Tre polymerer och allt annat
Cellulosa ger hållfasthet, lignin styvhet, och hemicellulosor binder ihop de två. Tillsammans utgör de mer än 90 % av torr ved. Resten är ämnen som ett lösningsmedel kan tvätta ur, plus aska.
Cellväggens makromolekylära komponenter (cellulosa, hemicellulosor, lignin) bildar dess stomme och matris. Lågmolekylära komponenter delas in i organiska extraktivämnen (terpener och hartssyror, fetter och vaxer, fenoliska föreningar) och oorganiska ämnen som blir kvar som aska vid förbränning.
Barrved och lövved
Barrved har mer lignin och en annan uppsättning hemicellulosor, rik på mannaner. Lövved har mindre lignin men mer xylan. Cellulosahalten är ungefär densamma.
Enligt Sjöström innehåller tall 40,0 % cellulosa, 16,0 % glukomannan, 8,9 % glukuronoxylan och 27,7 % lignin; vårtbjörk 41,0 % cellulosa, 2,3 % glukomannan, 27,5 % glukuronoxylan och 22,0 % lignin. Barrvedslignin är av guajacyltyp, lövvedslignin av guajacyl-syringyltyp; lövvedens xylaner är kraftigt acetylerade.
Grundämnen
På atomnivå är ved anmärkningsvärt lika mellan arter: hälften kol, nästan hälften syre och lite väte. Det finns mycket lite kväve och mineralämnen.
Vedens grundämnessammansättning: cirka 50 % C, 6 % H och 44 % O; kväve vanligen bara några tiondels procent eller mindre. Askhalten i ved från tempererade zoner är vanligen 0,2-0,5 % och nästan alltid under 1 %, främst kalcium, kalium och magnesium. Bark innehåller klart mer aska och extraktivämnen än ved.
Hur ved analyseras
Sammansättningen mäts steg för steg. Först tvättar ett lösningsmedel ur hartser och fetter. Sedan löser stark syra upp kolhydraterna och ligninet blir kvar. Separat tar ett milt oxidationsmedel bort ligninet och lämnar alla kolhydrater kvar tillsammans.
Mald ved extraheras med organiska lösningsmedel (till exempel aceton eller etanol-toluen). Klasonlignin är återstoden efter behandling med 72 % svavelsyra och kokning i utspädd syra. Holocellulosa (totala polysackarider) erhålls genom delignifiering med surgjord natriumklorit. Alfacellulosa är den del av holocellulosan som är olöslig i 17,5 % NaOH. Polysackaridsammansättningen beräknas från de monosackarider som bildas vid fullständig hydrolys och bestäms kromatografiskt.
Varför sammansättningen varierar
Även inom ett och samma träd skiljer sig kemin: kärnved har mer harts, tryckved mer lignin, bark mer aska. Därför är tabellvärden alltid medelvärden.
Sammansättningen beror på läget i stammen (splintved och kärnved skiljer sig i extraktivämnen), på vedens ålder (juvenil kontra mogen ved), på reaktionsved (tryckved rikare på lignin, dragved på cellulosa) och på växtförhållanden. Jämförelser mellan arter kräver data som tagits fram med samma metod.
Viktiga fakta
- polysackarider
- 65-75 %
- lignin
- 18-35 %
- tall: lignin
- 27,7 %
- björk: xylan
- 27,5 %
- kol
- cirka 50 %
- aska
- vanligen 0,2-0,5 %
Källor till kapitlet
- Sjöström E. Wood Chemistry: Fundamentals and Applications. 2nd ed. San Diego: Academic Press, 1993.
- Pettersen R.C. The chemical composition of wood. In: Rowell R.M. (ed.) The Chemistry of Solid Wood. Advances in Chemistry Series 207. Washington, DC: American Chemical Society, 1984, pp. 57-126.
- Азаров В.И., Буров А.В., Оболенская А.В. Химия древесины и синтетических полимеров: учебник. 2-е изд. СПб.: Лань, 2010.
- Fengel D., Wegener G. Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions. Berlin; New York: De Gruyter, 1984.