Perekat protein
Perekat
protein adalah salah satu perekat untuk ikatan kayu yang kayu dominan, sekarang
banyak digunakan dalam aplikasi khusus di mana mereka mempunyai sifat-sifat
yang khusus, dan masih diuji untuk
digunakan dalam ikatan kayu yang membutuhkan kekuatan dan daya tahan yang
terbatas. Seperti bahan biomassa yang lain, protein akan memiliki komposisi
yang bervareasi tergantung pada sumbernya. Dengan demikian, proses penggunaan
protein akan menghasilkan sifat-sifat perekat bervariasi sebagai perubahan dari
sumber protein yang digunakan. Untuk menghasilkan perekat yang berguna, maka struktur
protein asli harus didenaturasi untuk mengekspose kelompok polar untuk pelarutan dan ikatan. Struktur primer akan
melibatkan backbone polyamide yang
terbuat dari kondensasi asam amino, sedangkan struktur sekunder dan tersier
didasarkan pada interaksi intrachain
dan interchain, yang masing-masing, berhubungan dengan ikatan
hidrogen, link dengan disulfida, atau koordinasi dengan situs metalik. Proses denaturization melibatkan pemecahan ikatan hidrogen, sedangkan
pemecahan ikatan sekunder dan tersier lainnya tergantung pada kondisi denaturization. Begitu protein telah
terdenaturasi, maka dia akan memiliki kemampuan untuk mengalir ke dan ke dalam
kayu, dan kemudian membentuk ikatan
hidrogen dengan struktur kayu.
Langkah pengerasan
melibatkan reformasi ikatan hidrogen antar rantai protein untuk membangun
kekuatan ikatan. Metode utama dari denaturization
untuk aplikasi perekat adalah dengan menggunakan kondisi air panas , meskipun
beberapa proses lainnya juga bisa digunakan. Proses perairan yang sering
dilakukan adalah di bawah kondisi kaustik dan mungkin juga melibatkan
penambahan bahan kimia lain untuk menstabilkan denatured glue atau menambah kekuatan pada akhir ikatan.
Dari perekat yang
protein berbasis protein, tepung kedelai adalah yang paling banyak digunakan; tepung bungkil adalah kedelai yang
digiling halus, sisa dari tepung kedelai setelah minyaknya
diambil. Tepung ini ditumbuk halus dan diproses melalui sejumlah langkah
untuk menghasilkan denaturized protein.
Dalam banyak kasus, protein yang didenaturasi harus digunakan dalam waktu
delapan jam, sebelum perekat mulai terdegradasi. Perekat protein kedelai telah
memungkinkan pengembangan industri kayu lapis pada awal 1900-an. Perekat ini telah banyak
dikembangkan untuk memberikan ketahanan air lebih yang baik, tetapi tidak pernah mencapai ketahanan
yang cukup untuk membuat exterior plywood.
Fenol-formaldehyde (PF) resin telah menggantikan perekat kedelai karena harga
dan kinerjanya. Kebutuhan untuk perekat plywood yang lebih kuat selama Perang Dunia
II telah menghasilkan perbaikan pada PF pada harga yang lebih rendah dan
kekuatan yang lebih baik dan mengakhiri perekat kedelai. Saat ini, resin kedelai masih digunakan dalam
beberapa hal tetapi lebih sering digunakan dalam jumlah kecil sebagai aditif
untuk resin sintetis. Meningkatnya penggunaan kedelai selama tahun 1950
menunjukkan potensi yang besar untuk perekat kedelai ini berdasarkan pada harga
jika ketahanan terhadap air, stabilitas
penyimpanan dan inkonsistensi bisa diatasi. Dengan meningkatnya harga perekat
berbasis minyak bumi, maka perekat berbasis tepung kedelai sekarang banyak dipelajari
lagi saat ini. .
Tak ada sumber protein
lain yang tersedia dengan harga yang rendah, pasokan yang besar, dan komposisi yang konsisten seperti halnya tepung kedelai, namun mereka masih
memiliki beberapa keuntungan karena
sifat-sifat khusus yang mereka miliki. Protein
dari darah sapi dan babi memiliki daya tahan air terbaik dari salah satu
perekat protein komersial tetapi memiliki inkonsistensi besar. Untuk menghambat
pembusukan, darah harus dikeringkan. Bahan ini dicampur dengan phenol-formaldehyde untuk perekat pada ikatan kayu lapis. Perekat
tulang dan kulit hewan banyak digunakan dalam pembuatan mebel karena mereka
memberikan ikatan yang fleksibel untuk
daya tahan yang baik dengan perubahan kelembaban dalam ruangan. Mereka memiliki
banyak kegunaan lain tetapi telah banyak digantikan oleh bahan sintetis, seperti
polimer ethylene vinyl acetate, karena
alasan harga dan kemampuan sintetis yang lebih besar untuk aplikasi khusus. Kasein dapat memberikan
ketahanan api yang baik dan karena itu banyak digunakan dalam pembuatan untuk pintu
kebakaran. Masing-masing perekat tersebut memiliki proses sendiri untuk
denaturisasi dan penggunaannya.
