Flachsstruktur

Es gibt drei Arten von Flachs:

• Langkraut, dessen Stamm nur an der Spitze schwach verzweigt ist und hauptsächlich zur Herstellung von Textilfasern verwendet wird;
• lockig, zur Samengewinnung kultiviert (Öllein), hat viele verzweigte Stängel, ist niedrigwüchsig, wächst in den südlichen Regionen;
• Mezheumok, das in seiner Struktur eine Zwischenstellung einnimmt, hat einen verzweigten Stamm, seine Fasern können zur Herstellung von groben Stoffen und Schnüren verwendet werden.

Flachspflanze:
a – Flachsarten;
b – Blume;
c – Samenkopf

Wir werden Faserflachs in Betracht ziehen. Die Länge des Stiels beträgt 80–120 cm, der Durchmesser 1–3 mm. Die Farbe des Stängels verändert sich während der Vegetationsperiode: Zuerst ist er grün, dann milchig-wachsig und schließlich gelb. Entlang des Stängels wachsen in einem Abstand von 15 cm schmale (3–5 mm) lange (25–35 mm) Blätter. Nach der Blüte fallen die Blätter im Laufe der Reife ab. An der Spitze des Stängels bilden sich mehrere Zweige, die sich auch verzweigen können. An den Enden der Zweige wächst eine geruchlose blaue, manchmal weiße oder rosa Blüte, die fünf Blütenblätter und fünf Staubblätter hat. Nach der Selbstbestäubung entwickelt sich die Blüte zu einem Samenkopf.

Auf einem Querschnitt des Stängels kann man die äußere Schicht der Haut (Epidermis) 1 mit einer Oberfläche beobachten, die mit einem mit wachsartigen Substanzen imprägnierten Film bedeckt ist (Kutikula) 2. Die Haut besteht aus dichten Gefäßzellen mit verdickten Wänden. Rinde 3 befindet sich direkt unter der Haut. Seine Zellen sind teilweise mit Chlorophyll gefüllt. Lubofaserbündel 4 liegen im Gewebe der Kortikalis. Sie bestehen aus Gruppen von Elementarfasern mit dicken Zellulosewänden, die durch Mittelplatten aus Pektin und anderen Klebstoffen zusammengeklebt sind. Die Form der Elementarfasern ist facettiert und die Verklebung erfolgt entlang von Ebenen – den Kanten der Fasern. Leitendes Gewebe 5 besteht aus dünnwandigen länglichen Zellen. An der Grenze zum Holz 6 liegt Bildungsgewebe (Kambium) 7 in Form eines ein- oder zweischichtigen Rings. Der Kern 8 kleidet die Innenseite des Stängels aus. Hohlraum 9 ist nicht mit Gewebe gefüllt. Ungefähr ein Drittel des Stammquerschnitts (ohne Hohlraum und Kern) wird von faserigem und umgebendem Gewebe eingenommen. Zwei Drittel sind mit Holz gefüllt. Nach Gewicht besteht es zu 25–45 % aus Bast und zu 75–55 % aus Holz. Elementarfasern mit einer Länge von 2,5 bis 120 mm sind entlang des Stiels ausgerichtet, haben an beiden Enden eine spitze Form und im Inneren einen allseitig geschlossenen Kanal. Entlang der Kanten verklebte Elementarfasern bilden Bündel aus technischen Fasern. Die Elementarfasern sind entlang des Bündels verschoben und ihre verdünnten Enden scheinen zwischen benachbarten Fasern eingeklemmt zu sein. An manchen Stellen sind Faserbündel (technische Fasern) miteinander verklebt und bilden eine Netzstruktur (Anastomose).


Struktur des Flachsstängels (geschnitten)
1 – Haut (Epidermis)
2 – Nagelhaut
5 – bellen
4 – Bastfaserbündel
5 – leitfähiges Gewebe
6 – Bildungsstoff
7 – Holz
5 – Kern
9 – Hohlraum

Durch das Zerknittern und Ausfransen nehmen die Fasern das Aussehen langer Stränge an, deren Länge ungefähr der Länge des Stiels entspricht. Ein Teil der Fasern bricht ab oder bricht ab, verheddert sich und landet im Scheuerabfall. Auch zerstörtes Stammholz (Feuer) landet im Schabemüll. „Industriefaser“ ist ein Begriff, der den Zustand der Faser definiert, die der Verarbeitung zugeführt wird, und weder botanische noch strukturelle Eigenschaften im engeren Sinne widerspiegelt. Technische Fasern können lang oder kurz, verfilzt oder gestreckt sein. Der hohe Polymerisationsgrad der Zellulosefaser verleiht ihr hohe Festigkeitseigenschaften und eine hohe Licht-, Wasch- und Verschleißbeständigkeit. Eine Reihe von Satelliten aus Flachszellulose verleihen ihm Biostabilität, hohe Hygroskopizität und Feuchtigkeitskapazität und sorgen für eine völlige Abwesenheit statischer elektrischer Aufladungen. Flachsfasern sind geglättet und Zellulose ist stark orientiert, sodass sich Flachsfasern bei Belastung nur sehr wenig dehnen.

