La colle à bois est un adhésif utilisé pour lier étroitement des morceaux de bois ensemble. De nombreuses substances ont été utilisées comme colles. Colles naturelles
Colles de collagène
La colle animale (Les types spécifiques incluent la colle de peau, la colle d'os, la colle de poisson, la colle de peau de lapin) a été le principal adhésif de choix pour de nombreux types de travail du bois, y compris les meubles et la lutherie, pendant de nombreux siècles. Elle est fabriquée à partir de collagène (une protéine) obtenu à partir de peaux ou d'os. Il est chimiquement similaire à la gélatine comestible et n'est pas toxique en cas d'ingestion. La colle à peau est encore utilisée aujourd'hui dans des applications spécialisées : instruments de musique (lutherie), pour les et pour les réparations/conservation de qualité des boiseries anciennes. La colle à peau est mesurée sur la base de sa force en gelée, une mesure du nombre de grammes de force nécessaire pour enfoncer un cylindre d' 1⁄2 pouce (13 mm) , de 4 mm (0.16 in) dans une solution protéique à 12,5 % de colle à 10 °C . La colle est fabriquée en qualités standard de 32 à 512 grammes (1.1–18.1 oz) . 192 grammes (6.8 oz) la force est la plus couramment utilisée pour le travail du bois ; 251 grammes (8.9 oz) est la valeur la plus élevée normalement utilisée pour la construction d'instruments ; 135 grammes (4.8 oz) est la valeur la plus faible utilisée pour la menuiserie générale. Une colle au-dessus de 250-gram (8.8 oz) nécessite une dilution excessive et laisse donc trop peu de colle dans les joints pour une adhérence efficace, elle n'est donc pas couramment utilisée. Des versions liquides de colle de peau sont désormais disponibles ; généralement, elles contiennent de l'urée pour maintenir la colle liquide à température ambiante et pour prolonger le temps de séchage. Des exemples de colle à peau liquide sont ou . La colle de peau ne glisse pas. Les joints de colle de peau sont faciles à réparer, simplement en chauffant et en ajoutant plus de colle de peau.
Colle de kératine Conventionnellement, les colles de kératine, bien que fabriquées à partir de parties animales comme les cornes et les sabots (colle de sabot), ne sont pas considérées comme des "colles animales" car ce ne sont pas des colles de collagène.
Colle d'albumine sanguine
Colle de caséine
La colle de caséine est fabriquée à partir de protéines de lait. Elle était utilisée pour fabriquer des joints solides et robustes au début de l'aviation, et était omniprésente sous la forme de « colle blanche », comme l', célèbre aux États-Unis ; mais elle est tombée en disgrâce en raison de sa sensibilité aux attaques bactériennes et à l'humidité et a été remplacée dans l'aviation en bois par des colles synthétiques.
Colles végétales La colle d'amidon est une colle à base de farine, blé ou riz gluant (colle de riz), et d'eau, à laquelle on ajoute généralement de l'huile d'amande amère ou des conservateurs afin de la conserver des moisissures. L'amidon est un glucide (sucre).
La caséine de soja peut donner des colles au même titre que la caséine animale. Elle est utilisée dans les contreplaqués.
Colles de synthèse L'utilisation des colles de synthèse commence dans les années 1930 et surtout pendant la seconde Guerre Mondiale. Résistantes à l'humidité et à la pourriture, elles se prêteront à la conception de contreplaqués et dans l'aéronautique de contreplaqués moulés qui seront étanches et résistants aux attaques bactériennes. Elles feront rattraper au bois son retard sur le métal. Le contreplaqué mêlé à des adhésifs de résine améliorés va offrir aux concepteurs et aux constructeurs d'avions un matériau qui ne se fend pas, a une bonne stabilité dimensionnelle, une résistance répartie, et une facilité de mise en œuvre pour être plié, cintré et formé. Certaines structures de contreplaqué pour aviation (comme dans le procédé Durmold) seront probablement composées d'environ 80 % de bois et de 20 % de résine adhésive; de manière abusive, on leur donnera les noms de « » et de « »; à l'exception des variations de forme, le produit était essentiellement le même que le contreplaqué pressé à plat. Les premiers adhésifs employés dans l'aviation étaient les colles dérivées de protéines naturelles (colle animale et colle d'albumine sanguine principalement, par la suite colle de caséine). Plus tard sont arrivées les colles phénoliques, et dans les années 1930, les colles urée-formaldéhyde et les colles résol (résines phénoliques à durcissement alcalin). La colle de caséine, sera fréquemment utilisée ; durcie elle était un peu résistante à l'eau mais se dégradait dans des conditions humides à long terme ; elle était également sensible au mouillage et au séchage répétés et sujette aux attaques fongiques lorsqu'elle était maintenue humide ; des conservateurs furent ajoutés pour empêcher les attaques fongiques, mais l'impermanence inhérente de la colle est restée un facteur déterminant tout au long de son utilisation dans les avions. Au fur et à mesure que la chimie des polymères progressait dans les années 1930 et 1940, des adhésifs synthétiques plus solides et plus durables arrivèrent sur le marché qui commencèrent à supplanter les colles naturelles. Pour les usages domestiques, aux États-Unis, on estimait en 1947 que les deux tiers ou plus de la production de contreplaqué de sapin de Douglas étaient collée avec de la colle de soja, et donc destinés à un usage intérieur, tandis qu'un tiers était collé avec des résines phénoliques et destiné à un usage extérieur. En 1975 tous les contreplaqués étaient collés avec des adhésifs à base de résine synthétique. Les résines phénol-formaldéhyde et, dans une moindre mesure, les résines mélamine-formaldéhyde sont utilisées pour produire tous les contreplaqués de qualité extérieure. Les résines urée-formaldéhyde sont utilisées pour fabriquer pratiquement tous les panneaux intérieurs en bois dur, tandis que les résines phénoliques produisent la totalité sauf une petite partie des panneaux intérieurs en bois tendre à des fins structurelles .
