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最初の機械装置は、古代エジプトで発明され、摩擦や連動によって力を伝達するために使用されました。伝達力はそれほど大きくなく、部品の加工精密とお互いの調整は、真剣に摩耗を減らし耐久性を確保する問題について考えるほど、重要ではありませんでした。機械式変速機を作るための最も一般的な材料は木でした。ずっと後に金属が使用されるようになりました。主に連動方法で動作する機械式変速機の使用は、変速機自体のサイズを小さくすることにより非常に大きな力を伝達できるようになり、新たな可能性を導きました。しかし、同時に、潤滑剤の問題が起こり、相互の摩擦が部品の急速な摩耗、伝送効率の低下またはその失敗につながりました。同様の要件は、空間中での位置の精度が正しく動作するための前提条件となったため、機械の可動部分の支持部分にも表れました。また、摩擦による伝達能力の損失は機構の全体的な効率を大幅に低下させました。
これらの問題を解決したのは潤滑剤、現在、非常に広範で使われ、油の存在は望ましくないまたは受け入れられない場合を除き、ほぼすべての機械の潤滑に使用されています。潤滑剤の製造原料に応じて下記の種類に分けます。
植物や動物油は、それぞれ植物の種子や動物性脂肪から製造されます。例えば、流行のヒマシ油は、エンジンオイルとしても一時使われていた植物油の一種です。この2つのタイプは、一般に鉱物との混合物で使用される潤滑剤として用いられる有機潤滑剤として分類されます。潤滑品質は高いが、熱安定性が低いためです。
鉱物油は、また石油系として知られ、市販の潤滑剤の大部分を占めます。名前が分かるように、それらは石油精製によって製造され、精製方法により蒸留物および化合物などの鉱物油があります。石油系オイルはその初期状態で直接使用できないため、オイルの品質を向上させるために特殊な添加剤が混ぜられます。
最新の潤滑剤は異なる物質（炭化水素、シリコン有機など）の化学合成により得られる合成油です。そのようなオイルの生産は原料が高コストで製造も困難のため、高価格になるが、生成物は適切な品質になるため、特に重要な設備で使用することができます。合成油の主な利点の1つは、大幅に寿命を向上させる高い安定性です。また、合成油と鉱物油を混合することにより、コストと品質の間のバランスのとれた、いわゆる半合成油が作られます。
技術の開発によって様々な機械と機構が多く登場し、潤滑剤も様々なアプローチが必要となりました。潤滑剤ブランドを選択するための基準としては、抗腐食および抗酸化特性、稼働温度条件、粘性、水と形成されたエマルジョンの抵抗、化学組成などのパラメータを使用できます。特定の機械に最適に対応する特性を有する潤滑油は、適用グループに分けられます。
工業用のオイルは、最も一般的なオイルの一つで、工作機械、ギアボックスとその部品などの様々な動作機構を潤滑するために主に使用されます。高負荷や金属部品と常に接触するため、このグループのオイルは金属粒子およびゴムまたはプラスチックシールの断片のような機械的な不純物で主に汚染されます。また、連続稼働時にオイルで酸化物の割合が増加します。
タービンの稼働特徴は潤滑剤（タービン用）の長期間の安定性を必要とします。オイルの適切な効率を保つことは、故障やトラブルの約4分の1が潤滑条件の劣化によるため、タービンの耐久性の重要な要因です。タービン油は酸化に耐性があり、潤滑部品に腐食作用をほとんど与えず、任意の機械や水の不純物を含んではなりません。ある場合において、使用されるタービン油の連続再生を行うことが可能ですが、大規模な設備の油再生のためには完全な停止が必要になり、停止期間中に油の特性の保存することが重要になります。
名前が示すように、航空油は航空機のエンジン、ギア、シール、およびベアリングで使用されます。このようなオイルの動作条件は、高温度につながる酸化プロセス強化、アスファルテン、カルベンおよびカルボイドなどの化学酸化反応の生成物によりオイル汚染の原因になります。まず、油を構成する揮発性炭化水素が酸化されます。したがって、航空油の再生処理における重要な工程は、上記化学化合物の除去となります。
