DE2244175A1

DE2244175A1 - Verfahren zur aufbereitung von oel, das zur kaltbereitung von metall verwendet wird

Info

Publication number: DE2244175A1
Application number: DE2244175A
Authority: DE
Inventors: Thomas Joseph Loftus
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1971-09-09
Filing date: 1972-09-08
Publication date: 1973-03-15
Also published as: FR2152821A1; US3793184A; FR2152821B1; JPS4836205A; GB1399925A; CA1000260A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. "Weickmann, Zchh I /b

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

<983921/22>

H/Kn

CASE: 15.642-ϊ¹

THE DOV/ CHEMICAL COMPANY Midland, Michigan, USA. 929 -East Main Street

Verfahren zur Aufbereitung von Öl, das zur Kaltbearbeitung von Metall verwendet wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung und Instandhaltung von gebrauchtem, nicht wässrigem Metallbearbeitungsschmiermittel, wie Öl, wie man es für das Kaltwalzen von Metall, wie Aluminium oder Stahl, verwendet. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit der Herabsetzung der Azidität und/oder des Aschegehaltes des Öles.

Ein sauberes Schmiermittel, in der Regel handelt es sich dabei um ein Mineralöl, ist für das Kaltwalzen eines Qualitätsproduktes sehr wichtig' und erlangt beim Kaltwalzen von dünnen Metallfolien, wie Aluminiumfolienmaterial, extreme Bedeutung. Jeglicher Schmutz im System verursacht schwere Schaden an dem

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gewalzten Metall, die umso mehr in Erscheinung treten, je leichtere Folien mit fortschreitendem Walzen gemacht werden, was schließlich zur Bildung von Nadellöchern im Endprodukt oder zu einem Zerreißen im Gebiet der Folienstärke führt. Schmutz sei als festes teilchenförmiges Material definiert. Die Hauptquelle für Schmutz im Öl bei den meisten Walzvorgängen sind Metall- und Nichtmetallpartikel, üblicherweise als Paine (Feinstpartikel) bezeichnet, das beim Ausgleichsschlupf am Walzenspalt zwischen den Walzen und der gewalzten Metallplatte oder dem Blech erzeugt wird.

Das gröbere Feine wird gewöhnlich durch Sedimentieren und/oder Filtrieren des gebrauchten Öles durch ein Papierfilter vermindert. Die feineren Partikel bleiben jedoch suspendiert und gehen durch ein grobes Filter und bilden eine sehr stabile kolloidale Dispersion. Diese winzigen Partikel reichern sich bei wiederholtem Gebrauch des Öles ständig an und machen seine Farbe dunkel und erhöhen den Aschegehalt, wobei ein Teil von dem Feinen bei aufeinanderfolgender Einwirkung von Hitze und luft am Walzenspalt oxydiert wird, da das Schmiermittel dort aufgesprüht wird. ;

Ein anderes häufig auftretendes Problem ist die Zunahme der Azidität bei der Verwendung und Zurückführung des Kühlmittels. Eine,Erhöhung der Azidität wird hauptsächlich durch einen Abbau des Walzöles, z. B. durch Oxydation oder durch direkte Verunreinigung durch wandernde Öle, die in das Schmier- mittelsystem ausgelaufen sind, verursacht. Zunehmende Azidität erhöht die Wahrscheinlichkeit der Fleckenbildung auf dem Metallprodukt, z. B. die "Weißverfleckung" von Aluminium, die das Ergebnis eines chemischen Angriffs ist, diese Verfleckung ist nahezu -unmöglich zu beseitigen und kommt am stärksten auf glänzenden Oberflächen zur Geltung. Eine derartige "Weißverfleckung" mindert den Wert des Produktes und macht das Produkt manchmal unverkäuflich.

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Der Begriff "nicht wässriges Metallbearbeitungsschmiermittel" soll in der vorliegenden Beschreibung nicht wässx^ige Schmiermittel für Schleif-, Schneid- und maschinelle Bearbeitungsoperationen sowie für das Kaltwalzen und Formen umfassen.

Die übliche Methode der Erledigung des obigen Problemes ist die, in· zeitlichen Abständen einen Teil des gebrauchten Öles wegzuwerfen und durch frisches, sauberes Öl zu ersetzen, um somit das schmutzige Öl zu verdünnen. Solche Methoden sind jedoch unannehmbar geworden, wenn dabei lediglich das Öl zum Abfall gegeben wird und teuer, wenn das Öl auf akzeptable Weise verwertet werden muß.

