PL168B1 - Sposób wyrobu smarów. - Google Patents

Description

KI. 23ci.Niniejszy wynalazek tyczy sie udo¬ skonalenia smarów. Dawno juz spostrze¬ zono, ze w pewnych wypadkach oleje mineralne weglowodorowe nie smaruja tak dobrze, jak zmydlajace sie oleje po¬ chodzenia zwierzecego lub roslinnego albo tluszcze, wskutek czego, znajduja szerokie 'zastosowanie „smary zlozone", stanowiace mieszanine olejów mineral- ralnych z olejami zmydlajacemi sie i tlu¬ szczami.Wynalazcyspostrzegli, ze istotna przy¬ czyna polepszenia wlasnosci smaruja¬ cych olejów mineralnych zapomoca ole¬ jów zmydlajacych sie jest niejaka za¬ wartosc wolnego kwasu tluszczowego, badz to juz zawartego w oleju zmydla- jacym sie, badz tez wytwarzajacego sie . w nim, wskutek hydrolizy podczas sma¬ rowania. Wobec tego wynalazek pole¬ ga glównie na zastapieniu stosunkowo znacznej ilosci zmydlajacego sie oleju lub tluszczu niewielka stosunkowo ilo¬ scia wolnego kwasu tluszczowego lub innego kwasu organicznego.Z powyzszego wynika, ze istota ni¬ niejszego wynalazku znajduje sie w za¬ sadniczej sprzecznosci z pogladami pa- nujacemi obecnie, co wymaga bardziej szczególowego uzasadnienia odnosnego procesu.Dotychczas uwazano, ze wolny kwas tluszczowy stanowi skladnik, który nale¬ zy starannie usuwac ze smaru w obawie nadzerania metalu. Po starannem zba¬ daniu kwestji droga mozolnych poszu-kiwan w dziedzinie zjawisk wloskowa- tosci, przedsiebranych zapomoca pipetki w celu okreslenia sily przylegania mie¬ dzy olejem i woda, pokazalo sie prze- dewszystkiem, ze oleje zmydlajace sie lub oleje zlozone wykazuja male napie¬ cie powierzchniowe wzgledem wo¬ dy. Wynalazcy udowodnili nastepnie, ze przyczyna tego niskiego napiecia byla obecnosc nieznacznych ilosci kwasów tluszczowych, i wyprowadzili stad wnio¬ sek, ze skutecznosc zmydlajacych sie olejów dla celów smarowania zalezy od zawartosci w nich wolnego kwasu i ze w rzeczywistosci oleje te dzialaja tak skutecznie glównie dzieki tej wlasnie zawartosci kwasu wolnego.Po dodaniu wolnego kwasu tluszczo¬ wego- pokazalo sie, ze wlasnosci mazne produktów znacznie sie podniosly pod¬ czas gdy napiecie powierzchniowe wzgle¬ dem wody odpowiednio sie obnizylo.Wynalazek niniejszy posiada trzy glówne zalety w porównaniu z metoda¬ mi znanemi: 1. Uzycie „zasady czynnej" pozwala wytwarzac oleje o bardzo róznolitych wlasnosciach, jak bedzie wykazano nizej. 2. Wynalazek daje moznosc zasta¬ pienia znacznej ilosci zmydlajacego sie oleju lub tluszczu w smarze zlozonym nieznaczna iloscia wolnego kwasu tlusz¬ czowego lub kwasu organicznego, t. j. wytworzenia wyzszego produktu tan¬ szym kosztem. Oszczednosc olejów zmy¬ dlajacych sie posiada szczególniejsza donioslosc od kiedy nauczono sie wy¬ twarzac z nich cenne produkty, zjedno- czesnem wyzwoleniem znacznych ilosci zmydlajacych sie olejów (które moga znalezc zastosowanie jako materjaly do przyrzadzania srodków pokarmowych), tudziez gliceryny. Oleje -zlozone, przy¬ rzadzone w w mysl niniejszego wyna¬ lazku, mozna stosowac w celu smaro¬ wania zamiast czystych zmydlajacych sie olejów. 