植物纤维

细胞科细胞生物属组织

植物纤维（Plantfibre）是广泛分布在种子植物中的一种厚壁组织。它的细胞细长，两端尖锐，具有较厚的次生壁，壁上常有单纹孔，成熟时一般没有活的原生质体。植物纤维是纤维素与各种营养物质结合生成的丝状或者絮状物，对于植物具有支撑、连接、包裹、充填等作用，广泛存在于植物秆茎、根系、果实、果壳中。

使用历史

中国利用植物纤维，特别是苎麻和大麻的历史很早，在新石器时期的土陶器上已有麻布的印纹。《诗经》中已有沤纻（沤制苎麻）的记载：“东门之地，可以沤纻”（《陈风》）。植物纤维与人类生活的关系极为密切，除了日常生活必需的纺织用品以外，绳索、包装、编织、纸张、塑料以及炸药等，也都需要植物纤维作原料。

存在部位

在植物茎杆中，如苎麻、大麻、亚麻和黄麻的草本茎，具特别发达的韧皮纤维束，可用制各种纺织品。这些纤维没有或很少木质化，称软纤维。在有些植物的木本茎中，韧度纤维也很发达，它们是制造特种纸张的优良原料，如桑树、构树、青檀等。叶子纤维主要存在于单子叶植物的叶脉中，细胞壁木质化程度较高，质地坚硬，称为硬纤维。这类纤维拉力大，耐腐力强，主要用制绳索，或作粗纺之用，如剑麻、蕉麻等。

根中纤维一般较少，但有的植物根内纤维也可利用，如马蔺。此外，有些植物果实的果皮中含有纤维，如椰子，或者生长有特殊用途的纤维毛，如吉贝。种子表面生长表皮毛的

突出例子是棉花纤维，其他如木棉、杨柳等种子表面，也都有纤维。一些工业用的植物纤维长度与宽度的比较见表。

纤维类型

根据在植物体中分布位置的不同，大致可分为木质部外纤维与木质部纤维两大类。

木纤维类型结构

木质部外纤维：包括韧皮纤维，皮层纤维和围绕维管束的纤维。这类纤维一般为长纺锤形，两端尖锐，有的两端成为钝形成分叉。细胞壁较厚，相对细胞腔较小。细胞壁具不同程度木质化或完全没有木质化，初生纤维通常要比次生纤维长。

木质部纤维：又称木纤维，大都有木质化的次生壁，细胞形状通常也是两端尖锐，但有各种形状与纹孔上的变化。这类纤维是木材的重要组成分子之一。木纤维又可分为两种类型：①纤维管胞，由管胞（见木质部）逐渐演化而来，其细胞壁上有明显的具缘纹孔。②韧型纤维，由纤维管胞进一步演化的结果，细胞壁更为增厚，壁上的纹孔退化为单纹孔，也有人称之为木纤维。在某些被子植物（如栎树）的木材中，可以看到纤维与管胞之间的一系列过渡类型，即细胞壁厚度逐渐增加，长度减短，壁上的具缘纹孔逐渐简化为单纹孔等。纤维管胞与韧型纤维，都可能具有横向隔壁，特称为分隔纤维。很多植物具有这种结构，如葡萄属和金丝桃属。这些分隔纤维可长期保留有原生质体，并有贮藏淀粉、油类和树脂的作用。

另外，还可按以下分类：

种子纤维：是指一些植物种子表皮细胞生长成的单细胞纤维。如棉、木棉。

韧皮纤维：是从一些植物韧皮部取得的单纤维或工艺纤维。如：亚麻、苎麻、黄麻、竹纤维。

叶纤维：是从一些植物的叶子或叶鞘取得的工艺纤维。如：剑麻、蕉麻。

果实纤维：是从一些植物的果实取得的纤维。如：椰子纤维。

生长发育

植物纤维由不同的分生组织发育形成。木质部与韧皮部的纤维来源于原形成层或形成层。有些纤维则可由基本分生组织发生，这种将来发育成纤维的细胞，很早就停止横向分裂，而只有纵向伸长。维管束鞘中的纤维，一部分可由原形成层发生，另一部分则由基本分生组织形成。

初生纤维在器官延伸之前便已发生，在周围的细胞仍在分裂的时候，它们还能继续引伸到相当的长度。例如苎麻的韧皮纤维可以继续伸长几个月，最后增加的长度为原来的4、5万倍，最长可达55厘米。这种细胞的伸长，除与周围细胞一起增长（协同生长）以外；还有细胞顶端可伸入到周围细胞之间的生长（侵入生长）。苎麻的纤维停止伸长以后，在发生次生壁的沉积时，纤维的基部可能也有厚的次生壁。但顶端仍有生活的内容物和薄的细胞壁，因此，细胞顶端还可以继续伸长。