Chemische Zusammensetzung von Flachs- und Baumwollfasern, %

Physikalisch-mechanische Eigenschaften von Flachs- und Baumwollfasern

Die Zugfestigkeit kann durch verschiedene Parameter charakterisiert werden:

• Bruchspannung – Belastung, die zum Bruch führt, bezogen auf die Querschnittsfläche, N/mm2;
• Bruchlänge – die Länge der Faser (konventionell lang), die zu ihrem Bruch unter dem Einfluss ihres Eigengewichts führt, km;
• Bruchlast bezogen auf die Faserfeinheit in tex, cN/tex.

Beispielsweise beträgt die Bruchlänge einer Elementarfaser bei einem Abstand von 3 mm zwischen den Dynamometerklemmen 60 km, während ihre Festigkeit nur 15 g beträgt. Bei Befeuchtung erhöht sich die Festigkeit der Flachsfasern auf 40 %. Diese phänomenale Qualität des Flachses unterscheidet ihn von allen bekannten Textilfasern.

Flexibilität – eine Eigenschaft von Flachsfasern oder -fäden, die ihre Leistung unter mechanischer Belastung bestimmt. In der Praxis ist es durch Bruchdehnung gekennzeichnet. Die relative Dehnung der elementaren Flachsfaser ist sehr gering und beträgt 2,8 %. Anhand der Form der Last-Dehnungs-Kurve kann der Elastizitätsmodul bestimmt werden. Dieser Modul entspricht dem Tangens der Steigung der Kurve am Anfang. Für Flachs beträgt dieser Modul 14,3 g/(cm * tex).

Chemische Zusammensetzung von Flachsfasern und ihren Begleitelementen (Satelliten). Elementarfasern bestehen zu 98 % aus Zellulose, die wiederum aus 44,4 % Kohlenstoff, 42,4 % Sauerstoff und 6,2 % Wasserstoff besteht.

Das Cellulose-Makromolekül besteht aus 2500–3500 Glucosemolekülen. Jedes Paar Glukosemoleküle enthält ein Wassermolekül (H20).
Zelluloseketten können unterschiedlich angeordnet sein, je nachdem, ob die Zellulose amorph oder, wie im Fall von Flachs, entlang der Faserachse orientiert ist.
Die Röntgenbeugungsanalyse zeigt, dass Flachszellulose hochkristallin und daher sehr beständig gegen chemische und physikalische Einflüsse ist. Bei Spinnprozessen werden Elementarfasern mit einer bestimmten Menge an Cellulosesatelliten kombiniert, die in Industriefasern vorkommen.

Grüner Flachsbast enthält: Zellulose 52–58 %, wasserlösliche Stoffe 8–10 %, Hemizellulose 12–16 %, Lignin 2–4 %, Pektin 3–5 %, Wachs 1–2 %, Wasser 14 %.

Leinenfeuer – Das Stammholz besteht aus Zellulose, Hemizellulose, Lignin und auch einer kleinen Menge Kurzfasern.
Leinsamen. Das Gewicht von 1000 Ballaststoff-Leinsamen beträgt etwa 5 g, und bis zu 14 g Öllein werden zu 30–35 % aus Ballaststoff-Leinsamen und zu über 40 % aus Öl-Leinsamen gewonnen. Die Verwendung von Leinsamen hat eine ebenso lange Geschichte wie die Verwendung von Flachsfasern. Die Qualität von Leinöl ist nicht mit anderen natürlichen und synthetischen Ölen zu vergleichen. Den Chemikern ist es bisher nicht gelungen, einen vollständigen Ersatz dafür zu finden. Leinsamenöl ist anderen Ölen in seinen trocknenden Eigenschaften überlegen – der Eigenschaft des schnellen Trocknens unter Bildung eines dauerhaften Films, der vor Feuchtigkeit und Korrosion schützt. Dies erklärt die Tatsache, dass die Leinwände der großen Künstler der Renaissance, die übrigens auf Leinen und mit in Leinöl zubereiteten Farben gemalt wurden, mehr als fünf Jahrhunderte lang erhalten geblieben sind, ohne zu verblassen.
Die trocknenden Eigenschaften von Leinsamenöl werden durch das Vorhandensein ungesättigter Fettsäuren mit einer oder mehreren Bindungen zwischen Kohlenstoffatomen erklärt. An diesen Ethylenbindungen wird Luftsauerstoff fixiert und es bildet sich eine Oxyethylengruppe, in der Chemie als Festigkeitsstabilisator bekannt, die sich in eine dünne Lackschicht verwandelt.
Leinsamenöl wird in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie häufig zur Senkung des Cholesterinspiegels im Blut und zur Herstellung antionkologischer Medikamente eingesetzt.