Chimie du bois: cellulose, hémicellulose et lignine

Le bois se compose essentiellement de cellulose, d’hémicellulose et de lignine qui lui confèrent sa résistance et son armature. Il contient aussi des substances extractibles du bois (tannin, résines, cires, colorants, entre autres) ainsi que des minéraux (teneur en cendres). Bien que la part de ces constituants varie selon l’essence, elle se répartit de la manière suivante:

Cellulose: 42 - 51%
Hémicellulose: 24 - 40%
Lignine: 18 - 30%
Substances extractibles: 1 - 10%
Cendres: 0,2 - 0,8%

Cellulose et hémicellulose

La cellulose est le polysaccharide le plus répandu dans la nature. Les polysaccharides sont des sucres complexes (polymères) appartenant aux hydrates de carbone. La cellulose est le principal composant des parois cellulaires des plantes. Le coton, le lin, le chanvre sont composés de cellulose quasi-pure. La part de cellulose dans le bois atteint presque 50%, le roseau et la paille en comptent 30%. L’hémicellulose est un terme générique utilisé pour les autres polysaccharides contenus dans les parois cellulaires des plantes.

Lignine

La lignine est une substance organique qui se dépose dans les parois cellulaires des plantes et active la lignification des cellules (le mot lignine vient du latin lignum qui signifie bois). La lignine n’est pas seulement la deuxième matière organique la plus fréquente sur terre, après la cellulose, mais elle compte aussi parmi les composants les plus résistants au point de vue mécanique et chimique. Seuls quelques organismes vivants sont capables de la décomposer. Les champignons responsables  de la pourriture blanche qui détruit le bois en font partie. La lignine est très dure et cassante. Sa couleur brune la rend indésirable dans la fabrication du papier, car elle contribue à son jaunissement et doit être extraite du bois au prix de procédés chimiques très exigeants. La pourriture brune détruit la cellulose; mais la lignine restante confère au bois une couleur brune. Les résineux contiennent généralement plus de lignine que les feuillus.

Cellulose /hémicellulose/lignine 

En termes plus simple, on peut dire que la cellulose confère aux tissus végétaux la résistance à la traction, l’hémicellulose établit le pontage entre les fibres de la cellulose et les molécules en chaîne, tandis que la lignine agit comme un ciment qui durcit la structure du bois et assure sa résistance à la compression et à la rupture.