Человечество пользовалось древесиной на протяжении тысячелетий. Ее использовали для разных целей, главным образом, как источник топлива. Также древесина является отличным строительным материалом, из нее создают инструменты, оружие, мебель, тару, произведения искусства, бумагу.
Вследствие наличия годичных колец, которые во время роста, а также в результате сезонных колебаний температуры или уровня влажности, формируют в своём стволе большинство видов деревьев, ученые могут довольно точно определить регион, в котором росло дерево. Ежегодный мониторинг изменения ширины годичных колец и анализ содержания в них некоторых изотопов элементов, дает возможность более детально изучить состояние климата и атмосферы в древние времена.
Как образуется древесина?
Древесина – это одна из составляющих сосудисто-волокнистого пучка, она противопоставлена еще одной важной части пучка, формирующейся из того же прокамбия или камбия — лубу, или флоэме. В процессе формирования сосудисто-волокнистых пучков из прокамбия возможно два варианта событий:
- все прокамбиальные клетки становятся элементами древесины и луба с образованием так называемых замкнутых пучков. Этот процесс характерен для высших споровых, однодольных и некоторых двудольных растений
- на границе между древесиной и лубом остаётся прослойка деятельной ткани, которую называют камбий. При этом формируются пучки открытые, что характерно для двудольных и голосеменных растений.
При первом варианте событий количество древесины не изменяется, и растение не может утолщаться. Если развитие идет по второму пути, то вследствие работы камбия ежегодно объем древесины увеличивается, и ствол растения медленно становится толще. У древесных пород российского региона древесина находится ближе к центру (оси) дерева, а луб — находится ближе к окружности (периферии). Ряд других растений имеет несколько иное взаимное расположение древесины и луба.
Именно деление клеток камбия в стебеле обеспечивает его рост в толщину. В процессе деления камбиальных клеток ? дочерних образующихся клеток отделяется в древесину, а ? – в луб. По этой причине прирост очень заметен в древесине. Камбий делится не равномерно, этот процесс зависит от сезона. В весенне – летний период деление активное, вследствие чего формируются крупные клетки, к осени деление замедляется, и формируются мелкие клетки. Зимой же камбий не делится. Таким образом, обеспечивается годичный прирост древесины, который хорошо заметен у многих деревьев, и называют его годичным кольцом. По количеству годичных колец специалисты вычисляют возраст побега и целого дерева.
Древесина имеет в своем составе уже отмершие клеточные элементы с одеревеневшими, главным образом, толстыми оболочками. Состав луба, напротив, представлен элементами живых клеток, с живой протоплазмой, клеточным соком и тонкой неодеревеневшей оболочкой. В тоже время, в лубе могут попадаться элементы мёртвые, толстостенные и одеревеневшие.
Обе составляющие сосудисто-волокнистого пучка имеют и еще одно физиологическое отличие. По древесине из земли к листьям движется сырой сок, который является водой с растворёнными в ней полезными веществами. А вот по лубу вниз течет пластический сок.
Процесс одеревенения клеточных оболочек характеризуется пропитыванием целлюлозной оболочки специальными веществами, которые объединены под общим названием лигнин. Наличие лигнина и вместе с тем одеревенение оболочки можно легко определить с помощью определенных реакций. Вследствие одеревенения, растительные оболочки растут в толщину, твердеют. В тоже время при лёгкой проницаемости для воды они утрачивают способности поглощать воду и разбухать.
Строение луба
Флоэма — то же, что и луб. Она является проводящей тканью сосудистых растений. Именно по ней осуществляется транспортировка продуктов фотосинтеза к разным частям растения, где они используются или накапливаются.
Читайте также: Декоративные ткани для интерьера это
В стеблях большей части растений древесный луб находится снаружи по отношению к ксилеме, a в листьях — обращен к нижней стороне жилок листовой пластинки. Проводящие пучки корней имеют чередующиеся тяжи флоэмы и ксилемы.
