自近百年来,随着全球人口激增、生活水平跃升以及业技术的迅猛发展,纺织纤维的需求量日益增长,对纺织原料的性能要求也日趋多样化。传统的天然纺织原料如棉花、羊毛等,其产量受限于气候、种植技术和养殖环境等因素,增长空间受限。与此合成纤维虽具备优良的纺织加工性能,但其以石油、煤炭等不可再生资源为基材,从生产到使用再到遗弃过程中,对生态环境造成了严重污染,威胁人类健康。这使纺织原料成为制约纺织工业发展的关键因素。
相较之下,天然植物纤维在生产、加工及使用过程中,几乎不会对人类及地球造成危害。其制品废弃后可自然降解,对自然界生态平衡影响甚微。早在32000年前,人类就已开始使用天然亚麻纤维制作麻线,用于缝制衣物、编织各种手工制品等。我国在新石器时期的土陶器上便有使用苎麻和的印纹记载。
据统计,自然界每年以纤维素形式存在的资源总量高达千亿吨,远超地球上石油的总储量。这些天然纤维素资源在生物循环中尚未得到充分运用。随着环保意识的增强及人们对纺织品舒适性的追求,新型天然植物纤维的开发与利用已成为必然趋势。
植物纤维是种子植物体内的一种厚壁,具有细胞细长、两端尖锐及较厚的次生壁等特点。它在植物体中主要起机械支持作用,分布于茎、叶、根、果皮及种子等部位。根据其分布与特性,植物纤维可细分为以下类型:
一、韧皮纤维
如桑树、构树及青檀等双子叶植物茎秆中的韧皮纤维发达,可用作特种纸张的原材料。麻类草本植物的茎中也含有特别发达的韧皮纤维束。
二、木材纤维
如松树、杉树等树干中的纤维,经制成浆粕后是生产再生纤维素纤维的重要原料。
三、叶纤维及茎秆纤维
叶纤维主要存在于单子叶植物的叶脉中,如剑麻,多用于制造船舶绳索、矿用绳索等。而某些单子叶植物茎中的软纤维,经简单处理后可作编织原料。
四、根及果皮纤维
如马蔺的根纤维及椰子果皮中的纤维,分别用于制作刷子及土工布等。
五、种子纤维及其他
如棉、木棉等种子表皮细胞生长成的单细胞纤维,是重要的民用纺织原料。各类植物纤维还有待进一步开发与利用。
总体而言,各类植物纤维在自然界中储量丰富、可循环再生且生态友好。通过进一步开发与利用这些资源,有望实现纺织工业的可持续发展。