Name: 준비 및 식물 씨앗 식사 기반 목재 접착제의 테스트 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-05T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 9 s
Description: 학습하세요 식물 씨앗 기반 목재 접착제의 제조 및 인장 전단 강도 테스트 방법을. 면화씨와 콩 분말을 이용한 친환경 바이오 접착제 개발에 활용할 수 있습니다.

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이 작업에 보고된 데이터는 USDA-ARS National Program 306 Project 'Values-Added Products from Cottonseed' 연구의 일부이며, USDA의 자체 자금 지원으로 지원됩니다. 이 논문의 출판은 Journal of Visualized Experiments의 일부 지원을 받았습니다. 이 간행물에서 상표명 또는 상업용 제품에 대한 언급은 특정 정보를 제공하기 위한 목적으로만 사용되며 미국 농무부의 권장 또는 보증을 의미하지 않습니다. USDA는 기회 균등 제공자이자 고용주입니다. 검토 및 수정 과정에서 JoVE 과학 편집자 및 동료 검토자의 건설적인 의견에 감사드립니다.

1. 목화씨와 간장 식사 기반 제품 (그림 1) <ol><li> 시판 소스에서, 원료, 탈지 목화씨 간장 식사를 얻습니다. </li><li> 0.5 mm 스틸 화면 (16)을 통과 사이클론 샘플 공장에서 고체 탈지 식사를 연마 작업 식사를 얻습니다. </li><li> 식사 (21)에 수용성 성분을 분리 : 물 추출 (200 ml의 물 25g 식사) 후 작업 식사에서 물 세척 식사를 준비합니다. </li><li> 준비 단백질은 알칼리 추출 및 산 침전 (16)에 의해 작동 식사에서 분리합니다. </li></ol> 목재 베니어 스트립 2. 준비 <ol><li> 길이 88.9 mm에서 25.4 mm 폭 스트립에 시판 소스에서 얻은 컷 우드 베니어 (두께 1.59 mm). </li><li> . 연필은 각 스트립의 끝에서 25.4 mm (1.0 &quot;) 길이의 나뭇결을 가로 질러 줄을 표시 적절하게 치료 또는 숫자를 테스트 이러한 스트립 레이블 5. -10 나무 쌍은 각각의 시험 변수에 대해 준비가되어 있습니다. </li></ol> 접착제 슬러리 3. 