www.khodaumo.com

Thị trường dầu nhờn phân hủy sinh học và dựa trên sinh học đang phát triển với tốc độ vượt quá so với chất bôi trơn truyền thống. Hầu hết sự tăng trưởng này đang diễn ra ở châu Âu và đã được thúc đẩy bởi các nhiệm vụ, luật pháp và quy định của chính phủ bắt nguồn từ những năm 1980, mở rộng vào giữa đến cuối những năm 1990 và tiếp tục cho đến ngày nay. Dư luận và các sáng kiến ​​hiện tại như REACH (Đăng ký, Đánh giá, Cấp phép và Hạn chế Hóa chất) sẽ tiếp tục thúc đẩy thị trường và người dùng cuối theo hướng chất bôi trơn ít ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.

Các ngành công nghiệp và ứng dụng nơi tiếp xúc với nước hoặc môi trường là không thể tránh khỏi có thể được hưởng lợi từ việc sử dụng chất bôi trơn sinh học và phân hủy sinh học do giảm hoặc giảm thiểu tác động môi trường tiêu cực từ sự cố tràn hoặc rò rỉ không chủ ý. Các ứng dụng sử dụng bôi trơn một lần hoặc toàn bộ tổn thất cũng có thể được hưởng lợi từ việc sử dụng chất bôi trơn phân hủy sinh học hiện đại. Các ngành công nghiệp bao gồm lâm nghiệp, khai thác, xử lý nước thải, đường sắt, khoan ngoài khơi và các hoạt động hàng hải khác có nhiều ứng dụng phù hợp cho các loại dầu nhờn này.

Cho rằng nhiều chất bôi trơn có thể phân hủy sinh học có nguồn gốc từ thực vật ăn được (dựa trên sinh học), có vẻ như ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống là phù hợp tự nhiên với các ứng dụng tiếp xúc dầu nhờn ngẫu nhiên. Các ứng dụng phổ biến cho dầu nhờn phân hủy sinh học và dựa trên sinh học trong các ngành công nghiệp khác nhau bao gồm dầu mỡ, dầu thủy lực, dầu bánh răng, dầu cưa xích, dầu bôi trơn và chất lỏng cắt, trong số những ngành khác.

Bài học lịch sử và khoa học
Người Ai Cập cổ đại đã sử dụng các loại dầu có nguồn gốc từ thực vật làm chất bôi trơn để giảm ma sát trong khi di chuyển các khối đá xây dựng. Thiếu tính sẵn có, chiến tranh và mong muốn sử dụng và mua các sản phẩm làm từ các nguồn tài nguyên tái tạo, thân thiện với môi trường - kết hợp với các ứng dụng ngày càng khắt khe - đã dẫn đến sự phát triển của chất bôi trơn sinh học hoạt động tốt hơn nhiều lần so với ngày hôm qua. Một phần nhờ vào kỹ thuật di truyền hiện đại, ngày nay có thể mua dầu nhờn sinh học với hiệu suất phù hợp hoặc vượt trội so với dầu khoáng.

Các chất bôi trơn dựa trên sinh học đầu tiên là dầu ester không bão hòa (triglyceride) có nguồn gốc thực vật và động vật như dầu ô liu và hạt cải dầu, mỡ động vật và dầu cá nhà táng. Đặc tính bôi trơn tốt của họ đã được biết đến. Triglyceride khá rẻ tiền và có khả năng chống cháy tốt. Chúng thiếu liên quan đến hiệu suất nhiệt độ thấp, ổn định nhiệt và oxy hóa, và có thể dễ bị phân hủy thủy phân.

Physical properties such as low temperature characteristics depend upon the composition of fatty acids attached to the glycerol backbone of the triglyceride. Increasing the saturation of fatty acids has been demonstrated to improve low-temperature performance. The more significant problem of oxidative stability has been addressed by increasing the content of oleic acid. Natural soybean oil has oleic content of roughly 20 percent. Modern genetic engineering has provided canola, soybean and sunflower oil with oleic content exceeding 80 percent. This increase in oleic content translates into oxidative life that is approximately three to four times what was possible with conventional soybean oil. These oils seem well-suited for all but the most demanding applications. Many types of these basestocks do provide lower coefficients of friction than mineral oils.

Este tổng hợp
Với sự tiến bộ của công nghệ, hộp số ngày mai và các bộ phận cơ khí khác sẽ bị buộc tội thực hiện nhiều công việc hơn trong cùng một không gian hoặc ít hơn. Tốc độ hoạt động, tải và nhiệt độ có thể sẽ tăng.

