ESTUDO DE PROCESSOS COM ADESIVOS A BASE ÁGUA.

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1 ESTUDO DE PROCESSOS COM ADESIVOS A BASE ÁGUA. Jean-Pierre La Martini Lima SOUSA*;Elina Marta Nunes de MESQUITA*;Raquel Nazaré DOS SANTOS*;Angela Gabriele Passos BARRETO*; Jacely Alves PEQUENO*. *Departamento de Química CCT - Centro de Ciências e Tecnologia - Universidade Estadual da Paraíba UEPB. Avenida Baraúnas, s/n Bodocongó - Campina Grande-PB. RESUMO INTRODUÇÃO A cola (também chamada de goma ou grude) é uma substância capaz de unir materiais como madeiras, couros, panos, papéis. Um tipo antigo de cola é a chamada Goma Arábica que consiste em um extrato retirado do tronco e ramos da Acácia, de uso bastante difundido no passado, por ser eficiente e atóxico. Diferença entre cola e adesivo. COLA - substância glutinosa e tenaz empregada para fazer aderir materiais como madeira, couro, tecido, papel, etc.. ADESIVO - Material orgânico capaz de unir duas superfícies através de força de adesão e coesão interna sem modificar significativamente as estruturas destes corpos. A produção de adesivos pode ser de vários tipos: adesivos sintéticos, adesivos de PVC, adesivos aquosos, adesivos Hot Melt, adesivos auxiliares e adesivos especiais. Adesivos Aquosos: são adesivos dispersos e/ou emulsionados em água.adesivos sintéticos: são à base de borrachas e resinas dissolvidas em solventes orgânicos. Adesivos PVC: adesivos a base de poliuretano, aditivos e solventes. Adesivo Hot Melt: são adesivos termoplásticos ou termofixo 100% sólidos, aplicação à máquina. Adesivos Auxiliares: são promotores de para limpeza e agentes de reticulação que propiciam melhorias no desempenho do adesivo. Adesivos Especiais: são cianoacrilatos para colagens rápidas. Composição de um Adesivo: a) Solventes (tolueno, acetona, hexano, SBP, MEK, etc); b) Resinas (ácido abiético, estirênico-maleicas, etc); c) Aditivos (agentes de reticulação, promotores de adesão, secantes, etc); d) Polímero principal (PU, CR, NR, PVC, PVA, PS, etc); Aplicações: Colas, adesivos e selantes fazem parte de praticamente todos os processos de fabricação de bens de consumo e de bens duráveis. Eles podem ser encontrados na: indústrias automobilísticas, aeronáuticas, de

2 transportes em geral; construção civil; indústria calçadista; fabricação de móveis e indústria madeireira em geral; fabricação, montagem e fechamento de embalagens; fabricação de produtos higiênicos descartáveis, por exemplo, fraldas; indústria eletroeletrônica; fabricação de eletrodomésticos em geral; indústria têxtil; manutenção industrial. Alternativas de adesivos sem solventes - basicamente, as tecnologias de adesivos sem solventes disponíveis no mercado são: Hot Melt, sistemas reativos, sistemas aquosos e adesivos aquoso. Hot Melt: Como são 100% sólidos; necessitam de alta temperatura (aproximadamente de 160 a 180 C) e em equipamentos especiais para aplicação; apresentam tempo aberto de alguns segundos. Atualmente, são utilizados em algumas aplicações específicas no processo de fabricação de um sapato, porém apresentam limitações quando comparados aos sistemas em solução. Sistemas Aquosos: São formulações à base de dispersões de poliuretano ou policloropreno. Podem ser utilizados praticamente nas mesmas condições que os sistemas solventes, representando uma alternativa perfeitamente viável. Adesivos Aquosos: Pela longa e positiva experiência da indústria com os adesivos base solvente, diversos questionamentos surgiram no mercado com relação ás vantagens e desvantagens desta nova tecnologia. Exaustivos e inúmeros testes com os diferentes materiais utilizados para a confecção de calçados. Para as análises de controle de qualidade dos adesivos foram estabelecidas várias metodologias, as quais nos da informação das características do produto de acordo com os padrões adotados. Dentre as metodologias para o controle de qualidade temos: a densidade; viscosidade; teor de sólidos; tempo de secagem; tempo aberto e rastreabilidade. COLAGEM: é juntar e fazer aderir, uma a outra, as superfícies de dois materiais, por interposição de uma substância dotada de poder adesivo. Principais Fatores que influenciam numa colagem: Identificação dos substratos (materiais), umidade dos substratos; limpeza da superfície, porosidade dos substratos, adesivo adequado, quantidade de adesivo, aplicação de adesivo, reativação, prensagem, tempo de prensagem, POT LIFE e vida útil. ESTUDO DE PROCESSOS COM ADESIVOS BASE ÁGUA: É um adesivo de poliuretano disperso em água. Com alta resistência mecânica inicial e final, resiste ao calor e é seguro, pois não contém componente nocivo. Possui alto teor de sólidos, o que altera o conceito antigo de aplicação em excesso, uma vez que esta nova tecnologia oferece uma aplicação uniforme e fina, resultando em uma excelente colagem final. Apesar de o preço por quilo ser mais caro, as formulações aquosas são mais econômicas, enquanto que os adesivos base solventes têm teor de sólidos entre 18% e 22%, os de base água chegam a 50%. Essas vantagens, aliadas aos aspectos ambientais, de saúde ocupacional e ate mesmo policial (visto que as colas aquosas deixam de ser interessantes para uso como entorpecentes e também não empregam substancias controladas),

