DE112009002292T5

DE112009002292T5 - Schmiermittelzusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE112009002292T5
Application number: DE112009002292T
Authority: DE
Inventors: Eric Maddocks Pettersen
Original assignee: Greengold Lubricants LLC
Current assignee: Greengold Lubricants LLC
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2011-09-29
Also published as: CN102165050A; BRPI0918763A2; WO2010036892A2; US20100078588A1; WO2010036892A3; US8211329B2

Abstract

Es wird eine Schmiermittelzusammensetzung offenbart, welche Sojaöl und Molybdändisulfid umfasst; wobei das Molybdändisulfid in dem Sojaöl dispergiert ist. Es wird ebenfalls ein Verfahren offenbart, welches Mischen von Molybdändisulfid mit Sojaöl in einem Reaktor umfasst, wobei das Vermischen in Gegenwart eines Magnetfelds, welches größer als das Erdfeld ist, und eines elektrischen Felds erfolgt. Es wird ebenfalls eine Kühlmittelzusammensetzung offenbart, welche Wasser, Seife und/oder ein Tensid umfasst; und eine Schmiermittelzusammensetzung, wobei die Schmiermittelzusammensetzung Sojaöl und Molybdändisulfid umfasst. Es wird ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer Kühlmittelzusammensetzung offenbart, welches umfasst, eine Schmiermittelzusammensetzung, Wasser und Seife zu vermischen, wobei die Schmiermittelzusammensetzung ein Grundöl und ein Metallsulfid umfasst.

Description

HINTERGRUND
Diese Offenbarung betrifft eine Schmiermittelzusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung. Diese Offenbarung betrifft auch eine Kühlmittelzusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung.
Schmiermittel werden in der zerspanenden Bearbeitung verwendet, um Reibung zwischen dem spanabhebenden Werkzeug und den zerspanend bearbeiteten Oberflächen zu verringern. Schmiermittel dienen auch als Kühlmittel und transportieren Wärme ab, welche während der zerspanenden Bearbeitung in Vorgängen, wie beispielsweise Schleifen, Bohren, Fräsen und Schneiden erzeugt wird. Die Qualität eines Schmiermittels hat eine erhebliche Auswirkung auf die Kosten eines Produktionsvorgangs, da Leistungsgrad, Standzeit und andere Aspekte der Leistungsfähigkeit sowohl des Werkzeugs als auch der Maschine von der Qualität des Schmiermittels beeinflusst werden. Folglich werden die immer höhere Anforderungen an Schmiermittel gestellt.
Während der zerspanenden Bearbeitung werden oft Dämpfe vom Schmiermittel in die Atmosphäre emittiert. Schmiermittel, welche in der zerspanenden Bearbeitung verwendet werden, werden oft in Abfallentsorgungsanlagen entsorgt oder nach Verwendung in den Boden abgeleitet. Daher ist die Verwendung von Schmiermitteln wünschenswert, welche neben einer Verbesserung der Leistungsfähigkeit von zerspanenden Vorgängen der Gesundheit von Lebewesen nicht schaden und umweltfreundlich sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Hier wird eine Schmiermittelzusammensetzung offenbart, welche Sojaöl und Molybdändisulfid enthält, wobei das Molybdändisulfid in dem Sojaöl dispergiert ist.
Hier wird auch ein Verfahren offenbart, welches umfasst, Molybdändisulfid mit Sojaöl in einem Reaktor zu mischen, wobei das Vermischen in Gegenwart eines Magnetfelds, welches größer als das Erdfeld ist, und eines elektrischen Felds erfolgt.
Hier wird auch eine Kühlmittelzusammensetzung offenbart, welche Wasser, Seife und/oder ein Tensid umfasst; und eine Schmiermittelzusammensetzung, wobei die Schmiermittelzusammensetzung Sojaöl und Molybdändisulfid umfasst.
Hier wird auch eine Kühlmittelzusammensetzung offenbart, welche Wasser, Seife und/oder ein Tensid umfasst; und eine Schmiermittelzusammensetzung, wobei die Schmiermittelzusammensetzung ein Grundöl und ein Metallsulfid umfasst.
Hier wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Kühlmittelzusammensetzung offenbart, welches umfasst, eine Schmiermittelzusammensetzung, Wasser und Seife zu vermischen, wobei die Schmiermittelzusammensetzung eine Grundöl und ein Metallsulfid umfasst.
Hier wird auch eine Schmiermittelzusammensetzung, welche ein Grundöl und Metalldisulfidpartikel enthält, offenbart, wobei die Metalldisulfidpartikel in dem Grundöl in Gegenwart eines elektrischen Felds und eines Magnetfelds dispergiert sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine Darstellung der Anordnung zur Herstellung der Schmiermittelzusammensetzung.
