La constitution chimique du bois

Le bois est un matériau  largement utilisé dans diverses applications grâce à la grande variabilité de ses propriétés techniques en fonction de l’essence et de l’origine du bois utilisé.

Néanmoins, malgré leurs  grandes variabilités techniques et esthétiques, les compositions chimiques des bois sont extrêmement proches dans leur grande majorité. Seule la teneur, l’absence ou la présence de certains composés différencient les bois entre eux.
En effet, les constituants chimiques des bois peuvent être classés en deux groupes de substances :

– Les substances contenues en grande quantité dans les parois cellulaires et présentes dans l’ensemble des essences de bois :

  • Les polysaccharides :
    • Cellulose
    • Hémicelluloses
  • La lignine

    Dans les bois des zones tempérées, la proportion des polysaccharides et de la lignine contenus dans les parois cellulaires représente environ 97% à 99% du matériau bois, tandis que les bois tropicaux en contiennent environ 90%.

– Les substances de plus petites tailles, généralement plus spécifiques de certaines essences de bois :

  • Les extraits organiques
  • Les substances minérales

De quoi s’agit-il ?

Les polysaccharides :
La cellulose et les hémicelluloses sont des dérivés de sucres.
Les polysaccharides (cellulose et hémicelluloses) constituent environ 65 à 75% du bois.
La cellulose est le composé majeur du bois dont la teneur atteint environ la moitié des constituants totaux des Résineux et des Feuillus.
Les feuillus contiennent plus d’hémicellulose que les résineux et leur composition en sucres est aussi différente.

La lignine :
La lignine est un système aromatique et phénolique.
La teneur en lignine est plus importante dans les résineux que dans les feuillus. A noter qu’il existe également des différences structurales entre les lignines de Résineux et de Feuillus.

Les extraits organiques :
Les extraits du bois, bien qu’ils représentent un faible pourcentage de la masse du bois, peuvent avoir une influence importante sur les propriétés et les qualités du bois.
Les Extraits regroupent un grand nombre de constituants.
La teneur et la composition en extraits varient avec les essences et les espèces d’arbres.
Des variations existent également en fonction du site géographique et de la saison.
De nombreuses essences contiennent des substances extractibles toxiques pour les bactéries, champignons et termites. D’autres extraits confèrent une couleur ou une odeur au bois.
Parmi ces composés, nous pouvons citer des composés aromatiques comme les terpènes, des composés organiques comme les cires, les glycérides, les acides gras, les alcools gras.

Concernant les résineux, les extraits contenus sont généralement des terpènes et dérivés, des glycérides, des cires, des constituants phénoliques comme la vanilline contenue dans l’épicéa.

Concernant les feuillus, les extraits contenus sont principalement les tannins. Néanmoins, nous pouvons également trouver des terpènes et dérivés, glycérides, cires et apparentés, des phénols, etc …

Les substances minérales :
Les composés minéraux contenus dans le bois sont principalement le calcium, le potassium et le magnésium. Pour certaines essences, le calcium atteint 50 % des éléments totaux des cendres.
D’autres éléments sont peuvent être présents en faible quantité, comme le baryum, l’aluminium, le fer, le zinc, le cuivre …
Comparativement aux essences des régions tempérées, les bois tropicaux peuvent avoir une teneur importante en Silice.

Ainsi, malgré le fait que l’ensemble des bois contienne les mêmes constituants chimiques à plus de 90 %, des particularités inter- et intra-espèces existent, se traduisant généralement  par une légère différence de composition chimique, soit au niveau des proportions de chacun des constituants, soit au niveau de la présence ou l’absence d’extraits organiques ou de substances minérales.
Ces différences auront des conséquences sur leurs caractéristiques techniques, mécaniques, voire d’aspect comme la couleur.

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