준비 <ol><li> 적용률의 테스트 용 목재 표본 필요한 당 물 세정 식사의 양을 계산한다 (예를 들어, 4 mg의 건조 콘텐츠 cm -2)은 총 결합 면적을 X (예를 들면, 581cm 2.54 X 2.54 cm 본딩 영역 2 (90)의 목재 스트립 각) 플러스 enoughness에 대한 약 30 % 추가 (즉, 물 4 X 581 X 130 % 3g)는 예를 들어 식사를 세척 하였다. </li><li> 탈 이온수 (w / w 3시 25분) 물 세척 식사를 혼합하고, 파라 필름으로 밀봉 커에 2 시간 동안 자기 교반 막대로 저어. </li></ol> 보세 목재 표본 4. 준비 <ol><li> 25.4 mm (1.0 &quot;) 길이를 포함하는 2 베니어 스트립의 한쪽에 접착제 슬러리를 브러시 (10) 자연 건조 -. 15 분 또는 볼품까지. </li><li> 다시 1 층과 공기 건조의 상단에 접착제 슬러리의 2 층을 브러시. 건조 접착제의 양적용 준비 결합의 각각의 나무 스트립입니다 약 4.5 mg의 건조 cm 2 당 고체이다. </li><li> 2 베니어 스트립의 점착 코팅 된 영역을 오버랩 (25.4 X 25.4 mm 또는 1.0 &quot;X 1.0&quot;). 400 PSI (2.8 MPa의)의 압력에서 20 분 동안 100 ° C에서 벤치 탑 가열 프레스를 사용하여 핫 키를 누릅니다. 압력이 나무 샘플의 오버랩 영역으로 나눈 프레스에 의해인가되는 힘이다 참고. 각각의 시험에 필요한 변수 선택된 본딩 매개 변수가 변경 될 수있다. </li><li> 쿨 48 에어컨 룸에서 시간 또는 습도 조절 (22의 온도 - 23 ° C와 50의 상대 습도 - 60 %; 그림 2)와 인큐베이터의 결합 나무 표본을하는 조건입니다. </li></ol> 5. 물 저항 실험 <ol><li> (- 23 ° C (22)) RT에서 플라스틱 트레이에 48 시간 동안 수돗물에, 초기 조절 한 후, 결합 나무 표본을 담근다. 몸을 담근 후 젖은 표본 전단 즉시 테스트파단 강도와 습윤 강도로보고. 베니어 표면에 과량의 물을 부드럽게 이전에 측정에 종이 티슈로 두드 리듯 제거 할 수있다. </li><li> 4 시간 동안 63 ºC에서 물을 욕조에, 초기 조절 한 후, 실내 조건에서 다음 건조 결합 나무 표본의 또 다른 세트를 담가 (22의 온도 - 23 ° C와 50의 상대 습도 - 60 %) O / N (18 - 20 시간). 48 시간 건조 시간에 한 번 침수 건조 사이클을 반복합니다. 건조 된 시료는 휴식의 전단 강도 시험을 적신 접착 강도로보고됩니다. </li></ol> 6. 랩 전단 강도 측정 <ol><li> 7 MPa의 그립 압력으로 재료 시험기에 32 X 40mm fishscale 리딩 된 웨지 그립에 결합 나무 표본을 맞춘 분 -1 1mm의 크로스 헤드 속도를 설정합니다. </li><li> 측정하고 각각의 결합 나무 시편 휴식 전단 강도를 기록한다. 다수의 측정 결과는 각각의 접착제 형태에 대한 평균을위험률 및 테스트 변수입니다. </li></ol>

