Colas E Adesivos Para Filtros: Conheça As Aplicações E Peculiaridades
Por Beatriz Farrugia
Edição Nº 61 - Março/Abril de 2013 - Ano 11
Atualmente, existe uma série de adesivos, selantes e colas para filtros no mercado, mas é necessário entender as aplicações de cada um para obter um melhor resultado
Muitas pessoas acham que os adesivos são todos iguais, ou se diferem apenas pela cor e tamanho. No entanto, existe uma série de variações e modelos de adesivos, cada um específico para cada aplicação. Entre as aplicações mais comuns, destaca-se o uso de adesivos na fabricação e montagem de filtros.
Um adesivo pode ser diferente de outro de acordo com a variação das propriedades físicas, como dureza, viscosidade, tempo de vida e porcentagem de sólidos.
Entende-se por dureza a medição da resistência de um material em uma superfície de penetração quando se é aplicada uma força. No caso dos polímeros, como os adesivos, a dureza é medida pela resistência à indentação. Geralmente, a dureza é medida em duas escalas: Escala A e Escala D.
A escala A mede polímeros macios, como a borracha, por exemplo, em uma escala de zero a 100. Já a escala D mede os polímeros mais duros, como plástico, também de zero a 100. Muitos adesivos de poliuretano se encontram no patamar de D-70 a D-85.
A viscosidade, por sua vez, mede a capacidade e a resistência de um fluido. A água, por exemplo, possui baixa viscosidade, enquanto o mel é um material de alta viscosidade. Medida em centipoise (cPs), a viscosidade de um adesivo de emulsão de acetato de polivinilo (PVA), muito usado na fabricação de filtros, é de 3000 cPs.
Outra propriedade física de um adesivo é o tempo de vida, que indica quanto tempo os adesivos – geralmente os de duas partes – permanecerão utilizáveis, mesmo misturados. Os fatores que mais influenciam o tempo de vida são a temperatura e a quantidade dos dois componentes.
Os adesivos também podem ter uma elevada ou baixa porcentagem de sólidos. Essa porcentagem de sólidos inclui materiais como agente de ligação, agente de enchimento inorgânico e aditivos não voláteis.
A compreensão da composição e propriedades dos adesivos permite que os fabricantes de filtros possam ter um maior aproveitamento na linha de produção, e mais agilidade na hora de escolher o material a ser utilizado.
É importante também se adotar a convenção de que adesivo é uma substância colocada entre dois substratos para ligação, diferente dos selantes, os quais são aplicados para evitar a fuga ou vazamento de líquido ou gás.
Adesivos na fabricação de filtros
Os fabricantes de filtros costumam usar adesivos para várias funções, desde a montagem do filtro propriamente dito até para fazer a ligação dos meios filtrantes ou instalar a junta.
É possível, porém, que um filtro requeira tanto um adesivo quanto um selante. Isso ocorre em situações em que é preciso manter o filtro em conjunto com os outros componentes (colagem) e vedar a superfície contra líquidos (selante). Portanto, é necessário compreender as diferenças de cada tipo de adesivo e selante na fabricação de filtros.
No entanto, independente da finalidade do adesivo, todos os adesivos utilizados na fabricação de filtros precisam obedecer aos seguintes padrões:
Utilização final do filtro: Qualquer adesivo ou selante deve ser compatível com a utilização final do filtro.
Seguro de usar: O adesivo ou selante deve ser fácil e seguro de usar, com fixação apropriada. Eles também devem funcionar bem com o equipamento, sem causar problemas de manutenção.
Permanência no local: O adesivo e o selante devem permanecer no local destinado à sua aplicação, e não correrem o risco de migrarem para outra região do filtro.
"As colas aplicadas em filtro são diversas, desde cola de contato a até mesmo cianoacrilato. Cada cola tem uma função específica, por exemplo o cianoacrilato é utilizado para colar uma borrachinha na tampa do filtro", explicou Fagner Capiller, técnico de Pesquisa e Desenvolvimento, da ITW PPF.
