ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΚΑΙ ΛΙΠΑΝΤΙΚΩΝ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Ε.Μ.Π. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΚΑΙ ΛΙΠΑΝΤΙΚΩΝ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Ε.Μ.Π. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΙΕΙΣ ΥΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΣΗΜΕΙΟΥ ΣΤΑΞΗΣ ΛΙΠΑΝΤΙΚΩΝ ΓΡΑΣΣΩΝ (ASTM D 217 & D 566) Γ. Ντόντος, Χηµικός Μηχανικός, Υπ. ιδάκτορας Ε.Μ.Π. Σκοπός Η παρούσα εργαστηριακή άσκηση αποσκοπεί στην πειραµατική επίδειξη και στην κατανόηση της διαδικασίας των δύο εκ των κυριοτέρων πρότυπων δοκιµαστικών µεθόδων που αφορούν στον ποιοτικό έλεγχο των λιπαντικών γράσσων: της διεισδυτικότητας και του σηµείου στάξης. Περαιτέρω, πραγµατοποιείται µια συνοπτική ανασκόπηση του γνωστικού περιεχοµένου των λιπαντικών γράσσων µέσα από την περιγραφή της σύστασης, της παραγωγικής διαδικασίας και των εφαρµογών αυτών. Α. ιεισδυτικότητα Κώνου (Cone Penetration) Μέθοδος : ASTM D 217 Η δοκιµαστική αυτή µέθοδος προσδιορίζει εµµέσως µία από τις βασικότερες ιδιότητες των γράσσων: τη συνεκτικότητα (consistency). Ως συνεκτικότητα ορίζεται η ικανότητα αντίστασης σε παραµόρφωση ενός πλαστικού υλικού, όταν σε αυτό εφαρµόζεται κάποια δύναµη. Συνιστά συνεπώς ένα χαρακτηριστικό της πλαστικότητας, όπως συζυγώς οµόλογα, το ιξώδες συνιστά χαρακτηριστική ιδιότητα της ρευστότητας. Τα γράσσα χαρακτηρίζονται ως µη νευτωνικά και παρουσιάζουν ρεολογική συµπεριφορά η οποία δίνει δείγµατα ψευδοπλαστικότητας και θιξοτροπίας. Στην περίπτωση των γράσσων η συνεκτικότητα είναι ένα µέτρο της υφής τους («σκληρό» ή «µαλακό») και µεταβάλλεται τόσο µε τη θερµοκρασία όσο και µε το χειρισµό ή τη µηχανική κατεργασία. Η συνεκτικότητα κυρίως εξαρτάται από το ποσοστό του παχυντή στο τελικό προϊόν και είναι σηµαντική παράµετρος τόσο για τον τύπο όσο και για τη µέθοδο της εκάστοτε εφαρµογής Στη συγκεκριµένη µέθοδο ένας µεταλλικός κώνος συγκεκριµένων διαστάσεων και µάζας αφήνεται να διεισδύσει υπό το βάρος του για 5 δευτερόλεπτα σε δείγµα γράσσου το οποίο βρίσκεται σε θερµοκρασία 25 ± 0,5 C (77 F). Η διείσδυση µετράται σε δέκατα του χιλιοστού και αναφέρεται ως διεισδυτικότητα του γράσσου. Εφόσον ο κώνος θα βυθιστεί σε 1

