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Properties of a formaldehyde-free tannin adhesive and mechanical strength of oriented bamboo scrimber board bonded with it
Holzforschung ( IF 2.4 ) Pub Date : 2021-01-26 , DOI: 10.1515/hf-2019-0267
Min-Jay Chung, Tzu-Cheng Chang, Shang-Tzen Chang, Sheng-Yang Wang

Abstract In this study, oriented bamboo scrimber board (OBSB) was manufactured with a synthesized formaldehyde-free tannin adhesive. The chemical properties of the tannin adhesive were analyzed with 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy (13C-NMR) and diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFT). Results revealed that 70% aqueous acetone extractives of Acacia confusa bark (AcBAE) contained abundant phenolic compounds and condensed tannins comprising mainly B-type flavonoid bonds. Moreover, cross polarization magic angle spinning (CP/MAS) 13C-NMR mapping of cured Acacia confusa bark tannin glue (AcBTanGlu) revealed that condensed tannin reacted with hexamethylenetetramine to form a polymer with a cross-link structure through a polymerization mechanism. According to the results obtained from gas chromatography-flame ionization detector (GC-FID) analysis, no formaldehyde was emitted from AcBTanGlu-glued OBSB. Thermogravimetric analysis indicated that AcBTanGlu significantly improved the thermal stability of AcBAE after the curing reaction. Comparison of the DRIFT spectra of bamboos before and after AcBTanGlu-glued treatment indicated AcBTanGlu did not impact the chemical functional properties of the bamboo. Compared to phenol formaldehyde (PF) and urea formaldehyde (UF)-glued OBSBs, AcBTanGlu-glued OBSBs statistically had lower modulus of elasticity (MOE) and modulus of rupture (MOR). As for the nail withdraw resistance, AcBTanGlu-glued OBSBs are statistically comparable to PF-glued OBSBs and higher than UF-glued OBSBs.

中文翻译:

无甲醛单宁胶的性能及与其粘合的定向竹编板的机械强度

摘要 在这项研究中,定向竹纤维板(OBSB)是用合成的无甲醛单宁粘合剂制造的。用13C核磁共振光谱(13C-NMR)和漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFT)分析了单宁粘合剂的化学性质。结果表明,相思树皮 (AcBAE) 的 70% 丙酮水溶液提取物含有丰富的酚类化合物和主要包含 B 型黄酮键的缩合单宁。此外,固化的相思树皮单宁胶(AcBTanGlu)的交叉极化魔角旋转(CP/MAS)13C-NMR图谱表明,缩合单宁与六亚甲基四胺反应形成具有交联结构的聚合物,通过聚合机制。根据气相色谱-火焰离子化检测器 (GC-FID) 分析的结果,AcBTanGlu 胶合的 OBSB 没有释放甲醛。热重分析表明,AcBTanGlu 在固化反应后显着提高了 AcBAE 的热稳定性。AcBTanGlu 胶合处理前后竹子的 DRIFT 光谱的比较表明,AcBTanGlu 不影响竹子的化学功能特性。与酚醛 (PF) 和脲醛 (UF) 胶合 OBSB 相比,AcBTanGlu 胶合 OBSB 在统计上具有较低的弹性模量 (MOE) 和断裂模量 (MOR)。至于拔钉阻力,AcBTanGlu 粘合的 OBSB 在统计上与 PF 粘合的 OBSB 相当,并且高于 UF 粘合的 OBSB。AcBTanGlu 胶合的 OBSB 不释放甲醛。热重分析表明,AcBTanGlu 在固化反应后显着提高了 AcBAE 的热稳定性。AcBTanGlu 胶合处理前后竹子的 DRIFT 光谱的比较表明,AcBTanGlu 不影响竹子的化学功能特性。与酚醛 (PF) 和脲醛 (UF) 胶合 OBSB 相比,AcBTanGlu 胶合 OBSB 在统计上具有较低的弹性模量 (MOE) 和断裂模量 (MOR)。至于拔钉阻力,AcBTanGlu 粘合的 OBSB 在统计上与 PF 粘合的 OBSB 相当,并且高于 UF 粘合的 OBSB。AcBTanGlu 胶合的 OBSB 不释放甲醛。热重分析表明,AcBTanGlu 在固化反应后显着提高了 AcBAE 的热稳定性。AcBTanGlu 胶合处理前后竹子的 DRIFT 光谱的比较表明,AcBTanGlu 不影响竹子的化学功能特性。与酚醛 (PF) 和脲醛 (UF) 胶合 OBSB 相比,AcBTanGlu 胶合 OBSB 在统计上具有较低的弹性模量 (MOE) 和断裂模量 (MOR)。至于拔钉阻力,AcBTanGlu 粘合的 OBSB 在统计上与 PF 粘合的 OBSB 相当,并且高于 UF 粘合的 OBSB。AcBTanGlu 胶合处理前后竹子的 DRIFT 光谱的比较表明,AcBTanGlu 不影响竹子的化学功能特性。与酚醛 (PF) 和脲醛 (UF) 胶合 OBSB 相比,AcBTanGlu 胶合 OBSB 在统计上具有较低的弹性模量 (MOE) 和断裂模量 (MOR)。至于拔钉阻力,AcBTanGlu 粘合的 OBSB 在统计上与 PF 粘合的 OBSB 相当,并且高于 UF 粘合的 OBSB。AcBTanGlu 胶合处理前后竹子的 DRIFT 光谱的比较表明,AcBTanGlu 不影响竹子的化学功能特性。与酚醛 (PF) 和脲醛 (UF) 胶合 OBSB 相比,AcBTanGlu 胶合 OBSB 在统计上具有较低的弹性模量 (MOE) 和断裂模量 (MOR)。至于拔钉阻力,AcBTanGlu 粘合的 OBSB 在统计上与 PF 粘合的 OBSB 相当,并且高于 UF 粘合的 OBSB。
更新日期:2021-01-26
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