術加快推進。突破植物纖維承載單元力學體系構建與秸稈資源材料化利用、無醛植物蛋白膠黏劑製備與綠色人造板生產、人造板有害揮發物分級與承載限量評價等重大關鍵技術及核心裝備 ^[1]  。