[科普中国]-植物纤维

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。

简介中国利用植物纤维，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。

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。

种类**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。1

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。

植物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。2

区别植物纤维与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。3

植物纤维与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。4

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学