µεγαλύτερο βαθµό σε µαλακά γράσσα, υψηλότερη διεισδυτικότητα είναι ενδεικτική πιο µαλακών γράσσων. Στο παραπάνω σχήµα φαίνεται ένα όργανο µέτρησης διεισδυτικότητας. Η διεισδυτικότητα ενός γράσσου διακρίνεται ανάλογα µε την προετοιµασία του δείγµατος στις παρακάτω κατηγορίες: Αδιατάρακτη ιεισδυτικότητα (Undisturbed Penetration) Η διείσδυση µετράται στη συσκευασία χωρίς καµία διαταραχή του δείγµατος. Πραγµατοποιείται σε ειδικές περιπτώσεις όπου µελετάται η συµπεριφορά του γράσσου κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης. Ακατέργαστη ιεισδυτικότητα (Unworked Penetration) Το δείγµα µεταφέρεται από τη συσκευασία στο ειδικό κύπελλο του εργάτη µε το ελάχιστο των διαταράξεων. Η συγκεκριµένη τιµή καταγράφεται συχνά, αλλά παρ όλα αυτά δεν είναι αντιπροσωπευτική διότι ο βαθµός καταπόνησης είναι αδύνατο να ελεγχθεί. Κατεργασµένη ιεισδυτικότητα (Worked Penetration) Το δείγµα υπόκειται σε 60 διπλούς εµβολισµούς σε ένα τυποποιηµένο εργάτη γράσσου (βλ. Σχήµα 2) προτού µετρηθεί η διεισδυτικότητα. Επειδή στη συγκεκριµένη περίπτωση ο βαθµός καταπόνησης είναι ελεγχόµενος, η τιµή της µέτρησης είναι αντιπροσωπευτική του γράσσου και είναι αξιόπιστο κριτήριο κατάταξης των γράσσων µε βάση την ταξινόµηση του NLGI (National Lubricating Grease Institute) του Πίνακα 1. Πίνακας 1: Συνεκτικότητα γράσσων κατά ΝLGI. Κατεργασµένη Αριθµός NLGI ιείσδυτικότητα στους 25 C (0,1mm) 000 445-475 00 400-430 0 355-385 1 310-340 2 265-295 3 220-250 4 175-205 5 130-160 6 85-155 2

Παρατεταµένη Κατεργασµένη ιεισδυτικότητα (Prolonged Worked Penetration) Το δείγµα του γράσσου υπόκειται σε περισσότερους των 60 διπλών εµβολισµών προτού πραγµατοποιηθεί µέτρηση της διεισδυτικότητας. Συνήθως κατεργάζεται σε 10,000 ή 100,000 διπλούς εµβολισµούς και προσδιορίζεται η σταθερότητα του γράσσου στη διάτµηση (shear stability). Σχήµα 2: Εργάτης γράσσου Β. Σηµείο Στάξης (Dropping Point) Μέθοδοι: ASTM D 566 - D2265 Το σηµείο στάξης ενός γράσσου ορίζεται ως η θερµοκρασία στην οποία µια σταγόνα υλικού πέφτει από το διάκενο µιας κυψέλης δοκιµών κάτω από προκαθορισµένες συνθήκες µέτρησης. Τα πλαστικά υλικά, ως γνωστών, δεν επιδεικνύουν πραγµατικό σηµείο τήξης, αλλά αντιθέτως διαθέτουν ένα θερµοκρασιακό όριο διακύµανσης στο οποίο το υλικό καθίσταται προοδευτικά «µαλακότερο». Πρακτικά, πάντως, το σηµείο στάξης καθορίζει τη θερµοκρασία στην οποία το γράσσο είτε µεταβαίνει από ηµιστερεή σε υγρή κατάσταση εφόσον περιέχει συµβατικούς σάπωνες, είτε υπόκειται σε διαχωρισµό λαδιού χωρίς αλλαγή φυσικής κατάστασης στην περίπτωση που το πυκνωτικό µέσο είναι διαφορετικό. Στην περίπτωση σύµπλοκου σάπωνα η διαδικασία είναι αντιστρεπτή. 3