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이 논문은 준비 및 테스트 공장 목재 접착제와 같은 제품을 씨 기반하는 기본 과정을 소개합니다. 이 프로토콜에 예시 된 접착제 슬러리는 단순히 탈지 씨앗 식사 제품과 물을 수 있습니다. 각종 접착제 제형 (예 : 나트륨 도데 실 설페이트, 소듐 바이 설 파이트 또는 동유 같은) 테스트 시약 (예컨대 산도, 고체와 물의 비율 등) 혼합 조건에서 5,6,23 및 / 또는 변경할 3,24의 첨가에 의해 도달 될 수있다 25. 접착제 슬러리의 유동 학적 특성은 우드 스트립에 해당 어플리케이션에 적합하지 않은 경우, 접착제 조성물의 조정도 필요하다. 하나는 나무 텍스처와 표면 거칠기의 높은 변동을 예상 할 수 있도록 고체 표면 시험 재료, 우드 베니어는 천연 제품이다. 열 문헌에보고 된 - (3)에서 이러한 이유로, 테스트 복제. 이러한 변화와 다른 알려 지거나 알려지지 않은 요인으로 인해, 그것은 큰 볼 드문 일이 아니다표준...

나무의 접착 결합은 임산물 산업에서 증가하는 역할을 효율적으로 목재 자원 1을 이용하기위한 핵심 요소입니다. 나무 천연 제품 기반의 접착제의 사용에 대한 관심이 시간이 지나면, 석유 계 접착제의 가격들이 여러 재래 시장에서 단백질 접착제 난민 너무 낮은되었다. 1960이 주위에 피크에 도달하기 위해 1930 년대부터 꾸준히 증가. 지난 20 년 동안,이 추세는 생분해 성, 신 재생 아르 물질의 사용에 대한 새로운 관심과 반전, 그리고 더 환경 적으로 수용하고있다. 이러한 천연 자원이 포함되지만 수수 사탕 수수 바 가스 (13)로부터 콩 단백질 3-5, 면실유 단백질 6 쌀겨 7 밀 글루텐 8 증류 곡물 단백질 9 캐놀라 단백질 및 오일 10-12, 리그닌, 이에 한정되지 않는다 14, 다당류는 새우 껍질 (15)에서 유래. &lt;종자 단백질 분리 물 반면 P 클래스 = &quot;jove_content가&quot;&gt; 널리 전위 접착제 나무로 평가되고, 상기 분리 과정은 부식성 알칼리성 및 산성 시약을 포함하며 친환경 16 비교적 비싸고 덜 분리 계 접착제를 만든다. 단백질이 17 ~ 19를 분리 이러한 식사의 접착 특성뿐만 아니라 수행하지 않더라도 따라서, 또는 처리없이 일부 탈지 종자 식사 (가루)도, 접착 목적으로 테스트되었습니다. 우리는 순차적으로 다른 분수에 목화씨 식사 (CM)을 분별하고, 접합 우드 베니어 (20, 21)에서의 접착 강도를 조사 하였다. 불용성 고체 분획 (이후, 세정 면실유 소제 WCM)는 목화씨 단백질 단리 (CSPI)에 필적 목재 접착제로서 사용될 수 있으며, CSPI보다 적은 비용으로 제조하는 것이다. 접착 강도 및 내수성의 성능 평가에있어서의 두 가지 중요한 파라미터 인잠재적 접착 재료. 여기에, 접착 강도는 각각의 나무 표본의 무릎 결합의 휴식의 전단 강도로보고됩니다. 접착제의 내수성 인해 수침에 파단 접합 목재 표본의 랩 전단 강도의 변화에​​ 의해 측정된다. 원료로 탈지 목화씨 간장 식사를 사용하여,이 프로토콜은 목재 접착제와 같은 테스트 식물 씨앗 기반 제품을 제조하는 간단하고 간단한 방법을 제공합니다. 이 프로토콜은 천연물 기반의 접착제 나무의 경제적 및 환경 친화적 인 공법을 추구의 노력을 촉진하는데 도움이 될 것입니다.

<table><tbody><tr><td>탈지 목화씨 가루</td><td>Kentwood Co-op</td><td></td><td>Kentwood, LA, USA</td></tr> 탈<tr><td>지 콩가루</td><td>Kentwood Co-op</td><td></td><td>Kentwood, LA, USA</td></tr><tr><td>목재 베니어</td><td>Certainly Wood, Inc.</td><td></td><td>이스트 오로라, 뉴욕, 미국</td></tr><tr><td>사이클론 샘플 밀 (모델 3010-014)</td><td>UDY Corporation</td><td></td><td>Fort Collins, CO, USA</td></tr><tr><td>벤치 탑 가열 프레스 (모델 3856)</td><td>Carver, Inc.</td><td></td><td>미국 인디애나주 와바시</td></tr><tr><td>재료 테스터</td><td>Zwick GmbH & Co.</td><td></td><td>Ulm, 독일</td></tr></tbody></table>

