Ved och fibermorfologi Flashcards
Vad finns det för typer av organismer och beskriv dem kort
Eukaryoter och Prokaryoter (Eubakterier och Arkeer)
Prokaryoter:
- ingen cellkärna (flyter fritt)
- oftast små
- anv för bla att modifiera biomassa (ex. jäsning, fermentation)
Eukaryoter:
- mer sofistikerade
- gener, dna, kromosomer finns i cellkärnan (dubbelmembran)
- oftast större
- mest intressant för oss producenter för råmaterial
- Växter är mest intressant för bioraffinaderi, speciellt under ett kortare perspektiv eftersom växter kan producera stora mängder biomassa effektivt.
- Djur från hav intressanta ur ett längre perspektiv
Vad är biofibrer?
Fiberproducerande
En fiber är ett objekt som är slankt och avlångt, oftast flexibelt.
Har enormt stor tillämpning - textilier, papper, rep m.m.
Bio => fibern kommer från ett biologiskt ursprung
Exempel:
Hår (ylle), senor (fiolsträngar), extra cellulära filament (siden), långa celler (vanligast, från växtcellvägg).
Stor skillnad mellan fibrer beroende på vilken växt och vilken del av växten.
Vad är en växt?
Funktionell def. och Fylogenetisk def.
Funktionell def: (äldre def) Eukaryotisk mekanism - fotosyntes (få undertag) - cellvägg (cellulosa) - stärkelse (energiförvaring)
Fylogenetisk def: (moderna def)
- Rike, fylogenetik
- gemensamt ursprung, grupp syskon
Larvar, brunalger, svamp och rödalger är INTE växter.
Hirarkiska nivåer i botanisk systematik
Alla växter utgör ett rike!
Rike => Divisioner => Klass => Familj => Släkten => Arter
- Grupper som har ett gemensamt ursprung
- Art = medlemmarna kan få fertil avkomma med varandra
Fylogenetiskt träd
Vilka fyra grupper det finns och vad det är för typer
kolla vilka klasser det finns på bilden
Agniospermer:
monocytleodoner och eudicytleodoner
Gymnospermer:
Barrträd
Fernväxter:
Fräken, ormbunkar
Bryofyter:
Mossor och liknande grupper
(Gröna alger)
De första landväxterna
Bryofyter (mossa och liknande)
Karaktärisering: tar upp vatten med hela kroppen och saknar effektiva vattenrenande vävnader.
Växer i fuktig omgivning, begränsade i storlek (växer inte på höjden direkt)
Mossor i öknar - dvala då de är torrt
Är bryofyter en fylogenetisk grupp?
Nej, många har en gemensam grupp men inte alla.
Revolution 1 - kärlväxter
- Utvecklade vävnader som kunde leda vatten långa distanser med deras vattentäta cellvägg med lignin som hindrar från att svälla i vatten.
- Ny celltyp = trackeider = biologisk funktion som döda
- De första kärlväxterna: lummer, ormbunkar, fräken
- de första träden
Är kärlväxter en fylogenetisk grupp?
Ja, alla har ett gemensamt ursprung, från rosor till gräs till enbuskar.
Kärlkryptogamer
Använder sporer till sin reproduktion som gör att hansporen måste simma till honsporen för att reproducera
Nackdel: krävs fuktighet fö fortplantning, låg chans till befruktning.
Vedartade och örter
Vedartade:
- permanent över jord-del, robust, motståndskraftig,
- ex. träd, buskar, blåbärsris
- Är oftast större men måste inte vara
Örter:
- över jord-del lever bara en säsong, mjuk, mindre motståndskraftig.
- Örter som bara bildar en och vissa där örters rötter kan överleva
- Stor ört: bananträd => växer upp => blommor => dör => skickar upp ny
Gränsfall:
- de som lever ett antal säsonger innan den dör
Skillnaden mellan ört och vedartad väldigt relevant
Revolution 2 - Fröet
- Hananlaget förs till honanlaget (förr av vinden) som har lite fukt som gör att det fastnar och befruktar växten.
- Växten kan anlägga startnäring till fröet så att den får en bra start på livet.