GENAUE BESCHREIBUNG
Hier wird eine Schmiermittelzusammensetzung offenbart, welche umweltfreundlich ist und zu einer erheblichen Kostensenkung führen kann, indem die Standzeit von Werkzeug und Maschine während zerspanenden Vorgängen verbessert wird. Die Schmiermittelzusammensetzung umfasst vorteilhafterweise ein Grundöl, in welchem Metallsulfidpartikel dispergiert sind. Die Metallsulfidpartikel schweben bzw. schwimmen in dem Grundöl und bleiben verglichen mit anderen Vergleichs-Schmiermittelzusammensetzungen in größeren Mengen während erheblich längeren Zeiträumen in Suspension. Hier wird auch eine Kühlmittelzusammensetzung offenbart, welche die Schmiermittelzusammensetzung, ein Tensid und/oder eine Seife und Wasser umfasst.
Hier wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung offenbart, welches umfasst, Metalldisulfidpartikel in einem Grundöl zu dispergieren, während die Schmiermittelzusammensetzung einem elektrischen Feld und einem Magnetfeld ausgesetzt wird. In einer Ausführungsform wird die Dispergierung durch die Anwendung von Scherkräften auf die Schmiermittelzusammensetzung erreicht, während die Schmiermittelzusammensetzung gleichzeitig einem elektrischen Feld und einem Magnetfeld ausgesetzt wird. Hier wird auch ein Verfahren zur Herstellung der Kühlmittelzusammensetzung offenbart.
Das Grundöl kann ein Öl sein, welches aus Rohöl, aus biologischen Produkten, aus Agrarprodukten, aus Forstprodukten oder dergleichen oder aus einer Kombination umfassend wenigstens eines der vorstehenden Öle gewonnen wird. Beispiele für Öle, welche aus Rohöl gewonnen werden, sind Öle auf Erdölbasis.
Beispiele für Grundöle, welche aus biologischen Produkten gewonnen werden, sind Algenöl, Tierfettöle und Talg, Fischöle, Pflanzenöl, Pflanzenaltöl oder dergleichen oder eine Kombination umfassend wenigstens eines der vorstehenden Grundöle, welche aus biologischen Produkten gewonnen werden. Beispiele für Öl, welches aus Agrarprodukten gewonnen wird, sind Sojaöl, Rapsöl (Canola), Rizinussamenöl, Sonnenblumenöl, Erdnussöl, Maiskeimöl, Distelöl, Leinsamenöl, Jatropha-Öl oder dergleichen oder eine Kombination umfassend wenigstens eines der vorstehenden Öle, welche aus Agrarprodukten gewonnen werden. Beispiele für Öle, welche aus Forstprodukten gewonnen werden, sind Aprikosenkernöle, Mango-Öl, Kokosnussöl, Cashewkernöl oder dergleichen oder eine Kombination umfassend wenigstens eines der vorstehenden Öle, welche aus Forstprodukten gewonnen werden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Grundöl Sojaöl.
Das Sojaöl kann gesättigt oder ungesättigt sein. In einer Ausführungsform kann das Sojaöl C₁₂-C₂₀ gesättigte Fettsäuren umfassen. In einer anderen Ausführungsform umfasst das Sojaöl Ölsäuren. Das Sojaöl kann beispielsweise 16:1 (Palmitoleinsäure), 18:1 (Ölsäure), 18:2 (Linolsäure) und 18:3 (Linolensäure) umfassen. In einer Ausführungsform ist es wünschenswert, dass das Sojaöl bis zu 85 Gew.-% Ölsäure enthält. Ein beispielhaftes Sojaöl ist AP-82, welches von Cargill erhältlich ist.
In einer Ausführungsform hat das Grundöl eine Säurezahl von 30 bis 40, eine Verseifungszahl von 190 bis 199. In einer Ausführungsform hat das Grundöl einen Palmitinsäuregehalt von 3,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Grundöls. In einer anderen Ausführungsform hat das Grundöl einen Ölsäuregehalt von etwa 40 bis etwa 50 Gew.-% Ölsäure und etwa 30 bis etwa 40 Gew.-% Linolsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht des Grundöls.
In einer beispielhaften Ausführungsform hat das Grundöl einen Ölsäuregehalt von etwa 42 bis etwa 45 Gew.-% Ölsäure und etwa 32 bis etwa 35 Gew.-% Linolsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht des Grundöls.