준비 및 식물 씨앗 식사 기반 목재 접착제의 테스트

Preparation and Testing of Plant Seed Meal-based Wood Adhesives

이러한 식물 원료 재생 및 환경 친화적 인 고려로 최근, 목재 접착제와 같은 식물 씨앗 식사 기반 제품에 대한 관심이 꾸준히 증가하고있다. 석유 기반의 접착제에 대한 대안이 환경 및 지속 가능성 우려를 완화하기 위해 이러한 천연 제품이 역할을 할 수있다. 이 작품은 원료로 목화씨와 콩가루를 사용하여 식물 씨앗 기반의 접착제 나무의 준비와 테스트를 보여줍니다. 미처리 식사 이외에, 물 세척하고, 식사 단백질 분리 물을 제조하여 시험된다. 접착제 슬러리는 2 시간 동안 (/ w w 3:25)을 탈 이온수로 동결 건조 음식 제품을 혼합함으로써 제조된다. 각 첩은 붓을 이용하여 두 베니어 스트립의 일단에인가된다. 목재 베니어 스트립의 점착 코팅 영역에 의해 겹쳐과 접착되는 가열 압착. 접착 강도는 휴식의 결합 나무 시편의 전단 강도로보고됩니다. 접착제의 내수성에 의해 측정된다결합 나무의 전단 강도의 변화는 물에 몸을 담근 후 휴식 표본. 이 프로토콜은 하나의 합성 기반의 목재 접착제의 대체에 적합한 후보로 식물 씨앗 기반의 농산물을 평가할 수 있습니다. 또는 첨가제 및 결합 조건없이 접착 제제에 대한 조정은 다양한 실제 응용 프로그램에 대한 자신의 접착 특성을 최적화 할 수 있습니다.

각 접착 제제의 성능은 휴식 결합 나무 시편의 전단 강도에 의해 결정되고, 값이 사용 베니어의 크기에 따라 달라집니다. 추천 면화씨 -2-의 두껍고 넓은 스트립 대조적으로 예를 들어, 표 1에, 접착 시험편의 건조 적신 접착력 값이 얇고 좁은 메이플 스트립이 사용될 때 더 낮다 (면화씨-1 참조) 프로토콜, 동일한 면실유 계 접착제를 사용하여 제형. 또한 얇고 좁은 우드 베니어의 접착 전단 강도 측정 중에 더 많은 나무 실패의 표본이었다 관찰했다. 구체적으로는, 탈지 식사, 세정 식사 (4) 및 단백질 전부 (10)의 3 나뭇결보다는​​ 건식 접착 시험편에 접착제 접합부에서 실패이며 찾기 같은 세 접착제 제형을 사용하는 경우, 각각 0, 불린 표본의 6과 9는 나뭇결에 실패했습니다. 이 있음을 나타냅니다접착제는 얇은 목재 21 스트립보다 강하다. 일반적인 관찰은 사용 원료에 모두 적용 할 것 같다. 즉, 물 세척 목화씨 식사의 접착 성능이 목화씨 단백질 단리에 필적된다. 한편,...

천연 제품 기반 목재 접착제의 보다 경제적이고 환경 친화적인 제형을 찾는 노력을 촉진하기 위해 이 작업은 식물 종자 기반 목재 접착제의 준비 및 테스트를 보여줍니다. 이 프로토콜을 통해 식물 종자 기반 농산물을 합성 기반 목재 접착제의 대체에 적합한 후보로 평가할 수 있습니다.

