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Lexikon der Chemie: Holz

Holz, im wesentlichen aus toter Zellwandsubstanz bestehendes natürliches Verbundmaterial aus den 3 Hauptkomponenten Cellulose, Hemicellulose und Lignin. Daneben kommen noch die sog. Hozinhaltstoffe (akzessorische Holzbestandteile) im H. vor, die verschiedenen Stoffgruppen (z. B. Terpene, Lipoide, Phenole, Stickstoffverbindungen, mineralische Bestandteile Holzasche) zuzuordnen sind und in unterschiedlicher Zusammensetzung und Menge in den verschiedenen Baumarten und Baumteilen vorkommen.

Die Holzpolysaccaride sind im wesentlichen die Träger der Zugfestigkeit, das Lignin der Träger der Druckfestigkeit im Polymerenverbund. Die Holzinhaltsstoffe beeinflussen Geruch, Geschmack, Färbung, Tränkbarkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Pilze und Insekten etc., dagegen nur in untergeordnetem Maße die Festigkeitseigenschaften des Holzes.

Die elementare Zusammensetzung des Holzes ist etwa: 50,5 % Kohlenstoff, 6,4 % Wasserstoff, 43 % Sauerstoff, 0.3 % mineralische Bestandteile (Holzasche), unter 0,1 % Stickstoff. Extraktstofffreies Holz von Nadelhölzern und Laubhölzern besteht zu etwa 40 bis 44 % aus Cellulose. Die Nadelhölzer enthalten hingegen mehr Lignin (27-32 %) und weniger Hemicellulosen (20-25 %) als die Laubhölzer (18-24 % Lignin, 30-35 % Hemicellulosen).

Mittels folgender Methoden werden die Komponenten im technischen Maßstab getrennt:

durch Extraktion mit Ethanol/Benzol (Abtrennung der Terpene, Lipoide, Phenole, niedermolekularer Zucker);

durch Behandlung mit Natronlauge und Natriumsulfidlösungen unter Druck: Soda- bzw. Sulfatverfahren zur Zellstoffgewinnung (Lösung von Lignin, Harz- und Fettsäuren; Zellstoff);

durch Behandlung mit sauren Hydrogensulfitlösungen unter Druck: Sulfitverfahren zur Zellstoffgewinnung (Lösung des Lignins als Ligninsulfonat; Zellstoff);

durch Behandlung mit verdünnten Säuren unter Druck bzw. konzentrierten Mineralsäuren: Holzverzuckerung (saure Hydrolyse des glycosidischen Bindungen), Lignin bleibt als Rückstand.

H. dient – außer seiner Verwendung im Bauwesen und in der Möbelindustrie – zur Weiterverarbeitung zu Holzschliff und Zellstoff, beides Ausgangsstoffe für die Papier- und Chemiefaserstoffherstellung. Weiterhin ist H. Rohstoff (Biomasse) für die Holzvergasung, Holzverkohlung und Holzverzuckerung. Harzreiche H. liefern Terpentin, Kolophonium u. a.

Über Maßnahmen gegen Schädigungen am geschlagenen H. Holzschutzmittel und Flammenschutzmittel.

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