Важные химические и физико-механические свойства древесины

Если спросить химика, из чего состоит дерево, он ответит: углерод, кислород и водород. Эти три химических элемента образуют основную структуру многих органических соединений. Они распределены в древесине в следующем соотношении:

• углерод около 50%,
• кислород около 43%,
• водород около 6%.

Остаток около 1% приходится на минеральные компоненты и азот. Этот элементарный состав примерно одинаков для всех пород древесины.
Чтобы древесина стала прочным, стабильным и эластичным материалом, который мы ценим в нашей мебели, ей нужны клетки, которые естественным образом состоят из большого количества воды. Кроме того, имеются клеточные стенки, которые придают древесине типичную структуру. За это отвечают три вещества — химики говорят о целлюлозе, гемицеллюлозе и лигнине.
Они образуют своеобразный природный композиционный материал:

• целлюлоза образует структурное вещество клеточных стенок,
• а гемицеллюлоза вместе с лигниномдля их уплотнения (иными словами: лигнификации).

Доля этих веществ варьируется в зависимости от породы древесины. Например, твердая древесина обычно содержит меньше лигнина, чем хвойная. Доля золы и так называемых экстрактивных веществ, добавляемых в качестве сопутствующих компонентов, также распределяется по-разному для каждой породы древесины.

Физико-механические свойства

Экстрактные вещества оказывают немаловажное влияние на химические и физико-механические свойства древесины. Например, органические компоненты, такие как смола, жиры, масла и дубильные кислоты, отвечают за характерный запах древесины. И если вы уже успели купить кровать из сосны (или шкаф, стол, тумбу и пр.), то наверняка уже успели оценить это свойство. Также натуральный цвет породы древесины определяется этими сопутствующими компонентами, при этом целлюлоза придает беловатый оттенок, а лигнин — коричневатый. Когда древесина вступает в контакт с УФ-светом, она темнеет. Причина этого в том, что лигнин меняет свою природу под действием ультрафиолетового излучения и фактически разлагается. Если затем он также вступает в контакт с водой, он имеет тенденцию становиться серым. Некоторые экстрактивные вещества, такие как дубильные кислоты, также могут обесцвечиваться при контакте с другими веществами и, таким образом, влиять на цвет древесины. Специалисты различают шесть цветовых групп: беловатые, желтоватые, зеленоватые, красноватые, коричневатые и черноватые.
Однако внешний вид древесины определяется не только ее цветом, но и в значительной степени ее структурой и текстурой. Это лучше всего видно на гладких поверхностях среза сегментов древесины и описывает все возникающие характеристики роста, такие как текстура (годовые кольца), смоляные каналы и лучи древесины. Текстуры различаются в зависимости от породы дерева. В деталях они индивидуальны для каждого дерева, сравнимы с отпечатками пальцев человека.