CN114149794A

CN114149794A - 一种生物合成防冻液及制备方法

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Publication number: CN114149794A
Application number: CN202111481638.8A
Authority: CN
Inventors: 赵磊; 李爱全; 徐斌; 徐露露; 任凯
Original assignee: Jiangsu Ruian Automobile Industrial Co ltd
Current assignee: Jiangsu Ruian Automobile Industrial Co ltd
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2041-12-07
Also published as: CN114149794B

Abstract

本发明公开了一种生物合成防冻液及其制备方法，生物合成防冻液由以下质量百分比的成分组成：纯水30～40％，三甘醇20～30％，生物添加剂1～5％，疏基苯并噻唑钠1～2％，乙二醇30～40％，水甘油醚0.1～0.2％，硼酸酯类化合物1～2％本发明防冻液因为采用了碱酯类添加剂，同时使用了过发酵工程而来的生物添加剂，产品温和、稳定性强、长效性强，产品具有很好的兼容性，可放心置换其他防冻液，本发明提出的混合装置，布局合理，结构稳定能够实现对各原料的快速分散搅拌，能够实现带动搅拌轴自转和公转，并且在转动的过程中，能够实现沿着罐体直径方向往复运动，能够驱使罐体内的不同位置的物料往复流动，使得罐体内各处的物料能够被快速混合，生产效率高。

Description

一种生物合成防冻液及制备方法

技术领域

本发明涉及防冻液领域，具体涉及一种生物合成防冻液及其制备方法。

背景技术

现有市场上的防冻液品类较多，因为酸碱度不同，其配方对于溶液酸碱性要求也不同，如果混用，容易造成酸碱度的中和，导致pH值失衡，最终降低防冻液本身性能，甚至出现腐蚀加速；

防冻液中醇类物质在长期受热后会被氧化成醛类，最后变成酸类，酸类会给金属的腐蚀，酸类腐蚀塑料制品会释放二氧化碳和硫化氢等气体，防冻液中的碱可以很好的用来中和高温产生的酸，现有市场的碱值主要使用原料为氢氧化钠或者有机碱醇铵(三乙醇胺、二乙醇胺)类物质，此类方法碱值储备量不大，且在长期使用过程中对于而对铜、铝及其合金有较大腐蚀性。

现有市场上的防冻液中的防冻剂成分都是乙二醇，丙二醇，甘油三种不同比例调和而成，防冻液在使用过程中会滋生微生物，以上种类的防冻剂会给微生物提供生长繁殖的“C源”，故一般防冻液中都会加有硼砂，但是硼砂毒性较高，会引发多脏器的蓄积性中毒。

现有市场的-45℃的防冻液，其理化指标为，冰点-45～55℃，常温下的沸点为105～112℃，其中纯水含量在35～40％，防冰剂的含量为50～65％之间，此指标类的防冻液在气候特殊或者特殊地理条件下使用时，还会出现“开锅”或者“结冰”现象。为了适应这些特殊气候和地理条件下，市场也有无水防冻液生产企业，但无水防冻液的使用局限性很强，其缺点主要为：不适用加注低粘度机油的车型，此类低摩擦阻力的车使用无水防冻液后，在低温下启动噪音可能变大；第二无水防冻液的比热(KJ/KG*K)，相对含水型防冻液其比热大幅度降低，低比热的冷却液工作时会导致机油温度偏高，故以低粘度润滑油车型在高温下粘度会更小，会对发动机正常运转造成影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种生物合成防冻液，由以下质量百分比的成分组成：纯水30～40％，三甘醇20～30％，生物添加剂1～5％，疏基苯并噻唑钠1～2％，乙二醇30～40％，水甘油醚0.1～0.2％，硼酸酯类化合物1～2％。

优选的：该生物合成防冻液由以下质量百分比的成分组成：纯水35％，三甘醇25％，生物添加剂3％，疏基苯并噻唑钠1.5％，乙二醇35％，水甘油醚0.15％，硼酸酯类化合物1.5％。

优选的：生物添加剂为黄原胶。

一种生物合成防冻液的制备方法，包括如下步骤：

S1：首先按质量百分比选取各原料；

S2：将各原料添加到混合装置，进行混合搅拌；

S3：搅拌混合完成排出成品清洗剂即可。

一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置，包括立状布置的罐体，罐体内装有搅拌机构，搅拌机构连接调节机构，调节机构用于调节搅拌机构围绕罐体中轴线转动并沿着a方向往复移动，a方向位于水平面内，a方向和罐体中轴线垂直。

