Materiais Adesivos

A ligação entre os vários constituinte de um sapato pode ser obtida de várias formas, mediante a utilização de:

Fios têxteis e adesivos são os materiais mais utilizados, já que a utilização de pregos e de parafusos se destina mais propriamente – e nem sempre – à fixação de tacões, enfranques e elementos metálicos de protecção (protectores).

Os materiais adesivos representam um grupo de materiais de grande importância no fabrico de calçado. Eles são, em boa parte, responsáveis pela integridade de toda a estrutura de um sapato, já que são eles que mantêm a coesão ou ligação entre os seus vários elementos constituintes.

Alguns tipos de adesivos têm apenas uma função temporária, constituindo como que um material auxiliar de confecção nas várias fases da construção.

O fabrico de calçado exige uma enorme variedade de adesivos, tendo em conta a diversidade de materiais e de processos utilizados na sua manufactura. Actualmente os requisitos solicitados aos materiais adesivos são bem mais severos do que acontecia algumas décadas atrás – referimo-nos, particularmente, aos adesivos de função permanente.

A variedade de processos de construção do calçado e as mais apertadas exigências de qualidade são responsáveis pelos elevados níveis de desempenho que aos materiais adesivos são solicitados. São exigidos altos valores de força de ligação entre os diversos elementos constituintes do calçado, uma elevada resistência à fadiga por flexão e aos esforços a que são submetidas as interfaces ligadas, nomeadamente por esforços de tracção, compressão, corte e fricção.

Por outro lado, o bom desempenho dos adesivos não deve ser afectado pelas variações de temperatura, pela acção da intempérie e pelas condições de trabalho para as quais o calçado foi concebido (contacto, mais ou menos prolongado, com substâncias químicas alcalinas ou ácidas, com solventes, com substâncias gordurosas, com óleos, etc.). A união entre os substratos não deve ser também significativamente afectada pelos esforços de fadiga por flexão, tracção, compressão, corte e fricção, a que são sujeitos os substratos ligados.

Para além de requisitos de natureza técnica, os adesivos possuem também requisitos que dizem respeito ao método de utilização. Assim, os adesivos devem:

Os processos de construção de calçado incluem no seu ciclo produtivo, em geral:

Muitas destas operações envolvem a união de dois substratos de natureza diferente: seja, por exemplo, a união de tecidos ou tecidos revestidos a couro (natural ou artificial), borracha, termoplásticos, elastómeros termoplásticos, madeira, cortiça, etc.

Preparação das superfícies a unir

A força de coesão entre dois substratos unidos por meio de um adesivo depende do estado superficial de cada substrato. Com efeito, a presença de matérias estranhas, tais como impurezas, poeiras, humidade (nalguns tipos de adesivos, que não os de base aquosa), substâncias gordurosas, óleos, agentes de desmoldagem, lacas, migrações (por exemplo, migração de aceleradores e/ou de enxofre) e exsudações (por exemplo, exsudação de plastificantes), etc., pode prejudicar ou mesmo inviabilizar uma boa adesão entre os substratos a unir.

Por esta razão, os substratos a unir devem apresentar um estado superficial adequado, o qual deve ser assegurado por grandes cuidados:

Quando a superfície dos substratos não garanta uma boa força de adesão entre as superfícies, há necessidade de a preparar e isto pode ser feito de três maneiras:

Tratamento da superfície

O tratamento da superfície pode conduzir a:

Utilização de primários (Primers)

O tratamento superficial pode não proporcionar os níveis de adesão desejados e assim, muitas vezes, são utilizados os chamados primários (primers) antes de serem aplicados os adesivos (vulgo colas).

Os primários são materiais utilizados como primeiras camadas, para promover a adesão entre dois substratos. São utilizados também para prevenir o ataque de um substrato pela acção da água, ar ou outras substâncias.

Funções principais dos primários:

Que são quimicamente os primários?

Podem ser:

Existem disponíveis no mercado diversos tipos de primários, que promovem a união a diversos substratos tais como peles e couro natural, couro sintético, borrachas sintéticas, borrachas termoplásticas, etc.

Os fabricantes destes produtos devem fornecer as suas características e as suas recomendações de aplicação (forma de aplicar e substratos a unir) e de segurança.

Algumas das suas características principais são;

Tratamento da superfície e utilização de primários

Em muitas situações o estado da superfície recomenda o seu tratamento preliminar, por forma a remover matérias estranhas de qualquer natureza; porém, como o material e/ou o estado da superfície ainda não garante uma boa adesão entre os substratos, é então utilizado um primário. Este tipo de tratamento acaba por ser relativamente frequente, na medida em que as superfícies dos diferentes materiais só muito raramente se apresentam em condições favoráveis a uma boa adesão.

