.

10 сентября 2017

Немного об олеине и олеиновой кислоте в заточке.


Практически любое растительное масло представляет собой смесь триглицеридов (эфиров глицерина и жирных кислот). В отдельности каждый из них обладает своими физико-химическими свойствами, за счет которых формируются т.н. фракции, среди которых выделяются две основные - жидкая фракция (олеин) и твердая фракция (стеарин). Иными словами - олеин и стеарин содержатся почти в любом растительном масле.

Небольшое отступление. В интернете термины олеин и олеиновая кислота, даже не подозревая этого, часто используются в одном контексте - олеиновая кислота является только одной из составляющих олеина. Когда и почему произошла подмена понятий я не знаю. Но часто это вносит путаницу в казалось бы простые вещи, связанные с применением олеиновой кислоты и ее процентным содержанием в оливковом масле. Поэтому, где можно, в данной статье, я отделил мух от котлет, отдав предпочтение именно слову олеин - выделенной жидкой фракции того или иного растительного масла. И именно об олеине обычно говорится на форумах, когда встречается описание выполнения доводочных заточных операций, например ножа, с применением олеиновой кислоты.
Олеиновая кислота - мононенасыщенная жирная кислота, относится к группе омега-9 ненасыщенных жирных кислот. Данный тип кислот свое название получил благодаря оливковому маслу, где его содержание иногда достигает 80-85%. Внешне это маслянистая жидкость, легче воды, без запаха, без цвета, нерастворима в воде, но растворяется в органических растворителях. Обозначения: C18:1ω9, 18:1ω9, 18:1(n-9), 18:1Δ9. Химическая форума: C17H33COOH. Температура плавления: 13-16°C.
Вернемся к олеину? Выделенный олеин, в химически очищенном или неочищенном состоянии, получил широкое распространение в самых разных отраслях промышленности, в т.ч. в косметологии, медицине, пищевой промышленности, машиностроении и металлообработке. При этом, от происхождения, степени очистки, загрязнений и включений других кислот зависит его маркировка и назначение - будет он использован косметологами, медиками и пищевиками или же он будет применяться в машиностроении, металлообработке и т.д. Думаю, что не будет сюрпризом, если я скажу, что разный олеин имеет не только разное применение и марки, но разные свойства, характеристики и побочные эффекты.

ПАЛЬМОВЫЙ ОЛЕИН

Из того, что сейчас есть в продаже наиболее доступным считается пальмовый олеин. Такой олеин выделяется из жиров, содержащихся в пальмовом масле, получаемом из  мякоти плодов масличных гвинейских пальм, обычно выращенных в Индонезии или Малайзии. Эти плоды имеют узкий триглицеридный состав и не нуждаются в сложной переработке, поэтому стоимость и пальмового масла и пальмового олеина относительно невелика.

Пальмовый олеин от известного всем пальмового масла отличается более низкой температурой плавления (13-17°C для олеина двойного фракционирования против 19-24°C пальмовой кислоты) и процентным содержанием твердых жиров. Основные жирные кислоты пальмового олеина - пальмитированная (насыщенная), стеариновая, олеиновая и линолевая (ненасыщенные). При этом содержание олеиновой кислоты в пальмовом олеине может достигать 70-89%. Чтобы не запутаться, если страной-производителем олеина указана Индонезия или Малайзия, то скорее всего этот олеин является пальмовым.

Пальмовый олеин большое применение получил в  мыловарении, косметологии (дозировка 0.05-8%), медицине и пищевой промышленности. Его без особых проблем можно приобрести через интернет-магазины, предлагающие к продаже компоненты для изготовления мыла и косметических средств. Условия хранения и применения, из того, что я нашел в интернете: хранить при температуре не выше 50°C, не хранить в металлической таре, использовать в хорошо проветриваемом помещении.

Пальмовый олеин, обычно на финишных операциях, иногда используется заточникам-ножевикам как смазочная или смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ). В последнем случае - обычно с вазелиновым или оливковым маслом. Я не могу сказать насколько взаимозаменяемы в заточке и металлообработке пальмовый и, например, олеин изготовленный из рапсового или подсолнечного масла, но учитывая степень очистки и состав, наверно все же разница присутствует, в т.ч. и в их побочных эффектах.