3. Uzycie kwasu tluszczowego nie- tylko, ze nie powieksza niebezpieczen¬ stwa nadzerania, lecz owszem jeszcze je zmniejsza.W produktach, wytwarzanych w mysl wynalazku, zawartosc kwasu tluszczo¬ wego jest nieznaczna i ograniczona, pod¬ czas gdy w zwyklych produktach ryn¬ kowych zawartosc ta jest wprawdzie poczatkowo niewielka, potencjalnie je¬ dnak bardzo znaczna, albowiem dzieki hydrolizie w ciagu smarowania zawar¬ tosc procentowa kwasu tluszczowego w oleju zlozonym, zawierajacym np. 10% oleju zmydlajacego sie, stanowi poten¬ cjalnie bardzo znaczny ulamek tych 10$, wskutek czego niebezpieczenstwo nad¬ zerania jest istotnie wielkie i nie daje sie skontrolowac. Wskutek tej wlasnie oko¬ licznosci niema moznosci zupelnego uni¬ kniecia nadzerania w wypadku zastoso¬ wania smarów zlozonych zawierajacych (poczatkowo) minimalna ilosc wolne¬ go kwasu tluszczowego. Doswiadczenia przedsiewziete przez wynalazców wy¬ kazaly, ze przeciwnie nieznaczna zawar¬ tosc wolnego kwasu tluszczowego sta¬ nowi warunek istotny, lecz ze kwas ten powinien byc dodawany w postaci na¬ turalnej, aby ilosc jego byla ograniczona i nie mogla wzrastac, gdy tymczasem w wypadku kiedy wolny kwas tluszczo¬ wy wchodzi w postaci zanieczyszczenia lub produktu hydrolizy oleju zmydlaja¬ cego sie zawartosc jego moze wzrastac bardzo znacznie.Kwas wolny, przewaznie kwas tlusz¬ czowy, np. oleina rynkowa, zawieraja¬ ca 95% kwasu wolnego lub kwasy tluszczowe z tranu dystylowane lub nie- dystylowane dodajemy w ilosciach od 1 do 2% do smaru mineralnego albo tez wolny kwas tluszczowy miesza sie z nie¬ wielka iloscia oleju mineralnego lub t. p.rozprowadnika, póczem dopiero roz¬ ciencza te czynna mieszanine olejem mi¬ neralnym. Wiele z zalet smaru, spo¬ rzadzonego w mysl niniejszego wyna¬ lazku, moga byc osiagniete droga pola¬ czenia wolnego kwasu tluszczowego .z niewielka iloscia oleju zmydlajacego sie w charakterze rozprowadnika, naj- odpowiedniejszem jest jednak uzycie w tym celu oleju mineralnego.Wybór wolnego kwasu zalezy od wlasnosci mazniczych lub innych przy¬ rzadzanych smarów. Mówiac wogóle najwlasciwiej jest uzyc tego wolnego kwasu organicznego, który sie otrzymuje z tego oleju tlustego, a którego wlasnosci chcemy odtworzyc. Tak np. olej rzepa¬ kowy i kakaowy udzielaja wlasnosci róznych olejom zlozonym z nich wyra¬ bianym i podobnych wlasnosci mozna udzielic olejom mineralnym zapomoca dodania do nich nieznacznych ilosci odpowiednich wolnych kwasów tluszczo¬ wych.Teoretycznie proces polega na za¬ sadzie, ze smarowanie zalezy od wla¬ snosci wloskowatosci oleju. Dobry smar powinien „zwilzac" trace sie powierzch¬ nie, tak ze cieniutka warstewka oleju dazy do przedostania sie do ograniczo¬ nej przestrzeni (powierzchni stykania sie walu z lozyskiem), gdzie panuje naj¬ wieksze cisnienie. Jednakowoz w prak¬ tyce trace sie powierzchnie sa zazwy¬ czaj pokryte cieniutka warstewka wil¬ goci, co moze wywolywac tworzenie sie warstewek tlenku. Dzialanie wolnego kwasu polega na obnizeniu napiecia