Химический состав древесины ствола

Оболочка клеток всех древесных растений состоит из макромолекулярных компонентов целлюлозы, полиоз (гемицеллюлозы) и лигнина. Клетки древесины содержат также низкомолекулярные компоненты – экстрактивные и минеральные вещества. Их природа и количество в древесине зависят от ботанического вида дерева и условий его роста.

Чтобы иметь правильное общее представление об изменчивости химического состава оболочек древесных клеток, необходимо анализировать древесину различных древесных пород, свободную от экстрактивных веществ и сформированную камбием, находящимся на одной стадии онтогенеза, т.е. имеющим одинаковый физиологический возраст.

При соблюдении данных условий отбора и подготовки образцов древесины для анализов установлено:

– содержание основных компонентов (целлюлозы, пентозанов и лигнина) в оболочке клеток хвойных и лиственных пород определено их генотипом и в нормальной (не патологической) древесине не зависит от условий их формирования;

– изменение содержания основных компонентов в оболочке клеток является следствием онтогенеза клеток камбия, т.е. следствием увеличения их возраста;

– с увеличением возраста камбия в оболочке клеток синтезируется больше целлюлозы и меньше гемицеллюлоз, содержание лигнина не изменяется;

– изменение содержания компонентов в клеточной оболочке происходит до определенного возраста камбия; у старых деревьев в периферийных годичных слоях формируется древесина с пониженным содержанием целлюлозы;

– различие в химическом составе образцов древесины является следствием различия физиологического возраста годичных слоев и их представленности (объем) в образце;

– вследствие разновозрастности годичных слоев и различного их объема в стволе дерева содержание целлюлозы в древесине увеличивается, а содержание гемицеллюлоз уменьшается в направлении от центра к периферии ствола. По высоте ствола в древесине целого поперечного сечения содержание целлюлозы уменьшается, а гемицеллюлоз увеличивается. Данная закономерность в синтезе основных компонентов в оболочке клеток наблюдается до начала старения камбия.

Химический состав балансов хвойных и лиственных пород представлен в табл. 2.8.

Таблица 2.8

Химический состав балансов, % от массы абсолютно сухой древесины

Древесина хвойных пород отличается от древесины лиственных пород повышенным содержанием лигнина и пониженным содержанием гемицеллюлоз, а также их составом.

Лигнин хвойных пород состоит из гваяцилпропановых единиц. Содержание метоксилов в нем составляет 15…16%. Лигнин лиственных пород состоит как из гваяцилпропановых, так и сирингилпропановых единиц. Содержание метоксилов в лигнине лиственных пород составляет 17…22%.

В углеводной части отличие имеет место в содержании маннана и ксилана. Содержание маннана в хвойной древесине составляет 10…15%, а в лиственной древесине не более 2%. Ксилана же в лиственной древесине содержится 12…20%, а в хвойной древесине его количество редко бывает больше 10% [6].

Сосновая древесина от рубок ухода и отходов лесозаготовок по химическому составу незначительно отличается от древесины балансов. В древесине же ветвей содержится значительно меньше целлюлозы и больше пентозанов и лигнина (табл. 2.9).

Таблица 2.9

Химический состав щепы, приготовленной из сосновой древесины от рубок ухода,
отходов лесозаготовок и балансов

Химический состав древесины березы, заготовленной в процессе рубок ухода, также незначительно отличается от химического состава древесины балансов. Содержание целлюлозы в ней составляет, в среднем, 49%; пентозанов – 26%; лигнина – 20,0%; экстрактивных веществ – 2,4%.