The use of coffee bean post-extraction residues as a filler in plywood technology

• Autorzy: Daniłowska Anita , Kowaluk Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.3091

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The use of coffee bean post-extraction residues as a filler in plywood technology. The aim of the research was to determine the influence of post-extraction coffee beans used as a glue mass filler for the plywood glue joint on their selected mechanical and physical features. In the scope of the research the plywood of different content of post-extraction coffee beans in glue mass have been produced in laboratory conditions, as well, as reference material, the plywood with wheat flour as a glue mass filler have been made. The investigated material has been tested according to different features, including measurement of the plywood density profile, static bending strength and modulus of elasticity, shear strength, water absorption, as well as resistance to axial removal of screws. The significant reduction of bending strength, modulus of elasticity when bending, shear strength, as well as resistance to axial removal of screws has been found for samples with coffee bean residues, when referred to reference plywood. Also, decreasing penetration depth of coffee residues filled glue mass has been noted, with the coffee bean post-extraction residues content raise.

PL

Wykorzystanie pozostałości poekstrakcyjnych ziaren kawowca jako wypełniacza w technologii sklejek. Celem badań było określenie wpływu różnego udziału pozostałości poekstrakcyjnych ziaren kawowca, zastosowanych jako wypełniacz w masie klejowej w technologii sklejki, na wybrane właściwości sklejki. W zakresie badań zostały wytworzone sklejki w warunkach laboratoryjnych z różnym udziałem pozostałości poekstrakcyjnych ziaren kawowca w postaci mączki, jako wypełniacza w masie klejowej. Wytworzono również sklejki referencyjne, do których wytworzenia zastosowano mąkę pszenną jako wypełniacz w masie klejowej. Powstałe próbki zostały scharakteryzowane pod kątem ich wybranych właściwości fizycznych i mechanicznych. Przeprowadzone zostały badania profilu gęstości, wytrzymałości na zginanie statyczne i modułu sprężystości przy zginaniu, wytrzymałości na ścinanie przez rozciąganie, nasiąkliwości oraz oporu przy osiowym wyciąganiu wkrętów. Zauważono istotny spadek badanych wytrzymałości w porównaniu do wytrzymałości próbek referencyjnych (z mąką pszenną jako wypełniaczem masy klejowej). Odnotowano znacznie mniejszą penetrację masy klejowej w głąb struktury fornirów wraz ze wzrostem udziału badanego wypełniacza.

Słowa kluczowe

EN

plywood; filler; density profile; static bending strength; perpendicular tensile strength; water absorption

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2020
• Tom: No. 109
• Strony: 24--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Daniłowska Anita

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

autor

Kowaluk Grzegorz

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

Bibliografia

• 1. AZIZ, N. A., LATIP, A. F. A., PENG, L. C., LATIF, N. H. A., BROSSE, N., HASHIM, R., HUSSIN, M. H. (2019). Reinforced lignin-phenol-glyoxal (LPG) wood adhesives from coconut husk; International Journal of Biological Macromolecules. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2019.08.255.
• 2. BUDDI, T., SINGH, S. K., AND NAGESWARA RAO, B. (2018). Optimum process parameters for plywood manufacturing using soya meal adhesive, in: Materials Today: Proceedings. DOI: 10.1016/j.matpr.2018.06.220.
• 3. CHALKER-SCOTT, L. (2016). ‘Using Coffee Grounds in Gardens and Landscapes’. Washington State University; http://pubs.cahnrs.wsu.edu/publications/pubs/fs207e/.
• 4. HAND, W. G., ROBERT ASHURST, W., VIA, B., AND BANERJEE, S. (2018). Curing behavior of soy flour with phenol-formaldehyde and isocyanate resins, International Journal of Adhesion and Adhesives. DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2018.10.002.
• 5. KOWALUK G., ZAJĄC M., CZUBAK E., AURIGA R. (2016): Physical and mechanical properties of particleboards manufactured using charcoal as additives iForest (early view). – doi:10.3832/ifor1963-009.
• 6. KRZYSIK, F. (1975). Nauka o drewnie [Wood Science – in Polish], PWN Warszawa.
• 7. KUMAR, A., GUPTA, A., SHARMA, K. V., NASIR, M., AND KHAN, T. A. (2013). Influence of activated charcoal as filler on the properties of wood composites, International Journal of Adhesion and Adhesives. DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2013.05.017.
• 8. MAMIŃSKI, M., SEDLIACIK, J. (2016). Kleje i procesy klejenia [Glues and gluing processes – in Polish], Wydawnictwo SGGW.
• 9. MARCOVICH, N. E., ARANGUREN, M. I., AND REBOREDO, M. M. (2001). Modified woodflour as thermoset fillers Part I. Effect of the chemical modification and percentage of filler on the mechanical properties, Polymer. DOI: 10.1016/S0032-3861(00)00286-X.
• 10. ONG, H. R., KHAN, M. M. R., PRASAD, D. M. R., YOUSUF, A., AND CHOWDHURY, M. N. K. (2018). Palm kernel meal as a melamine urea formaldehyde adhesive filler for plywood applications, International Journal of Adhesion and Adhesives. DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2018.05.014.
• 11. PIZZI, A. (1994). Advanced wood adhesives technology. New York CRC Press.
• 12. PN-EN 310:1994 Wood-based panels. Determination of modulus of elasticity in bending and of bending strength.
• 13. PN-EN 313-1:2001 Plywood – Classification and Terminology – Classification.
• 14. PN-EN 313-2:2001 Plywood – Classification and Terminology – Terminology.
• 15. PN-EN 317:1993 Particleboards and fibreboards – Determination of swelling in thickness after immersion in water.
• 16. PN-EN 320:2011 Particleboards and fibreboards – Determination of resistance to axial withdrawal of screws.
• 17. PN-EN 636+A1:2015-06 Plywood – Specifications.
• 18. VÁZQUEZ, G., ANTORRENA, G., GONZÁLEZ, J., AND MAYOR, J. (1995). Lignin-phenol-formaldehyde adhesives for exterior grade plywoods, Bioresource Technology. DOI: 10.1016/0960-8524(94)00120-P.
• 19. VÁZQUEZ, G., RODRÍGUEZ-BONA, C., FREIRE, S., GONZÁLEZ-ÁLVAREZ, J., AND ANTORRENA, G. (1999). Acetosolv pine lignin as copolymer in resins for manufacture of exterior grade plywoods, Bioresource Technology. DOI: 10.1016/S0960-8524(99)00020-6.
• 20. YANG, X., AND FRAZIER, C. E. (2016). Influence of organic fillers on rheological behavior in phenol-formaldehyde adhesives, International Journal of Adhesion and Adhesives. DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2015.12.035.
• 21. ZHANG, R., JIN, X., WEN, X., CHEN, Q., AND QIN, D. (2018). Alumina nanoparticle modified phenol-formaldehyde resin as a wood adhesive’, International Journal of Adhesion and Adhesives. DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2017.11.013.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).