Il nuovo grasso SKF biodegradabile eguaglia le prestazioni dei grassi tradizionali per cuscinetti e nello stesso tempo va incontro alle sempre maggiori esigenze di compatibilità con l’ambiente imposte dall’industria.La SKF ha lanciato il proprio lubrificante ‘verde’, il grasso polivalente LGGB 2.
Contrariamente agli altri grassi più o meno biodegradabili, che spesso devono essere formulati caso per caso, esso è idoneo per un’ampia gamma di applicazioni di cuscinetti e rappresenta un’eccellente alternativa ai grassi tradizionali.

La SKF, che presso il proprio Engineering & Research Centre studia già da molti anni le possibilità di applicazione dei lubrificanti biodegradabili, ha lavorato a stretto contatto con i propri fornitori per identificare le caratteristiche e le esigenze che avrebbe dovuto avere il nuovo grasso. Questo lavoro ha portato ad una formulazione capace di soddisfare i severi requisiti di tutta una serie di applicazioni, senza produrre effetti negativi per l’ambiente.

Anche se solo una quantità ristretta dei lubrificanti utilizzati nell’industria è realmente nociva per l’ambiente, quello che preoccupa è il fatto che di lubrificanti se ne impiegano nel mondo molti milioni di tonnellate, tanto che molti utilizzatori di macchinario per costruzioni, movimento terra o lavori forestali, oltre che le industrie farmaceutiche, sono sempre più orientati verso soluzioni di minore impatto ambientale.

Fino a poco tempo fa, si riteneva che i lubrificanti biodegradabili o di bassa tossicità, non sarebbero stati comunque in grado di soddisfare le esigenze in termini di durata delle applicazioni di cuscinetti.

La SKF è riuscita a superare gli inconvenienti dei lubrificanti biodegradabili. Il grasso LGGB 2 ha una bassa tossicità e impiega un estere sintetico come olio base e un addensante al litio/calcio. Con l’aggiunta di vari ingredienti che lo rendono biodegradabile, è stato approvato per l’impiego con gli snodi sferici acciaio su acciaio e con i cuscinetti a sfere e a rulli.

Studio delle esigenze

Nel lavoro di ricerca della biodegradabilità e della bassa tossicità si sono considerati vari aspetti:

• le leggi attuali e quelle proposte per la tutela ambientale riguardanti i lubrificanti,
• i prodotti esistenti sul mercato e le relative prestazioni,
• l’entità della domanda,
• le proprietà del prodotto,
• le ricerche in corso.

Una questione centrale da risolvere era quella di una definizione chiara di grasso «verde». La gran parte dei materiali con il tempo tende comunque a decomporsi per l’azione di microrganismi, dell’ossidazione e della fotolisi. Nel tempo spesso si verificano contemporaneamente alterazioni fisiche e chimiche.

Per imporre a un grasso «verde» determinati livelli di decomposizione, occorre comprendere l’evoluzione dei fenomeni in gioco. Nella biodegradazione il materiale si frantuma a poco a poco a seguito dell’azione metabolica di organismi quali batteri, funghi, lieviti e alghe. In tale processo, gli idrocarburi, che sono i principali costituenti dei lubrificanti biodegradabili, vengono trasformati in anidride carbonica e acqua.

Tuttavia, il processo non è del tutto prevedibile, poiché viene influenzato per esempio dalla quantità degli organismi presenti, dalla temperatura e dall’umidità e può accadere che un dato materiale, che in determinate circostanze si decompone con facilità in altre si decompone se non con difficoltà.

I requisiti minimi sono che ci sia una popolazione di batteri sufficientemente ampia, che la quantità di ossigeno sia quella corretta e che la temperatura sia entro certi limiti, ma il progredire del fenomeno è anche influenzato da fattori quali la viscosità del fluido, dalla luce solare, dal contenuto di sali minerali, dalla presenza di azoto, dal pH, dalla solubilità e dalla capacità dei batteri ad adattarsi alla materia oleosa che li nutre. Naturalmente bisogna che alla fine il lubrificante non lasci residui che a lungo termine risultino pericolosi per l’ambiente.

I lubrificanti tradizionali basati su oli minerali e sintetici prima o poi finiscono tutti con il biodegradarsi, però lo fanno molto lentamente, tanto che in certe condizioni possono contaminare le falde sotterranee anche per un secolo.

Cicli di prova

In tutte le prove per stabilire la biodegradabilità di un nuovo lubrificante si deve dunque tenere presente l’imprevedibilità dei complessi processi in gioco.

In assenza di una norma universalmente valida che definisca chiaramente la biodegradabilità, la SKF ha deciso di ripetere un certo numero di test già condotti in precedenza per stabilire il periodo di permanenza della tossicità e determinare la biodegradabilità entro un ragionevole periodo di tempo.

Fondamentalmente, una biodegradabilità soddisfacente dovrebbe equivalere alla relativa facilità con cui i microrganismi del suolo, dei fiumi e dei mari riescono a decomporre il grasso.

Secondo quanto è stato constatato dopo studi accurati da parte dei ricercatori SKF, gli esteri o i fluidi vegetali, opportunamente dosati, conferiscono ai lubrificanti caratteristiche soddisfacenti per le applicazioni pratiche. In particolare, la combinazione di un estere sintetico con un addensante al litio/calcio offre buone prestazioni in termini di resistenza all’acqua e alla corrosione, senza necessità di ricorrere ad additivi tossici.

Il grasso LGGB 2, con un opportuno dosaggio dei suddetti sostituenti, offre buone prestazioni sia con i cuscinetti a sfere sia con quelli a rulli e con gli snodi sferici. Si tratta di un risultato significativo, dal momento che i grassi tradizionali vengono considerati idonei per un tipo di cuscinetto soltanto, dato che ogni tipo di cuscinetto si comporta in modo diverso in termini di formazione del film lubrificante. Infatti nei cuscinetti a sfere l’area di contatto è puntiforme, in quelli a rulli è lineare e negli snodi è un’intera superficie. La SKF ha sottoposto quattro diverse formulazioni a una serie di test rigorosi, comprendenti

• la prova SKF R0F per determinare le prestazioni del grasso con i cuscinetti a sfere e il massimo limite di temperatura,
• la prova SKF EMCOR, che verifica le proprietà anticorrosione,
• la prova R2F per stabilire le prestazioni del grasso con i cuscinetti a rulli
• la prova SKF con gli snodi acciaio su acciaio.

Dalle prove si è constatato come il grasso LGGB 2 sia in grado di offrire prestazioni superiori entro un’ampia gamma di condizioni operative e di tipi di cuscinetti, e si è fissato a 90 °C il limite di temperatura per un funzionamento continuo.

Peter Oosterman

SKF Maintenance Products, Mijdrecht, Olanda.