Name: Preparación y Pruebas de Adhesivos madera a base de comidas-Semilla de plantas (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-05T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 9 s
Description: Aprende a preparar y probar adhesivos para madera a base de harina de semillas vegetales mediante prensado en caliente y ensayos de resistencia a la tensión de cizalladura. Este método promueve alternativas ecológicas sostenibles.

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Los datos reportados en este trabajo son parte de la investigación del Proyecto 'Productos de Valor Agregado de la Semilla de Algodón' del Programa Nacional USDA-ARS apoyada por el financiamiento interno de la Agencia. La publicación de este artículo está respaldada en parte por el Journal of Visualized Experiments. La mención de nombres comerciales o productos comerciales en esta publicación es únicamente con el propósito de proporcionar información específica y no implica una recomendación o respaldo por parte del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos. El USDA es un proveedor y empleador que ofrece igualdad de oportunidades. Agradecemos los comentarios constructivos del editor científico de JoVE y de los revisores en el proceso de revisión y revisión.

1. La semilla de algodón y productos a base de harina de soja (Figura 1) <ol><li> Obtener las materias primas, de semilla de algodón desgrasado y comidas de soja, de fuentes disponibles en el mercado. </li><li> Obtener la comida de trabajo mediante molienda de la harina desgrasada sólido en un molino de muestras ciclón para pasar un tamiz de acero de 0,5 mm 16. </li><li> Preparar comidas lavados de agua de las comidas de trabajo después de la extracción de agua (25 g de harina: 200 ml de agua) para separar los componentes solubles en agua en las comidas 21. </li><li> Preparar aislados de proteínas de las comidas de trabajo por extracción alcalina y precipitación ácida 16. </li></ol> 2. Preparación de las tiras de chapa de madera <ol><li> Chapas de madera cortada (1,59 mm de espesor) obtenidos de una fuente disponible comercialmente en tiras 25,4 mm de ancho por 88,9 mm de largo. </li><li> Lápiz marque una línea a través de la veta de la madera en el 25,4 mm (1.0 &quot;) de longitud de un extremo de cada tira Etiqueta de estas tiras adecuadamente con pruebas tratamientos o números 5.. -10 pares de madera se preparan para cada variable de la prueba. </li></ol> 3. Preparación de adhesivo suspensiones <ol><li> Calcular la cantidad de agua se lavó comida necesaria por las muestras de madera para las pruebas, por la tasa de aplicación (por ejemplo, 4 mg seco contenido cm -2) x área total de unión (por ejemplo, 581 cm 2 de 90 tiras de madera con área de unión 2,54 x 2,54 cm cada uno) más un 30% adicional para enoughness (es decir, 4 x 581 x 130% 3 g de agua se lavó comida para el ejemplo). </li><li> Mezcle el agua comida se lavó con agua desionizada (3:25 w / w), y revuelva con una barra de agitación magnética durante 2 horas en un vaso sellado con Parafilm. </li></ol> 4. Preparación de servidumbre de madera Muestras <ol><li> Cepille lechada adhesiva en un extremo de tiras de chapa de madera que cubren 2 25.4 mm (1.0 &quot;) de longitud Aire seco durante 10 - 15 min. O hasta de mal gusto. </li><li> Cepillo una segunda capa de lechada de adhesivo en la parte superior de la primera capa y secar al aire de nuevo. La cantidad de adhesivo secopreparación aplicada es de alrededor de 4,5 mg de sólido seco por cm2 de unión son de cada tira de madera. </li><li> La superposición de la zona recubierta adhesivo pegajoso (25,4 x 25,4 mm o 1,0 &quot;x 1,0&quot;) de tiras de chapa de madera 2. Prensado en caliente utilizando una prensa de sobremesa climatizada a 100 ° C durante 20 min a una presión de 400 psi (2,8 MPa). Tenga en cuenta que la presión es la fuerza aplicada por la prensa dividida por el área superpuesta de las muestras de madera. Estos parámetros de unión pueden ser modificados según sea necesario para cada variable de la prueba. </li><li> Dejar enfriar y acondicionar las muestras de madera unidas durante 48 horas en un cuarto acondicionado o una incubadora con control de humedad (temperatura de 22-23 ° C y una humedad relativa del 50 - 60%; Figura 2). </li></ol> 5. Los experimentos resistencia al agua <ol><li> Sumergir las muestras de madera unidas, después del acondicionamiento inicial, en el agua del grifo durante 48 horas en una bandeja de plástico a temperatura ambiente (22-23 ° C). Las muestras húmedas después de la inmersión se prueban inmediatamente para la cizallaresistencia a la rotura y reportado como resistencia a la humedad. El exceso de agua en la superficie de la chapa se puede eliminar mediante golpecitos suavemente con papel tisú antes de las mediciones. </li><li> Sumerja otro conjunto de muestras de madera unidas, después del acondicionamiento inicial, en un baño de agua a 63 ºC durante 4 horas, luego seca en condiciones ambientales (temperatura de 22-23 ° C y una humedad relativa del 50 - 60%) O / N (18 - 20 h). Repita el ciclo de inmersión-secado una vez con un tiempo de secado de 48 horas. Las muestras secas se prueban para la resistencia al corte a la rotura y reportados como fuerza adhesiva empapado. </li></ol> 6. Lap resistencia al corte Mediciones <ol><li> Colocar una muestra de madera unidas en los 32 x 40 mm Fishscale mordazas de cuña reticulares en un probador de materiales con una presión de agarre de 7 MPa, y establecer la velocidad de la cruceta a 1 mm min -1. </li><li> Medir y registrar la resistencia al corte de rotura para cada muestra de madera unidas. Los resultados de las mediciones múltiples se promedian para cada forma de adhesivoulación y variable de prueba. </li></ol>

