ليف طبيعي: الفرق بين النسختين

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
←‏الكايتين: إضافة مراجع
إضافة فقرة الكولاجين
سطر 32: سطر 32:


==الكايتين==
==الكايتين==
[[ملف:Chitin.svg|تصغير|البنية الكيميائية لسلاسل الكايتين]]
الكايتين هو ثاني أكثر البوليمرات الطبيعية وفرة في العالم بعد [[كولاجين|الكولاجين]]. وهو [[عديد سكاريد]] خطي.الكايتين شديد التبلور ويتكون عادة من سلاسل منظمة في صفائح β. ونظرًا لارتفاع نسبة التبلور والتركيب الكيميائي لها، فهي غير قابلة للذوبان في العديد من المذيبات. وهي ذات سمية منخفضة في الجسم وخاملة في الأمعاء. وللكايتين أيضًا خصائص مضادة للبكتيريا<ref name=":0">{{Cite journal|last=Rinaudo|first=Marguerite|date=2006-07-01|title=Chitin and chitosan: Properties and applications|journal=Progress in Polymer Science|volume=31|issue=7|pages=603–632|doi=10.1016/j.progpolymsci.2006.06.001}}</ref>.
الكايتين هو ثاني أكثر البوليمرات الطبيعية وفرة في العالم بعد [[كولاجين|الكولاجين]]. وهو [[عديد سكاريد]] خطي.الكايتين شديد التبلور ويتكون عادة من سلاسل منظمة في صفائح β. ونظرًا لارتفاع نسبة التبلور والتركيب الكيميائي لها، فهي غير قابلة للذوبان في العديد من المذيبات. وهي ذات سمية منخفضة في الجسم وخاملة في الأمعاء. وللكايتين أيضًا خصائص مضادة للبكتيريا<ref name=":0">{{Cite journal|last=Rinaudo|first=Marguerite|date=2006-07-01|title=Chitin and chitosan: Properties and applications|journal=Progress in Polymer Science|volume=31|issue=7|pages=603–632|doi=10.1016/j.progpolymsci.2006.06.001}}</ref>.


سطر 39: سطر 40:


في الطبيعة، لا يوجد كايتين نقي. وبدلاً من ذلك، فهو موجود كبوليمر مشترك مع مشتق الكايتين منزوع الأسيتيل، {{وإو|تر=Chitosan|عر=كايتوزان|نص=الكايتوزان}}. عندما تزيد نسبة التركيب المأستل في تركيبة البوليمر المشترك عن 50% فإنها تكون كايتين<ref name=":1" />. هذا البوليمر المشترك من الكايتين والكايتوزان هو بوليمر مشترك عشوائي أو كتلي<ref name=":2" />.
في الطبيعة، لا يوجد كايتين نقي. وبدلاً من ذلك، فهو موجود كبوليمر مشترك مع مشتق الكايتين منزوع الأسيتيل، {{وإو|تر=Chitosan|عر=كايتوزان|نص=الكايتوزان}}. عندما تزيد نسبة التركيب المأستل في تركيبة البوليمر المشترك عن 50% فإنها تكون كايتين<ref name=":1" />. هذا البوليمر المشترك من الكايتين والكايتوزان هو بوليمر مشترك عشوائي أو كتلي<ref name=":2" />.

==الكايتوزان==
[[ملف:Chitosan chair.png|تصغير|البنية الكيميائية لسلسلة الكايتوزان]]
الكايتوزان هو مشتق منزوع الأسيتيل من الكايتين. عندما تقل نسبة التركيب المأستل في البوليمر المشترك عن 50% يكون كايتوزان. الكايتوزان هو بوليمر شبه بلوري لـ بيتا-(1-4)-أمينو-2-ديوكسي-د-جلوكوز<ref name=":2" />. أحد الاختلافات بين الكايتين والكايتوزان هو أن الأخير قابل للذوبان في المحاليل المائية الحمضية. الكايتوزان أسهل في المعالجة من الكايتين، لكنه أقل استقرارًا لأنه أكثر حبًا للماء وحساس لدرجة الحموضة. ونظرًا لسهولة معالجته، يُستخدم الكايتوزان في التطبيقات الطبية الحيوية<ref name=":0" />.

