emulsione 2008 - CBA dei Lubrificanti

dei LUBRIFICANTI S.p.A.
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L’E M U L S I O N E
di
Manuel Amadio
L’emulsione lubrorefrigerante è, per la quasi totalità, composta da acqua; la composizione di quest’ultima è quindi
di importanza fondamentale per la buona qualità dell’emulsione, in particolare per quanto riguarda il suo contenuto in sali
minerali, batteri e funghi. E’ altrettanto importante il criterio con cui viene preparata l’emulsione.
A tal proposito è sempre consigliabile l’uso di un miscelatore automatico di buona qualità che dovrà essere
applicato in prossimità del filtro per evitare che i lunghi tragitti dei tubi (con elevate perdite di carico) ne alterino la funzione.
Infatti, ad eccezione dei modelli autopompanti, i miscelatori funzionano mediante “l’effetto Venturi”, quindi è il
passaggio dell’acqua che crea il vuoto necessario all’aspirazione dell’olio. Se il successivo percorso del tubo che contiene
l’emulsione è troppo lungo e contorto ostacola l’effetto aspirante che non sarà tale da creare l’emulsione con conseguente
arrivo nel filtro di acqua e olio separati.
In caso di impianto centralizzato per preparazione di emulsioni con un miscelatore che riempie per caduta un
recipiente (che può essere fusto o cisternino, ecc), per alimentare le varie macchine utensili si consiglia una pompa che
spinga l’emulsione fino alle vasche interessate mediante tubazioni in pvc (e mai zincate o comunque in metallo). La vasca di
preparazione all’uscita del miscelatore deve essere facilmente ispezionabile e facilmente spostabile per operazioni di
lavaggio periodico (per togliere dalla parete eventuali morchie di saponi dovuti alla durezza dell’acqua).
In particolare occorre tenere presente che addizionando olio ad acqua, previo mescolamento anche manuale, si
può ottenere un’emulsione accettabile, anche se lo stato ottimale si avrà solo nel tempo attraverso l’azione delle pompe,
mentre addizionando acqua pura all’olio si avrà un’emulsione “inversa”.
Infatti, in questo caso, né il mescolamento manuale, né l’azione delle pompe saranno efficaci e comunque si
assisterà alla formazione di schiuma persistente, composti grassi non emulsionabili e composti metastabili che nulla hanno a
che vedere con la funzione di una emulsione ben fatta.
Per quanto concerne l’acqua, la sua durezza ottimale varia dai 18° ai 35° F (10°- 20° D) mentre il s uo limite
massimo di impiego si attesta sui 50° F (30° D). Du rezze diverse da quelle ottimali presuppongono l’utilizzo di oli specifici,
dotati di additivi antischiuma e antiossidanti (ruggine), nonché refrattari alla formazione di saponi calcarei (insolubili) che
andrebbero a compromettere la funzionalità del filtro nonché la durata dell’emulsione.
Si deve prestare attenzione all’uso di acqua addolcita con apparecchi che operano con scambio ionico.
Questi infatti si basano sulla sostituzione del Ca e del Mg da parte del Na; Ca e Mg sono bivalenti
(Ca ++; Mg ++) mentre il Na è monovalente (Na+), quindi ogni ione di Calcio o di Magnesio sarà scambiato con 2 ioni di
Sodio.
Questo, se da un lato impedisce la formazione di composti calcarei, dall’altro aumenta la salinità dell’emulsione, quindi la
conducibilità, quindi il potenziale corrosivo.
Occorre considerare inoltre che dall’emulsione evapora principalmente acqua, mentre i sali minerali tendono a
concentrarsi; se i rabbocchi periodici vengono operati con acqua normale il fenomeno assume carattere esponenziale con
conseguente rapido innalzamento della conducibilità (microsiemens/cm) e, raggiunti 5.000-6.000 microsiemens = Ms (in
rettifica e truciolatura) occorre sostituire il bagno per evitare fenomeni di corrosione.
Nel caso dell’emulsione per rettifica e truciolatura la procedura consigliabile è la seguente: per il riempimento
iniziale e rabbocchi cospicui è bene usare acqua non fredda, bensì a temperatura ambiente (20°-22° C) in quanto l’emulsione
ottenuta in questo modo è molto più fine, ovvero la distribuzione delle molecole d’olio nella massa liquida è uniforme; questo
garantisce il rendimento ottimale per la lunga durata dell’emulsione stessa.
Altro dato importantissimo riguardante l’emulsione è il pH. Il pH ottimale per l’emulsione va da 8,5 a 9,5. Valori
inferiori incrementano il potenziale corrosivo dell’emulsione sui pezzi lavorati e sulle superfici a contatto; pH elevati inoltre
sono causa di dermatosi per l’operatore e provocano macchie sui metalli non ferrosi.
SEDE LEGALE: via XX Settembre, 21/23 - 40057 GRANAROLO EMILIA (BO) - tel. 051766662 - Telefax 051766114 - R.E.A. BO n° 293659
Partita IVA 00624811204 – Registro Imprese Bologna e Codice Fiscale 03472740376 - Capitale Sociale €. 120.000 int. Versati
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Se il valore del pH scende sotto dal valore minimo indicato (8,5) insorge un altro tipo di problema.
Infatti già con valori di 8,4 l’ambiente è favorevole alla proliferazione batterica. I batteri metabolizzano rapidamente
l’ossigeno presente nell’emulsione producendo solfuri che accentuano l’acidificazione, si crea l’ambiente anaerobico adatto
allo sviluppo di funghi che contribuiscono a loro volta alla degenerazione dell’emulsione.