潤滑油は、動作時に異物による汚染またはそのコンポーネントの化学的変化により、その動作性質を失います。使用できなくなったオイルは処分または洗浄しなければなりません。主な汚染物は下記のものです。
水の混入は、潤滑剤の品質に大きな影響を与えます。これは、物理的特性を変化させるだけでなく、酸化させるようにその成分と化学反応します。また、水混入のオイルはかなり大きい腐食作用を与えます。低温の場合には、水の混入物は結晶形になり、それによって機械部品および機構に研磨作用をもたらすことがあります。水がある時、放電パルスによる潤滑部品の表面からの金属粒子の吐出、いわゆる放電研磨が起こります。その上、水の混入物は、その主な指標の減少につながる微生物の生息地と増殖につながることがあります。
通常、ガス状汚染物質は空気ですが、また、プロセスガスと潤滑油で起こる化学反応のガス状生成物になることもあります。ガスの化学組成によりその負の影響は、オイルの成分との化学反応から機械および機構の潤滑部に壊滅的な影響を有するキャビテーションの効果まであります。
様々なタイプの固形不純物は、最も一般的で最も危険な汚染物質の一つです。潤滑剤の主な目的は部品の間に稼働時に発生する摩擦による磨耗の軽減ですが、オイル中の固体粒が接触面の摩耗増加につながります。そのような汚染物質の源は非常に異なっており、化学反応の固体生成物、錆およびくず、動作時に潤滑部品およびシールから外れた固体微粒子などです。
高温の影響下、油から最も揮発性の炭化水素が入る酸化反応が動作中の油で発生します。これらの反応の結果として、負の影響を与える油の物理化学的特性の劣化を招く酸、樹脂、アスファルテン、カルベンのような様々な異物が形成されます。長期的にオイルの全体的な化学組成に大きな影響を与える他の反応もあります。これらの化学変化は、主にオイルの「老化」といった過程を引き起こします。
オイルは機械の中にある技術製品、動作過程で互いに接触する場合、または特定理由で製品が潤滑剤の空間に浸透する場合、汚染されます。ほとんどの場合、オイルの物理化学的性質を維持するためにそれらを分離することが必要です。
使用済潤滑剤の処分はコストがかかりますが、より多くの場合、その製造が複雑であるために非常に高価な潤滑油を一回使用することがもっと不経済的になります。潤滑剤の再生は経済的で、蓄積された汚染物質を除去し、そして、潤滑剤を再利用および潤滑システムに戻すことができます。
特定の精製方法は、汚染の性質、オイルの全体的な組成および必要な精製の程度に基づいて選択されます。複雑な汚染の場合、種々の方法を使用したいくつかの精製工程が使用されます。精製は、まず最大かつ最も容易に分離される汚染物質の除去を行った後、細かい浄化段階が続くという一般的な手順で行います。精製設備は、異なる汚染物質とオイルの種類に対応する場合、特定状況により、必要に応じて接続される種々の装置を含みます。
オイルの処理方法は、3つの全体的なグループに分けられます。
物理的方法で処理を行い場合、オイルは任意の化学変化を受けず、処理過程が物理的な影響を用いて行われます。重力場または遠心力場、電界または磁界等を適用することがあります。また、異なる熱交換プロセス、フィルタリングおよび振動の影響が使われます。このグループの方法は、典型的に機械的な不純物（水を含む）液体汚染物質や気体不純物が除去される前精製工程で使用されます。最も一般的な物理的な精製方法は下記の項目が含まれます。
この方法は、実装するのが最も簡単ですが、処理時間が長いため能力が低いです。比較的大きなの機械の不純物や水が分離され、重力の影響下で底に沈殿されます。沈降はサンプと呼ばれる単純な構造の装置で行われます。この方法の特徴は、前精製工程として後の微細精製装置の負荷を低減するために適切です。