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<li>He, Z., Cheng, H. N., Chapital, D. C., Dowd, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sequential+fractionation+of+cottonseed+meal+to+improve+its+wood+adhesive+properties%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Oil+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Sequential fractionation of cottonseed meal to improve its wood adhesive properties.</a> J. Am. Oil Chem. Soc. 91 (1), 151-158 (2014).</li>
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<li>Zhong, Z., Sun, X. S., Fang, X., Ratto, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adhesive+strength+of+guanidine+hydrochloride-modified+soy+protein+for+fiberboard+application%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Adhes.+Adhes%22%5BJournal%5D)">Adhesive strength of guanidine hydrochloride-modified soy protein for fiberboard application.</a> Int. J. Adhes. Adhes. 22 (4), 267-272 (2002).</li>
<li>Kafkalidis, M., Thouless, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+geometry+and+material+properties+on+the+fracture+of+single+lap-shear+joints%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Solids+Structures%22%5BJournal%5D)">The effects of geometry and material properties on the fracture of single lap-shear joints.</a> Int. J. Solids Structures. 39 (17), 4367-4383 (2002).</li>
<li>Tang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+adhesive+wettability+of+poplar+veneer+with+cold+oxygen+plasma+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Bio+Res%22%5BJournal%5D)">Dynamic adhesive wettability of poplar veneer with cold oxygen plasma treatment.</a> Bio Res. 7 (3), 3327-3339 (2012).</li>
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</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Este trabajo presenta un procedimiento básico para preparar y productos como adhesivos para madera planta de prueba de semillas de base. Las lechadas adhesivas ejemplificado en este protocolo son simplemente el producto de harina de semilla desgrasada y agua. Diversas formulaciones adhesivas se pueden alcanzar mediante la adición de reactivos para las pruebas (tales como dodecilsulfato de sodio, bisulfito de sodio o de aceite de tung) 5,6,23 y / o cambios en las condiciones (tales como el pH, la proporción de...

