知 & 識

若依組成木材的化學元素而言，則木材主要由碳(C)、氫(H)、氧(O)三元素構成，其中，碳約佔了50%，因此除了燃燒木材之外，使用木材亦可謂是固定碳元素並防止溫室效應的做法之一。若依照化學組成份言之，則木材組成份包括了纖維素(cellulose)、半纖維素(hemicellulose)、木質素(lignin)、萃取成分(extractives)及灰份(ash)(如圖)。以分子量來區別，纖維素、半纖維素及木質素是屬於高分子量的物質，這三種成分木材是細胞壁的主要組成份，約佔了細胞壁組成95%以上。低分子量的物質則包括了萃取成分以及灰份。

纖維素(cellulose)是構成植物細胞壁結構的主要物質，亦是自然界中非常重要的有機物；而纖維素的含量則因不同植物體而有所差別，由1,000-1,500個葡萄糖單體(glucose)以β1-4鍵結相連而成之長鏈狀高分子結構物。纖維素的元素組成：C=44.44%，H=6.17%，O=49.39%，化學實驗式為(C6H10O5)n，其中n為聚合度，一般高等植物纖維之聚合度為7,000~15,000。

半纖維素(hemicellulose)是另外一種存在植物細胞壁中的多醣類，它的結構與組成和纖維素不同，由多種醣類(基)聚合而成，諸如半乳糖(galactose)、樹膠醛醣(阿拉伯醣)(arabinose)、葡萄糖(glucose)、甘露醣(mannose)、木醣(xylose)等。與纖維素長鏈狀(線性)結構相形下，半纖維素的結構則是平面狀的結構，其主分子鏈短，分枝多。木材中半纖維素的主要聚合醣類包括：聚木醣(xylan)、聚葡萄甘露醣(glucomannan)以及聚樹膠醛乳糖(arabinogalactans)。

木質素(lignin)是非晶體的高分子化合物，主要組成份為芳香族化合物(aroma compound)，其真正結構尚未充分了解，但已知為三次元網狀結構，基本構成單體為苯基丙烷(phenyl propane)。

萃取成分(extractives)又稱為抽出成分或抽提物，是指木材中可被醇類、醚類、丙酮、二氯甲烷等溶劑分離出的可溶物質，廣義的解釋，水可溶成分亦可算在內；換言之，凡不屬於纖維素、木纖維素、木質素的木材成分皆可稱為萃取物。 木材中主要的萃取物包括：單寧、樹脂、樹膠、萜類(精油)、色素、脂肪、生物鹼、蠟等等。