ВОДОРАСТВОРИМЫЙ СМАЗОЧНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОНВЕЙЕРНЫХ ЛЕНТ
WATER-SOLUBLE LUBRICATING COMPOSITION FOR CONVEYOR BELT PROCESSING

Изобретение относится к области смазочных средств, в частности к водорастворимому смазочному составу для обработки конвейерных лент, и может быть использовано в пищевой промышленности при розливе соков, вина, пива, воды и др. в различные виды тары для обеспечения устойчивой и бесперебойной работы технологических конвейерных лент.
Известен водный смазочный состав, содержащий водный раствор от 1,0 до 10 мас.% жирного алкилпропилентетрамина, от 1,0 до 10 мас.% жирного эфира полигликоля и, по меньшей мере, одну кислоту для обеспечения значения pH 5,0-7,0, см. US Патент №5900392, МПК6 C10M 173/02, C10M 2201/02, C10M 2207/121, 1999.
Недостатком этого смазочного состава является интенсивное пенообразование, что затрудняет процесс розлива напитков и может ухудшать товарный вид продукции, а в отдельных случаях смазка может попадать в тару при розливе.
Известен смазочный состав для обработки ленточных транспортеров, содержащий водный раствор сложного эфира фосфорной кислоты этоксилата олеилового спирта и водорастворимое амфотерное соединение, выбранное из группы, включающей производное имидазолина формулы
,
где M означает водород или солеобразующий катион, a R - алкил,
содержащий, примерно, 7-18 атомов углерода,
1
2
2
2
и соединение формулы RCHNHCHCHCOOM или
1
2
2
2
2
RCHN(CHCHCOOM),
1
где M имеет вышеуказанное значение и R означает жирный радикал, содержащий примерно 8-18 атомов углерода, US 3574100, МПК C10M 173/02, C02F 9/00, 1971.
Недостаток данного смазочного состава заключается в том, что его растворимость в воде и показатель пенообразования не являются удовлетворительными.
Известен также смазочный состав для обработки конвейерных лент, содержащий, по меньшей мере, одно амфотерное, азотосодержащее вещество и дополнительный компонент; в качестве амфотерного вещества состав содержит соединение общей формулы
,
1
где R - насыщенный или одно- или многократно ненасыщенный, линейный или разветвленный алкил с 6-22 атомами углерода, незамещенный или замещенный гидроксилом, амино, имино, карбонилом, галогеном или карбоксилом,
2
R - карбоксил с 2-7 атомами углерода,
М - водород, щелочной металл, аммоний, алкил с 1-4 атомами углерода или бензил,
а в качестве дополнительного компонента, по меньшей мере, одну органическую карбоновую кислоту, выбранную из группы, включающей одно- или многоосновные насыщенные карбоновые кислоты, см. RU Заявка №94041745, МПК 6 C10M 173/02, 1996.
Известный состав придает завышенный коэффициент трения особенно при взаимодействии с упаковкой «Тетра-Пак», повышенный показатель пенообразования, а при повышении температуры пена образуется в избыточном количестве. При приготовлении состава необходимо использовать деионизированную воду с целью предотвращения выпадения солей, забивающих форсунки подачи смазки, теряет эксплуатационные свойства при замораживании и последующем размораживании, что исключает его транспортировку и хранение в условиях отрицательных температур.
Наиболее близким по технической сущности является водорастворимый смазочный состав для обработки конвейерных лент, содержащий четвертичную аммониевую соль - олеат этаноламина и алкилдиметиламмонний ацетат (алкилдиметилкарбоксибетаин), борную кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
олеат этаноламина
1,5-12
алкилдиметиламмонний ацетат
2-20
борная кислота
0,12-3,0
вода
остальное
Преимущественное выполнение, когда состав дополнительно содержит водную эмульсию полидиметилсилоксана в количестве 7-12 мас.%.