Einige Unternehmer filtrieren das gebrauchte Öl durch ein Filter aus Diatomeenerde, dieses verringert jedoch nicht die Azidität des Öles und der Aschegehalt wird nicht so'stark herabgesetzt wie man es wünscht, wenn nicht eine sehr feine Erde verwendet wird, in diesem Falle besteht jedoch die Neigung, wichtige Additive, die im typischen Falle in derartigen Ölen verwendet werden, herauszuabsorbieren.

Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß die Entwicklung von Azidität eliminiert oder auf einem geeigneten niedrigen Niveau gehalten werden kann und das Schmiermittel unter wesentlicher Verringerung der Feinstbestandteile durch eine Kontaktierungsbehandlung mit einem Alkalimetallhydroxyd in Anwesenheit eines aliphatischen Monohydroxyalkohols aufbereitet werden kann. Vorzugsweise wird die Säurezahl des Schmiermittels durch eine Kontaktbehandlung mit einer Alkalimetallhydroxydmenge, die der Azidität des Schmiermittels wenigstens stöchiometrisch äquivalent ist, auf weniger als 0,12 herabgesetzt. Besonders gute Ergebnisse erhält man, wenn das behandelte Schmiermittel bei einer Temperatur von 10° C oder höher gehalten wird. Sobald das Schmiermittel den Alkohol enthält, kann die Behandlung zweckdienlich so erfolgen, daß man das Schmiermittel mit einem festen, teilchenförmigen Alkalimetallhydroxyd in Berührung

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bringt. Es kann zweckdienlich sein, eine alkoholische Lösung des Alkalimetallhydroxydes zum Schmiermittel zu geben.

Wünschenswerterweise wird das mit Hydroxyd behandelte Öl auch einem mechanischen Trennprozeß unterworfen, um Niederschläge zu entfernen, die sich bei der Behandlung mit der starken Base gebildet haben. Weitere kontinuierliche oder diskontinuierliche Behandlung mit der starken Base in Anwesenheit des Alkanols hält die niedrige Gesamtsäurezahl aufrecht. Als starke Base wird vorzugsweise Kaliumhydroxyd verwendet.

Das neue Verfahren wird manchmal so durchgeführt, daß man eine alkoholische Lösung des Alkalimetallhydroxydes verwendet, wenn jedoch das Öl normalerweise ein Monohydroxyalkanol enthält, so wird das Verfahren mit einer Vorrichtung durchgeführt, die festes, teilchenförmiges Alkalimetallhydroxyd in innigen Kontakt mit dem Öl bringt. Die Vorrichtung kann daher einen Walzenstuhl und ein damit verbundenes Umlaufsystem zum Auffangen und Zurückführen des Öles zu den Walzen, eine Ölbeschickung und in Verbindung damit einen porösen Behälter, der feste, teilchenförmige, starke Base enthält und sich in der Ölbeschickung befindet, umfassen. Die Kombination weist vorzugsweise auch Mittel für die mechanische Abtrennung von Feststoffen von dem mit der starken Base behandelten Öl auf.

Die Vorrichtung, in der.ein System für die Zirkulation von Schmiermittel verwendet wird, kann Mittel für die Zirkulation des gesamten oder eines Beipaß-Stromes des zirkulierenden gebrauchten Schmiermittels durch eine Beschickung von teilchenförmigen! Alkalimetallhydroxyd, das in einer umschlossenen Zone gehalten wird, aufweisen. Die belügenden Zeichnungen veranschaulichen die Vorrichtung.

Figur 1 ist eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtungskombination, die den löcherigen Behälter für teilchenförmige starke Base aufweist;

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— I) —

Figur 2 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht, teilweise aufgebrochen und im Ausschnitt, des in Figur 1 gezeigten löcherigen (porösen) Behälters;

Figur 3 ist eine Figur 2 ähnelnde Ansicht, die einen anderen porösen Behältertyp zeigt, hier ein Gewebesack; und

