Opstellen en testen van Plant Seed Meal-gebaseerde houtlijmen

Summary

To facilitate the effort in seeking more economic and environment-friendly formulations of natural product-based wood adhesives, this work demonstrates the preparation and testing of plant seed-based wood adhesives. This protocol allows one to assess plant seed-based agricultural products as suitable candidates for the substitution of synthetic-based wood adhesives.

Abstract

Onlangs heeft de belangstelling voor plantaardige zaad-maaltijd gebaseerde producten als houtlijmen gestaag toegenomen, omdat deze plantaardige grondstoffen voor hernieuwbare en milieuvriendelijke worden beschouwd. Deze natuurlijke producten kunnen dienen als alternatief voor aardolie gebaseerde lijmen voor het milieu en duurzaamheid zorgen te verlichten. Dit werk toont het opstellen en testen van de installatie-zaad gebaseerde houtlijmen behulp van katoenzaad en sojameel als grondstoffen. Naast onbehandelde maaltijden water gewassen maaltijden en eiwit isolaten bereid en getest. Adhesive slurries worden bereid door een gevriesdroogd product maal met gedeïoniseerd water (3:25 w / w) gedurende 2 uur. Elke kleefstof preparaat wordt aangebracht op een uiteinde van 2 houtfineer strips met een kwast. De kleverige lijm gecoate gebieden van het hout fineer strips worden gelapt en gelijmd door heet persen. Kleefkracht wordt gerapporteerd als de afschuifsterkte van de gebonden houten exemplaar bij breuk. De waterdichtheid van de lijm wordt bepaald doorde verandering in de afschuifsterkte van de gebonden houten exemplaren bij breuk na water inweken. Dit protocol maakt het mogelijk om zaad op basis van landbouwproducten als geschikte kandidaten voor de vervanging van synthetische basis houtlijmen beoordelen. Aanpassingen aan de lijm formulering met of zonder additieven en bonding omstandigheden konden hun klevende eigenschappen te optimaliseren voor verschillende praktische toepassingen.

Introduction

Lijmen van hout speelt een steeds grotere rol in het bos product industrie en is een belangrijke factor voor het efficiënt gebruik te maken van hout middelen ^1. Interesse in het gebruik van natuurlijke producten gebaseerde lijmen voor hout gestaag toegenomen van 1930 tot een piek bereiken rond 1960 ^2. Na deze periode is de prijs van aardolie gebaseerde lijmen werd zo laag dat ze verdrongen eiwit lijmen van diverse traditionele markten. In de afgelopen twee decennia heeft deze trend omgebogen met hernieuwde interesse in het gebruik van materialen die hernieuwbare, biologisch afbreekbaar zijn, en milieuvriendelijker. Deze natuurlijke hulpbronnen omvatten, maar zijn niet beperkt tot, soja-eiwit ^3-5, katoenzaad eiwit ^6, rijstzemelen ^7, tarwegluten ^8, distillateurskorrel eiwit ^9, canola proteïne en olie ^10-12, lignine uit sorghum en suikerriet bagasse ^{13 14,} en polysachariden afgeleid van garnalenschillen ^15.

<p class = "jove_content"> Overwegende dat zaad eiwit isolaten zijn op grote schaal bruikbaar zijn als potentieel houtlijmen, de isolatie procedure houdt bijtende alkalische en zure reagentia en het maakt-isolaat gebaseerde lijmen relatief duur en minder milieuvriendelijke ^16. Dus sommige ontvette zaad maaltijden (meel) met of zonder behandeling zijn ook getest voor de lijm doel, hoewel de hechting van deze maaltijden niet zo goed presteren als eiwitisolaten ^17-19. We hebben achtereenvolgens gefractioneerd katoenzaadmeel (CM) in verschillende fracties, en onderzocht hun kleefkracht in bonding houtfineer ^20,21. De in water onoplosbare vaste fractie (hierna gewassen katoenzaadmaaltijd-WCM) worden gebruikt als houtlijmactiviteiten, vergelijkbaar katoenzaad eiwitisolaat (CSPI), en zou goedkoper te bereiden zijn dan CSPI zijn.

Kleefkracht en waterbestendigheid zijn twee kritische parameters bij het evalueren van de prestaties vanEen mogelijke kleefmateriaal. Hier wordt de kleefkracht gerapporteerd als de afschuifsterkte bij breuk van de ronde band van elk houten exemplaar. De waterdichtheid van de lijm wordt gemeten door de verandering in de schuifsterkte van de gebonden houten exemplaar bij breuk te wijten aan water inweken. Met behulp van ontvette katoenzaad en soja maaltijden als grondstoffen, dit protocol voorziet in een eenvoudige en doeltreffende manier om en proeffabriek-zaad gebaseerde producten als houtlijmen voor te bereiden. Dit protocol zou nuttig zijn in de inspanning op zoek naar meer economische en milieu-vriendelijke formuleringen van een natuurlijk product op basis van houtlijmen vergemakkelijken zijn.

Protocol

1. katoenzaad en sojameel-based Products (figuur 1) Haal de grondstoffen, ontvet katoenzaad en soja maaltijden uit commerciële bronnen. Het verkrijgen van de werkende maaltijd door het malen van de vaste ontvette maaltijd in een cycloon monster molen naar een 0,5 mm stalen scherm 16 passeren. Bereid water gewassen maaltijden van de werkende maaltijden na extractie van water (25 g maaltijd: 200 ml water) om water oplosbare componenten in de maaltijden 21 scheiden. </l…

Representative Results

Prestaties elke formulering van lijm wordt bepaald door de schuifsterkte van de spaanplaat monster bij breuk en de waarden variëren afhankelijk van de afmetingen van het houten fineer. Bijvoorbeeld, in tabel 1, droog en geweekte hechtsterkte waarden van de gebonden monsters lager wanneer dunner en smaller esdoorn strips worden gebruikt (zie Katoen-1), in tegenstelling tot de dikkere en bredere stroken van katoenzaad-2 aanbevolen in de protocol, met behulp van dezelfde-katoenzaad lijm op basis van formu…

Discussion

Dit artikel presenteert een eenvoudige procedure voor te bereiden en te testen zaad-gebaseerde producten als hout lijmen. De lijm slurries exampled in dit protocol zijn gewoon de ontvette zaadmeel product en water. Verschillende kleefmiddelformulaties kan worden bereikt door toevoeging van testen reagentia (zoals natriumdodecylsulfaat, natriumbisulfiet of tungolie) ^5,6,23 en / of veranderingen in mengomstandigheden (zoals pH, de verhouding van vaste en water) ^{3,24 , 25.} Aanpassing van de hechtmidde…

Materials

Material and Equipment	Supplier/Manufacturer		Address
defatted cottonseed meal	Kentwood Co-op		Kentwood, LA, USA
defatted soy meal	Kentwood Co-op		Kentwood, LA, USA
wood veneers	Certainly Wood, Inc.		East Aurora, NY, USA
cyclone sample mill (model 3010-014)	UDY Corporation		Fort Collins, CO, USA
Benchtop Heated Press  (Model 3856)	Carver, Inc.		Wabash, IN. USA
Materials Tester	Zwick GmbH & Co.		Ulm, Germany