- De första: nakenfröiga växter - tog över vedartade växter. De vedartade hade fortfarande örtdominans under träden.
Nakenfröiga
- Vissa hade dött ut
- Dinkofyterna (få kvar)
- En enda division - barrträd
- Barrträd arter. => få 100
- Framgångsrikt, kallare klimat vid berg. Finns även tropiska.
- Ekonomiskt viktiga
- 6-8 familjer
- Tallväxter är den viktigaste familjen
Familjer av barrträd i Sverige
Tallväxter:
Tallar, granar, lärkträd, doglasgran, ädelgranar
Cypressväxter:
Enbusken (sv), Amerikansk sequoia (nord amerika)
Idegransväxter:
Sällsynt träd, användes förr till pilbågar
Revolution 3 - blommväxter
- Angiosperms
- Kvinnliga anlaget i en blomma, socker i som lockar djur, äter och då nedmatade med manliga anlaget och smeter av det på nästa.
- Istället för naket frö - bäddar in i köttig frukt som äts av djur, i spillningen finns då fröer som får sig en utmärkt start på livet
- tar hjälp av djur
- Fröväxter/fruktväxter
- Finns blomväxter som reducerat sig bort och gått tillbaka till en vindpollinering. Liknande nakenfröig, har då sällan uppseendeväckande blommor.
- Veteax är botaniskt sett en frukt
- Uppfinningsrikedom
- Vävnaderna - innan förlitat sig på trackeiderna (byggnad och transport) - nu ersätts det med specificerade former => libreoformfibrerna tar över som byggmaterial och kärlväxter tar över som transportmaterial
- Löven mer avancerade
- Lignin och polysackarider mer avancerade struktur
- Tog nycker snabbt över
- Majoritet bland örterna speciellt
Klasser i angiosperm
Eudicotyledoner (tvåhjärtbladiga):
- lövträd, björk, ek, asp
- örter, vitslippor
- kaktusar
Monocotyledoner (enhjärtbladiga):
- gräs, bambu
- liljeväxter, orkideer, bananväxter m.m.
Finns fler klassaser men för oss oviktiga
Är hardwood (lövträd) en fylogenetisk grupp?
Nej, kan bara mycket närmare besläktad en ört än ett annat träd.
Mer kemiska och strukturellt heterogen än softwood (barrträd).
Pga dess heterogena egenskaper påverkar det och försvårar massabruk och bioraffinaderier.
Vilka slags växter används till pappers- och massatillverkning för skogsindustri?
- Även bioraffinaderier
- Kan vara både vedartade och icke-vedartade
- Vedartade:
- Lövveden - hardwood (eudicotylodoner)
- Barrveden - softwood (conifer)
- Bambu i mindre grad (mindre vid massatillverkning)
- Icke-vedartade:
- Överskottsprodukter/biprodukter (ex. strå)
- Extrema högkvalitetsfibrer (ex. specialpapper som sedlar, tepåsar m.m.)
Varför gör vi papper huvudsakligen från ved och inte jordbruksavfall?
- Logistik, finns tillgängligt året runt, lätt att transportera, hög densitet m.m.
- Kemiska nackdelar med enhjärtbladiga växter från jordbruksavfall
Var växter träden?
Taiga (norra barrskogsbältet):
- Huvuddelen av skandinavien, öster över sibirien, ner över norra delen av kina och japan och sedan ner över Nordamerika
- domineras av barrträd, relativt få arter
- antalet arter skiljer sig vid olika delar av Taiga
Tempererade skogar:
- söder ut
- skiljer sig då de har högre andel lövved och mer komplex blandning
- skiljer sig geografiskt
- Europa: ek och bok, gran och ädelgran
- Nordamerika: mkt barrträd (tallar)
- Geografiskt isolerad
- Sydamerika: icke-tropisk palm, barrträd
- Afrika: lövved
- Australien: eukalyptus
- Nya Zeeland: Trädormbunkar
Tropiska vändkretsar:
- Torra områden
- Palmer och lövved (enstaka barrträd)
Tropiska skogarna:
- Breder ut sig
- Brasilien, kongobeckenet, Indien, Indokina, Indonesien
- Lövved dominerande, EXTREMT rika på arter
Bra att ha en artrik skog eller att ha en artfattig skog?