优选的：搅拌机构布置有两组，两组搅拌机构布置在围绕罐体中轴线的两侧。

优选的：搅拌机构包括搅拌轴，搅拌轴沿着罐体中轴线布置，搅拌轴下半轴身上装有搅拌叶组件，搅拌轴上半轴身连接调节机构，调节机构用于调节搅拌轴围绕罐体中轴线转动且自转，并在此过程中调节搅拌轴沿着a方向往复移动。

优选的：调节机构包括A转轴、B转轴、自转传动组件和移动传动组件，B转轴为空心轴，A转轴套接在B转轴内，A转轴、B转轴的轴线均与罐体的中轴线共线，B转轴下端固定安装有转架，搅拌轴布置在转架上，A转轴分别通过移动传动组件和自转传动组件连接搅拌轴。

优选的：移动传动组件包括滑轨、滑套和轴承座，滑轨水平布置，滑轨为直线滑轨，滑轨的长度方向和搅拌轴轴向垂直，滑套装配在滑轨上，滑套沿着滑轨的长度方向和滑轨构成滑动导向配合，轴承座固定安装在滑套一侧，搅拌轴上端穿过轴承座并转动安装在轴承座内，滑套通过A1传动组件和A转轴连接。

优选的：A1传动组件包括摇杆，摇杆一端转动安装有A1铰接轴，A1铰接轴固定安装在滑套上，A1铰接轴水平布置，A1铰接轴的轴向垂直于滑轨的长度方向，摇杆另一端转动安装在A2铰接轴上，A2铰接轴轴向和A1铰接轴轴向一致，A2铰接轴固定安装在曲柄一端，曲柄另一端固定安装在A1传动轴上，A1传动轴轴向和A2铰接轴轴向一致，A1传动轴上装有从动斜齿轮，从动斜齿轮和驱动斜齿轮啮合，驱动斜齿轮安装在A2传动轴上，A2传动轴上装有中间从动齿轮，A转轴上装有中间驱动齿轮，中间驱动齿轮和中间从动齿轮啮合。

优选的：自转传动组件包括驱动轴，驱动轴的轴向和搅拌轴的轴向一致，A转轴位于两搅拌轴和驱动轴围合的区域内，驱动轴和两搅拌轴上端均装有链轮，链轮上装有链条，驱动轴通过A2传动组件和A转轴连接，驱动轴241和搅拌轴310之间的链条244上还装有弹性压紧组件260。

优选的：A2传动组件包括A3传动轴，A3传动轴的轴向和A转轴轴向一致，A转轴上装有驱动齿轮，A3传动轴上装有从动齿轮，驱动齿轮和从动齿轮啮合，A3传动轴为变速箱的输入轴，变速箱固定安装在转架上，驱动轴为变速箱的输出轴。

本发明的技术效果和优点：本发明防冻液使用了经过发酵工程而来的生物添加剂，可以使防冻液的理化参数得到极大的提高，冰点可降低15度以上，数据可达-70℃以下，常温下沸点可增加5～8度，可大于117℃；同时此生物添加剂的特殊螺旋结构，有很强的抗氧化能力，可以大大提高产品的稳定性，在几乎不增加成本的基础上，使用本生物添加剂，在特殊气候和地理条件下方可使用，具体参数为零下60℃已下的极寒天气，海拔高度4500M以上的高原地区；

在高海拔地区，随着海拔升高，大气压和液体沸点降低。以水为例，海拔每升高1000M，其沸点大约降低3～4℃，到海拔高度4500M时，水的沸点大致为83℃，同标准大气压下的100℃相比，沸点下降17℃；以此推算，我国高原地区(海拔3000M)采用常压沸点在117℃以上(工作环境下沸点可达145℃以上)的冷却液完全可以满足使用要求；

本发明防冻液使用的醇类，其具有烷基相连的氧原子和羟基，其特殊结构附属了特殊性能，其不但不会作为微生物的“碳源”，还具有广谱的杀菌作用，用来替代硼砂作为杀菌物质，大大改善了防冻液的危害性。

本发明防冻液未使用氢氧化钠或者有机碱醇铵(三乙醇胺、二乙醇胺)，而是使用了一种新型的离子膜碱酯类添加剂，此添加剂有很高的碱值储备，同时还具有很少的防腐蚀性对铸铁、钢、铝合金等金属材料都有优异的防锈作用，即解决了防冻液中碱值储备问题，又可以大大提高防冻液的防腐蚀性。