3 fizeram a Bayer traçar uma estratégia de estimulo a tecnologia base água, em detrimento a de solvente. Adesivos em Meio Aquoso: Também a tecnologia de adesivos em meio aquoso tem proporcionado muitas reduções de custos nos processos de colagem, principalmente no que tange a utilização de EPIs e riscos de incêndio, que são praticamente eliminados. Linhas de adesivos base água que pode substituir os adesivos à base de solvente. Proporcionam adesão segura e aplicação eficiente em diversos materiais, como: espumas, tecidos, couro, madeira e plásticos. O tempo de secagem depende das condições de colagem. Este adesivo as empresas denominam de adesivo ecológico de contato. O adesivo base água traz vários benefícios como: uma excelente adesão em materiais normalmente utilizados na fabricação de calçados (PU, SBR, EVA, PVC, TR, COURO, TECIDOS, ETC). Quanto a sua molhabilidade, o adesivo aquoso apresenta excelente resultado de colagem mais uniforme. A reativação ocorre com temperaturas inferiores aos adesivos base solventes. A temperatura indicada para reativação deste tipo de adesivo é em torno de 50 a 60 C, mas podendo ser usada temperaturas inferiores aos dos base solventes. É um produto que pode ser aplicado manualmente com pinceis, espumas de poliuretano ou máquina de spray ou ainda rolo aplicador. Possui resistências superiores observadas no inicio e final da colagem, em relação ao base solvente, aplicados em diferentes substratos como: COURO X TR, COURO X PVC E PVC X PVC. O tempo de secagem é uma propriedade que necessita de atenção, pois em função de conter água em sua composição o adesivo precisa de um equipamento com circulação de ar aquecido. Podendo também ocorrer uma maior exposição do tempo de secagem para efetuar a colagem e ainda repetir a reativação dos substratos. Outras características do adesivo aquosas são o não amarelamento na linha de colagem, beneficiando na qualidade do produto, da resistência quando exposto ao contato com água. OBJETIVO: Estudo do comportamento da colagem do adesivo base água em variadas condições de reticulação. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Avaliar as condições ótimas de aplicação do adesivo base água sobre variadas concentrações de reticulantes para uma melhor colagem. Para determinar as condições favoráveis para a aplicação do adesivo base água, estabeleceu-se testes com a utilização de três tipos de reticulantes específicos aqui denominados de R A, R B e R C com concentrações diferentes para estudo respectivamente a 1, 3, 5 e 7%, aplicados em corpos de prova de PVC. Para definir a melhor percentual de reticulante a ser adicionado no adesivo base água, tomando por referência sua evolução durante o processo de colagem. A através da deformação que é dada pela força (Newton-N) de rasgamento sob a espessura (milímetro-mm) do corpo de prova, para cada percentual trabalhado durante sua avaliação. Fez-se à média das forças obtidas durante o ensaio de tração no dinamômetro, e comparou-se o desempenho de

4 cada percentual. Os gráficos a seguir mostram o desempenho dos reticulante adicionados no adesivo base água: Adesivo Base Água: Avaliação da Resistência Inicial dos Reticulantes R A, R B e R C 100 Resistência Inicial(R I - Newton ) RESULTADOS E DISCUSSÃO % 3% 5% 7% Reticulante(%) Reticulante Ra Reticulante Rb Reticulante Rc Adesivo Base Água: Avaliação da Resistência Final dos Reticulantes R A, R B e R C 100 Resistência Final(R f - Newton) % 3% 5% 7% Reticulante(%) Reticulante Ra Reticulante Rb Reticulante Rc

5 CONCLUSÃO Os resultados mostraram que as curvas apresentadas no gráfico de RI e RF, indicaram que: o melhor comportamento de colagem foi para o reticulante Rc a 3%, pois apresentou uma alta resistência inicial e uma alta resistência final. Já para os outros reticulantes não ouve grandes benefícios, pois suas médias nas resistências apresentaram variações abaixo do esperado