Das Grundöl kann auch ein Algenöl sein, welches aus einer Pflanze oder einer Alge gewonnen wird. Zu den Lipid oder Öl produzierenden Algen gehören eine große Vielfalt an Algen, obwohl nicht alle Algen ausreichen Öl produzieren, wie oben erwähnt wurde. Die üblichsten Öl produzierenden Algen umfassen im Allgemeinen die Diatomeen (Bacillariophyten), Grünalgen (Chlorophyten), Blaugrüne Algen (Cyanophyten) und Goldbraune Algen (Chrysophyten). Zusätzlich kann eine fünfte Gruppe, welche als Haptophyten bekannt ist, verwendet werden. Beispielhafte Spezien für die Extraktion von Algenöl sind Botryococcus braunii, Chlorella, Dunaliella tertiolecta, Gracilaria, Pleurochrysis carterae, Sargassum oder dergleichen oder eine Kombination umfassend wenigstens eine der vorstehenden Spezien.
Beispiele für Bacillariophyten, welche zur Ölproduktion in der Lage sind, beinhalten die Gattungen Amphipleura, Amphora, Chaetoceros, Cyclotella, Cymbella, Fragilaria, Hantzschia, Navicula, Nitzschia, Phaeodactylum, Thalassiosira oder dergleichen oder eine Kombination umfassend wenigstens einen der vorstehenden Bacillariophyten. Beispiele für Chlorophyten, welche zur Ölproduktion in der Lage sind, beinhalten Ankistrodesmus, Botryococcus, Chlorella, Chlorococcum, Dunaliella, Monoraphidium, Oocystis, Scenedesmus, Tetraselmis oder dergleichen oder eine Kombination umfassend wenigstens einen der vorstehenden oder dergleichen oder eine Kombination umfassend wenigstens einen der vorstehenden Bacillariophyten. In einem Aspekt können die Chlorophyten Chlorella oder Dunaliella sein. Spezifische nicht beschränkende Beispiele für Cyanophyten, welche zur Ölproduktion in der Lage sind, beinhalten Oscillatoria und Synechococcus. Ein spezifisches Beispiel für Chrysophyten, welche zur Ölproduktion in der Lage sind, beinhaltet Boekelovia. Spezifische nicht beschränkende Beispiele für Haptophyten beinhalten Isochrysis und Pleurochrysis.
In eine Ausführungsform, wobei der Organismus eine Alge ist, kann die Alge eine beliebige Alge der Gattungen beinhaltend Dunaliella, Chlorella, Nannochloropsis oder Spirulina sein. Der Organismus kann Dunaliella Bardawil, Dunaliella salina, Dunaliella primolecta, Chlorella vulgaris, Chlorella emersonii, Chlorella minutissima, Chlorella protothecoides, Chlorella sorokiniana, Chlorella vulgaris, Spirulina platensis, Cyclotella cryptica, Tetraselmis suecica, Monoraphidium, Botryococcus braunii, Stichococcus, Haematococcus pluvialis, Phaeodactylum tricornutum, Tetraselmis suecica, Isochrysis galbana, Nannochloropsis, Nitzschia closterium, Phaeodactylum tricornutum, Chlamydomas perigranulata, Synechocystis, Tagetes erecta, Tagetes patula sein.
Die Metallsulfidpartikel können Molybdändisulfid, Antimontrisulfid, Antimonpentasulfid oder dergleichen oder eine Kombination umfassend wenigstens eines der vorstehenden Metallsulfide sein. Ein beispielhaftes Metallsulfid ist Molybdändisulfid (MoS₂). Ein beispielhaftes Molybdändisulfid ist MoS₂ der Anspruchsklasse „Tech Fine”, welches im Handel von Rose Mill Company erhältlich ist.
Es ist wünschenswert, dass die Metallsulfidpartikel vor der Dispergierung eine mittlere Partikelgröße von bis zu etwa 6 Mikrometer aufweisen. In einer Ausführungsform haben die Metallsulfidpartikel nach der Dispergierung eine mittlere Partikelgröße von etwa 0,1 Mikrometer bis etwa 5,5 Mikrometer. In einer anderen Ausführungsform haben die Metallsulfidpartikel nach der Dispergierung eine mittlere Partikelgröße von etwa 0,5 bis etwa 5,0 Mikrometer. In noch einer anderen Ausführungsform haben die Metallsulfidpartikel nach der Dispergierung eine mittlere Partikelgröße von etwa 1,0 bis etwa 4,0 Mikrometer.