Η δοκιµαστική µέθοδος του σηµείου στάξης χαρακτηρίζεται ως στατική, διότι αφενός µεν δεν θεωρείται να σχετίζεται µε τη συµπεριφορά κατά τη λειτουργία παρά µόνο ότι ένα γράσσο δεν αναµένεται να ανθίσταται σε διαρροή πάνω από τη θερµοκρασία αυτή, και αφετέρου δε, δεν προσδιορίζει τη µέγιστη θερµοκρασία λειτουργίας του γράσσου καθώς η συµπεριφορά σε υψηλές θερµοκρασίες εξαρτάται από άλλους παράγοντες. Παρ όλα αυτά είναι µια πολύ χρήσιµη µέθοδος αναφορικά τόσο µε τον προσδιορισµό του εκάστοτε τύπου γράσσου, όσο και µε την δηµιουργία και διατήρηση σηµείων αναφοράς στον ποιοτικό έλεγχο. Τόσο η µέθοδος D 566 όσο και η D 2265 ακολουθούν την ίδια βασική φιλοσοφία αναφορικά µε τη µεθοδολογία, µε τη διαφορά ότι η πρώτη χρησιµοποιεί ως µέσο θέρµανσης ένα λουτρό ελαίου µε µέγιστη συνιστώµενη θερµοκρασία τους 288 C, ενώ η δεύτερη χρησιµοποιεί ένα θερµαινόµενο «µπλοκ» αλουµινίου και µπορεί να προσδιορίσει σηµεία στάξης σε θερµοκρασίες µέχρι 330 C. Σε γενικές γραµµές πάντως η διαδικασία µέτρησης έχει ως εξής: ένα δείγµα του προς µέτρηση γράσσου τοποθετείται καταλλήλως στην κυψέλη δοκιµής συγκεκριµένων διαστάσεων και θερµαίνεται µε σταθερό ρυθµό. Τη στιγµή που πέφτει η πρώτη σταγόνα καταγράφονται τόσο η θερµοκρασία του δείγµατος όσο και του µέσου θέρµανσης και προσδιορίζεται η θερµοκρασία του σηµείου στάξης είτε µε εξαγωγή του µέσου όρου (D 566) είτε µε άλλη συσχέτιση (D 2265). Τα παρακάτω σχήµατα είναι φωτογραφίες οργάνων µέτρησης του σηµείου στάξης µε τις µεθόδους ASTM D 566 και D 2265. D 566 D2265 Η τιµή του σηµείου στάξης ενός γράσσου είναι άµεσα εξαρτηµένη από τον τύπο του πυκνωτικού µέσου, ωστόσο δύναται να ποικίλει αισθητά λόγω διακυµάνσεων στις πρώτες ύλες και στην παραγωγική διαδικασία και αυτός είναι ο λόγος που χρησιµοποιείται ως κριτήριο ποιοτικού ελέγχου. Στον παρακάτω πίνακα 2 4

παρατίθεται το τυπικό εύρος του σηµείου στάξης ενός γράσσου ανάλογα µε τον τύπο του παχυντή. Πίνακας 2: Επίδραση του παχυντή στο σηµείο στάξης Τύπος Παχυντή Σ. Στάξης ( C) Αλουµινίου 110-140 Νατρίου 160-180 Λιθίου 180-210 Ασβεστίου 90-140 Σύµπλοκος Σάπωνας > 260 Πολυουρία > 230 Οργανοφιλικοί άργιλοι > 260 Γενικές Πληροφορίες περί Λιπαντικών Γράσσων Το υλικό που ονοµάζεται λιπαντικό γράσσο (lubricating grease) είναι σίγουρα γνωστό σε οποιονδήποτε έχει ασχοληθεί µε λίπανση µηχανολογικού εξοπλισµού. Τα λιπαντικά γράσσα ή απλά γράσσα εντάσσονται στην ευρύτερη οικογένεια των λιπαντικών. Είναι αδιαµφισβήτητα πιο «εµφανίσιµα» από τα υγρά και στερεά λιπαντικά, όµως τι ακριβώς είναι ένα γράσσο, από τι αποτελείται και ποίος εν τέλει ο λόγος ύπαρξης µια τόσο ιδιαίτερης και ξεχωριστής κατηγορία λιπαντικών. Σύµφωνα µε το ASTM (American Society for Testing and Materials) ως «λιπαντικό γράσσο ορίζεται ένα στερεό ή ηµίρρευστο προϊόν διασποράς ενός πυκνωτικού µέσου σε ένα υγρό λιπαντικό στο οποίο είναι δυνατό να περιέχονται και δευτερεύοντα συστατικά που προσδίδουν ιδιαίτερες ιδιότητες.» Χαριτολογώντας βέβαια έχει κατά καιρούς ειπωθεί και το ευφυολόγηµα ότι γράσσο είναι αυτό που παρασκευάζουν (cook) οι παραγωγοί γράσσου (Chang), και αυτό διότι αφενός µεν για τους αδαείς η κατανόηση του προαναφερθέν ορισµού αποτελεί µια πρώτης τάξεως σπαζοκεφαλιά, αφετέρου δε η παραγωγή του γράσσου καλύπτεται από ένα πέπλο «µυστηρίου» παρόµοιο µε αυτό των παλιών καλών συνταγών φαγητού. 