本发明防冻液因为采用了酯类碱值添加剂，同时使用了过发酵工程而来的生物添加剂，产品温和且稳定性强，产品具有很好的兼容性，可放心置换其他防冻液。

本发明防冻液使用了生物发酵工程而来的添加剂，在同比例物质条件下，在几乎不增加成本的情况下，大大提高了防冻液的理化指标，使其具备了普通防冻液不具备的性能；

本发明防冻液不含有亚硝酸盐类防锈剂，而采用了碱酯类防锈剂，不但大大提高了防锈性，且提供了很好的碱值储备，大大提高了防冻液的长效性；

本发明防冻液中不含有硼砂类杀菌物质，添加了特殊结构的醇类，其具有烷基相连的氧原子和羟基，其不但部影响防冻液的理化指标，同时具有广谱的杀菌性能，且不像硼砂类物质对人体和环境有一定的危害；

本发明防冻液因为采用了碱酯类添加剂，同时使用了过发酵工程而来的生物添加剂，产品温和、稳定性强、长效性强，产品具有很好的兼容性，可放心置换其他防冻液；

本发明提出的制备方法，工艺简明，实现方便；

本发明提出的混合装置，布局合理，结构稳定能够实现对各原料的快速分散搅拌，能够实现带动搅拌轴自转和公转，并且在转动的过程中，能够实现沿着罐体直径方向往复运动，能够驱使罐体内的不同位置的物料往复流动，使得罐体内各处的物料能够被快速混合，生产效率高。

附图说明

图1为本发明提出的一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置的结构示意图。

图2为本发明提出的一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置中调节机构的结构示意图。

图3为本发明提出的一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置中移动传动组件和转动传动组件的结构示意图。

图4为本发明提出的一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置中转动传动组件的俯视示意图。

附图标记说明：100、罐体；200、调节机构；210、A转轴；211、驱动齿轮；212、从动齿轮；213、中间驱动齿轮；214、中间从动齿轮；215、A2传动轴；220、B转轴；216、驱动斜齿轮；230、移动传动组件；231、滑轨；232、滑套；233、轴承座；234、A1铰接轴；235、A2铰接轴；236、曲柄；237、A1传动轴；238、从动斜齿轮；239、摇杆；240、自转传动组件；241、驱动轴；242、链轮；243、变速箱；244、链条；245、A3传动轴；250、转架；260、弹性压紧组件260；261、导轮；262、弹性伸缩支架；300、搅拌机构；310、搅拌轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例1

在本实施例中提出了一种生物合成防冻液，由以下质量百分比的成分组成：纯水30％，三甘醇20％，生物添加剂1％，疏基苯并噻唑钠1％，乙二醇30％，水甘油醚0.1％，硼酸酯类化合物1％；

生物添加剂为黄原胶。

实施例2

在本实施例中提出了一种生物合成防冻液由以下质量百分比的成分组成：纯水35％，三甘醇25％，生物添加剂3％，疏基苯并噻唑钠1.5％，乙二醇35％，水甘油醚0.15％，硼酸酯类化合物1.5％；

生物添加剂为黄原胶。

实施例3

在本实施例中提出了一种生物合成防冻液，由以下质量百分比的成分组成：纯水40％，三甘醇30％，生物添加剂5％，疏基苯并噻唑钠2％，乙二醇40％，水甘油醚0.2％，硼酸酯类化合物2％；

生物添加剂为黄原胶。

实施例4

在本实施例中提出了一种生物合成防冻液的制备方法，包括如下步骤：

S1：首先按质量百分比选取各原料；

S2：将各原料添加到混合装置，进行混合搅拌；

S3：搅拌混合完成排出成品清洗剂即可。

实施例5

参考图1～4，在本实施例中提出了一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置，包括立状布置的罐体100，罐体100内装有搅拌机构300，搅拌机构300连接调节机构200，调节机构200用于调节搅拌机构300围绕罐体100中轴线转动并沿着a方向往复移动，a方向位于水平面内，a方向和罐体100中轴线垂直。

搅拌机构300布置有两组，两组搅拌机构300布置在围绕罐体100中轴线的两侧。

搅拌机构300包括搅拌轴310，搅拌轴310沿着罐体中轴线布置，搅拌轴310下半轴身上装有搅拌叶组件，搅拌轴310上半轴身连接调节机构200，调节机构200用于调节搅拌轴310围绕罐体100中轴线转动且自转，并在此过程中调节搅拌轴310沿着a方向往复移动。

调节机构200包括A转轴210、B转轴220、自转传动组件240和移动传动组件230，B转轴220为空心轴，A转轴210套接在B转轴220内，A转轴210、B转轴220的轴线均与罐体100的中轴线共线，B转轴220下端固定安装有转架250，搅拌轴310布置在转架250上，A转轴210分别通过移动传动组件230和自转传动组件240连接搅拌轴310。