La unión adhesiva de la madera juega un papel cada vez mayor en la industria de productos forestales y es un factor clave para la utilización eficiente de los recursos maderables 1. El interés en el uso de adhesivos a base de productos naturales para la madera aumentó constantemente desde 1930 hasta alcanzar un pico alrededor de 1960 2. Después de este período, el precio de los adhesivos a base de petróleo llegó a ser tan baja que desplazaron adhesivos proteicos de varios mercados tradicionales. En las últimas dos décadas, esta tendencia se ha invertido con renovado interés en el uso de materiales que son renovables, biodegradables, y más ambientalmente aceptable. Estos recursos naturales incluyen, pero no se limitan a, proteína de soja 3-5, proteína de semilla de algodón 6, salvado de arroz 7, 8 gluten de trigo, proteína de grano de destiladores 9, de proteína de canola y aceite de 10-12, lignina de sorgo y caña de azúcar bagazo 13 , 14, y polisacáridos derivados de cáscaras de gambas 15. &lt;p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Mientras que las semillas aislados de proteína ha sido ampliamente evaluado como adhesivos para madera potenciales, el procedimiento de aislamiento implica alcalina corrosivos y reactivos ácidos y hace que los adhesivos a base de aislar relativamente caro y menos con el medio ambiente 16. Así, algunas harinas de semillas desgrasados ​​(harinas) con o sin tratamiento también se han probado con el propósito de adhesivo, a pesar de que las propiedades adhesivas de estas comidas no se desempeñan tan bien como aislados de proteínas 17-19. Hemos fraccionado secuencialmente harina de algodón (CM) en diferentes fracciones, y examinó su fuerza adhesiva en chapas de madera pegado 20,21. La fracción sólida insoluble en agua (en lo sucesivo, de semilla de algodón se lavó comida-WCM) podría utilizarse como adhesivos para madera, comparable a la proteína de semilla de algodón aislado (CSPI), y sería menos costoso de preparar que CSPI. Fuerza de adhesión y resistencia al agua son dos parámetros críticos en la evaluación del desempeño deun material adhesivo potencial. Aquí, la fuerza adhesiva se reporta como la resistencia al corte a la rotura del enlace de vuelta de cada muestra de madera. La resistencia al agua del adhesivo se mide por el cambio en la resistencia al cizallamiento del recubrimiento de la muestra de madera unidas a la rotura debido a remojo en agua. El uso de semilla de algodón y soja comidas sin grasa como materia prima, este protocolo proporciona una manera simple y fácil de preparar y productos a base de semillas de plantas de prueba como adhesivos para madera. Este protocolo sería útil para facilitar el esfuerzo en la búsqueda de fórmulas más económicas y respetuosas del medio ambiente de los adhesivos naturales madera a base de productos.

<table><tbody><tr><td>Harina de semilla de algodón desgrasada</td><td>Kentwood Co-op</td><td></td><td>Kentwood, LA, EE. UU</td></tr>. <tr><td>Harina de soja desgrasada</td><td>Kentwood Co-op</td><td></td><td>Kentwood, LA, EE. UU</td></tr><tr>.<td>Chapas de madera</td><td>Certainly Wood, Inc.</td><td></td><td>East Aurora, NY, EE. UU</td></tr>. <tr><td>Molino de muestras ciclónico (modelo 3010-014)</td><td>UDY Corporation</td><td></td><td>Fort Collins, CO, EE. UU</td></tr><tr>.<td>Prensa calentada de sobremesa (modelo 3856)</td><td>Carver, Inc.</td><td></td><td>Wabash, IN, EE. UU</td></tr><tr>.<td>Probador de materiales</td><td>Zwick GmbH & Co.</td><td></td><td>Ulm, Alemania</td></tr></tbody></table>

