แล้วเกิดขึ้นมาได้อย่างไร หลายคนอาจสงสัยกัน วันนี้เราจะมาไขข้อสงสัยกันครับจาระบี (Grease) เป็นสารหล่อลื่นชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว คือ นอกจากเป็นตัวหล่อลื่นแล้วยังสามารถเป็นซีลในตัวด้วย โดยความเป็นมาของจาระบี (Grease) นั้นเริ่มขึ้นตั้งแต่ 1650 ปีก่อนคริสตกาลอีก (นานมากๆ) โดยในสมัยนั้นมนุษย์ได้นำไขมันของแกะและวัวมาช่วยลดแรงเสียดทานที่เพลาของรถม้า นับตั้งแต่นั้นมาก็มีการพัฒนาจาระบี (Grease) ให้มีประสิทธิภาพเรื่อยมา จนในปี 1859 ได้มีการนำน้ำมันปิโตรเลียมหรือน้ำมันแร่ (Mineral Oil) เป็นน้ำมันพื้นฐาน (Base Oil)ดังนั้นคำว่า Grease จึงถูกให้คำจำกัดความทางเคมีว่า “เป็นสารของแข็งกึ่งของเหลวที่เกิดจากการกระจายตัวของ Thickening Agent ในสารหล่อลื่นเหลว โดยมีส่วนผสมอื่นที่จำเป็นหรือมีคุณสมบัติพิเศษใส่ลงไป” จากคำจำกัดความ นี้เองทำให้เราได้รู้ว่าส่วนประกอบหลักๆ ของจาระบี (Grease) มี ดังนี้
1.) สารอุ้มน้ำมัน (Thickener)
2.) น้ำมันหล่อลื่น (Lubricant Oil)
3.) สารเพิ่มคุณภาพ (Additive)

1. สารอุ้มน้ำมัน (Thickener)

ถูกแบ่งเป็น 3 ลักษณะด้วยกัน คือ
1.1 ลักษณะที่เป็น Soap Base
1.2 ลักษณะที่เป็น Non Soap Base
1.3 ลักษณะที่เป็น Compound Base

โดยในที่นี้เราจะกล่าวถึงเฉพาะชนิด Soap Base และ Non Soap Base เท่านั้น

2. น้ำมันหล่อลื่น (Lubricant Oil)

น้ำมันที่ใช้ในจาระบี (Grease) มีอยู่ 2 ประเภทคือ
2.1 น้ำมันปิโตรเลียม (Petroleum Oil)
2.2 น้ำมันสังเคราะห์ (Synthetic Oil)

ซึ่งแต่ละประเภทก็จะมีคุณสมบัติที่ต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับความต้องการหรือความเหมาะสมในการใช้งาน

3. สารเพิ่มคุณภาพ (Additive)

เป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้เนื่องจากจาระบี (Grease) ที่ผลิตขึ้นมานั้นต้องมีการปรับปรุงคุณสมบัติ และเสริมคุณภาพที่เป็นประโยชน์ ซึ่งขึ้นอยู่กับผู้ผลิตว่า จะมีความสามารถในการพัฒนาคิดค้นและผลิตขึ้นมาใช้งานในฉบับนี้เราจะมาเรียนรู้กันว่า สารอุ้มน้ำมัน (Thickener) มีอะไรบ้างแล้วเหมาะสมกับงานประเภทใด Thickener ประเภทแรกที่เราจะพูดถึงคือ

Calclum Soap Grease (Hydrate)

จาระบี (Grease) สบู่แคลเซียมชนิดนี้จะมีน้ำเป็นองค์ประกอบด้วยลักษณะจะเรียบและคล้ายเนย เมื่อได้รับความร้อนแล้วจะทำให้เสียโครงสร้าง และจะเริ่มแข็งขึ้น ทำให้สูญเสียคุณสมบัติการหล่อลื่นไป ดังนั้นขีดจำกัดของการทำงานจึงอยู่ที่ 79 oC โดยจาระบี (Grease) ที่เกรดอ่อนจะสูญเสียน้ำได้ง่ายทำให้ สูญเสียคุณสมบัติการหล่อลื่นง่ายตามไปด้วย ทำให้จาระบี (Grease) ชนิดนี้ ไม่เหมาะกับงานที่ใช้อุณหภูมิสูง โดยเฉพาะอุณหภูมิที่ใกล้จุดเดือดน้ำ

Calclum Soap Grease (Anhydrous)

เป็นสบู่แคลเซียมที่ไม่มีน้ำเป็นองค์ประกอบ ลักษณะเนื้อเรียบ อุณหภูมิใช้งานสูงสุดอยู่ที่ 110 oC ซึ่งจะทนความร้อนได้ดีกว่าแบบที่มีน้ำเป็นองค์ประกอบ คุณสมบัติความคงตัวต่อแรงเฉือนอยู่ในเกณฑ์ดี การต้านปฏิกิริยาการออกซิเดชันอยู่ในระดับที่สามารถยอมรับได้ แต่ไม่สามารถป้องกันการเกิดสนิมได้ นอกจากจะมีการเติมสารเพิ่มคุณภาพเข้าไป

