Hai tấm cốt dày 17 mm nằm cạnh nhau trong kho, cùng làm từ gỗ rừng trồng, cùng chạy qua một dây chuyền. Tấm này báo giá thấp hơn, tấm kia thêm hai chữ HMR. Phần gỗ gần như giống nhau. Chỗ khác là mấy phần trăm khối lượng còn lại, tức phần keo, mà mắt thường không nhìn ra.
Bài này là phần 3 của chuyên đề từ rừng trồng đến tấm ván, đứng sau gỗ rừng trồng làm nguyên liệu và quy trình sản xuất MDF, trước khi sang ván dăm và plywood và việc tái chế phế liệu gỗ.
Keo chiếm bao nhiêu trong tấm ván
Vụn gỗ tự nó không dính vào nhau. Nhà máy trộn hoặc phun keo vào dăm, sợi hay tấm gỗ lạng, rồi đưa vào máy ép nóng, ở đó keo đóng rắn thành một mạng nhựa giữ mọi thứ lại. Trong quy trình 21 công đoạn của KES, keo được phun vào sợi ngay trong ống thổi, trước khi sấy.
Một tấm MDF điển hình gồm 82 % sợi gỗ, 10 % keo, 7 % nước và dưới 1 % sáp parafin, tính theo khối lượng. Ván dăm dùng ít keo hơn, tính trên khối lượng gỗ khô: lớp mặt chừng 8–15 %, lõi chừng 4–8 %, và với keo UF cả tấm thường rơi vào 6–9 %.
- Keo trong MDF điển hình
- 10%
- Tính theo khối lượng tấm ván, mẫu ở Anh và Ireland (EPF).
- Keo UF trong ván dăm
- 6–9%
- Trên khối lượng gỗ khô, mức thường gặp; rộng nhất 4–10 % (Wood Handbook).
- Melamine tối đa trong keo MUF
- 40%
- Nhiều melamine thì ván chịu ẩm hơn nhưng keo đắt hơn (Molecules, 2025).
Với chừng ấy keo, loại keo vẫn là chỗ khác nhau giữa các tấm ván. Các loại dưới đây xếp theo mức hay gặp trong đồ nội thất.
Keo UF: rẻ, sáng màu, sợ ẩm
UF là urea-formaldehyde, keo làm từ urea và formaldehyde. Theo Wood Handbook, UF chủ yếu dùng cho ván dăm và MDF đặt trong nhà, vì hơi ẩm làm đứt các phản ứng tạo liên kết của keo. Bù lại UF đóng rắn ở nhiệt độ thấp hơn PF, dễ dùng, là keo nhiệt rắn rẻ nhất, và màu sáng, điều cần cho ván trang trí.
Gần hết keo UF được làm ra là để dùng cho ván: ngành ván chiếm 95 % lượng UF tiêu thụ. Ván dăm châu Âu dùng UF 90–92 %, MUF 6–7 %, MDI 1–2 %. Khi ép MDF bằng UF, nhiệt độ ở quanh 140–165 °C. Nhiệt quá cao cũng phá chính lớp keo đã đóng rắn, nên ván UF được làm nguội ngay khi ra khỏi máy ép.
Mặt yếu của UF cũng đến từ cấu trúc keo. Các cầu nối amino-methylene trong UF kém bền, nên ván bị ẩm lâu thì liên kết đứt dần, ván phồng và mất lực bám. Đứt liên kết cũng làm thoát thêm formaldehyde, theo báo cáo của Cơ quan Môi trường Đan Mạch (2023).
Vì sao giảm formaldehyde thì ván yếu đi
Keo UF được nấu từ urea và formaldehyde theo một tỷ lệ mol gọi là F/U. Formaldehyde thừa so với urea thì còn lại dạng tự do trong ván và thoát ra không khí dần dần. Nấu ít formaldehyde đi thì ván thải ít hơn, nhưng keo bám kém hơn: Dorieh và cộng sự ghi rằng keo có F/U thấp bám dính tương đối kém khi làm ván.
Nuryawan và cộng sự (2017) ghi rằng chỉ tỷ lệ F/U khoảng 0,90–1,0 là dùng được trong công nghiệp. Ván dăm thử nghiệm của họ, nấu với F/U 0,95 đến 1,15, thải rất thấp (cấp F**** theo bình hút ẩm JIS) nhưng độ bền liên kết nội, MOR và MOE chưa đạt, ván trương nở và hút nước nhiều hơn.
Vì vậy mỗi mức E1, E0 hay CARB P2 là một điểm cân bằng giữa lượng thải và độ bền, do nhà máy chọn qua công thức keo. Các mức phát thải và cách đo được giải thích trong bài tiêu chuẩn E1, E0, CARB P2.
