Moisture influence on solid wood bonded with modified starch

• Autorzy: Bartoszuk Katarzyna , Kowaluk Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0016.0501

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Moisture influence on solid wood bonded with modified starch. A growing and developing population is contributing to the ever-increasing global warming, which is caused, among other things, by the heavy use of chemicals. Most of them are crude oil-based, which is a non-renewable source. That is why the population tries to find organic substitutes in every area, even in the wood industry. Here, the most common and popular binders - amine resins, are subjected in research to partial or full replacement by more natural binders, non-formaldehyde, made of renewable raw materials, preferably plant-based. In this project, the studies were carried out on the possibility of starch-based glue application in wood bonding and its effect on glued birch wood (Betula pendula Roth) under various environmental storage conditions of bonded samples (0%, 65%, and 100% of RH). The results show, that the samples at room temperature and normal humidity, as well as another – additionally dried, have a very similar shear strength. In-wood damages, on the other hand, are much more varied. The research also included moistened samples, which gave poorer results (about 12% lower than the remaining samples). Based on the results, it can be concluded, that modified starch is a very good organic glue, that can potentially replace some chemical products in certain applications.

PL

Wpływ wilgoci na drewno lite sklejone skrobią modyfikowaną. Przeprowadzono badania nad możliwością zastosowania kleju skrobiowego w spajaniu drewna i jego wpływem na klejone drewno brzozowe (Betula pendula Roth) w różnych warunkach środowiskowych przechowywania sklejonych próbek. Wyniki pokazują, że próbki w temperaturze pokojowej i normalnej wilgotności, a także inne – dodatkowo wysuszone, mają bardzo zbliżoną wytrzymałość na ścinanie. Z drugiej strony uszkodzenia drewna są znacznie bardziej zróżnicowane. Badaniami objęto również próbki nawilżane, co dało gorsze wyniki. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że skrobia modyfikowana jest bardzo dobrym klejem organicznym, który potencjalnie może zastąpić niektóre produkty chemiczne w szczególnych zastosowaniach.

Słowa kluczowe

EN

starch; glue; birch wood; Betula pendula Roth; bonding; shear strength

PL

skrobia; klej; brzoza; Betula pendula Roth; klejenie; wytrzymałość na ścinanie

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2022
• Tom: No. 118
• Strony: 67--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Bartoszuk Katarzyna

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

autor

Kowaluk Grzegorz

• Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Institute of Wood Sciences and Furniture

Bibliografia

• 1. BERGEL, B. F., DIAS OSORIO, S., DA LUZ, L. M., AND SANTANA, R. M. C. (2018). “Effects of hydrophobized starches on thermoplastic starch foams made from potato starch,” Carbohydrate Polymers, Elsevier, 200(March), 106–114. DOI: 10.1016/j.carbpol.2018.07.047
• 2. EN 205. (2016). Adhesives – wood adhesives for non-structural applications – determination of tensile shear strength of lap joints, Brussels.
• 3. GADHAVE, R. V., MAHANWAR, P. A., AND GADEKAR, P. T. (2017). “Starch-Based Adhesives for Wood/Wood Composite Bonding: Review,” Open Journal of Polymer Chemistry, 07(02), 19–32. DOI: 10.4236/ojpchem.2017.72002
• 4. HAZIM, M., AMINI, M., HASHIM, R., SULAIMAN, N. S., MOHAMED, M., AND SULAIMAN, O. (2020). “Citric Acid-modified Starch as an Environmentally Friendly Binder for Wood Composite Making,” BioResources, 15(2), 4234–4248.
• 5. KOWALUK, G., SZADKOWSKA, A., YOU, L. W., LENG, C. H., AND GRZEBYK, M. (2013). “Thermoplastic starch as a binder in MDF production: a grain size effect,” 83, 86–89.
• 6. KOWALUK, G., AND WRONKA, A. (2020). “Bonding of sawmill birch wood with selected biopolymer-based glues,” Annals of WULS, Forestry and Wood Technology, 109(109), 32–36. DOI: 10.5604/01.3001.0014.3092
• 7. LESZCZYŃSKI, W. (2004). “Skrobia-surowiec przemysłowy, budowa i właściwości,” Zeszyty problemowe postępów nauk rolniczych, 500, 69–98.
• 8. MAMIŃSKI, M. Ł., AND SEDLIACIK, J. (2016). Kleje i procesy klejenia, Wydawnictwo SGGW, Warsaw.
• 9. NORSTRÖM, E., DEMIRCAN, D., FOGELSTRÖM, L., KHABBAZ, F., AND MALMSTRÖM, E. (2018). “Green Binders for Wood Adhesives,” Applied Adhesive Bonding in Science and Technology. DOI: 10.5772/intechopen.72072
• 10. SOYKEABKAEW, N., THANOMSILP, C., AND SUWANTONG, O. (2015). “A review: Starch-based composite foams,” Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, Elsevier Ltd, 78, 246–263. DOI: 10.1016/j.compositesa.2015.08.014
• 11. WATCHARAKITTI, J., WIN, E. E., NIMNUAN, J., AND SMITH, S. M. (2022). “Modified Starch-Based Adhesives: A Review,” 14(10). DOI: 10.3390/polym14102023
• 12. WEAKLEY, F. B., ROTH, W. B., MEHLTRETTER, C. L., AND RIST, C. E. (1971). “Protein‐Dialdehyde Starch Glue for Birch Type II Plywood,” Starch ‐ Stärke, 23(2), 58–62. DOI: 10.1002/star.19710230208
• 13. WIRABUANA, A. D., AND ALWI, R. S. (2021). “Influence of starch binders composition on properties of biomass briquettes from Durian peel (Durio kutejensis Becc),” AIP Conference Proceedings, 2349(June). DOI: 10.1063/5.0051733
• 14. WRONKA, A., RDEST, A., AND KOWALUK, G. (2020). “Influence of starch content on selected properties of hardboard,” Annals of WULS, Forestry and Wood Technology, 109(109), 48–52. DOI: 10.5604/01.3001.0014.3160
• 15. ZDYBEL, E., AND LESZCZYŃSKI, W. (2004). “Właściwości tworzywa sporządzonego z polimerów syntetycznych i skrobi acetylowanej,” Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 500, 569–579.