1. Σύσταση λιπαντικών γράσσων Ένα γράσσο κατά βάση αποτελείται από τα εξής συστατικά: Πρόσθετα 0-10% Πυκνωτικό Μέσο 5-20 % Υγρό βασικό Λιπαντικό 75-95 % 5

Τα παραπάνω όµως από µόνα τους δεν έχουν τη δυνατότητα να προσδώσουν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των γράσσων. Εδώ υπεισέρχεται ο παράγοντας που αναφέρεται χαρακτηριστικά ως η «µαγεία» των γράσσων. Ουσιαστικά η συµπεριφορά και τα φυσικοχηµικά χαρακτηριστικά ενός γράσου είναι αποτέλεσµα της αλληλεπίδρασης του βασικού λιπαντικού και του πυκνωτικού µέσου σε άµεση συνάρτηση µε τις συνθήκες που επικρατούν κατά την παραγωγική διαδικασία. 1.1. Βασικά υγρά λιπαντικά (Base Oil) Ανάλογα µε τα επιθυµητά χαρακτηριστικά και τις αντίστοιχες εφαρµογές του εκάστοτε γράσου χρησιµοποιούνται: Ορυκτέλαια Συνθετικά έλαια 1.2. Πυκνωτικό µέσο (Thickening agent) Το πυκνωτικό µέσο ή αλλιώς παχυντής (thickener) είναι µια ουσία που αποτελείται από λεπτοδιαιρεµένα σωµατίδια τα οποία είναι διεσπαρµένα σε κάποιο υγρό ώστε να σχηµατιστεί η δοµή του προϊόντος. Είναι αδιάλυτη ή το πολύ ελάχιστα διαλυτή στα υγρά λιπαντικά. Η γενική προϋπόθεση είναι τα στερεά σωµατίδια του παχυντή να είναι εξαιρετικά µικρά, οµοιόµορφα διεσπαρµένα και ικανά να σχηµατίσουν µια σχετικά σταθερή, πηκτώδη (ζελατινοειδή) δοµή µε το υγρό λιπαντικό. Συνήθως τα γράσσα κατατάσσονται και ονοµατίζονται ανάλογα µε τον τύπο του παχυντή λόγω της µεγάλης επίδρασης του τελευταίου στις ιδιότητες αυτών. Οι παχυντές χωρίζονται σε δυο διακριτές κατηγορίες: Μεταλλικούς Σάπωνες Μη-Σάπωνες 1.2.1. Μεταλλικοί Σάπωνες (Metal Soaps) Σάπωνες ονοµάζονται τα άλατα των λιπαρών οξέων µε αλυσίδες µεγάλου µήκους. Οι µεταλλικοί σάπωνες στη συγκεκριµένη περίπτωση προκύπτουν από µια αντίδραση ενός αλειφατικού µονοκαρβοξυλικού οξέως (λιπαρό οξύ) µε ένα υδροξείδιο µετάλλου (βάση) προς παραγωγή ενός άλατος. Η συνολική διαδικασία παραγωγής του σάπωνα καλείται σαπωνοποίηση (saponification) και πραγµατοποιείται συνήθως σε ποσότητα υγρού λιπαντικού. Παρακάτω δίνεται ένα τυπικό παράδειγµα αντίδρασης σαπονωποίησης: C 17 H 35 COOH + LiOH C 17 H 35 COOLi + H 2 O Στεατικό Οξύ Υδροξείδιο Li Στεατικό Li Νερό Τα λιπαρά οξέα που χρησιµοποιούνται αποτελούν τους λεγόµενους σαπωνοποιητές, µπορεί να προέλθουν από ζωϊκούς, φυτικούς ή θαλάσσιους οργανισµούς και είναι πάντα κορεσµένα. Συνεισφέρουν στον τρόπο «σύνδεσης» των συστατικών του γράσσου. ύο από τα πιο συνήθη λιπαρά οξέα που χρησιµοποιούνται σήµερα είναι το στεατικό και το 12-υδροξυστεατικό οξύ. Το τελευταίο προέρχεται αποκλειστικά από υδρογόνωση του καστορελαίου και περιέχει µια υδροξυλοµάδα. 6