Além das informações básicas sobre aplicações, composição química, viscosidade e utilidade, existem alguns questionamentos que os fabricantes de filtros podem fazer para auxiliar a escolha dos materiais mais adequados – já que, em alguns casos, é possível que um ou mais adesivo ou selante sirvam para a necessidade do fabricante.
1) Onde o filtro será usado?
2) Qual a quantidade de adesivo necessária?
3) Há alguma preocupação ambiental ou de segurança?
4) O adesivo já foi testado?
5) Quais os adesivos que mais se encaixam no perfil da minha necessidade?
Graças ao desenvolvimento tecnológico, hoje é possível encontrar no mercado os mais diversos tipos de adesivos e selantes. Veja, abaixo, os principais tipos de adesivos e selantes:
Adesivos termofixos/termoconsolidantes
Esse tipo de adesivo geralmente cura através da reação química de dois componentes ou de exposição ao calor. Quando curado, o adesivo se torna inerte. Esse tipo de adesivo costuma apresentar boa resistência química e é adequado para aplicações de resistência em condições variadas. Exemplo desse tipo de adesivo são as resinas epóxi e os poliuretanos.
As resinas epóxi de duas partes são muito usadas na fabricação de filtros para diversas aplicação. Elas são rígidas e, depois de curadas, apresentam boa aderência a metais. Apesar da alta resistência química e de enfrentar altas temperaturas, as resinas epóxi têm a característica negativa de serem caras.
Já os poliuretanos podem ser encontrados no mercado em diversas cores, ponto de cura, viscosidade e níveis de dureza. Os poliuretanos de duas partes são os mais indicados para o uso em filtros. Os poliuretanos mais rígidos e duros podem ser usados para fabricar a parte interna, estrutural do filtro, enquanto os mais macios servem para vedação. No entanto, como esse material não possui muita resistência a produtos químicos e solventes, seu uso é mais apropriado em filtros de ar, água e óleo.
Adesivos termoplásticos
Os adesivos termoplásticos, incluindo os plastisóis e os materiais derretidos quente, não sofrem muitas alterações durante o processo de cura como os adesivos termofixos/termoconsolidantes.
Outra diferença é que eles também não têm tanta resistência ao calor e às reações químicas como os termofixos. Mas o ponto forte dos termoplásticos é a capacidade de adequação, o que os torna acessíveis e convenientes de usar.
O plastisol é um material muito utilizado na fabricação de filtros. Ele é feito de uma suspensão de partículas de PVC em um plastificante, que flui como um líquido. "Estes ingredientes, juntamente com alguns outros aditivos podem ser modificados para criarem diferentes propriedades físicas e químicas, além de diferentes produtos para uma ampla variedade de aplicações", explicou Fagner Capiller, técnico de Pesquisa e Desenvolvimento, da ITW PPF.
De acordo com Capiller, o plastisol é muito versátil, mas em geral é possível classificá-lo em aderente, não aderente e massas. Os não aderentes são utilizados normalmente para revestimento, já que possuem um melhor acabamento. Os aderentes são utilizados em aplicações que exijam uma aderência, tal como em filtro. E as massas são aplicadas em automóveis, para proteção de bate pedra e etc.
"Em geral o plastisol utilizado para filtros é o aderente, já que precisa ter uma excelente adesão e resistência química. No entanto, em filtros de ar, temos o plastisol não aderente, que forma a base do filtro e o elemento filtrante fica fixado nele. Mas poucos fabricantes ainda utilizam o plastisol para este tipo de filtro, já que a maioria o substituiu pelo poliuretano expansivo, exclusivamente nesta aplicação", disse o especialista.
Com uma dureza entre 35 e 45 na escala Shore A, o plastisol permite uma vedação completa em uma caixa de filtro, por exemplo. Mas, por estar disponível em várias cores e níveis de dureza, é possível que os plastisóis sejam modificados para melhorar a adesão e resistir ao calor.