Các este tổng hợp - bao gồm diesters và polyolesters - được chế tạo từ axit hữu cơ và rượu và có thể cung cấp bước tiếp theo liên quan đến sự kết hợp hiệu suất của sự ổn định nhiệt, oxy hóa và thủy phân của chất bôi trơn phân hủy sinh học. Este tổng hợp cung cấp hiệu suất nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp tuyệt vời kết hợp với độ bay hơi thấp, và độ ổn định tốt của chất bôi trơn và thủy phân. Chất lỏng ester tổng hợp là một lựa chọn tuyệt vời cho các ứng dụng máy nén khí trục vít quay và có thể cung cấp tuổi thọ vượt quá các công nghệ chất lỏng tổng hợp khác, có thể phân hủy sinh học hay không.

Diesters được biết là khá hung dữ đối với chất đàn hồi. Hãy cẩn thận khi xem xét khả năng tương thích con dấu với chúng. Polyolesters được sử dụng để xây dựng các loại dầu thủy lực chống cháy. Nhiều loại este tổng hợp có sẵn trong phạm vi độ nhớt rộng hơn so với các loại chất bôi trơn sinh học khác, do đó mở rộng sự phù hợp của chúng cho các ứng dụng khác nhau.

Polyglycols có thể cung cấp khả năng phân hủy sinh học tốt và có thể được sản xuất trong một phạm vi độ nhớt rộng. Polyglycols trọng lượng phân tử cao hơn làm suy giảm ở tốc độ chậm hơn, và có vẻ như cần phải nghiên cứu thêm về sự phân hủy sinh học của chúng.

Polyglycols cung cấp nhiều lợi ích giống như polyolesters, mặc dù chúng có nhiều khả năng ảnh hưởng đến một số con dấu và sơn. Chúng có độ bôi trơn tuyệt vời và chỉ số độ nhớt cao cho phép các đặc tính rất tốt ở nhiệt độ cực đoan. Chúng không thể trộn với dầu khoáng hoặc polyalphaolefin. Họ có thể cung cấp sự ổn định thủy phân lớn hơn so với polyolesters. Trong các ứng dụng thiết bị, dầu bánh răng poly-glycol có thể mang lại lợi ích hơn các chất bôi trơn bánh răng khác như tăng độ bôi trơn có thể làm giảm khả năng hút amp khi so sánh với dầu khoáng và các chất tổng hợp khác, giúp tiết kiệm năng lượng và có thể giảm lượng khí thải carbon dioxide.

Hai họ phổ biến của polyglycols là polyethylen glycol và polypropylen polypropylen. Polyetylen glycol tan trong nước; glyxin polypropylen thì không. Một vài trong số các phương pháp phổ biến hơn để đánh giá khả năng phân hủy sinh học chỉ được áp dụng cho các chất bôi trơn không tan trong nước.

Polyalphaolefin (PAO) có độ nhớt động học dưới 6 centistokes (cSt) dễ dàng phân hủy sinh học và cung cấp hiệu suất nhiệt độ thấp tốt, ổn định thủy phân và độ bay hơi thấp. Chúng là một lựa chọn tuyệt vời cho chất lỏng chặn và chất bôi trơn bịt kín trong các ứng dụng khi chất lỏng có độ nhớt thấp là cần thiết. Các chất lỏng PAO có độ nhớt cao hơn tồn tại và hoạt động rất tốt, nhưng chúng chuyển từ chất lỏng dễ phân hủy sang chất lỏng phân hủy sinh học vốn có.

Điều khoản và thử nghiệm
Không có cuộc thảo luận nào về chất bôi trơn thân thiện với môi trường hoặc có thể phân hủy sinh học có thể được hoàn thành mà không có ý nghĩa đối với ý nghĩa hoặc ngụ ý của thuật ngữ trên thị trường và cách chất bôi trơn được phân loại như thế này hay thế kia. Mặc dù các sản phẩm được định vị là thân thiện với môi trường, có thể chấp nhận hoặc tương thích được dán nhãn bằng các phương tiện chủ quan, các tính chất như độc tính và khả năng phân hủy sinh học có thể được đo lường, và kết quả của các phương pháp thử nghiệm cụ thể xác định phân loại sản phẩm bôi trơn nào được đưa ra. Các sản phẩm phân hủy sinh học có thể bị phân hủy bởi nấm hoặc vi khuẩn có trong tự nhiên từ các phân tử phức tạp (nguyên liệu ban đầu) đến các phân tử hoặc hợp chất đơn giản, ngay đến các vật liệu xây dựng cơ bản như carbon, oxy, nitơ, nước hoặc carbon dioxide.

Chất bôi trơn có thể dễ dàng phân hủy sinh học hoặc vốn có khả năng phân hủy sinh học. Chất bôi trơn phân hủy sinh học sẽ phân hủy đến một mức độ nào đó trong một khoảng thời gian không xác định (dài hơn). Họ có thể có khả năng tích lũy sinh học; sự tồn tại dai dẳng này trong môi trường có thể hoặc không gây ra ô nhiễm hoặc thiệt hại môi trường. Chất bôi trơn dễ phân hủy sinh học sẽ phân hủy sinh học đến một mức độ xác định trong một khoảng thời gian ngắn.

