CSBE-SCGAB

Tackiness of a novel biodegradable binder for erosion control mulch

Authors: Dueck, C. and S. Cenkowski
Description: Kraft lignin, acidic (LA) and alkaline (LB) types, byproducts of pulp manufacturing were mixed with crude glycerol, a by-product of biodiesel production, and humic acid to produce a mulch tackifier for soil erosion control. Lignin was dried at 70°C for 24 h before use. The study was a full factorial with lignin levels of 20, 50, and 80% and humic acid levels of 1, 2, and 5% (w/w). The remaining portion consisted of crude glycerol. The samples were homogenized using water to facilitate the homogenization process. After homogenization, the samples were left to settle for 36 h and then separated into solid and liquid portions. Both portions were dried at 70°C for 24 h and tested for tack after wetting with water. Dried lignin, as a standalone ingredient, was also tested for tack. The values for the strength of tack were compared to those obtained from a commercial tackifier. Acidic lignin could be used with lignin content ≥50%. Acidic lignin was comparable to the commercial tackifier, whereas alkaline lignin was found to have significantly more tack but was found to be unsuitable for soil erosion use.
Keywords: Lignin, humic acid, glycerol, tack, tackifier, erosion control
Résumé: Des types acide (LA) et alcalin (LB) de lignine Kraft, sous-produits de l’industrie des pâtes et papiers, ont été mélangés à du glycérol brut, un sous-produit du biodiésel, et à de l’acide humique pour produire un paillis collant pour le contrôle de l’érosion du sol. La lignine a été séchée à 70 °C pendant 24 h avant son utilisation. L’étude factorielle complète a été réalisée avec des niveaux de lignine de 20, 50 et 80 % et des niveaux d’acide humique de 1, 2, et 5 % (p/p) ; le glycérol brut constituant la portion restante. Les échantillons ont été homogénéisés avec de l’eau pour faciliter ce processus. Après l’homogénéisation, les échantillons ont reposé pendant 36 h et ont ensuite été séparés en portions solide et liquide. Ces deux portions ont été séchées à 70 °C pendant 24 h et testées pour leur propriété adhérente après avoir été mouillées avec de l’eau. La lignine séchée, comme ingrédient, a aussi été testée pour sa propriété adhérente. Les valeurs de cette propriété ont été comparées avec celle obtenue d’un adhérent commercial. La lignine acide pourrait être utilisée à un niveau excédant 50 %. La lignine acide était comparable à l’adhérent commercial tandis que la lignine alcaline s’est avérée être plus adhérente, mais moins adaptée au contrôle d’érosion des sols.
Mots-clés: Lignine, acide humique, glycérol, adhérence, agent adhérent, contrôle de l’érosion
Technical field: Soil and Water Systems Engineering
Citation: Dueck, C. and S. Cenkowski. 2019. Tackiness of a novel biodegradable binder for erosion control mulch. Canadian Biosystems Engineering 61: 1.1-1.7. https://doi.org/10.7451/CBE.2019.61.1.1
Volume: 61
Issue: 1
Start page number: 1.1
End page number: 1.7
Publisher: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: September 24, 2020
Publication type:
  • Journal
Type: Text.Article
Format: PDF
Identifier: C19502
Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Located in: Volume 61 (2019)