Τα συνήθη υδροξείδια µετάλλων που χρησιµοποιούνται είναι τα LiOH.H 2 O, Ca(OH) 2, NaOH, Al(OH) 3, Ba(OH) 2. Σε κάθε περίπτωση το εκάστοτε µεταλλικό ιόν διαδραµατίζει εξέχοντα ρόλο διότι επηρεάζει την κρυσταλλική δοµή του σάπωνα και συνεπώς έχει σηµαντική επίδραση σε ιδιότητες όπως η µηχανική σταθερότητα, το σηµείο στάξης, οι θερµοκρασίες λειτουργίας, η αντοχή στην παρουσία νερού, η αντλησιµότητα κ.α. Για τον παραπάνω λόγω πολλοί τύποι γράσσων περιγράφονται και κατατάσσονται µε βάση το µεταλλικό ιόν του σάπωνα που περιέχουν. Συνεπώς γίνεται ο διαχωρισµός σε γράσσα: Βάσεως Λιθίου Βάσεως Ασβεστίου Βάσεως Νατρίου Βάσεως Αλουµινίου Βάσεως Βαρίου Οι µεταλλικοί σάπωνες διαχωρίζονται περαιτέρω σε Συµβατικούς Σάπωνες (Conventional Soap) Σύµπλοκους Σάπωνες (Complex Soap) Μεικτής βάσης (Mixed Soap Base) Οι συµβατικοί σάπωνες παρασκευάζονται µε τη γενική διαδικασία που παρατέθηκε παραπάνω. Στην περίπτωση των σύµπλοκων σαπώνων αυτοί παρασκευάζονται µε την ίδια φιλοσοφία µεν, αλλά µε την κρυστάλλωση δυο ή περισσοτέρων ουσιών. Ουσιαστικά προκύπτουν από την αντίδραση ενός συµβατικού σάπωνα µε ένα µέσο συµπλοκοποίησης το οποίο είναι κάποιο οξύ οργανικό ή ανόργανο. Το αποτέλεσµα είναι ένα γράσσο µε αυξηµένο σηµείο στάξης και θερµοκρασιακό εύρος λειτουργίας. Οι σάπωνες µεικτής βάσης περιέχουν δυο µεταλλικά ιόντα και αποσκοπούν στην παραγωγή γράσσου στο οποίο συνδυάζονται οι ιδιότητες δύο διαφορετικών γράσσων. Ο παχυντής έχει µεγάλη επίδραση στις ιδιότητες του γράσσου. Το γράσσο δεν είναι ένα παχύ λάδι αλλά ένα πυκνωµένο λιπαντικό. Τα διαφορετικά συστατικά που το απαρτίζουν δεν είναι σε χηµική διάλυση αλλά συνυπάρχουν όπως το νερό σε έναν σπόγγο. Αυτή η δηµοφιλής αναλογία του γράσσου µε ένα σπόγγο γεµάτο νερό όπου ο παχυντής είναι ο σπόγγος και το υγρό λιπαντικό το νερό σίγουρα δεν είναι µια αυστηρά επιστηµονική περιγραφή, εντούτοις δίνει µια βασική αντίληψη της δοµής ενός γράσσου. Ουσιαστικά πρόκειται για ένα κολλοειδές σύστηµα διασποράς όπου το βασικό υγρό λιπαντικό διαδραµατίζει το ρόλο µέσου διασποράς και ο παχυντής τη διασπαρµένη ουσία. Τα µικκύλια του κολλοειδούς αυτού αλληλοσυνδέονται και έλκονται µε τέτοιον τρόπο ώστε να σχηµατίζουν µια σπογγοειδή δοµή ικανή να «συγκρατεί» την φάση του υγρού λιπαντικού λόγω επιφανειακής τάσης, δεσµών δότη δέκτη και δυνάµεων Van der Waals. Ο σχηµατισµός των µικκυλίων και η δοµή του παχυντή είναι υπεύθυνη για τις βασικές διαφοροποιήσεις στις ιδιότητες µεταξύ των γράσσων µε σάπωνα ως παχυντή και εξαρτάται από τους εξής παράγοντες Τύπο του µεταλλικού ιόντος Τύπο του υλικού σαπωνοποίησης ιαδικασία παραγωγής Τροποποιητές οµή Συµβατικού Σάπωνα οµή Σύµπλοκου Σάπωνα 7