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

본 동영상의 전반적인 목적은 식물 종자 기반 제품을 목공용 접착제로 준비하고 테스트하는 기본 절차를 시연하는 것입니다. 먼저 적절한 식물 종자, 가루 및 물을 사용하여 접착제 슬러리를 준비함으로써 이를 수행합니다. 두 번째 단계는 두 개의 목재 베니어 스트립의 한쪽 끝에 접착제 슬러리를 도포하는 것입니다.다음으로, 점착성 접착제가 도포된 영역을 서로 겹쳐 두 개의 나무 조각을 접합한 후, 컨디셔닝을 거쳐 열압착합니다. 마지막 단계는 접합된 나무 쌍의 파단 시 인장 전단 강도를 측정하는 것입니다. 최종적으로, 파단 시의 전단 강도를 해당 처리 조건에서의 접착 강도로 보고합니다.이 방법은 목재 접착제와 같은 바이오 기반 제품을 제조하기 위한 간단한 방법을 제공합니다. 이는 경제적이고 환경 친화적인 바이오 기반 목재 접착제 배합을 찾는 노력에 도움이 될 것입니다. 또한, 본 절차의 시연은 저희 실험실의 연구 결과에 기여할 것입니다.첫 번째 단계는 물로 세척한 박(meal)을 준비하는 것입니다. 시판되는 탈지 면박을 준비하십시오. 사이클론 샘플 분쇄기를 사용하여 탈지 박을 0.5 millimeter 강철 스크린으로 분쇄하여 작업용 박을 제조합니다.분쇄기 배출구에서 작업용 박(working meal)을 회수하십시오. 작업용 박의 일부를 사용하여 수세 박(water washed meal)을 준비하십시오. 용기 내의 박 25g당 해당하는 양의 작업용 박을 측정하여 블렌더 용기에 넣으십시오.물 200 milliliters를 첨가하고, 물과 식사물을 3분 동안 혼합합니다. 결과 혼합물을 원심 분리하고 동결 건조하여 수불용 분획을 분리합니다. 이것이 수세 식사물(water washed meal)이라고 불리는 최종 생성물의 예입니다.접착 슬러리를 준비하려면 물로 세척한 가루를 용기에 담습니다. 본 실험에서는 91 square inch 면적에 대해 약 3g이 필요합니다. 가루 3g당 25g의 탈이온수를 용기에 추가합니다.마그네틱 바를 넣고 비커를 파라필름으로 밀봉한 후, 혼합물을 2시간 동안 교반합니다. 슬러리가 준비되면 즉시 시편 접합에 사용하십시오. 다음 단계는 접합된 목재 시편을 테스트하기 위해 준비하는 것입니다.시판되는 목재 베니어를 사용하여 목재 베니어 스트립을 제작합니다. 각 테스트 변수당 5~10쌍의 스트립을 준비합니다. 스트립의 크기는 너비 25.4 millimeters, 길이 88.9 millimeters, 두께 1

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환경

우리는 애기 장대 씨앗에서 씨앗 코트 침구 분석 (SCBA)를 조립하는 절차를 제시한다. SCBA는 유전자와 체외에서 탐색 할 수있는 강력한 도구가 될 수 있도록 표시 방식 휴면 종자의 빛 신호에 대한 응답으로 배유 컨트롤 종자 발아. SCBA는 배유가 배아의 성장에 영향을 미칠 것으로 의심되는 모든 상황에서 적용 할 수있는 원리입니다.

유전자 탐구하는 종피 침구 분석<em&gt; 체외</em&gt; 어떻게 배젖 컨트롤 종자 발아에<em&gt; 애기 장대</em

식물 세포벽 구조 및 화학적 특성을 평가하여 바이오 연료 및 바이오 재료에 이상적인 공급 원료를 식별합니다. 표준 방법은 대규모 데이터 세트에 적용할 때 제한이 있습니다. 이러한 고처리량 전처리, 효소 당화 및 열분해 분자 빔 질량 분석 방법은 많은 수의 바이오매스 샘플을 비교하여 실험 시간과 비용을 줄입니다.

총 리그닌, 리그닌 단량체, 및 효소 설탕 자료 : 리그 노 셀룰로오스 바이오 매스의 반항의 변화의 높은 처리량 검열

본 연구에서는 프로토콜이 감소 특정 에너지 소비 테스트 높은 수분 옥수수 여물에서 평면 다이 펠렛 밀 전분 계 바인더를 사용하여 좋은 품질의 펠릿을 생산하기 위해 개발되었다. 결과는 옥수수 전분, 바인더를 첨가하여 펠릿의 내구성을 향상 퍼센트 벌금 감소 비 에너지 소비를 감소 것으로 나타났다.

방법은 평면 다이 펠렛 밀에 높은 수분 옥수수 스토 버와 옥수수 전분 바인더를 사용하여 낮은 에너지 소비에서 내구성 펠렛을 생산하는

Crambe의 abyssinica의 식물 오일 생산에서 사이드 스트림 값을 제한하고있다. 이 연구의 목적은 높은 값을 가진 제품을 제조 할 수 있음을 보여주는이 사이드 스트림에 기초 물질을 압출하는 방법을 찾는 것이었다. 압출 물 유망한 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다.