In einer Ausführungsform ist es wünschenswert, dass die Metallsulfidpartikel eine Mindestpartikelgröße aufweisen, welche nach der Dispergierung größer als oder gleich etwa 1,0 Mikrometer ist. In einer anderen Ausführungsform ist es wünschenswert, dass die Metallsulfidpartikel nach der Dispergierung eine Mindestpartikelgröße aufweisen, welche größer als oder gleich etwa 2,0 Mikrometer ist. In noch einer anderen Ausführungsform ist es wünschenswert, dass die Metallsulfidpartikel nach der Dispergierung eine mittlere Partikelgröße, welche größer als oder gleich etwa 3,0 Mikrometer ist, aufweisen.
Die Metallsulfidpartikel können Partikelgrößen im Nanometerbereich aufweisen. In einer Ausführungsform ist es wünschenswert, dass die Metallsulfidpartikel nach der Dispergierung weniger als oder gleich etwa 100 Nanometer groß sind. In einer anderen Ausführungsform ist es wünschenswert, dass die Metallsulfidpartikel nach der Dispergierung weniger als oder gleich etwa 75 Nanometer groß sind. In noch einer anderen Ausführungsform ist es wünschenswert, dass die Metallsulfidpartikelgrößen nach der Dispergierung weniger als oder gleich etwa 50 Nanometer betragen. In noch einer anderen Ausführungsform ist es wünschenswert, dass die Metallsulfidpartikelgrößen nach der Dispergierung weniger als oder gleich etwa 10 Nanometer betragen.
Es ist wünschenswert, dass die Schmiermittelzusammensetzung das Metallsulfid in einer Menge von etwa 0,1 Pfund (lbs) (45,36 g) bis etwa 4 lbs (1,814 kg) auf 11 Gallonen (41,64 l) des Grundöls enthält. In einer Ausführungsform ist das Metallsulfid in einer Menge von etwa 0,5 (226,8 g) bis etwa 3 lbs (1,361 kg) auf 11 Gallonen (41,64 l) des Grundöls vorhanden. In einer anderen Ausführungsform ist das Metallsulfid in einer Menge von etwa 0,8 (362,9 g) bis etwa 2,0 lbs (907,2 g) auf eine Gallone (3,785 l) des Grundöls vorhanden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Metallsulfid in einer Menge von etwa 1,0 lbs (453,6 g) auf eine Gallone (3,785 l) des Grundöls vorhanden.
Bei einem Verfahren zur Herstellung des Schmiermittels wird das Grundöl mit dem Metallsulfid in einem Reaktor, an den sowohl ein Magnetfeld als auch ein elektrisches Feld angelegt wird, vermischt. Das Grundöl wird in einen Reaktor gegeben. Das Metallsulfid wird allmählich in den Reaktor gegeben, während die Inhalte des Reaktors gemischt werden. Während des Mischens werden ein Magnetfeld und ein elektrisches Feld an den Reaktor angelegt. Das Mischen wird während eines Zeitraums von etwa 1 Minute bis etwa 120 Minuten durchgeführt. In einer Ausführungsform kann das Mischen mit einem Rührer bzw. Rührwerk erfolgen. In einer anderen Ausführungsform kann Ultraschallmischen verwendet werden.
In einer Ausführungsform ist der Reaktor ein 55-Gallonen-Behälter (Behälter mit einem Fassungsvermögen von 208,2 l). Wenn der Reaktor ein 55-Gallonen-Behälter ist, wird das Metallsulfid dem Grundöl über einen Zeitraum von etwa 5 bis etwa 35 Minuten, genauer über einen Zeitraum von etwa 20 Minuten, zugegeben. Das Rühren in dem 55-Gallonen-Behälter wird während eines Zeitraums von etwa 20 Minuten, beginnend mit der ersten Zugabe des Metallsulfids in den 55-Gallonen-Behälter, durchgeführt.
Das Magnetfeld wird im Allgemeinen mit Hilfe normaler Magnete oder Elektromagnete angelegt. Die Magnete werden im Allgemeinen an der Außenseite des Reaktors angelegt, sie können jedoch auch an der Innenseite des Reaktors angelegt werden. Das am Reaktor angelegte Magnetfeld hat im Allgemeinen eine Stärke größer als die des Erdfelds. Das Magnetfeld hat eine Stärke von mehr als oder gleich etwa 3.000 Gauß, bevorzugt mehr als oder gleich etwa 6.000 Gauß, bevorzugt mehr als oder gleich etwa 9.000 Gauß, bevorzugt mehr als oder gleich etwa 12.000 Gauß und bevorzugter mehr als oder gleich etwa 20.000 Gauß.
