Zařízení na výrobu plastických maziv mohou být v tlakovém nebo beztlakovém provedení. Foto poskytla společnost NLGI Zařízení na výrobu plastických maziv mohou být v tlakovém nebo beztlakovém provedení. Foto poskytla společnost NLGI

Mezi fyzikální vlastnosti maziv řadíme konzistenci, mechanickou stabilitu, separaci oleje, odolnost vůči vodě a tekutost při nízkých teplotách.

Mazací tuk je komplexní výrobek, který se skládá z mazací kapaliny, přísad zvyšujících výkonnost a zahušťovadla. Mazací kapalinou může být minerální olej, syntetická kapalina různých typů, nebo dokonce zpracovaný rostlinný olej. Viskozita kapaliny se může pohybovat od velmi nízké (ISO 10 nebo nižší) až po velmi vysokou (ISO 6800 nebo vyšší).

Do plastického maziva se přidávají aditiva, jež zajišťují nebo zlepšují různé provozní vlastnosti. Třetí složkou plastického maziva, která jej odlišuje od kapalných maziv, je zahušťovadlo. K zahušťování oleje pro výrobu plastického maziva se používá více druhů materiálů, přičemž nejběžnějšími zahušťovadly jsou dnes mýdla (soli) mastných kyselin s dlouhým řetězcem a kovy alkalických zemin. Reakce mastné kyseliny se zásadou je známá jako zmýdelnění. Zahušťovadlo je složka tuku, jež vytváří jeho konzistenci. Jinými slovy se jedná o tuhost, která je pro tuk charakteristická.

Zahušťovadla tuků

Jak již bylo uvedeno, nejběžnějšími zahušťovadly tuků jsou jednoduchá a komplexní mýdla. Jednoduchá mýdla vznikají reakcí jedné mastné kyseliny s jedním kovem alkalické zeminy. Komplexní mýdla vznikají reakcí mastné kyseliny s dlouhým řetězcem a zároveň difunkční kyseliny s kratším řetězcem s kovem alkalické zeminy. Nejčastěji používanými formami kovů jsou hydroxidy lithia, vápníku a reaktivní sloučeniny hliníku.

Mezi další zahušťovadla používaná k výrobě plastických maziv patří polymočovina (reakční produkt aminů a izokyanátů), sulfonan vápenatý, organofilní jíl, kouřový oxid křemičitý a polytetrafluorethylen (PTFE). Stejně jako u tuků zahušťovaných mýdlem vyžaduje polymočovinový zahušťovač reakci, která musí probíhat za předepsaných podmínek. Zahušťovadlo na bázi sulfonanu vápenatého rovněž vyžaduje řízené zpracování, aby vzniklo stabilní plastické mazivo. Ostatní zahušťovadla potřebují rozptýlení v mazací kapalině, aby vzniklo plastické mazivo.

Proces výroby maziva

V případě mýdlových zahušťovadel, polymočoviny a sulfonanu vápenatého je k výrobě zahušťovadla a následně k výrobě hotového tuku zapotřebí značné množství zpracovatelských procesů. K vytvoření zahušťovadla, z něhož vznikne tuk s požadovanými vlastnostmi, je zapotřebí několika kroků, v rámci kterých dochází k přidávání oleje a zahušťovací složky, míchání, zahřívání a chlazení.

Mazivo lze vyrábět v mnoha typech zařízení, včetně otevřených (atmosférických) kotlů, uzavřených (tlakových) kotlů, reaktorů Stratco Contactors a kontinuálních výrobních jednotek. Konfigurace míchání, topných/chladicích médií a stáří jednotlivých výrobních zařízení se mohou v praxi značně lišit.

Ve všech případech výroby musí být dodrženy proměnné procesu, aby se vyrobilo požadované zahušťovadlo a následně hotové mazivo, jež bude vyhovovat předepsané specifikaci. V případě otevřených kotlů, tlakových kotlů a reaktoru Stratco Contactor je nejdůležitější dodržení časově-teplotního profilu procesu. Aby reakce proběhla správně, musí být během definovaného časového úseku dosaženo správné teploty. Kromě toho může výsledek výrobního procesu ovlivnit mimo jiné teplotní rozdíl mezi pláštěm a vsázkou, rychlost přidávání kapaliny, pořadí přidávání přísad či intenzitu probíhající homogenizace.

V případě kontinuálního procesu ovlivňuje udržování procesních proměnných, jako je teplota, tlak, diferenční tlak a průtok, vlastnosti konečného produktu. Každá proměnná musí být v průběhu výroby udržována v ustáleném stavu, aby se vyrobilo plastické mazivo s konzistentními vlastnostmi.

Význam specifikací plastického maziva

Vzhledem k tomu, že při výrobě plastického maziva existuje mnoho proměnných, které mohou ve skutečnosti převážit nad samotným složením, jsou specifikace rozhodující pro zajištění konzistentního výkonu. Specifikace obvykle zahrnují mnoho fyzikálních vlastností, jež jsou ovlivněny výrobním procesem, jako je konzistence, mechanická stabilita, separace oleje, odolnost vůči vodě a tekutost při nízkých teplotách. Každá z těchto vlastností je ovlivněna koncentrací zahušťovadla v plastickém mazivu a následně proměnnými výrobního procesu. Při správné kontrole proměnných procesu bude plastické mazivo splňovat požadavky specifikace a poskytovat požadované vlastnosti.

Specifikace plastického maziva vydané americkým institutem NLGI (Národní institut pro mazací tuky), které jsou následně potvrzeny vydáním certifikátu HPM (vysoce výkonné víceúčelové mazivo), zahrnují zkoušky mnoha vlastností ovlivněných tvorbou a koncentrací zahušťovadla. Při výrobě plastického maziva je nezbytné kontrolovat proměnné procesu, aby bylo možné vyrábět konzistentní produkt od jedné šarže k druhé a tak trvale splňovat požadavky specifikace. Certifikace dle HPM je zárukou kvalitního výrobku s všestrannými vlastnostmi pro mnoho aplikací.

V případě extrémnějších provozních podmínek může být zapotřebí výrobek s vyšší úrovní výkonu. Certifikace podle HPM zahrnuje i doprovodné „značky“, které představují zvýšený výkon v určitých oblastech. Plastická maziva s označením WR mají zvýšenou odolnost proti vodě, zatímco označení LT signalizuje výkon při nízkých teplotách a označení HL je určeno k zajištění vyšší nosné schopnosti.

Klíčem k certifikaci podle standardů HPM je skutečnost, že tato specifikace je rozsáhlejší a náročnější než typické specifikace plastických maziv a vyžaduje ověření výkonnosti ze strany NLGI prostřednictvím nezávislých subjektů pro certifikaci kvality a testování. Konstruktéři specifikující aplikaci plastických maziv pro svá zařízení si tak mohou být jisti kvalitou plastických maziv s certifikací podle HPM.

David Turner, autor článku, pracuje jako produktový specialista ve skupině Lubricants Fluid Technology společnosti CITGO Petroleum v Houstonu v Texasu.

Řízení a údržba průmyslového podniku

Časopis Řízení a údržba průmyslového podniku již přes 10 let patří mezi neodmyslitelný zdroj informací v oblasti průmyslové údržby a diagnostiky. Část obsahu je z pera licenčních autorů Plant Engineering z USA.

www.udrzbapodniku.cz