Influência da temperatura nos adesivos PVA e na força de ligação

Todas as colas, independentemente da sua natureza, são influenciadas pelas condições ambientais do espaço de trabalho. A humidade, o pó, a poeira e a temperatura podem influenciar a colagem, diminuindo a sua resistência. De todos os factores, a temperatura tem o efeito mais forte. A temperatura de armazenamento, a temperatura da sala ou a temperatura da madeira a ser colada é importante. Adesivos PVA - tipo aracite - estão entre aqueles em que a temperatura tem uma influência determinante, tanto na fase de armazenamento como na fase de trabalho. Temperaturas extremas resultam numa ligação de má qualidade ou na perda de material.

Que efeitos tem a temperatura nas colas PVA

Compreendemos melhor a influência de temperaturas extremas ou de grandes variações de temperatura analisando a natureza destas colas. As colas PVA são dispersões aquosas. Isto significa que são moléculas (grupos) reactivas que flutuam na água suficientemente afastadas para não reagirem umas com as outras. Quando a distância diminui, as moléculas aproximam-se e reagem (ligam-se), formando o adesivo com propriedades de ligação.

A distância entre os aglomerados diminui por várias razões, uma das quais é a diminuição da quantidade de água. É aqui que entra a temperatura. Quando a temperatura é demasiado baixa, a água começa a congelar, formam-se cristais sólidos e a quantidade de líquido diminui. Os grupos reactivos começam a aproximar-se uns dos outros e acabam por reagir. Quando a temperatura é demasiado elevada (dias quentes de verão), o resultado é o mesmo. A água evapora-se, os grupos aproximam-se e ligam-se.

Em ambos os casos, a reação é irreversível porque se forma outro produto, diferente dos grupos reactivos originais, que já não tem a capacidade de reagir para colar objectos. O novo produto já não se decompõe quando a quantidade de água aumenta novamente e, por isso, a cola perde-se.

Armazenamento e transporte de adesivos

No inverno e no verão, os maiores problemas das colas resultam do transporte e do armazenamento. As temperaturas muito altas ou muito baixas provocam frequentemente a reação dos grupos reactivos entre si e a qualidade da colagem é afetada.

Especialmente no inverno, é necessário ter cuidado ao armazenar as colas. Não pense que não estão -10°C no local de armazenamento, por isso a cola não pode congelar. Os cristais de gelo começam a aparecer na água assim que a temperatura se aproxima dos 0°C. A gama de temperaturas óptima para o armazenamento situa-se entre +5°C e +35°C. O transporte também pode causar problemas. A menos que se utilizem máquinas aquecidas, as baixas temperaturas podem afetar as propriedades de ligação da cola. Especialmente se a cola for deixada durante a noite numa máquina não aquecida.

Uma vez que estes problemas ocorrem apesar dos avisos sobre o transporte e o armazenamento, os fabricantes de colas PVA estão a tentar encontrar soluções para os evitar. Existem colas que resistem a ciclos repetidos de congelamento e descongelamento, tais como Adesivos TISZABOND D3D distribuído pela empresa Szolvegy em Târgu Mureș. Os adesivos são concebidos para suportar 3-5 ciclos de congelamento e descongelamento. Após o descongelamento, a viscosidade é ligeiramente aumentada e o adesivo precisa de ser ligeiramente agitado. Não adicione mais água do que 10% porque as propriedades do adesivo diminuem.

As colas PVA não suportam estes ciclos de congelação-descongelação indefinidamente, pelo que devem ser transportadas e armazenadas de forma segura e o seu congelamento deve ser efectuado apenas acidentalmente. Se o problema persistir, a dada altura é atingido o limiar em que a reação deixa de ser reversível e o adesivo fica totalmente comprometido.

Temperatura no trabalho

Durante o trabalho, a temperatura desempenha um papel muito importante, tanto na obtenção de uma ligação de qualidade como na alterar o tempo de prensagem. A temperatura na sala de trabalho é importante, mas também a temperatura da madeira, da cola ou dos subprodutos de madeira que estão a ser colados. Todos devem ter valores semelhantes, próximos dos valores recomendados pelos fabricantes nas folhas de dados técnicos.

Considera-se que a gama de temperaturas óptima para a sala de trabalho é de 18-20°C. Não se deve pensar que trabalhar a 15°C ou 28°C causará problemas. É apenas à temperatura óptima que se referem todas as propriedades da ficha técnica. Na vida real, a temperatura nas oficinas pode descer até 5°C ou subir até 40°. É melhor evitar a colagem a essas temperaturas, porque podem ocorrer problemas com a força de colagem e o branqueamento da linha de solda.

Antes de iniciar a colagem, certifique-se de que a madeira e a cola foram trazidas do armazém à temperatura ambiente. A madeira fria trazida para a sala aquecida pode ter um aumento temporário da humidade superficial devido à condensação da humidade atmosférica em contacto com a madeira. O fenómeno é semelhante à condensação da humidade do ar sobre um copo de água fria no verão. É mais uma razão para esperar que a madeira atinja a temperatura da sala e assim reequilibrar a sua humidade.

A cola também deve ser levada à temperatura ambiente antes de se começar a trabalhar. Caso contrário, será mais viscoso e penetrará menos na madeira, diminuindo a força de ligação. A tendência será diluí-la, reduzindo assim a quantidade de substância ativa e aumentando o tempo de evaporação da fase aberta. A diminuição da quantidade de substância ativa leva a uma diminuição da resistência da ligação.

Formação de película adesiva e força de ligação

Um parâmetro importante no processo de ligação é temperatura de aperto mínima requerida (MTCT) e é a temperatura à qual o adesivo ainda pode formar uma película contínua. A temperaturas mais baixas, a película deixa de se formar e, em vez de uma película contínua, o resultado é uma camada de pó branco, sem aderência. A temperatura a que isto ocorre é também designada por ponto de branqueamento ei situa-se entre 3 e 5°C.

Por vezes, não se nota uma ligação deficiente devido à não observância da temperatura mínima. Parece que a película está formada e que a colagem se efectuou. Mas se cortar as partes coladas, verá a formação de pó branco na madeira. Ao testar a resistência à rutura da peça, esta será muito inferior ao normal (min.10 N/mm²).

Esta ligação aparentemente boa é um problema porque é difícil de descobrir. É por isso que os fabricantes tentam baixar a temperatura mínima. O adesivo de inverno TISZABOND 3011/D3D da Szolvegy é um desses adesivos. A temperatura mínima de formação de película é de 0°C, evitando assim ligações fracas a baixas temperaturas.

As temperaturas muito elevadas também criam problemas. Se a temperatura na sala for muito elevada, a cola forma rapidamente uma poça pouco profunda na fase aberta. A água no interior da película evapora-se mais lentamente e, quando as peças são pressionadas uma contra a outra, a cola não penetra bem na madeira e a resistência da colagem diminui. Durante períodos muito quentes, em oficinas onde a temperatura sobe muito, recomenda-se um tempo de fase aberta mais curto e a aplicação da cola em ambos os objectos que estão a ser colados.

Independentemente dos truques e dos produtos de qualidade superior que os fabricantes estejam a pensar, mantenha-se o mais possível nas condições de trabalho ideais. Porque a temperatura também influencia o acabamento, e não apenas as colas, e será difícil manter uma elevada qualidade de produção.