Ekologie minerálních a syntetických olejů: Srovnání

Jednou ze závažných námitek zastánců ochrany životního prostředí vůči strojírenské výrobě je škodlivost olejů, resp. všech druhů maziv, která se používají k provozu a při údržbě strojů. Stejně tak nepříznivě působí oleje při nesprávném použití a nežádoucích způsobech jejich likvidace po ukončení jejich životnosti ve stavebnictví, v dopravě a v zemědělství a lesnictví.

Oleje v moderním průmyslu jsou samozřejmě nezbytné, ale jde o to, aby jejich negativní účinek byl omezován na minimum. Ekologové doporučují, aby se více používaly biologicky odbouratelné oleje.

Biologicky odbouratelné oleje

Základem k jejich výrobě jsou rostlinné oleje, syntetické esterové oleje nenasycené i nasycené a polyglykoly.

• Rostlinné oleje: Mají nejslabší hydrolytickou stabilitu a jejich životnost v systémech, v nichž jsou použity, např. bod tuhnutí, viskozita, a mohou se v nich tvořit lepkavé usazeniny. Výhodou je jejich poměrně nízká cena.
• Polyglykoly: Vykazují zvýšenou agresivitu vůči konstrukčním a těsnicím materiálům a nátěrům. Jejich používání má smysl v prostředích silně tepelně namáhaných, a mnohde jejich negativní vlastnosti převážily jejich přínos. Proto je mnohé firmy vyrábějící oleje ze svého sortimentu vyřadily.
• Nasycené estery: Na vzestupu jsou naopak nasycené estery. Ty se vyznačují výbornými mazacími vlastnostmi, snášejí se dobře s konstrukčními materiály a s těsnivy, a snášejí dobře teploty do 150 °C.
• Nenasycené estery: Mají o něco lepší biologickou odbouratelnost a poněkud slabší oxidační a tepelnou stabilitu (do 130 °C). Jsou cenově výhodnější než nasycené estery.

Nehořlavé hydraulické kapaliny

Své místo mezi mazivy mají i nehořlavé hydraulické kapaliny. VITROLIS DL WG představuje nejvýraznější zlepšení v technologii produktů pro mazání skluzů/zrychlení kapek taveniny - poskytuje výjimečné přínosy, pokud jde o ochranu zdraví, bezpečnost práce a ekologické vlastnosti. Historicky byly receptury těchto produktů na bázi minerálního oleje. Nejprve byly používány konvenční minerální oleje/hydraulické kapaliny, které vytvářely značné karbonové/popelnaté úsady. Později byly tyto nahrazeny velmi vysoce rafinovanými produkty, které jsou zcela bezpopelnaté a mají jen velmi malý sklon k vytváření karbonových úsad. Obě tyto technologie ale trpěly nevýhodou, která je olejům vlastní - při vysokých teplotách kapek taveniny až do 1000 °C, jsou hořlavé.

VITROLIS DL WG je plně syntetické mazivo na skluzy/zrychlení kapek taveniny na vodné bázi. Rozsáhlé provozní testy prokázaly, že má veškeré požadované vlastnosti, pokud jde o dodávku kapek taveniny, jejich zrychlení a nízkou tvorbu úsad.

Čtěte také: Životní prostředí Petrohradu

Minerální vs. Syntetické oleje

Oliver Kuhn uvádí, že motorové oleje lze zhruba rozdělit do dvou kategorií: na minerální a syntetické oleje. Minerální oleje jsou v případě automobilů stále méně důležité, protože nejsou tak výkonné. Moderní motory vyžadují od oleje mnohem více než staré motory.

Lze smíchat minerální olej se syntetickým. Syntetické oleje se vyrábějí dvěma různými způsoby. U jednoho z nich na konci získáme takzvaný PAO olej. Jedná se o klasický syntetický olej, který přišel na trh v 70. letech. Je chemicky velmi čistý, a tím i vysoce výkonný, ale jeho výroba je velmi drahá. Druhý způsob výroby je hydrokrakováním, proto se těmto olejům říká i HC oleje. HC oleje jsou modernější, vznikly v 90. letech.

Téměř celý vývoj olejů se dnes odehrává na základě HC olejů. Neexistuje žádná jednotná terminologie. Například v USA lze jako plně syntetické označit oleje PAO i HC, ale v Německu pouze oleje PAO. Proto naše oleje HC označujeme pojmem „Synthese Technology“.

V každém případě jsou stále důležitější aditivační balíčky. Dnes jsou kromě vlastního oleje nejdůležitější složkou motorového oleje. Právě ty tvoří velkou část výkonu motorového oleje.

Když se před 30 lety objevily první HC oleje, byl rozdíl v kvalitě ve srovnání s PAO oleji mnohem větší. Ale to už dávno neplatí. Rozhodující je, aby olej splňoval specifikace, které pro svůj model udává automobilový výrobce.

Čtěte také: Ekologické aspekty vody v podniku

Syntetické chladící kapaliny

Moderní syntetická řešení kromě vynikajícího chlazení poskytují také výborné mazací vlastnosti, a jsou tedy vhodná jak pro běžné tak i nejnáročnější obráběcí operace, jako jsou protahování, vystružování, upichování a řezání závitů. Syntetické chladící kapaliny jsou cestou budoucnosti.

Syntetické oleje jsou mnohem tepelně stabilnější než ropné produkty. Syntetika mohou mít lepší viskozitní pevnost filmu než ropné látky za vyšších teplot. Pevnost filmu naznačuje schopnost maziva zabírat prostor mezi dvěma kovovými povrchy pod tlakem nebo teplem, odvádět teplo a minimalizovat dotyk obou kovů a snižovat jejich opotřebení. Velkou výhodou je udržování čisté pracovní plochy strojů a eliminace tvorby usazenin a povlaků.

Použití syntetických tekutin je také velkou výhodou pro hygienu práce a ochranu životního prostředí.

Vodou mísitelné obráběcí kapaliny můžeme rozdělit na dvě velké skupiny - na dnes převažující mikroemulze s nižším obsahem minerálního oleje a na syntetické roztoky zcela bez minerálního oleje, které představují nejmodernější směr vývoje. Syntetické chladicí kapaliny neobsahují minerální oleje, ale speciální směsi ve vodě rozpustných maziv a dalšív aditiv. Jednotlivé formulace se výrazně liší v závislosti na technické aplikaci produktu, mimořádný význam při vývoji mají hygienické a ekologické aspekty.

Syntetické kapaliny se dělí do dvou skupin, podle svého chování k průniku cizích olejů. Syntetické kapaliny mají řadu výhod, které zvyšují produktivitu výroby. Spojují v sobě ty nejlepší vlastnosti ze světa obráběcích kapalin, totiž vysokou úroveň mazacích vlastností známou z oblasti řezných olejů a chladicí vlastnosti vody. Vysoký chladicí účinek umožňuje zvýšit řeznou rychlost operací. Zvýšení životnosti nástrojů, obvykle kolem 20 %, šetří prostoje a vysoké náklady. Aditivační protipěnivostní technologie umožňuje použití i při vysokém tlaku chladicí kapaliny.

Čtěte také: Nerezová ocel a životní prostředí

Velkou výhodou je udržování extrémně čistého pracovního prostoru strojů díky výrazné eliminaci tvorby úsad a povlaků. Optimalizované smáčecí vlastnosti výrazně snižují výnos kapaliny a tím její spotřebu. a ekologii. Je samozřejmé, že tyto typy produktů splňují bez výjimek požadavky chemické legislativy, především neobsahují chlor, fenoly a dusitany. Většinou jsou taktéž bez obsahu sloučenin boru, které mohou vykazovat nebezpečné toxikologické vlastnosti a vytvářet potenciál k tvorbě úsad v prostředí tvrdé vody.

Pozitivní je menší dráždivost vůči pokožce v důsledku mnohem nižšího obsahu biocidů ve srovnání s emulzními kapalinami. Nepřítomnost minerálního oleje eliminuje sklon kapaliny k biologickému napadení.

Naprosto zásadní charakteristikou moderních syntetických kapalin je nepřítomnost sloučenin boru v chemické formulaci. Často jsou tyto kapaliny označovány v názvu označením BF („boron free“). Kyselina boritá, která se používá v klasických obráběcích kapalinách jako konzervační činidlo a některé její soli jsou od roku 2010 na tzv. „Seznamu látek vzbuzujících mimořádné obavy“ - který je vydáván Evropskou chemickou agenturou. Důvodem je skutečnost, že tyto sloučeniny vykazují dle posledních toxikologických výzkumů teratogenní vlastnosti, tj. mohou negativně ovlivnit vývoj nenarozeného lidského plodu. Je proto zcela zřejmé, že v blízké budoucnosti můžeme očekávat omezení v použití obráběcích kapalin obsahujících bor.

Velká většina syntetických obráběcích kapalin vykazuje jako zásadní výhodu odlučivost cizích olejů. Efektivní separace cizích olejů umožňuje prodloužit životnost kapaliny. Snadnější obnovitelnost původních vlastností náplně vede k menšímu doplňování koncentrátu ve srovnání s klasickou emulzí či mikroemulzí.

Moderní syntetické roztoky vykazují nejen chladicí, ale též extrémní mazací vlastnosti a jsou tak vhodné pro nejnáročnější obráběcí operace. Příkladem je protahování, vystružování, řezání závitů a obrábění ozubení, které jsou s výkonovou rezervou zvládnutelné se speciálními roztoky. Jsou taktéž k dispozici nejmodernější druhy syntetických kapalin pro obrábění hliníku s téměř neutrálním pH, které zcela eliminují nepříznivé chemické interakce. Obrábí při dosažení excelentní kvality povrchů a taktéž přispívají k velmi šetrným hygienickým vlastnostem.

Unikátní syntetické vodou mísitelné kapaliny absorbující cizí oleje v sobě spojují výhody syntetických kapalin s výhodami mikroemulzí. Mohou tak velmi efektivně nahradit klasické emulzní kapaliny. Tím je možné dosáhnout výrazného zvýšení produktivity práce za současného snížení rozpočtu pro chladicí a mazací kapaliny.

Velkou výhodou tohoto typu syntetických roztoků je mimořádná kompatibilita s nátěry a materiály těsnění a schopnost pohlcovat cizí oleje srovnatelně s mikroemulzemi. Tyto vlastnosti umožňují úspěšné nasazení nejen pro moderní stroje, ale taktéž pro starší strojový park, kde jinak bývá pro nasazení typických syntetických kapalin nutnou podmínkou rozsáhlá optimalizace provozu. V některých případceh je takové produkty možno provozovat jak s měkkou, tak i s tvrdou vodou.

Syntetické produkty vykazují zpravidla vyšší jednotkovou cenu, ale při vhodném nasazení vykazují výrazně nižší celkové provozní náklady.

Vliv minerálních olejů na zdraví

Minerální oleje patří mezi jednu z nejvíce sledovaných chemických látek, které nepříznivě působí na všechno živé. Minerální olej je průhledný, bezbarvý olej a ve velkém množství se nachází v běžných kosmetických výrobcích, včetně dětských olejů, koupelových přípravcích a tělových mlékách. Na pokožce vytváří mastný film, což na začátku používání zanechává příjemný pocit hebkosti. Časem se však kvalita pleti zhoršuje.

Minerální oleje mohou při styku s kůží způsobovat takzvanou kontaktní dermatitidu. Kontaktní ekzém je neinfekční povrchové zánětlivé onemocnění kůže alergické povahy, vyvolané různými vnějšími i vnitřními faktory. Má sklon k recidivám, dlouhému trvání a má pestrý klinický vzhled. Stupeň poškození kůže závisí na koncentraci a délce působení chemické škodliviny, jakož i odolnosti kůže.

Na nádorovém bujení se může podílet více činitelů - dráždění, vliv slunečních paprsků, účinek rentgenového záření, účinek polychlorovaných bifenylů, virů, účinek uhlovodíků, konkrétně aromatických uhlovodíků, mezi které patří i minerální oleje. Potvrzují to také případy častějšího vzniku karcinomů na kůži lidí, kteří během pracovního procesu zachází s minerálními oleji. Kromě kůže se minerální oleje do živého organismu mohou dostat ještě dalšími třemi cestami: oční spojivkou, horními cestami dýchacími a trávicím traktem.

Na základě experimentů na laboratorních zvířatech s jednotlivými frakcemi minerálních olejů bylo zjištěno, že ropné produkty, které obsahují více než 50 % aromaticky vázaného uhlíku, je třeba považovat za substance, které mohou vyvolat různá kožní poškození (dermatitidy, acne oleosa), včetně karcinogenity.

Lze vyslovit názor, že ropné výrobky používané v dermatologické praxi k léčbě, jako např. vazelíny, parafínový či medicinální olej by neměly obsahovat žádné množství uhlovodíků, které mají aromaticky vázaný uhlík.

tags: #ekologie #minerální #syntetické #oleje #srovnání

Oblíbené příspěvky:

• Přírodní prevence proti klíšťatům a hmyzu
• Aktuální témata v ochraně přírody
• Síla přírody v Harry Potterovi
• Infrastruktura pro ekologickou osvětu
• Ochrana přírody v ČR