==الكولاجين==
الكولاجين هو بروتين هيكلي، وغالبًا ما يشار إليه باسم "صلب المواد الحيوية"<ref>{{Cite book|title=BIOMECHANICS : mechanical properties of living tissues (1).|last=C.|first=FUNG, Y.|date=1981-01-01|publisher=SPRINGER|isbn=978-1475717525|oclc=968439866}}</ref>. هناك أنواع متعددة من الكولاجين: النوع الأول (يشمل الجلد والأوتار والأربطة والأوعية الدموية والأعضاء، وكذلك الأسنان والعظام)؛ النوع الثاني مكون الغضروف؛ النوع الثالث ويوجد غالبًا في {{وإو|تر=Reticular fiber|عر=ليف شبكية|نص=ألياف الشبكية}} ؛ وأنواع أخرى. يحتوي الكولاجين على بنية هرمية تشكل البنى اللولبية و[[لييف|اللييفات]] والألياف<ref name=":1" />.


{{بذرة نسيج}}
{{بذرة نسيج}}

نسخة 22:23، 9 يناير 2021

الألياف الطبيعية هي ألياف تنتجها النباتات أوالحيوانات والعملية الجيولوجية[1]. ويمكن استخدامها كعنصر من مكونات المواد المركبة، حيث يؤثر اتجاه الألياف على الخصائص[2]. ويمكن أيضًا تجميع الألياف الطبيعية وتلبيدها لتشكل صفائحًا أو أوراقًا أو اللباد المعروف[3][4].

أول دليل على استخدام البشر للألياف هو اكتشاف ألياف الصوف والكتان المصبوغة الموجودة في كهف ما قبل التاريخ في جمهورية جورجيا والذي يعود تاريخه إلى 36000 سنة مضت[5][6]. يمكن استخدام الألياف الطبيعية في التطبيقات عالية التقنية، مثل الأجزاء من المواد المركبة في السيارات. وبالمقارنة مع المواد المركبة المقواة باستخدام الألياف الزجاجية، تتميز المواد المركبة المقواة بالألياف الطبيعية بالكثافة المنخفضة، والعزل الحراري الأفضل، وتقليل تهيج الجلد. إضافة إلى أنها مواد قابلة للتحلل طبيعيًا بواسطة البكتيريا بعد انتهاء عمرها الافتراضي على عكس الألياف الزجاجية.

تتميز الألياف الطبيعية بأنها ماصة جيدة للعرق، وتتوفر بقوامات متنوعة. فألياف القطن على سبيل المثال تستخدم لإنتاج أقمشة خفيفة الوزن، ناعمة الملمس ويمكن تصنيعها بأحجام وألوان مختلفة. وتفضل الملابس المصنوعة من الألياف الطبيعية غالبًا على الملابس المصنوعة من الألياف الاصطناعية للأشخاص الذين يعيشون في المناخات الحارة والرطبة.

ألياف من مصدر نباتي

النوع الشرح
ليف بذري [الإنجليزية] ألياف تستخرج من بذور النباتات المختلفة
ليف ورقي [الإنجليزية] ألياف تستخرج من أوراق النباتات، مثل الموز [7] ، والأناناس [8]، إلخ.
ليف لحائي [الإنجليزية] تجمع من الطبقات الخلوية الخارجية لساق النباتات. وتستخدم هذه الألياف لصناعة الخيوط، والأقمشة، والأغلفة، والورق. ومنها ألياف الكتان، والجوت، والجلجل، والقنب، والرامي، روطان [الإنجليزية]، والمعترش[9]
ليف فاكهي [الإنجليزية] ألياف من الفاكهة، مثل ليف جوز الهند [الإنجليزية]
ليف سويقي [الإنجليزية] ألياف من سوق النباتات مثل قش القمح، وقش الرز، الخيزران، والقش عمومًا[7]

ألياف من مصدر حيواني

تتكون الألياف ذات المصدر الحيواني عمومًا من بروتينات مثل الكولاجين والكيراتين والفيبرين؛ ومنها ألياف الحرير، والصوف، وأمعاء القطط، والأنغورة، والمخير، والألبكة.

