Вопрос 78. Химический состав древесины.
Органические вещества- в основном полимеры. Структурные компоненты- это вещества, образующие клеточную стенку – полимеры.Экстрактивные вещества- вещества, которые можно извлекать из древесины нейтральными полярными и неполярными растворителями (экстрагировать).
содержатся в полостях клеток или межклеточных каналах, но могут иногда пропитывать клеточную стенку. По методу выделения их подразделяют на три группы: летучие, или эфирные масла (летучие с паром); вещества, растворимые в органических растворителях (смолы); вещества, растворимые в воде.
Целлюлоза- это полисахарид, макромолекула которого построена из повторяющихся звеньев - остатков (β-D-глюкопиранозы с общей формулой (С6Н10O5)n.
Ароматическая часть древесины - лигнинпредставляет собой смесь ароматических полимеров родственного строения фенольной природы, построенных из мономерных звеньев, называемых фенилпропановыми структурными единицами. Массовая доля лигнина в древесине составляет 20...30%, причем хвойные породы содержат больше лигнина, чем лиственные.
В древесине структурные компоненты тесно связаны между собой связями различного типа. Существуют ковалентные связи (между лигнином и гемицеллюлозами) и силы межмолекулярного взаимодействия (между всеми компонентами), что чрезвычайно затрудняет разделение компонентов и выделение их в чистом виде.
Древесина различных пород существенно различается по химическому составу. Хвойные породы содержат больше лигнина (27...30%), но меньше гемицеллюлоз (20...25%), чем лиственные породы умеренной климатической зоны (соответственно 18...24% и 25...35%, а иногда выше). При этом хвойные породы содержат больше гексозанов и меньше пентозанов, чем лиственные. Содержание целлюлозы в древесине хвойных и лиственных пород находится примерно в одинаковых пределах (массовая доля от 35 до 50%). Следует подчеркнуть, что тропические лиственные породы по химическому составу близки к хвойным породам.
Вопрос 79. Под макроскопическим строением (макроструктурой) древесины понимают детали структуры, которые можно исследовать невооруженным глазом и с помощью лупы.
Поперечный разрез ствола: 1 - сердцевина; 2 - ядро; 3 - заболонь; 4 – кора
На поперечном разрезе ствола (рис. 8.2) различают следующие части: сердцевину, собственно древесину (ксилему), камбий и кору, подразделяемую на внутреннюю часть, или луб (флоэму) и наружную часть, или корку.
Сердцевина- это рыхлая первичная ткань, появляющаяся при росте дерева из семени и составляющая вместе с образовавшимися в первый год элементами первичную древесину.
Ксилема- вторичная древесная ткань, выполняющая основные функции: проводящую, механическую и запасающую. Ксилема образуется в результате прироста ствола в толщину благодаря деятельности тонкого слоя живых клеток - камбия, выполняющего функцию образования вторичных сложных тканей - ксилемы и флоэмы. При делении клетоккамбия число образующихся клеток ксилемы намного превышает число клеток флоэмы, причем у лиственных деревьев деление в сторону ксилемы происходит чаще, чем у хвойных.
Рост деревьев в толщинув умеренной климатической зоне в течение года происходит неравномерно, возобновляясь весной и прекращаясь осенью. Поэтому на поперечном разрезе ствола видны годичные слои (годичные кольца, или кольца прироста) в виде концентрических колец неправильной формы.
Ширина годичных колецзначительно колеблется в зависимости от ряда факторов: древесной породы, возраста дерева, положения в стволе, условий произрастания, продолжительности вегетационного периода.
Ранняя древесина- внутренняя часть кольца, обращенная к сердцевине, менее плотная и более светлая; поздняя древесина- наружная часть кольца, обращенная к коре, более плотная и темная.
Вранней древесине содержится несколько меньше целлюлозы и больше лигнина, чем в поздней; повышено также содержание пентозанов и уроновых кислот. Это, по-видимому, обусловлено большей толщиной срединных пластинок клеток ранней древесины.
Центральную часть ствола, окрашенную в темный цвет вследствие отложения экстрактивных веществ, называют ядровой древесиной (ядром), а наружную, более светлую - заболонной древесиной (заболонью).