Keo MUF: UF có thêm melamine
MUF là melamine-urea-formaldehyde: keo UF trộn thêm melamine. Wood Handbook ghi nhóm keo này dùng khi cần màu sáng và chịu nước tốt hơn UF. Tổng quan trên tạp chí Molecules (2025) cho biết melamine có thể tới 40 % trong keo, và loại ván làm bằng MUF hợp với chỗ ẩm trong nhà hoặc ngoài trời có mái che. Đổi lại, melamine đắt hơn urea.
EPF mô tả MDF chịu ẩm là loại dùng keo UF cải tiến hoặc một keo chịu ẩm khác, gồm cả MUF, phenol và MDI. Trong bài MDF chống ẩm và MDF thường, phần màu lõi xanh được giải thích riêng: màu lõi không cho biết keo.
Keo PF: chịu nước nhưng sẫm màu
PF là phenol-formaldehyde, còn gọi là keo phenolic. Wood Handbook ghi PF dùng cho ván dán xây dựng và OSB, những loại ván có thể dầm mưa nắng trong lúc thi công, hoặc dính nước vì rò ống, giẫm chân ướt. Cứng và bền ở nhiệt độ cao, PF được gọi là keo chịu nước sôi, tức liên kết giữ được kích thước và độ bền khi ván bị ướt.
Đổi lại PF đóng rắn chậm hơn các keo khác, nên máy ép phải nóng hơn và ép lâu hơn. Gonçalves và cộng sự nêu mức 190 °C cho MDF ép bằng PF, so với 140–165 °C của UF. Màu keo sẫm hơn các keo khác, nên Wood Handbook nhận xét màu sẫm của PF có thể khiến keo này không hợp với ván ốp tường và đồ nội thất.
Ván dán thì keo được phết lên từng lớp gỗ lạng, như trong ảnh. Ván dùng trong nhà và ván chịu thời tiết có thể dùng keo khác nhau, nên với chỗ ẩm, loại keo là điều phải hỏi.
Keo MDI: không formaldehyde nhưng đắt và khó dùng
MDI ở đây là pMDI, polymeric methylene diphenyl diisocyanate. Khác với ba loại trên, keo này không có formaldehyde trong thành phần. Nó phản ứng với hơi ẩm có sẵn trong gỗ để tạo thành mạng polyurea. Vì vậy sợi cần có độ ẩm vừa đủ: trong một thí nghiệm làm MDF, nhóm tác giả tăng độ ẩm sợi từ 8 % lên 11 % để keo hình thành đúng.
So với PF, MDI đắt hơn, đóng rắn nhanh hơn và chịu được gỗ nguyên liệu ẩm hơn. Nhược điểm nằm ở nhà máy: keo bám rất chắc vào tấm ép bằng thép nên phải dùng chất tách khuôn, và keo chưa đóng rắn có thể gây mẫn cảm cho người tiếp xúc, nên nhà máy cần đồ bảo hộ. Wood Handbook ghi MDI đã đóng rắn không có mối lo sức khỏe nào được công nhận. Ở EU, từ 24/8/2023, người dùng diisocyanate trong công nghiệp phải được đào tạo khi nồng độ trên 0,1 % (ISOPA).
Ở OSB, MDI hay nằm ở lớp lõi, còn lớp mặt dùng PF.
NAF và ULEF: tên theo luật, không phải một loại keo
Hai chữ này đến từ quy định TSCA Title VI của Mỹ (40 CFR 770), cùng bộ quy định đặt giới hạn CARB P2. NAF là nhựa "được pha chế không thêm formaldehyde vào cấu trúc liên kết của keo", trong ván đạt mức phát thải riêng của nhóm này. ULEF là nhựa trong ván đạt một mức thải siêu thấp khác. Cả hai được định nghĩa bằng mức thải đo được chứ không bằng hóa chất.
Với NAF, không kết quả thử nào được vượt 0,05 ppm với plywood gỗ cứng và 0,06 ppm với ván dăm, MDF và MDF mỏng, đồng thời 90 % số liệu kiểm soát chất lượng trong ba tháng phải không quá 0,04 ppm. Giới hạn thường của CARB P2 cho MDF là 0,11 ppm, gần gấp đôi. Nhà sản xuất đạt mức NAF có thể xin miễn thử nghiệm và chứng nhận thông thường trong hai năm.
Hai nhóm keo hay gắn với NAF là MDI và keo protein đậu nành. Huntsman giới thiệu keo MDI I-BOND cho ván làm đồ nội thất, còn Columbia Forest Products dùng keo đậu nành PureBond cho ván dán gỗ cứng.
NAF chỉ có trong luật Mỹ. Chữ E0 hay E1 trên báo giá thuộc hệ khác, đo bằng phép thử khác.