Les questions de santé liées aux résines formaldéhyde se font plus tard.
Phénol formaldéhyde La résine phénol formaldéhyde est couramment utilisée pour fabriquer du contreplaqué. Il est durci à température et pression élevées.
Des contreplaqués ont été liés à la bakélite dans les années 1930. C'était une des premières colles de synthèses qui a remplacé la colle de caséine dans ses applications aéronautiques. Le Tego film, une mince feuille de papier imprégnée de résine phénolique, était dans les années 1930-40 utilisée dans la fabrication de contreplaqué étanche.
Urée-formaldéhyde Les adhésifs à base de résine d'urée-formaldéhyde présentent un faible coût effectif, des températures de durcissement basses, une résistance aux micro-organismes et à l'abrasion, et une couleur claire. Il ne flue pas et peut être réparé avec de l'époxy. Il peut se détériorer rapidement dans des environnements chauds et humides, libérant du formaldéhyde (un cancérigène). Fourni sous forme de fine poudre blanche qui est mélangée avec la moitié de son poids d'eau froide pour l'utilisation. L'adhésif mélangé reste utilisable environ trois heures selon la température. À condition qu'elle soit conservée au sec, la poudre non utilisée a une durée de conservation pouvant aller jusqu'à un an. L'adhésif a la capacité de combler les espaces entre les composants mal ajustés. Une marque populaire est . Dans l'aviation en bois, les colles Kaurit, en Allemagne, Beetle Cement (basée sur Kaurit) et Aerolite en Angleterre étaient connues pendant la seconde Guerre Mondiale et après. Aerolite est le seul adhésif de réparation spécifié par la Royal Air Force pour les avions en bois, et est largement utilisé à la fois pour la rénovation des premiers avions, et la construction de répliques; ceci est dû en partie à sa capacité à réparer avec succès des structures qui étaient auparavant collées avec des colles de caséine, qui laissent un substrat fort alcalin.
Plastique à base de résines aminiques.
Le terme aminoplaste désigne aussi toute la famille des résines thermodurcissables obtenues par polycondensation d'une amine (urée ou mélamine) et de formaldéhyde. On distingue 3 principales catégories : les mélamines formaldéhydes (MF ou AM), les mélamines-phénols formaldéhydes (apparentées aux phénoplastes), les urées formaldéhydes (UF). Ces résines ont pour principales caractéristiques, une grande dureté de surface, une bonne tenue à la chaleur (jusqu'à 160 °C pour certaines variétés), de grandes possibilités de coloration et de bonnes propriétés électriques. Les aminoplastes sont utilisés avec des charges pulvérulentes (cellulose, amiante ou verre), presque jamais renforcés de fibres longues.
Résorcine formaldéhyde La colle résine résorcine formaldéhyde est très solide et durable (résiste à l'immersion dans l'eau bouillante, les acides doux, l'eau salée, les solvants, les moisissures, les champignons, les ultraviolets, etc. ). Historiquement, c'était la colle dominante dans la fabrication de contreplaqué de qualité extérieure et la production d'avions en bois. Elle doit être mélangée avant utilisation (résine liquide et catalyseur en poudre), est toxiqueDAP® Weldwood Waterproof Resorcinol Glue (Technical Bulletin), retrieved 2017-11-17, et a une couleur durcie violet foncé, qui peut ne pas être acceptable dans certaines utilisations. Pendant de nombreuses années, la Federal Aviation Administration américaine (FAA) a déclaré que la résorcine était le seul adhésif connu recommandé pour les avions certifiés:
Cependant, en fait, la grande majorité des avions en bois construits au cours des dernières décennies (principalement des avions de construction amateur) utilisent à la place d'autres types d'adhésifs. (principalement des systèmes de résine époxy), qui offrent une plus grande résistance et, plus important encore, beaucoup moins de criticité dans une technique d'application parfaite. La plupart des adhésifs plus récents sont beaucoup plus tolérants aux erreurs de construction typiques (telles que de petits espaces ou des désalignements entre les pièces) que la résorcine, qui n'offre pratiquement aucune tolérance pour de telles situations de construction quotidiennes. Cela peut poser des difficultés majeures, notamment dans les assemblages complexes. La résorcine est cependant toujours utilisé par certains constructeurs / restaurateurs et est couramment utilisé dans les avions d'époque.
Polyuréthane La colle polyuréthane (les noms commerciaux incluent Gorilla Glue et Excel ) devient de plus en plus populaire aux États-Unis après avoir été utilisée pendant des années dans d'autres pays. Il adhère aux fibres textiles, aux métaux, aux plastiques, au verre, au sable, à la céramique et au caoutchouc, en plus du bois. Les adhésifs polyuréthanes pour bois sont normalement des pré-polymères terminés par des groupes isocyanates. Lorsqu'ils sont exposés à l'humidité, les isocyanates réagissent avec l'eau et durcissent ainsi les adhésifs. Par conséquent, les adhésifs polyuréthanes à un composant sont également appelés polyuréthanes durcissant à l'humidité. De plus, les interactions entre les polyuréthanes et les polymères du bois peuvent influencer de manière significative les performances de liaison. Les colles polyuréthanes se dilatent lorsqu'elles durcissent, améliorant l'adhérence là où l'ajustement n'est pas serré. Contrairement aux colles PVA, elles peuvent être utilisées pour coller les bois aboutés. Cependant, dans les tests de saturation en eau, les liaisons polyuréthane étaient beaucoup moins durables que les liaisons résorcine à la fois sur le douglas et le bouleau jaune.
Époxy