Os dois termos, cola e adesivo, são sinônimos. "Cola é mais usado em fabricação; e adesivo é mais técnico e utilizado nas literaturas quando se refere à união entre dois componentes", esclarece Eduardo R. Valenzuela, supervisor de Suporte Técnico Brasil e Região Andina da Mas-Tinbras. A linha de produtos para filtros da empresa, que atende os maiores fabricantes mundiais de filtros, é composta por plastisóis e poliuretanos. De acordo com ele, existem dois tipos de plastisóis e poliuretanos: um deles funciona como adesivo, promovendo a colagem entre o meio filtrante e o substrato (metal, plástico etc.), e o outro forma um volume que atua como vedação entre o elemento filtrante e a carcaça onde ele é montado.

Os adesivos unem duas ou mais partes. "E no caso dos elementos filtrantes, a sua função de vedação garante a não contaminação do lado ‘limpo’ do elemento pelo lado ‘sujo’. Por isso, são de extrema importância na fabricação de filtros ou elementos filtrantes, pois atestam a qualidade e o funcionamento do produto", explica Fábio Coutinho de Sousa, supervisor de engenharia do produto da Tecfil. Ele diz que, no processo de filtração, os adesivos garantem que o fluido a ser filtrado passe apenas através do meio filtrante, vedando os pontos de "vazamento" dele, por exemplo: colagem do meio filtrante em tampas e fundos e fechamentos dos meios filtrantes.

A escolha errada dos adesivos causa a passagem de impurezas para o sistema e o fluido a ser filtrado, ou seja, o filtro ou elemento filtrante perde sua função principal. Por isso, de acordo com Sousa, antes de definir pelo adesivo correto a ser aplicado, é preciso verificar as características do produto e o processo de fabricação. Exemplo:

Características do produto: fluido a ser filtrado; material do componente que recebe o adesivo; condições de trabalho, como temperatura; fatores externos que podem reagir com os adesivos etc.

Características do processo de fabricação: tempo de cura e aplicação; temperatura de cura e aplicação; forma de aplicação etc; 

Para garantir o uso correto dos adesivos, são realizados testes de desempenho no produto e verificação no processo produtivo.

- Filtros blindados, conhecidos como "spin on", utilizam plastisol na colagem do meio filtrante em suas tampas metálicas;

- Elementos planos de ar do motor usam hot-melt entre as dobras para vedar o meio filtrante; 

- Elementos de cabine também utilizam hot-melt para colar o meio filtrante à sua borda;

- Alguns elementos usam adesivos de cianocrilato para fixar a junta de vedação.

Os plastisóis são como dispersões de resinas de PVC (Policloreto de Vinila) em ésteres plastificantes – compostos orgânicos derivados da reação de ácido com álcool (esterificação) – mais o agregado de diversos aditivos que conferem propriedades específicas para seu uso: duras, moles, espumadas, tixotrópicas, adesivas etc. É um líquido estável que se solidifica pela ação do calor a temperaturas de 180°C a 220°C de 3 min a 30 min. Podem ser aplicados manualmente ou com dispositivos dosadores dentro de um molde ou tampa, metálica ou plástica. Eles são submetidos a um processo de cura por ação do calor. "O ciclo de cura dependerá do tamanho da peça e do sistema de aplicação de calor, como estufa de ar circulante, infravermelho, placa quente, entre outros. Não necessitam de condições específicas de armazenamento desde que a temperatura não ultrapasse os 35°C", explica Valenzuela. Dois grandes grupos de plastisóis usados na indústria de filtros:

Plastisóis aderentes – Compactos, após a cura por calor, se transformam num sólido rígido com propriedades que aderem bem aos substratos usados, como metais com e sem revestimento superficial, plásticos etc., e colagem dos meios filtrantes de papel, feltro, tecido, não tecido, entre outros. Este tipo é usado na fabricação de qualquer tipo de filtro – ar, óleo, combustível e outros – que requeira um alto grau de adesão entre o meio filtrante e o substrato. Principais características: ter boa aderência entre os substratos e o meio filtrante; ter estabilidade dimensional após a cura; manter alta resistência ao desplacamento durante toda a vida útil do filtro; ser resistente a álcool e hidrocarburos e seus derivados nas condições de trabalho do filtro; garantir a estanqueidade entre o substrato e o meio filtrante. 

Plastisóis flexíveis não aderentes – Este tipo se divide em dois subgrupos: Os não expansivos, que têm falta de aderência ao substrato onde são moldados, sua dureza varia de 40 a 60 Shore A e são usados na fabricação de filtros de ar para serviço leve. E os expansivos, cuja aplicação é similar aos não expansivos, a diferença está em que se produz um espumado dentro da estrutura do plastisol para diminuir a densidade (maior rendimento) e dureza (melhor vedação entre filtro e carcaça). Pode-se obter valores de dureza que variam de 20 a 40 Shore A. O espumado é gerado de duas formas:

1 – Por ação de uma substância química incorporada no plastisol, quando este atinge a temperatura de cura gera um gás que produz a espumação do plastisol.

