Древесина в основном состоит из органических веществ, которые составляют примерно 99% общей массы. Химический состав древесины разных пород практически одинаков. Абсолютно сухая древесина содержит 49% углерода, 44% кислорода, 6% водорода, 0,1-0,3% азота.

При сжигании древесины остаётся её неорганическая часть - зола. В состав золы входят кальций, калий, натрий, магний и другие элементы. Эти химические элементы образуют основные органические вещества: лигнин, целлюлозу и гемицеллюлозы.

Лигнин – это полимер ароматической природы (полифенол), который имеет сложное строение. Лигнин содержит больше углерода и меньше кислорода, чем целлюлоза. Именно это вещество отвечает за процесс одревеснения молодой клеточной стенки. Лигнин растворяется при нагревании в щелочах, водных растворах сернистой кислоты и её кислых солей, химически нестоек, легко окисляется, взаимодействует с хлором.

Целлюлоза - природный полимер, полисахарид с очень длинной молекулой. Формула целлюлозы (C6H10O5)n, где n - степень полимеризации, равная 6000-14000. Это очень стойкое вещество, которое не растворяется в воде и обычных органических растворителях (спирте, эфире и др.), имеет белый цвет. Пучки макромолекул целлюлозы - тончайшие волоконца (микрофибриллы) образуют целлюлозный каркас стенки клетки. Микрофибриллы ориентированны в основном вдоль длинной оси клетки, между ними находится лигнин, гемоцеллюлозы, а также вода.

Гемицеллюлозы – тоже относятся к полисахаридам и включают в себя пентозаны (C5H8O4)n и гексозаны (C6H10O5)n. Формула гексозанов хоть и идентична формуле целлюлозы но степень полимеризации у всех гемицеллюлоз гораздо меньше и составляет 60-200. Это свидетельствует о более коротких цепочках молекул и меньшей стойкости этих веществ по сравнению с целлюлозой. Приставка геми – это составная часть сложных слов, соответствующая по значению словам половина, наполовину.

Кроме основных органических веществ, в древесине содержится небольшое количество экстрактивных веществ (танниды, смолы, камеди (высокомолекулярные углеводы), пектины, жиры и др.), которые растворяются в воде, спирте или эфире.

В качестве сырья древесину потребляют следующие отрасли химической промышленности: целлюлозно-бумажная, гидролизная и лесохимическая.

Целлюлозно-бумажная промышленность вырабатывает целлюлозу для изготовления бумаги, картона и целого ряда целлюлозных материалов (производных целлюлозы), а также древесноволокнистых плит.

Основываясь на высокой химической стойкости целлюлозы, путём воздействия различных реагентов на древесину в раствор переводят содержащиеся в ней менее стойкие вещества. Различают три группы способов промышленного получения целлюлозы: кислотные, щёлочные и нейтральные. Выбор того или иного способа зависит от породного состава перерабатываемого древесного сырья.

К группе кислотных способов получения целлюлозы относятся сульфитный и бисульфитный. При сульфитном способе в качестве сырья используется древесина малосмолистых хвойных (ели, пихты) и ряда лиственных пород. Бисульфитный способ позволяет использовать для получения целлюлозы древесину практически любых пород.

К группе щёлочных способов относятся сульфатный и нейтральный. Наибольшее распространение получил сульфатный метод. Щепа варится в растворе едкого натра и сернистого натрия. Сульфатный способ позволяет получать более прочные волокна. К достоинствам этого способа относятся более короткий срок варки, и возможность осуществлять процесс по замкнутой схеме (путем регенерации щелока), что уменьшает опасность загрязнения водоемов. Этим способом получают более половины производимой в мире целлюлозы, так как он позволяет использовать древесину любых пород.

Нейтральный – это способ получения целлюлозы из древесины лиственных пород, при котором варочный раствор содержит вещества (моносульфиты), имеющие реакцию, близкую к нейтральной.

При взаимодействии целлюлозы с растворами едкого натра, азотной и серной кислот или уксусным ангидридом можно получить искусственные ткани (штапель, вискозный и ацетатный шёлк), кордонное волокно для изготовления автомобильных и авиационных шин, целлофан, целлулоид, кино- и фотоплёнки, нитролаки, нитроклеи и другие продукты.

При взаимодействии водных растворов кислот с древесиной происходит гидролиз целлюлозы и гемицеллюлоз, которые превращаются в простые сахара (глюкозу, ксилозу и др.) Эти сахара можно подвергать химической переработке, получая ксилит, сорбит и другие продукты. Однако гидролизная промышленность в основном ориентируется на последующую биохимическую переработку сахаров.

Реакция гидролиза происходит при высокой температуре (150-190°С). Когда гидролизат (водный раствор простых сахаров) охлаждается образуются пары, из конденсата которых получают фурфурол. Он используется в производстве пластмасс, синтетических волокон (нейлона), смол, изготовления медицинских препаратов (фурацилина и др.), красителей и других продуктов.

Затем, при дальнейшей переработке гидролизата получают кормовые дрожжи, этиловый спирт (этанол), углекислый газ. Этанол получают только из хвойной древесины, используют как растворитель и как топливо.

При нагревании древесины без доступа воздуха происходит пиролиз. В результате пиролиза образуется уголь, жижка и газы.

Древесный уголь, отличается высокой сорбционной способностью, его применяют для очистки промышленных растворов, сточных вод, в производстве сахара, при выплавке цветных металлов, при изготовлении медицинских препаратов, полупроводников, электродов и для многих других целей.

Жижка - раствор продуктов разложения, используется в производстве антисептиков, фенолов, уксусной кислоты, метилового спирта, ацетона. Газы, образующиеся при пиролизе древесины, используют в качестве топлива.

Сырьём для лесохимической промышленности помимо низкокачественной древесины являются экстрактивные вещества. Добыча смолы (живицы) из хвойных пород достигается путём подсочки. Для этого на поверхности стволов сосны или кедра осенью наносят специальную рану (карру), из которой живица вытекает в конический приёмник. Переработку живицы осуществляют на лесохимических предприятиях, где происходит отгонка с водяным паром летучей части - скипидара и уваривание канифоли.

Скипидар широко применяется как растворитель в лакокрасочной промышленности для производства синтетической камфары. Камфара используется в производстве целлюлозы, лаков и киноплёнки. Канифоль применяют в производстве каучука, бумаги, нитролаков, электроизоляционных материалов и др.

Дубильные вещества (танниды), используемые при выделке кож получают из коры ивы, ели, лиственницы, пихты, а также из древесины дуба и каштана.