Wykorzystanie spektroskopii w podczerwieni do oceny procesu wytwarzania smarów plastycznych
W badaniach procesu wytwarzania smarów
kompleksowych w kalorymetrze reakcyjnym
zastosowano analizę spektroskopii w podczerwieni
do monitorowania powstawania in
situ kompleksowego zagęszczacza w środowisku
oleju bazowego. Analizowano zmiany
intensywności pasm absorpcyjnych charakterystycznych
dla grup karboksylowych, karbonylowych
i jonu karboksylanowego. Wpływ
warunków procesu oraz ilości składników na
jakość powstającego smaru kompleksowego
oceniono na podstawie parametrów analitycznych
oraz właściwości smarnych.
Five lubricating greases were produced by thickening
a com. synthetic oil with mixts. of Li 12-hydroxystearate
and Li adipate (mole ratio 1:0,5 to 1:0,75, amts. 11-18% by
mass) and studied for lubricity, oxidative stability and tribologi.
properties. The grease prodn. course was monitored
by IR spectroscopy.
Smary plastyczne są układem koloidalnym, w którym fazą
dyspersyjną jest olej, a fazę zdyspergowaną stanowi środek zagęszczający.
Zagęszczacz tworzy przestrzenną strukturę sieciową, która
wiąże fazę ciekłą i wpływa na konsystencję całego układu. Bardzo
ważny jest rodzaj składowej kwasowej zagęszczacza, która zwykle
stanowi 2-5% masy smaru i jest odpowiedzialna za różnicowanie właściwości użytkowych otrzymanych smarów1). Podczas komponowania
zagęszczaczy smarów kompleksowych stosowane są
kwasy monokarboksylowe (MK) i dikarboksylowe (DK). Najczęściej
jako monokwasy wykorzystywane są alifatyczne kwasy nasycone,
w szczególności kwas stearynowy lub 12-hydroksystearynowy. Kwas
adypinowy, azelainowy i sebacynowy używane są jako dikwasy
karboksylowe do otrzymywania zagęszczaczy smarowych2). Rodzaj
zagęszczacza determinuje zarówno konsystencję, jak i wpływa na
cechy użytkowe3).
Klasyfikacji smarów plastycznych dokonuje się przede wszystkim
ze względu na rodzaj użytego zagęszczacza fazy dyspersyjnej,
konsystencję produktu, a także ze względu na jego przeznaczenie.
W zależności od rodzaju zastosowanego zagęszczacza wyr[...]
Badanie właściwości użytkowych ekologicznych smarów wytworzonych na olejowych bazach roślinnych DOI:10.15199/62.2018.12.38
Warunki występujące w węźle tribologicznym oraz zmiany jakości
środków smarowych mają istotny wpływ na zużycie tribologiczne
i decydują o trwałości eksploatacyjnej węzła tarcia. W związku
z tym, ważnym zagadnieniem jest ocena przydatności eksploatacyjnej
środków smarowych, ich trwałości użytkowej oraz odporności na
degradację pod wpływem wymuszeń mechanicznych i cieplnych.
Zmiany zachodzące w smarach podczas eksploatacji związane są
przede wszystkim z warunkami pracy węzłów tarcia. Działanie
obciążeń, prędkości obrotowych, wstrząsów i wibracji jak również
obecność metali katalizujących utlenianie i innych zanieczyszczeń stanowi
główną przyczynę pogorszenia jakości eksploatowanych smarów
i w konsekwencji może prowadzić do uszkodzenia współpracujących
elementów trących1-3). Z tego względu istotna jest ocena zdolności
środków smarowych do zabezpieczenia właściwego smarowania
w dłuższym okresie czasu, w warunkach środowiska pracy podczas
eksploatacji.
Zagadnienia oceny trwałości eksploatacyjnej zostały przedstawione
m.in. w pracy4), w której do oceny trwałości smarów polimocznikowych
stosowano metodykę z wykorzystaniem stanowiska badawczego FAG
FE9. W pracach5, 6) zostały przedstawione wyniki badań trwałości
użytkowej smarów plastycznych wyznaczonej wg znormalizowanych
metodyk, przy zadanym obciążeniu wzdłużnym, wysokich obrotach oraz
w warunkach izotermicznych, w zadanej temperaturze. Eksploatowany
w węźle tarcia środek smarowy narażony jest na działanie wymuszeń
cieplnych oraz mechanicznych, stąd poszukiwane są sposoby jego
zabezpieczania. Dobór odpowiednich dodatków uszlachetniających
gwarantuje uzyskanie wymaganej trwałości użytkowej 6-9).
Szczególne wymagania w stosunku do użytkowanych środków
smarowych występują w branżach przemysłu produkującego żywność.
Wszelkie środki smarowe przeznaczone dla tej branży powinny spełniać
unijne dyrektywy bezpieczeństwa i higieny produkcji żywności10),
a więc uwzględnić wymogi dotyczące od[...]
Modelowanie i ocena właściwości środków smarowych stosowanych w przemyśle spożywczym DOI:10.15199/62.2018.12.39
Środki smarowe są powszechnie stosowane w pracy maszyn oraz
urządzeń różnego przeznaczenia1), głównie jako środki zapewniające łagodniejszy przebieg procesów zużycia elementów systemu tribologicznego
i tym samym zmniejszające ryzyko nieoczekiwanego uszkodzenia.
Są one jednym z głównych czynników odprowadzających ciepło wytworzone
w węźle tarcia, a także spełniają dodatkowe funkcje, takie jak
np. zmniejszenie zagrożenia uszkodzenia materiałów wskutek korozji.
W celu uzyskania wymaganych zastosowaniem właściwości smaru,
w tym poprawy właściwości smarnych oraz zmniejszenia jego degradacji,
stosuje się odpowiednie zestawy dodatków. W składzie smaru przeważającą
część stanowi baza olejowa (nawet do 90%), a pozostałą część
stanowi faza zdyspergowana oraz dodatki uszlachetniające2). Najczęściej
stosowaną w smarach bazą wciąż są oleje mineralne z ropy naftowej,
jednak ze względu na wzrastające wymagania ekologiczne poszukiwane
są nowe odnawialne bazy olejowe do zastosowań w smarach.
Oleje roślinne stanowią korzystną alternatywę dla ropopochodnych baz
olejowych przede wszystkim ze względu na ich całkowitą biodegradowalność3)
oraz wiele korzystniejszych cech fizyczno-chemicznych, takich jak
duża wartość wskaźnika lepkości, mniejsze o ok. 20% straty parowania
i lepsza smarność3-5). Niestety, takie cechy, jak np. słaba stabilność oksydacyjna
lub nieregularne charakterystyki zapłonu ograniczają ich zastosowanie.
Inne wady olejów roślinnych to tendencja do tworzenia osadów
oraz mała stabilność hydrolityczna6). Dlatego też liczne badania dotyczą
poprawy właściwości środków smarowych2, 7, 8). Do poprawy właściwości
roślinnych baz olejowych wykorzystuje się inżynierię genetyczną9-13),
chemiczną modyfikację struktury14-18), podwójnych wiązań w procesie
epoksydacji19-21) lub polimeryzacji22, 23). W publikacji przeglądowej doko-
Jolanta
Drabika,*, Magdalena Trzosa, Rafał Kozdracha, Małgorzata Wronaa, Marek Wolszczaka,
Grzegorz Duszyńskib, Mariusz P[...]