CS267248B1

CS267248B1 - Lubricant for glassmaker's forming machines

Info

Publication number: CS267248B1
Application number: CS884895A
Authority: CS
Inventors: Karel Doc Ing Csc Pecka; Vlastislava Ing Ledererova; Jan Vanura; Jiri Akademik Mostecky
Original assignee: Karel Doc Ing Csc Pecka; Vlastislava Ing Ledererova; Jan Vanura; Mostecky Jiri
Priority date: 1988-07-06
Filing date: 1988-07-06
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS489588A1

Abstract

Mazivo určené především pro ruční vymazávání obsahuje 70 až 90 % hmot. původního a/nebo odparafinovaného hydrogenátu olejové frakce z ropy, jako pojivo obsahuje 5 až 15 L/a hmot. grafitu o velikosti částic menších než 5 Aim a 1 až 10 % hmot. směsi triglyceridů nasycených mastných kyselin s počtem uhlíků 12 až 20.Lubricant intended primarily for hand-held erasing contains 70 to 90 wt. the original and / or dewaxed hydrogenate oil fractions from oil like the binder contains 5 to 15 L / wt. graphite having a particle size of less than 5 1 to 10 wt. saturated triglyceride mixtures fatty acids with carbon numbers 12 to 20.

Description

Vynález se týká nového prostředku pro mazání všech typů forem sklářských tvarovacích strojů.The invention relates to a new composition for lubricating all types of molds of glass forming machines.

Principem zpracování skla tvarováním je dopravení dávky roztavené skloviny s teplotou ^>00 až ^200 °C do formy vyrobené ze speciální litiny a následující vytvarování vnitřní dutiny i vnějšího tvaru budoucího finálního výrobku. V průběhu tvarovacího procesu se odvodem tepla tělesem tvarovací formy do okolního prostředí teplota postupně snižuje až na hodnoty, při •I je výrobek po otevření formy již schopen udržet si svůj tvar. Průměrně se teploty uvnitř forem pohybují okolo 600 °C, kdy je sklo vysoce lepivé; tuto vlastnost ztrácí až při teplotách okolo 500 °C. Pro zajištění co největší produktivity tvarovacího stroje je nezbytné maximálně zkrátit dobu tvarování, tj. časový úsek mezi okamžikém, kdy je odměřené množství skloviny dopraveno do tvarovací formy, a okamžikem, kdy výrobek je již natolik tvarově stabilní, že může formu opustit. Dobu tvarování lze příznivě ovlivnit především volbou vhodného materiálu, ze kterého je zhotovena tvarovací forma. Dalšími cestami ke zkrácení doby tvarování při zachování vysoké kvality výrobků je kromě zvyšování odolnosti materiálu fjormy proti agresivnímu působení skloviny a co nejlepší mechanické úpravy povrchu formy především odizolování povrchu formy od lepivé skloviny prostřednictvím vhodného maziva. Mazivo působí tak, že za podmínek tvarovacího procesu vytváří plynovou mezivrstvu, která zamezuje lepení skloviny na formu a snižuje tření mezi sklem a formou. To přispívá k lepšímu rozdělení tloušťky skla a k zabránění vzniku povrchových vad. Důležitý je i izolační účinek plynové mezivrstvy - teplota povrchu formy, ochlazené výparným teplem ma2The principle of glass processing by shaping is the transport of a batch of molten glass with a temperature of> 00 to 200 ° C into a mold made of special cast iron and the subsequent shaping of the inner cavity and the outer shape of the future final product. During the molding process, the temperature is gradually reduced to values by the dissipation of heat by the mold body into the environment, when the product is already able to maintain its shape after the mold has been opened. On average, the temperatures inside the molds are around 600 ° C, when the glass is highly sticky; it loses this property only at temperatures around 500 ° C. To ensure the highest possible productivity of the molding machine, it is necessary to shorten the molding time as much as possible, i.e. the time between the measured amount of glass being conveyed to the molding mold and the time when the product is already dimensionally stable enough to leave the mold. The molding time can be favorably influenced above all by the choice of a suitable material from which the molding mold is made. Other ways to shorten the molding time while maintaining the high quality of the products are, in addition to increasing the resistance of the mold material to the aggressive action of glass and the best possible mechanical treatment of the mold surface. The lubricant acts to form a gas interlayer under the conditions of the forming process, which prevents the glass from sticking to the mold and reduces friction between the glass and the mold. This contributes to a better distribution of the thickness of the glass and to the prevention of surface defects. The insulating effect of the gas intermediate layer is also important - the surface temperature of the mold, cooled by the heat of vaporization ma2

