Forberedelse og testing av Plant Seed Meal-baserte Wood Lim

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

Nylig, har interessen for plante frø måltid-baserte produkter som tre lim stadig økt, da disse planteråvarer regnes fornybar og miljøvennlig. Disse naturlige produkter kan tjene som alternativer til oljebaserte lim for å lette miljø- og bærekrafthensyn. Dette arbeidet viser fremstilling og testing av plantefrø-baserte tre lim ved hjelp av bomullsfrøolje og soyamel som råstoff. I tillegg til ubehandlede måltider, vasket vann måltider og proteinisolatene blir fremstilt og testet. Klebe oppslemminger fremstilles ved å blande et frysetørket produkt måltid med deionisert vann (03:25 v / v) i 2 timer. Hvert adhesiv preparatet tilføres til en ende av to tre finerstrimler ved hjelp av en børste. De klebrig lim belagte områder av finér strimler er slikket og limt ved varmpressing. Adhesjonsstyrke rapporteres som skjærstyrke av de limte tre prøven ved pause. Vanntettheten til klebemidlene er målt vedforandringen i skjærstyrke av det bundne tre eksemplarer ved brudd etter vannbløtlegging. Denne protokollen gjør det mulig å vurdere plante frø-baserte landbruksprodukter som egnede kandidater for substitusjon av syntetiske basert tre lim. Justeringer av limet formulering med eller uten tilsetningsstoffer og liming forhold kunne optimalisere sine klebende egenskaper for ulike praktiske anvendelser.

Introduction

Liming av tre spiller en stadig større rolle i skogen produktindustrien og er en nøkkelfaktor for effektivt å utnytte tømmerressurser ^1. Interessen for bruk av naturlige produktbaserte lim for tre økt jevnt fra 1930-tallet for å nå en topp rundt 1960 ^to. Etter denne perioden, prisen på petroleumsbasert lim ble så lave at de fortrengt protein lim fra flere tradisjonelle markeder. I de siste to tiårene, har denne trenden snudd med fornyet interesse for bruk av materialer som er fornybare, biologisk nedbrytbare, og mer miljømessig akseptabel. Disse naturlige ressurser omfatter, men er ikke begrenset til, soyaprotein ^3-5, bomullsfrø-protein ^6, riskli ^7, hvetegluten ^8, Distillers kornprotein ^9, rapsprotein og olje ^10-12, lignin fra durra og sukkerrør bagasse ^{13 , 14,} og polysakkarider avledet fra rekeskall ^15.

<p class = "jove_content"> Mens frø protein isolater har blitt mye vurdert som potensielle tre lim, innebærer isolert prosedyre etsende alkaliske og sure reagenser og det gjør isolere basert lim relativt dyrere og mindre miljøvennlig ^16. Dermed har enkelte avfettet frø måltider (mel) med eller uten behandling også blitt testet for limet formål, selv om limet egenskapene til disse måltidene ikke utfører samt protein isolerer ^17-19. Vi har sekvensielt fraksjonert bomullsfrø måltid (CM) i forskjellige fraksjoner, og undersøkt deres limet styrke i bonding tre veneers ^20,21. Den vann-uløselig fast fraksjon (i det følgende vasket bomullsfrøolje måltid-WCM) kan brukes som tre lim, kan sammenlignes bomullsfrøolje proteinisolat (cspi), og vil være mindre kostbare å fremstille enn cspi.

Lim styrke og vannmotstand er to kritiske parametere i å vurdere resultatene aven potensiell selvklebende materiale. Her er limet styrke rapportert som skjærstyrke ved brudd av runden bindingen av hvert tre eksemplar. Vanntettheten av klebemidlet blir målt ved forandringen i fanget skjærstyrke av de limte tre prøven ved brudd på grunn av vannbløtlegging. Ved hjelp av avfettet bomullsfrø og soya måltider som råvarer, gir denne protokollen en enkel og grei måte å tilberede og test plante frø-baserte produkter som tre lim. Denne protokollen vil være nyttig i å tilrettelegge arbeidet i å søke mer økonomiske og miljøvennlige formuleringer av naturlige produktbaserte tre lim.

Protocol

1. Cottonseed og Soy Meal-baserte produkter (figur 1) Skaff råvarer, fettfri bomullsfrø og soya måltider, fra kommersielt tilgjengelige kilder. Få arbeids måltid ved å slipe solid avfettet måltid i en syklon prøve mølle å passere en 0,5 mm stålskjerm 16. Forberede vann vasket måltider fra arbeids måltider etter vann utvinning (25 g måltid: 200 ml vann) for å skille vannløselige komponenter i måltider 21. Forberede protein isolater fra arbeid…

Representative Results

Hver klebemiddelformulering ytelse bestemmes ved skjærstyrke av de limte tre prøven ved brudd og verdiene varierer avhengig av dimensjonene av trefinér anvendes. For eksempel, i tabell 1, de tørre og fuktet klebefasthetsverdier av de bundne prøver er lavere når tynnere og smalere lønn skinner (se Bomullsfrøolje-1), i motsetning til de tykkere og bredere strimler av Bomullsfrøolje-2 anbefales i protokoll, med samme bomullsfrøolje baserte klebemiddelblanding. Også observert var flere tre feil e…

Discussion

Dette notatet presenterer en enkel prosedyre for å forberede og testanlegg frø-baserte produkter som tre lim. Limet slam exampled i denne protokollen er rett og slett den fettfri frø måltid produkt og vann. Forskjellige klebemiddelblandinger kan nås ved tilsetning av test reagenser (for eksempel natrium-dodecylsulfat, natrium-bisulfitt eller treolje) ^5,6,23 og / eller endringer i blandeforhold (for eksempel pH, forholdet mellom fast stoff og vann) ^{3,24 25.} Justering av klebemiddelformuleringen…

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