Summary

Preparazione e test di adesivi a base di legno pasto pianta Seed

Published: March 05, 2015
doi:

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

Recentemente, l'interesse nelle sementi di piante a base pasto-prodotti come adesivi per legno è costantemente aumentato, come queste materie prime vegetali sono considerati rinnovabile e rispettosa dell'ambiente. Questi prodotti naturali possono servire come alternative ai adesivi a base di petrolio per facilitare le preoccupazioni ambientali e di sostenibilità. Questo lavoro dimostra la preparazione e collaudo degli adesivi a base di legno di semi-vegetale con cotone e farina di soia come materie prime. In aggiunta ai pasti non trattati, acqua lavato piatti e isolati proteici sono preparati e testati. Boiacche adesive vengono preparati miscelando un pasto prodotto liofilizzato con acqua deionizzata (03:25 w / w) per 2 ore. Ogni preparazione adesivo è applicato ad una estremità di strisce di impiallacciatura 2 legno utilizzando un pennello. Le aree adesivo viscoso rivestite delle strisce impiallacciatura di legno sono falde incollate da pressatura a caldo. Forza adesiva è segnalato come la resistenza al taglio del campione di legno incollate a rottura. Resistenza all'acqua degli adesivi è misurato dalil cambiamento di resistenza a taglio del legno incollato provini a rottura dopo ammollo acqua. Questo protocollo permette di valutare i prodotti agricoli a base di semi di piante come candidati idonei per la sostituzione di adesivi a base di legno sintetiche. Adeguamenti formulazione adesiva con o senza additivi e condizioni di incollaggio possono ottimizzare le loro proprietà adesive per diverse applicazioni pratiche.

Introduction

Incollaggio di legno gioca un ruolo sempre più importante nel settore dei prodotti della foresta ed è un fattore chiave per l'utilizzo efficiente delle risorse di legname 1. L'interesse per l'uso di adesivi a base naturale dei prodotti del legno è aumentato costantemente dal 1930 a raggiungere un picco intorno al 1960 2. Dopo questo periodo, il prezzo di adesivi a base di petrolio è diventato così basso che sfollate adesivi proteine ​​da diversi mercati tradizionali. Negli ultimi due decenni, questa tendenza è invertita con rinnovato interesse per l'utilizzo di materiali che sono rinnovabili, biodegradabili, e più ambientalmente accettabile. Queste risorse naturali comprendono, ma non sono limitati a, proteine ​​di soia 3-5, proteine ​​di cotone 6, crusca di riso 7, glutine di frumento 8, proteine ​​del grano distillatori 9, proteine ​​colza e olio 10-12, lignina da sorgo e di canna da zucchero bagasse 13 , 14, e polisaccaridi derivati ​​da gusci di gamberetti 15.

<p class = "jove_content"> considerando che gli isolati di proteine ​​di semi sono stati ampiamente valutati come potenziali adesivi per legno, la procedura di isolamento comporta alcalina corrosivo e reagenti acidi e rende adesivi isolare basata relativamente costoso e meno favorevole all'ambiente 16. Così, alcuni pasti seme sgrassate (farine) con o senza trattamento sono stati anche testati per fini adesivo, anche se le proprietà adesive di questi pasti non eseguono nonché proteine ​​isolate 17-19. Abbiamo sequenza frazionata pasto di semi di cotone (CM) in diverse frazioni, e ha esaminato la loro forza adesiva in impiallacciature di legno bonding 20,21. La frazione solida insolubile in acqua (cotone lavato seguito pasto-WCM) potrebbe essere usato come adesivi per legno, paragonabili alle proteine ​​di cotone isolato (CSPI), e sarebbe meno costosa per la preparazione di CSPI.

Forza adesiva e resistenza all'acqua sono due parametri critici per valutare le prestazioni diun potenziale materiale adesivo. Qui, la forza adesiva è riportato come la resistenza al taglio a rottura del legame giro di ogni campione di legno. Resistenza all'acqua dell'adesivo viene misurato dalla variazione nella resistenza al taglio per trazione del campione di legno legati a rottura a causa di ammollo acqua. Utilizzando sgrassate di cotone e soia pasti come materie prime, questo protocollo fornisce un modo semplice e diretto per preparare e vegetali di prova prodotti a base di semi-come adesivi legno. Questo protocollo sarebbe utile nel facilitare lo sforzo nella ricerca di formulazioni più economiche e rispettose dell'ambiente di adesivi naturali del legno a base di prodotti.

Protocol

1. di cotone e prodotti a base di farina di soia (Figura 1) Ottenere le materie prime, cotone sgrassato e pasti a base di soia, dalle fonti disponibili in commercio. Ottenere il pasto lavorando macinando pasto solido sgrassata in un mulino campione ciclone per passare una schermata di acciaio 0,5 millimetri 16. Preparare i pasti acqua lavato dai pasti di lavoro dopo l'estrazione di acqua (25 g farina 200 ml di acqua) per separare i componenti solubili in acqua nei pasti <sup…

Representative Results

Il rendimento di ciascuna formulazione adesiva è determinata dalla resistenza al taglio del campione di legno legati a rottura e valori variano a seconda delle dimensioni della impiallacciatura di legno utilizzato. Per esempio, nella tabella 1, i valori di resistenza adesiva asciutti e bagnati dei provini incollati sono inferiori quando si utilizzano nastri di acero sottili e stretti (vedi cotone-1), in contrasto con le strisce più spesse e più ampia di cotone-2 raccomandate nel protocollo, utilizzan…

Discussion

Questo articolo presenta una procedura di base per la preparazione e prodotti come adesivi di legno vegetale seed test-based. I fanghi adesivi exampled in questo protocollo sono semplicemente il prodotto farina di semi scremato e dell'acqua. Varie formulazioni adesive possono essere raggiunti mediante aggiunta di reagenti di prova (come dodecil solfato di sodio, bisolfito di sodio o olio tung) 5,6,23 e / o variazioni di condizioni (quali pH, rapporto tra solido e acqua) miscelazione 3,24 , 25.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Data reported in this work are part of the USDA-ARS National Program 306 Project ‘Values-Added Products from Cottonseed’ research supported by the Agency’s in-house funding. Publication of this paper is supported in part by the Journal of Visualized Experiments. Mention of trade names or commercial products in this publication is solely for the purpose of providing specific information and does not imply recommendation or endorsement by the U.S. Department of Agriculture. USDA is an equal opportunity provider and employer. We acknowledge the constructive comments from JoVE science editor and peer reviewers in the review and revision process.

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

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Cite This Article
He, Z., Chapital, D. C. Preparation and Testing of Plant Seed Meal-based Wood Adhesives. J. Vis. Exp. (97), e52557, doi:10.3791/52557 (2015).

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