267 248 . . . tAkeT živa, stoupá vlivem plynové mezivrstvy pomaleji. Mazivo H^evněS( zabraňuje přímému styku skla a kovu a zvyšuje povrchovou teplotu skla, což má kladný vliv na zlepšení kvality povrchu výrobků. h^ovněš^ chrání povrch formy před oxidací a poškozením sklovinou. Nejobvyklejším způsobem aplikace maziva je kombinace jeho automatického nástřiku s ručním přimazáváním předních, ústních popřípadě konečných forem bavlněným tamponem smočeným mazivem. Přimazává se tehdy, když formy začínají lepit nebo se zhoršuje plnění přední formy^'^^kvalita výrobků. Interval přimazávání klasickými mazivy se pohybuje kolem 10 až 15 minut, u speciálních přimazávacích hmot se udávají intervaly i několikanásobně delší. Nové forma se musí přimazávat častěji, proto je výhodné opatřit ji před nasazením do provozu &267 248. . . TAKE alive, rises more slowly due to the gas interlayer. The lubricant prevents direct contact between the glass and the metal and increases the surface temperature of the glass, which has a positive effect on improving the surface quality of the products. It is lubricated when the molds start to stick or the filling of the front mold begins to deteriorate. The intervals are several times longer, the new mold must be lubricated more often, so it is advantageous to provide it before putting it into operation.

nátěrem specielního přípravku, který se zpravidla aplikuje mimo tvarovací stroj a vytváří po vypálení pevně lpící lak, který plní sám o sobě po určitou dobu provozu formy funkci maziva a v další fázi dovoluje snížit frekvenci přimazávání.by coating a special preparation, which is usually applied outside the forming machine and creates a firmly adhering varnish after firing, which itself acts as a lubricant for a certain period of operation of the mold and in the next phase allows to reduce the frequency of lubrication.

Extrémní fyzikální podmínky, za kterých probíhá tvarovací proces, kladou na vlastnosti používaných maziv mimořádně náročné požadavky. Základními vlastnostmi, které se požadují, jsou zejména termická stabilita,।vhodná teplota varu nebo její rozmezí, mazací schopnost v širokém rozmezí teplot, optimální hodnoty mezifázového napětí ve vztahu k povrchu tvarovací formy a k povrchu skloviny. Fři tepelném rozkladu nesmí mazivo zanechávat pevné produkty znečišťující formy a výrobky a vytvářet rozkladné zplodiny, které nepříznivě ovlivňují pracovní prostředí nebo chemicky poškozují povrch forem. Mazivo se musí snadno distribuovat po povrchu formy a vytvářet rovnoměrnou dobře lpící vrstvu. Doposud používané přípravky, většinou suspenze grafitu v minerálním oleji, pasty skládající ae z nosné vazelínové části, koloidního grafitu a dalších přísady emulze minerálního oleje a vody s dispergovaným grafitem a sazemi, splňují uvedené požadavky jen částečně.The extreme physical conditions under which the shaping process takes place place extremely demanding demands on the properties of the lubricants used. The basic properties required are, in particular, thermal stability, suitable boiling point or range, lubricity over a wide temperature range, optimum values of interfacial tension in relation to the mold surface and the glass surface. During thermal decomposition, the lubricant must not leave solid products contaminating the molds and products and generate decomposition products that adversely affect the working environment or chemically damage the mold surface. The lubricant must be easily distributed over the surface of the mold and form an even, well-adhering layer. The preparations used so far, mostly suspensions of graphite in mineral oil, pastes consisting of ae of the carrier vaseline part, colloidal graphite and other additives of the emulsion of mineral oil and water with dispersed graphite and carbon black, only partially meet the stated requirements.

Klasické a dnes stále ještě nejrozšířenější mazací prostředky, jejichž základem je frakce minerálního oleje, v« kttvcClassic and today still the most widespread lubricants, based on the fraction of mineral oil, in «kttvc

- 3 - .- 3 -.

