Summary

Extruderingsprocess med dubbla skruvar för att producera förnybara fiberskivor

Published: January 27, 2021
doi:

Summary

En mångsidig tvåskruvs extruderingsprocess för att ge en effektiv termo-mekano-kemisk förbehandling på lignocellulosic biomassa utvecklades, vilket leder till ett ökat genomsnittligt fiberproportioner. Ett naturligt bindemedel kan också tillsättas kontinuerligt efter fiberraffinering, vilket leder till biobaserade fiberskivor med förbättrade mekaniska egenskaper efter varm pressning av det erhållna extruderade materialet.

Abstract

En mångsidig tvåskruvs extruderingsprocess för att ge en effektiv termo-mekano-kemisk förbehandling på lignocellulosisk biomassa innan den används som källa till mekanisk förstärkning i helt biobaserade fiberboards utvecklades. Olika lignocellulosagrödor har redan framgångsrikt förbehandlats genom denna process, t.ex. spannmålssugrör (särskilt ris), koriandersugrör, shives från oljehaltigt linstrå och bark av både amaranth- och solrosstammar.

Extruderingsprocessen resulterar i en markant ökning av det genomsnittliga fiberproportionförhållandet, vilket leder till förbättrade mekaniska egenskaper hos fiberskivor. Tvåskruvsutspändaren kan också förses med en filtreringsmodul i slutet av pipan. Kontinuerlig extraktion av olika kemikalier (t.ex. fria sockerarter, hemicellulosa, flyktiga ämnen från eteriska oljefraktioner etc.) från det lignocellulosa substratet och fiberraffinering kan därför utföras samtidigt.

Extrudern kan också användas för dess blandningsförmåga: ett naturligt bindemedel (t.ex. Organosolv ligniner, proteinbaserade oljekakor, stärkelse etc.) kan tillsättas till de raffinerade fibrerna i slutet av skruvprofilen. Den erhållna förblandningen är klar att gjutas genom varm pressning, med det naturliga bindemedlet som bidrar till fiberboardsammanhållning. En sådan kombinerad process i ett enda extruderpass förbättrar produktionstiden, produktionskostnaden och kan leda till minskad produktionsstorlek för anläggningar. Eftersom alla operationer utförs i ett enda steg bevaras fibermorfologi bättre tack vare en minskad uppehållstid för materialet inuti extrudern, vilket resulterar i förbättrade materialprestanda. En sådan enstegsprofilering kan vara ursprunget till en värdefull industriell processinnsifiering.

Jämfört med kommersiella träbaserade material avger dessa helt biobaserade fiberskivor ingen formaldehyd, och de kan hitta olika tillämpningar, t.ex. mellanliggande behållare, möbler, hushållsgolv, hyllor, allmän konstruktion etc.

Introduction

Extrudering är en process under vilken ett flödande material tvingas genom en het död. Extrudering tillåter därför formning av förvärmda produkter under tryck. Den första industriella enskruvsutspruden uppträdde 1873. Det användes för tillverkning av metalliska kontinuerliga kablar. Från 1930 och framåt anpassades enskruvsprofilering till livsmedelsindustrin för att producera korv och tidigare. Omvänt har den första tvåskruvsutsprudaren först använts för utvecklingen inom livsmedelsindustrin. Det dök inte upp inom syntetpolymerer förrän på 1940-talet. För detta ändamål designades nya maskiner, och deras drift modellerades också1. Ett system med co-genomträngande och co-roterande skruvar utvecklades, vilket gör att blandning och extrudering kan utföras samtidigt. Sedan dess har extruderingstekniken utvecklats kontinuerligt genom design av nya typer av skruvar. Idag använder livsmedelsindustrin omfattande användning av tvåskruvsprofilering även om det är dyrare än enskruvsprofilering eftersom tvåskruvsprofilering ger tillgång till mer utarbetad materialbearbetning och slutprodukter. Det används särskilt för extruderingsmatning av stärkelserika produkter men också textning av proteiner och tillverkning av sällskapsdjursmat och fiskfoder.

