روغن گریس چیست و چه کاربردی دارد؟
تعریف گریس
گریس (Grease) ماده روغنی غلیظ جامد یا نیمه جامدی است که عمدتاً به عنوان روان کننده در صنعت مورد استفاده قرار میگیرد.
این ماده از یک روغن مشتق شده از نفت یا روغن سنتیک (مصنوعی)، غلیظ کننده که خاصیت ژل مانند را به روغن میدهد و افزودنیهای مختلف، در مقدار گوناگون تشکیل شده است.
روغن جزء سیال و اصلی گریس است. این جزء میتواند روغن معدنی یا سنتیک باشد. گریسهایی که مبتنی بر روغن معدنی هستند، عموماً عملکرد رضایت بخشی را در بیشتر کاربردهای صنعتی دارند و گریسهای مبتنی بر روغن سنتیک پایداری بهتری را در کاربردهایی با دمای زیاد (خیلی پایین یا خیلی بالا) ایجاد میکنند.
غلیظ کننده (Thickener)
غلیظ کننده میزان اصطکاک بین سطوح را کاهش میدهد. این ماده همچون یک اسفج عمل میکند؛ روغن پایه را در خود نگه میدارد و هنگامیکه در معرض حرکت، لغزش یا تغییر دما قرار میگیرد، روغن را برای روان کاری قطعات آزاد میکند.
افزودنیها
افزودنیهای گریس که درصد کمی از گریس را به خود اختصاص دادهاند، قدرت و توانایی روانکاری روغن پایه را افزایش میدهند. در واقع وجود افزودنیها خواصی که روغن دارد نظیر کاهش میزان اصطکاک، سایش، خوردگی و زنگزدگی را به میزان قابلتوجهی افزایش میدهد.
تاریخچه گریس
بر اساس مستندات تاریخی استفاده از گریس به بیش از ۴۴۰۰ سال پیش باز میگردد. در واقع برای کم کردن میزان اصطکاک از موادی همچون گریس-آب و روغن- به عنوان روان کننده استفاده کردهاند.
بر اساس نگارههای موجود بر روی مقبره فرعون در مصر که به ۲۴۰۰ سال قبل از میلاد مسیح برمیگردد، نگارهای با این مضمون مشاهده شده که کارگری در حال ریختن روان کننده برای مجسمهها و پیکرههای متحرک است.
البته شواهد و مستنداتی دیگر که مربوط به ۱۴۰۰ سال قبل از میلاد مسیح هستند نیز نشاندهنده استفاده از چربی حیوانی و سنگ آهک برای روانکاری محور ارابهها میباشند.
اگرچه میتوان چنین گفت که قدمت گریسها بهعنوان روان کننده به چند هزار سال پیش برمیگردد اما درواقع تولید و استفاده از گریس طبق فرمولاسیون استفاده از غلیظ کننده به اواسط قرن نوزدهم میلادی برمیگردد.
در ابتدا گریس کلسیم با استفاده از روغن معدنی، چربی حیوانی و سنگ آهک در ایالات متحده آمریکا تولید شد. در ادامه و تنها پس از هشت سال گریس سدیم در انگلستان ساخته شد و پس از چند دهه و در ابتدای قرن بیستم میلادی در کشور ژاپن تولید گریس (بر پایه کلسیم) به طور انبوه آغاز شد.
کمتر از سه ده و در سال ۱۹۳۸ میلادی گریس لیتیوم ساخته شد و به سرعت به عنوان یک گریس چندمنظوره به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن و در طی سالهای متمادی با حرکت سریع به سوی صنعتی شدن جهان و احساس نیاز به وجود روان کنندهی همچون گریس برای بالا بردن میزان بهرهوری، انواع دیگری از گریسها که بر اساس غلیظ کننده تقسیمبندی شدهاند و یا طبق افزودنیها نامگذاری شدهاند، طراحی، تولید و برای استفاده به بازار عرضه شدند.
نحوه تولید گریس
مواد اولیه مورد استفاده برای تولید گریس چربیها، هیدروکسیدهای فلزی، روغنها و مواد افزودنی نظیر گرافیت و بنتون است.
چربیها موادی هستند که عمدتاً در دمای اتاق جامد میباشند، این مواد میتوانند، چربی حیوانی، روغن گیاهان مختلف و یا روغن ماهی باشند.
هیدروکسیدهای فلزی به موادی نظیر لیتیوم، کلسیم، آلومینیوم، سدیم و باریم که در واکنش برای ایجاد صابون مورد استفاده قرار میگیرند، اطلاق میگردد.
روغن، مادهای است که در دمای بیست و پنج درجه سانتیگراد به صورت مایع مشاهده میشود؛ این جزء برای تولید گریس یا روغن معدنی مشتق شده از مواد نفتی است و یا یک روغن سنتیک است.
افزودنیها نیز مواد مختلفی هستند که برای بهبود عملکرد یا ظاهر گریس به مواد اضافه میگردند.