267 248 je dispergován grafit, působí v tvarovacím procesu následujícím způsobem: Uhlovodíkové podíly plní funkci smáčedla povrchů roztavené skloviny a formy a vytvářejí mezi nimi plynovou izolační mezivrstvu. Za pracovních teplot však uhlovodíky již nevykazují v potřebném rozsahu mazací účinky. Přidává se proto grafit, který by naopak nebyl sám o sobě pro daný účel aplikovatelný. Uhlovodíkový podíl^ŠSq¹ musí mít takové viskozitní vlastnosti, aby byl schopen dlouhpdove udržovat grafit v disperzi. Minerální olej,, který tento požadavek splňuje, je však natolik viskozní, že vylučuje automatický rozstřik prostředku do tvarovucích forem a zpravidla se před aplikací ředí olejem nižší viskozitní třídy. I přes určitý pokrok se stále ještě klasická maziva diskutovaného typu vyrábějí převážně empirickým způsobem s důrazem na jejich fyzikální vlastnosti. Nedostatečná pozornost věnovaná chemickému složení má však za následek, že maziva po aplikaci rychle vyhořívají, takže špalírová vrstvička je nedostatečná a intervaly do dalšího přimazávání jsou krátké. Časté přimazávání je příčinou velké spotřeby maziva^ tím zvýšené pracnosti a zhoršení pracovního prostředí vlivem zplodin vyvíjejících se termickým rozkladem prostředku po nanesení na formy. Ulpívání grafitových částic na výrobku má za následek nekvalitní výrobu a úsady na formách vedou k jejich znečišťování a časté výměně.267 248 is dispersed graphite, acts in the forming process as follows: The hydrocarbon components act as a wetting agent for the molten glass and mold surfaces and form a gas insulating interlayer between them. At operating temperatures, however, the hydrocarbons no longer show the lubricating effects to the required extent. Therefore, graphite is added, which, on the contrary, would not in itself be applicable for the given purpose. The hydrocarbon fraction ^ ŠSq ¹ must have such viscosity properties that it is able to keep the graphite in dispersion for a long time. However, the mineral oil which satisfies this requirement is so viscous that it eliminates the automatic spraying of the composition into the molds and is generally diluted with oil of a lower viscosity class before application. Despite some progress, conventional lubricants of the type discussed are still produced in a largely empirical way, with emphasis on their physical properties. However, insufficient attention to the chemical composition results in the lubricants burning out rapidly after application, so that the backing layer is insufficient and the intervals for further lubrication are short. Frequent lubrication is the cause of high lubricant consumption, thus increased labor and deterioration of the working environment due to fumes generated by thermal decomposition of the composition after application to the molds. The adhesion of graphite particles to the product results in poor quality production and deposits on the molds lead to their contamination and frequent replacement.

Používáním nekvalitních maziv sé tedy zvyšují náklady na výrobu, roste zmetkovitost a zhoršuje se hygiena pracovního prostředí. Na druhé straně jsou nespornou výhodou maziv uvedeného typu relativně nízké náklady na jejich výrobu,.The use of low-quality lubricants therefore increases production costs, increases scrap and deteriorates the hygiene of the working environment. On the other hand, the indisputable advantage of lubricants of this type is the relatively low cost of their production.

Modernější typy maziv pro tvarovací stroje představují složité disperzní soustavy, jejichž základem je emulze minerálního oleje a>vody, v^p^Tjsou dispergovány grafit a/nebo saze. K udržení stability těchto soustav je třeba použít velmi komplikovaného systému emulgátorů, antioxidantů a jiných, zpravidla velmi drahých pomocných prostředků. Výhodou však je, že tato maziva, která jsou určena především pro automatický nástřik, lze ředit na potřebnou viskozitu vodou, odstraňujeMore modern types of lubricants for forming machines are complex dispersion systems based on emulsions of mineral oil and water, in which graphite and / or carbon black are dispersed. To maintain the stability of these systems, it is necessary to use a very complicated system of emulsifiers, antioxidants and other, usually very expensive, auxiliaries. However, the advantage is that these lubricants, which are designed primarily for automatic injection, can be diluted to the required viscosity with water, removes

- 4 ~- 4 ~

267 248 se kouřivost a zlepšuje se pracovní prostředí obsluhy. Tyto prostředky nelze použít pro ruční přimazávání forem.267 248 smoke and the working environment of the operator is improved. These agents cannot be used for manual lubrication of molds.

