با چسب اوره فرمالدئید و کاربردهای آن در صنعت چوب بیشتر آشنا شوید

چسب اوره فرمالدئید به عنوان یکی از اصلی‌ترین  مواد اولیه در فرآیند تولید فرآورده‌های چوبی به خصوص ام دی اف و نئوپان به کار می‌رود. این چسب تقریبا بی‌رنگ بوده و قدرت چسبندگی بسیار زیادی دارد. مقرون به صرفه بودن چسب اوره فرمالدئید باعث شده این چسب خصوصا در صنعت چوب کاربردهای زیادی داشته باشد. با این حال خیلی از افراد، اطلاعات کافی در مورد این چسب ندارند. نکات مهمی درمورد ساختار این چسب و برخی از مزایا و معایب آن وجود دارد که باید در مورد آنها آگاه باشید. در ادامه به بررسی این نکات می‌پردازیم.

چسب اوره فرمالدئید چیست؟

به طور کلی در تعریف چسب می‌توان گفت که هر ماده‌ای که بین دو ماده قرار گرفته و بعد از جامد شدن نیرو را از یک قطعه به قطعه دیگر انتقال دهد چسب نامیده می‌شود؛ بنابراین قابلیت انتقال نیرو و دوام از ویژگی‌های ضروری یک چسب است. چسب اوره فرمالدئید (UF) همان‌طور که از نام آن مشخص است چسب اوره فرمالدئید از طریق واکنش بین اوره با فرمالدئید در مجاورت کاتالیزور اسیدی به دست می‌آید. چسب اوره فرمالدئید به هنگام کاربرد به مواد تسریع کننده یا همان کاتالیزور نیاز دارد. به طور معمول ماده‌ای مثل کلرید آمونیوم (NH_۴CL) به عنوان کاتالیزور مورد استفاده قرار می‌گیرد. اولین نمونه از رزین اوره فرمالدئید در سال ۱۹۲۰ در امریکا ساخته شد. استفاده صنعتی از این ماده چند سال بعد انجام شد.

چسب اوره فرمالدئید علاوه بر شکل مایع به صورت ویژه و به شکل‌های پودری و نواری برای کاربردهای مختلف هم عرضه می‌شود. شکل پودری این چسب از طریق خشک کردن محلول چسب به دست می‌آید و مناسب برای مصرف در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری است. این پودر پس از حل کردن در آب با دمای ۲۰ درجه سانتی گراد قابل استفاده است. در شکل نواری، محلول چسب روی کاغذهایی با گرمایش پایین و مکش زیاد تزریق می‌شود. این نوع چسب برای چسباندن روکش چوبی و سایر روکش‌ها استفاده می‌شود.

انواع چسب اوره فرمالدئید

از طریق تنظیم نسبت مولی فرمالدئید به اوره (نسبت ۲-۱/۲ به ۱) چسب‌های فعال مختلفی به دست می‌آید. بر این اساس می‌توان چسب اوره فرمالدئید را به سه دسته زیر تقسیم‌بندی کرد:

چسب‌های کم فرمالدئید:  با نسبت فرمالدئید به اوره در محدوده ۱/۵-۱/۲

چسب‌های متوسط یا معمولی:  با نسبت فرمالدئید به اوره در محدوده ۱/۷-۱/۴

چسب‌های پر فرمالدئید: با نسبت فرمالدئید به اوره در محدوده ۲/۲-۱/۷

چسب‌های کم فرمالدئید

میزان انتشار فرمالدئید در این دسته از چسب‌ها کم است؛ اما معایبی مثل ویسکوزیته و زمان ژله‌ای شدن زیاد، سرعت پلیمر شدن کم، مقاومت اتصال کم و سختی اتصالات کمتر دارند. مدت‌زمان ژله‌ای شدن چسب‌های سریع ۴۰ تا ۴۵ ثانیه است؛ اما زمان ژله‌ای شدن چسب‌های کند به ۱۰۰ ثانیه هم می‌رسد. مقاومت مکانیکی و همچنین مقاومت به رطوبت تخته‌های ساخته شده با چسب‌های کم فرمالدئید کمتر از رزین‌های پرفرمالدئید است. در کل این چسب‌ها از نوع چسب کند هستند اما در مقابل، مدت نگهداری، دوام و پایداری طولانی‌تری دارند.

حد مجاز فرمالدئید در هوا PPM ۱ (یک میلی‌گرم در هر لیتر) است. حد قابل تشخیص آن PPM ۰/۸ و حدی که باعث سوزش مخاط چشم و بینی می‌شود PPM ۵  است. در مورد تخته خرده چوب (نئوپان) استاندارد آلمان در اروپا حدی را برای انتشار فرمالدئید مشخص کرده است که به شرح زیر است:

تخته‌های با استاندارد E1:  دارای چسب‌های کم فرمالدئید و مناسب برای مصرف هستند. انتشار فرمالدئید در این تخته‌ها ۱۰-۶/۵ میلی‌گرم فرمالدئید به ازای ۱۰۰ گرم تخته است.