Figur 4 zeigt eine fragmentarische schematische Ansicht, ähnlich der in Figur 1, die eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform veranschaulicht, in der umlaufendes Öl durch Hydroxydpartikel fließt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf jedes nicht wässrige Metallbearbeitungsöl anwendbar, das nach dem Gebrauch z. B. beim Walzen, Schneiden, Abziehen, Schleifen, Polieren mit Schmiergel, dem maschinellen Bearbeiten oder Ziehen von Metall oder bei irgend einer anderen Verwendung über längere Zeit für.einen Gebrauchszweck, wie z. B. als hydraulische Flüssigkeit, wo das Öl oder Komponenten des Öles der Oxydation unterworfen sind, zurückgeführt wird«, Das Verfahren ist insbesondere dann brauchbar und vorteilhaft, wenn Metallpartikel und Metalloxydpartikel, Partikel aus schwerem Fett, Schmutzpartikel und anderer Schmutz regelmäßig in das Öl gelangen. In der Regel handelt es sich bei dem Öl um eine Schmierölqualität von Mineralöl, es werden aber auch nicht wässrige pflanzliche Öle und Gemische davon, einschließlich hauptsächlich Palmöl, als Walz- oder Metallbearbeitsurgsöle verwendet, die durch die erfindungsgemäße Behandlung verbessert werden.

Man benutzt das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung des nicht wässrigen Schmiermittels für eine Metallbearbeitungsoperation, in der das Schmiermittel nach dem Gebrauch aufgefangen und in den Kreislauf zurückgeführt wird, beispielsweise in der in Figur 1 dargestellten Operation. Wie in Figur 1 schematisch gezeigt, werden Sprühnebel 10 aus Schmieröl 11 auf die Walzen 12 eines Walzwerkes 13 gerichtet, wobei die Sprühnebel 10 auf

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oder nahe zur Eintrittsstelle des Werkstückes 14 in den Spalt der Walzen 12 gerichtet sind. Das gebrauchte Öl 11 fließt und tropft von der Walze 13 und dem Werkstück 14 in einen Sumpf oder in eine andere Auffangvorrichtung, wo man das Öl vorzugsweise zumindest kurz sedimentieren läßt, um größere Schmutzpartikel ausfallen zu lassen, bevor es zu einem Behandlungstank und Vorratsbehälter 16 gepumpt oder auf andere Weise befödert v/ird.

.Falls das Schmiermittel nicht bereits wenigstens 0,5 Gew.$> Monohydroxyalkanol, bezogen auf das Gewicht des Öles, enthält, so gibt man dasselbe im Behandlungstank zum Öl. Vorzugsweise beträgt der Alkanolgehalt wenigstens 1,5 Gew.$ und wenigstens 3 Gew.$ sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung noch stärker bevorzugt; die Wahl muß jedoch hauptsächlich im Hinblick auf die Anforderungen der Schmierung bei der Metallbearbeitungsoperation so erfolgen, daß zu große Alkanolmengen nicht willkürlich zugegeben werden und die Konzentration sollte im allgemeinen unter 7 Gew.$> liegen, noch häufiger unter 6 Gew.^.

Kurz zu Figur 2: Teilchenförmiges Alkalimetallhydroxyd 17, z. B. KOH, in Form von teilchenförmigen! Ätzkali, vorzugsweise als Pellets, befindet sich in einem löcherigen Behälter 18, z. B. in einem Schlauch aus Maschendraht. Der löcherige Behälter 18 befindet sich im Schmieröl 11 im Behandlungstank oder Vorratsbehälter 16. Man verwendet eine Hydroxydmenge, die größer ist als diejenige, die erforderlich ist, um die Gesamtsäurezahl (TAN) für die Gesamtbeschickung an öl 11 im System auf weniger als 0,12 mg KOH pro g öl zu bringen. Die Gesamtsäurezahl (TAN) wird vorzugsweise nach ASTM Methode D 974-58 T bestimmt. Um eine raschere Änderung der TAN zu erzielen, zieht man es vor, das fünf- bis dreißigfache der veranschlagten Hydroxydmenge, die nötig wäre, um der Azidität im System entgegenzuwirken, zu verwenden. In Systemen, die

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wenigstens 37 850 1 Öl enthalten, können verbessernde Aziditätänderungen 1-6 Wochen in Anspruch nehmen.

Man kann einen hundert- his 'zweihundertfachen Überschuß verwenden, · um eine rasche Änderung in z. B. 30 Minuten, insbesondere in Anwesenheit der höher.molekularen Alkanole, wie Alkanole mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen, zu erreichen.