1.2.2. Μη-Σάπωνες (Non - Soaps) Οι κυριότεροι τύποι αυτής της κατηγορίας παχυντών είναι Οργανοφιλικοί άργιλοι (µπετονίτης, εκτορίτης) Πολυουρία PTFE Πολυπροπυλένιο Σιλικόνη Οι απόψεις πάντως διίστανται για το κατά πόσο πολλοί από τους παραπάνω λεγόµενους οργανικούς παχυντές είναι πραγµατικοί παχυντές γράσσου, δηλαδή κατά πόσο δηµιουργούν µια δοµή κολλοειδούς διασποράς ή είτε απλά διαλύονται µερικώς στο υγρό λιπαντικό ώστε να το παχύνουν, είτε σχηµατίζουν ένα µείγµα λαδιού/παχυντή, παράγοντας µια «πάστα». 1.3. Πρόσθετα (Additives) Υπολογίζεται ότι το 80% των παραγόµενων γράσσων περιέχουν κάποιο ποσοστό προσθέτων. Οι εξαιρέσεις αφορούν στα γράσσα για εφαρµογές χαµηλών απαιτήσεων και στην περίπτωση που το γράσσο λειτουργεί µόνο ως υλικό στεγανοποίησης. Οι κυριότερες κατήγορίες προσθέτων, ανάλογα µε τη λειτουργία, που προστίθενται στα γράσσα είναι οι εξής: Αντιοξειδωτικά Αντιδιαβρωτικά Απενεργοποιητές Μετάλλων Υψηλών πιέσεων (EP) / προστασίας από τη φθορά 2. Τυπικές ιδιότητες αντιπροσωπευτικών γράσσων Συµβατικοί Σάπωνες Σύµπλοκοι Σάπωνες Ca Na Al Li Πολυουρία Μέγιστη θερµοκρασία ~ 70 C ~ 120 C 150+ C 150+ C 180 C λειτουργίας Μηχανική Σταθερότητα Ικανοποιητική Μέτρια Ικανοποιητική Ικανοποιητική Μέτρια Αντοχή στο Ανεπαρκής Ικανοποιητική νερό Μέτρια Ικανοποιητική Ικανοποιητική Ικανοποιητική Οξείδωση Ανεπαρκής Μέτρια Μέτρια Μέτρια Ικανοποιητική Αντλησιµότητα Πολύ καλή Μέτρια Μέτρια + Πολύ καλή Πολύ καλή Κύρια χρήση Έδρανα Γενικής κύλισης- Οχήµατα Οχήµατα χρήσης για Βιοµηχανική παλιός Βιοµηχανία Βιοµηχανία οικονοµία εξοπλισµός Κόστος Χαµηλό Χαµηλό Υψηλό Υψηλό Πολύ υψηλό 8

3. Παραγωγική ιαδικασία Η διαδικασία παραγωγής ενός γράσσου µε συµβατικό σάπωνα ακολουθεί δυο κύρια στάδια: τη σαπωνοποίηση και την τελική επεξεργασία. Στο Σχήµα 1 παρουσιάζεται το διάγραµµα ροής µιας τυπική διαδικασία παραγωγής γράσσου. Λιπαρό Οξύ Ποσοστό Β.Ο. Ανάδευση - Θέρµανση ιασπορά Προσθήκη υδροξειδίου µετάλλου Σαπωνοποίηση θέρµανση Αφυδάτωση Προσθήκη Υπόλοιπου Β.Ο. ανάδευση Σχηµατισµός της δοµής του σάπωνα Προσθήκη προσθέτων Απαερίωση- Οµογενοποίηση Τελικό προϊόν Γράσσου Σχήµα 1: Τυπική παραγωγική διαδικασία γράσσου µε συµβατικό σάπωνα Στη συντριπτική πλειονότητα η παραγωγή των γράσσων γίνεται σε παρτίδες (batch production). Παρ όλα αυτά υφίστανται και περιπτώσεις συνεχούς παραγωγής γράσσου (continuous production) στις οποίες ακολουθείται παρόµοια φιλοσοφία παραγωγής µε αυτή που παρατέθηκε παραπάνω. 9