På senare tid har tvåskruvsprofilering sett sitt användningsområde utvidgas till termo-mekano-kemisk fraktionering av växtmaterial2,3. Detta nya koncept har lett till utveckling av verkliga reaktorer som kan omvandla eller fraktionera anläggningsfrågor i ett enda steg, fram till separat produktion av ettextraktoch en raffinat genom vätske/ fast separation 2,3,4. Arbete som utförts vid Laboratoriet för agroindustriell kemi (LCA) har belyst de många möjligheterna med tvåskruvstekniken för fraktionering och valorisering av agroresources2,3. Några av exemplen är: 1) Mekanisk pressning och / eller “grön” lösningsmedelsextraktion av vegetabiliskolja 5,6,7,8,9,10. 2) Extraktion av hemicelluloser11,12,pectins13,proteiner 14,15, och polyfenolicextrakt 16. 3) Enzymatisk nedbrytning av växtcellsväggar för framställning av andra generationens bioetanol17. 4) Produktion av biokompositmaterial med protein18 eller polysackarid19 matriser. 5) Produktion av termoplastiska material genom blandning av spannmål och biobaseradepolyesterer 20,21. 6) Produktion av biokompositer genom att en termoplastisk polymer, biobaserad eller inte, och växtfyllmedel22,23. 7) Defibration av lignocellulosa material för produktion av pappersmassa13,24, och fiberboards25,26,27,28,29,30,31,32.

Tvåskruvsutsprakaren betraktas ofta som en kontinuerlig termomekanokemisk (TMC) reaktor. Det kombineras faktiskt i ett enda steg kemiska, termiska och, också, mekaniska åtgärder. Kemikalien en resulterar i möjligheten att injicera flytande reagenser i olika punkter längs pipan. Den termiska är möjlig på grund av den termiska regleringen av pipan. Slutligen beror den mekaniska på valet av skruvelement längs skruvprofilen.

För defibration av lignocellulosamaterial för att producera fiberboards har de senaste verken använtrissugrör 25,28, koriander halm26,29, oljehaltiga lin shives27 samt solros30,32 och amaranth31 bark. Lignocellulosabiomassas nuvarande intresse för en sådan tillämpning (dvs. mekanisk förstärkning) förklaras av den regelbundna utarmningen av skogsresurser som används för att producera träbaserade material. Växtrester är billiga och kan vara allmänt tillgängliga. Dessutom blandas nuvarande träpartiklar med petrokemiska hartser som kan vara giftiga. Ofta står för mer än 30% av den totala kostnaden för nuvarande kommersiella material33, vissa hartser bidrar till formaldehydutsläpp och minskar inomhusluftkvaliteten34. Forskningsintresset har övergått till användning av naturliga pärmar.

Lignocellulosisk biomassa består huvudsakligen av cellulosa och hemicellulosa och bildar ett heterogent komplex. Hemicelluloser är impregnerade med lager av ligniner som bildar ett tredimensionellt nätverk runt dessa komplex. Användning av lignocellulosabiomassa för tillverkning av fiberskivor kräver i allmänhet en defibration förbehandling. För detta är det nödvändigt att bryta ner ligninerna som skyddar cellulosa och hemicelluloser. Mekaniska, termiska och kemiska35 eller till och medenzymatiska 36,37,38 förbehandlingar måste tillämpas. Dessa steg ökar också självhäftande av fibrer, vilket kan främja produktionen av bindemedelslösabrädor 27 även om ett exogent bindemedel oftast tillsätts.

Det primära syftet med förbehandlingar är att förbättra partikelstorleksprofilen för mikrometriska fibrer. En enkel slipning erbjuder möjligheten att minskafiberstorleken 27,39,40. Billigt, det bidrar till att öka den fiberspecifika ytan. Komponenterna i den inre cellväggen blir mer tillgängliga och de mekaniska egenskaperna hos de erhållna panelerna förbättras. Effektiviteten av defibration ökas avsevärt när en termomekanisk massa produceras, t.ex. genom matsmältning plus defibration41, från olika massaprocesser42 eller genom ångexplosion43,44,45,46,47. På senare tid har LCA utvecklat en original förbehandling av lignocellulosafibrer med hjälp av twin-screw extrudering25,26,27,28,29,30,31,32. Efter TMC defibration möjliggör extrudern också homogen spridning av ett naturligt bindemedel inuti fibrer. Den resulterande förblandningen är redo att pressas varm i fiberskivor.

Under defibration av ris halm jämfördes twin-screw extrudering med en matsmältning plus defibration process25. Extruderingsmetoden visade en betydligt lägre kostnad, det vill säga nio gånger lägre än massan. Dessutom minskas mängden tillsatt vatten (1,0 max vätske/fast förhållande istället för 4,0 min med massametoden), och en tydlig ökning av det genomsnittliga bildförhållandet för raffinerade fibrer (21,2-22,6 istället för 16,3-17,9) observeras också. Dessa fibrer presenterar mycket förbättrad mekanisk förstärkningsförmåga. Detta visades för ris halmbaserade fiberboards, där ren icke försämrad lignin (t.ex. Biolignin) användes som bindemedel (upp till 50 MPa för böjning styrka och 24% för tjocklek svullnad efter 24 h nedsänkning i vatten)28.

TMC-defibrationens intresse för tvåskruvsprofiler har också bekräftats med korianderstrå26. Bildförhållandet för raffinerade fibrer varierar från 22,9-26,5 istället för endast 4,5 för helt enkelt jordfibrer. 100% korianderbaserade fiberboards erhölls genom att till extruderingsraffinerade sugrör tillsätta en tårta från fröet som proteinbindemedel (40% i massa). Deras flexuralstyrka (upp till 29 MPa) och särskilt deras motståndskraft mot vatten (upp till 24% tjocklek svullnad) förbättrades avsevärt jämfört med paneler gjorda av helt enkelt krossat halm. Dessutom avger dessa paneler inte formaldehyd och är därför mer miljövänliga och hälsovänliga än fiberboard med medelhög densitet (MDF) och spånskiva29 som klassiskt finns på marknaden.

På samma sätt producerades paneler helt baserade på amarant31 och solros32, som kombinerar extruderingsraffinerade fibrer från bark som förstärkning och frökaka som proteinbindemedel. De visade flexural styrkor på 35 MPa respektive 36 MPa. Deras vattenbeständighet konstaterades dock vara lägre: 71% respektive 87%, för tjocklekssvullnad. Självbunden paneler baserade på extruderingsraffinerade shives från oljehaltigt linstrå kan också erhållas27. I det här fallet är det den ligneösa fraktionen, som frigörs under TMC-defibration med två skruvar, som bidrar till självbindningen. Hardboards som erhålls visar dock en lägre mekanisk hållfasthet (endast 12 MPa flexural styrka) och mycket hög tjocklek svullnad (127%).

Alla extruderade fiberbaserade paneler som presenteras ovan kan hitta industriella tillämpningar och är därför hållbara alternativ till nuvarande kommersiella träbaserade material. Enligt Internationella standardiseringsorganisationens (ISO) krav48,49,50, kommer deras specifika applikationer att bero på deras mekaniska och vattenkänslighetsegenskaper.

I detta dokument beskrivs förfarandet för att extrudera och förfina lignocellulosafibrer innan de används som mekanisk förstärkning i förnybara brädor i detalj. Som en påminnelse minskar denna process mängden vatten som ska tillsättas i jämförelse med traditionella massametoder, och det är också mindre energikrävande25. Samma dubbelskruvsmaskin kan också användas för att tillsätta ett naturligt bindemedel till fibrer.

Mer specifikt presenteras en detaljerad översikt för att genomföra tvåskruvs extrudering-raffinering av shives från oljehaltigt lin(Linum usitatissimum L.) halm. Sugröret som användes i denna studie erhölls kommersiellt. Det var från Everest-sorten, och växterna odlades i sydvästra delen av Frankrike 2018. I samma extruderpass kan en plastiserad linfårta (som används som exogen bindemedel) också tillsättas i mitten av pipan och sedan blandas intimt till de raffinerade shivesna längs andra hälften av skruvprofilen. En homogen blandning med formen av ett fluffigt material samlas in vid maskinens utlopp. TMC-driften i ett steg utförs med hjälp av en pilotvågsmaskin. Vårt mål är att tillhandahålla ett detaljerat förfarande för operatörerna att genomföra korrekt extrudering-raffinering av shives, och sedan tårttillskottet. Efter denna operation är den erhållna förblandningen klar för efterföljande tillverkning av 100% oljehaltiga linbaserade hardboards med varm pressning.