2 – Por ação mecânica usando uma batedeira de paleta que provoca a espumação do plastisol antes de ser dosado na forma.

Segundo Valenzuela, o segundo método permite um melhor acabamento superficial, igual densidade e gera menos sucata, mas necessita de um pré-processo mecânico.

O poliuretano (PU) é a resultante da combinação de polióis e isocianatos mais a adição de aditivos que permitem obter uma diversidade de características finais. Este processo é feito sem aporte externo de calor. "Para transformar os componentes líquidos no sólido poliuretano, é necessário misturá-los manualmente ou por meio de uma máquina injetora de PU e dosá-los num molde com formato do produto final que se deseja. Depois de alguns minutos, será obtido um sólido com as características próprias da formulação usada", ressalta Valenzuela. Segundo ele, as propriedades finais do PU são determinadas pela ação dos diferentes aditivos que se incorporam aos polióis durante seu processo de fabricação. 

Três grupos de PU utilizados na fabricação de filtros:

Aderentes – Compactos que, após a reação química, se transformam num sólido rígido altamente adesivo e adquirem cerca de 95 pontos de dureza na escala Shore A. Suas principais características são: excelente aderência entre o substrato – metais com e sem revestimento superficial, plásticos etc. – e o meio filtrante; ter estabilidade dimensional após a reação química; ter resistência aos requerimentos físico-químicos a que será submetido o filtro; manter alta resistência ao desplacamento durante toda a vida útil do elemento; ter boa resistência aos óleos lubrificantes e combustíveis; garantir a estanqueidade entre o substrato e o meio filtrante.

Normalmente, os PUs aderentes não têm boa resistência a álcool, por isso, não são usados na fabricação de filtros de combustível. Percebendo a necessidade do mercado, a Mas-Tin desenvolveu um PU aderente para filtros de motores ciclo diesel que usam como combustível o biodiesel. Este novo PU aderente suporta o álcool contido no biodiesel e derivados de hidrocarburos, sendo a mistura típica de biodiesel composta por 10% de etanol, 10% de tolueno e 80% de biodiesel.

Flexíveis – Divide-se em dois subgrupos:

Não expansivos – Aqueles que não apresentam variação no seu volume depois de terminada a injeção. São usados em filtro onde a vedação entre o bocal da carcaça e o elemento filtrante é feita fixando o pescoço de PU com uma abraçadeira ou elemento similar. A dureza deste tipo de PU pode variar entre 40 e 70 Shore A.

Expansivos: Radial Seal - Neste tipo de construção, a vedação do elemento filtrante na carcaça se produz devido à interferência do diâmetro interno da tampa do elemento contra o bocal da carcaça. É fundamental que o PU consiga vedar o bocal da carcaça e assegurar a correta estanqueidade do elemento filtrante. Sua dureza varia de 10 a 35 Shore A. 

A escolha do valor de dureza depende do critério de desenvolvimento utilizado. A aplicação pode ser também por métodos manuais, mas é recomendado usar máquinas injetoras com bombas de engrenagens e misturadores dinâmicos que asseguram ótima homogeneização da mescla. Planos - Desenvolvidos quando surgiram os sistemas de injeção de combustível para veículos movidos por motores ciclo Otto, devido ao tamanho do compartimento do motor, o filtro precisou ser deslocado da sua antiga posição acima do carburador para outra região, normalmente pequena,  onde pudesse ser alocado (filtro remoto). Para fabricá-lo, se fez necessário usar um produto que não necessitasse aporte de calor externo para gerar o perfil de vedação, o que impossibilitou o uso do plastisol, substituído, então, pelo poliuretano. Este PU tem características e quesitos similares ao PU usado em filtro de tipo Radial Seal.

Ecológico – Hoje com a tendência de usar filtros que permitam um descarte consciente que não agrida a natureza, a Mas-Tin criou um PU ecológico, que substitui as tampas metálicas dos elementos filtrantes. Este novo tipo trabalha igual a um PU flexível, com o mesmo tipo de injetora, já que ambos componentes (poliol e isocianato) são compatíveis. A vantagem de usar a tampa ecológica é que o PU pode ser incinerado sem gerar resíduos contaminantes. Sua dureza Shore A gira em torno de 80 a 90 pontos. 

Mas-Tinbras: www.mas-tin.com

Tecfil: www.tecfil.com.br