پروسه تولید انواع گریس
برای تولید گریس ابتدا باید فرآیند صابونسازی انجام شود. این فرآیند در دستگاهی به نام اتوکلاو صورت میگیرد. در حقیقت هیدروکسیدهای فلزی با چربیها در این دستگاه به نسبت مناسب قرار میگیرند تا تحت فشار و حرارت زیاد پخته شده و در نهایت صابون فلزی یکدست تشکیل شود.
در ادامه صابون فلزی تولید شده به دستگاهی به نام کتل که عملکردی مشابه با دستگاه اتوکلاو دارد، منتقل شده، روغن و افزودنیها به آن اضافه میشوند تا با یکدیگر مخلوط شده و مادهای ژلاتینی مانند به نام گریس به دست آید. البته لازم به ذکر است که در دستگاه کتل مواد تنها تحت حرارت بالا با یکدیگر مخلوط میشوند و به مواد فشار وارد نمیشود.
ناگفته نماند که روغن مورد استفاده به عنوان روغن پایه گریس بخش مهمی از محصول است و کیفیت آن قطعاً بر محصول نهایی تأثیر فراوان میگذارد. در حقیقت روغن تعیینکننده ویژگیها و عملکرد نهایی گریس برای کاربردهای مختلف است. از این رو لازم است علاوه بر انتخاب روغن مناسب، بهآرامی آن را به محلول صابون فلزی که داغ است، اضافه نمود تا گریس به دست آمده قوام خوبی داشته باشد.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی
مشخصات فیزیکی و شیمیایی گریس را نمیتوان بهطور کلی بیان نمود چرا که انواع مختلفی از گریس بر اساس غلیظ کننده و یا افزودنیها در بازار یافت میشوند.
پیشنهاد مطالعه: صفر تا 100 “انواع روغن صنعتی” | روغن مناسب خود را پیدا کنید
هر یک از گریسها از لحاظ فیزیکی و شیمیایی مشخصات منحصربهفردی دارند که آنها را برای کاربردی خاص متمایز میکند.
ویسکوزیته، بازه دمای عملیاتی، رنگ، میزان قوام، پایداری شیمیایی، میزان مقاومت در برابر خوردگی، نقطه اشتعال و … برخی از فاکتورهایی هستند که مقدار آنها طبق مواد سازنده گریس و درصد اختلاط آنها برای هر گریس متفاوت بوده و در هنگام انتخاب و خرید گریس، فرد خریدار بر اساس کاربرد میبایست نوع مناسب را انتخاب نماید. در ادامه به معرفی برخی از این فاکتورها (مشخصهها) پرداخته خواهد شد.
ویسکوزیته
این پارامتر نشان دهنده میزان مقاومت روان کننده در برابر جاری شدن است. ویسکوزیته به اصطکاک داخلی نیز شناخته میشود و یکی از مهمترین ویژگیهایی است که در زمان ارزیابی روان کارها و تعیین ویژگیهایی چون گرید روان کننده و مناسب بودن آن، در نظر گرفته میشود.
روان کنندههایی که ویسکوزیته بالا دارند مقاومت بالاتری در برابر جاری شدن دارند. برای روانکاری موتورهای سنگین یا تجهیزات صنعتی پالایشگاهها یا کارخانههای تولید فرآوردههای غذایی عموماً روان کننده با ویسکوزیته بالا مورد استفاده قرار میگیرد تا در فشار بالا مقاومت خوبی داشته باشد.
پایداری شیمیایی
پایداری شیمیایی در حقیقت مدت زمانی است که عامل شیمیایی میتواند تأثیر خود را در منطقه عملیاتی نشان دهد. روغنهای روانکاری که دارای پایداری خوبی هستند نباید در معرض اکسیداسیون، کربن شدن و یا هر نوع واکنش نامطلوبی که اکسیژن در آن دخیل است، قرار گیرد.
محتوای گوگرد
محتوای گوگرد در روان کنندهها یک ویژگی مهم است که در هنگام خرید گریس باید به آن توجه کرد. این ماده شیمیایی اگر که مقدار مناسب به برخی از روغنها اضافه شود برای بهبود قابلیت روانکاری مناسب خواهد بود.
گرانش API
گرانش API چگالی یک روان کننده را بر اساس سبک یا سنگین بودن محصول در مقایسه با آب اندازهگیری میکند. روان کنندههایی که دارای گرانش API کمتر از ۱۰ هستند، روان کننده سنگین و روان کنندههایی با API بالاتر از ۱۰ سبک شناخته میشوند.
امولسیون پذیری
امولسیون توانایی یک روان کننده برای جدا شدن از آب را نشان میدهد. عموماً روغنهایی که دارای قابلیت امولسیون بالا هستند ترجیح داده میشوند چرا که آب میتواند خواص روان کنندگی یک محصول را به خطر اندازد.