  • شعر الحيوانات (صوف أو شعر): ألياف أو صوف مأخوذ من الحيوانات أو الثدييات ذات الشعر. على سبيل المثال صوف الأغنام وشعر الماعز (كشمير ، موهير) ، شعر الألبكة ، شعر الخيل ، إلخ.
  • ألياف الحرير: الألياف التي تفرزها الحشرات من غدد (الموجودة غالبًا بالقرب من الفم) أثناء تحضير الشرانق.
  • ألياف الطيور: مثل الريش والزغب.

الكايتين

البنية الكيميائية لسلاسل الكايتين

الكايتين هو ثاني أكثر البوليمرات الطبيعية وفرة في العالم بعد الكولاجين. وهو عديد سكاريد خطي.الكايتين شديد التبلور ويتكون عادة من سلاسل منظمة في صفائح β. ونظرًا لارتفاع نسبة التبلور والتركيب الكيميائي لها، فهي غير قابلة للذوبان في العديد من المذيبات. وهي ذات سمية منخفضة في الجسم وخاملة في الأمعاء. وللكايتين أيضًا خصائص مضادة للبكتيريا[10].

يشكل الكايتين بلورات تشكل لييفات تحاط بالبروتينات. يمكن لهذه اللييفات أن تتجمع لتكوين ألياف أكبر تساهم في البنية الهرمية للعديد من المواد الأحيائية[11]. يمكن أن تشكل هذه اللييفات شبكات موجهة عشوائيًا تعطي المتانة الميكانيكية للمواد العضوية في المواد الحيوية المختلفة[12].

يوفر الكايتين الحماية والدعم الهيكلي للعديد من الكائنات الحية. وتشكل جدران خلايا الفطريات والخمائر، وأصداف الرخويات، والهياكل الخارجية للحشرات والمفصليات. وفي الأصداف والهياكل الخارجية ، تدخل ألياف الكايتين في تكوين بنيتها الهيكلية[13].

في الطبيعة، لا يوجد كايتين نقي. وبدلاً من ذلك، فهو موجود كبوليمر مشترك مع مشتق الكايتين منزوع الأسيتيل، الكايتوزان [الإنجليزية]. عندما تزيد نسبة التركيب المأستل في تركيبة البوليمر المشترك عن 50% فإنها تكون كايتين[11]. هذا البوليمر المشترك من الكايتين والكايتوزان هو بوليمر مشترك عشوائي أو كتلي[13].

الكايتوزان

البنية الكيميائية لسلسلة الكايتوزان

الكايتوزان هو مشتق منزوع الأسيتيل من الكايتين. عندما تقل نسبة التركيب المأستل في البوليمر المشترك عن 50% يكون كايتوزان. الكايتوزان هو بوليمر شبه بلوري لـ بيتا-(1-4)-أمينو-2-ديوكسي-د-جلوكوز[13]. أحد الاختلافات بين الكايتين والكايتوزان هو أن الأخير قابل للذوبان في المحاليل المائية الحمضية. الكايتوزان أسهل في المعالجة من الكايتين، لكنه أقل استقرارًا لأنه أكثر حبًا للماء وحساس لدرجة الحموضة. ونظرًا لسهولة معالجته، يُستخدم الكايتوزان في التطبيقات الطبية الحيوية[10].

الكولاجين

الكولاجين هو بروتين هيكلي، وغالبًا ما يشار إليه باسم "صلب المواد الحيوية"[14]. هناك أنواع متعددة من الكولاجين: النوع الأول (يشمل الجلد والأوتار والأربطة والأوعية الدموية والأعضاء، وكذلك الأسنان والعظام)؛ النوع الثاني مكون الغضروف؛ النوع الثالث ويوجد غالبًا في ألياف الشبكية [الإنجليزية] ؛ وأنواع أخرى. يحتوي الكولاجين على بنية هرمية تشكل البنى اللولبية واللييفات والألياف[11].

