KR20090132384A - 회수된 식물유로부터 얻어지는 지방산 메틸에스테르를이용한 수용성 금속가공유 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 튀김용으로 사용된 후 회수된 식물유로부터 얻어지는 지방산 메틸에스테르를 윤활기유로써 5 ~ 80 중량부 및 이온교환수 0 ~ 70 중량부에 첨가제 5 ~ 70 중량부를 첨가하여 제조되는 수용성 금속가공유 조성물에 관한 것이다.

Description

회수된 식물유로부터 얻어지는 지방산 메틸에스테르를 이용한 수용성 금속가공유 조성물{Composition of Water Soluble Metal Working Fluids from Fatty Acid Methyl Ester Recovered from Used Plant's Oil}
본 발명은 금속의 가공에 사용되는 금속가공유에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 튀김용으로 사용된 후 회수된 식물유로부터 얻어지는 지방산 메틸에스테르를 윤활기유로써 5 ~ 80 중량부 및 이온교환수 0 ~ 70 중량부에 첨가제 5 ~ 70 중량부를 첨가하여 제조되는 수용성 금속가공유 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 금속가공유(metalworking fluids)는 금속가공 과정에서 가공을 돕기 위해 사용되는 유제를 말한다.
최근 전 세계적으로 환경보호의 중요성 및 작업자들에 대한 건강과 안전에 대한 관심이 늘어감에 따라 절삭유 중에서 탄화수소계 윤활기유를 대체할 환경수용성 윤활기유에 대한 연구가 북미나 서유럽 등에서는 이미 국가적인 차원에서 진행되고 있다. 유가의 급등으로 대체자원이 식물유로 전환이 이루어지고 있는 추세이다. 예를 들면 디젤연료의 대체유로 바이오디젤은 폐자원의 재활용이나 온실가스인 CO2를 저감 시키는 효과가 있으며, 대기오염 물질의 배출이 적은 편이어서 국내외에서 미래의 에너지원으로 관심 받고 있다.
본 발명은 이러한 추세에 맞춰 금속가공유 조성물의 유효성분으로 환경친화형 윤활기유로 튀김용으로 사용된 후 회수된 식물유로부터 얻어지는 지방산 메틸에스테르를 이용한 수용성 금속가공유 조성물에 관한 것이다.
1900년대 초에 처음으로 금속가공장비의 공구 수명을 연장하기 위해 금속가공유가 사용되었고, 현재까지의 금속가공유는 원유 정제물인 기유(base oil)를 주원료로 제조되었고, 정제기술이 발달하지 못해 발암물질로 알려진 PAHs(polyaromatic hydrocarbons)가 상당히 포함되었다. 금속가공유를 사용하다 보면 여러 형태와 경로를 통하여 인체와 접하게 되는데, 이런 노출로 근로자들은 암, 비악성호흡기계 질병, 피부병, 미생물에 의한 질병 등 건강장해를 입게 된다. 오일 미스트와 금속가공유로 인한 문제는 1996년 미국 산업안전보건청(OSHA)이 선정한 우선과제 중 하나일 정도로 산업보건의 중요한 과제이다.
본 발명은 튀김용으로 사용된 후 회수된 식물유로부터 얻어지는 지방산 메틸에스테르를 이용한 수용성 금속가공유 조성물에 관한 것으로서 본 발명의 주성분인 지방산 메틸에스테르는 생분해성이 우수하고 유독성이나 생태학적 독성이 적으므로 환경면이나 상업적인 면에서 매우 유용하고 또 폐자원 재활용 효과를 얻을 수 있는 것이다.
식물유로부터 얻어지는 지방산 메틸에스테르가 가장 널리 이용되는 곳 중 하나가 바이오 디젤의 주원료중의 하나로 식물이나 동물에 있는 지방성분을 경유와 비슷한 물성을 갖도록 가공 하여 경유를 대체하거나 경유에 혼합하여 디젤엔진에 사용할 수 있도록 대체에너지를 만드는 곳이다. 바이오디젤은 일반적으로 식물성유지(쌀겨, 폐식용유, 대두유, 유채유, 팜유 등)와 알코올(보통 메탄올)을 반응시켜 만든 지방산 메틸에스테르를 말하며 순도가 95%이상인 것을 지칭한다. (산자부 고시 제2000-57호)
여기서 식물성 유지는 물에 녹지 않는 소수성기를 포함한 화합물로서 일반적으로 다음과 같은 화학적 구조식으로 표시되는 Triglycerides로 구성되어 있다.
CH 2 -O-CO (CH 2 ) l -CH 3
|
CH-O-CO (CH 2 ) m -CH 3
|
CH 2 -O-CO-(CH 2 ) n -CH 3
식물성 유지는 일반적으로 지방산의 함량에 따라 특징지어지는데, 유지를 구성하는 지방산의 길이, 함유량 및 포화정도가 오일의 물리적, 화학적 성질을 결정하는 중요한 요인으로 작용한다. 동물성 오일은 식물성에 비해 사용성이 낮으며 육지동물 중 돼지, 소, 양의 오일과 바다동물 중 청어와Menhaden 만이 오늘날 상업적으로 중요시 되고 있다. 동물성 오일은 식물성 오일과 마찬가지로 포화 및 불포화 Triglycerides로 구성되어 있으나 식물성 오일과는 달리 지방산 분포가 넓으며 약간의 홀수 직쇄형 지방산을 포함하고 있다.
이러한 Triglycerides 구조의 식물유를 메탄올과 반응하여 식물유 메틸에스테르를 제조하는 반응식은 다음과 같다.
< Transesterification>
CH 2 -OCO-R CH 2 -OH R COO-CH 3
| |
CH-OCO-R' + 3 CH 3 OH → CH-OH + R' COO-CH 3
| 촉매 |
CH 2 -OCO-R'' CH 2 -OH R'' COO-CH 3
<Esterification>
R-COOH + CH 3 OH → R-COO CH 3
촉매
여기서, R, R', R''은 알킬기로 포화 또는 불포화 탄화수소를 뜻한다.
근자 식생활의 간편화로 유지를 이용한 조리식품의 소비가 증대되고 통닭집, 패스트푸드점, 단체급식, 식당 등에서 버려지는 튀김용 기름은 중간 수집상을 통해 수집된 후 공장에서 여과, 분별 등의 공정을 거쳐 바이오디젤, 페인트, 잉크, 사료, 제철공장, 지방산공장 에서 아주 유용한 원료로 사용되고 있다. 국내에서 튀김 후 수거되는 유종은 콩기름, 채종유, 옥수수유, 올리브유, 미강유, 팜유, 쇼트닝, 우지, 돈지 등이며 최근 수입원료 가격의 수직 상승으로 인하여 국내 식물유 가격이 급등하여 회수유의 수거도 원활히 이루어지고 있으며 사용량도 급증하고 있다. 일반적인 식물유의 튀김온도는 160∼180℃ 고온에서 수분간 이루어지며 온도와 산소, 튀김물 수분 등의 영향으로 가열산화, 중합이 이루어져 색이 진하게 되고 이미, 이취가 발생한다. 식물유 고유의 불포화지방산도 산소와 결합하여 포화지방산으로 변화한다. 주성분인 트리글리세라이드(Triglycerides)는 가수분해되어 과산화물과 중합물이 생성되고 최종에는 알데히드, 케톤, 에폭사이드, 알코올, 저급지방산이 생성된다. 최근 이와 같이 튀김용으로 사용된 후 회수된 회수유를 이용하여 바이오디젤 신공정에 의한 제조법이 개발되어 유리지방산 함량이 높은 회수유를 1차 반응에서 산촉매에 의해 유리지방산의 에스테르 교환 반응이 일어나며 2차 반응에서 과량의 알카리 트랜스에스테르 교환반응에 의해 알카리와 중화되면서 산촉매를 제거하 는 방법으로 바이오디젤을 제조하고 있다. 이렇게 회수된 식물유를 이용하여 제조된 지방산 메틸에스테르는 불포화지방산 함량이 높은 정제 식물유를 사용하여 제조한 지방산 메틸에스테르에 비해 금속가공유로의 적용 시 열 안정성이 우수하여 고온의 가열산화 시험에서도 슬럿지 등의 발생과 점도의 상승폭이 낮아 정제식물유로 만든 바이오디젤 보다 우수한 금속가공유로 사용될 수 있다.
본 발명은 튀김용으로 사용된 후 회수된 식물유로부터 얻어지는 지방산 메틸에스테르를 윤활기유로 사용하고, 기타 첨가제와 배합하여 형성되는 수용성 금속가공유 조성물을제공하는 것이다. 첨가제로는 계면활성제, 윤활첨가제, 금속부식 방지제, 방청첨가제, pH 향상제, 소포제, 방부제, 색소 등을 사용하며 환경에 영향이 적은 첨가제만을 사용하였고, 향후 사용이 규제될 수 있는 첨가제 성분인 Nitrite, Formaldehyde, Boron 및 그 유도체 등은 사용하지 않았고, 극압 첨가제 등은 제외한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 금속의 가공에 사용되는 금속가공유에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 튀김용으로 사용된 후 회수된 식물유로부터 얻어지는 지방산 메틸에스테르 5 ~ 80 중량부와 이온교환수 0 ~ 70 중량부에 첨가제 5 ~ 70 중량%를 첨가하여 제조되는 수용성 금속가공유 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 지방산 메틸에스테르는 채종유, 대두유, 팜유, 자트로파유, 해바라기유, 올리브유, 포도씨유, 옥수수유, 미강유의 튀김 후 회수되는 식물유를 여과 및 정제하고 증류하는 일련의 공정을 거쳐 제조되는 지방산 메틸에스테르이다. 즉, 회 수된 식물유를 이용하여 여과공정, 정제공정 및 트랜스 에스테르 반응과 증류공정을 거쳐 메틸에스테르를 제조하였으며 반응공정은 도 1과 같다.
도1은 회수된 식물유로부터 지방산 메틸에스테르를 제조하는 공정을 나타낸다. 즉,
튀김용으로 사용된 후 회수된 식물유를 마이크로필로 여과하여 회수유에 포함되어 있는 튀김잔류물을 제거한 후 2~3 시간 60~70℃로 가열한 후 정치하여 둔다. 그러면 식물유는 혼탁된 정도에 따라 층층이 고이게 되며 잘 정제된 상등액은 맨 위에 고이게 된다. 이 때 맨 위에 고인 상등액만을 분리하여 정제 식물유를 선별한 후 이 정제 식물유를 아래에서 보는 바와 같이 트랜스에스테르 반응을 거쳐 중화하고 수세한 후 진공 건조하여 통상의 방법에 따라 증류하는 공정을 거쳐 지방산 메틸에스테르를 제조한다.
이때 트랜스에스테르 반응공정은 회수유 100중량% 기준으로 메타놀 20~25 중량% 비율로 가성소다 1 ~2 중량% 촉매 하에 55~85℃ 온도에서 1~3시간 정도 반응시키면 제조된다. 증류공정은 박막증류기, 분자증류기, 초임계, 감압증류기 등 통상의 증류기에서 진공도0.01~5 torr, 온도조건은 120~250℃로 수행한다. 증류 후 증류물은 식물성 윤활기유로 각종 금속가공유, 산업용 윤활유, 엔진오일등에 사용되는 석유계 윤활기유를 전량 또는 일부 대체할 수 있고 발생되는10%정도의 반응잔류물(글리세린)은 별도로 처리된다.
이렇게 제조한 식물성 윤활기유는 또한 기존에 윤활기유로 사용하고 있는 석유화학계열의 광유보다 열안정성이 우수하고 색이 밝으며 냄새도 적고 점도가 낮으며 인화점이 높고 윤활성이 좋다.
수용성 절삭유는 물에 희석하여 사용하는 것으로 비수용성에 비해 훨씬 경제적이며, 냉각성능이 우수하여 가공공정이 많은 집중식 가공라인에 적합하다.
식물유 지방산 메틸에스테르의 조성성분과 조성비율은 식물유의 지방산 성분 및 조성 비율에 따라 다르다. 하기 표1에 나와 있는 지방산의 메틸에스테르가 식물유 지방산 메틸에스테르의 조성성분이다.
표1. 식물유 메틸에스테르 제조에 사용될 수 있는 지방산 의 화학적 구조
지방산 명칭 탄소수와 이중결합수 화학적 구조
Caprylic C8 CH3(CH2)6COOH
Capric C10 CH3(CH2)8COOH
Oleic C18:1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
Linoleic C18:2 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Linolenic C18:3 CH3(CH2)2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH (CH2)7COOH
Erucic C22:1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH
본 발명에 사용할 수 있는 식물유 메틸에스테르를 합성할 수 있는 식물성오일은 하기 표2에 나와 있다.
표 2. 메틸에스테르를 제조할 수 있는 식물성오일의 지방산 조성
유종별 C8:0 C10:0 C12:0 C14:0 C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 C20:1 C22:1
대두유 10.4 4.0 23.5 53.5 8.3
채종유 3.9 1.8 57.9 21.8 11.3 1.7 1.0
옥수수유 0.1 11.1 2.1 32.6 52.2 1.4
미강유 0.3 16.2 1.8 41.4 37.5 1.6
해바라기 6.7 4.0 17.9 69.8 0.9
올리브유 9.8 3.2 73.8 11.1 0.4
포도씨유 0.1 0.2 11.1 3.9 21.2 61.4 0.7
야자유 8.0 7.0 48.3 17.0 9.0 2.0 6.0 2.0
Palm 0.2 1.1 43.1 4.5 40.7 9.7
Palmkernel 3-5 3-7 50-55 15 8-10 5-15
본 발명에서 사용되는 첨가제는 계면활성제, 윤활첨가제, 금속부식 방지제, 방청첨가제, pH 향상제, 소포제, 방부제, 색소를 포함한다. 본 발명에서 사용하는 첨가제는 계면활성제, 윤활첨가제, 금속부식 방지제, 방청첨가제, pH 향상제, 소포제, 방부제, 색소로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 것이다. 본 발명에서 사용하는 첨가제로서 계면활성제는 라우릴알콜，올레일알콜, 등의 에톡시화물，피마자유의 에톡시화물， 라우릴아민, 올레일아민의 에톡시화물，올레인산의 아민염，톨오일의 아민염 및 에루크산의 아민염, 술폰산염, 소르비탄, 소르비탄의 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르의 에톡시화물, Targat V 20, Addconate H, Addconate M, 숙신산 유도체, 숙신산의 아민염, PEG-지방산 에스테르를 포함한다. 본 발명에서 사용하는 첨가제로서 윤활기유는 석유계 탄화수소, 식물성 오일 및 합성 에스테르로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 윤활기유이다. 여기서 석유계 탄화수소는 정제된 광유물로 40℃ 동점도로 표현할 때 5~1000 cSt 정도의 것이며 식물성 오일 및 합성 에스테르는 대두유, 채종유, 카놀라유, 해바라기유, 홍화유, 올리브유, 피마자유, 팜유, 팜핵유, 코코넛유, 자트로파유, 라드유, 이소프로필 에스테르, 이소부틸 에스테르, 2-에틸헥실 에스테르, 프로필렌글리콜 에스테르, 네오펜틸글리콜 에스테르, 트리메틸올프로판 에스테르, 펜타에리스리톨 에스테르, Complex 에스테르, 리시놀레인산 축합물이다. 본 발명에서 사용하는 첨가제로서 pH 향상제는 KOH, NaOH, 모노에탄올아민，디에탄올아민，트리에탄올아민, 모노이소프로판올아민, 에탄올아민，디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민， 아미노메틸 프로판올 및 디글리콜아민, 디사이클로헥실아민을 포함한다. 본 발명에 서 사용하는 첨가제로서 금속부식방지제는 벤조트리아졸，톨리트리아졸 및 이들의 유도체를 포함한다. 본 발명에서 사용하는 첨가제로서 방청첨가제는 세바식산，，코프리 M1(Corfree M1), 이르가코 190 플러스(Irgacor 190 Plus) 및 이들의 유도체를 포함한다. 본 발명에서 사용하는 첨가제로서 소포제는 폴리디메틸실록산，변성 폴리디메틸실록산，유기 실리콘 유도체，실리카의 실리콘계 소포제를 포함한다. 본 발명에서 사용하는 첨가제로서 방부제는 티아졸린, 피리딘, 모폴린, 니트로계, IPBC계 방부제를 포함한다.
실시예 1
회수된 식물유를 정제 반응하여 얻어지는 지방산 메틸에스테르, 이온교환수, 윤활첨가제1 (석유계 탄화수소), 계면활성제, 금속부식 방지제, 방청첨가제, pH 향상제, 소포제 및 방부제를 첨가하여 수용성 금속가공유를 제조하였다.
표 3. 수용성 금속가공유 조성
원 료 명 S - 1 S - 2 S - 3 S - 4 S - 5
메틸에스테르 46.3 40.0 33.0 51.6 60.4
이온교환수 10.0 14.5 25.0 7.0 0
윤활첨가제 1 18.5 15.5 19.3 6.9 6.6
계면활성제 13.0 15.6 11.0 18.3 18.5
pH 향상제 8.0 10.5 8.0 11.5 12.4
금속 부식 방지제 0.5 0.2 0.5 0.5 0.1
방청첨가제 2.5 2.5 2.0 3.0 2.0
방부제 1.0 1.0 1.0 1.0 -
소포제 0.2 0.2 0.2 0.2 -
실시예 2
회수된 식물유를 정제 반응하여 얻어지는 지방산 메틸에스테르, 윤활첨가제2(팜유, 카놀라유, 해바라기유), 계면활성제, 금속부식 방지제, 방청첨가제, pH 향상제, 소 포제 및 방부제를 첨가하여 수용성 금속가공유를 제조하였다.
표 4. 수용성 금속가공유 조성
원 료 명 S - 6 S - 7 S - 8 S - 9 S - 10
메틸에스테르 38.6 33.0 29.9 16.5 21.6
이온교환수 10.0 22.0 32.0 43.5 45.6
윤활첨가제 2 22.7 19.5 10.4 12.0 9.0
계면활성제 15.8 14.0 15.5 15.0 11.5
pH 향상제 9.0 8.0 8.0 9.0 8.5
금속 부식 방지제 0.3 0.3 0.5 0.3 0.3
방청첨가제 2.5 2.0 2.0 2.5 2.5
방부제 1.0 1.0 1.5 1.0 0.8
소포제 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2
실시예 3
회수된 식물유를 정제 반응하여 얻어지는 지방산 메틸에스테르, 윤활첨가제3(채종유, 대두유), 계면활성제, 금속부식 방지제, 방청첨가제, pH 향상제, 소포제 및 방부제를 첨가하여 수용성 금속가공유를 제조하였다.
표 5. 수용성 금속가공유의 조성
원 료 명 S - 11 S - 12 S - 13 S - 14 S - 15
메틸에스테르 9.0 15.0 10.0 5.0 -
윤활첨가제 3 25.0 19.0 24.0 29.0 34.0
이온교환수 39.9 39.9 39.9 39.9 39.9
계면활성제 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0
pH 향상제 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5
금속 부식 방지제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
방청첨가제 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
방부제 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
소포제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
실시예 4
회수된 식물유를 정제 반응하여 얻어지는 지방산 메틸에스테르, 윤활첨가제4(라드유, 이소프로필 에스테르, 이소부틸 에스테르, 2-에틸헥실 에스테르, 프로필렌글리콜 에스테르, 네오펜틸글리콜 에스테르, 트리메틸올프로판 에스테르, 펜타에리스리톨 에스테르, Complex 에스테르, 리시놀레인산 축합물), 계면활성제, 금속부식 방 지제, 방청첨가제, pH 향상제, 소포제 및 방부제를 첨가하여 수용성 금속가공유를 제조하였다.
원 료 명 S - 16 S - 17 S - 18 S - 19 S - 20
메틸 에스테르 49.0 38.0 41.5 44.0 47.0
윤활첨가제 4 3.0 14.0 10.0 9.0 5.0
이온교환수 17.3 17.3 17.3 15.3 16.3
계면활성제 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5
pH 향상제 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0
금속 부식 방지제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
방청첨가제 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
방부제 1.0 1.0 1.5 2.0 2.0
소포제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
표 6. 금속가공유의 조성
실험예1
표 7. 수용성 금속가공유 성상
분 석 항 목 S - 1 S - 2 S - 3 S - 4 S - 5
외 관 원 액 황색 반투명 황색 반투명 연갈색 반투명 진갈색 반투명 암갈색 반투명
희석액 미백색 불투명 미백색 반투명 유백색 불투명 미백색 반투명 유백색 불투명
pH (10%) 9.7 9.6 9.7 9.6 9.5
방청성 (brix 3%) 24시간 발청무 24시간 발청무 24시간 발청무 24시간 발청무 24시간 발청무
비철변색시험 (3%) Al 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무
Cu 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무
실험예 2
표 8. 수용성 금속가공유 성상
분 석 항 목 S - 6 S - 7 S ?? 8 S - 9 S - 10
외 관 원 액 황색반투명 황색 반투명 연갈색 반투명 황색 반투명 연갈색 반투명
희석액 유백색 반투명 유백색 불투명 유백색 반투명 유백색 불투명 유백색 불투명
pH (10%) 9.5 9.4 9.7 9.8 9.7
방청성 (brix 3%) 24시간 발청무 24시간 발청무 24시간 발청무 24시간 발청무 24시간 발청무
비철변색시험 (3%) Al 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무
Cu 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무
실험예 3
표 9. 수용성 금속가공유의 성상
분 석 항 목 S ?? 11 S - 12 S - 13 S - 14 S - 15
외 관 원 액 적갈색 반투명 적갈색 반투명 적갈색 반투명 적갈색 반투명 적갈색 반투명
희석액 미색 투명 미색 투명 미색 투명 미색 투명 미색 투명
pH (10%) 9.5 9.4 9.6 9.5 9.6
방청성 (brix 3%) 48시간 발청무 48시간 발청무 48시간 발청무 48시간 발청무 48시간 발청무
표면장력 (3%) 26.1 25.5 25.7 26.0 26.1
마찰계수 (3%) 0.119 0.112 0.114 0.117 0.118
비철변색시험 (3%) Al 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무
Cu 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무
표 10. 금속가공유의 성상
분 석 항 목 S ?? 16 S - 17 S - 18 S - 19 S - 20
외 관 원 액 적갈색 반투명 적갈색 반투명 적갈색 반투명 적갈색 반투명 적갈색 반투명
희석액 미색 투명 미색 투명 미색 투명 미색 투명 미색 투명
pH (10%) 9.9 9.9 9.9 9.9 9.9
방청성 (brix 3%) 48시간 발청무 48시간 발청무 48시간 발청무 48시간 발청무 48시간 발청무
표면장력 (3%) 26.1 25.5 25.7 26.0 26.1
마찰계수 (3%) 0.119 0.112 0.114 0.117 0.118
비철변색시험 (3%) Al 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무
Cu 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무 변 색 무
한편, 본 발명은 튀김용으로 사용된 식물유를 회수하는 단계 상기 회수된 식물유를 여과하여 회수유에 포함되어있는 튀김잔류물을 제거하는 단계; 상기 여과된 식물유를 2~3시간 60~70℃로 가열하는 단계; 상기 가열된 식물유를 정치하여 상등액인 식물유를 분리하여 정제식물유를 선별하는 단계; 상기 정제식물유를 트랜스에스테르 반응을 거쳐 중화시키는 단계; 상기 중화된 정제식물유를 수세한 후 진공 건조하는 단계; 및 상기 진공 건조된 정제식물유를 통상의 증류공정으로 증류하는 단계; 를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 지방산 메틸에스테르 제조방법을 제공한다.
