Entendendo Lubrificantes Alimentícios
Para a indústria alimentícia, bebidas e farmacêutica, limpeza e higiene é um dos fatores fundamentais das plantas de produção. Na indústria, vazamentos ocasionais de óleos também são inevitáveis. Portanto, precisou-se desenvolver lubrificantes capazes de manter as funções técnicas (proteger contra o atrito em rolamentos, corrosão, etc.) ao mesmo tempo que tinha a capacidade de não contaminar os alimentos de maneira perigosa para o consumo humano, em eventual caso de contato acidental. Eles são chamados de lubrificantes alimentícios. Além disso, deveriam ter odores inertes, já que até o odor forte pode influenciar o gosto de alimentos ou eventualmente contaminá-los.
No sentido inverso, os lubrificantes também precisam ser avançados para resistir à contaminação do ambiente de fábricas de alimento. Por exemplo, uma fábrica que produz farinha de milho contamina o ar do chão de fábrica com pó de farinha, e consequentemente contamina os lubrificantes também. Portanto, o lubrificante deve ser avançado para suportar estas contaminações. Em outras fábricas, a limpeza com água é constante, portanto, a contaminação com água, do óleo ou da graxa usadas em rolamentos, é um risco iminente.
Categorias dos lubrificantes alimentícios:
O USDA (departamento de agricultura dos Estados Unidos) criou as denominações H1, H2 e H3. Para ser classificado em uma delas, as matérias primas dos óleos são levadas em consideração.
H1 é quando o óleo pode acidentalmente entrar em contato com a comida, bebida, remédio, etc.
H2 é o lubrificante que pode ser usado em ambientes fabris de alimentos, mas não existe possibilidade de contato direto com a comida, remédio, etc.
H3 são óleos comestiveis, normalmente usados para prevenir corrosão em certos equipamentos.
Na dúvida, recomenda-se sempre escolher o tipo H1 ante o lubrificante H2.
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Cuidados com a Lubrificação
O fabricante de maquinas deve ter sempre o objetivo de, durante a construção e do desenvolvimento, cumprir as exigências para funcionamento seguro de longa duração. Para o usuário das máquinas, existe a necessidade de garantia, através de uma manutenção criteriosa durante a vida útil prevista, de um funcionamento sem defeitos nem interrupções. A pré-condição para atingir esses objetivos em comum são considerar os critérios de dimensionamento tribológico durante a construção e o desenvolvimento, como também uma manutenção criteriosa e, em caso de avarias, um reparo.
Relação entre atrito, desgaste e lubrificação
Em geral, o Atrito é uma resistência mecânica contra um movimento relativo entre duas superfícies, Daí resulta que o aparecimento de um atrito de deslizamento está relacionado a uma perda de energia mecânica, que aparece com o aquecimento de elementos em contato (superfícies dos conjuntos de atrito, lubrificantes, ambiente). Em atrito aderente, a perda de energia é igual à zero.
Atrito, quando aparece, não é sempre desvantajoso, por exemplo, é útil em uniões sob pressão, ajustes transversais sob pressão, redutores com rodas de atrito, acionamentos com correias ou também com uniões parafusadas. Isso significa que o atrito não deve ser minimizado de qualquer forma mas, dependendo da função, deve ser influenciado.
Para se poder realizar isso, o atrito que aparece deve ser analisado sistematicamente. Para isso devem, a seguir, ser analisados mais a fundo os diversos tipos e condições de atrito.
Resumo sobre a lubrificação
Para conservar a forma geométrica dos elementos de maquinas na indústria de alimentos, isto é, para evitar o desgaste das superfícies de parceiros de contato, elementos de máquinas de contatos tribológicos devem ser eficientemente separados através de lubrificantes alimentícios, quer dizer, deve ser evitado o contato metal/metal durante o movimento de rolagem ou deslizamento. Isso pode ser feito através de um filme compacto de graxa ou óleo com capacidade de carga ( lubrificação hidrodinâmica) ou através de um revestimento superficial ( lubrificação com lubrificantes sólidos) nos componentes de máquinas com contatos tribológicos.
Devido a altas exigências referentes a comportamento em altas pressões, efeito antidesgaste, proteção contra corrosão e estabilidade à oxidação, todos os óleos e graxas lubrificantes alimentícios de alta capacidade contêm uma série de aditivos. Para a melhora do comportamento em altas pressões e do comportamento antidesgaste, são usados aditivos solúveis em óleo e de atuação química.
