1. Khái niệm
Keo dán gỗ là một chất kết dính để liên kết các vật dán (ván độn), dưới điều kiện nhiệt độ, áp xuất thích hợp của quá trình sản xuất các màng keo sẽ đóng rắn, định hình vật dán thành các phôi sản phẩm dạng tấm.
Quá trình đóng rắn hình thành mối dán là quá trình keo chuyển từ trạng thái dung dịch sang trạng thái rắn. Quá trình này được thúc đẩy bởi một số hoặc tất cả các yếu tố sau: Sự bay hơi, thẩm thấu của dung môi làm nồng độ dung dịch không ngừng tăng (keo sữa PVAc); Keo được gia nhiệt và làm lạnh (keo nhiệt dẻo: EVA; EEA); Phản ứng hóa học sinh ra phần tử nước và bay hơi làm đóng rắn keo (keo nhiệt rắn: PF; UF; MUF).
2. Chất lượng dán dính
Các yếu tố hàng đầu ảnh hưởng đến chất lượng mối dán, màng keo của sản phẩm ván dán bao gồm:
- Yếu tố về vật dán (gỗ): Loại gỗ, cấu tạo gỗ, chất lượng bề mặt, nhiệt độ gỗ, độ ẩm gỗ và độ PH của gỗ (tương thích hay không với tính axit hay tính kiềm của loại keo sử dụng);
- Yếu tố keo kết dính: Loại keo, lượng keo sử dụng, chất lượng keo,…;
- Nhiệt độ dán ép: Nhiệt độ cao hợp lý làm mềm thớ gỗ, đảm bảo các tính chất cơ lý của gỗ ở điều kiện tốt nhất đồng thời thúc đẩy nhanh quá trình đóng rắn;
- Áp suất dán ép: Áp suất thích hợp đối với mỗi loại keo, mỗi loại gỗ sẽ giúp vật dán và keo có tiếp xúc chặt chẽ, keo lưu động đồng đều trên bề mặt nguyên liệu, thẩm thấu vào các lỗ rỗng,…tạo màng keo liên tục;
- Thời gian dán ép: Là khoảng thời gian cần thiết phải duy trì nhiệt độ và áp lực ép để thu được cường độ dán dính tốt nhất. Thời gian ép phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, chiều dày sản phẩm,…;
- Môi trường và cách thức sử dụng: Các yếu tố về độ ẩm, nhiệt độ của môi trường cũng như cách thức sử dụng góp phần quyết định tuổi thọ sử dụng của sản phẩm.
Trong các yếu tố được liệt kê trên, keo dán dính là yếu tố hoàn toàn có thể chủ động khống chế về chất lượng, định lượng, tiêu chuẩn hóa để cho ra những sản phẩm ván dán có chất lượng như mong muốn.
3. Phân loại keo
Sản phẩm keo dán ván nhân tạo rất phong phú, thành phần hóa học đa dạng, phức tạp, cùng một loại sản phẩm keo nhưng có rất nhiều cách để phân biệt, gọi tên khác nhau. Sau đây là một số cách phân loại phổ biến: Theo nguồn gốc nguyên liệu; theo cơ chế đóng rắn; theo độ bền; theo tính chất mối dán và đặc tính sử dụng, phân loại theo tiêu chuẩn DIN EN 12004;…
Trong bài viết này chủ yế đề cập về sản phẩm ván dán ứng dụng làm vật tư, vật liệu xây dựng, vì vậy chúng ta chỉ tìm hiểu về cách phân loại keo dán theo cơ chế đóng rắn, cụ thể:
3.1. Keo nhiệt dẻo:
Là loại keo sau khi tăng nhiệt giữ nguyên được dạng sợi. Khi keo nhận nhiệt mềm hóa hoặc nhiệt nóng chảy, sau khi làm nguội có thể trở về trạng thái ban đầu, hiện tượng này lặp đi, lặp lại nhiều lần. Không xẩy ra phản ứng hóa học trong quá trình dán dính, nhận nhiệt hay làm nguội. Keo nhiệt dẻo thường dùng là Polyvinyl acetace (PVAc); Polyamide (PA),…;
3.2. Keo nhiệt rắn:
Là loại keo sau khi đóng rắn không thể trở lại trạng thái ban đầu (không có phản ứng thuận-nghịch). Phân tử loại keo này sau khi đóng rắn tạo thành kết cấu mạng không gian. Loại keo này có keo UF; PF; Epoxy, MF,…;
Loại keo | Lĩnh vực áp dụng | Cơ chế/thời gian đóng rắn | Ưu/nhược điểm chính |
Keo nhiệt dẻo | |||
Protein và tinh bột | Gỗ nội thất và gỗ trang trí | – Bay hơi nước;
– Từ 2-4 giờ. |
– Lấp đầy lỗ rỗng nối ghép;
– Không chịu ẩm |
Tanin và lignin nhiệt dẻo | Đồ gỗ nội thất | Đóng rắn nhiệt | Cần phối trộn với các loại keo khác. |
Casein | Đồ gỗ nội thất | – Bay hơi nước;
– Từ 2-4 giờ. |
– Giá rẻ;
Không chịu ẩm |
Polyvinyl Acetace | Đồ gỗ nội thất | – Bay hơi nước;
– Từ 40 phút. |
Dễ sử dụng |
Keo từ nhựa cao su | Dán gỗ với kim loại, nhựa, thủy tinh | – Bay hơi dung môi | – Dán dính ngay khi tiếp xúc;
– Độ bền thấp |
Keo nóng chảy | Dán cạnh, dán phủ nhựa theo dây chuyền tốc độ cao | – Đóng rắn khi nguội. | – Độ bền dán dính giảm khi nhiệt độ cao. |
Polyvinyl Acetace xúc tác | Đồ gỗ nội thất và ngoại thất | – Bay hơi nước;
– Từ 40 phút. |
– Dễ sử dụng. |
Keo đóng rắn ở nhiệt độ cao và nhiệt độ thường | |||
Phenol và Resorcinol formaldehyde | Sản xuất ván nhân tạo (dán, dăm, sợi,…). | – Đóng rắn 2 phút ở nhiệt độ cao và 6 giờ ở nhiệt độ thường. | – Chịu nước;
– Giá phù hợp. |
Urea và Melamin formaldehyde | Sản xuất ván nhân tạo (dán, dăm, sợi,…). | – Đóng rắn 2 phút ở nhiệt độ cao và từ 30 phút đến 12 giờ ở nhiệt độ thường. | – Chịu nước;
– Giá phù hợp. |
Epoxy (2 thành phần) | Dán ép các sản phẩm yêu cầu độ bền cao (gỗ, kim loại, gốm, nhựa) | – 5 phút ở nhiệt độ môi trường | – Độ bền cao;
– Chịu ẩm, nhiệt; – Giá cao. |
Hiện nay trong ngành sản xuất ván dán các loại keo được sử dụng phổ biến nhất là keo nhiệt rắn bởi ưu điểm giá thành hợp lý, nguồn cung đáp ứng quy mô công nghiệp, phù hợp với phương thức sản xuất. Trong các loại keo này nổi bật và được sử dụng nhiều trong sản xuất cốp pha phủ phim – ván ép chịu nước là Phenol Formaldehyde (PF), Melamin Formaldehyde (MF) chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ về các loại keo này trong bài viết riêng.
Nguồn tham khảo: KEO DÁN GỖ – PGS.TS Phạm Văn Chương, TS Nguyễn Trọng Kiên trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam.