Application of soy starch as a binder in HDF technology

• Autorzy: Kryńska Kinga , Kowaluk Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0053.9308

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Application of soy starch as a binder in HDF technology. The aim of the research was to determine the selected properties of a dry-formed high-density fibreboard (HDF) bonded with soya flour as an environmentally friendly binding agent. The scope of work included the production of boards under laboratory conditions with different mass percentages of soy flour, i.e. 10%, 12%, 15% and 20%. Different mechanical and physical properties were determined, namely modulus of rupture, modulus of elasticity, the screw withdrawal resistance of the panels, internal bonding strength, density profile, thickness swelling, water absorption and surface water absorption. The results showed that increasing the proportion of soybean binder by weight contributes to improving mechanical properties but worsens physical properties.

PL

Zastosowanie skrobi sojowej jako spoiwa w technologii płyt HDF. Celem badań było określenie wybranych właściwości płyt pilśniowych suchoformowanych o wysokiej gęstości (HDF) spajanej mąką sojową jako przyjaznym dla środowiska spoiwem. Zakres prac obejmował produkcję płyt w warunkach laboratoryjnych o różnym udziale masowym mąki sojowej tj. 10%, 12%, 15% i 20%. Określono wybrane właściwości mechaniczne i fizyczne płyt, a mianowicie wytrzymałość na zginanie, moduł sprężystości przy zginaniu, opór przy osiowym wyciąganiu wkrętów, wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe, profil gęstości, spęcznienie na grubość, nasiąkliwość i absorpcję powierzchniową wodną. Wyniki wykazały, że zwiększenie udziału masowego spoiwa sojowego przyczynia się do poprawy wybranych właściwości mechanicznych, natomiast pogarsza właściwości fizyczne.

Słowa kluczowe

EN

fibreboard; HDF; soy; binder; physical properties; mechanical properties

PL

płyta pilśniowa; HDF; soja; spoiwo; właściwości fizyczne; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2023
• Tom: No. 123
• Strony: 41--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Kryńska Kinga

• Faculty of Wood Technology, Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Warsaw, Poland,

autor

Kowaluk Grzegorz

• Department of Technology and Entrepreneurship in Wood Industry, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. ADDIS, C.C., KOH, R., GORDON, M.B. (2020): Preparation and characterization of a bio based polymeric wood adhesive derived from linseed oil. International Journal of Adhesion and Adhesives, 102, 102655.
• 2. EN 310:1994 Wood – based panels: Determination of modulus of elasticity in bending and of bending strength.
• 3. EN 317:1993 Particleboards and fibreboards – Determination of swelling in thickness after immersion in water.
• 4. EN 319:1993 Particleboards and fibreboards – Determination of tensile strength perpendicular to the plane of the board.
• 5. EN 320:2011 Particleboards and fibreboards. Determination of resistance to axial withdrawal of screws.
• 6. EN 382-2:1993 Fibreboards - Determination of surface absorption - Part 2: Test method for hardboards.
• 7. EN 622-5:2010 Fibreboards. Specifications. Requirements for dry process boards (MDF).
• 8. GUMOWSKA, A., KOWALUK, G. (2023): Physical and Mechanical Properties of High Density Fiberboard Bonded with Bio-Based Adhesives. Forests, 14, 84.
• 9. HIKMAH, N., SUSANTO, D., SUGANDA, E. (2021): Physical properties of medium density fiberboard from pineapple leaf fiber (PALF) with cassava peel starch and citric acid. American Institute of Physics, 2376.
• 10. HONG, M. K., LUBIS, M. A. R., PARK, B. D. (2017): Effect of panel density and resin content on properties of medium density fiberboard. Journal of the Korean Wood Science and Technology, 45(4), 444 – 455.
• 11. HUSSIN, M.H., ABD LATIF, N.H., HAMIDON, T.S. IDRYS, N.N., HASHIM, R., APPATURI, J.N., BROSSE, N., ZIEGLER-DEVIN, I., CHRUSIEL, L., FATRIASARI, W., ET AL. (2022): Latest advancements in high-performance bio-based wood adhesives: A critical review. Journal of Materials 29 Research and Technology: 21, 3909 – 3946.
• 12. JANG, Y., LI, K. (2015): An All-Natural Adhesive for Bonding Wood. Journal of American Oil Chemists’ Society: 92, 431 – 438.
• 13. KUMAR, CH., LEGGATE’A, W. (2022): An overview of bio-adhesives for engineered wood products. International Journal of Adhesion and Adhesives: 118, 3909 – 3946.
• 14. KRISTAK, L., ANTOV, P., BEKHTA, P., LUBIS, MAR., ISWANTO, AH., REH, R., SEDLIACIK, J., SAVOV, V., TAGHIAYRI, H.R., PAPADOPOULOS, A.N., PIZZI, A., HEJNA, A. (2022): Recent progress in ultra-low formaldehyde emitting adhesive systems and formaldehyde scavengers in wood-based panels: A review. Wood Mater. Sci. Eng.: 1- 20.
• 15. LI, X., LI, Y., ZHONG, Z., WANG, D., RATTO, J.A., SHENG, K., SUN, X.S. (2009): Mechanical and water soaking properties of medium density fiberboard with wood fiber and soybean protein adhesive. Bioresour Technol: 100 (14), 3556 – 3562.
• 16. NAKANISHI, E.Y., CABRAL, M.R., GONCALVES, P. DE S., SANTOS, V. DOS., SAVASTANO JUNIOR, H. (2018): Formaldehyde-free particleboards using natural latex as the polymeric binder. Journal of Cleaner Production. 195, 1259 – 1269.
• 17. ROSA, P., KOWALUK, G. (2023): Selected features of medium density fiberboards produced with the use of plant binder. Annals of Warsaw University of Life Science – SGGW, Forestry and Wood Technology, 120, 27 – 36.
• 18. SALA, C. M., KOWALUK, G. (2020): An impact of surface spray and pressing temperature on the properties of high density fibreboards. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW Forestry and Wood Technology No. 112, 2020: 36-53.
• 19. UMEMURA, K., SUGIHARA, O., KAWAI, S. (2013): Investigation of a new natural adhesive composed of citric acid and sucrose for particleboard. Journal of Wood Science, 59, 203 – 208.
• 20. WONG, E.D., ZHANG, M., WANG, Q., HAN, G., KAWAI, S. (2000): Formation of the Density Profile and Its Effects on the Properties of Fiberboard. Journal of Wood Science 46 (3): 202–9.
• 21. WRONKA, A., RDEST, A., KOWALUK, G. (2020): Influence of starch content on selected properties of hardboard. Annals of Warsaw University of Life Science – SGGW, Forestry and Wood Technology, 109, 48 – 52.
• 22. ZHENG, X., CHENG, L., GU, Z., HONG, Y., LI, Z., LI, C. (2017): Effects of heat pretreatment of starch on graft copolymerization reaction and performance of resulting starch-based wood adhesive. International Journal of Biological Macromolecules: 96, 11 – 18.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).