Adesivos (ou colas)

Um adesivo é um material que permite a ligação ou união de duas superfícies em contacto. Como já referimos, o calçado é um produto constituído por vários componentes. Estes materiais são de natureza muito diversa e a sua boa ligação é responsável pelo bom desempenho e durabilidade do produto final.

A grande variedade de adesivos disponíveis no mercado, a sua facilidade de aplicação e o seu bom desempenho, permitiram que esta família de materiais seja a mais utilizada na união dos diversos componentes.

Tipos de adesivos

As principais famílias de materiais adesivos utilizados na indústria do calçado podem agrupar-se do seguinte modo:

Os adesivos apresentam-se na forma de solução, em solventes orgânicos (em geral hexano, tolueno e MEK). Nos últimos anos desenvolveu-se a preparação de adesivos de base aquosa – mais amiga do ambiente – e, assim existem no mercado famílias de adesivos de base aquosa, que são suspensões de polímeros devidamente formulados (poliuretano, borracha natural, policloropreno e outros polímeros).

Os materiais adesivos do tipo hot melt são constituídos por polímeros (normalmente do tipo poliamida ou poliéster, que se apresentam sob a forma de cordões ou de peletes. O seu ponto de fusão é de 225-235 ºC para o tipo poliamida) e de 230-240 ºC ou 240-250 ºC para o tipo poliéster. Estes adesivos apresentam uma maior utilidade na montagem mecânica de componentes de calçado.

Os adesivos do tipo reactivo apresentam-se, em geral, sob a forma de dois componentes (A + B). Os dois materiais, depois de misturados, apresentam um tempo de vida limitado, durante o qual terão de ser utilizados.

Este tipo de adesivos ou são poliésteres insaturados ou poliuretanos reactivos. Têm a vantagem de não ser veiculados por solventes ou mesmo por água. Contudo a sua aplicação é bem mais delicada, pois são necessários dispositivos de medida e de mistura dos componentes e o seu tempo de aplicação tem de ser rigorosamente controlado, devido ao curto tempo de vida deste tipo de adesivos.

No Quadro 35 apresenta-se, de forma genérica, os tipos de adesivos (famílias químicas), as suas principais utilizações e os níveis mais correntes de teor em sólidos das soluções ou dispersões.

	Família química	Utilização	Teor em sólidos
Adesivos com base em solventes	Poliuretano(PU), Policloropreno (CR), Estireno butadieno (SBR), Acrilonitrilo (NBR)	Montagem de cortes e de solas	20-26%
Adesivos com base em água	Poliuretano (PU), Borrachas naturais e sintéticas (NR, SBR e CR). Outras dispersões poliméricas	Montagem (antes da operação de coser), ligação do corte à sola intermédia, preparação de solas e operações de acabamento.	40-55%
Hot melts	Poliéster (Poliamida (PA), Etileno Acetato de vinilo (EVA), Estireno butadieno (SBR)	Operações de montagem mecânica. A sua utilização depende da sensibilidade do substrato à temperatura.	100%
Adesivos Reactivos	Poliuretano (PU), (2 componentes)	Montagem de cortes e de solas	100%
Quadro 35: Tipos de adesivos e suas utilizações

Propriedades dos adesivos

Os materiais adesivos possuem diversas características técnicas, muitas das quais determinam a sua forma de utilização.

As principais características dos materiais adesivos – soluções poliméricas em solventes ou dispersões poliméricas aquosas, são as seguintes:

Os hot melt possuem um conjunto de propriedades ligeiramente diferentes, dado que se trata de materiais sólidos e são constituídos basicamente por polímeros e alguns aditivos. As suas principais características são as seguintes:

Os adesivos do tipo reactivo ou são poliésteres insaturados ou poliuretanos reactivos. Têm a vantagem de não ser veiculados por solventes ou mesmo por água. Contudo a sua aplicação é bem mais delicada, pois são necessários dispositivos de medida e de mistura dos componentes e o seu tempo de aplicação tem de ser rigorosamente controlado, devido ao curto tempo de vida deste tipo de adesivos.

São as seguintes as suas principais propriedades:

No Quadro 36 pretendemos comparar os vários tipos de adesivos apresentados. É uma comparação com carácter muito genérico, e de valoração um tanto questionável. Mas parece exprimir a ideia de que não se conseguiu ainda, para o fabrico de calçado, o adesivo ideal. (Legenda: pior índice; melhor índice)

 

Além dos materiais referidos, são ainda utilizados endurecedores, que podem ser adicionados a adesivos à base de policloropreno e de poliuretano e que aumentam a velocidade de fixação dos adesivos, conferindo tempos médios a rápidos.

Convém também referir que os materiais halogenantes e os endurecedores podem oferecer variantes fluorescentes, o que permite visualizar, sob o efeito da luz ultra-violeta, as zonas onde foi aplicado o material.