Segundo ele, o plastisol tem como função colar e vedar o elemento filtrante (papel sanfonado) com a chapa metálica. "Durante a filtragem, o plastisol deve resistir ao ataque químico do combustível. Isto é importante porque, se houver algum problema com o plastisol, ele começará a se desintegrar e enviar impurezas junto com o combustível, que não estará totalmente filtrado", destacou Capiller.
O especialista informou ainda a viscosidade ideal de um plastisol é aquela com que se consegue espalhar o plastisol na tampa em que se é aplicado. A viscosidade varia de acordo com o processo do fabricante, mas normamente trabalha-se entre 60 a 100 segundos.
"Muitos fabricantes utilizam também um plastisol tixotropico (W100/TSTE1 - Nome comercial do produto da ITW PPF). Este material tem como função principal a aplicação na parte de cima do filtro simultaneamente enquanto se aplica o plastisol de menor viscosidade na parte de baixo. Por ele ter uma alta tixotropia, evita o escorrimento e ganha produtividade por poder aplicar as duas partes ao mesmo tempo", explicou.
"O único problema é que por ser muito tixotropico ele tem uma alta viscosidade, qualquer movimento errado do operador ao colocar o elemento filtrante desnivela a superfície. Diga-se que o tixotropico acaba sendo um mal necessário para a indústria de filtros", acrescentou.
O plastisol cura a altas temperaturas, e por um tempo mínimo de 10 minutos. O aquecimento desta substância, no entanto, é considerado um risco para o meio ambiente.
Adesivos de cianoacrilatos
São adesivos de apenas uma parte usados frequentemente para unir materiais de borracha ou neopreme em um filtro. Esse material cura assim que é exposto à umidade.
Solventes e adesivos à base de água
Os solventes secam, geralmente, muito rápido e promovem boa adesão a vários tipos de substratos. O lado negativo dos solventes são as consequências ao meio ambiente e os riscos de manuseio, já que a maioria deles contém substância inflamáveis.
Os adesivos à base de água, por sua vez, podem ser uma alternativa atraente aos adesivos à base de solvente. Embora sequem mais lentamente, hoje já existem equipamentos que aceleram o processo de secagem.
Nessa categoria de solventes e adesivos à base de água, encontra-se o cimento de contato. Esse tipo de substância é muito usado pelos fabricantes de filtros para colar borracha ou papelão para armações de metal ou tampas. O adesivo é aplicado em ambas as superfícies de colagem, que devem se manter separadas enquanto ocorre a secagem da cola. Após a secagem, os substratos devem ser unidos.
Dessa forma, os cimentos de contato funcionam melhor em materiais não porosos. No mercado, é possível encontrar cimentos de contato tanto com formulação à base de água quanto de solvente.
Os solventes à base de elastroméricos são componentes utilizados em filtros de ar e para vedações. As partes devem ser unidas quando o adesivo ainda está molhado.
Os vedantes e mastiques, por sua vez, são de alta viscosidade, mas de secagem lenta. Formam fortes laços imediatos, para aderir material de papel ou vidro plissado para filtros de ar do painel de entrada.
Já os adesivos sensíveis à pressão (PSA), disponíveis com base de água e com base de solvente, são usados para laminar dois tipos de meios filtrantes em conjunto ou para melhorar a eficiência. Ao contrário dos cimentos de contato, os PSA´s podem ser aplicados em uma superfície e serem montados em outra após a secagem.
O adesivo de acetato de polivinila (PVA) são baratos, fáceis e seguros de usar. Eles são feitos à base de água e servem para ligação de componentes de celulose. As superfícies devem ser coladas quando o PVA ainda está molhado e permanecerem imóveis até que ele seque. Alguns PVA´s são resistentes à água. Muitos são usados em filtros de ar.
Contato da empresa:
ITW PPF: www.itwppf.com.br