Hiện tại không có tiêu chuẩn công nghiệp hoặc hiệu suất để đánh giá khả năng phân hủy sinh học, nhưng có một số phương pháp thử nghiệm đang tồn tại. Những gì có thể phân hủy sinh học bằng một phương pháp thử nghiệm có thể không được như vậy theo một phương pháp khác. Hai phương pháp phổ biến để đánh giá sự phân hủy sinh học nhanh là các thử nghiệm L-33-A-93 của Hội đồng Châu Âu phối hợp (ít nhất 80% trong vòng 21 ngày) và thử nghiệm 301 của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD) (ít nhất 60%) trong 28 ngày). Các xét nghiệm CEC chỉ đo lường sự xuống cấp. Họ không đo lường số phận cuối cùng của các phân tử chất bôi trơn. Họ quan tâm đến việc bao nhiêu vật liệu ban đầu biến thành một thứ khác. Những sản phẩm suy thoái chính này có thể không phải là sản phẩm cuối cùng trên con đường dẫn đến sự xuống cấp hoàn toàn, và một số sản phẩm xuống cấp có thể gây ra mối lo ngại của riêng họ. Các xét nghiệm OECD 301 đo lường sự xuống cấp hiếu khí bằng cách kiểm tra sự mất carbon, tiêu thụ oxy và carbon dioxide tiến hóa. Những xét nghiệm này là một biện pháp tốt hơn về khả năng phân hủy sinh học cuối cùng.

Dán nhãn sinh thái như Nhãn sinh thái của Liên minh Châu Âu xem xét cả khả năng phân hủy sinh học của chất bôi trơn kết hợp với các mối nguy độc tính đối với con người, môi trường nước và môi trường tổng thể. Các chất bôi trơn có công thức đầy đủ và các thành phần riêng lẻ có thể được xem xét kỹ lưỡng. Ngoài ra, đối với chất lỏng thủy lực và một số loại chất lỏng khác, có các tiêu chuẩn về hiệu suất kỹ thuật như độ ổn định oxy hóa, độ nhũ tương, độ phồng và độ mòn phải được đáp ứng.

Nhắc nhở quan trọng Việc
lựa chọn chất bôi trơn có thể phân hủy sinh học, thân thiện với môi trường hoặc tương thích với môi trường dường như được thực hiện tốt nhất giống như với bất kỳ chất bôi trơn nào khác. Hãy ghi nhớ những mục tiêu, mục tiêu và yêu cầu chính là gì. Hiểu đầy đủ thuật ngữ, phương pháp thử nghiệm và tiêu chí được sử dụng để gán hiệu suất hoặc tuân thủ theo bất kỳ tiêu chuẩn nào. Và quan trọng nhất, luôn luôn nhớ rằng có nhiều loại chất bôi trơn khác nhau có sẵn. Tất cả đều có sự kết hợp độc đáo giữa điểm mạnh và điểm yếu riêng. Thông thường, sẽ cần phải chọn chất bôi trơn bằng cách lấy những mặt tích cực quan trọng nhất với bạn cùng với một số tiêu cực có thể có mà bạn có thể sống.

Tài liệu tham khảo

1. Mang và luxel (2007), Dầu bôi trơn và bôi trơn, phiên bản thứ hai, Chương 7, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA.

2. Rostro, B. "Mọi thứ cũ lại mới" Công nghệ sinh học & bôi trơn , tháng 12 năm 2007.

3. Sullivan, T. "Nuôi dưỡng thị trường" Lubes-n-Greases , tháng 5 năm 2001.

Thông tin về các Tác giả

Gene Finner đã tích lũy hơn 10 năm kinh nghiệm trong vận hành và bôi trơn các thiết bị cơ khí trong vai trò của mình trong dịch vụ kỹ thuật kỹ thuật ứng dụng cho chất bôi trơn Molykote của Tập đoàn Dow Corning. Trách nhiệm công việc của Finner bao gồm tối ưu hóa quy trình và sản phẩm, đào tạo xử lý sự cố và bôi trơn, cùng với quản lý sản phẩm dầu nhờn ở Bắc và Nam Mỹ cho Dow Corning. Finner có bằng cử nhân khoa học của Đại học Michigan và là Chuyên gia bôi trơn được chứng nhận thông qua Hiệp hội các nhà khoa học và kỹ sư bôi trơn. Dow Corning là một thành viên của Viện Mỡ bôi trơn Quốc gia (NLGI). Tìm hiểu thêm về NLGI bằng cách truy cập www.nlgi.org .