제1도는 회수유를 이용한 지방산 메틸에스테르 제조공정도

Claims (7)

  1. 튀김용으로 사용된 식물유를 회수하는 단계;
    상기 회수된 식물유를 여과하여 회수유에 포함되어있는 튀김잔류물을 제거하는 단계;
    상기 여과된 식물유를 2~3시간 60~70℃로 가열하는 단계;
    상기 가열된 식물유를 정치하여 상등액인 식물유를 분리하여 정제식물유를 선별하는 단계;
    상기 선별된 정제식물유를 트랜스에스테르 반응을 거쳐 중화시키는 단계;
    상기 중화된 정제식물유를 수세 후 진공 건조하는 단계; 및
    상기 진공 건조된 정제식물유를 통상의 증류공정으로 증류하는 단계; 를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 지방산 메틸에스테르 제조방법
  2. 청구항 1의 제조방법으로 제조된 지방산 메틸에스테르를 윤활기유로써 5~80 중량부 및 이온교환수 0~70 중량부에 첨가제 5~70 중량부를 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 수용성 금속가공유 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 지방산 메틸에스테르는 채종유, 대두유, 팜유, 자트로파유, 해바라기유, 올리브유, 포도씨유, 옥수수유, 미강유의 튀김용으로 사용된 후 회수되는 회수유로 생성되는 것을 특징으로 하는 수용성 금속가공유 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지방산 메틸에스테르의 트랜스에스테르 반응공정은 55 ~ 85℃ 온도에서 1시간 ~ 3시간 알카리 촉매 하이고, 증류공정은 증류장치를 이용하여 진공도 0.01~5 torr, 온도조건은 120 ~ 250℃인 것을 특징으로 하는 수용성 금속가공유 조성물.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 첨가제는 계면활성제, 윤활첨가제, 금속부식 방지제, 방청첨가제, pH 향상제, 소포제, 방부제, 색소 또는 이들로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 것인 것을 특징으로 하는 수용성 금속가공유 조성물.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 첨가제는 석유계 탄화수소, 식물성 오일 및 합성 에스테르로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 윤활첨가제 라우릴알콜，올레일알콜, 등의 에톡시화물，피마자유의 에톡시화물， 라우릴아민, 올레일아민의 에톡시화물，올레인산의 아민염，톨오일의 아민염 및 에루크산의 아민염, 술폰산염, 소르비탄, 소르비탄의 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르의 에톡시화물, Targat V 20, Addconate H, Addconate M, 숙신산 유도체, 숙신산의 아민염, PEG-지방산 Ester 중에서 선택되는 계면활성제 KOH, NaOH, 모노에탄올아민，디에탄올아민，트리에탄올아민, 모노이소프로판올아민 에탄올아민， 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민， 아미노메틸프로판올 및 디글리콜아민, 디사이클로헥실아민을 중에서 선택되는 pH 향상제 벤조트리아졸，톨리트리아졸 및 이들의 유도체 중에서 선택되는 금속부식방지제 세바식산，코프리 M1(Corfree M1), 이르가코190 플러스(Irgacor 190 Plus) 및 이들의 유도체중에서 선택되는 방청첨가제 폴리디메틸실록산，변성 폴리디메틸실록산，유기 실리콘 유도체，실리카의 실리콘계 소포제 중에서 선택되는 소포제 티아졸린, 피리딘, 모폴린, 니트로계, IPBC계 방부제 중에서 선택되는 방부제인 것을 특징으로 하는 수용성 금속가공유 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 윤활첨가제는 정제된 광유물로 40℃ 동점도로 표현할 때 5~1000 cSt의 석유계 탄화수소 대두유, 채종유, 카놀라유, 해바라기유, 홍화유, 올리브유, 피마자유, 팜유, 팜핵유, 코코넛유, 자트로파유, 라드유, 이소프로필 에스테르, 이소부틸 에스테르, 2-에틸헥실 에스테르, 프로필렌글리콜 에스테르, 네오펜틸글리콜 에스테르, 트리메틸올프로판 에스테르, 펜타에리스리톨 에스테르, Complex 에스테르, 리시놀 레인산 축합물 중에서 선택되는 식물성 오일 및 합성 에스테르인 것을 특징으로 하는 수용성 금속가공유 조성물.
KR1020080058610A 2008-06-20 2008-06-20 회수된 식물유로부터 얻어지는 지방산 메틸에스테르를이용한 수용성 금속가공유 조성물 KR20090132384A (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180012048A (ko) * 2016-07-26 2018-02-05 주식회사 한국하우톤 리시놀렉-라틱산 유도체 및 그를 포함하는 수용성 금속가공유 조성물과 그의 제공 방법
KR20190047569A (ko) 2017-10-27 2019-05-08 재단법인 전남생물산업진흥원 식품기계용 친환경 윤활유

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