Chọn loại keo theo chỗ dùng
Đặt bốn loại cạnh nhau, thứ tự chịu ẩm đi từ UF qua MUF đến PF và MDI. Chịu ẩm hơn chưa chắc là hợp hơn: PF sẫm màu nên ít hợp tủ, MDI đắt nên thừa cho tủ áo khô ráo, còn UF ở chỗ khô vẫn dùng bình thường.
Tủ áo, kệ tivi, bàn làm việc ở phòng khô là chỗ ván UF dùng được. Tủ bếp dưới chậu rửa và tủ trong phòng tắm cần ván chịu ẩm, còn chỗ nước ngâm hoặc ngoài trời không phải việc của MDF, kể cả HMR.
Lượng keo và nhiệt ép tham khảoMở xem
| Hạng mục | Giá trị | Nguồn |
|---|---|---|
| Keo UF trong ván dăm, cả tấm | 6–9 % khối lượng gỗ khô (rộng nhất 4–10 %) | Wood Handbook |
| Nhiệt ép MDF bằng UF | khoảng 140–165 °C | Gonçalves và cộng sự (2021) |
| Nhiệt ép MDF bằng PF | khoảng 190 °C | Gonçalves và cộng sự (2021) |
Đây là mức nêu trong các nghiên cứu được trích. Nhiệt ép thực tế khác nhau theo máy và công thức keo, nên không phải thông số của một nhà máy cụ thể.
Ván KES ghi gì về keo
KES mô tả HDF HMR là ván sợi có keo chống ẩm trong lõi, và plywood là ván nhiều lớp gỗ veneer ép vuông góc thớ bằng keo chịu nước. Tên hóa học của keo không có trong các mô tả đó. Điều KES ghi rõ là mức phát thải của nhiều mã cốt ván (E2, CARB P2/EPA), để đối chiếu với bài formaldehyde.
Cốt ván KES gồm MDF với 8 mã, HDF với 2 mã và plywood với 1 mã. Cách chọn cốt cho từng bộ phận tủ có trong bài chọn cốt ván MDF, HDF, ván dăm hay plywood.
Câu hỏi thường gặp
Keo UF có độc không?
Keo UF đã đóng rắn thải formaldehyde dần dần, và formaldehyde gây kích ứng mắt, mũi, họng. Liên minh châu Âu xếp nó vào nhóm chất gây ung thư loại 1B. Rủi ro tùy lượng ván thải ra, nên con số cần xem là mức phát thải của tấm ván. Bài tiêu chuẩn E1, E0, CARB P2 có các mức giới hạn và giấy tờ cần hỏi.
Ván làm bằng keo MDI có an toàn không?
MDI chưa đóng rắn gây mẫn cảm cho người xử lý, nên nhà máy phải có biện pháp bảo hộ. Ván đã ép xong thì Wood Handbook ghi MDI đã đóng rắn không có mối lo sức khỏe nào được công nhận, và keo cũng không giải phóng formaldehyde khi đóng rắn.
Nguồn tham khảo
- USDA Forest Products Laboratory, Wood Handbook, chương 11 Wood-based composite materials (2010)
- Gonçalves và cộng sự, Non-formaldehyde, bio-based adhesives for use in wood-based panel manufacturing industry, Polymers 13(23): 4086 (2021)
- Tổng quan về ván gỗ và hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC), Molecules 30(15) (2025)
- Dorieh và cộng sự, Effect of the initial F/U molar ratio in urea-formaldehyde resins synthesis, Int. J. Adhesion and Adhesives 95: 102440 (2019)
- Nuryawan và cộng sự, Urea-formaldehyde resins: production, application, and testing, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 223: 012053 (2017)
- Self-bonded medium density fiberboards (nhắc đến pMDI tạo polyurea với hơi ẩm trong gỗ), Materials 16(12) (2023)
- Hiệp hội Ván châu Âu (EPF), Medium density fibreboard
- Cơ quan Môi trường Đan Mạch, Phát thải formaldehyde từ đồ nội thất (2023)
- Ủy ban châu Âu, Quy định (EU) 2023/1464 sửa Phụ lục XVII REACH về formaldehyde
- US EPA, 40 CFR 770.3 định nghĩa NAF và ULEF
- US EPA, 40 CFR 770.17 nhựa không thêm formaldehyde (NAF)
- US EPA, 40 CFR 770.10 giới hạn phát thải formaldehyde
- ISOPA, Hạn chế REACH đối với diisocyanate
- Huntsman, Keo I-BOND MDI cho đồ nội thất
- Columbia Forest Products, Câu hỏi thường gặp về PureBond
- KES Group, quy trình sản xuất và danh mục cốt ván (HDF HMR, Plywood)