木材化学

　　木材化学（汉语拼音：mù cái huà xué），（wood chemistry），研究木材及其内含物和树皮等组织的化学组成及其结构、性质、分布规律和利用途径的技术基础学科。它以木材解剖学、有机化学和高分子化学为基础，是木材科学的重要组成部分。木材的化学组成因树种、生长环境、组织存在的部位不同而差异较大。其元素组成为：碳49％～50％、氢6％、氧45％～50％、氮0.1％～1％。灰分中主要含钙、钾、镁、钠、锰、铁、磷、硫等，有些热带的木材中还含有较多的硅。木材的各种组织都是由复杂的有机物质构成，它们分两类：细胞壁物质和非细胞壁物质。细胞壁物质是高分子化合物，是构成木材的基本物质，如纤维素、半纤维素、木质素；非细胞壁物质基本上是低分子化合物，种类多，含量少，统称为提取物。纤维素由许多β-D-吡喃式葡萄糖通过1→4苷键联接形成线型高聚物。是细胞壁的主要成分，常与半纤维素、木质素共存。从木材中分离纤维素时需先脱除木质素。工业上用硫酸盐法或酸性亚硫酸盐法。用这种方法处理后得到含纤维素和半纤维素的絮状物，总称综纤维素。再用碱液除去半纤维素后得到纤维素。木材纤维素除作造纸原料外，还可制成多种纤维素酯类和醚类衍生物，是制造炸药、清漆、塑料、电影胶片和人造丝、棉的原料。

　　半纤维素　木材细胞壁中具有支链和侧链且分子量较低的非纤维素杂高聚糖，常含有葡萄糖醛酸基、甲氧基、乙酰基等，溶于碱溶液，比纤维素易于水解。半纤维素中的木聚糖类是生产糖醛和木糖醇等的重要来源，也是生产饲料酵母的原料，落叶松阿拉伯糖基-半乳聚糖是重要的树胶之一，广泛用于医药、地质部门。

　　木质素　以苯丙烷为结构单元，通过醚键-碳键彼此连接成具有三度空间结构的高聚物。结构单元的类型、数目和连接方式随树种变化很大。不溶或难溶于水和惰性有机溶剂，但部分溶于极性有机溶剂；性质活泼，在光、热、酸、碱等作用下易起变化，因此为了区别，将原来在木材中存在的木质素称原本质素；用各种方法分离出来的称分离木质素；从碱法制浆黑液中分离出来的称碱木质素，从亚酸法制浆废液分离出来的称木质素磺酸盐。碱木质素可以用来生产粘合剂、橡胶补强剂；木质素磺酸盐则可用来生产香草醛、人造鞣剂等。

　　提取物　存在于木材组织中可用中性溶剂如醚、苯、醇、丙酮、水或水蒸气等分离出来的物质的总称。由于数量少，又称少量组分。主要有3类：①脂肪族化合物。包括脂肪醇、脂肪酸、糖类和果胶质等，主要存在于薄壁细胞中。②萜类化合物。包括挥发油类和树脂酸类，如松脂，主要存在于树脂道中。③酚类化合物。包括单宁和木质酚类等，主要存在于树皮和心材中。提取物的组成随树种而异，因此可作为木材化学分类的依据，也可反映木材利用上的特点。