Výše popsané nevýhody doposud používaných prostředků odstraňuje mazivo pro ruční vymazávání forem podle předloženého vynálezu, které obsahuje 70 až 90 % hmot, původního a/nebo odparafinovaného hydrogenátu olejové frakce z ropy, jako pojivo obsahuje 5 až 15 % hmot, asfaltu získaného propanovou extrakcí, 0,5 až 3 % hmot, grafitu o velikosti částic menších než 5 £im a 1 až 10 % hmot. směsi triglyceridů nasycených mastných kyselin s počtem uhlíků 12 až 20.The above-described disadvantages of the compositions used hitherto are eliminated by the lubricant for manual erasing of molds according to the present invention, which contains 70 to 90% by weight of original and / or dewaxed petroleum hydrogenate hydrogenate hydrogen. , 5 to 3 wt.%, Graphite with a particle size of less than 5 .mu.m and 1 to 10 wt. mixtures of triglycerides of saturated fatty acids with a carbon number of 12 to 20.

Lazivo představuje kompozici, jejíž složení je výsledkem exaktního poznání chemického složení jednotlivých komponent a jeho vztahu k vlastnostem maziva. Základem opět zůstává uhlovodíková frakce, která je však upravena z hlediska destirlaěního rozmezí i chemického složení. Úprava chemického složení je zaměřena na podstatné snížení obsahu aromatických uhlovodíků a polárních látek, které se uskutečňuje.zpravidla hydrogenací. V případě použití nehydrogenované ole^vé frakce z ropy se zhoršuje pracovní prostředí, zvýší se kouřivost přípravku během nanášení a dochází ke změně viskositně hustotních parametrů, které vedou při tvorbě filmu k trhlinkám a puchýřkům. Další komponentou je propanový asfalt. Tento ropný výrobek je vyráběn srážením částí pryskyřic a hlavně asfaltenů z těžkých vakuových ropných destilátů nebo destilačních zbytků. Tyto složky při teplotách tvarování přecházejí na jemně rozptýlený uhlík a přispívají spolu s grafitem k zabezpečení mazacích schopností za teplotních podmínek tvarování. Současně svými chemickými i reologickými vlastnostmi přispívají k vytváření stabilní disperze grafitu v uhlovodíkovém základu kompozice. Podstatné je použití asfaltu získáného propanovou extrakcí, [nepo-t\ primární asfalt, to je zbytek z vakuové destilace mazutu, výrazně zhoršuje životní prostředí, především kouřivost a vyšší obsah karcinogenního benzo/a/pyrenu. Poslední komponentou maziva je složka posilující jeho přilnavost k povrchu formyja tím[přispívající i k prodlouženíLazivo is a composition whose composition is the result of exact knowledge of the chemical composition of individual components and its relationship to the properties of the lubricant. The basis again remains the hydrocarbon fraction, which is, however, adjusted in terms of distillation range and chemical composition. The modification of the chemical composition is aimed at a substantial reduction in the content of aromatic hydrocarbons and polar substances, which is usually carried out by hydrogenation. If a non-hydrogenated petroleum fraction from petroleum is used, the working environment deteriorates, the smoke content of the composition increases during application and the viscosity density parameters change, which lead to cracks and blisters during film formation. Another component is propane asphalt. This petroleum product is produced by precipitating parts of resins and mainly asphaltenes from heavy vacuum petroleum distillates or distillation residues. At the molding temperatures, these components change to finely divided carbon and, together with the graphite, contribute to the lubricity under the molding temperature conditions. At the same time, with their chemical and rheological properties, they contribute to the formation of a stable dispersion of graphite in the hydrocarbon base of the composition. It is essential to use asphalt obtained by propane extraction. The last component of the lubricant is a component that strengthens its adhesion to the mold surface and thus contributes to elongation

267 248267 248

- 5 intervalů přimazávání forem. Jde o koncentrát triglyceridů a volných vyšších nasycených mastných kyselin s počtem uhlíků 12 až 20, který znásobuje účinek pryskyřic v propanovém asfaltu, působících stejným způsobem.- 5 mold lubrication intervals. It is a concentrate of triglycerides and free higher saturated fatty acids with a carbon number of 12 to 20, which multiplies the effect of resins in propane asphalt, acting in the same way.

