گریس کلسیم سولفونات

کلسیم سولفونات (Calcium Sulfonate)

کلسیم سولفونات ماده‌ای جدید در دنیای گریس‌ها نیست؛ این نوع تغلیظ‌کننده (Thickener) نزدیک به ۵۰ سال است که استفاده می‌شود. این گریس دارای خواص ذاتی فشار پذیر (EP) است که آن را از سایر گریس‌ها متمایز می‌کند. این ویژگی‌ها همراه با امکان فرمول‌سازی برای کاربردهای H-1 (مصارف غذایی)، آن را به گزینه‌ای جذاب در مقایسه با سایر گریس‌ها تبدیل کرده است.

مقدمه

گریس‌ها از تغلیظ‌کننده‌های مختلفی ساخته می‌شوند و هر یک نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارند. به طور خلاصه، گریس‌های پایه لیتیومی (متداول‌ترین نوع) از یک اسید چرب، معمولاً اسید 12-هیدروکسی‌استئاریک، و یک پایه لیتیومی ساخته می‌شوند تا یک صابون ساده ایجاد شود که نقش تغلیظ‌کننده را ایفا می‌کند. سپس افزودنی‌هایی برای ایجاد خواص EP و سایر ویژگی‌های مطلوب اضافه می‌شود تا عملکرد تجهیز در شرایط عملیاتی بهینه باشد.

گریس لیتیوم کمپلکس

برای تولید گریس لیتیوم کمپلکس، بخشی از اسید چرب با یک اسید دیگر (معمولاً یک دی‌اسید) جایگزین می‌شود و صابون کمپلکس تشکیل می‌گردد. این ساختار مخلوط صابونی خواص ویژه‌ای دارد که اجازه می‌دهد گریس در دمای بالاتری بدون از دست دادن ساختار یا جدایش روغن کار کند.
حداکثر دمای تحمل گریس، “نقطه قطره‌ای شدن” نام دارد. این دما نقطه‌ای است که گریس دوباره به حالت مایع بازمی‌گردد (روغن از تغلیظ‌کننده جدا می‌شود). گریس‌های پایه کلسیم‌سولفونات نقطه قطره‌ای بالاتری دارند که آنها را برای کاربری‌های دمای بالا جذاب می‌سازد.

کلسیم سولفونات‌ها از تبدیل یک شوینده سیال حاوی کربنات کلسیم آمورف به گریسی که حاوی ذرات کلسیت باشد تولید می‌شوند. به دلیل خواص روانکاری ذرات کلسیت، ممکن است نیازی به افزودنی‌های عملکردی حاوی گوگرد، فسفر یا روی نباشد؛ به همین دلیل برخی گریس‌های کلسیم سولفوناتی برای صنایع غذایی گزینه‌ای مناسب محسوب می‌شوند.

مقایسه گریس کلسیم سولفنات و لیتیم کمپلکس

هنر ساخت گریس

“ماکس بورن”، ریاضی‌دان و فیزیک‌دان آلمانی، جمله‌ای مشهور دارد:
«علم منطق صوری نیست؛ به اندازه هر هنر خلاقانه دیگری به بازی آزاد ذهن نیاز دارد.»
ساخت گریس نیز از این قاعده مستثنی نیست. در مورد گریس‌های کلسیم سولفونات، هنر ساخت در فرآیند تبدیل شوینده به گریس نهفته است. نحوه اجرای این فرآیند می‌تواند عملکرد EP و نقطه قطره‌ای شدن را تحت تأثیر قرار دهد. همچنین، تفاوت تجهیزات تولیدکنندگان مختلف باعث می‌شود فرآیند ساخت برای هر کارخانه نیاز به تنظیمات خاص داشته باشد.

چالش‌های کلسیم سولفونات‌ها

با وجود ویژگی‌های مطلوب، یکی از عوامل محدودکننده هزینه بالا است. تولید ذرات کلسیت – که عامل اصلی عملکرد این گریس‌ها هستند – فرآیندی پرهزینه است. علاوه بر این، منابع تأمین کلسیم سولفونات محدود بوده و هزینه‌ها رو به افزایش هستند.

این ماده تنها در گریس استفاده نمی‌شود؛ در روغن موتور، سیالات برش، روغن گیربکس صنعتی و خودرو و سایر روانکارها نیز کاربرد دارد. نکته مهم‌تر، تفاوت سطح مصرف است:

• در روغن‌های دیزلی سنگین، میزان مصرف حدود ۵٪ است.

• در گریس‌ها، این مقدار به ۲۰ تا ۵۰٪ می‌رسد.

این اختلاف بزرگ، یکی از دلایل اصلی هزینه بالای این گریس‌ها است.

ضعف دیگر این گریس‌ها، پمپ‌پذیری و مقاومت در برابر پاشش آب است. در آزمون ASTM D4049 معمولاً مشاهده می‌شود که بسیاری از گریس‌های کلسیم سولفوناتی درصد قابل‌توجهی از دست رفتگی را نشان می‌دهند. البته این ضعف با انتخاب صحیح روغن پایه قابل بهبود است.

مزایا و کاربردها

چه زمانی استفاده از گریس کلسیم سولفونات منطقی است؟ وقتی مزایای آن از هزینه بیشترش فراتر رود.

این گریس در آزمون‌های EP مانند ASTM D2596 (چهارساچمه EP) و آزمون Timken عملکرد بسیار خوبی دارد. برخی فرمول‌ها در شرایط مه‌نمکی نیز عملکرد برجسته‌ای نشان می‌دهند. بنابراین برای کاربردهای نظیر:

• محیط‌های دریایی

• پل‌های معلق

• خودروها یا تجهیزات در معرض نمک
  گزینه‌ای مناسب است.

کاربردهای عمومی شامل:

• خودروسازی

• کشاورزی

• ساختمانی

• صنایع غذایی

• صنعت و معدن

• تولید کاغذ

• فولادسازی

کاربردهای صنعتی تخصصی:

• کوره‌های پیوسته

• نوار نقاله‌ها

• آسیاب‌های گلوله‌ای

• سنگ‌شکن‌ها

• تجهیزات زیرآب

همچنین در شیرهای بخار عمل‌کننده با موتور در نیروگاه‌های حرارتی و هسته‌ای به دلیل تحمل دما و فشار بالا استفاده می‌شوند.

کلسیم سولفونات‌ها معمولاً عملکرد ضدزنگ عالی و پایداری اکسیداسیون بسیار خوب دارند. ذرات کلسیت ساختار لایه‌ای تشکیل می‌دهند که بین سطوح فلز قرار گرفته و نقش یک لایه قربانی را بازی می‌کنند؛ به این معنا که به جای فلز، ذرات کلسیت دچار برش می‌شوند.

در آزمون جوش چهاربال، جوش بین ۳۱۵ تا ۴۰۰ کیلوگرم یا حتی بیشتر برای این گریس‌ها معمول است.

جمع‌بندی

اگر کاربرد شما نیازمند تأییدیه H-1، مقاومت حرارتی بالا یا تحمل عالی در برابر آب است، یک گریس کلسیم سولفونات با کیفیت و تولیدشده به روش صحیح، می‌تواند انتخابی بسیار ارزشمند باشد.

جهت بررسی مشخصات گریس کلسیم سولفونات، استعلام قیمت و خرید کلیک نمایید.

اطلاعات این مقاله برگرفته از این منبع می‌باشد.