Ein elektrisches Feld wird während des Vermischens des Grundöls mit dem Metallsulfid ebenfalls an die Behälter angelegt. Das elektrische Feld kann entweder mittels einer Gleichstromspannung (DC) oder mittels einer Wechselstromspannung (AC) angelegt werden. In einer beispielhaften Ausführungsform wird das elektrische Feld mittels einer DC-Spannung angelegt. Das elektrische Feld wird angelegt, indem die positive Elektrode im Reaktor platziert wird, während die negative Elektrode im Allgemeinen an der Oberfläche des Reaktors angelegt wird.
Das elektrische Feld wird im Allgemeinen angelegt, indem eine Spannung von mehr als oder gleich etwa 3 Volt, bevorzugt mehr als oder gleich etwa 6 Volt, bevorzugt mehr als oder gleich etwa 9 Volt, und bevorzugter mehr als oder gleich etwa 12 Volt angelegt wird.
Es ist im Allgemeinen wünschenswert, dass das elektrische Feld und das Magnetfeld gleichzeitig angelegt werden. Falls gewünscht können sie jedoch auch hintereinander angelegt werden. So kann das elektrische Feld vor dem Magnetfeld angelegt werden oder umgekehrt. In einer Ausführungsform wird nur ein elektrisches Feld an den Reaktor angelegt.
Die so hergestellte Schmiermittelzusammensetzung zeigt während eines Zeitraums von mehr als oder gleich etwa 2 Wochen, bevorzugt mehr als oder gleich etwa 4 Wochen, und bevorzugter mehr als oder gleich etwa 2 Monaten keinerlei Trennung des Metallsulfids von dem Grundöl. Eine Schmiermittelzusammensetzung, welche unter Verwendung eines elektrischen Felds und eines mechanischen Felds hergestellt wird, hat eine überlegene Leistung hinsichtlich ihrer Haltbarkeit im Vergleich zu Schmiermittelzusammensetzungen, welche nur unter Verwendung eines Magnetfelds hergestellt werden. Darüber hinaus zeigen Schmiermittelzusammensetzungen, welche unter Verwendung sowohl eines elektrischen Felds als auch eines Magnetfelds hergestellt werden, überlegene Leistungen hinsichtlich der Schmierwirkung während der zerspanenden Bearbeitung. Die Leistung von Werkzeug und Maschine ist erheblich verbessert im Vergleich zu der Leistung, welche Werkzeug und Maschine erzielen, wenn eine Schmiermittelzusammensetzung verwendet wird, welche nur unter Verwendung eines Magnetfelds während des Vermischens hergestellt wird.
Vorteilhafterweise kann die Schmiermittelzusammensetzung auch in ein Kühlmittel umgewandelt werden, indem Wasser und ein Tensids und/oder eine Seife zu der Schmiermittelzusammensetzung gegeben wird. Das Kühlmittel wird verwendet, um Werkzeugmaschinen und zerspanend bearbeitete Bauteile während des Zerpanungsvorgangs zu kühlen.
Es kann eine Vielfalt von Tensiden verwendet werden. Beispiele für geeignete Tenside sind anionische Tenside, kationische Tenside, nichtionische Tenside, zwitterionische Tenside oder eine Kombination umfassend wenigstens eines der vorstehenden Tenside.
In einer Ausführungsform kann zur Herstellung des Kühlmittels Seife zu der Schmiermittelzusammensetzung gegeben werden. Bei der Seife kann es sich um im Handel erhältliche Handseife handeln. Ein geeignetes Beispiel für eine Handseife ist „Tackle Hand Cleaner”, welche im Handel von E-Z Way Products in Waterbury, Connecticut, USA, erhältlich ist.
Die Seife wird im Allgemeinen in einer Menge von etwa 0,01 (37,85 ml) bis etwa 5 Gallonen (18,93 l) auf eine Gallone (3,785 l) der Schmiermittelzusammensetzung zugegeben. In einer Ausführungsform wird die Handseife in einer Menge von etwa 0,1 (378,5 ml) bis etwa 4,5 Gallonen (17,03 l) auf eine Gallone (3,785 l) der Schmiermittelzusammensetzung zugegeben. In einer anderen Ausführungsform wird die Handseife in einer Menge von etwa 0,2 (757,1 ml) bis etwa 3 Gallonen (11,36 l) auf eine Gallone (3,785 l) der Schmiermittelzusammensetzung zugegeben.
Das Wasser wird in einer Menge von etwa 0,01 (37,85 ml) bis etwa 50 Gallonen (189,3 l) auf eine Gallone (3,785 l) der Schmiermittelzusammensetzung zugegeben. In einer Ausführungsform wird das Wasser in einer Menge von etwa 0,1 (378,5 ml) bis etwa 45 Gallonen (170,3 l) auf eine Gallone (3,785 l) der Schmiermittelzusammensetzung zugegeben. In einer anderen Ausführungsform wird das Wasser in einer Menge von etwa 0,5 (1,893 l) bis etwa 40 Gallonen (151,4 l) auf eine Gallone (3,785 l) der Schmiermittelzusammensetzung zugegeben. Es muss angemerkt werden, dass das Wasser zusammen mit der Seife und/oder dem Tensid an der Quelle oder alternativ die Schmiermittelzusammensetzung und das Wasser zusammen mit der Seife und/oder dem Tensid später zugegeben werden kann.