Aluminium Soap Grease

เป็นจาระบี (Grease) ที่ถูกพัฒนาควบคู่กับจาระบี (Grease) สบู่แคลเซียมลักษณะคือ เนื้อเรียบเนียน เป็นเจลเหนียว โดยเฉพาะที่ทำจากน้ำมันที่มีความหนืด สูง ส่วนคุณสมบัติการต้านทานน้ำจะไม่ค่อยแตกต่างจากจาระบี (Grease) สบู่แคลเซียมเท่าไหร่นัก แต่เมื่อได้รับความร้อนประมาณ 79 oC แนวโน้มจะเป็นยางเหนียว ทำให้เสียประสิทธิภาพในการหล่อลื่น มีคุณสมบัติทนต่อแรงตัดเฉือนต่ำ แต่ต้านทานการเกิดออกซิเดชั่นได้ดี เหมาะสำหรับใช้ในเครื่องจักรผลิตอาหาร เนื่องจากเครื่องจักรที่ผลิตอาหารจะนิยมทำมาจากอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เป็นส่วนใหญ่

Sodium Soap Grease

เริ่มแรกเลยนั้นจะใช้ในงานที่ทนต่อความร้อนสูง แต่ข้อเสียคือ ไวต่อน้ำมากทำให้ถูกชะออกได้ง่าย นอกจากนี้ยังไม่เหมาะกับงานที่มีความเร็วรอบเข้ามาเกี่ยวข้องส่วนคุณสมบัติความคงตัวต่อแรงเฉือนนั้นอยู่ในระดับพอใช้ แต่การต้านการเกิดออกซิเดชันต่ำ จึงต้องมีการเติมสารเติมแต่ง

Lithium 12-Hydroxystearate

จาระบี (Grease) ชนิดนี้มีลักษณะเนื้อเรียบ และมีความคงทนต่อ
ความร้อน โดยอุณหภูมิสูงสุดในการใช้งานคือ 135 oC
คุณสมบัติความคงตัวต่อแรงเฉือนดี ส่วนการต้านทาน
การออกซิเดชันพอยอมรับได้ การต้านทานน้ำดี แม้จะไม่ดี
กว่าพวกแคลเซียมหรืออลูมิเนียมก็ตาม แต่สามารถปรับ
ปรุงให้ได้โดยการเติมสารเติมแต่ง

Barium Soap Grease

ไม่ค่อยเป็นที่นิยมมากนักเนื่องจากที่ช่วงอุณหภูมิต่ำจะมีปัญหามากเรื่องการหล่อลื่น โดยมากพบในรูป Barium Complex มากกว่าจากที่ได้กล่าวมาแล้วนั้นจะเป็นจาระบี (Grease) ที่มี Thickener ธรรมดา ในส่วนต่อมานั้นจะกล่าวถึง จาระบี (Grease) ที่มีสารอุ้มน้ำมันที่มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้น ที่เรียกว่า Complex Soap โดยจาระบี (Grease) ประเภทนี้ จะมีความคงทนต่อความร้อนเป็นอย่างดี โดยอุณหภูมิใช้งานจะไม่เกิน 177oC ข้อเสียของสารอุ้มน้ำมันประเภทนี้คือ จะรับแรงกดสูงๆไม่ดีนักเมื่อ เทียบกับชนิดธรรมดา โดยประเภทแรกที่กล่าวถึงก็คือ สารอุ้มน้ำมันดังที่กล่าวมาแล้ว ยังมีจาระบี (Grease) ที่ใช้สารอุ้มน้ำมันที่ไม่ได้เป็นสบู่พื้นฐานแบบธรรมดาและแบบ Complex ด้วย โดยเราจะเรียกว่าเป็นประเภท Non Soap Grease นั่นเองซึ่งในปัจจุบันจะมี 2 แบบ คือ แบบที่ เป็น Insolube powder และอีกแบบเป็นปฎิกิริยาเคมีของ Urea Series โดยส่วนใหญ่ที่มีการพัฒนาต่อเนื่องและมีความนิยมใช้ก็คือจาระบี (Grease)

ออร์แกโน-เคลย์ (Bentonite) และ จาระบีโพลียูเรีย

Ogano-Clay Grease

เป็นจาระบี (Grease) ที่มีเนื้อเนียน มีการต้านทานความร้อนได้ดีอุณหภูมิที่เหมาะสมประมาณ 177 oC แต่ที่อุณหภูมิต่ำการใช้งานจะไม่ดี ความคงตัวต่อการทำงานอยู่ในระดับพอใช้ การทำต่อการออกซิเดชันและการเกิดสนิมพอใช้ แต่สามารถเติมสารเติมแต่งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพได้ ส่วนความต้านทานน้ำดีมาก แต่ราคาของจาระบี (Grease) ประเภทนี้ค่อนข้างแพง

Polyurea Grease

เป็นจาระบี (Grease) เนื้อเนียนใช้ในอุณหภูมิสูง ใช้ในการหล่อลื่นตลับลูกปืนได้หลายแบบแต่ที่ดีที่สุดคือ แบบบอล (Ball Bearing) คุณสมบัติที่เด่นคือ การต้านทานปฏิกิริยาออกซิเดชัน, การต้านทานน้ำใช้ได้ แต่คุณสมบัติการคงตัวต่อแรงเฉือนไม่ดี การต้านทานการเกิดสนิมต้องใช้สารเติมแต่งช่วย และราคาแพงในฉบับหน้าเราจะมาพูดถึงสารเพิ่มคุณภาพในจาระบี (Grease) กันครับ สวัสดีครับ

เรียบเรียงโดย : Chonlatee Saiyawong (chonlatee@factorymax.co.th)