Włókna roślinne pozyskiwane z nasion i owoców

Włókna dzielimy na kilka głównych grup. Wyróżniamy włókna pochodzenia naturalnego, włókna syntetyczne, sztuczne i nieorganiczne (np. włókno szklane). Włókna naturalne dzielą się na roślinne, zwierzęce i mineralne. Włókna syntetyczne są wytworzone przemysłowo od początku, czyli od samego surowca. Do produkcji włókien sztucznych (ang. regenerated) używa się surowców naturalnych, które zostają poddane obróbce technicznej, np. wiskoza.

Włókna roślinne pozyskuje się z różnych części roślin – nasion (bawełna, kapok i kojra, czyli włókno kokosowe), łodyg (len, konopie, juta, ramia, pokrzywa, bambus) i liści (sizal, manilla, abaca). W tym poście znajdziesz omówienie włókien roślinnych pozyskiwanych z nasion, ich strąków i owoców.

Wszystkie włókna roślinne są zbudowane w większości z celulozy, czyli substancji, z której roślina tworzy swoje struktury – łodygę, liście itd. Do formowania celulozy roślina wykorzystuje cukier – glukozę, której cząstki łączy w długie łańcuchy (polisachardy). Oprócz celulozy we włóknach roślinnych w niewielkich ilościach występują lignina (druga po celulozie najczęściej występująca na Ziemi substancja organiczna), pektyny („kleje”), oraz hemicelulozy. W drodze obróbki procentowa ilość tych substancji zostaje zmniejszona, a celulozy zwiększona.

Jakie właściwości mają niemal wszystkie włókna roślinne? Są to włókna staplowe, czyli o określonej długości, najczęściej do 100 cm. Przeciwieństwem jest włókno filamentowe, które ma ciągłą budowę, jak włókna syntetyczne, np. poliester.

Włókna roślinne wytrzymałe, mało elastyczne, mają wysoki poziom absorpcji wilgoci, dzięki czemu są przewiewne i dobrze sprawdzają się w odzieży latem. Ulegają zniszczeniu w środowisku kwaśnym, dlatego, jeśli poplamisz bawełnianą koszulkę sokiem z cytrusów czy colą, szybko zapierz plamę ciepłą wodą z mydłem. Dzięki długim włóknom celulozy, która nie rozpuszcza się w wodzie, większość włókien roślinnych ma wyższą wytrzymałość na mokro, nie szkodzi im pranie, zwłaszcza bawełnie.

Bawełna

O bawełna napisano naprawdę wiele. Stanowi ona większość globalnej produkcji włókien roślinnych. Chiny i Indie produkują ponad 50% światowej podaży bawełny. Pozostali producenci to Rosja, Meksyk, Sudan, Egipt, Turcja i Australia. Uprawa bawełny ma wysoki koszt środowiskowy. Roślina to wymaga użycia sporej ilości pestycydów, środków owadobójczych oraz nawozów, wskutek czego jej uprawa powoduje erozję i zanieczyszczenie gleby. Powstało kilka modyfikacji genetycznych bawełny, które mają na celu zniwelować jej kłopotliwe dla masowej produkcji właściwości.

Włókno bawełny pochodzi z kwiatu, a nie łodygi jak np. len. Kwiat bawełny otwiera swoje białe płatki i zmienia kolor na kremowo-żółty tego samego dnia. Następnego dnia płatki zmieniają kolor na różowy i odpadają w ciągu 2-3 dni. W tym czasie rozwija się torebka nasienna, w której znajduje się 20-30 zalążków nasion. Nasiona osiągają pełny rozmiar po 3 tygodniach i są w pełni dojrzałe po 50 dniach po otwarciu torebki nasiennej. W kwiecie bawełny dojrzewają dwa rodzaje włókien. Krótkie i grubsze (ang. linters) są wykorzystywane w przemyśle, oraz włókna właściwe (ang. lint), z których powstaje odzież, tkaniny i dzianiny znane nam z życia codziennego. Włókna mają długość od 10 do 55 mm. Im dłuższe, tym lepsze, ponieważ długie włókna mają większą powierzchnię styku, co powoduje, że uzyskana z nich nić jest mocniejsza i bardziej wytrzymała.

Torebki bawełny gotowe do zbiorów. (2023, July 22). In Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Cotton

Większość światowej produkcji bawełny to gatunek gossypium hirsutum, znany również jako bawełna wyżynna lub bawełna meksykańska. Globalnie, około 90% całej produkcji bawełny stanowią odmiany pochodzące od tego gatunku. Inne odmiany to Gossypium barbadense, której włókna są najdłuższe, co daje wysokiej jakości bawełnę (na metkach odzieżowych spotykaną nazwą jest „bawełna pima”), oraz azjatyckie odmiany, które z kolei dają najkrótsze włókna. Choć istnieją gatunki dające naturalnie kolorową bawełnę (niebieską, brązową, szarą), najczęściej uprawia się jasną, którą można łatwo wybielić i zabarwić na dowolny kolor.

Włókno bawełny ma bardzo ciekawą budowę. Składa się z pojedynczej komórki, w której mikro włókna układają się raz w jedną, raz w drugą stronę. Daje to interesujący efekt falowanego, skręconego włókna. Mikroskopowe zdjęcia włókien bawełny można pobrać z Repozytorium UMK.

Włókno kokosowe

Kojra (ang. coir), czyli włókno kokosowe jest uzyskiwane z włosków pokrywających zewnętrzną skorupę orzecha kokosowego. Są to brązowe włókna, bardzo grube i odporne na ścieranie. Czołowymi producentami włókna kokosowego są Indie, Wietnam, Sri Lanka i Tajlandia. Już w starożytności służyło ono do robienia sznurów, lin, uszczelniania łodzi, budowy domów. Jego obecne zastosowanie nie uległo dużej zmianie. Kojra jest wykorzystywana do produkcji szczotek, mat i powrozów.

Kojra. (2023, July 9). In Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Coir

Kapok

Kapok to włókno wytwarzane ze strąków nasion drzewa kapokowego, które rośnie w Ameryce Środkowej i Południowej, w Afryce i jest uprawiane w Azji. Drzewo kapokowe jest długowieczne, było celebrowanym drzewem w cywilizacji Majów. Kapok to lekkie i wytrzymało włókno, które znajduje zastosowanie w tapicerstwie, do wypełniania materaców i jako wykładzina ocieplająca. Jest kruche, rzadko wykorzystywane do wyrobu tekstyliów.

Drzewo kapokowe – Ceiba pentandra. (2023, July 24). In Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Ceiba_pentandra

Źródła:

Sara J. Kadolph, Textiles (11th Edition), Pearson New International Edition, 2010.