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生物基,可生物降解润滑油,食品级润滑油有什么不同?

2019-09-25    中国润滑油信息网  

  生物基润滑油,尤其是可生物降解的,能被用作食品级润滑油吗?食品级润滑油是可生物降解的吗?它们一定是生物基的吗?可以理解有些人认为这些术语可以相互转换,毕竟人类的食物大部分来自植物和动物,因此很容易想象由它们制成的润滑油在食物加工过程中应该是安全的。

  润滑油营销公司Schaeffer说,情况未必如此。公司网站的一份文件提到:“这些润滑油总被认为是可互换的,有一种假设认为他们对食品加工没有危害,那么对环境来说应该是可接受的。更令人困惑的是食品级润滑油和可生物降解润滑油确实具有相似性。”

  相似之处非常明显,但是如果你注意它们的定义,起源和表现这些方面,就会更清楚地看出它们之间的区别。

  生物基润滑油通常被叫做生物润滑油,是润滑油的一大起源,因为它们来源于有生命的有机体,被制成润滑油和润滑脂。生物润滑油含有许多甲酯,可从玉米、油菜籽、类似的植物还有椰子油以及其他树脂油中提取。

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  全球润滑油总需求量每年大概4000万公吨,生物润滑油占了总量的30万吨,约为0.75%。市场研究公司Kline&Co预计生物润滑油将以5%的复合年增长率增长,而其他人则预测其年增长率将达到4%至7%。所有这些数字都超过了整体市场的增长预测,可见,生物润滑油具有明显的上升趋势。

  一些润滑油的使用是因为规则政策基于对供应链的考虑要求使用可再生资源材料。比如美国政府的生物优先计划是为了支持农业并且减少对石油的依赖。该计划要求联邦机构为109种产品(包括润滑油)采购符合最低生物基成分含量阈值的产品,除非其中有几项豁免适用。欧盟的生态标签计划旨在鼓励可持续发展,减少碳足迹以及对石油的依赖。它授权润滑油和其他类别的产品在达到生物基含量阈值的情况下使用生态标签的标识。生态标签标准包括附加要求——产品暴露在自然环境时产生的影响最小。

  生物基润滑油具有很多优点。许多植物油有优异的润滑性和粘度指数,虽然它们通常在氧化稳定性和低温特性方面表现得不好,但是他们可生物降解,无毒,并且没有生物积累性。

  保护环境

  后面三个参数在判断润滑油能不能适用于暴露在环境中的应用起到了很大的作用。在快速分解材料方面,生物降解性由标准工业方法来定义,分为四类:

  1. 易于生物降解的物质,在28天之内至少降解60%,分解在10天之内开始;

  2. 最终可生物降解的物质,在28天之内至少降解60%,但是不需要10天的窗口期;

  3. 天然可降解的物质在28天内降解20%以上,但是低于60%;

  4. 不可生物降解的物质在28天内降解20%或更少。

  生物润滑油对环境影响很小,这一特性让它们成为特定设备中流行的液压流体,因为他们很容易从设备中流出,许多设备都用于移动应用和环境敏感区域。生物润滑油也可以满足海上应用的要求,例如船尾管油,它可以润滑船上的螺旋桨轴而且很容易渗到水中。同样的参数也适用于铁路侧轨润滑脂,这种润滑脂可以润滑轨道曲线,防止轨道和机车车轮凸缘磨损,是远程自动应用的,被清洗的时候可能会污染水道。

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  生物润滑油也用于对人体健康产生影响的应用,例如金属加工液,它产生的雾气对工人健康不利,这些应用很大程度上转变成了由70%的水构成的产品。从植物和动物源中提取的基础油料是这些混合物油相的主要成分。

  David Sundin是德克萨斯州泰勒市SVB环境润滑油公司的老板,他说生物润滑油在行业内得到了认可,并且被认为在某些应用领域具有显著的优势。但是,他在近来一个采访中提到生物润滑油还没有做好面对严苛应用的准备,比如曲轴箱机油以及具有大量热量和压力的应用。但是对许多(并不是大多数)应用来说,生物润滑油能够作为以石油为基础产品的一对一替代品。

  各种人造成分,其中有一些是石化产品,也可用于制造具有类似“绿色”属性的润滑剂。正如雪佛龙菲利普斯化学(Chevron Phillips Chemical)公司全球PAO技术服务经理Ken Hope解释的那样,PAO是无毒的,而且在不同程度上可生物降解。

  在一次电话采访中他说:“低粘度的PAO更容易降解,所以2里斯的PAO更容易生物降解,4里斯的本身具有生物降解性,PAO粘度比较高,生物降解性就低。”PAO可用于健康和环境相关的应用中,例如美国环境保护署(U.S.environmental Protection Agency)认定的环保型润滑油和金属加工技术。

  聚烷基乙二醇同样来自石油化工行业。荷兰特温特大学(University of Twente)在线资源Tribonet在2016年发表的文章提到,有些流体也是可生物降解并且无毒的,符合环保润滑油的要求。

  一些合成脂能从植物油和动物油中提取,但也有一些是石化产品制成的,并且是可生物降解的。霍普指出,想要制造环保产品的润滑油,配方商不必在生物基和非生物基材料之间做选择。“通常你可以找到两者的混合,”他说。“例如,生物基材料可能会有氧化稳定性和低温性能差的问题,不过与PAO混合可改善这些特性。同样,你可以使用9里斯的PAO,它处于PAO低粘度的上限,让它跟高油酸酯混合,最终得到的润滑剂的生物降解性要比PAO原本的更好。”

  保证食品安全

  与生物基产品不同,食品级润滑油是由性能决定的。具体而言,它们被设计成无毒的,而且没有味道和气味,以防它们与食物接触。业界认可的三类食品级润滑油分别为:

  1. H1适用于食品加工环境中可能偶然接触食品的产品;

  2. H2用于不可能接触食物的加工厂;

  3. H3用作润滑,通常是食用油,防止钩子,手推车和类似设备生锈。

  决定是否有跟食品接触的可能性是很困难的,所以许多工厂经营者宁可选择H1也不愿选择H2。有些甚至更进一步要求他们的润滑油供应商获得NSF国际的ISO 21469认证,这一认证涉及润滑剂生产设施的现场审核。

  这些类别最初是由美国农业部创建的,并根据每种材料的数量和用量进行了定义。如今,位于密歇根州安娜堡市的NSF这样的私营机构,都在根据新的清单开展认证项目。

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  Benjamin Garmier是俄亥俄州Hartville可再生润滑油的副总裁,他说:“大部分植物油都是无毒的,允许列入H1的成分清单。但你还是要看一下添加剂的包装,因为某些用于非食品级生物润滑油的抗氧化剂可能不在H1清单上。”同样,一些食品级润滑油不符合环保润滑油的要求。“人们认为,与食品偶然接触无危害的产品对其他生物也是安全的,但通常情况是,参与毒理学测试的微生物往往无法承受泄漏产生的大量润滑油。”

  “通常食品级润滑油会落后于毒理学,”Garmier说,“关于生物降解性,因为食品级产品不需要生物降解性,所以如果你不需要的话,为什么还要制定相关的规定呢?”Garmier说,同时满足食品级和环保标准要求的润滑油实际上很少见。可再生的润滑油有两种:ISO 46液压油和用于气动工具的ISO 32油。

  Marc Aluma是Quimica Lasem全球业务部门经理兼化学工程师,他说:“根据我在欧洲的经验,当人们寻找NSF注册的可接触食品润滑油时,他们并不要求环保产品…关于食品加工,应用是封闭的,因此任何泄漏都在控制之中。”

  食品级润滑油、生物基润滑油和可生物降解润滑油之间存在很大的差异。每一个定义都有不同的基础,并且有不同的目的。生物润滑油代表了一大类由活性原料制成的产品,可生物降解润滑油适用于一些尽量减少对环境破坏的测试,食品级润滑油则适用于特定的应用。

来源:中国润滑油信息网

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