preparación y pruebas de adhesivos madera a base de comidas-semilla de plantas

Preparation and Testing of Plant Seed Meal-based Wood Adhesives

Recientemente, el interés en los productos a base de harina de semilla de planta como adhesivos para madera ha aumentado de manera constante, ya que estas materias primas vegetales se consideran renovables y el medio ambiente. Estos productos naturales pueden servir como alternativas a los adhesivos a base de petróleo para aliviar las preocupaciones ambientales y de sostenibilidad. Este trabajo demuestra la preparación y ensayo de los basados ​​en semillas adhesivos para madera vegetales utilizando semillas de algodón y harina de soja como materia prima. Además de las comidas no tratados, el agua lava las comidas y aislados de proteína se preparó y ensayó. Lechadas adhesivas se preparan mezclando un producto de comida liofilizada con agua desionizada (03:25 w / w) durante 2 horas. Cada preparación de adhesivo se aplica a un extremo de tiras de chapa de madera 2 utilizando un cepillo. Las áreas de adhesivo pegajoso recubiertas de las tiras de chapa de madera se solapa engomada por prensado en caliente. Fuerza de adhesión se reporta como la resistencia al corte de la pieza de madera unidas a la rotura. La resistencia al agua de los adhesivos se mide porel cambio en la resistencia al corte de la madera en condiciones de servidumbre especímenes a la rotura después de remojo en agua. Este protocolo permite evaluar los productos agrícolas a base de semillas de plantas como candidatos adecuados para la sustitución de los adhesivos a base de madera-sintéticos. Los ajustes a la formulación de adhesivo con o sin aditivos y condiciones de unión podrían optimizar sus propiedades adhesivas para diversas aplicaciones prácticas.

El rendimiento de cada formulación de adhesivo está determinada por la resistencia al cizallamiento de la muestra de madera unidas a la rotura y los valores varían en función de las dimensiones de la chapa de madera utilizado. Por ejemplo, en la Tabla 1, los valores de resistencia adhesiva seca y se sumergen de las muestras unidas son menores cuando se utilizan tiras de arce delgado y más estrecho (ver semilla de algodón-1), en oposición a las tiras más gruesas y más amplios de semilla de algodón-2 reco...

Para facilitar el esfuerzo en la búsqueda de formulaciones más económicas y respetuosas con el medio ambiente de adhesivos para madera a base de productos naturales, este trabajo demuestra la preparación y prueba de adhesivos para madera a base de semillas vegetales. Este protocolo permite evaluar los productos agrícolas a base de semillas vegetales como candidatos adecuados para la sustitución de los adhesivos de madera de base sintética.

Preparación y Pruebas de Adhesivos madera a base de comidas-Semilla de plantas

Recently, the interest in plant seed meal-based products as wood adhesives has steadily increased, as these plant raw materials are considered renewable ...

El objetivo general de este video es demostrar un procedimiento básico para preparar y probar productos derivados de semillas de plantas como adhesivos para madera. Esto se logra primero preparando una suspensión adhesiva utilizando una semilla de planta funcional, harina y agua. El segundo paso consiste en aplicar la suspensión adhesiva en un extremo de dos tiras de chapa de madera.A continuación, una las dos tiras de madera superponiendo sus áreas recubiertas con adhesivo pegajoso y luego prensándolas en caliente tras acondicionarlas. El paso final consiste en medir la resistencia a la tracción al corte de los pares de madera unidos. Finalmente, la resistencia al corte se informa como la resistencia del adhesivo, indicando las condiciones del tratamiento.Este método proporciona una forma sencilla de preparar productos derivados del sabor umami, como adhesivos para madera. Sería útil en los esfuerzos por obtener formulaciones económicas y respetuosas con el medio ambiente de adhesivos para madera de origen biológico. Además, el procedimiento demostrará la dosificación en afirmaciones de capítulos provenientes de mi laboratorio.El primer paso consiste en preparar la harina lavada c

preparation-and-testing-of-plant-seed-meal-based-wood-adhesives

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En este estudio, se desarrolló un protocolo para producir pellets de buena calidad utilizando un molino de pellets de matriz plana en reducida pruebas consumo específico de energía rastrojo de maíz de alta humedad y un aglutinante a base de almidón. Los resultados indicaron que la adición de un aglutinante de almidón de maíz mejoró la durabilidad del gránulo, reduce porcentaje de finos y la disminución de consumo de energía específica.