의 필름 압출 Crambe의 abyssinica / 밀 글루텐 블렌드

여기, 우리는 여러 바이오 매스 소스 로부터 리그 닌의 에탄올 추출 수행 하는 프로토콜을 제시. 리그 닌 수율 및 β-O-4 콘텐츠 추출 조건의 효과 표시 됩니다. 선택적인 depolymerization 높은 방향족 모노 머 제품을 얻은 lignins에 수행 됩니다.

온화한 에탄올 추출 및 Depolymerization 수율에 미치는 영향에 의해 높은 β-O-4 콘텐츠 리그 닌의 추출

섬세한 밀도가 높은 목재는 천연 섬유 강화 또는 유리 섬유 강화 복합재를 부분적으로 대체할 수 있는 잠재력이 큰 새로운 유망한 경량, 고성능 및 바이오 기반 소재를 나타냅니다. 우리는 여기에 두 가지 다목적 제조 경로를 제시하고 복잡한 복합 부품을 만들 수있는 가능성을 보여줍니다.

목재 기반 고성능 복합재료의 제조 및 설계

우리는 목재에 대한 접착 결합의 건조 및 습윤 강도에 대한 신속하고 일관된 평가를 위해 ASTM D7998-19 절차를 제시합니다. 이 방법은 또한 250 ° C까지의 온도 및 시간 또는 강도 유지의 함수로서 강도 개발에 대한 정보를 제공하는 데 사용될 수 있습니다.

목재 접착제의 응집력 개발을 위한 표준 시험 방법 ASTM D 7998-19

리노셀룰로오스 바이오매스에 효율적인 열 메카노 화학 전처리를 제공하는 다목적 트윈 나사 압출 공정이 개발되어 평균 섬유 종횡비가 증가했습니다. 천연 바인더는 섬유 정제 후 지속적으로 첨가할 수 있으며, 압출 된 재료의 뜨거운 압착 후 기계적 특성이 개선된 생체 기반 섬유 판으로 이어질 수 있습니다.

재생 가능한 섬유판 을 생산하는 트윈 나사 압출 공정

이 프로토콜은 대변 펠릿 생산을 측정하여 나무 보링 갑각류인 림노리아의 먹이 속도를 평가하는 방법을 제시합니다. 이 방법은 비전문 실험실에서 사용하도록 설계되었으며 해양 조건에서 향상된 목재 내구성을 평가하기 위해 표준 테스트 프로토콜에 통합할 가능성이 있습니다.

해양 목재-보링 갑각류에 의한 생분해에 대한 목재저항의 신속한 테스트

이 프로토콜은 MALDI-IMS 분석을 위해 수분 함량이 낮은 경질 종자 샘플 절편 준비에 대한 자세한 지침을 설명하고, 분석물의 원래 분포 및 풍부도를 유지하고, 고품질 신호 및 공간 분해능을 제공하는 것을 목표로 했습니다.

Preparation of Hard Palm Seeds for Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization-Imaging Mass Spectrometry Analysis

여기에서는 석유화학 제품 및 단열 응용 분야를 위한 오염 물질로부터 균사체 기반 복합재(MBC)를 생산하기 위한 최적화된 방법론을 제시합니다. 탄소 중립적이고 지속 가능해지기 위해서는 균사체 바이오 복합재와 같은 바이오 기반 및 퇴비화 가능한 재료가 해결책이 될 수 있습니다. 건설 기준을 충족하는지 확인하기 위해 몇 가지 실험이 수행되었습니다.

유채 짚 및 영지, 수지 균사체 생물 복합재의 수분 거동 및 열적 특성의 생산 및 테스트

학습하세요 식물 씨앗 기반 목재 접착제의 제조 및 인장 전단 강도 테스트 방법을. 면화씨와 콩 분말을 이용한 친환경 바이오 접착제 개발에 활용할 수 있습니다.

준비 및 식물 씨앗 식사 기반 목재 접착제의 테스트

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