Известный смазочный состав для обработки конвейерных лент получают путем смешения всех компонентов в следующей последовательности: в воду добавляют олеат этаноламина и перемешивают 1,5-2 часа до получения однородного прозрачного раствора, затем к полученному раствору добавляют борную кислоту и продолжают перемешивание до ее полного растворения, последним в реакционную смесь дозируют алкилдиметиламмоний ацетат и выдерживают полученную реакционную массу при перемешивании 1-1,5 часа до получения желто-розовой прозрачной жидкости, см. RU Патент №2405030, МПК C10M 173/02 (2006.01), C10M 133/08 (2006.01), C10M 133/16 (2006.01), C10M 125/26 (2006.01), 2010.
Недостатками известного водорастворимого смазочного состава являются сложность его приготовления и завышенный коэффициент трения стеклянной тары по нержавеющей стали и тары из полиэтилентерефталата по нержавеющей стали и пластику.
Задачей изобретения является снижение коэффициента трения при транспортировке стеклянной тары по нержавеющей стали и тары из полиэтилентерефталата (ПЭТФ) по нержавеющей стали и пластику после обработки конвейерных лент водорастворимым смазочным составом и упрощение технологии приготовления смазочного состава.
Техническая задача решается тем, что водорастворимый смазочный состав для обработки конвейерных лент, содержащий четвертичную аммониевую соль, в котором в качестве четвертичной аммониевой соли он содержит алкилдиметилбензиламмоний хлорид, и дополнительно содержит кокоамфоацетат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%
алкилдиметилбензиламмоний хлорид
5-14
кокоамфоацетат натрия
2-5
вода
остальное
Решение технической задачи позволяет после обработки конвейерных лент водорастворимым смазочным составом уменьшить коэффициент трения при транспортировке стеклянной тары по нержавеющей стали и тары из полиэтилентерефталата (ПЭТФ) по нержавеющей стали и пластику и упростить технологию приготовления водорастворимого смазочного состава за счет сокращения времени и снижения трудозатрат.
Характеристика веществ, используемых в заявляемом способе.
Кокоамфоацетат натрия - амфотерное поверхностно-активное вещество на основе кокосовых жирных кислот. Используется в составе косметико-гигиенических моющих средств, см. Справочник "Поверхностно-активные вещества и композиции», под ред. М.Ю. Плетнева М., 2002 г.
Алкилдиметилбензиламмоний хлорид получают взаимодействием третичного амина с алкилбензолхлоридом. Используется как дезинфицирующее средство, гидрофобизатор, эмульгатор, антистатик, см. А.А. Абрамзон и др. "Поверхностно-активные вещества". Справочник. Л.: "Химия", 1979.
Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.
Количество компонентов водного смазочного состава в мас.% соответствует количеству граммов.
Пример 1. Смазочный состав готовят путем смешения компонентов при температуре 20°C. В 93 мас.% воды добавляют при перемешивании 5 мас.% алкилдиметилбензиламмоний хлорида, через 10-15 минут получают однородный прозрачный раствор. Затем к полученному раствору добавляют 2 мас.% кокоамфоацетата натрия и продолжают перемешивть 20-30 минут (до полного растворения).
Примеры 2-5 аналогичны примеру 1, данные по смазочному составу приведены в таблице 1.
Таблица 1
Примеры № п/п
Состав, %
Алкилдиметиламмоний хлорид
Кокоамфоацетат натрия
Вода
1
5
2
93
2
13
4
83
3
14
5
81
4
10
3,5
86,5
5
5
5
90
Полученные смазочные составы по примерам 1-5 испытывают на стенде, включающем поворотную плоскость, выполненную из материала, служащего для изготовления конвейерных лент, из нержавеющей стали или пластика. Смазочный состав по примеру 1-5 наносят на поверхность конвейерных лент и выдерживают от 5 до 20 минут. В ходе испытаний на поворотную плоскость конвейерной ленты, с нанесенным смазочным составом, устанавливают различные виды тары с содержимым, например, стеклянные бутылки, пластиковые (полиэтилентерефталатные) бутылки, упаковки «Тетра-Пак». Меняя угол наклона поворотной плоскости, определяют коэффициент трения тары относительно поверхности поворотной плоскости конвейерных лент. Коэффициент трения µ определяют с использованием известного соотношения
n
µ=f/N,
n
где f - сила трения, N - нормальная нагрузка от веса тары.