تخته‌های با استاندارد E2:  دارای چسب‌هایی با انتشار فرمالدئید متوسط هستند. انتشار فرمالدئید در این تخته‌ها ۳۰-۱۰ میلی‌گرم فرمالدئید به ازای ۱۰۰ گرم تخته است.

تخته‌های با استاندارد E3 : دارای چسب‌هایی با انتشار فرمالدئید زیاد هستند. انتشار فرمالدئید در این تخته‌ها ۶۰-۳۰ میلی‌گرم فرمالدئید به ازای ۱۰۰ گرم تخته است.

ویژگی‌های چسب اوره فرمالدئید

چسب اوره فرمالدئید به دلیل سخت و شکننده بودن معمولا به صورت یک لایه نازک و یا با استفاده از مواد پرکننده مصرف می‌شود. به عنوان ماده غلیظ کننده می‌توان از مواد گیاهی مثل سلولز گندم، فرآورده‌های نشاسته‌ای یا آلبومین خون استفاده کرد. همچنین به عنوان مواد پرکننده می‌توان از مواد معدنی مثل گچ پخته، کائولین و کوارتز استفاده کرد. این مواد باید فاقد قابلیت واکنش شیمیایی (اسیدی یا قلیایی) باشند. یکی دیگر از ویژگی‌های مهم چسب‌های اوره فرمالدئید مقاومت آنها در برابر نور است. لازم به ذکر است که چسب‌های سخت شده اوره فرمالدئید در برابر اثر مستقیم مواد شیمیایی و دمای معمولی مقاوم هستند؛ اما فرآورده‌های ساخته با این چسب‌ها در برابر عوامل جوی پایدار نیستند.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های چسب اوره ارزانی آن است. در مقابل، یکی از اشکالات عمده چسب اوره فرمالدئید انتشار فرمالدئید آن است. انتشار فرمالدئید با نسبت مولی اوره و فرمالدئید ارتباط مستقیم دارد. نسبت مولی اوره و فرمالدئید مستقیما بر روی سرعت عمل و کیفیت کار تأثیر می‌گذارد. در کشورهای صنعتی این نسبت کنترل می‌شود. فرمالدئید، گازی به شدت فرار است. به همین دلیل، انتشار آن حتی پس از مراحل تولید و هنگام مصرف فرآورده نیز ادامه دارد. بیشترین انتشار فرمالدئید در زمان باز شدن دهانه پرس در پروسه ساخت صفحات فشرده است.

کاربردهای چسب اوره فرمالدئید

چسب‌های اوره فرمالدئید در صنعت چوب کاربرد وسیعی داشته و برای ساخت تخته سه یا چندلایه، تخته خرده چوب (نئوپان) و تخته فیبر استفاده می‌شوند. این چسب‌ها قوی و بدون رنگ بوده و قیمتی مناسب دارند. چسب‌های اوره فرمالدئید با چسب‌های دیگر مثل کازئین، آلبومین خون، ملامین فرمالدئید، فنیل متان دی ایزوسیانات (pMDI) و پلی وینیل استات (PVAc) با هدف کم کردن هزینه، اصلاح خواص مکانیکی و اصلاح و بهبود مقاومت به آب قابلیت مخلوط شدن را دارند.

موارد ایمنی

هنگام کاربرد این چسب‌ها از دستکش و ماسک استفاده کنید؛ زیرا فرمالدئید در کوتاه‌مدت سبب عوارضی چون سوزش چشم و ایجاد حساسیت می‌شود. با این حال، تهویه مرتب و مناسب محیط اثرات سوء انتشار فرمالدئید را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. فرمالدئید گازی بی‌رنگ، با بویی تند و نافذ، بسیار اشتعال‌زا، بسیار واکنش‌پذیر و دارای حلالیت زیاد در آب است. در بین کشورهای جهان چین بیشترین میزان تولید فرمالدئید را دارد. فرمالدئید ماده‌ای سرطان‌زا بوده و برای افراد مسن و کودکان بسیار مضر است. توصیه می‌شود در سرویس اتاق نوزادان به هیچ وجه از وسایل دارای فرمالدئید از جمله ام دی اف استفاده نکنید

سوالات متداول

آیا چسب اوره فرمالدئید برای مصارف بیرونی مناسب است؟

خیر، این چسب برای مصارف بیرونی و فضای باز مناسب نیست؛ زیرا مقاومتی در برابر آب و رطوبت ندارد.

چه جایگزین‌هایی برای چسب اوره فرمالدئید وجود دارد؟

چسب ملامین فرمالدئید به دلیل مقاومت مناسب در برابر رطوبت، جایگزین مناسبی برای اوره فرمالدئید است. چسب فنول فرمالدئید نیز یکی دیگر از گزینه‌های رایج در ساخت فرآورده‌های چوبی است.