Protocol

1. Förbered råvarorna Använd oljehaltiga linsmussor, som är resultatet av ett preliminärt steg av mekanisk extraktion av bastfibrerna från halm i en “all fiber”extraktionsanordning 51. Använd en vibrerande sikt för att ta bort korta textilfibrer som de fortfarande kan innehålla.OBS: Eftersom avlägsnandet av dessa korta textilfibrer kan vara svårt, tveka inte att upprepa denna siktning så många gånger som behövs. Här är målet att förbättra flödet av de oljehaltiga…

Representative Results

Under fiberraffinering av oljehaltiga lin shives med konfiguration (steg 3.1.1), tillsattes vatten avsiktligt vid ett flytande/fast förhållande som motsvarar 1,0. Enligt tidigare verk25,26,27, bevarar ett sådant flytande / fast förhållande bättre längden på de raffinerade fibrerna vid tvåskruvens extruderuttag än lägre förhållanden, vilket samtidigt bidrar till en ökning av deras genomsnittliga bildförhållande. D…

Discussion

Protokollet som beskrivs här beskriver hur man bearbetar extrudering-raffinering av lignocellulosafibrer innan du använder dem som mekanisk förstärkning i förnybara brädor. Här är den tvåskruvs extruder som används en pilotvågsmaskin. Med skruvar på 53 mm i diameter (D) är den utrustad med åtta moduler, varje 4D i längd, förutom modul 1 som har en 8D längd, motsvarande en total längd på 36D (dvs. 1 908 mm) för pipan. Dess längd är tillräckligt lång för att applicera på det bearbetade materialet …

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

ingen

Materials

Analogue durometer Bareiss HP Shore Device used for determining the Shore D surface hardness of fiberboards
Ash furnace Nabetherm Controller B 180 Furnace used for the mineral content determinations
Belt dryer Clextral Evolum 600 Belt dryer used for the continuous drying of extrudates at the exit of the twin-screw extruder
Cold extraction unit FOSS FT 121 Fibertec Cold extractor used for determining the fiber content inside solid materials
Densitometer MA.TEC Densi-Tap IG/4 Device used for determining apparent and tapped densities of extrudates once dried
Double-helix mixer Electra MH 400 Mixer used for preparing the solid mixture made of the raw shives and the plasticized linseed cake for producing board number 12
Fiber morphology analyzer Techpap MorFi Compact Analyzer used for determining the morphological characteristics of extrusion-refined shives
Gravimetric belt feeder Coperion K-Tron SWB-300-N Feeder used for the quantification of the oleaginous flax shives
Gravimetric screw feeder Coperion K-Tron K-ML-KT20 Feeder used for the quantification of the plasticized linseed cake
Hammer mill Electra BC P Crusher used for the grinding of granules made of plasticized linseed cake
Heated hydraulic press Pinette Emidecau Industries PEI 400-t Hydraulic press used for molding the fiberboards through hot pressing
Hot extraction unit FOSS FT 122 Fibertec Hot extractor used for determining the water-soluble and fiber contents inside solid materials
Image analysis software National Institutes of Health ImageJ Software used for determining the morphological characteristics of raw shives
Oleaginous flax straw Ovalie Innovation N/A Raw material supplied for the experimental work
Piston pump Clextral DKM Super MD-PP-63 Pump used for the water quantification and injection
Scanner Toshiba e-Studio 257 Scanner used for taking an image of raw shives in gray level
Side feeder Clextral E36 Feeder used to force the introduction of the plasticized linseed cake inside the barrel (at the level of module 5) for configuration (b)
Thermogravimetric analyzer Shimadzu TGA-50 Analyzer used for conducting the thermogravimetric analysis of the solids being processed
Twin-screw extruder Clextral Evolum HT 53 Co-rotating and co-penetrating pilot scale twin-screw extruder having a 36D total length (D is the screw diameter, i.e., 53 mm)
Universal oven Memmert UN30 Oven used for the moisture content determinations
Universal testing machine Instron 33R4204 Testing machine used for determining the bending properties of fiberboards
Ventilated oven France Etuves XL2520 Oven used for the discontinuous drying of extrudates at the exit of the twin-screw extruder
Vibrating sieve shaker RITEC RITEC 600 Sieve shaker used for the sieving of the plasticized linseed cake
Vibrating sieve shaker RITEC RITEC 1800 Sieve shaker used for removing short bast fibers entrapped inside the oleaginous flax shives

References

  1. Martelli, F. G. . Twin-screw extruders: a basic understanding. , (1983).
  2. Evon, P., Vandenbossche, V., Candy, L., Pontalier, P. Y., Rouilly, A. Twin-screw extrusion: a key technology for the biorefinery. Biomass extrusion and reaction technologies: principles to practices and future potential. American Chemical Society, ACS Symposium Series. 1304 (2), 25-44 (2018).
  3. Vandenbossche, V., Candy, L., Evon, P. h., Rouilly, A., Pontalier, P. Y. Extrusion. Green Food Processing Techniques: Preservation, Transformation and Extraction. 10, 289-314 (2019).
  4. Bouvier, J. M., Campanella, O. H. The Generic Extrusion Process IV: Thermomechanical pretreatment and Solid-Liquid Separation. Extrusion Processing Technology: Food and Non-Food Biomaterials. , 351-392 (2014).
  5. Evon, P., Vandenbossche, V., Pontalier, P. Y., Rigal, L. Direct extraction of oil from sunflower seeds by twin-screw extruder according to an aqueous extraction process: feasibility study and influence of operating conditions. Industrial Crops and Products. 26 (3), 351-359 (2007).
  6. Evon, P., Vandenbossche, V., Pontalier, P. Y., Rigal, L. Aqueous extraction of residual oil from sunflower press cake using a twin-screw extruder: feasibility study. Industrial Crops and Products. 29 (2-3), 455-465 (2009).
  7. Evon, P., Amalia Kartika, I., Cerny, M., Rigal, L. Extraction of oil from jatropha seeds using a twin-screw extruder: Feasibility study. Industrial Crops and Products. 47, 33-42 (2013).
  8. Uitterhaegen, E., et al. Extraction of coriander oil using twin-screw extrusion: Feasibility study and potential press cake applications. Journal of the American Oil Chemists’ Society. 92 (8), 1219-1233 (2015).
  9. Evon, P., et al. The thermo-mechano-chemical twin-screw reactor, a new perspective for the biorefinery of sunflower whole plant: aqueous extraction of oil and other biopolymers, and production of biodegradable fiberboards from solid raffinate. Oilseeds & fats, Crops and Lipids. 23 (5), 505 (2016).
  10. Uitterhaegen, E., Evon, P. Twin-screw extrusion technology for vegetable oil extraction: a review. Journal of Food Engineering. 212, 190-200 (2017).
  11. N’Diaye, S., Rigal, L. Factors influencing the alkaline extraction of poplar hemicelluloses in a twin-screw reactor: correlation with specific mechanical energy and residence time distribution of the liquid phase. Bioresource Technology. 75 (1), 13-18 (2000).
  12. Prat, L., Guiraud, P., Rigal, L., Gourdon, C. A one dimensional model for the prediction of extraction yields in a two phases modified twin-screw extruder. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 41 (9), 743-751 (2002).
  13. Maréchal, V., Rigal, L. Characterization of by-products of sunflower culture: commercial applications for stalks and heads. Industrial Crops and Products. 10 (3), 185-200 (1999).
  14. Colas, D., Doumeng, C., Pontalier, P. Y., Rigal, L. Twin-screw extrusion technology, an original solution for the extraction of proteins from alfalfa (Medicago sativa). Food and Bioproducts Processing. 91 (2), 175-182 (2013).
  15. Colas, D., Doumeng, C., Pontalier, P. Y., Rigal, L. Green crop fractionation by twin-screw extrusion: Influence of the screw profile on alfalfa (Medicago sativa) dehydration and protein extraction. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 72, 1-9 (2013).
  16. Celhay, C., Mathieu, C., Candy, L., Vilarem, G., Rigal, L. Aqueous extraction of polyphenols and antiradicals from wood by-products by a twin-screw extractor: Feasibility study. Comptes Rendus Chimie. 17 (3), 204-211 (2014).
  17. Vandenbossche, V., et al. Suitability assessment of a continuous process combining thermo-mechano-chemical and bio-catalytic action in a single pilot-scale twin-screw extruder for six different biomass sources. Bioresource Technology. 211, 146-153 (2016).
  18. Rouilly, A., Orliac, O., Silvestre, F., Rigal, L. New natural injection-moldable composite material from sunflower oil cake. Bioresource Technology. 97 (4), 553-561 (2006).
  19. Peyrat, E., Rigal, L., Pluquet, V., Gaset, A. Vegetable material from cereal plants and process for making the same. European Patent. , (2000).