ТЕХНИЧЕСКИЙ ОЛЕИН (ГОСТ)

Остается интересной информация о том, что есть такое понятие как технический олеин. Например, отечественные предприятия, для его производства, в качестве сырья используют непригодные для пищевых целей горчичное, рапсовое, кориандровое и подсолнечное масла. В техническом олеине массовая доля олеиновой кислоты составляет, обычно, 50-75%. В таблице ниже - состав жирных кислот технического олеина марок Б-14 и ОМ с температурой застывания 14-16°C  (ГОСТ 7580-91):


Меры безопасности при обращении с таким олеином более серьезные: хранить при температуре до 50°C в стеклянной и плотно закрытой непрозрачной таре (бутылочное стекло не пропускает ультрафиолет), не применять открытый огонь в местах хранения и работы, оборудовать помещения приточно-вытяжной вентиляцией, при работе использовать спецодежду/рукавицы/очки/респираторы. Трубопроводы для технического олеина должны быть изготовлены из нержавеющих сталей марок Х18 и 10Т. Для его удаления с поверхности заготовок лучше использовать спирт, ацетон, хлороформ. Корродирует с цветными металлами (медь, латунь), может вызвать потемнение чугуна...

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

В русскоязычном интернете достаточно много упоминаний о использовании олеина, в разных источниках который может называться олеиновой кислотой. Его применение обычно обосновывается сокращением времени обработки и увеличением производительность труда. В различной литературе и на профильных форумах можно встретить немало вариантов, описанных на личном опыте, с указанием преимуществ и рекомендаций по применению олеина на завершающих стадиях обработки, при сверлении, точении или заточки ножей и клинков.

Читателю БЛОГА О ЗАТОЧКЕ я предлагаю ознакомиться с несколькими мнениями, описанными в книге "Тонкие доводочные процессы обработки деталей мащин" (стр. 178, 190-201, П.И.Ящерицын) и во многом отвечающими на вопросы зачем и как это работает. Отмечу, и это важно - данное описание касается применения олеина в металлообрабатывающей промышленности, где режимы, условия и способы работы с ней полностью отличаются от тех, что применяются при ручной заточке в домашних условиях. Что бы легче было разобраться,  так же добавлю, что в тексте ниже (скомпилированном из материалов указанной книги) жидкости и смазочные жидкости приравниваются к СОЖ, олеиновая кислота - к олеину и ПАВ, масло - к маслу. Собственно говоря и сам текст:

"Роль олеиновой кислоты, активно создающей оксидные пленки, особенно велика в момент окончательного формирования поверхности, т.е. в период выглаживание ее (в конце процесса полирования). Здесь явление налипания должно быть устранено или ослаблено, в противном случае образуются надиры и накаты обработанной поверхности. Олеиновая кислота особенно эффективна при полировании в диапазоне повышенных давлений на полировальник. Это объясняется тем, что с возрастанием давления тенденция к молекулярному схватыванию контактируемых поверхностей возрастает, поэтому необходима изолирующая оксидная пленка..."

"Неабразивная часть суспензий улучшает формирование обрабатываемой поверхности. Это связано со свойствами жидкостей, которые способны образовывать (адсорбировать) на этой поверхности различного рода пленки. Подобные свойства улучшаются с введением в состав жидкостей некоторых поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Замечу, что действие жидкостей с ПАВ различные авторы объясняют по разному. Одни считают, что их действие заключается в том, что ПАВ облегчают выход наружу дислокаций, снижая энергию внешней поверхности металла. Некоторые исследователи полагают, что основное назначение смазки при доводке заключается в том, что бы предотвращать схватывание стружки и абразивных зерен, благодаря чему устраняется налипание стружки на поверхность инструмента - результатом их исследований влияния смазочных жидкостей и ПАВ стал вывод о резком увеличении производительности при применении СОЖ. Добавление олеиновой кислоты способствует повышение съема металла. Но, только для примера - при доводке алмазными материалами, олеиновая кислота оказывает значительно меньшее влияние на увеличение съема металла, чем при доводке абразивными материалами, например, шкуркой. При доводке, основная часть зерен шкурки производит либо пластическое деформирование, либо либо упруго скользит по поверхности, тогда как только 8-12% ее зерен осуществляет резание. По мере износа режущих зерен снятие стружки начинают осуществлять зерна, ранее производившие упругую и пластическую деформацию. Олеиновая кислота снижает износ зерен, находившихся ранее в стадии скольжения. Благодаря этому они имеют высокую работоспособность к тому времени, когда становятся режущими.

