Влияние различных факторов на компонентный состав древесины

На компонентный состав древесины оказывают значительное влия­ние различные эколого-географические, климатические, а также некоторые факторы биологического характера. Основными из них являются:

1. Возраст древесного растения. С его увеличением растет содержание целлюлозы, лигнина, веществ экстрагируемых органическими растворителями и золы, а содержание пентозанов уменьшается.

2. Северная и южная сторона ствола. С южной стороны ствола происходит более интенсивное отложение лигнина в клеточных стенках древесных клеток: в весенней древесине - 29,6% по сравнению с 25,2% с северной стороны; в летней древесине - 34,0% по сравнению с 22,3% с се­верной стороны. При этом происходит как бы перераспределение лигнина: увеличение его содержания с одной стороны ствола происходит за счет его уменьшения с другой.

Температура и длительность освещения. При повышении тем­пературы возрастает содержание целлюлозы и белковых веществ. При
уменьшении длительности освещения снижается содержание целлюлозы и
возрастает количество экстрактивных веществ.

Избыточная влажность. Археологическая древесина из очень
влажных культурных слоев содержит меньшее количество целлюлозы,
пентозанов, большее количество лигнина, экстрактивных веществ и золы.

В сплавной древесине изменяется состав золы. При выдержке древесины под водой без доступа воздуха (процесс «морения»), количество лигнина и целлюлозы практически не изменяется, увеличивается содержание веществ растворимых в горячей воде и умень­шается содержание гемицеллюлоз. При длительном действии воды на дре­весину по-видимому происходит частичный гидролиз некоторых полисаха­ридов гемицеллюлоз и переход их в группу веществ растворимых в горячей воде.

Высушивание. При высушивании уменьшается содержание пен­тозанов и увеличивается содержание лигнина. Аналогичные изменения
происходят при нагревании древесины без доступа воздуха. При этих воз­
действиях скорее всего происходят конденсационные процессы в полиса­харидах с образованием веществ, определяемых как «лигнин».

Радиация. При воздействии радиоактивного излучения на древе­сину большинство ее компонентов деструктируется с образованием низкомолекулярных продуктов, определяемых как «экстрактивные вещества».

Дереворазрушающие гнили. В древесине, пораженной дерево-
разрушающими гнилями, уменьшается количество целлюлозы, пентозанов
и увеличивается относительное содержание лигнина, веществ растворимых
в горячей воде, золы. При этом ядровая древесина более устойчива к гние­нию, чем заболонная, наиболее благоприятными условиями для процессов
гниения является температура 29 - 35°С и рН = 4,5 - 7,0. Деструктивные
гнили («бурые») действуют преимущественно на углеводы, коррозионные
(«белые») разрушают как углеводы, так и лигнин. Микроскопические гри­бы, вызывающие изменение окраски древесины (пороки древесины: «синева», «краснина») на компонентный состав древесины практически ника­кого воздействия не оказывают.

Компонентный состав коры

Начало исследования компонентного состава коры у нас в стране было положено работами В.И.Шаркова (1938). Важность и актуальность этого вопроса заключалась хотя бы в том, что кора составляет от 6 до 20% наземной части дерева и ее состав резко отличается от состава древесины соответствующей древесной породы.

Стандартные методы анализа древесины не пригодны для исследо­вания коры. Общепринятой схемы анализа коры до настоящего времени не разработано.

Количество целлюлозы в коре колеблется от 18 до 20%, пентозанов от 8,3 до 17,5%, что значительно меньше чем в соответствующей древесине. Причем по содержанию пентозанов кора хвойных и лиственных пород отличается не так разительно, как их древесина. С другой стороны, кора содержит значительно большее количество лигнина, до 49% (береза белая), Экстрактивных веществ до 30% (пихта) и золы от 2 до 5%. Содержание зо­лы в коре в среднем в 10 раз выше, чем в соответствующей древесине, причем кора лиственных пород является более зольной, чем кора хвойных.

Состав коры зависит от условий роста дерева, его возраста, место хождения участка коры на стволе. Очень значительно отличаются по ставу луб и корка.

В лубе найдено большее количество целлюлозы, гемицеллюлоз экстрактивных веществ, но меньшее количество лигнина. По своему составу лубяные волокна ближе к древесным.

Процесс перехода луба в корку выражается накоплением веществ лигнинового характера и появлением специфического вещества – суберина представляющего собой смесь полиэфиров. У оксикислот алифатического ряда с включением ароматических фрагментов. Содержание суберина в корке колеблется в широких пределах: от 2,8 (ель) до 38,7% (береза).

При образовании пробковых клеток корки, после окончания их роста на поверхности первичной стенки откладывается вторичный субериновый и третичный целлюлозный слои.

Углеводная часть коры отличается от древесины как по составу, так, по видимому, и по строению. Лигнин существенных отличий не имеет, хотя по составу является более гетерогенным.

Экстрактивные вещества коры чрезвычайно разнообразны и пред­ставлены: спиртами, фенолами, альдегидами, кетонами, карбоновыми ки­слотами, амидами, лактонами, лигнанами, хинонами, производными а и у - пирона, восками и жирами, терпенами и смоляными кислотами, глюкозидами, флаванолами, алкалоидами, дубильными веществами, белками и т.д.