po¬ wierzchniowego pomiedzy smarem i wo¬ da, mechanizm którego to procesu po¬ zwala olejowi usunac warstewke wody z powierzchni pracajacej. Powinowactwo chemiczne miedzy kwasem i powierzch¬ nia metalu lub warstewka tlenku (o ile ona jest obecna) w zupelnosci odpo¬ wiada podobnemu obnizeniu napiecia miedzypowierzchniowego wykazujacemu ten sam rezultat.Jakkolwiek powyzsze wyjasnienie fi- zyczno-chemiczne jest zupelnie poprawne, wszelako mozliwe sa i inne tlumaczenia.Opis jednakze jest sformulowany w ten sposób, ze proces, stanowiacy przedmiot wynalazku, moze byc urzeczywistniony w praktyce bez wzgledu na teoretyczne jego uzasadnienie.Dzialanie wolnego kwasu tluszczo¬ wego lub innego zalezy od jego ciezaru czasteczkowego. W razie uzycia kwasu o niskim ciezarze czasteczkowym w ro¬ dzaju kwasu maslowego lub innego wol¬ nego kwasu tluszczowego, moze on wywierac dzialanie od-emulsjujace, co pozwala na stosowanie procesu celem wyrobu olejów mineralnych, nie dajacych emulsji. Ma to wielkie znaczenie dla pewnych mechanizmów, w których smar podlega silnemu klóceniu z woda, przy- czem tworzaca sie emulsja jest przyczyna powiklan w pracy. Dzieki niskiemu cie¬ zarowi czasteczkowemu kwasy te sa znacznie energiczniejsze, wobec czego nie nalezy przekraczac granicy 1%« Kwasy o niskim ciezarze czastecz¬ kowym (kwasy tluszczowe lotne) dzia¬ laja widocznie swa koncentracja wodoro- jonowa jako de-emulsyfikatory, a, nie posiadajac wlasnosci koloidów, nie wy¬ wieraja namacalnego dzialania emulsy- fikacyjnego.Kwasy tluszczowe o znacznym cie¬ zarze czasteczkowym (np. ponad 15 ato¬ mów wegla) wykazuja wlasnosci koloi¬ dalne i wskutek tego wywieraja dzialania emulsjujace; ich koncentracja wodoro-jo- nowa jest nizsza i dzieki temu, a równiez dzieki wybitnemu charakterowi koloi¬ dalnemu tych kwasów, wykazuja one dzialanie nie od-emulsjujace, lecz prze¬ ciwnie emulsjujace.Kwasy o wysokim ciezarze czastecz¬ kowym nienasycone sa jeszcze czynniej-sze; np. kwas olejowy i mieszanina kwasów, zawierajacych sie w tluszczach welny.Niniejszy wynalazek polega przeto na dodaniu do oleju mineralnego sto¬ sunkowo nieznacznej ilosci zwiazku, który obniza miedzypowierzchniowe na¬ piecie pomiedzy olejem a woda w sposób opisany powyzej.Mozna sie tu poslugiwac jakimkol¬ wiek weglowodorem, np. nafta, dalej weglem, smola weglowa, lupkami, kala- fonja i t. d.Kwasy tluszczowe stanowia domiesz¬ ke bardzo odpowiednia i zapewniaja zupelnie zadawalajace produkty rynkowe.Mozna je otrzymywac z jakiegokolwiek zmydlajacego sie oleju, mydla tluszczo¬ wego lub tluszczu regenerowanego. Mozna równiez stosowac tak zwane kwasy nafte¬ nowe lub inne kwasy, otrzymywane z ropy naftowej lupków, smoly weglo¬ wej lub kalafonji.Wynalazek mozna stosowac celem podniesienia wlasnosci smarujacych, a za¬ tem zdolnosci emulsyfikacji, wzglednie de-emulsyfikacji olejów mineralnych.Ponizej podano kilka przykladów wy¬ konania praktycznego niniejszego wy¬ nalazku, które jednak maja znaczenie czysto tylko ilustracyjne.Przyklad I. 2% oleiny rynkowej (kwasu