移动传动组件230包括滑轨231、滑套232和轴承座233，滑轨231水平布置，滑轨231为直线滑轨，滑轨231的长度方向和搅拌轴310轴向垂直，滑套232装配在滑轨231上，滑套232沿着滑轨231的长度方向和滑轨231构成滑动导向配合，轴承座233固定安装在滑套232一侧，搅拌轴310上端穿过轴承座2233并转动安装在轴承座233内，滑套232通过A1传动组件和A转轴210连接。

A1传动组件包括摇杆239，摇杆239一端转动安装有A1铰接轴234，A1铰接轴234固定安装在滑套232上，A1铰接轴234水平布置，A1铰接轴234的轴向垂直于滑轨231的长度方向，摇杆239另一端转动安装在A2铰接轴235上，A2铰接轴235轴向和A1铰接轴234轴向一致，A2铰接轴235固定安装在曲柄236一端，曲柄236另一端固定安装在A1传动轴237上，A1传动轴237轴向和A2铰接轴235轴向一致，A1传动轴237上装有从动斜齿轮238，从动斜齿轮238和驱动斜齿轮216啮合，驱动斜齿轮216安装在A2传动轴215上，A2传动轴215上装有中间从动齿轮214，A转轴210上装有中间驱动齿轮213，中间驱动齿轮213和中间从动齿轮啮合214。

自转传动组件240包括驱动轴241，驱动轴241的轴向和搅拌轴310的轴向一致，A转轴210位于两搅拌轴310和驱动轴241围合的区域内，驱动轴241和两搅拌轴310上端均装有链轮242，链轮242上装有链条244，驱动轴241通过A2传动组件和A转轴210连接，驱动轴241和搅拌轴310之间的链条244上还装有弹性压紧组件260。

弹性压紧组件260包括导轮261和弹性伸缩支架262，弹性伸缩支架262水平布置，弹性伸缩支架262的伸缩方向垂直于驱动轴241和对应搅拌轴310之间的连线，弹性伸缩架262固定安装在转架上，导轮261安装在弹性伸缩支架262上，弹性伸缩支架262用于支撑导轮261并对导轮261施加弹性力。

A2传动组件包括A3传动轴245，A3传动轴245的轴向和A转轴210轴向一致，A转轴210上装有驱动齿轮211，A3传动轴245上装有从动齿轮212，驱动齿轮211和从动齿轮212啮合，A3传动轴245为变速箱243的输入轴，变速箱243固定安装在转架250上，驱动轴241为变速箱243的输出轴。

罐体100上端一侧装有进料口，罐体底部装有排料阀。

本实施例中提出的搅拌装置在使用时，首先从进料口中添加各原料，然后开始搅拌，A转轴210和B转轴220上端连接驱动机构，驱动机构布置在罐体100上端，驱动机构用于驱动A转轴210和B转轴220转动；

首先B转轴220带动转架250转动，转架250带动搅拌轴310围绕B转轴220转动，在转动的过程中，A转轴210带动驱动齿轮211和中间驱动齿轮213同步转动；

中间驱动齿轮213啮合中间从动齿轮214，中间从动齿轮214带动A2传动轴转动215，A2传动轴215带动驱动斜齿轮216转动，驱动斜齿轮216啮合从动斜齿轮238，从动斜齿轮238带动A1传动轴237转动，A1传动轴237带动曲柄236转动，曲柄236带动摇杆239摇动，摇杆239驱使滑套232在滑轨231上作往复运动，通过轴承座233带动搅拌轴310沿着滑轨231移动；

驱动齿轮211带动从动齿轮212转动，从动齿轮212带动A3传动轴245转动，A3传动轴245带动变速箱运行，变速箱带动驱动轴241转动，驱动轴241带动其上的链轮242转动，链轮242通过链条244带动两搅拌轴310上端的链轮242转动，实现带动搅拌轴310自转的目的；

需要注意的是，在两搅拌轴310在沿着滑轨241移动时，两搅拌轴310之间的间距保持不变，两搅拌轴310和驱动轴242之间的间距时刻变化，而且两搅拌轴310和驱动轴242之间的间距之和也是不断变化，而链条244的总长度是一定的，链条244的总长度等于两搅拌轴310和驱动轴242之间的间距以及两搅拌轴310之间间距之和的最大值，在一搅拌轴310和驱动轴242之间间距变大时，另一搅拌轴310和驱动轴242之间的间距变小，链条244会从变小的区域转动到变大的区域，通过弹性压紧组件260的设置，能够将链条244的压紧或放松，实现释放增加间距的余量或缩小减小间距的余量，能够保持链条244的稳定传动；

