Wpływ mikrostruktury i zawartości dodatku biowęglowego na właściwości reologiczne smaru plastycznego

• Autorzy: Molenda Jarosław , Dziosa Karolina , Makowska Monika , Łożyńska Monika , Kozdrach Rafał , Radulski Paweł , Hodniczek Tomasz , Musioł Filip

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2025.10.4

Warianty tytułu

EN

Effect of microstructure and biochar additive content on the rheological properties of grease

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badania właściwości użytkowych smarów plastycznych, zawierających dodatki biowęglowe otrzymane z biomasy lignocelulozowej: słomy pszenicznej i kukurydzianej. Wytworzone w procesie pirolizy dodatki różniły się mikrostrukturą, a w szczególności rozwinięciem powierzchni. Powierzchnia właściwa biowęgla ze słomy pszenicznej wynosiła 181,8 m²/g, a biowęgla ze słomy kukurydzianej 18,3 m²/g. Przedmiotem badań były litowe smary plastyczne na bazie parafinowej o różnej zawartości biowęgla (1, 3 i 5% mas.). Analizowano wpływ mikrostruktury i zawartości biowęgla na charakterystyki reologiczne kompozycji smarowych, czyli na pole pętli histerezy krzywej płynięcia w zakresie 0-300 1/s. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że większe rozwinięcie powierzchni dodatku biowęglowego ze słomy pszenicznej bardziej sprzyja tiksotropii smaru plastycznego. Z tego powodu do zastosowań komercyjnych korzystniejsze jest stosowanie biowęgla ze słomy kukurydzianej.

EN

Biochars obtained from wheat straw (BP) or corn straw (BK), differing in sp. surface area of 181.8 and 18.3 m²/g, resp., were used as an additive to paraffin-based Li grease in amts. of 1, 3, and 5% by mass. The effect of microstructure and biochar content on the rheological properties of the lubricant compositions, i.e., the surface area of the hysteresis loop of the flow curve in the range of 0-300 1/s, was analyzed. The more developed sp. surface area of BP biochar favors thixotropy of the grease. Therefore, BK biochar was preferred in commercial applications.

Słowa kluczowe

PL

biowęgiel; biomasa; smar plastyczny; właściwości reologiczne

EN

biochar; biomass; plastic grease; rheological properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2025
• Tom: T. 104, nr 10
• Strony: 986--991
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Molenda Jarosław

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

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

autor

Dziosa Karolina

• Centrum Biogospodarki i Ekoinnowacji, Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji, Radom

• https://orcid.org/0000-0002-9759-3193

autor

Makowska Monika

• Centrum Biogospodarki i Ekoinnowacji, Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji, Radom

• https://orcid.org/0000-0003-1802-1582

autor

Łożyńska Monika

• Centrum Biogospodarki i Ekoinnowacji, Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji, Radom

• https://orcid.org/0000-0002-3789-7531

autor

Kozdrach Rafał

• Centrum Biogospodarki i Ekoinnowacji, Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji, Radom

• https://orcid.org/0000-0001-7308-5496

autor

Radulski Paweł

• Centrum Biogospodarki i Ekoinnowacji, Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji, Radom

• https://orcid.org/0009-0006-1803-8770

autor

Hodniczek Tomasz

• Fuchs Oil Corporation (PL) sp. z o.o., Gliwice

autor

Musioł Filip

• Fuchs Oil Corporation (PL) sp. z o.o., Gliwice

Bibliografia

• [1] K. Holmberg, A. Erdemir, Friction 2017, 5, nr 3, 263.
• [2] N. Kumar, V. Saini, J. Bijwe, Tribol. Lett. 2020, 68, 124.
• [3] A. Mura, F. Cura, F. Adamo, Tribol. Int. 2018, 117, 162.
• [4] E. Larsson, R. Westbroek, J. Leckner, S. Jacobson, A.K. Rudolphi, Wear 2021, 486-487, 204107.
• [5] N. Nyholm, N. Espallargas, Carbon 2023, 201, 1200.
• [6] Z. Li, Q. He, S. Du, Y. Zhang, Lubr. Sci. 2020, 32, 333.
• [7] R. Arvidsson, M. Boholm, M. Johansson, M. L. Montoya, Nanoethics 2018, 12, 199.
• [8] O. Cebadero-Domínguez, B. Ferrández-Gómez, S. Sánchez-Ballester, J. Moreno, A. Jos, A. M. Camean, Toxicol. Rep. 2022, 9, 1130.
• [9] P. Nagarem, H. Kudalb, Procedia Manuf. 2018, 20, 487.
• [10] J. Molenda, Z. Pawelec, Przem. Chem. 2021, 100, nr 4, 350.
• [11] J. Molenda, Z. Pawelec, E. Pawelec, B. Kaźmierczak, Tribologia 2020, 2, 47.
• [12] X. Fan, Y. Xia, L, Wang, W. Li, Tribol. Lett. 2014, 55, 455.
• [13] S. K. Tiwari, M. Bystrzejewski, A. Adhikari, A. Huczko, N. Wang, Prog. Energy Combust. Sci. 2022, 92, 94.
• [14] L. Singh, V. Ch. Kalia (eds.), Waste biomass management - A holistic approach, Springer, 2017, 392.
• [15] https://biochar-international.org/, dostęp 18 sierpnia 2025 r.
• [16] Y. Zhou, S. Qin, S. Verma, T. Sar, S. Sarsaiya, B. Ravindran, T. Liu, R. Sindhu, A. K. Patel, P. Binod, S. Varjani, R. R. Singhnia, Z. Zhang, M. K. Awasthi, Bioresour. Technol. 2021, 337, 125451.
• [17] M. Nosonovsky, B. Bhushan (eds.), Green tribology. Biomimetics, energy conservation and sustainability, Springer, 2012, 630.
• [18] F. R. Oliveira, A. K. Patel, D. P. Jaisi, S. Adhikari, H. Lu, S. K. Khanal, Bioresour. Technol. 2017, 246, 110.
• [19] P. González-García, Renew. Sustain. Energy Rev. 2018, 82, 1393.
• [20] Y. Zhang, Z. Ding, M. S. Hossain, R. Maurya, Y. Yang, V. Singh, D. Kumar, E. S. Salama, X. Sun, R. Sindhu, P. Binod, Z. Zhang, M. K. Awasthi, Bioresour. Technol. 2023, 367, 128281.
• [21] M. A. Yahya, Z. Al-Qodah, C. W. Z. Ngah, Renew. Sustain. Energy Rev. 2015, 46, 218.
• [22] Critical Raw Materials: ensuring secure and sustainable supply chains for EU’s green and digital future, European Commission, 16 marca 2023 r.

Uwagi

Praca powstała w ramach projektu badawczego. Projekt ,,Wykorzystanie karbonizatu z odpadowej biomasy lignocelulozowej, jako substytutu surowców nieodnawialnych, do wytwarzania innowacyjnych smarów biowęglowych” jest realizowany w ramach działania Proof of Concept Fundacji na rzecz Nauki Polskiej współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków 2. Priorytetu Programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki 2021-2027 (FENG).