In einer Ausführungsform werden das Wasser und die Seife der Schmiermittelzusammensetzung in einem Behälter zugegeben. Während der Zugabe werden die Inhalte des Behälters zur Herstellung des Kühlmittels vermischt. Das so hergestellte Kühlmittel kann während längerer Zeiträume gelagert und bei Bedarf verwendet werden.
Die folgenden Beispiele, welche als nicht beschränkende Beispiele dienen sollen, zeigen Zusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung einiger der verschiedenen Ausführungsformen der hier beschriebenen Schmiermittelzusammensetzungen.
BEISPIELE
Beispiel 1
Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um eine Art zur Herstellung der Schmiermittelzusammensetzung zu zeigen. Die Anordnung für die Herstellung der Schmiermittelzusammensetzung ist in 1 gezeigt.
Wie man in 1 sieht, werden ein erster 55-Gallonen-Behälter und ein zweiter 55-Gallonen-Behälter nebeneinander platziert. Der erste 55-Gallonen-Behälter enthält Sojaöl AP-82 von Cargill. Der zweite 55-Gallonen-Behälter ist leer und mit einem Paar 150-lb-Magneten (Magneten mit 68,04 kg) ausgestattet. Die Magnete werden an der äußeren Oberfläche des Behälters platziert und liegen einander gegenüber. Die Magnete werden ungefähr in der Mitte der Höhe des Behälters platziert. Der zweite 55-Gallonen-Behälter ist ebenfalls mit Elektroden ausgestattet. Die positive Elektrode wird innerhalb des Behälters platziert und in dem Behälter vertikal auf einer Gummiauflage gelagert. Die negative Elektrode wird direkt an dem zweiten 55-Gallonen-Behälter befestigt. Beide Elektroden sind mit einer 12-Volt-Gleichstromquelle verbunden. Der zweite 55-Gallonen-Behälter ist mit einem Rührer ausgestattet, um das Vermischen der Inhalte des Behälters zu erleichtern.
Ein Schlauch verbindet den ersten 55-Gallonen-Behälter mit dem zweiten 55-Gallonen-Behälter Der Schlauch steht in Verbindung mit einer Versorgungspumpe von Flotec, welche das Sojaöl AP-82 von dem ersten 55-Gallonen-Behälter zu dem zweiten 55-Gallonen-Behälter pumpt. Das Ende des Schlauchs in dem zweiten 55-Gallonen-Behälter ist wenigstens 4 Zoll (10,16 cm) vom oberen Rand entfernt, um Überlaufen oder Auslaufen aus dem zweiten 55-Gallonen-Behälter zu minimieren.
Die Flotec-Pumpe wird dann eingeschaltet. Die Pumpe entleert das Sojaöl mit einer Geschwindigkeit von ca. 350 Gallonen (1.325 l) pro Stunde aus dem ersten 55-Gallonen-Behälter in den zweiten 55-Gallonen-Behälter. Sobald das Öl in den zweiten 55-Gallonen-Behälter geleert wurde, werden die Magnete und auch die Gleichspannungsversorgung eingeschaltet. Der Rührer wird gestartet, um das Sojaöl in dem zweiten 55-Gallonen-Behälter zu vermischen. Sobald in dem Behälter eine wirbelnde Bewegung erzeugt wurde, wird Molybdänsulfid in den zweiten 55-Gallonen-Behälter gegeben. Das Molybdändisulfid wird mit Hilfe einer Schaufel, welche das Volumen einer einzelnen Tasse (0,2366 l) hat, zugegeben. Eine Gesamtmenge von 5 lbs (2,268 kg) Molybdänsulfid wird Schaufel für Schaufel in den zweiten 55-Gallonen-Behälter zugegeben. Die Zugabe von Molybdänsulfid auf diese Art und Weise verhindert Agglomerierung. Nachdem die 5 lbs (2,268 kg) Molybdändisulfid vollständig zugegeben wurden, wird das Vermischen mit Hilfe des Rührers während eines Zeitraums von 20 Minuten fortgesetzt. Wie oben angemerkt wurde, werden während des Rührens das Sojaöl und das Molybdändisulfid einem Magnetfeld (welches durch die Magnete erzeugt wird) und einem elektrischen Feld (welches durch die Gleichspannung erzeugt wird) ausgesetzt. Während des Vermischungsvorgangs schwebt das Molybdändisulfid in dem Sojaöl und bildet so die Schmiermittelzusammensetzung.
