Waste banana peel flour as a filler in plywood binder

• Autorzy: Wojciechowska Matylda , Kowaluk Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.3094

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Waste banana peel flour as a filler in plywood binder. Waste banana peel flour has gained attention as a potential filler in plywood binders due to its abundance, low cost, and positive environmental impact. Banana peels, which are typically discarded as waste, can be processed into flour and incorporated into plywood binders, offering several advantages. Firstly, banana peel flour acts as a natural filler, increasing the volume and reducing the amount of more expensive fillers required in plywood production. This can lead to cost savings without compromising the overall quality of the plywood. Secondly, banana peels contain a significant amount of cellulose and starch, which contributes to the strength and stability of the binder. The cellulose fibers present in the peel flour improve the adhesive's mechanical properties, enhancing the plywood's resistance to warping, bending, and cracking. Furthermore, banana peels are rich in phenolic compounds, such as tannins, which possess adhesive properties. These compounds can enhance the bonding strength between the veneer layers in plywood, resulting in improved overall structural integrity. Using waste banana peel flour as a filler in plywood binders also presents environmental benefits. By repurposing banana peels, which would otherwise end up in landfills, it reduces waste and promotes sustainability. The study aimed to investigate the influence of various contributions of banana peel flour in bonding mass on the properties of plywood produced with such an investigated binder. The following plywood features have been tested: modulus of rupture and modulus of elasticity, bonding quality (shear strength and in-wood damage) and density profile. The achieved results have been referred to as the control plywood produced with regular, industrially composed bonding mass. The structure of banana peel has been characterized as well. The results have shown that waste banana peel flour can be a valuable replacement of commercially applied filler in plywood technology.

PL

Odpadowa mączka ze skórek bananów jako wypełniacz w spoiwie do sklejki. Odpadowa mączka ze skórek bananowych zyskała uwagę jako potencjalny wypełniacz spoiw sklejkowych ze względu na swoje właściwości takie jak niski koszt czy pozytywny wpływ na środowisko. Skórki bananów, które zazwyczaj są traktowane jako odpad, można przetworzyć na mączkę i dodać do spoiw sklejkowych, co niesie ze sobą wiele zalet. Po pierwsze, mączka ze skórek bananowych działa jak naturalny wypełniacz, zwiększając objętość i redukując ilość droższych wypełniaczy potrzebnych przy produkcji sklejki. Może to prowadzić do oszczędności kosztów bez uszczerbku dla jakości sklejki. Po drugie, skórki bananów zawierają znaczną ilość celulozy i skrobi, które przyczyniają się do wytrzymałości i stabilności spoiwa. Włókna celulozowe obecne w mączce poprawiają właściwości mechaniczne kleju oraz zwiększają odporność sklejki na wypaczenia, zginanie i pękanie. Ponadto, skórki bananów bogate są w związki fenolowe, takie jak garbniki. Związki te mogą zwiększać siłę wiązania pomiędzy warstwami forniru w sklejce, co skutkuje wzmocnieniem jej struktury. Stosowanie odpadowej mączki ze skórek bananowych jako wypełniacza w spoiwach ze sklejki zapewnia również korzyści dla środowiska. Poprzez ponowne wykorzystanie skórek bananów, zmniejszona zostaje ilość odpadów. Celem pracy było zbadanie wpływu udziału mączki ze skórek bananowych w masie klejowej na jakość sklejki wytworzonej z taką masą. Zbadano następujące cechy sklejki: wytrzymałość na zginanie, moduł sprężystości, jakość sklejenia (wytrzymałość na ścinanie) i profil gęstości. Uzyskane wyniki porównano ze sklejką kontrolną wytworzoną z konwencjonalnej masy wiążącej. Opisano także strukturę skórki od banana. Wyniki wykazały, że odpadowa mączka ze skórek bananowych może stanowić cenny zamiennik komercyjnie stosowanych wypełniaczy w technologii sklejki.