Луб дерева по происхождению делится на:
- первичный, дифференциирующийся из прокамбия
- вторичный, дифференциирующийся из камбия.
Главное отличие первичной флоэмы от вторичной заключается в полном отсутствии у первой сердцевинных лучей. Однако клеточный состав и первичной, и вторичной флоэмы идентичен. В их составе присутствуют клетки различной морфологии, и выполняют разные функции:
- ситовидные элементы (клетки, трубки и клетки-спутницы). Эти элементы обеспечивают главный транспорт
- склеренхимные элементы (склереиды и волокна), отвечают за опорную функцию
- паренхимные элементы (паренхимные клетки), отвечают за ближний радиальный транспорт.
Ситовидные трубки живут совсем немного. Зачастую период их жизни не превышает 2-3 года, очень редко они доживают до 10-15 лет. Отмершие регулярно заменяют новые. Ситовидные трубки занимают немного места в лубе и чаще всего соединены в пучки. Помимо таких пучков в лубе присутствуют клетки механической ткани — лубяные волокна, а также клетки основной ткани.
Функции луба
Одной из главных функций, которые выполняет луб молодой, является флоэмный транспорт сока. Этот сок является раствором углеводов (у древесных растений — это главным образом сахароза). Углеводы – это продукты фотосинтеза, в довольно высокой концентрации — 0,2—0,7 моль/литр (примерно от 7 до 25 %). Кроме углеводов в состав сока входят и другие ассимиляты и метаболиты (аминокислоты и фитогормоны) в намного меньших количествах. Скорость транспорта достигает десятков сантиметров в час, что существенно выше скорости диффузии.
Флоэмный сок двигается от органов-доноров, в которых осуществляется процесс фотосинтеза к акцепторам — органам или областям, в которых эти продукты фотосинтеза используются или откладываются на потом. Очень интенсивно потребляются ассимиляты в корневой системе, верхушках побегов, растущих листьях, репродуктивных органах. Многие растения имеют особые органы запасания — луковицы, клубни и корневища, которые выполняют роль акцепторов.
Луб липы – это внутренний слой коры, который имеет светло- желтую окраску. Его задача – обеспечить прочность стебля. Лубяной слой довольно проблематично разорвать по ширине, однако вдоль стебля он легко распадается на тонкие волокна большой длины.
Лубяная часть стебля часто применяется в хозяйстве, к примеру, луб липы знаменит тем, что из него изготавливают рогожу и мочалки.
Отметим, что если кору на дереве по кругу перерезать до слоя древесины, то органические вещества больше не будут транспортироваться к корням, и дерево через время погибнет.
Лубяные волокна и их функции
Лубяные волокна — это волокна, получаемые из стеблей или листьев определенных растений. Таких травянистых представителей флоры насчитывается весьма много — порядка 2 тысяч. Однако наиболее популярными являются такие из них, как лен, пенька, джут, канатник. Древесные волокна — те, которые получают из некоторых пород древесины.
Читайте также: Ткань для пчелиных холстиков
Как выглядит такое волокно?
Лубяные и древесные волокна представляют собой «ткань» растений. Клетки их имеют вытянутую форму и заостренные концы. В отличие от других, их длина может измеряться в миллиметрах и даже сантиметрах. А вот поперечный срез — в микронах. Оболочка волокна очень жесткая, внутри клетка практически не живет, она всегда отмершая. Со временем происходит одревеснение такой клетки, и ее полезные свойства утрачиваются. Она становится более ломкой и рассыпчатой. Неодревесневшая клетка волокна богата целлюлозой и поэтому очень гибка и эластична.
Практически в промышленности используется не отдельное волокно, а их конгломерат. Заостренные концы клеток соединяются между собой при помощи пектина, поэтому материал получается довольно прочным. Последнее качество обуславливается еще и тем, что в их оболочке фебрилиты целлюлозы плотно скручиваются в спираль (как канат или веревка).