Существует также мнение, что при обработке металлов со снятием стружки решающая роль принадлежит химическим пленкам, образующимся при взаимодействии смазочной жидкости с обрабатываемым металлом. Известно, что смазочные пленки имеют высокую механическую прочность на разрыв и вытеснение, а также низкое сопротивление срезу. Высокая прочность пленки позволяет позволяет предотвратить схватывание и уменьшить металлический контакт, а низкое сопротивление сдвига снизит коэффициент трения.

Введение в масла поверхностно-активных веществ (например, жирных кислот) или химически активных присадок повышает контактную температуру, при которой происходит схватывание металлов. Объясняется это тем, что при добавлении к маслу олеиновой, стеариновой и других жирных кислот на поверхности металла, в результате химической реакции, образуется мыльная пленка имеющая значительно более высокую температуру плавления, чем масла, жирные кислоты и ПАВ. Это позволяет предотвратить схватывание тел как при высоких, так и при низких температурах..."

Также, не могу не сказать, что в интернете часто встречается фраза: "олеиновая кислота ...широко применяется (в качестве СОЖ) при обработке резанием труднообрабатываемых высоколегированных (нержавеющих) сталей и сплавов. Применяется также для доводки уплотнительных поверхностей из коррозионностойких, нержавеющих сталей и твёрдых сплавов, съём металла до 22 мкм". Как источник указывается рабочий документ РД 24.023.53-90. К сожалению, я не смог найти полный текст этого документа, хотя в некоторых местах и предлагают скачать его за рубли. Как бы то ни было, но других официальных упоминаний о каком-либо съеме слоя металла, его растворении или размягчении при использовании олеина, я не нашел... Если у кого есть такая информация, пожалуйста, расскажите о ней в комментариях...

ПОБОЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ

На мой взгляд, даже не смотря на присутствие положительного эффекта от действия СОЖ с олеином в своем составе, немаловажным остается вопрос - насколько оправдано его использование в металлообработке? Тем более вспомнив условия хранения и работы технического олеина, которые чуть выше приведены с ссылкой на действующий ГОСТ. 

Рекомендую посмотреть в интернете информацию о проблемах негативного воздействия СОЖ (в т.ч. и с присутствием олеина) на человека и окружающую среду. Это довольно большая проблема. По ней защищают диссертации и пишут научные труды. Хотя, не залезая слишком глубоко, не могу не заметить, что практически во всех случаях речь идет о механической обработке металла, когда при нагревании СОЖ образуется акролеин (едкий альдегид), обладающий мутагенными свойствами и раздражающий слизистые. Это проблемы свойственны и при мехобработке с использованием технического олеина. Например, на форумах, где общаются те, чья работа связана с металлообработкой, можно встретить случаи, когда работа с олеином приводит к случаям диареи или реже - к двухсторонней аллергической пневмонии. Согласен, что здоровье у всех разное и кто-то продолжает испытывать судьбу, а кто-то проявляет осторожность (принудительная вытяжка, защита глаз и дыхания) или ищет другие варианты.
По поводу вариантов, первое что вспомнил из старых рецептов - кусок свиного сала и деревянное масло. Эти средства использовались и 100 и 200 лет назад. Что интересно, в свином сале присутствует 37-44% олеиновой кислоты, а деревянным называли оливковое масло низких сортов, которое содержит от 40 до 70% той же олеиновой кислоты. И сейчас и 100 лет назад считалось, что применение свиного жира и оливкового масла, по крайней мере в некоторых случаях, увеличивает эффективность при обработке металла, хотя при этом и потребуется больше времени и сил, чем в случаях, когда используется технический или пальмовый олеин, в состав которых кроме олеиновой кислоты входит еще немало других ингредиентов))
У меня нет данным о каких либо подтвержденных побочных эффектах воздействия олеина при ручной заточке. В ней нет высоких скоростей и температур, поэтому нет смысла говорить о акролеине, образующимся из паров олеиновой кислоты. Тем не менее надо помнить, что даже при полностью ручной заточке технический олеин въедается в зону его контакта с кромкой, например, ножа и нужны специальные средства (некоторые из них приведены выше) для его полного удаления. Также, по некоторым отзывам, олеин довольно трудно смывается с нержавейки...
фото в заголовке: 21food.cn
ZAT (Днепр, Украина)
http://www.zat24.com/

Создана 10.09.17, посл.обновление -28

0 коммент.:

Отправить комментарий

Авторизация через Google, Gmail, LiveJournal, WordPress, OpenID и т.д. Запрещены ссылки на другие сайты. Комментарии премодерируются, их появление может занять некоторое время.