Bouwen aan groenexpertise

Hout

Chemische samenstelling

Definitie:

De chemische samenstelling van hout is terug te brengen tot drie grote componenten: cellulose, hemicellulose en lignine. Cellulose is er onder de vorm van lange ketens, die zorgen voor de treksterkte van het hout. Lignine, een complexe molecule, geeft het hout een zekere druksterkte en bescherming tegen aantastingen van bijvoorbeeld schimmels. De hemicellulosecomponent zijn ook ketens, maar sterk vertakt en korter dan cellulose. Met een beetje verbeelding kun je hout dus voorstellen als gewapend beton. Cellulose als wapeningsstaal, lignine als het beton en hemicellulose als bindmiddel.

Droog hout is voornamelijk opgebouwd uit de volgende stoffen (in % van het drooggewicht) :

  • cellulose 40-50%
  • lignine 16-25% bij loofhout en 23-33% bij naaldhout
  • hemicellulose 20-30% bij loofhout en 15-20% bij naaldhout
  • inhoudsstoffen 5-30%
  • mineralen 0,1-3%

De eigenlijke structuur van het hout wordt gevormd door de vezelvormige structuur van de cellulose (en hemicellulose), waarbij de lignine als opvulsel optreedt. In constructietermen betekent dit dat de sterkte van het hout tot stand komt door de treksterkte van de cellulose (en hemicellulose) enerzijds en de druksterkte van de lignine anderzijds.

Uitgebreid:

Cellulose is één van de meest overvloedig voorkomende organische stoffen op aarde, niet alleen bij bomen maar ook bij de andere planten. Katoenvezels bestaan uit pure cellulose, hout bestaat er voor ongeveer de helft uit. Eén cellulosemolecule bestaat uit een snoer van duizenden moleculen glucose (druivensuiker), die gevormd wordt tijdens de fotosynthese. Cellulose is wit van kleur en bestaat uit fijne draadjes. De cellulose voor de papierfabricage wordt in de regel gewonnen uit hout, maar ook sommige grasachtige planten komen hier zeer goed voor in aanmerking. Bij katoen wordt het vruchtpluis geoogst voor de textielindustrie. Cellulose wordt ook gebruikt in de chemische industrie als grondstof voor synthetische producten (weefsels, foliën, lakken, explosieven,…). Het is dus één van de belangrijkste en meest veelzijdige grondstoffen voor de economie.

Lignine is een vulstof, typisch voor het hout en daarom ook wel eens houtstof genoemd. Naaldhout bevat beduidend meer lignine dan loofhout. Het bestaat uit grote, driedimensionale moleculen met een ingewikkelde samenstelling. De kleur is donkerder en in de papierindustrie is het een hinderlijk bijproduct.

Hemi-cellulose is nauw verwant aan cellulose. Het zijn eveneens draadachtige structuren opgebouwd uit suikermoleculen. Hemi-cellulose bevat echter niet alleen glucosemoleculen (druivensuiker), maar ook andere suikers. Ook zijn de snoeren aanzienlijk korter dan bij cellulose (“slechts” een paar honderd suikermoleculen). Loofhout bevat meer hemi-cellulose dan naaldhout.

Inhoudsstoffen en mineralen vormen in tegenstelling tot de 3 hoger genoemde bouwstenen geen onderdeel van de opbouwende structuur van het hout zelf. Ze dragen echter wel bij aan eigenschappen zoals kleur, reuk, duurzaamheid, sterkte en volumieke massa. Vele inhoudsstoffen komen vrijwel uitsluitend voor in het kernhout van bepaalde houtsoorten. Het kunnen looistoffen, vluchtige oliën, vetten, harsen, wassen, gommen en zetmeel zijn. Ze zijn oplosbaar in organische oplosmiddelen of ook wel in water. Ook diverse mineralen (anorganisch) komen in het hout voor, eventueel onder de vorm van kristallen die onder de microscoop zichtbaar zijn. We vinden bijvoorbeeld calcium, natrium en magnesium onder de vorm van carbonaten, fosfaten, silicaten en sulfaten.