В современной промышленности использование смазочных материалов стало неотъемлемым элементом технологического процесса. Применение смазок позволяет значительно уменьшить износ деталей и инструментов, а также снизить энергозатраты.
При этом решение трибологических задач – не единственное требование к смазочным продуктам. В зависимости от вида производства и условий эксплуатации оборудования в некоторых случаях к ним предъявляются и другие требования, такие как шумоподавление и пищевые допуски.
Шумоподавляющие смазки
Это пластичные смазывающие продукты с высокой несущей способностью. Механизм шумоподавления заключается в демпфировании смазочным слоем механических воздействий (ударов, трения), вызывающих шум. При этом эффект шумоподавления не исключает других качеств смазочного материала. Как и другие консистентные смазочные продукты, шумоподавляющие могут быть морозостойкими, термостойкими, антикоррозионные, антизадирные и др.
Состав
Сам состав таких смазочных материалов принципиально не отличается от других. Это основа, загуститель, наполнители и присадки. При этом необходимые качества достигаются за счет правильной компоновки ингредиентов, с учетом их определенных свойства.
Чаще в качестве основы для шумоподавляющих смазок применяют минеральные масла, так как они обеспечивают лучшую нагрузочную способность и высокую адгезию к смазываемому материалу. Из синтетических продуктов лучшей основой становятся полиалкиленгликолевые и силиконовые масла, так как они обладают хорошей вязкостью и сопротивлением сдвигу. К тому же продукты на основе синтетических масел характеризуются высокой стабильностью, низкой испаряемостью и устойчивостью к низким температурам.
Для загущения масла используются литиевое мыло или комплекс на основе сульфата кальция. Свойства этих загустителей схожи со свойствами основания и взаимно усиливают друг друга, повышая требуемые качества смазки.
Обязательным ингредиентом шумоподавляющих материалов стали наполнители, усиливающие их несущую способность. При экстремальных нагрузках, когда смазка практически выжимается, между трущимися деталями остается слой из чешуйчатых частиц мелкодисперсного наполнителя. Этот слой продолжает работать как антифрикционное покрытие, тем самым исключая нежелательные шумовые эффекты. В качестве такого наполнителя применяют графит, оксиды металлов, тетрафторэтилен, тальк, дисульфид молибдена и др.
Состав также подбирается в зависимости от смазываемого материала. Например, смазки на основе силиконового масла с тетрафторэтиленовым наполнителем применяются для пластиковых и других полимерных материалов. Для смазывания металлических деталей, работающих под высокими нагрузками, чаще используют смазочные вещества на основе минеральных масел, загущенных литиевым мылом с наполнением дисульфидом молибдена.
Введение присадок позволяет усилить те или иные свойства, которые могут не иметь отношения к шумоподавлению, но также важны в определенных процессах. Это могут быть различные стабилизаторы, активные антикоррозионные добавки и др.
Пищевые смазки
Это смазывающие вещества, допустимые для смазывания узлов трения пищевого оборудования. Их производят с учетом возможности или неизбежности попадания в продукт.
По сути, они являются аналогами всего ряда смазочных материалов – смазок общего назначения, термо- и морозостойких, а также разделительных, антикоррозионных, консервационных и других. При этом в их составе исключены токсичные и опасные компоненты. Пищевые смазки не имеют запаха, а при попадании в пищу не меняют ее цвет и вкус.
Сертификация
Есть интернациональные экологические стандарты, согласно которым производится добровольная сертификация смазок. Самый авторитетным считается стандарт NSF. Именно по нему сертифицируются пищевые смазочные материалы ведущих зарубежных и отечественных изготовителей.
Стандарт предусматривает перечень материалов вредных для здоровья и экологии. Они исключаются в составе пищевых смазок. Также в перечне учитываются маловредные вещества и допустимый процент их содержания.
В зависимости от содержания таких веществ или полного их отсутствия пищевым смазочным материалам присваивается категория допуска:
- 3H – наивысшая категория пищевого допуска. Присваивается смазкам, контакт которых с пищевым продуктом неизбежен;
- H1 – для смазочного материала с такой категорией допустимо ее попадание в пищевой продукт в концентрации не более 0,01%;
- H2 – смазка подходит для обработки пищевого оборудования, но попадание ее в продукт не допускается.
Состав
Здесь в соответствие со стандартом NSF существуют строгие ограничения, исключающие применение в составе почти 80% компонентов, используемых для производства смазок без пищевого допуска. При этом даже разрешенные вещества позволяют получать пищевые смазочные материалы как общего назначения, так и специализированные.
Базовое масло
В качестве основы пищевых пластичных смазок также применяются минеральные и синтетические масла. При этом из минеральных масел пищевым допуском соответствует только белое медицинское, которое очищенно от тяжелых и ароматических углеводородов. Минеральная основа используется для смазочных продуктов, к которым также поставлены требования по высокой адгезии, несущей способности, устойчивости к воде и коррозионной защите.
Выбор синтетических оснований с пищевым допуском более широкий. Для производства морозостойких смазочных материалов используют полиальфаолефин. Для термостойких – перфторполиэфирное масло или силиконовое, которое также используют для смазочных продуктов, предназначенных для пластиковых и резиновых деталей. Полиалкиленгликолевые масла чаще применяются в основе смазок с высокой несущей способностью.
Загустители
Их выбор также ограничен экологическими требованиями, но при правильном комбинировании с базовым маслом формируются необходимые качества смазочного материала. Чтобы получить смазку, которая устойчива к смыванию водой, а также характеризующуюся температурной стабильностью, масло загущают алюминиевым комплексным мылом. Чтобы усилить адгезию и водоотталкивающие свойства, применяют комплекс на основе сульфата кальция.
Для создания термостойких смазок с усиленной несущей способностью и антифрикционными качествами, загустителем применяют политетрафторэтилен.
При этом состав смазочного продукта подбирается таким образом, чтобы преимущественные свойства базового масла и загустителя совпадали. В этом случае они не просто суммируются, а усиливают друг друга, позволяя получить смазку с пищевым допуском и нужной спецификацией.