棉纤维是棉花胚珠上表皮细胞伸长的部分。它的发育过程是：当棉花胚珠受精以后，胚珠表皮层上产生纤维的生毛细胞迅速伸长。此后，细胞壁也逐渐增厚，即在初生壁里面不断沉积含纤维素的次生壁。接近种子成熟时，原来成管状的纤维细胞，干瘪变扁，并发生扭曲，细胞壁内残留的原生质体也变干沉积。棉铃开裂以后，纤维细胞死亡，成为银白色的棉纤维。

环保材料

作用

可降解的植物纤维花盆采用植物纤维做主要原料，它的透气性非常好，有利于花卉的生长。纤维花盆在白天吸收太阳红外线的能力非常强，这是其他种类花盆所不能的，吸收红外线的能力强，花盆的温度会升高，在寒冷的冬天，使用这种花盆更有利于植物生长，并且可以保护植物安全过冬。

植物纤维本身就有花卉生长所需的部分养分，在植物生长的过程中，所含的营养元素可以缓慢的释放倒泥土里，供给植物生长。纤维花盆以植物纤维做原料，对身体没有任何伤害。并且花盆破碎后可以降解，不会对环境造污染。花卉市场上的花盆种类可谓应有尽有，木质花盆、泥制、陶瓷、塑料花盆。木质花盆轻便，但没有五颜六色的颜色；泥制花盆透气性好，但不美观、重量大，陶瓷花盆美观华丽，但是易碎、价格高，塑料花盆轻便，颜色漂亮，但是透气性不好，植物容易烂根，而且塑料废弃后无法处理污染环境。植物纤维花盆是最好的选择。

材料描述

植物纤维环保材料是利用稻壳、稻草、麦秸、玉米秸秆、棉花秆、木屑、竹屑等农作物秸秆或其它植物的秆茎，先制成10~200目的植物纤维粉料，再用特殊工艺制成混合原料，然后模压或注塑成型的一种新型环保材料；天然成份可达60~90%以上；可制成一次性餐饮容器具、可控降解容器、工艺品、日用品、建筑板材、工业包装等物品。原料特点：植物纤维环保材料来源于农作物秸秆和快速再生植物，是

自然界中取之不尽用之不竭的可再生资源；是对废弃物或是用处不大的资源开发利用，是变废为宝节约资源。制品特点：植物纤维环保材料具有强度高，表面纹理天然、质朴，颜色鲜艳，质感新颖，适合制做多次、反复使用的物品，可以替代部分塑料、玻璃、陶、瓷等制品，节省石油资源和能耗。

发展历史

大量的垃圾是非降解废弃物，对生态环境造成严重公害，并且危害人们健康。植物纤维环保材料天然成份可达80%以上，制成的物品用后弃于自然环境可自然降解，是一种新型绿色环保材料。

植物纤维环保制品最初的产品是一次性餐饮具，是为治理“白色污染”研发的，2000年左右形成了热餐饮具、冷餐饮具、超市生鲜托盘、勺子、筷子等一次性餐饮容器具产品。在研制一次性餐饮容器具时，研制的材料具有强度高，表面纹理天然、质朴，可着色多种鲜艳的颜色，更适合制作多次、反复使用的物品。在此基础上于2003年左右开发出了可控降解容器、日用品、工艺品、工业包装等。

知识产权专业从事植物纤维研究开发历时已十余年，在此领域内配方技术和生产技术处于国内领先水平，同时植物纤维环保制品技术属于中国原创技术，在国际上处于领先水平。

特点

1.可再生资源的利用

植物纤维环保材料来源于农作物秸秆和快速再生植物，是自然界中取之不尽用之不竭的可再生资源，是对废弃物或是用处不大的资源开发利用，是变废为宝节约资源。

在地球上，绿色植物利用太阳能进行光合作用，提供的生物量每年有1550亿吨干重物质，可固定五千亿吨有机碳，它是石油、煤炭、天然气总量的20倍，在自然界中生物资源最为丰富，能年复一年地繁衍生息，具有很强的再生性，这是大自然给我们的一种既价廉而又取之不尽的可再生资源。