4. Εφαρµογές - Χρήσεις των γράσσων. Η αγορά των γράσσων αντιπροσωπεύει µόνο το 3% της συνολικής αγοράς των λιπαντικών. Το 70% των γράσσων στην αγορά βασίζεται σε συµβατικούς σάπωνες, το 20% σε σύµπλοκους σάπωνες και το υπόλοιπο 10% σε µη σάπωνες. Τα κυριότερα πεδία εφαρµογής των γράσσων είναι τα εξής: Έδρανα - ένσφαιροι τριβείς Στοιχεία ολίσθησης Γραναζοκιβώτια Στοιχεία σύζευξης Αλυσίδες Βίδες - Μπουλόνια Συρµατόσχοινα - ντίζες Ελατήρια Συστήµατα πέδησης Μηχανήµατα βιοµηχανίας τροφίµων κ.α. Πλεονεκτήµατα γράσσων Παραµένουν στο επίµαχο σηµείο Εκτεταµένα διαστήµατα λίπανσης Καλλίτερη πρόσφυση Στεγανοποίηση - ικανοποιητική προστασία σε περιβάλλον µε υγρασία Αντιδιαβρωτική ικανότητα Αντοχή σε ακραίες συνθήκες λειτουργίας Παρεµπόδιση διείσδυσης σκόνης και ακαθαρσιών εν δηµιουργούν καθιζήσεις Μείωση θορύβου εν απαιτείται σύστηµα ανακυκλοφορίας Μειονεκτήµατα γράσσων Ανεπαρκής δυνατότητα απαγωγής θερµότητας Ανεπαρκής καθαριστική ικανότητα Συµπιεστότητα Η επιλογή του κατάλληλου γράσσου Στις µέρες µας τα λεγόµενα γράσσα πολλαπλών χρήσεων µπορούν να καλύψουν το 80 % των εφαρµογών που απαιτείται η χρήση γράσσου. Για το υπόλοιπο 20% η επιλογή βασίζεται σε τρεις κρίσιµες παραµέτρους: Το προς λίπανση στοιχείο/εξάρτηµα Οι επικρατούσες συνθήκες (π.χ. θερµοκρασία) Το άµεσο περιβάλλον 10

Ερωτήσεις για προβληµατισµό... 1. Τι είναι το λιπαντικό γράσσο και από τι αποτελείται; 2. Πώς αναφέρονται και κατατάσσονται συνήθως τα λιπαντικά γράσσα 3. Ποιες οι κυριότερες ιδιότητες των γράσσων; 4. Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν άµεσα και δραστικά τις ιδιότητες και τη ρεολογία του γράσσου; 5. Γιατί γράσσο και όχι υγρό λιπαντικό και γιατί υγρό λιπαντικό και όχι γράσσο στις εφαρµογές λίπανσης; 6. Θα χρησιµοποιούσατε ποτέ ένα γράσο σε θερµοκρασία οριακά ίση µε το σηµείο στάξης; 7. Έχετε δυο προϊόντα λιπαντικού γράσσου που περιέχουν το ίδιο µεταλλικό ιόν µε τη διαφορά ότι στο ένα η σαπωνοποίηση πραγµατοποιήθηκε µε στεατικό οξύ ενώ στο άλλο µε 12-υδροξυστεατικό οξύ. Χωρίς να πραγµατοποιήσετε τη δοκιµή του σηµείου στάξης, ποιο από τα δύο κατά τη γνώµη σας ότι θα έχει υψηλότερο σηµείο στάξης και γιατί; 8. ουλεύεται σε ένα εργαστήριο ποιοτικού ελέγχου λιπαντικών και σας παραδίδουν ένα δείγµα γράσου βάσεως λιθίου ζητώντας σας να προσδιορίσετε σε ποια κατηγορία ανήκει και εάν περιέχει συµβατικό σάπωνα λιθίου ή σύµπλοκο σάπωνα λιθίου. Ποιες ενέργειες πραγµατοποιείτε? 11