Słowa kluczowe

EN

plywood; binder; glue; filler; banana; peel; waste

PL

sklejka; spoiwo; klej; wypełniacz; banan; skórka; odpad

• 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: 143--152
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Wojciechowska Matylda

• 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

Bibliografia

• 1. ANHWANGE, B.A., T. J. UGYE, NYIAATAGHER, T.D. (2009). “Chemical Composition of Musa sepientum (Banana) Peels”, Elect. J. Envi., Agri. and Food Chemi., 8(6): 437-442.
• 2. ASTUITI, P., ERPRIHANA AA. (2014). “Antimicrobial Edible Film from Banana Peels as Food Packaging”, Am J Oil Chem Technol 2(2): 65-70.
• 3. DANIŁOWSKA, A., KOWALUK, G. (2020). “The use of coffee bean post-extraction residues as a filler in plywood technology,” Ann. WULS - SGGW, For. and Wood Technol. 109(109), 24–31, https://doi.org/10.5604/01.3001.0014.3091.
• 4. DASIEWICZ, J., WRONKA, A. (2023). “Influence of the use of chestnut starch as a binder filler in plywood technology” Ann. WULS - SGGW, For. and Wood Technol. 122, 2023: 137-148, https://doi.org/10.5604/01.3001.0053.9126.
• 5. EN 205. (2016). “Adhesives – wood adhesives for non-structural applications – determination of tensile shear strength of lap joints,” CEN, European Committee for Standardization, Brussels, Belgium.
• 6. EN 310. (1993). “Wood-based panels. Determination of modulus of elasticity in bending and of bending strength,” CEN, European Committee for Standardization, Brussels, Belgium.
• 7. EN 314-2. (1993). “Plywood – Bond quality – Requirements,” CEN, European Committee for Standardization, Brussels, Belgium.
• 8. EN 317. (1993). “Particleboards and fibreboards – Determination of swelling in thickness after immersion in water,” CEN, European Committee for Standardization, Brussels, Belgium
• 9. EMAGA, T. H., BINDELLE, J., AGNEESENS, R., BULDGEN, A., WATHELET, B., AND PAQUOT M. (2011). “Ripening influences banana and plantain peels composition.
• 10. KAWALERCZYK, J., DZIURKA, D., MIRSKI, R., AND TROCIŃSKI, A. (2019). “Flour fillers with urea-formaldehyde resin in plywood,” BioResources, 14(3), 6727–6735, https://doi.org/10.15376/biores.14.3.6727-6735.
• 11. KAWALERCZYK, J., SIUDA, J., KULIŃSKI, M., DZIURKA, D., MIRSKI, R. (2020). „Wykorzystanie kory jako wypełniacza żywic w produkcji sklejki”, Biuletyn Informacyjny OB-RPPD 3-4 (2020) 188-197, https://doi.org/10.32086/biuletyn.2020.09.
• 12. KILANI, A., OLUBAMBI, A., IKOTUN, B., ADELEKE, O., ADETAYO, O. (2022). Structural Performance of Concrete Reinforced with Banana and Orange Peel Fibers - A Review”. Journal of Sustainable Construction Materials and Technologies, 7 (4), 339-357, https://doi.org/10.47481/jscmt.1144427.
• 13. KUROWSKA, A. (2016). „Waste wood supply structure in Poland”, Sylwan 160(3): 187-196, https://doi.org/10.26202/sylwan.2015089.
• 14. MISHRA, S., PRABHAKAR, B., KHARKAR, P., S., PETHE, A., M. (2023). “Banana Peel Waste: An Emerging Cellulosic Material to Extract Nanocrystalline Cellulose” ACS Omega. 2023 Jan 10; 8(1): 1140–1145, https://doi.org/10.1021/acsomega.2c06571.
• 15. REH, R., KRIŠŤÁK, L., SEDLIAČIK, J., BEKHTA, P., BOŽIKOVÁ, M., KUNECOVÁ, D., VOZÁROVÁ, V., TUDOR, E., M., ANTOV, P., SAVOV, V. (2021). “Utilization of Birch Bark as an Eco-Friendly Filler in Urea-Formaldehyde Adhesives for Plywood Manufacturing” Polymers 2021, 13(4), 511; https://doi.org/10.3390/polym13040511.
• 16. STARECKI, A. (1992). „Wpływ czynników technologicznych na wybrane właściwości sklejek trójwarstwowych wykonanych na urządzeniach przemysłowych”. Publ. SGGW Warsaw 1992(59).
• 17. VONNIE, J.M.; ROVINA, K.; ‘AQILAH, N.M.N.; FELICIA, X.W.L. (2023). „Development and Characterization of Biosorbent Film from Eggshell/Orange Waste Enriched with Banana Starch.” Polymers 2023, 15, 2414, https://doi.org/10.3390/polym15112414.

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).