Биоразлагаемые смазочные материалы и гидравлические масла

    Нередко требуется использовать биоразлагаемые смазочные материалы/гидравлические масла. Необходимо различать “биоразлагаемые” и “биологически быстро разлагаемые” материалы. За процесс разложения отвечают микроорганизмы (главным образом бактерии), которые постоянно трудятся в биоочистительных установках. В идеальном случае микроорганизмы превращают масла в диоксид углерода (CO2), воду (H2O) и ячейковую субстанцию.

    Смазочные материалы или гидравлические масла на основе нефти (на основе минерального масла) биологически разлагаемы. Нефть образовалась миллионы лет назад из планктона древних морей (океанов) и поэтому является естественно образовавшимся материалом. Правда, разложение может длиться месяцы или даже годы.

    В настоящее время известна серия смазочных жидкостей/гидравлических масел, чье разложение благодаря микроорганизмам происходит значительно быстрее, чем у продуктов на основе минерального масла. Разложение происходит в течение нескольких недель, поэтому масла обозначаются как биологически быстро разлагаемые.

Биоразлагаемость возможна при следующих предпосылках:

1. наличие микроорганизмов,
2. кислород для жизнедеятельности микроорганизмов,
3. наличие азотных и фосфорных соединений как питательных веществ для микроорганизмов,
4. наитончайшее распределение разлагающегося продукта в почве или водах,
5. достаточное для разложения время: чем холоднее, тем медленнее протекает биологическое разложение,
6. при обработке или использовании, например, в двигателе продукт не должен образовывать или присоединять вещества, которые могут убить и сделать микроорганизмы нефункциональными.

    Если биоразлагаемые материалы достигли грунтовых вод, то биологическое разложение едва ли возможно, так как эта область труднодоступна для микроорганизмов. Отсутствует жизненно необходимый кислород. Во время фазы разложения микроорганизмы потребляют кислород: чем быстрее разложение, тем больше. Таким образом, из-за нехватки кислорода животные и растения в водоемах или почвах подвергаются опасности.

Методы испытаний

Разложение в водах

    Методы испытаний CEC L33-T-82 (раньше) и CEC L33-A-93 (сегодня) изначально были разработаны для определения степени загрязнения стоячих или проточных водоемов небольшим количеством масла, попавшим из наружных бортовых двухтактных двигателей. По методу испытания CEC L33-A-93 масло в водном растворе повергается бактериальной атаке. Если масло классифицируется как биологически быстро разлагаемое, то по истечении 21 дня (3 недель) 80% продукта должно разложиться.

Разложение в грунте

   Вследствие неплотных уплотнителей в транспортных средствах и гидравлических установках масло проникает в землю чаще, чем в воды. Для данной области еще не разработаны методы измерения биоразлагаемости, поскольку описать “норму грунта” до сих пор не удалось. Так, богатая питательными веществами пахотная земля содержит больше бактерий, тем самым обеспечивая хороший процент разложения, а в бедном питательными веществами песке мало бактерий или же они вовсе отсутствуют, и процент разложения неудовлетворителен. Бактерии работают тем усерднее, чем теплее, чем лучше проветрена и увлажнена почва. Также следует учитывать, что помимо масла в грунте (водах) могут находиться и другие биологически разлагаемые продукты. Если они бактериям “пришлись больше по вкусу”, то они их разложат в первую очередь.

Биологически быстро разлагаемые продукты

На основе рапсового масла

    Натуральные жирные масла растительного (и животного) происхождения такие как, например, рапсовое, оливковое и касторовое масло являются третичными сложными эфирами глицерина (триглицериды) с различными жирными кислотами. Расовое масло используется в качестве масла для пилоцепей и гидравлического масла. В гидравлических установках должны соблюдаться следующие ограничения:

1. сокращение интервалов смены масла по сравнению с минеральным маслом из-за малой устойчивости против старения,
2. не применять при температурах ниже –20°С,
3. максимальная температура масла 80°С, постоянная температура масла 70°С.

В качестве базового масла рапсовое масло не подходит для моторных и трансмиссионных масел.

Сложные синтетические эфиры

    Различные сложные синтетические эфиры являются биологически быстро разлагаемыми и в ходе испытаний достигают аналогичных с рапсовым маслом процентов разложения. Кроме того, они обладают превосходной мощностью как в отношении старения масла, так и текучести при низких температурах. Они смешиваются с продуктами на основе минерального масла. Область их применения: гидравлические масла, моторные масла для двухтактных двигателей (прежде всего для наружных бортовых двигателей), в единичных случаях дизельные масла для использования в экочувствительных областях. Если они используются в качестве гидравлического масла, то:

1. возможно удлинение интервалов по сравнению с маслами на основе рафинатов,
2. практикуется использование при температуре до –30°С,
3. допустимая температура масла максимально 100°С.

Полигликоли

    Плотность полигликолей больше 1 и в своем большинстве они растворимы в воде и биологически быстро разлагаемы. Вследствие своей высокой плотности они также обладают высокой грунтовой мобильностью: они быстро достигают грунтовых вод, где вряд ли будут подвергнуты биологическому разложению. Полигликоли не смешиваются с другими продуктами. До применения в гидравлических установках должна быть исследована совместимость с лаками, пленочными материалами и уплотнителями. В элементах привода, содержащих пары “сталь-алюминий”, использовать не рекомендуется.

Утилизация биологически быстро разлагаемых продуктов

    Биологически быстро разлагаемые продукты должны утилизироваться аналогично продуктам на минеральном масле, а не должны просто сливаться в водосток или на пахотную землю. Они должны собираться и утилизироваться отдельно от продуктов на минеральном масле. Правовая основа для этого дана § 2 положения об отработанных маслах. В нем говорится: “Должны перерабатываться: масла для двигателей внутреннего сгорания и трансмиссионные масла, минеральные машинные, турбинные и гидравлические масла.

    Другие отработанные масла должны утилизироваться только тогда, когда они не содержат вредных веществ, которые усложняют процесс переработки или насыщаются в продуктах переработки”.

    Продукты на основе рапсового масла не относятся к минеральным маслам и усложняют переработку. Поэтому их следует собирать отдельно и утилизировать в спецальных установках. Это сопряжено с более высокими затратами.

За подробностями, подбором биоразлагаемых масел и с другими техническими вопросами обращайтесь в компанию Авто Индастри.