Fabrico de instalações de produção de massa lubrificante e óleo

A massa lubrificante não é simplesmente um óleo espesso: é um óleo base mantido numa estrutura semissólida por um espessante, mais comummente um sabão metálico formado pela reação de um ácido gordo com um hidróxido metálico, embora argila, poliureia e outros espessantes não saponáceos também sejam usados em produtos especiais. A sua produção é um processo em várias etapas que faz a mistura passar por uma reação a alta temperatura, uma etapa de homogeneização que define a textura final da massa, e uma sequência de filtração e acabamento antes de estar pronta para embalar. Cada etapa impõe uma exigência diferente ao equipamento, razão pela qual uma linha de massa lubrificante se parece menos com um único reator e mais com uma curta série de recipientes concebidos para o efeito.

A etapa de reação

A reação central (saponificação para uma massa espessada com sabão, ou reações de complexação e acoplamento para massas de complexo de lítio e outras massas de alto desempenho) decorre num reator agitado e encamisado a temperatura elevada, normalmente na faixa de 150–250 °C dependendo da química do espessante, com o perfil exato controlado através de uma sequência definida de aquecimento e manutenção, em vez de um único ponto de ajuste. Muitas formulações exigem uma etapa de vácuo a meio da cozedura para remover a água de reação e os voláteis leves, pelo que o reator é normalmente dimensionado tanto para vácuo como para pressão e equipado com uma saída de vapor e um condensador. O aquecimento é geralmente fornecido através de uma camisa de óleo térmico em vez de vapor, uma vez que as temperaturas de processo envolvidas excedem o que um sistema de vapor padrão atinge confortavelmente, e o agitador tem de continuar a trabalhar uma mistura cuja viscosidade muda substancialmente à medida que a estrutura do espessante se forma.

Homogeneização e moagem

A massa reagida que sai do reator é grosseira e de estrutura irregular; é a etapa de homogeneização que decompõe as fibras do espessante ou os cristais de sabão na estrutura uniforme e fina que confere à massa lubrificante acabada a sua textura e grau de consistência. Isto é feito com homogeneizadores em linha, moinhos coloidais ou moinhos de três cilindros, consoante o produto, trabalhando a massa sob elevada tensão de corte enquanto ainda está suficientemente quente para ser trabalhável. A consistência nesta fase é tanto uma questão de repetibilidade como de qualidade: a massa pouco moída fica grumosa e inconsistente de lote para lote, enquanto o próprio equipamento de corte tem de ser dimensionado para a viscosidade do óleo base e a carga de espessante da formulação específica.

Filtração e acabamento

Antes do embalamento, a massa lubrificante passa por filtração para remover partículas não dissolvidas, grumos residuais de espessante e qualquer contaminação captada durante o processamento, com a malha do filtro definida pela especificação de limpeza do produto: crítica para massas destinadas a rolamentos de precisão ou aplicações hidráulicas. A desaeração faz muitas vezes também parte desta etapa, uma vez que o ar retido durante a moagem de alta tensão de corte afeta tanto a consistência aparente da massa como a sua estabilidade de armazenamento. A massa acabada e filtrada é depois transferida para uma linha de embalamento e, como a massa lubrificante é não newtoniana e não flui como um líquido, a tubagem de transferência, as bombas e as cabeças de enchimento têm todas de ser dimensionadas para um produto pseudoplástico de alta viscosidade, e não para óleo.

Materiais de construção

Como a etapa de reação decorre a quente e por vezes sob vácuo, e uma vez que o produto acabado tem de permanecer livre de contaminação, o equipamento em contacto com o produto é normalmente construído em aço inoxidável, com a camisa do reator dimensionada para serviço de óleo térmico e isolada para manter a temperatura de processo de forma económica ao longo de uma cozedura de várias horas. A tubagem, as válvulas e os componentes internos das bombas a jusante são especificados para a natureza abrasiva e de alta viscosidade da massa lubrificante, e não para um serviço de líquido padrão.

A Makfen projeta e fabrica equipamento de produção de massa lubrificante e óleo (reatores, sistemas de homogeneização e filtração, e a tubagem e o equipamento de transferência entre eles) em aço inoxidável e aço-carbono, de acordo com os parâmetros térmicos, de pressão e de vácuo da formulação pretendida.