Mazivo podle vynálezu má vyšší užitnou hodnotu pro sklářské tvarovací stroje v následujících směrech: disperze grafitu je dlouhodobě stabilní, prodlužují se lhůty přimazávání forem, nedochází k poškození jejich povrchu, zlepšuje se manipulace s mazivem, a co je nejvýznamnější, úpravou chemického složení jednotlivých složek kompozice dochází k výraznému zlepšení pracovního prostředí obsluhy tvarovacích strojů tím, že ze složek kompozice jsou odstraněny látky, které v teplotním režimu provozu forem poskytují rozkladné produkty nebezpečné ze zdravotněhygienického hlediska, především karcinogenního typu. Tyto výhody jsou dokumentovány na následujícím příkladě.The lubricant according to the invention has a higher utility value for glass forming machines in the following directions: graphite dispersion is stable for a long time, mold lubrication times are extended, their surface is not damaged, lubricant handling is improved and most importantly by adjusting the chemical composition of individual components There is a significant improvement in the working environment of the molding machine operator by removing from the components of the composition substances which in the temperature regime of operation of the molds provide decomposition products dangerous from the health point of view, especially of the carcinogenic type. These advantages are documented in the following example.

PříkladExample

Do homogenizačního zařízení.sestávajícího z duplikátoro* 3 vé nádrže s možností vyhřívání párou, obsahu 0,5 m, opatřené účinným míchadlem bylo vneseno 224 kg neodparafinovaného zbytku z destilace olejového hydrogenátu, 112 kg produktu po odparafinování tohoto hydrogenátu, 48 kg asfaltu získaného odasfaltováním zbytku z vakuové destilace mazutu, 12 kg ztuženého tuku, sestávajícího především z triglyceridů nasycených kyselin 0^2 C₂q a 4 kg koloidního grafitu. Po 10 hodinách míchání byla vytvořena stabilní disperze maziva, která byla aplikována na mazání forem sklářských tvarovacích strojů. Potřebný interval přimazávání na předpreparovanou formu byl 90 minut, mazivo mělo optimální viskozitu, po aplikování na formu vytvořilo souvislý hladký film, který plnil svou funkci po dobu 2 hodin; přední formy bylo nutné vyměnit po 18 hodinách, kdy již docházelo k znečištování výrobků. V průběhu aplikace maziva nedocházelo k tvorbě rozkladných produktů, které by narušovaly pracovní pohodu obsluhy; v odebraném vzorku pracovního prostředí, nebyl nalezen benzo/a/pyren ani podobné uhlovodíky karcinogenního typu.224 kg of non-dewaxed residue from the distillation of oil hydrogenate, 112 kg of product after dewaxing of this hydrogenate, 48 kg of asphalt obtained by deasphalting the residue were introduced into a homogenizer consisting of a duplicator tank with the possibility of heating with steam, containing 0.5 m, equipped with an efficient stirrer. from the vacuum distillation of fuel oil, 12 kg of hardened fat, consisting mainly of triglycerides of saturated acids 0 ^ 2 C ₂ q and 4 kg of colloidal graphite. After 10 hours of stirring, a stable lubricant dispersion was formed, which was applied to the lubrication of the molds of glass forming machines. The required lubrication interval for the pre-prepared mold was 90 minutes, the lubricant had an optimal viscosity, after application to the mold it formed a continuous smooth film, which fulfilled its function for 2 hours; the front molds had to be replaced after 18 hours, when the products were already contaminated. During the application of the lubricant, no decomposition products were formed that would disrupt the operator's well-being; in the sample of the working environment, no benzo / a / pyrene or similar carbohydrates of the carcinogenic type were found.

Claims

Lubricant for glass forming machines, characterized in that it contains 70 to 90% by weight of the original and / or dewaxed hydrogenate of the oil fraction from petroleum, as binder it contains 5 to 15% by weight. asphalt obtained by propane extraction, 0.5 to 3% by weight, graphite with a particle size of less than 5 and 1 to 10% by weight, mixtures of triglycerides of saturated fatty acids with a carbon number of 12 to 20.