In sintesi questa imputridisce, olio e acqua iniziano a separarsi e si avranno comunque problemi di ruggine, odori
sgradevoli, patologie anche serie per chi opera in tale ambiente. Se i prodotti contengono ammine secondarie, le
nitrosammine che si formano durante l’imputridimento sono considerate cancerogene.
E’ bene prestare, per i medesimi motivi, molta attenzione a non inquinare l’emulsione con materiale organico di
qualsiasi tipo; questo rappresenta infatti un vero e proprio “terreno di coltura” per i batteri. Ulteriore attenzione và prestata alle
perdite di olio intero (idraulico e/o di lubrificazione guide), la cui presenza in vasca acidifica la massa liquida con tutte le
conseguenze di cui sopra.
A tal proposito è bene ricordare che non tutti gli oli idraulici o lubrificanti sono
uguali: ve ne sono alcuni che si legano all’emulsione e risultano pertanto di difficile separazione
(oli di bassa qualità e rigenerati); altri invece tornano a galleggiare + velocemente, sono demulsivi e sono quindi separabili
(oli di buona qualità).
Gli oli di caduta devono essere periodicamente eliminati dalla vasca dell’emulsione. Spesso gli scarichi delle condensazioni
di impianti di aspirazione vengono direzionati nella vasca della macchina operatrice, condizione questa da evitarsi nel modo
più assoluto.
Infatti l’olio ricondensato non è più emulsionabile perché il calore e l’evaporazione lo hanno alterato chimicamente ed ha
quindi una grande rilevanza nell’inquinamento dell’emulsione
-
OLI SINTETICI (ESENTI DA OLIO MINERALE O VEGETALE)
Per quanto concerne questo tipo di lubrorefrigerante occorre fare un discorso a parte. In primo luogo non
sono oli veri e propri tant’è che, unendoli all’acqua, non si crea un’emulsione, ma una soluzione vera e propria.
Questo facilita molto la preparazione del liquido in quanto si ha la garanzia che olio e acqua si miscelino
uniformemente e che difficilmente si frazionino, fatte salve naturalmente le note precedenti riguardanti l’acqua,
l’inquinamento della stessa e la proliferazione batterica.
Sono oli specifici per lavorazioni particolari, come rettifica di metallo duro, anche con asportazioni severe
(come Co, Ni, Mo, capaci di degradare la soluzione). Inoltre, una volta solubilizzati ioni dei suddetti metalli, essi possono
essere assorbiti dall’epidermide degli operatori causando dermatosi, allergie croniche e patologie anche più gravi.
Gli oli sintetici, se da un lato sono di più pratico utilizzo per la loro facile miscibilità, dall’altro, con
l’evaporazione dell’acqua durante la lavorazione, determinano la formazione di nebbie (micrometri, ecc) non lubrificanti,
ma resinificanti che possono, nel tempo, creare problemi ai manovellismi e agli strumenti di misura che vengono
bagnati durante la lavorazione.
Tale problema può essere risolto con accurata manutenzione preventiva: ungendo con olio lubrificante
fluido le parti interessate prima di accendere la macchina operatrice (lo stesso dicasi per i piani magnetici e quant’altro).
Inoltre precisiamo che per la preparazione dell’emulsione indipendentemente dal tipo di olio adottato sono
assolutamente da rifiutarsi le acque di pozzo, che hanno elevato contenuto di solfuri, sali minerali, funghi, batteri e
caratteristiche non costanti. Anche le acque piovane non sono sempre idonee, soprattutto nelle zone ad alta
industrializzazione o nelle grandi città; infatti l’inquinamento atmosferico ivi presente fa si che la pioggia sia acida di
cloro con tutti i problemi di corrosione derivanti da tale condizione.
Segue tabella riassuntiva
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TABELLA
RIASSUNTIVA
LUBROREFRIGERANTE EMULSIONABILE:
-
Il lubrorefrigerante emulsionabile di qualità dichiara di avere olio base altamente raffinato al solvente. Estratto DMSO <
3%
-
Dichiara ogni contenuto di rischio nella scheda tossicologica.
Non deve avere alto contenuto di battericidi e non deve contenere ammine secondarie perchè nitrosizzabili.
Deve essere biostabile
Deve essere compatibile con il materiale da lavorare.
Deve essere esente da cloro, nitriti, siliconi.
Deve essere dermatologicamente ben tollerabile.
ACQUA:
-
Durezza ottimale 18-35° F (10°-20°D) .
Durezza massima tollerabile 50° F (30°D) .
E’ preferibile usare acqua demineralizzata e non addolcita con resine scambiatrici di sale.
Acque di pozzo o piovana sono sconsigliabili.
EMULSIONE (rettifica e truciolatura):
-
Ph ottimale da 8,5 a 9,3.
Sostituire l’emulsione quando la conducibilità (salinità) supera i 6.000 microsiemens (simbolo = µs).
Evitare l’inquinamento da materiale organico ( es: cicche, alimenti etc)
Rimuovere periodicamente gli affioramenti di oli di lubrificazione per guide o idraulici
Evitare che le condense degli aspiratori dei fumi d’olio ritornino in vasca
OLIO IDRAULICO E DI LUBRIFICAZIONE GUIDE:
-
E’ consigliabile l’utilizzo di oli da guide di tipo de-emulsivo poiché si separa e affiora velocemente favorendone
l’eliminazione.
GRASSO PER CONTROPUNTE:
-
Il grasso usato a tal scopo deve avere un elevato potere adesivo (ciò ne ottimizza il consumo) e non contenere zolfo in
quanto è un elemento acidificante ( senza additivi estreme pressioni EP)
-
Il grasso deve resistere al dilavamento. Sono consigliabili i grassi di saponi di calcio.
Manuel Amadio
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