このオイルの遠心分離プロセスは、沈降と基本的に同様ですが、相対的低磁場および重力の代わりに遠心力場を用い、その値が数倍高いため分離プロセスを強化させます。過程加速化の代わりに、動作するために追加のエネルギー源（通常電動）を必要とするより複雑な遠心分離機を利用します。
これは、濾布を通して汚染されたオイルを通過させ、その多孔質またはメッシュ構造はオイル成分を通し、機械的および液体不純物を部分的に回収する方法です。精製の程度は、分離される粒子のサイズおよび細孔またはメッシュのサイズによります。フィルタ材料として金属またはプラスチック製メッシュ、セラミック、布、紙およびより複雑な複合材料が使用されます。濾過を行う装置はフィルタと呼ばれます。フィルタ材料の適切な選択は、粗いまたは細かい浄化にフィルタを構成することができます。この方法の主な欠点は、使用時に詰まる傾向がある濾布の再生の必要性、または機能の復元に失敗した場合のその処分です。
このグループの方法を使用する場合、精製の間のオイル成分は部分的な化学変化を受けます。通常、この方法は物理的方法と比較して、実装がより複雑で高価ですが、オイルのより深く完全な浄化を確保します。物理化学的精製法は以下のとおりです。
油の吸着精製は、その構造が溶解した不純物を回収することを可能にする高多孔性物質の吸着剤を通過することです。このような高多孔性材料としては、漂白土とボーキサイトなどの天然材料、および特別なシリカゲルまたはアルミナのような材料が作用されます。吸着処理の効率は、細孔サイズ比と回収粒子サイズに強く依存します。この高い精製度の方法は、動作中に定期的な再生を必要とし、最悪の場合に使い捨てになる吸収性材料の生産の高コストという欠点を有します。自然の吸着剤は安価ですが、これらの効率は人工剤に負けます。吸着を実施するための装置は、吸着器と呼ばれます。
この方法は物理的方法の効率を高めることを目指し、濾過によりほとんど分離できない油汚染物質のコロイド粒子の凝集及び拡大（凝固）の原理に基づいているため、それは拡大後に上記の物理的方法で分離することができます。凝固のために物理的効果が使用され（電流、撹拌、強い加熱または冷却等）、特殊な凝集剤が使用されます。
この方法によりオイルから大部分の水と溶解ガスが除去されます。この方法は水と油の沸点の差に基づき、さらに、水の蒸発室への低圧によって効果が増強されます。油は、オイル精製プロセスを完全かつ迅速に進行させ、蒸発面積を増大させるには、さらに分散されます。その過程を行う装置は比較的シンプルな構造を持ち使いやすいですが、その密封を管理し、大気の侵入を防止しなければなりません。
この過程は、オイルと混合せず、オイルから除去させる物質を溶解すべき選択溶剤の使用に基づきます。オイルと溶剤の混合時に相接触面が作成され、それを通ってオイルから溶剤に汚染物質集中遷移が起こります。その後、相が分離され、溶剤からも溶解した汚染物質を除去させ、オイル精製に再び使用することができます。この方法は、高効率的ですが、一般的に油添加剤がある場合、汚染物質とともに添加剤も選択的溶媒中に移動するため、油がその基本的な品質を失います。
このグループの方法は油の汚染物と反応する様々な試薬を使用します。油中の化学反応が行われます。酸およびアルカリ処理が分類されます。
ほとんどの場合、硫酸が使用されます。この方法は古いですが、その効率は確実です。硫酸との反応によって沈殿するアスファルト樹脂性物質、不飽和炭化水素および他の化合物を除去するために使用されます。この沈殿物は十分に簡単に油から分離され、一般的に硫酸スラッジと呼ばれます。最終工程として酸自体と酸スラッジの残留を中和するアルカリ処理を用います。
有機酸およびエステルを除去するために、油の強い劣化の時に使用されます。水に易溶する化学的化合物が発生され、その後の洗浄が有効的になります。上述したように、アルカリ処理、酸処理の最終工程として作用することができ、または独立した油精製工程として作用されます。
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