Beispiel 2
Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um das Verfahren zur Herstellung der Kühlmittelzusammensetzung zu zeigen.
Die in Beispiel 1 zubereitete Schmiermittelzusammensetzung wird mit Wasser verdünnt. Wasser wird zuerst in einer Menge von etwa 20 bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung aus Wasser und der Schmiermittelzusammensetzung, zu der Schmiermittelzusammensetzung gegeben. Die Mischung aus dem Wasser und der Schmiermittelzusammensetzung wird dann mit „Tackle Hand Soap” in einem 5-Gallonen-Eimer (Eimer mit 18,93 l Fassungsvermögen) gemischt, um das Kühlmittel zu bilden. Eine Gallone (3,785 l) Seife wurde auf je 5 Gallonen (18,93 l) der Schmiermittelzusammensetzung zugegeben. Es ist anzumerken, dass die Handseife zu der Schmiermittelzusammensetzung gegeben werden kann, um eine Mischung aus Handseife und Schmiermittelzusammensetzung zu bilden. Die Mischung aus Handseife und Schmiermittelzusammensetzung wird dann an einen Kunden geliefert, welcher Wasser dazugeben kann, um die Kühlmittelzusammensetzung zu bilden.
Sowohl die oben beschriebene Schmiermittelzusammensetzung als auch die Kühlmittelzusammensetzung sind anderen im Handel erhältlichen Schmiermitteln und Kühlmitteln überlegen. Sie haben längere Haltbarkeitszeiten im Vergleich mit anderen im Handel erhältlichen Schmiermitteln und Kühlmitteln. Sie erbringen als Schmiermittel und Kühlmittel auch bessere Leistungen in tatsächlichen Anlagen und unter realen Herstellungs- und Betriebsbedingungen. Darüber hinaus sind sie umweltfreundlich.
Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, der Fachmann wird jedoch erkennen, dass verschiedene Änderungen durchgeführt und Äquivalente als Ersatz für Elemente der Erfindung eingesetzt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Darüber hinaus können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne den wesentlichen Umfang der Erfindung zu verlassen. Daher soll die Erfindung nicht beschränkt sein auf die bestimmte Ausführungsform, welche als beste Ausführung zur Durchführung dieser Erfindung betrachtet wird.

Claims

Schmiermittelzusammensetzung umfassend: Sojaöl, und Molybdändisulfid, wobei das Molybdändisulf in dem Sojaöl dispergiert ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Sojaöl ein gesättigtes Öl ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Sojaöl ein ungesättigtes Öl ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Sojaöl C₁₂-C₂₀ gesättigte Fettsäuren umfasst.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Molybdändisulfidpartikel eine mittlere Partikelgröße von etwa 6 Mikrometer aufweisen, ehe sie ein Teil der Schmiermittelzusammensetzung werden.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Molybdändisulfidpartikel eine mittlere Partikelgröße von etwa 1,0 bis etwa 5,0 Mikrometer aufweisen, nachdem sie ein Teil der Schmiermittelzusammensetzung werden.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Molybdändisulfidpartikel eine mittlere Partikelgröße von etwa 10 bis etwa 100 Nanometer aufweisen, nachdem sie ein Teil der Schmiermittelzusammensetzung werden.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Schmiermittelzusammensetzung etwa 0,1 lbs (45,36 g) bis etwa 4 lbs (1,814 kg) Molybdändisulfid auf 11 Gallonen (41,64 l) des Sojaöls umfasst.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend Canola-Öl.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Öl auf Erdölbasis.
