Der chemische Aufbau von Holz wird nach den Aspekten Elementarzusammensetzung und Bestandteile unterschieden. Die Elementarzusammensetzung, somit die enthaltenen chemischen Substanzen, ist für unterschiedliche Holzarten sowie für verschiedene Bestandteile eines Baumes wie Stamm, Äste oder Wurzel weitgehend gleich.
| Chemisches Element | Anteil |
|---|---|
| Kohlenstoff | ca. 50% |
| Sauerstoff | ca. 43% |
| Wasserstoff | ca. 6% |
| Stickstoff und Mineralien | ca. 1% |
Den Rohstoff für den Faserstoff bilden die Wände der Stützzellen. Diese bauen sich aus einem polymeren Verbundmaterial auf, das, wie z.B. auch Stahlbeton oder faserverstärkte Kunststoffe, druck- und zugfeste Komponenten enthält.
| Hauptbestandteile | Holocellulose: Gerüstsubstanz der Zellwand
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Cellulosen 40 - 60% |
|---|---|---|
| Holzpolylosen (Hemizellulose): festigen gemeinsam mit Lignin das Cellulosegerüst der Zellwände 15 - 35% |
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| Lignin: "Kittsubstanz", die die Verholzung der Zellwände verursacht
Nadelholz: |
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| Begleitbestandteile | Extraktstoffe (anorganische und organische Inhaltstoffe): beeinflussen und bedingen oft die chemischen, biologischen und physikalischen Eigenschaften, z.B. Lichtbeständigkeit, Brennbarkeit, Schädlingsresistenz u.a. |
Fette, Öle, Harze, Wachse |
| Eiweiße, Stärke, Zucker, Holzgummi | ||
| Alkaloide, Gerbstoffe, Farbstoffe, Bitterstoffe, Riechstoffe, Kampfer | ||
| anorganische und organische Säuren, Salze | ||
| Mineralstoffe |
Cellulose ist eine komplizierte großmolekulare Substanz (kann künstlich nicht hergestellt werden) und bildet das eigentliche Zellgerüst. Sie stellt die Gerüstsubstanz der Holzzellwände dar und dient vornehmlich der Zugfestigkeit. Die langen fadenförmigen Molekülketten sind zu Einheiten, den sogenannten Fibrillen, zusammengelagert. Die Funktion der Cellulose kann vereinfacht mit der Wirkung der Bewehrung in Stahlbeton verglichen werden. Seine Farbe ist weißlich hell.
Lignin sorgt als Bindemittel für den festen Verbund der Cellulose. Es sorgt für die Druckfestigkeit in dem es die Zellwände umhüllt, was letztlich zur Verkernung der Zellen führt. Seine Farbe ist bräunlich.
Holzpolylosen (Hemizellulose) sind kurzkettige Moleküle. Flexibler Kitt zwischen Lignin und Cellulose und zwischen den Cellulosefibrillen.