Filmes lubrificantes sólidos podem por um lado, ser formados pelas chamadas camadas corrosivas. Aditivos de atuação química que se encontram em certa porcentagem em óleo e graxas, reagem quimicamente com o ferro do aço no contato tribológico, quando são geradas durante o contato de atrito, temperaturas suficientemente altas para que isso ocorra. Em uma determinada temperatura, aditivos químicos reagem com a superfície metálica e formam uma camada corrosiva de grande aderência, resistente a altas cargas e muito resistente ao desgaste.
Por outro lado, existem condições no estado de atrito misto ou atrito limite, nas quais não aparecem temperaturas de atrito suficientemente elevadas que permitam a formação de um filme sólido de aditivos químicos. Nesse caso, podem ser depositadas camadas de lubrificantes sólidos no contato tribológico, devido a pressão entre as partes de contato de atrito. Essas camadas de lubrificantes sólidos não precisam de temperaturas de atrito para sua formação. Estas camadas também podem suportar elevadas cargas, evitar o desgaste e o atrito. Além disso, filmes lubrificantes sólidos podem também ser aplicados como pré-tratamento na forma de AF-Coatings (Anti-Friction-Coatings) ou em forma pastosa.
Devido ao consumo dos aditivos químicos por reação, o lubrificante empobrece, com o tempo, no teor de aditivos. Acontece com todos, seja lubrificante h1 ou lubrificante h2. Mesmo em elevadas exigências de cisalhamento, aditivos para o melhoramento do comportamento temperatura-viscosidade, os chamados melhoradores do índice de viscosidade podem ser degradados. Uma medida para isso é a chamada estabilidade ao cisalhamento do lubrificante. Esta é diferente em tipos diferentes de aditivos.
Avanços tecnológicos em lubrificantes alimentícios
Igualmente importante como o monitoramento da indústria são os desenvolvimentos tecnológicos contínuos nas formulações de lubrificantes de qualidade alimentar H-1 que devem fornecer proteção de lubrificação para máquinas de processamento, de alimentos e bebidas no valor de centenas de milhares de dólares. Ambos os lubrificantes à base de petróleo e sintéticos estão disponíveis para efetivamente fazer o trabalho, seja em rolamentos ou outros elementos de máquinas comuns na indústria.
Os lubrificantes H-1 de qualidade alimentar à base de petróleo são desenvolvidos com óleo mineral branco técnico ou mineral de tipo USP. Os óleos minerais (USP) designados pela Farmacopeia dos Estados Unidos são os mais puros de todos os óleos minerais brancos e são os mais resistentes à oxidação, proporcionando ótima lubrificação quando comparados com todos os outros óleos minerais brancos. Ingredientes compatíveis com a FDA são adicionados à formulação para aumentar as capacidades anti-vestuário, melhorar a resistência à oxidação e evitar ferrugem e corrosão.
Os lubrificantes sintéticos H-1: Qualidade alimentar disponível é principalmente os fluidos à base de polialfaolefin (PAO). Eles fornecem resistência significativa à oxidação versus óleos de qualidade alimentar H-1 à base de petróleo. Eles também oferecem uma capacidade de operação da temperatura fria significativamente melhor. Em combinação com aditivos de qualidade alimentar, os fluidos H-1 de qualidade alimentar baseados em PAO são excelentes lubrificantes para compressores de ar, sistemas de recirculação de óleo, sistemas hidráulicos e redutores de engrenagens. Os seus altos custos iniciais são geralmente justificados pelo seu desempenho em longo prazo.
Os fluidos sintéticos H-1 de qualidade alimentícia baseados em polialquilenglicol tornam-se populares para aplicações em que as temperaturas excedem os 204 ° C (600 ° C) até 600 ° F (316 ° C). Os rolamentos, as correntes e os redutores de engrenagens sujeitos a estas temperaturas são candidatos a fluidos de polialquilenoglicol H-1.
As graxas de grau alimentício H-1 podem ser baseadas em petróleo ou sintéticas. O complexo de alumínio é o espessante mais comum para as graxas alimentícias de hoje, e produz um produto muito resistente ao cisalhamento. As graxas engrossadas com complexo de alumínio também podem suportar temperaturas elevadas. Eles também são altamente resistentes à água, o que é vital para o equipamento de processamento de alimentos e bebidas devido à lavagem de equipamentos de pós-turnos.