  20. Chabrat, &. #. 2. 0. 1. ;., Abdillahi, H., Rouilly, A., Rigal, L. Influence of citric acid and water on thermoplastic wheat flour/poly(lactic acid) blends. I: Thermal, mechanical and morphological properties. Industrial Crops and Products. 37 (1), 238-246 (2012).
  21. Abdillahi, H., Chabrat, &. #. 2. 0. 1. ;., Rouilly, A., Rigal, L. Influence of citric acid on thermoplastic wheat flour/poly(lactic acid) blends. II. Barrier properties and water vapor sorption isotherms. Industrial Crops and Products. 50, 104-111 (2013).
  22. Gamon, G., Evon, P. h., Rigal, L. Twin-screw extrusion impact on natural fibre morphology and material properties in poly(lactic acid) based biocomposites. Industrial Crops and Products. 46, 173-185 (2013).
  23. Uitterhaegen, E., et al. Performance, durability and recycling of thermoplastic biocomposites reinforced with coriander straw. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 113, 254-263 (2018).
  24. Manolas, C., Gaset, A., Jamet, J. P., Rigal, L., N’Diaye, S. Process for depithing pith containing plants, in particular sorghum. European Patent. , (1995).
  25. Theng, D., et al. Comparison between two different pretreatment technologies of rice straw fibers prior to fiberboard manufacturing: twin-screw extrusion and digestion plus defibration. Industrial Crops and Products. 107, 184-197 (2017).
  26. Uitterhaegen, E., et al. Impact of a thermomechanical fiber pre-treatment using twin-screw extrusion on the production and properties of renewable binderless coriander fiberboards. International Journal of Molecular Sciences. 18, 1539 (2017).
  27. Evon, P. h., et al. Production of fiberboards from shives collected after continuous fibre mechanical extraction from oleaginous flax. Journal of Natural Fibers. , (2018).
  28. Theng, D., et al. Production of fiberboards from rice straw thermo-mechanical extrudates using thermopressing: influence of fiber morphology, water addition and lignin content. European Journal of Wood and Wood Products. 77 (1), 15-32 (2019).
  29. Simon, V., et al. VOC and carbonyl compound emissions of a fiberboard resulting from a coriander biorefinery: comparison with two commercial wood-based building materials. Environmental Science and Pollution Research. 27, 16121-16133 (2020).
  30. Verdier, T., et al. Using glycerol esters to prevent microbial growth on sunflower-based insulation panels. Construction Materials. , (2020).
  31. Evon, P. h., et al. Low-density insulation blocks and hardboards from amaranth (Amaranthus cruentes) stems, a new perspective for building applications. 3rd Euromaghreb Conference: Sustainability and Bio-based Materials on the road of Bioeconomy. , (2020).
  32. Labonne, L., Samalens, F., Evon, P. h. Sunflower fiberboards: influence of molding conditions on bending properties and water uptake. 5th International Conference on Structural Analysis of Advanced Materials. , (2021).
  33. Van Dam, J. E. G., Van den Oever, M. J. A., Keijsers, E. R. P. Production process for high density high performance binderless boards from whole coconut husk. Industrial Crops and Products. 20 (1), 97-101 (2004).
  34. Salthammer, T., Mentese, S., Marutzky, R. Formaldehyde in the indoor environment. Chemical Reviews. 110 (4), 2536-2572 (2010).
  35. Zhang, D., Zhang, A., Xue, L. A review of preparation of binderless fiberboards and its self-bonding mechanism. Wood Science and Technology. 49, 661-679 (2015).
  36. Felby, C., Pedersen, L. S., Nielsen, B. R. Enhanced auto adhesion of wood fibers using phenol oxidases. Holzforschung. 51, 281-286 (1997).
  37. Felby, C., Hassingboe, J., Lund, M. Pilot-scale production of fiberboards made by laccase oxidized wood fibers: board properties and evidence for cross-linking of lignin. Enzyme and Microbial Technology. 31 (6), 736-741 (2002).
  38. Felby, C., Thygesen, L. G., Sanadi, A., Barsberg, S. Native lignin for bonding of fiber boards: evaluation of bonding mechanisms in boards made from laccase-treated fibers of beech (Fagus sylvatica). Industrial Crops and Products. 20 (2), 181-189 (2004).
  39. Okuda, N., Sato, M. Manufacture and mechanical properties of binderless boards from kenaf core. Journal of Wood Science. 50, 53-61 (2004).