Чтобы получить готовое качественное волокно, нужно разрушить стебель. Чаще всего это достигается при помощи вымачивания. Пектин и другие скрепляющие вещества разрушаются — остается цельное волокно. Иногда применяют химический или механический способ его добывания.
Для чего используют лубяные волокна?
Во-первых, они широко используются в текстильной промышленности для изготовления тканей и пряжи. Не все волокна подходят для этих целей, а только мягкие. Их получают из льна или рами. Еще одна функция лубяных волокон — веревочные и канатные изделия. Для этих целей пригодны грубые изделия (пенька, джут) и жесткие (сизаль, абака). Широко используются и древесные волокна. Их применяют в строительстве для изготовления композитных материалов, в бумажной промышленности.
Льняные волокна
Ткани, получаемые из льняного волокна, могут быть разными по качеству — от самой грубой мешковины до тонкой и мягкой плательной. В России выращивается, в основном, только грубый лен.
Пенька
Лубяные волокна конопли относят к числу грубых. Получаемый материал называют пенькой (такое же название имеет и грубая веревка, сплетенная из этих волокон). Следует сказать, что конопля имеет мужские и женские растения. Из мужских как раз и делается пенька. А из женских — матерки — грубые морские канаты. Для обработки такого волокна используются специальные мяльные машины. Без них волокна плохо поддаются хоть какому-то плетению. Они малорастяжимы, очень грубые на ощупь и хорошо впитывают влагу.
Выращивается растение, в основном, в Индии и Пакистане. Волокно имеет такое же название и принадлежит к разряду грубых. Массовая доля его от всего растения составляет 20-25%. Из-за грубости его используют, в основном, для обивки мебели, упаковок, иногда для ковров.
Кенаф
Растение с более низким содержание волокна (от 16 до 20%). Из волокна кенафа изготавливают веревки, грубые ткани типа мешковины или брезента. Лидер по производству — Индия.
Канатник
Травянистое растение с большой долей содержания волокна. Для улучшения его качеств его отваривают в специальном растворе. Из него изготавливают веревки, канаты и т. д. Шпагат из лубяных волокон канатника получается очень упругим и крепким.
Растение с очень качественным волокном, которое отличается особым блеском, эластичностью, мягкостью. Оно устойчиво к гниению. Из рами изготавливают качественные бельевые ткани, рыболовецкие сети.
Читайте также: Игольницы манекен своими руками из ткани с выкройками
Вообще, растение принадлежит к семейству Крапивные. Произрастает оно в субтропическом климате. Лидирующие позиции по производству рами занимают Китай, Япония, Филиппины.
Грубые волокна
Такие лубяные волокна получают, в основном, из тропических растений. Они названы так из-за своей низкой влагопроницаемости, стойкости к гниению, жесткости, прочности и малой растяжимости. Применяются только для изготовления канатов.
Абака — текстильный банан. Из листьев этого растения производят одноименное волокно.
Сизаль, генекен — волокно из листьев агавы. Оно менее прочное, чем абака, и более ломкое, чем пенька. Однако это не мешает изготавливать из него сети, веревки и шпагаты. Из него делают также мешковину и упаковочную ткань. Из отходов и очисток — бумагу, по преимуществу оберточную. Длина технического волокна этого растения достигает 1,5 м.
Древесные волокна
Их получают как из стеблей деревьев, так и из их коры. Особой популярностью пользуется липа. Лубяные волокна коры липы часто называют «лыком». На Руси из него плели лапти, да и в годы войны это умение пригодилось партизанам. Вымоченные волокна липы — мочало. Применение его самое разнообразное. Это хороший набивочный материал. Также по сей день из него делают кисти для беления. Или же используют в качестве банной мочалки. Волокно липы очень прочное, поэтому из него изготавливают рыболовные сети и плетут веревки.
Кроме того, волокна липы широко применяются в народной медицине. Считается, что, размоченные и растертые до консистенции пюре, они способствуют заживлению ран и выводят токсины из организма. Этим и объясняется популярность липовых мочалок.
ЛУБЯНЫ́Е ВОЛО́КНА
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.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности