روانکار های دوست دار طبیعت و تجدید پذیر

واژه های شعار گونه، مانند زیست تخریب پذیر، زیست-بنیان، سازگار با محیط زیست، تجدید پذیر، غیر سمی و سبز، اغلب در صنعت تکرار می‌شوند. این کلمات، اکنون،  به ابزاری قدرتمند و امتیاز فروش برای تولیدکنندگان و افراد بازاریاب حوزه روانکار ها تبدیل شده اند. با این حال، این کلمات می‌توانند معانی مختلفی داشته باشند. 

یکی از دلایل ابتکار روانکار های دوست دار طبیعت، علاوه بر الزامات قانونی، تقاضای روزافزون برای استفاده بیشتر از محصولات سالم و دوست دار محیط زیست است. این واقعیت که ذخایر معدنی مشتق شده از نفت محدود هستند، نیاز مبرم به یافتن منابع جایگزین و تجدیدپذیر را ایجاد کرده است.

گریس و روانکار های دوست دار طبیعت

تعریف دوست دار طبیعت

هیچ تعریف عام و کلی برای تعریف محصولات ایمن و بی خطر وجود ندارد، اما فاکتورهایی مانند زیست فروپاشی، سمیت زیست محیطی، زیست فعالی و تجدیدپذیری هنگام محاسبه خاصیت ایمن بودن برای یک محصول در نظر گرفته شوند. 

آنچه باعث شده است روانکار ها به عنوان محصولات نا ایمن طبق بندی شوند منشا نفتی آنهاست. همچنین به دلیل دفع مقادیر زیاد از روانکار ها در طبیعت، نیاز به یک راهکار جدی، جهت مقابله با آلودگی های زیست محیطی کاملا احساس می‌شود.

دو روشی که در مورد مقابله با روان کارها ارائه می‌شود، یافتن راهی برای محدود کردن دفع روان کارها در محیط و استفاده از روانکار های تجدید پذیر در صنایعی مانند کشاورزی، جنگلداری، شهرداری ها، معادن، دریا و سایر موارد، که تاثیر مستقیم بر روی محیط زیست دارند. در زیر به تعریف اصطلاحاتی که به منظور ارزیابی روانکار های دوست دار طبیعت ارائه می‌شوند می‌پردازیم.

تجدید پذیر و یا Biodegradable

گریس و روانکار های تجدید پذیر

به عبارت ساده، تجدید پذیر، به تجزیه شیمیایی ماده (روان کارها) در حضور میکروارگانیسم ها یا باکتری ها گفته می شود. اگرچه تعاریف مختلفی از تجدید پذیری در صنعت وجود دارد، اما یکی از منطقی ترین تعریف ها بر اساس استاندارد ASTM D6064 که تجدید پذیری، را به عنوان “تابعی از درجه تخریب ، زمان و روش آزمون” توصیف می کند، ارائه می‌شود.

زیست فروپاش بودن با دو معیار عمومی اندازه گیری می‌شود؛ تخریب اولیه یا primary degradation، که به عنوان معیاری برای اندازه گیری میزان تضعیف پیوند کربن-هیدروژن استفاده می‌شود و تخریب ثانویه یا secondary degradation.

تخریب اولیه با طیف سنجی مادون قرمز (IR) اندازه گیری می شود، که مربوط به تعیین درصد تجزیه پذیری روان کارها است. پرکاربردترین روش برای اندازه گیری این معیار استفاده از آزمون L-33-93 شورای هماهنگی اروپا (CEC) است که به مدت 21 روز اجرا می شود.

تخریب ثانویه، که بیشتر به عنوان تجزیه پذیری نهایی شناخته می شود، سیر تکاملی دی اکسیدکربن، از طریق فرایند تخریب و در مدت 28 روز را اندازه گیری می کند. متداول ترین روش مورد استفاده برای تعیین نهایی زیست فروپاش بودن، توسط سازمان همکاری و توسعه اقتصادی با عنوان (OECD) 301B / ASTM D5864 ارائه شده است.

معیار تعیین به عنوان روانکار های دوست دار طبیعت در صورتی است که تجزیه بیولوژیکی آنها با روش CEC L-33-93 بیش از 80 درصد یا با روش OECD 301B بیش از 60 درصد باشد.

زیست-بنیان و یا Bio-Based

Bio-based اصطلاحی است که توسط ایالات متحده آمریکا و به ضرورت تهیه روانکار های دوست دار طبیعت از مواد گیاهی و نباتات و موادی با منشا حیوانی می‌پردازد.

معیاری که وزارت کشاورزی ایالات متحده آمریکا (USDA) برای زیست-بنیان بودن یک محصول ارائه می‌کند، استفاده کامل از روانکار های نباتی در فرمول تولید نیست، زیرا سایر مواد غیر زیست-بنیان ممکن است برای رعایت استانداردها و پیشبرد عملکرد صنعت ضروری باشند.

بر اساس معیار های USDA و سایر سازمان های نظارتی استفاده 50 درصدی یا بیشتر از روانکار های نباتی، در یک فرمولاسیون به یک محصول اجازه دهد تا زیست-بنیان در نظر گرفته شود.

به عنوان مثال، اسیدهای چرب مورد استفاده در ساخت اجزای غلیظ کننده گریس، حتی اگر قابلیت زیست فروپاشی را نداشته باشند، به عنوان زیست-بنیان شناخته می‌شوند. بنابراین، تعریفی که از مواد زیست-بنیان و روانکار های دوست دار طبیعت ارائه می‌شود؛ محصولاتی است که با اکثریت مواد تجدیدپذیر و زیست فروپاش ساخته می‌شوند.

محصولات سبز یا Green

برای بیان مفهوم سازگار بودن با محیط زیست، Green  یا سبز، از جذاب ترین اصطلاحات در حوزه صنعت است. و حتی ممکن است بعضی از محصولاتی که حتی ساختار نباتی ندارند، به عنوان زیست فروپاش به بازار عرضه شوند. 

گرچه این نوع روان کارها ممکن است فاقد فلزات سنگین و سایر مواد سمی بالقوه باشند، اما زیست تخریب پذیر نیستند. در نتیجه، هنگام انتخاب چنین محصولاتی به این نکته که Green  بودن، لزوماً به معنای زیست فروپاش بودن نیست، دقت کرد.

صرفاً داشتن رنگ سبز یا عاری بودن از فلزات سنگین باعث نمی شود محصول، سازگار با محیط زیست باشد. محصولات Green باید زیست فروپاش باشند و یا از منابع تجدیدپذیر استخراج گردند.

از نظر تئوریک، محصولاتی که به سرعت و به طور طبیعی و بر اساس تبدیل شدن به بخش های کوچکتر و عدم تولید گازهای سمی تجزیه شوند و مبتنی بر منابع تجدید پذیر باشند، محصولات ایمن برای محیط زیست هستند. روانکار های دوست دار طبیعت، باید با روغن های تجدید پذیر یا گیاهی و فاقد فلزات سنگین و مواد سمی و سایر فراورده های فرعی، فرموله و تولید شوند.

مقایسه عملکرد

فرموله بندی با روغن های نباتی مزیت های فراوانی به محصولات می‌دهد، روان کارها، هنگام فرموله بندی با محصولات ایمن برای محیط زیست، خاصیت روغنی بهتری را ارائه می‌دهد، که به معنای کاهش اصطکاک و سایش، شاخص گرانروی یا چسبندگی زیاد و نقطه اشتعال بالا که به باعث افزایش ایمنی است.

ایرادات ذاتی مرتبط با این نوع محصولات شامل عملکرد محدود در دمای بالا که نتیجه اکسیداسیون پایین و پایداری گرمایی است و محدودیت کاربرد در دمای پایین که به دلیل دمای بستن(pour points) بالا و قابلیت پمپاژ ضعیف در دمای زیر صفر است. 

به دلیل خاصیت تجزیه پذیری این روانکار ها در حضور اکسیژن، ماندگاری آنها محدود است. در ضمن مطالعات اخیر نشان داده است که به دلیل تفاوت شیمیایی بین روانکار های نباتی و نفتی، برخی از گریس های با منشا نباتی با گریس های با منشاء نفتی سازگار نیستند.

تعریف این اصطلاحات به اینجا ختم نمی‌گردد و باید  تلاش  بیشتری انجام گردد. مهمترین معیاری که باید برای انتخاب روانکار های دوست دار طبیعت در نظر داشته باشید، ایمنی محیط زیست و تلاش برای جایگزینی ذخایر مهم با منشا نفتی است. آینده این روان کارها تا حد زیادی به چگونگی غلبه بر معایب گفته شده و در عین حال رقابتی بودن قیمت بستگی دارد.