实现驱使搅拌轴310围绕A转轴210公转，以及围绕搅拌轴310自身自转，通过搅拌轴310上的搅拌叶组件实现将各物料快速搅拌混合；混合均匀之后，将物料排出即可。

本发明防冻液使用了经过发酵工程而来的生物添加剂，可以使防冻液的理化参数得到极大的提高，冰点可降低15度以上，数据可达-70℃以下，常温下沸点可增加5～8度，可大于117℃；同时此生物添加剂的特殊螺旋结构，有很强的抗氧化能力，可以大大提高产品的稳定性，在几乎不增加成本的基础上，使用本生物添加剂，在特殊气候和地理条件下方可使用，具体参数为零下60℃已下的极寒天气，海拔高度4500M以上的高原地区；

本发明提出的制备方法，工艺简明，实现方便；

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims

1.一种生物合成防冻液，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：纯水30～40％，三甘醇20～30％，生物添加剂1～5％，疏基苯并噻唑钠1～2％，乙二醇30～40％，水甘油醚0.1～0.2％，硼酸酯类化合物1～2％。

2.根据权利要求1所述的一种生物合成防冻液，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：纯水35％，三甘醇25％，生物添加剂3％，疏基苯并噻唑钠1.5％，乙二醇35％，水甘油醚0.15％，硼酸酯类化合物1.5％。

3.根据权利要求1所述的一种生物合成防冻液，其特征在于，生物添加剂为黄原胶。

4.一种生物合成防冻液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：首先按质量百分比选取各原料；

S2：将各原料添加到混合装置，进行混合搅拌；

S3：搅拌混合完成排出成品清洗剂即可。

5.根据权利要求4所述的一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置，其特征在于，包括立状布置的罐体(100)，罐体(100)内装有搅拌机构(300)，搅拌机构(300)连接调节机构(200)，调节机构(200)用于调节搅拌机构(300)围绕罐体(100)中轴线转动并沿着a方向往复移动，a方向位于水平面内，a方向和罐体(100)中轴线垂直。

6.根据权利要求5所述的一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置，其特征在于，搅拌机构(300)布置有两组，两组搅拌机构(300)布置在围绕罐体(100)中轴线的两侧。

7.根据权利要求6所述的一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置，其特征在于，搅拌机构(300)包括搅拌轴(310)，搅拌轴(310)沿着罐体中轴线布置，搅拌轴(310)下半轴身上装有搅拌叶组件，搅拌轴(310)上半轴身连接调节机构(200)，调节机构(200)用于调节搅拌轴(310)围绕罐体(100)中轴线转动且自转，并在此过程中调节搅拌轴(310)沿着a方向往复移动。

8.根据权利要求7所述的一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置，其特征在于，调节机构(200)包括A转轴(210)、B转轴(220)、自转传动组件(240)和移动传动组件(230)，B转轴(220)为空心轴，A转轴(210)套接在B转轴(220)内，A转轴(210)、B转轴(220)的轴线均与罐体(100)的中轴线共线，B转轴(220)下端固定安装有转架(250)，搅拌轴(310)布置在转架(250)上，A转轴(210)分别通过移动传动组件(230)和自转传动组件(240)连接搅拌轴(310)。

9.根据权利要求8所述的一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置，其特征在于，移动传动组件(230)包括滑轨(231)、滑套(232)和轴承座(233)，滑轨(231)水平布置，滑轨(231)为直线滑轨，滑轨(231)的长度方向和搅拌轴(310)轴向垂直，滑套(232)装配在滑轨(231)上，滑套(232)沿着滑轨(231)的长度方向和滑轨(231)构成滑动导向配合，轴承座(233)固定安装在滑套(232)一侧，搅拌轴(310)上端穿过轴承座(2233)并转动安装在轴承座(233)内，滑套(232)通过A1传动组件和A转轴(210)连接。

10.根据权利要求9所述的一种生物合成防冻液的制备方法用混合装置，其特征在于，自转传动组件(240)包括驱动轴(241)，驱动轴(241)的轴向和搅拌轴(310)的轴向一致，A转轴(210)位于两搅拌轴(310)和驱动轴(241)围合的区域内，驱动轴(241)和两搅拌轴(310)上端均装有链轮(242)，链轮(242)上装有链条(244)，驱动轴(241)通过A2传动组件和A转轴(210)连接，驱动轴(241)和搅拌轴(310)之间的链条(244)上还装有弹性压紧组件(260)。