Данные по испытаниям в соответствии с конкретным составом по примерам 1-5 сведены в таблицу 2. Для сравнения приведен коэффициент трения по прототипу, см. позиции 2, 3 и 5.
Поскольку по прототипу испытания на конвейерной ленте бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТФ) по пластику отсутствуют, аналогично были проведены испытания и по прототипу, данные по коэффициенту трения по заявляемому объекту и по прототипу - контрольному примеру, см. позиция 4 таблицы 2.
Таблица 2
Примеры№ п/п
Коэффициент трения (тара с содержимым по поверхности конвейера)
Пенообразование (баллы)
Коэффициент трения после 3-кратного замораживания и размораживания
Стеклянные бутылки по нержавеющей стали
Бутылки из ПЭТФ по нержавеющей стали
Бутылки из ПЭТФ по пластику
УпаковкиТЕТРА-ПАК по нержавеющей стали
Позиции
1
2
3
4
5
6
7
1
0,059
0,056
0,068
0,060
1
Без изменений в пределах допустимой ошибки
2
0,047
0,050
0,055
0,064
1
3
0,045
0,049
0,052
0,062
1
4
0,052
0,056
0,060
0,059
1
5
0,048
0,050
0,059
0,043
1
Коэффициент
По прототипу0,063-0,088
По прототипу0,060-0,082
По контрольному0,090-0,100
По прототипу0,043-0,080
Как видно из таблицы, заявляемый смазочный состав позволяет снизить коэффициент трения при транспортировке стеклянных бутылок по нержавеющей стали и бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТФ) по нержавеющей стали и пластику, при этом 3-кратное замораживание и размораживание смазки не отражается на ее качестве.
Производственные испытания водорастворимого смазочного состава на различных предприятиях показали, что состав эффективен при любой жесткости воды.
Использование заявляемого водорастворимого состава на высокопроизводительных конвейерных линиях розлива позволило исключить падение тары на проблемных участках - скоростных зонах перехода на соседнюю дорожку и на площадке перед упаковочным автоматом.
Производственные испытания заявляемого водорастворимого смазочного состава для конвейерных лент проводили на ОАО «Красный Восток» г. Казань (ныне ЗАО «Пивоварня Москва - Эфес») на скоростных пластиковых конвейерных линиях по розливу напитков в 1,5-литровые бутылки из полиэтилентерефталата. Повреждений конвейера, падения тары и создания аварийных ситуаций при транспортировке бутылок не зафиксировано. Предприятие использует состав более года.
В ЗАО «Кавминводы» (п. Новотерский Краснодарского края) заявляемый состав прошел апробацию и в настоящее время используется на конвейерных линиях из нержавеющей стали и пластика при розливе минеральной воды в стеклянные и полиэтилентерефталатные бутылки. Падения бутылок и внеплановых остановок конвейера не зарегистрировано.
Смазочный состав прошел испытания и успешно используется на конвейерной линии из нержавеющей стали при розливе молочных продуктов в упаковку ТЕТРА-ПАК объемом 1 литр на ООО «ПРОСТО МОЛОКО» г. Набережные Челны.
Водорастворимый смазочный состав для обработки конвейерных лент не выделяет в воздух рабочей зоны вредных веществ и неприятных запахов, готовится на доступных компонентах.
Таким образом, заявляемый объект по сравнению с прототипом при обработке конвейерных лент водорастворимым смазочным составом позволяет уменьшить коэффициент трения при транспортировке стеклянной тары по нержавеющей стали и тары из полиэтилентерефталата по нержавеющей стали и пластику и упростить технологию приготовления состава за счет сокращения времени и снижения трудозатрат.