tluszczo¬ wego) lub t. p. miesza sie z dobrym mineralnym olejem do smarowania. Otrzy¬ many przetwór jest zupelnie podobny do smaru zlozonego, zawierajacego 10% do 20% oliwy z oliwek, olejów tluszczo¬ wych, lub sadla. Nadaje sie on dobrze do samoczynnych obrabiarek i t. d.Przyklad II.Przygotowuje sie zwiazek stezony, zawierajacy równe ilosci na wage ryn¬ kowych kwasów tluszczowych i oleju mineralnego lub galarety ropowe] zapo- moca nagrzewania i mieszania tych sub¬ stancji. Ten skoncentrowany zwiazek dodaje sie do oleju weglowodorowego w ilosci do 3% na wage (172%) kwasu tluszczowego.Przyklad III.Przyrzadza sie nieemulsjujacy sie olej zapomoca dodania 0,8 kwasu maslowego lub cynamonowego doweglowodoru o cie¬ zarze wlasciwym ponizej 0,912. Kwasy naftenowe, które sa wzglednie rozpu¬ szczalne w wodzie, wywieraja równiez dzialanie de-emulsyfikacyjne.Przyklad IV.Olej emulsjujacy sie, typu, uzywanego do smarowania maszyn okretowych lub t. p., wytwarza sie przez dodanie do lep¬ kiego zawierajacego weglowodory oleju 1,5% tluszczu z welny i 0,5% dystylo- wanych kwasów tluszczowych z tranu.Z powyzszego wynika, ze wynalazek polega w zasadzie na zastapieniu zna¬ cznej ilosci glicerydów mala iloscia wol¬ nego kwasu organicznego. Kwasy orga¬ niczne w polaczeniu z alkaljami lub zie¬ miami alkalicznemi (tworzace mydla kwasne, obojetne lub zasadowe) juz byly stosowane w charakterze reagentów dla celów przeróbki oleju na galarete droga powiekszania ich lepkosci. Istote niniej¬ szego wynalazku stanowi natomiast za¬ stosowanie kwasów organicznych w sta¬ nie wolnym. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wyrobu smarów z olejów mineralnych z zawartoscia kwasów tlu¬ szczowych, tern znamienny, ze w oleju znajduje sie wolny kwas tluszczowy w ilosci nieznacznej i ograniczonej, np. okolo 2%, i bez obecnosci glicerydów tluszczowych badz tez w obecnosci gli¬ cerydów w ilosciach niklych, ograniczo¬ nych, dzieki czemu napiecie powierzch- — 4 —niowe oleju sie obniza i jednoczesnie osiaga oszczedniejsze zuzycie glicerydu.
2. 2. Modyfikacja sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna zastosowaniem, za¬ miast wolnych kwasów tluszczowych, in¬ nych substancyj, obnizajacych napiecie powierzchniowe, np. wolnych kwasów organicznych, z wylaczeniem jednak do- datku(namacalnych ilosci) mydla.
3. 3. *. Sposób wedlug zastrz. 1, tern zna¬ mienny, ze kwas wolny dobiera sie tak, aby zdolnosc emulsyfikacyjna olejów w stosunku do wody wzrosla.
4. 4. Sposób wedlugzastrz. 1 i 2,tern zna¬ mienny, ze wolny kwas organiczny (w ro¬ dzaju np. kwasu naftenowego lub ma¬ slowego) dobiera sie tak, aby olej po¬ zbawic zdolnosci emulsjowania.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, tern zna¬ mienny, ze dla wytworzenia oleju po¬ dobnego w swych wlasnosciach do oleju zlozonego, zawierajacego znaczne ilosci np. okolo 15% tlustego glicerydu, ten ostatni zastepuje sie mala iloscia, np. 2% wolnego kwasu tluszczowego, najwla- sciwiej kwasu odpowiadajacego glice¬ rydowi. ZAKLGRARKOZIANSKO W WARSZAWIE PL