2.制成品可替代部分塑料、陶、瓷、玻璃制品

植物纤维环保材料具有强度高，表面纹理天然、质朴，颜色鲜艳，质感新颖，适合制做多次、反复使用的物品，经过近十年的研发，制成的产品可以替代部分塑料、玻璃、陶、瓷等制品。

用植物纤维环保材料制成的制品可以替代部分塑料制品，可以节约宝贵的石油资源。大多数合成高分子的原料是石油和煤，但全世界石油总储量才800多亿立方米，而每年要消耗掉30多亿立方米，预计用不了几十年，地球上的石油资源将消耗殆尽，煤的贮存虽然多一些但也用不到百年。全世界每年有1.4亿多吨塑料是由石油合成的，我国产量约为800万吨，只要1%的制品用植物纤维环保材料代替就可以形成一个巨大的产业。

3.可生物降解

大量的塑料垃圾是非降解废弃物，对生态环境造成严重公害，并且危害人们健康。植物纤维环保材料天然成份可达60-90%，制成的物品用后弃于自然环境可自然降解，其材料来自自然资源，经过加工成为材料，供人类使用之后，又回到自然，是一种环境友好材料，一种新型绿色环保材料。

利用其可降解的特性可以制成使用时间1-3个月的育苗杯、移栽盆，4-6个月的观赏盆，2-3年的普通花盆。

概念区别

膳食纤维

植物纤维是一种不能被消化的物质，它包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶质、树胶质和一些非纤维素糖。膳食纤维是人类可食用的植物纤维。构成植物纤维的基础物质是纤维素，是由7000～10000个葡萄糖分子呈束状平行排列的、经糖苷链连接起来的聚合物。

植物纤维是纤维素与各种营养物质结合生成的丝状或絮状物，对植物具有支撑、连接、包裹、充填等作用。由于与纤维素结合的营养物质、连接键以及连接位置的不同，植物纤维可具有多种不同的特征，其形态和组织结构均随着植物的生长成熟而发生明显改变。到了植物的成熟期，植物纤维已经胶质化、角质化、木质化。此时，植物纤维不溶于水，也不能被人类的消化酶分

解，称为粗纤维。比如芽期的香椿和花期的丝瓜，都含有丰富的可消化纤维，是受到人们的美味食品；而椿木的纤维已经成熟、老化，因此不可食，只能用来造纸；生长成熟的丝瓜也不可食，丝瓜络多用做洗碗用具。需要指出的是，无论是可消化纤维还是不可消化的粗纤维，其降脂功能都是独特的，是人类重要的、不可替代的一种食物。

动物纤维

植物纤维亦称天然纤维素纤维，其主要组成物质都是纤维素。在国际贸易上重要的植物纤维有：棉、大麻、黄麻、亚麻、蕉麻、剑麻、赫纳昆麻和椰壳纤维等。按取得纤维的植物体部位,植物纤维又分为种子纤维、果实纤维、韧皮纤维、茎纤维和叶纤维。

动物纤维分为三类：动物的发毛和绒毛、禽类的羽绒和羽毛、蚕丝，主要来源是人工饲养的动物。动物纤维亦称蛋白质纤维，因为它们的主要组成物质是蛋白质。动物毛的种类很多，最主要的是绵羊毛，简称羊毛。羊毛广泛用来制造各种纺织品，也用以制毡。除羊毛外，还有山羊绒、兔毛、骆驼毛、牦牛毛等。羊毛以外的动物毛，有时统称为特种动物毛，也用来制造纺织品，可纯纺或与其他纤维混纺。在混纺中，利用它们特有的光泽、细度和柔软性，可以改善织物的保暖性和手感。禽类的羽绒和羽毛在纺织上可与其他纤维混纺，也可做填充材料，如鸭绒、鹅绒等。蚕丝是蚕的腺分泌物，有桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝和术薯蚕丝等。动物纤维吸湿性强、保暖性好、弹性好、不易沾污、光泽柔和、染色性好，还具有独特的缩绒性，品质非常优良，有天然形成的波浪形卷曲，可用于制造呢绒，绒线、毛毯、毡呢等生活用和工业用品，羊毛纤维是一种高档纺织纤维。

研究进展

2022年6月26日，中国林学会发布了“十三五”期间林草科技十大进展。其中，人造板产业绿色转型升级技术加快推进。突破植物纤维承载单元力学体系构建与秸秆资源材料化利用、无醛植物蛋白胶黏剂制备与绿色人造板生产、人造板有害挥发物分级与承载限量评价等重大关键技术及核心装备。

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