I de flesta fall artfattig för då kan man anpassa sig till arten. Bara värdefull OM arterna är det.
Om tropisk => skiljde egenskaper
Delar av en växt (kärlväxt)
Delas in i:
- Rot - rotsystemet som suger in näring
- Stam - centralen (xylem, vatten upp), floemet (näringslednadsvävnad, näring ner), utanför finns skyddsvävnad (epidemisk eller peridemisk, dvs bark)
- Grenar (samma uppbyggnad som stam)
- Löv - fotosyntes
- Frukter och blommor
Alla delar kan användas som material till bioraffinaderier
Frukt fett och polysackarider
Blad och bark - polysackarider, fetter m.m.
Stam - lignocellulosa
Vilken trädform är teknisk bäst?
Palm-, gran- eller ek-typ?
Gran typen lättare att ta and om, Ek måste tas för hand.
Ek kan planteras tätt så att de växer som granen (ex. tallar)
Delar av stammen - träd
Ytterst:
Ytterbark- Skyddsvävnad (peridemisk - både sek och prim) eller bark. Helt död. Innehåller motståndskraftig polymer (Suberin), kork. Kemisk komp kan variera väldigt mkt.
Innanför ytterbark:
Innerbark (levande vävnad), består av floemet (transporterar näringsrika org ämnen som bildats i bladen) och kambium (celldelning)
Splintved:
Transporterar vatten med lösta mineraler och lagrar näringsvärden. Biologiskt aktiv dock mest döda celler (några få levande).
Kärnved:
Här dör veden och torkas. Färgas i många fall (ex. gran) Innehåller höga halter av extraktivämnen.
Juvenile wood:
Ungved. Mjukare och mer flexibel, böjbar för vinden.
Märg:
Första års skott
Cellerna är orienterade längs med riktningen i stammen med undantag för märgstrålar (ligger vinkelrät mot årsringarna) och kvistnötter (övervuxna grenar)
Primär och sekundär tillväxt
- Alla har inte båda (ex. palm har endast primär).
- Primär: vid spetsar, de blir längre
- Sekundär: tjockare vid stam och gren och rot.
- Palm bildar inte ved, har endast primärt xylem så de funkar inte så bra att såga ex. plank ur.
- Delarna är samma i tallved och lövved.
- Har man båda kallas det peridemisk
Växter med bara primär tillväxt
- Bambu och strå (viktigast)
- Bambu: samlingsnamn, längre fibrer, innehåller kiseloxid
- Strå: kortare fibrer, innehåller kiseloxid
Bastfibrer
- från fibrer i floemet, fröhår, lövfibrer
- Fröhår och i blad finns också värdefulla fibrer, långa
- Anv till: textil, kompositer och exklusiva papper
- Ex. bomull (fröhår)
Viktiga faktorer för val av råmaterial
- Färg på material
- Densitet (transport)
- Homogenitet mellan cellerna
- Den kemiska sammansättningen
- Tillgänglighet
- Fiberlängd
- Lövvedsfibrer är kortare = kortfibermassa
- barrvedsfibrer är längre = långfibermassa
- Fröhår och floemfibrer kan vara mycket längre
Två huvudtyper av skogsbruk
Skogsbruk med slutavveckling:
- avvecklar nästan alla träd inom ett område
- lämpligt för storskaligt skogsbruk
- ger hög produktion
Kontinuerlig avveckling/blädning:
- fäller träd här och där
- mer vacker skog
- låg produktion
- dyrbarare
- rationell (bönder)
- ej för storskalig
Slutavveckling (skogsbruk)
Fäller naturlig skog (nord am, tropiska)
- Problem: komplexa blandningar av trädslag (MTH - Mixed Tropical Hardwood)
Plantager (Brasilien, Indonesien, Portugal)
- planterar ett träslag
- zooner
- hög produktivitet
- hög homogenitet
- “jordbruk”
- låg biologisk mångfald
Planterad skog (skandinavien) - fortfarande en skog
