The Effect of the Biocarbon Type on the Tribological Characteristics of Greases Manufactured with Vegetable and Synthetic Base Oils

• Autorzy: Pawelec Zbigniew , Molenda Jarosław , Kaźmierczak Bernadetta

Warianty tytułu

PL

Wpływ rodzaju biowęgla na charakterystyki tribologiczne smarów wytworzonych na bazie oleju roślinnego i syntetycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the tribological characteristics of plastic greases in which the dispersing phase was vegetable (rapeseed) oil or synthetic ester oil (Priolube). The lithium stearate was used as a thickener in an amount sufficient to obtain a composition in the second consistency class, and the functional additives were biocarbon produced in the process of pyrolysis of the following plant waste: flax straw, wheat straw, corn leaves and stalks, and cherry stones. The compositions containing 5% m/m of biocarbon were prepared and the influence of the type of biocarbon on the tribological properties of the obtained plastic greases was assessed. The tribological characteristics of the grease compositions were determined using the T-02 tester in accordance with the requirements of the relevant standards. The influence of the applied biocarbon on the anti-wear (Goz) and anti-seize (Pt, poz) properties of plastic greases made with vegetable and synthetic basis was determined. It was found that some of the biocarbon, especially those derived from the pyrolysis of corn waste, significantly improve the tribological properties of plastic greases, both those based on plant and synthetic sources.

PL

W artykule przedstawiono charakterystyki tribologiczne smarów plastycznych, w których fazą dyspergującą był olej roślinny (rzepakowy) lub syntetyczny olej estrowy (Priolube). Jako zagęszczacz zastosowano stearynian litu w ilości pozwalającej na uzyskanie kompozycji w drugiej klasie konsrystencji, a dodatkami funkcyjnymi były biowęgle wytwarzane w procesie pirolizy następujących odpadów roślinnych: paździerze lniane, słoma pszeniczna, liście i łodygi kukurydzy oraz pestki wiśni. Sporządzono kompozycje zawierające, do których wprowadzano 5% m/m biowęgli i oceniono wpływ rodzaju biowęgla na właściwości tribologiczne otrzymanych smarów plastycznych. Charakterystyki tribologiczne kompozycji smarowych wyznaczono z wykorzystaniem testera T-02 zgodnie z wymaganiami norm przedmiotowych. Określono wpływ zastosowanych biowęgli na właściwości przeciwzużyciowe (Goz) i przeciwzatarciowe (Pt, poz) smarów plastycznych wytworzonych na bazie roślinnej i syntetycznej. Stwierdzono, że niektóre z biowęgli, szczególnie te pochodzące z pirolizy odpadów kukurydzy, zdecydowanie poprawiają właściwości tribologiczne smarów plastycznych zarówno tych na bazie roślinnej, jak i syntetycznej.

Słowa kluczowe

EN

greases; biocarbon additives; biocarbon greases; pyrolysis of biomass; anti-wear properties; anti-seize properties; vegetable oil; synthetic oil

PL

smary; dodatki biowęglowe; smary biowęglowe; piroliza biomasy; właściwości przeciwzużyciowe; właściwości przeciwzatarciowe; olej roślinny; olej syntetyczny

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 6
• Strony: 57--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Pawelec Zbigniew

• Łukasiewicz Research Network – Institute for Sustainable Technologies, Pułaskiego 6/10 Street, 26-600 Radom, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-7419-152X

autor

Molenda Jarosław

• Łukasiewicz Research Network – Institute for Sustainable Technologies, Pułaskiego 6/10 Street, 26-600 Radom, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-3477-4971

autor

Kaźmierczak Bernadetta

• Łukasiewicz Research Network – Institute for Sustainable Technologies, Pułaskiego 6/10 Street, 26-600 Radom, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-2712-7330

Bibliografia

• 1. Malińska K.: The legal and qualitative aspects of the requirements for biocarbon. Engineering and Environmental Protection, 2015, no 3 [in Polish].
• 2. Molenda J., Swat M., Wolszczak M.: The chemical structure and microstructure of biocarbon obtained pyrolytically from vegetable waste. Przemysł Chemiczny, 2018, 97, 8, pp. 1380–1386 [in Polish].
• 3. Molenda J., Swat M., Osuch-Słomka E.: Effect of thermal conditions of pyrolysis process on the quality of biochar obtained from vegetable waste. Engineering and Environmental Protection, 2018, 3, pp. 289–302.
• 4. The changes in the properties of activated carbons after their modification. Conference materials ECOpole 13, Jarnołtówek 23–26.10.2013 [in Polish].
• 5. Choma J., Kloske M.: The preparation and properties of impregnated activated carbons. Environmental Protection, 1999, 2(73) [in Polish].
• 6. Lorenc-Grabowska E., Rutkowski P.: The activated carbons from solid residue after rapid biomass pyrolysis. Engineering and Environmental Protection, 2013, vol. 16, no 2 [in Polish].
• 7. Krasodomski W., Krasodomski M., Skibińska A., Mazela W.: The carbon nanoparticles in lubricants. Part I-knowledge. Oil-Gas, 2014, 3, pp. 185–191 [in Polish].
• 8. Gautam Anand and Prateek Sabena: A review on graphite and hybrid nano-materials as lubricant additives. Materials Science and Engineering, 2016, 149, 012201 (doi:10.1088/1757-899X/149/1/012201).
• 9. Kozdrach R., Drabik J., Pawelec E., Molenda J.: The influence of AR modifying additive on tribological properties of ecological plastic greases. Tribology, 2010, 1, pp. 27–39.
• 10. Kozdrach R., Drabik J., Pawelec E., Molenda J.: The influence of a modifying additive based on polymer-silica and mechanical forces on the physicochemical properties of ecological plastic greases. Tribology, 2010, 2, pp. 35–46.
• 11. Molenda J., Pawelec Z., Pawelec E., Kaźmierczak B.: The influence of biocarbon additives on the grease functionality. Tribology, 2020, 2, pp. 47–53.
• 12. Molenda J.: The influence of the protective pyrolysis atmosphere of vegetable waste on biocarbon construction. Journal of Machine Construction and Maintenance, 2018, 4, pp. 99–104.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).