  40. Velásquez, J. A., Ferrando, F., Salvadó, J. Binderless fiberboard from steam exploded miscanthus sinensis: The effect of a grinding process. Holz als Roh- und Werkstoff. 60, 297-302 (2002).
  41. Theng, D., et al. All-lignocellulosic fiberboard from corn biomass and cellulose nanofibers. Industrial Crops and Products. 76, 166-173 (2015).
  42. Migneault, S., et al. Medium-density fiberboard produced using pulp and paper sludge from different pulping processes. Wood and Fiber Science. 42 (3), 292-303 (2010).
  43. Velásquez, J. A., Ferrando, F., Farriol, X., Salvadó, J. Binderless fiberboard from steam exploded miscanthus sinensis. Wood Science and Technology. 37 (3), 269-278 (2003).
  44. Xu, J., Widyorini, R., Yamauchi, H., Kawai, S. Development of binderless fiberboard from kenaf core. Journal of Wood Science. 52 (3), 236-243 (2006).
  45. Quintana, G., Velásquez, J., Betancourt, S., Gañán, P. Binderless fiberboard from steam exploded banana bunch. Industrial Crops and Products. 29 (1), 60-66 (2009).
  46. Mancera, C., El Mansouri, N. E., Vilaseca, F., Ferrando, F., Salvado, J. The effect of lignin as a natural adhesive on the physico-mechanical properties of Vitis vinifera fiberboards. BioResources. 6 (3), 2851-2860 (2011).
  47. Mancera, C., El Mansouri, N. E., Pelach, M. A., Francesc, F., Salvadó, J. Feasibility of incorporating treated lignins in fiberboards made from agricultural waste. Waste Management. 32 (10), 1962-1967 (2012).
  48. ISO. ISO 16895-1:2008, Wood-based panels – Dry-process fibreboard – Part 1: Classifications. International Organization for Standardization. , (2008).
  49. ISO. ISO 16895-2:2010, Wood-based panels – Dry process fibreboard – Part 2: Requirements. International Organization for Standardization. , (2010).
  50. ISO. ISO 16893-2:2010, Wood-based panels – Particleboard – Part 2: Requirements. International Organization for Standardization. , (2010).
  51. Ouagne, P., Barthod-Malat, B., Evon, P. h., Labonne, L., Placet, V. Fibre extraction from oleaginous flax for technical textile applications: influence of pre-processing parameters on fibre extraction yield, size distribution and mechanical properties. Procedia Engineering. 200, 213-220 (2017).
  52. ISO. ISO 5983-1:2005, Animal Feeding Stuffs – Determination of nitrogen content and calculation of crude protein content – Part 1: Kjeldahl method. International Organization for Standardization. , (2005).
  53. AFNOR. NF EN 312 (2010-11), Particleboards – Specifications. Association Française de Normalisation. , (2010).
  54. ISO. ISO 665:2000, Oilseeds – Determination of moisture and volatile matter content. International Organization for Standardization. , (2000).
  55. ISO. ISO 749:1977, Oilseed residues – Determination of total ash. International Organization for Standardization. , (1977).
  56. Van Soest, P. J., Wine, R. H. Use of detergents in the analysis of fibrous feeds. IV. Determination of plant cell wall constituents. Journal of AOAC International. 50 (1), 50-55 (1967).
  57. Van Soest, P. J., Wine, R. H. Determination of lignin and cellulose in acid detergent fiber with permanganate. Journal of AOAC International. 51 (4), 780-785 (1968).
  58. ISO. ISO 16978:2003, Wood-based panels – Determination of modulus of elasticity in bending and of bending strength. International Organization for Standardization. , (2003).
  59. ISO. ISO 868:2003, Plastics and ebonite – Determination of indentation hardness by means of a durometer (Shore hardness). International Organization for Standardization. , (2003).
  60. ISO. ISO 16260:2016, Paper and board – Determination of internal bond strength. International Organization for Standardization. , (2016).
  61. ISO. ISO 16983:2003, Wood-based panels – Determination of swelling in thickness after immersion in water. International Organization for Standardization. , (2003).
check_url/fr/62072?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Evon, P., Labonne, L., Khan, S. U., Ouagne, P., Pontalier, P., Rouilly, A. Twin-Screw Extrusion Process to Produce Renewable Fiberboards. J. Vis. Exp. (167), e62072, doi:10.3791/62072 (2021).

View Video