Das alkanollösliche Hydroxyd der Wahl ist Kaliumhydroxyd, KOH, da es stark basisch ist und eine gewisse Löslichkeit selbst in den Alkanolen mit höherem Molekulargewicht hat.-Natriumhydroxyd, NaOH, ist eine weniger teure Ware und brauchbar, es ist jedoch eine etwas schwächere Base und weist eine geringere Löslichkeit in den Alkanolen auf. RbOH und CsOH sind beide aktivere Basen und leichter löslich als KOH und für den Gebrauch geeignet, sie sind jedoch zur Zeit zu teuer für einen regelmäßigen technischen Gebrauch.

Nachdem die TAN auf 0,025 mg KOH pro g Öl. oder auf einen niedrigeren Wert herabgesetzt worden ist, können das Hydroxyd 17 und der löcherige-Behälter 18 aus dem Behandlungstank 16 entfernt und ab und zu wieder eingeführt werden, je nach den Erfordernissen für die Aziditätskontrolle, oder die teilchenförmige Hydroxydmenge in dem löcherigen Behälter 18 kann verringert werden, um die wirksame Oberfläche des auf das Öl einwirkenden teilchenförmigen Hydroxydes so verringern und dadurch die Aufnahme von Hydroxyd herabzusetzen und die Behandlung mit Hydroxyd kann auf einer gleichmäßigen kontinuierlichen Basis aufrechterhalten werden. Man. findet im allgemeinen, daß es nötig ist, den löcherigen Behälter 18 aus dem Öl 11 periodisch zu entfernen und gelatinöse oder 'verklumpte Hydroxydpartikel auszuleeren, die von der Wasseraufnahme des Systems herrühren, und den löcherigen Behälter 18 mit frischem, trockenem, partikeligem Hydroxyd wieder einzuführen «

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Eine "bevorzugte löcherige Behälterform ist ein Filterrohr aus Monelstahl-Maschendraht, es kann aber auch ein Behälter aus Drahtgaze oder Drahtsieb verwendet werden oder einfach ein Gewebebeutel aus Sackleinwand oder grobem Baumwollrupfen, wie es in Figur 3 dargestellt ist.

Falls gewünscht und falls das Schmieröl im wesentlichen kein Monohydroxyalkanol enthält, kann das Hydroxyd in Monohydroxyalkanol aufgelöst und die alkoholische Lösung zum Öl, beispielsweise im Behandlungstank oder im Vorratsbehälter 16 in der erforderlichen Menge gegeben werden, um die Azidität des gesamten Öles im System zu korrigieren.

Sobald die Azidität des Öles in Richtung auf eine Gesamtsäurezahl von weniger als 0,12 mg KOH pro g Öl verbessert wird, neigen die Metallfeinstbestandteile im Falle von Aluminium zur Auflösung und das Öl wird weitgehend geklärt. Beim Erreichen einer TAN von 0,025 mg KOH pro g Öl hellt die Farbe des Öles beträchtlich auf und nimmt im Falle von Mineralölen eine hell goldgelbe oder bernsteinfarbene Farbe an. Im allgemeinen genügt es eine TAN von weniger als 0,08 mg KOH pro g Öl aufrechtzuerhalten, es sei denn es wird Wert darauf gelegt, das Öl im hellgefärbten Zustand zu halten. Eine sehr niedrige TAN ist gewöhnlich nicht erreichbar, wenn nicht die verwendete Menge an teilchenförmigen! Hydroxyd die theoretisch erforderliche Menge um wenigstens das Fünffache übersteigt, da die für die Einwirkung zur Verfügung stehende wirksame Oberfläche nicht ausreicht, um eine genügend rasche Reaktion zur Erlangung der niedrigeren TAN zu erreichen.

Das verwendete teilchenförmige Hydroxyd kann in Form von Flocken oder Pellets vorliegen. Flocken bieten ein größeres Verhältnis von wirksamer Oberfläche zu Gewicht und erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeit, sie sind jedoch ziemlich empfindlich gegenüber hohem Feuchtigkeitsgehalt im Öl im Falle von KOH, RbOH oder CsOH und neigen zu einer x'acchen Wasseraufnahme,

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Mlden eine gelatinöse Masse, die nur' wenig weitere günstige Wirkung auf das Öl zu haben scheint. Die Pellets neigen weniger zu diesem Verhalten und sind ein wenig "bevorzugt.

Das Alkanol, das den wesentlichen Bestandteil für die erfindungsgemäße Aufbereitungsbehandlung darstellt, kann bereits eine Komponente des Metallbearbeitungsöles sein oder es kann zugegeben werden, wenn eine derartige Komponente nicht oder in ungenügender Menge anwesend ist. Das Alkanol kann auch als Träger zur Einführung der erforderlichen Hydroxydmenge als alkoholische Lösung verwendet werden, im allgemeinjen wird es jedoch als weniger gefährlich angesehen, das teilchenförmige Hydroxyd zu handhaben.

Die Aufnahme des festen, teilchenförmigen Hydroxydes in das Öl erfolgt für die meisten Operationen genügend rasch, wenn der Gehalt des Öles an Monohydroxyalkanol 0,5 Gew.$ beträgt, ein Alkoholgehalt von wenigstens 1,5$ ist jedoch im allgemeinen bevorzugt und 3-6$ sind noch stärker bevorzugt.

Die verwendeten Monohydroxyalkanole oder Gemische davon haben vorzugsweise 1-10 Kohlenstoffatome, obwohl auch eine Mischung aus Alkanolen mit niedrigerem Molekulargewicht und Alkanolen mit höherem Molekulargewicht verwendet werden kann, wenn die Temperatur des Systems etwa oberhalb Raumtemperatur gehalten wird, um Verdickung des Öles und/oder Ausfällung des Alkanoles zu vermeiden, beispielsweise beträgt die Temperatur 10-37 C, im allgemeinen wenigstens 26° C. Eine Mischung, die zur Hälfte eine Kombination aus Alkanolen mit'16 Kohlenstoffatomen und Alkanolen mit 18 Kohlenstoff atomen ist und in der der Rest der Mischung hauptsächlich eine Kombination aus Alkanolen mit 14 Kohlenstoffatomen und Alkanolen mit 12 Kohlenstoffatomen ist, ist daher brauchbar.

Bei der absiditlidien Zugabe von Monohydroxyalkanol zieht man es vor, eines von oder eine Kombination von Methanol, Äthanol

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oder Isopropanol zuzufügen, falls diese nicht die Feststellung höherer Alkohole stören, die für Metallbearbeitungszwecke vorliegen, in einem derartigen Falle kann es sein, daß ein Decylalkohol vorzuziehen ist.

Bei einer bevorzugten Aufbereitung von gebrauchtem, nicht wässrigem Metallbearbeitungsöl wird das Öl nach der Hydroxydbehandlung einer mechanischen Abtrennung von Feststoffen unterworfen, was z. B. durch Filtration durch ein Filter aus Diatomeenerde oder durch Zentrifugieren erfolgt. Bei solchen mechanischen Abtrennungsoperationen werden Feststoffe, die infolge der Hydroxydbehandlung ausfallen sowie sämtliche metallischen Feinstbestandteile und Schmutzablagerungen aus dem Öl entfernt.

Wie in Figur 1 schematisch dargestellt, kann das behandelte Öl in Behandlungstank 16 mit Hilfe der Pumpe 19 zu den Sprühdüsen an der Walze zurückgepumpt werden, die die Sprühnebel 10 erzeugen. Andererseits wird beim Schließen der Absperrvorrichtung 20 und Öffnen der Absperrvorrichtungen 21 und 22 Öl aus dem Behandlungstank 16 mit Hilfe des mechanischen Separators 23 filtriert oder zentrifugiert und das saubere Öl in den sauberen Vorratsbehälter 24 befördert, von wo es mit Hilfe der Pumpe 25 zu den Sprühköpfen an den Walzen 12 des Walzwerkes gepumpt wird.

Gewünschtenfalls kann die mechanische Trennung in einem Beipaß anstatt im vollen Strom erfolgen, beispielsweise in dem man die Absperrvorrichtung 20 nur teilweise schließt und die Absperrvorrichtungen 21 und 22 nur teilweise öffnet. Das Arbeiten mit einem Beipaß kann angezeigt sein, wenn nur ein kleines Filter zur Verfügung steht oder wenn die Schmutzbeladung relativ gering ist und ein Arbeiten mit dem vollen Strom zur Erzielung einer angemessenen Reinheit nicht erforderlich ist.

Eine andere Ausführungsform mit der man das gebrauchte öl mit teilchenförmigen! Hydroxyd in Berührung bringt, ist in der

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fragmentarischen Ansicht in Figur 4 dargestellt. In der dort veranschaulichten Ausführungsform wird Öl 11 aus dem Sumpf- 15 mit Hilfe der Pumpe 26 über eine Leitung, die mit Hilfe der Absperrvorrichtung 27 und der Beipaß-Absperrvdrrichtung 28 kontrolliert wird, in Vorratsbehälter 16 gepumpt.

Durch den Beipaß befördertes Öl fließt durch eine Beschickung 29 aus teilchenförmigen! Hydroxyd, die sich in einem Gefäß, z.B. einem Zylinder 30, befindet und verläßt dieses durch eine angeschlossene Leitung über Absperrvorrichtung 31 und geht in die Leitung, die zum Vorratsbehälter 16 führt.

Passende Einstellung oder Schließen der Absperrvorrichtungen 27, 28 bzw. 31 ermöglicht es, das gesamte Öl 11 oder ein Teil des Öles durch die Leitung oder durch den Beipaß zu schicken. Die durch den Beipaß fließenden Ölanteile richten sich danach, in welchem Umfange eine Behandlung mit teilchenförmigen! Hydroxyd erforderlich ist..

Beispiel 1

Ein Schmiermittel für das Kaltwalzen wird aus 65 Volumen-^ eines unter dem Warenzeichen Generex 57 vertriebenen Öles, 32 Volumen-^ eines unter dem Warenzeichen Texaco 1527 vertriebenen Öles und 3 Volumen-% eines im Handel erhältlichen Alkanolgemisch.es, das zu 1/4 aus einem Monohydroxyalkohol mit 18 Kohlenstoffatomen, zu 1/4 aus einem Monohydroxyalkohol mit 16 Kohlenstoffatomen, zur Hälfte aus einem Monohydroxyalkohol mit 14 Kohlenstoffatomen und zu einem geringen Anteil aus einem Alkohol mit 12 Kohlenstoffatomen besteht, hergestellt. 37 850 1 dieses Sehmiermittels werden mehrere Monate lang zum Kühlen und Schmieren der Walzen eines eingerüstigen Finishing-Walzwerkes, das zum Kaltwalzen von Aluminium verwendet wird, verwendet und ständig wiederverwendet und das Aluminiumblech wird darin gewalzt* Das Schmiermittel hat anfangs eine hell

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goldene Farbe, wird jedoch sofort dunkel und nimmt eine Beladung aus Feinstbestandteilen und anderem Sediment auf.

Eine 3,785 1 Probe des gebrauchten Schmiermittels wird mit einem geringen Überschuß alkoholischer KOH (3 Gew.^ KOH in Isopropanol) über die Menge, die erforderlich ist, um die Gesamtsäure-Zahl auf null zu bringen, behandelt. In kurzer Zeit schlägt die Farbe des Schmiermittels nach hell goldfarben um, eine ähnliche Farbe wie sie die Ausgangsmischung hat, es ist jedoch selbst nach dem Sediment!eren schwach trübe. Das behandelte Schmiermittel wird dann durch-Diatomeenerde filtriert und eine Probe davon wird physikalisch getestet und analysiert, ebenso eine Probe des nicht behandelten gebrauchten Schmiermittels. Man erhält folgende Ergebnisse:

Behandeltes und filtriertes Kühlmittel

0,0027 0,0005 Spuren 43,48

1O4,5°C (4 Tropfen Isopropanol)

28O,5°C 285⁰C 288⁰C 291,5⁰C 295°C 297,5⁰C 300,5⁰C 3O5,5°C 312⁰C 325⁰C 35O⁰C

99,0 0,5 0,5

Test	38°	c)	Benutztes Kühlmittel
Gesamtsäure-Zahl			0,041
i> Asche			0,0175
$ HpO und Sediment			Spuren
Viskosität (SUS bei			43,80
Siedebereich
I.Siedepunkt			265⁰C
5 ml			283⁰C
10			287°C
20			288,6⁰C
30			291 °C
40			297°C
50			297°C
60			300,5⁰C
70	30	98	3O5°C
80		311,5⁰C
90		325°C
E. P.		355⁰C
ia zurückgewonnen <fo Rückstand °/o Verlust		99,0 0,5 0.5 1 1/0875

Bei Wiederholung der Behandlung des gebrauchten Schmiermittels mit einer 3%igeh KOH-Lösung in Dodecylalkohol erzielt man die gleichen vorzüglichen Ergebnisse in Bezug auf die Aufhellung der Farbe des dunklen Schmiermittels und in Bezug auf die Herabsetzung der Säurezahl. Die KOH-Lösung wird hergestellt in dem man die Pellets und den Dodecylalkohol zusammen auf eine Tempera
Auflösung zu erreichen.

sammen auf eine Temperatur von 101,5°C erwärmt, um rasche

Beispiel .2

Man stellt eine 3$ige Lösung von KOH im Alkanolgemisch des Beispieles 1 her,in dem man die Pellets und das Alkanolgemisch zusammen auf eine Temperatur von 99 C erhitzt. Gebrauchtes Schmiermittel wird bei einer Temperatur von 27°G in der Farbe aufgehellt und seine Säurezahl wird bei der Behandlung mit der KOH-Lösung herabgesetzt. Die KOH-Lösung verfestigt sich jedoch beim Abkühlen auf Raumtemperatur und aus dem gebrauchten Kühlmittel, das sich beim Vermischen mit der heißen KOH-Lösung bei Raumtemperatur befindet, fällt etwas Festsubstanz beim weiteren Abkühlen aus, was darauf hinweist, daß eine derartige Behandlung am besten nur mit Schmiermitteln ^; im warmen Zustand vorgenommen wird, wie es in einem Umlaufsystem bei der Benutzung der Fall ist.

Beispiel 3

Man gibt mehr KOH-Pellets als nötig sind₉ um die Gesamtsäure-Zahl einer Probe des gebrauchten Schmiermittels des Beispieles 1 auf null herabzusetzen, zur Probe und erhitzt die Kombination einige Zeit auf 38⁰C Ab und zu vorgenommene Untersuchungen zeigen, daß die Farbe in langsam regulierbarer Weise langsam aufgehellt wird.

Gibt man hundert- bis zweihundertmal so viel KOH-Pellets hinzu, wie benötigt werden, um die Gesamtsäure-Zahl auf null zu

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erniedrigen, so schlägt die Farbe des gebrauchten Schmiermittels innerhalb 20 bis 30 Minuten nach goldgelb um, womit gezeigt ist, daß die Behandlung gewünschtenfalls rasch und begrenzt erfolgen kann.

Beispiel 4

Man gibt so viel KOH-Pellets zu zwei entsprechenden Proben des in Beispiel 1 beschriebenen gebrauchten Schmiermittels, daß ein wesentlicher Überschuß gegenüber der Menge geschaffen wird, die nötig wäre, um die Gesaratsäure-Zahl der beiden entsprechenden Proben auf null zu bringen, in dem man die Pellets in einen kleinen Stoffbeutel bringt und den Beutel in das Schmiermittel hängt. Der eine Beutel enthält einen zehnfachen Überschuß während der andere einen fünffachen Überschuß an KOH enthält. Nach 30 Tagen heut sich die Probe, die mit einem zehnfachen Überschuß behandelt worden ist, auf und geht nach goldgelb über, was eine G-e samt säure-Zahl von null anzeigt, während die mit dem fünffachen Überschuß behandelte Probe noch dunkel gefärbt ist, aber besser wird was auf eine langsamere Reaktion hinweist.

Beispiel 5

Man gibt 189,25 1 des in Beispiel 1 beschriebenen gebrauchten Schmiermittels in einen Behälter und trägt das zehnfache dessen was erforderlich wäre, um die Gesamtsäure-Zahl auf null zu bringen, an KOH-Flocken in einen Stoffbeutel ein und hängt ihn 36 Tage lang bei Raumtemperatur in das Schmiermittel. Der Beutel wird herausgenommen und der Inhalt untersucht. Die Flocken sind eine halbfeste gelierte Masse mit einer realtiv kleinen wirksamen Oberfläche geworden und sorgen für eine sehr geringe KOH-Aufnähme, die einer Situation angemessen erscheint wo es nur um die Aufrechterhaltung des erreichten Zustandes

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geht, nicht aber einem Problem genügt, wc eine sofortige "Besserung nötig ist.

Man gibt das Dreißigfache dessen, das benötigt wird, um die G-esamtsäure-Zahl auf null zu bringen, an KOH in ein gewebtes Filterrohr aus Monelstahl und hängt es in das Öl. Von Zeit zu Zeit wird eine Schmiermittelprobe genommen, die Zeit notiert und die Gesamtsäure-Zahl nach ASTM D 974-58 T bestimmt. Die Ergebnisse für die Proben und Tests sind folgende:

Verstrichene Zeit (Stdn)

TAUT (qesamtsäure-Zahl)·

(2)

0	0,094
95	0,080
166	0,089
243,5	0,069
503,5	0,059
574	0,062
700,5	0,055
840	0,062
869	0,066
910,5	0,055
1054,5	0,054
1249	0,046
1416	0,040
.2082,5	0,048
2300,5*	0,049

(2) Schwankungen lassen sich mit der Annahme erklären, daß vor der Probenahme nicht genügend gemischt wurde und mit mangelnder Genauigkeit der Methode.

Die Ergebnisse zeigen, daß eine gleichbleibende Reaktion erreicht wird, die sich leicht steuern läßt, in dem man einerseits die KOH aus dem Schmiermittel entfernt oder andererseits einen größeren Überschuß verwendet, um die Umsetzung zu beschleunigen.

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Ähnlich vorzügliche Ergebnisse bei der Neutralisierung und Klärung gebrauchter Metallbearbeitungsöle erzielt man bei Wiederholung der Tests der Beispiele 3, 4 und 5, wenn man entsprechend und nacheinander NaOH, RbOH und CsOH anstelle von KOH verwendet.

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Claims

CASE: 15.642-F PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Aufbereitung eines nicht wässrigen
Schmiermittels für die Metallbearbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel mit einem Alkalimetallhydroxyd in Anwesenheit eines aliphatischen Monohydroxyalkoholes in Berührung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säurezahl des Öles auf weniger als 0,12 erniedrigt wird,

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Azidität des Schmiermittels wenigstens stöchiometrisch äquivalente Menge Alkalimetallhydroxyd verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3₉ dadurch gekennzeichnet, daß das-Schmiermittele das behandelt wird,
bei einer Temperatur von 10⁰C oder höher gehalten wird»

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß das den aliphatischen Monohydroxyalkohol enthaltende Schmiermittel mit einem festen^ teilchenförmigen Alkalimetallhydroxyd in Berührung gebracht wird und das behandelte Schmiermittel durch Sedimentation oder Filtration
geklärt wird.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine alkoholische Lösung des Alkalimetallhydroxydes in einem der Azidität des Schmiermittels wenigstens stö'chiometrisch äquivalenten Anteil zum Schmiermittel gegeben wird und das behandelte Schmiermittel durch Sedimentation oder Filtration geklärt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalimetallhydroxyd Kaliumhydroxyd verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete aliphatische Monohydroxyalkohol aus Alkoholen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und Mischungen von zwei oder mehreren dieser Alkohole besteht.

9. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strom Schmiermittel eines im Betrieb befindlichen Kaltwalzwerkes in eine Behändlungszone für die Behandlung mit dem Alkalimetallhydroxyd gebracht wird und das behandelte Schmiermittel erforderlichenfalls geklärt wird, bevor es wieder in die Schmiermittelzufuhr für das Walzwerkzeug gegeben wird.

10. Vorrichtung zur Aufbereitung eines nicht wässrigen Schmiermittels für die Metallbearbeitung, wobei einem Kaltwalzwerk ein Schmiermittel-Kreislauf angeschlossen ist, der einen Sumpf, eine Umwälzpumpe, einen Vorratsbehälter und Düsenreihen in unmittelbarer Nachbarschaft der Walzen des Walzwerkes und Schmiermittel-Leitungen, die die Teile des Systems verbinden und eine Schmiermittel-Beschickung für das Kaltwalzen im System aufweist, gekennzeichnet durch ein geschlossenes Gefäß, das eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung auf v/ei st und das eine Beschickung aus teilchenförmigen! alkanollöslichem Alkalimetallhydroxyd enthält und poröse, löcherige Hilfsmittel zur

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Aufbewahrung des teilchenförmigen Hydroxydes im Gefäß aufweist, wobei das Gefäß mit dem Schmiermittel-Kreislauf in Reihe geschaltet ist.

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to

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