Schmiermittelzusammensetzung umfassend: ein Grundöl, und Metalldisulfidpartikel, wobei die Metalldisulfidpartikel in dem Grundöl in Gegenwart eines elektrischen Felds und eines mechanischen Felds dispergiert sind.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Grundöl ein Öl auf Erdölbasis, Canola-Öl, Sojaöl oder eine Kombination umfassend wenigstens eines der vorstehenden Grundöle ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Grundöl ein Öl auf Erdölbasis, Fischöl, ein Tierfett und öl, ein Sojaöl, ein Canola-Öl, ein Rizinussamenöl, ein Sonnenblumenöl, ein Erdnussöl, ein Maiskeimöl, ein Distelöl, ein Leinsamenöl, ein Aprikosenkernöl, ein Mango-Öl, ein Kokosnussöl, ein Cashewkernöl oder eine Kombination umfassend wenigstens eines der vorstehenden Grundöle ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Metallsulfid Molybdändisulfid, Antimontrisulfid, Antimonpentasulfid oder eine Kombination umfassend wenigstens eines der vorstehenden Metallsulfide ist.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Grundöl ein Öl umfasst, welches aus Algen gewonnen wird.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 15, wobei die Algen Bacillariophyten, Chlorophyten, Cyanophyten, Chrysophyten, Haptophyten oder Mischungen davon sind.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 15, wobei die Algen Botryococcus braunii, Chlorella, Dunaliella tertiolecta, Gracilaria, Pleurochrysis carterae, Sargassum, Amphipleura, Amphora, Chaetoceros, Cyclotella, Cymbella, Fragilaria, Hantzschia, Navicula, Nitzschia, Phaeodactylum, Thalassiosira, Ankistrodesmus, Botryococcus, Chlorella, Chlorococcum, Dunaliella, Monoraphidium, Oocystis, Scenedesmus, Tetraselmis, Osciliatoria, Synechococcus, Boekelovia, Isochrysis, Pleurochrysis, Dunaliella, Chlorella, Nannochloropsis, Spirulina, Dunaliella Bardawil, Dunaliella salina, Dunaliella primolecta, Chlorella vulgaris, Chlorella emorsonii, Chlorella minutissima, Chlorella protothecoides, Chlorella sorokiniana, Chlorella vulgaris, Spirulina platensis, Cyclotella cryptica, Tetraselmis suecica, Monoraphidium, Botryococcus braunii, Stichococcus, Haematococcus pluvialis, Phaeodactylum tricornutum, Tetraselmis suecica, Isochrysis galbana, Nannochloropsis, Nitzschia closterium, Phaeodactylum tricornutum, Chlamydomas perigranulata, Synechocystis, Tagetes erecta, Tagetes patula oder eine Kombination davon sind.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Grundöl aus Chlorella gewonnen wird.
Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Grundöl aus Chlorella protothecoides gewonnen wird.
Verfahren umfassend: Mischen von Molybdändisulfid mit einem Grundöl, wobei das Mischen in Gegenwart eines Magnetfelds, welches größer als das Erdfeld ist, und eines elektrischen Felds erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Mischen Rühren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Magnetfeld eine Stärke von mehr als oder gleich etwa 3.000 Gauß hat.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Magnetfeld eine Stärke von mehr als oder gleich etwa 20.000 Gauß hat.
Verfahren nach Anspruch 20, Wobei das elektrische Feld angelegt wird, indem eine Gleichspannung an dem Reaktor angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Gleichspannung größer als oder gleich etwa 6 Volt ist.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Gleichspannung größer als oder gleich etwa 12 Volt ist.
Kühlmittelzusammensetzung umfassend: Wasser, Seife und/oder ein Tensid, und eine Schmiermittelzusammensetzung; wobei die Schmiermittelzusammensetzung Sojaöl und Molybdändisulfid umfasst.
Kühlmittelzusammensetzung nach Anspruch 27, wobei die Seife und/oder das Tensid im Allgemeinen in einer Menge von etwa 0,01 (37,85 ml) bis etwa 5 Gallonen (18,93 l) auf eine Gallone (3,785 l) der Schmiermittelzusammensetzung zugegeben wird.
Kühlmittelzusammensetzung nach Anspruch 27, wobei das Wasser in einer Menge von etwa 0,01 (37,85 ml) bis etwa 50 Gallonen (189,3 l) auf eine Gallone (3,785 l) der Schmiermittelzusammensetzung zugegeben wird.
Kühlmittelzusammensetzung nach Anspruch 27, wobei die Seife in einer Menge von etwa 1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kühlmittelzusammensetzung, vorhanden ist.
Kühlmittelzusammensetzung umfassend: Wasser, Seife und/oder ein Tensid, und eine Schmiermittelzusammensetzung, wobei die Schmiermittelzusammensetzung ein Grundöl und ein Metallsulfid umfasst.
Kühlmittelzusammensetzung nach Anspruch 31, wobei das Grundöl Sojaöl und das Metallsulfid Molybdändisulfid ist.
Kühlmittelzusammensetzung nach Anspruch 31, wobei das Grundöl ein Öl, welches aus Algen gewonnen wird, umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Kühlmittelzusammensetzung umfassend: Vermischen von einer Schmiermittelzusammensetzung, Wasser und Seife, wobei die Schmiermittelzusammensetzung ein Grundöl und ein Metallsulfid umfasst.
Verfahren nach Anspruch 34, wobei das Grundöl Sojaöl und das Metallsulfid Molybdändisulfid ist.