Properties of Plywood Bonded with Adhesive Resins Formulated with Enzymatically-Hydrolyzed Rapeseed Flour

Abstract

In the present study, rapeseed flour (RSF), which is a by-product from the production of edible oil and biodiesel extracted from rapeseed, was used to develop alternative adhesives for the production of plywood panels. To examine the effects of the enzyme on the adhesive properties and formaldehyde emission of the RSF-based adhesive resins, three enzymes, such as cellulase (CEL), pectinase (PEC) and protease (ALC), were used either separately or together. As a crosslinking agent, PF prepolymers, which were prepared with 1.5, 1.8 and 2.1 mole formaldehyde and 1 mol phenol (1.8-, 2.1-and 2.4-PF), were added into the RSF hydrolyzates. The adhesive resins formulated with CEL-or CEL-PEC-RSF hydrolyzates and 1.8-F/P PF prepolymers exhibited excellent adhesive strengths and formaldehyde emission. The tensile shear strength and formaldehyde emission of the plywood panels bonded with the formulate resins were satisfied with the minimum requirement of the KS standard for ordinary plywood panels (0.6 N/mm 2 ). In addition, formaldehyde emissions of the plywood panels approached to that of E0 specified in the KS standard (0.5 mg/ℓ), and even had much better than those of commercial UF glue mixes. Overall, the use of RSF-based adhesive resins for the production of plywood panels might provide durable adhesive properties and an environmentally friendly substitute for petroleum-based adhesive resins. However, further researches -the increase of solid content of RSF-based adhesives for reducing press time and the microscopic observation of plywood specimen for identifying the relationship between tensile shear strength and the penetration of adhesives into wood structure -are required to commercialize the RSF-based adhesives.

Вплив Модифікування Шпону На Властивості Фанери, Склеєної Термопластичною Плівкою ПЕНГ

“…Саме тому використання термопластичних полімерів, як клею у виробництві фанери, привертає увагу багатьох дослідників. Низка проведених експериментальних досліджень підтверджують можливість використання термопластичних полімерів у виробництві фанери (Goto, Saiki, & Onishi, 1982;Бехта, Кусняк, 2019;Bekhta & Sedliačik, 2019;Bekhta, Müller, & Hunko, 2020;Bekhta et al, 2022a;Bekhta et al, 2020b;Кусняк, 2020;Chang, Guo, & Tang, 2017;Fang et al, 2012Fang et al, , 2013Han, & Lee, 1997;Song et al, 2016;Smith, Dai, & Ramani, 2002;Lustosa et al, 2015). Проте фанера, склеєна термопластичними полімерами, володіє нижчим водопоглинанням і набряканням за товщиною, порівняно з фанерою, склеєною КФ та ФФ клеями, що обмежує сферу її застосування.…”

“…До того ж, для термопластичних полімерів властива низька адгезія до деревини. У цьому випадку склеювання листів шпону відбувається механічним зчепленням шляхом формування клейових замків (Goto et al, 1982;Chang et al, 2017;Fang et al, 2012;Han & Lee, 1997;Smith et al, 2002). Досягнути ефективної адгезії термопласту до деревини доволі важко, оскільки шпон є гідрофільним, а термопластичний полімер -гідрофобним.…”