Método para la producción de pellets duraderas en un menor consumo de energía Uso de alta humedad Maíz Stover y un almidón de maíz Carpeta en un plano Die Pellet Mill

La corriente lateral de la producción de aceite vegetal de Crambe abyssinica tiene un valor limitado. El propósito de este estudio era encontrar métodos para materiales basados ​​en esta corriente lateral de extrusión, lo que demuestra que los productos con un valor más alto se pueden producir. Se encontró que los materiales extruidos que tienen propiedades prometedoras.

La extrusión de película Abyssinica Crambe / Gluten de trigo Mezclas

Aquí, presentamos un protocolo para realizar la extracción de etanol de la lignina de varias fuentes de biomasa. El efecto de las condiciones de extracción sobre el rendimiento de lignina y contenido de β-O-4 se presentan. Despolimerización selectiva se realiza en la lignina obtenida para obtener productos de alta monómero aromático.

Extracción de la lignina con alto contenido de β-O-4 por la extracción de etanol suave y su efecto sobre el rendimiento de despolimerización

La madera densificada digna representa un nuevo material prometedor de base ligera, de alto rendimiento y de base biológica con un gran potencial para sustituir parcialmente los compuestos reforzados con fibra natural reforzada o de vidrio en el futuro. Aquí presentamos dos rutas de fabricación versátiles y demostramos la posibilidad de crear piezas compuestas complejas.

Fabricación y diseño de compuestos de alto rendimiento basados en madera

Presentamos un procedimiento, ASTM D7998-19, para una evaluación rápida y más consistente de la resistencia seca y húmeda de las uniones adhesivas en la madera. El método también se puede utilizar para proporcionar información sobre el desarrollo de la fuerza en función de la temperatura y el tiempo o la retención de la fuerza hasta 250 ° C.

Método de prueba estándar ASTM D 7998-19 para el desarrollo de la resistencia cohesiva de adhesivos para madera

Se desarrolló un versátil proceso de extrusión de doble tornillo para proporcionar un pretratamiento termo-mecanoquímico eficiente en biomasa lignocelulósica, lo que conduce a una mayor relación de aspecto promedio de fibra. Un aglutinante natural también se puede agregar continuamente después de la refinación de la fibra, lo que lleva a tableros de fibra de base biológica con propiedades mecánicas mejoradas después del prensado en caliente del material extruido obtenido.

Proceso de extrusión de doble tornillo para producir tableros de fibra renovables

Este protocolo presenta un método para evaluar la tasa de alimentación del crustáceo perforador de madera, Limnoria, mediante la medición de la producción de pellets fecales. Este método está diseñado para su uso en laboratorios no especializados y tiene potencial para su incorporación en protocolos de prueba estándar, para evaluar la durabilidad mejorada de la madera en condiciones marinas.

Pruebas rápidas de resistencia de la madera a la biodegradación por crustáceos perforadores de madera marina

Este protocolo tuvo como objetivo describir una guía detallada sobre la preparación de secciones de muestras de semillas duras con bajo contenido de agua para el análisis MALDI-IMS, manteniendo la distribución y abundancia originales de los analitos y proporcionando una señal de alta calidad y resolución espacial.

Preparación de semillas de palma dura para el análisis de espectrometría de masas por imágenes de desorción/ionización por láser asistida por matriz

Aquí, presentamos una metodología optimizada para producir compuestos a base de micelio (MBC) a partir de productos petroquímicos y materiales contaminantes para aplicaciones de aislamiento térmico. Para convertirse en carbono neutral y sostenible, los materiales de base biológica y compostables como el biocompuesto de micelio podrían ser la solución. Para determinar si cumplen con los estándares de construcción, se realizaron varios experimentos.

Producción y prueba del comportamiento a la humedad y las propiedades térmicas de la paja de colza y los biocompuestos de micelio de Ganoderma resinaceum

Aprende a preparar y probar adhesivos para madera a base de harina de semillas vegetales mediante prensado en caliente y ensayos de resistencia a la tensión de cizalladura. Este método promueve alternativas ecológicas sostenibles.

Preparación y Pruebas de Adhesivos madera a base de comidas-Semilla de plantas

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