المراجع

  1. ^ John، Maya Jacob؛ Thomas، Sabu (8 فبراير 2008). "Biofibres and biocomposites". Carbohydrate Polymers. ج. 71 ع. 3: 343–364. DOI:10.1016/j.carbpol.2007.05.040.
  2. ^ Sousa، Fangueiro, Raul Manuel Esteves de؛ Sohel، Rana (11 فبراير 2016). Natural fibres : advances in science and technology towards industrial applications : from science to market. ISBN:9789401775137. OCLC:938890984.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  3. ^ Doelle, Klaus (25 Aug 2013). "New Manufacturing Method for Paper Filler and Fiber Material" (بالإنجليزية). DOI:10.2172/1091089. OSTI:1091089. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (help)
  4. ^ Gillick، T. J. (1 أغسطس 1959). "Natural and Synthetic Fiber Felts". Industrial & Engineering Chemistry. ج. 51 ع. 8: 904–907. DOI:10.1021/ie50596a025. ISSN:0019-7866.
  5. ^ Balter، M (2009). "Clothes Make the (Hu) Man". Science. ج. 325 ع. 5946: 1329. DOI:10.1126/science.325_1329a. PMID:19745126.
  6. ^ Kvavadze، E؛ Bar-Yosef، O؛ Belfer-Cohen، A؛ Boaretto، E؛ Jakeli، N؛ Matskevich، Z؛ Meshveliani، T (2009). "30,000-Year-Old Wild Flax Fibers". Science. ج. 325 ع. 5946: 1359. Bibcode:2009Sci...325.1359K. DOI:10.1126/science.1175404. PMID:19745144. S2CID:206520793.
  7. ^ أ ب Fuqua، Michael A.؛ Huo، Shanshan؛ Ulven، Chad A. (1 يوليو 2012). "Natural Fiber Reinforced Composites". Polymer Reviews. ج. 52 ع. 3: 259–320. DOI:10.1080/15583724.2012.705409. ISSN:1558-3724. S2CID:138171705.
  8. ^ Todkar، Santosh (1 أكتوبر 2019). "Review on mechanical properties evaluation of pineapple leaf fibre (PALF) reinforced polymer composites". Composites Part B. ج. 174: 106927. DOI:10.1016/j.compositesb.2019.106927. ISSN:1359-8368.
  9. ^ Summerscales، John؛ Dissanayake، Nilmini P. J.؛ Virk، Amandeep S.؛ Hall، Wayne (1 أكتوبر 2010). "A review of bast fibres and their composites. Part 1 – Fibres as reinforcements" (PDF). Composites Part A. ج. 41 ع. 10: 1329–1335. DOI:10.1016/j.compositesa.2010.06.001. hdl:10026.1/9928.
  10. ^ أ ب Rinaudo، Marguerite (1 يوليو 2006). "Chitin and chitosan: Properties and applications". Progress in Polymer Science. ج. 31 ع. 7: 603–632. DOI:10.1016/j.progpolymsci.2006.06.001.
  11. ^ أ ب ت Meyers، Marc André؛ Chen، Po-Yu؛ Lin، Albert Yu-Min؛ Seki، Yasuaki (1 يناير 2008). "Biological materials: Structure and mechanical properties". Progress in Materials Science. ج. 53 ع. 1: 1–206. DOI:10.1016/j.pmatsci.2007.05.002.
  12. ^ Meyers، Marc A.؛ Chen، Po-Yu؛ Lopez، Maria I.؛ Seki، Yasuaki؛ Lin، Albert Y. M. (1 يوليو 2011). "Biological materials: A materials science approach". Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. Special Issue on Natural Materials / Papers from the Third International Conference on the Mechanics of Biomaterials and Tissues. ج. 4 ع. 5: 626–657. DOI:10.1016/j.jmbbm.2010.08.005. PMID:21565713.
  13. ^ أ ب ت Meyers، M.A.؛ Chen، P.Y. (2014). Biological Materials Science. United Kingdom: Cambridge University Press.
  14. ^ C.، FUNG, Y. (1 يناير 1981). BIOMECHANICS : mechanical properties of living tissues (1). SPRINGER. ISBN:978-1475717525. OCLC:968439866.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)