RU2537294C1

RU2537294C1 - Water-soluble lubricating composition for conveyor belt processing

Info

Publication number: RU2537294C1
Application number: RU2013157567/04A
Authority: RU
Inventors: Валентина Николаевна Наумова; Равиль Хилалович Фатхутдинов; Ирина Геннадиевна Матвеева; Алексей Вадимович Тимохин; Луиза Ринатовна Каримова; Рамиль Шамильевич Сабитов
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2014-12-27

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to water-soluble lubricating composition for processing conveyor belt, which contains quaternary ammonium salt, represented by alkyldimethylbenzylammonium chloride, and additionally contains sodium cocoamphoacetate, with the following ratio, wt %: alkyldimethylbenzylammonium chloride 5-14, sodium cocoamphoacetate 2-5, water - the remaining part.

EFFECT: reduction of friction coefficient in the process of transportation of glass containers on stainless steel and containers from polyethyleneterephthalate on stainless steel and plastic and simplification of technology of preparing water-soluble lubricating composition due to reduction of time and reduction of labour consumption.

5 ex, 2 tbl

Description

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.The invention relates to the field of lubricants, in particular to a water-soluble lubricant composition for processing conveyor belts, and can be used in the food industry for bottling juices, wine, beer, water, etc. in various types of containers to ensure stable and uninterrupted operation of technological conveyor belts .

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.Known aqueous lubricating composition containing an aqueous solution of from 1.0 to 10 wt.% Fatty alkylpropylene tetramine, from 1.0 to 10 wt.% Fatty ether polyglycol and at least one acid to provide a pH of 5.0-7, 0, see US Patent No. 5900392, IPC6 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.The disadvantage of this lubricating composition is the intensive foaming, which complicates the process of bottling drinks and can worsen the presentation of the product, and in some cases, the lubricant can get into the container during bottling.

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 формулыKnown lubricant composition for processing conveyor belts containing an aqueous solution of phosphoric acid ester of oleyl alcohol ethoxylate and a water-soluble amphoteric compound selected from the group comprising an imidazoline derivative of the formula

,

,

где M означает водород или солеобразующий катион, a R - алкил,where M is hydrogen or a salt-forming cation, and R is alkyl,

содержащий, примерно, 7-18 атомов углерода,containing about 7-18 carbon atoms,

и соединение формулы R¹CH₂NHCH₂CH₂COOM илиand a compound of the formula R ¹ CH ₂ NHCH ₂ CH ₂ COOM or

R¹CH₂N(CH₂CH₂COOM)₂,R ¹ CH ₂ N (CH ₂ CH ₂ COOM) ₂ ,

где M имеет вышеуказанное значение и R¹ означает жирный радикал, содержащий примерно 8-18 атомов углерода, US 3574100, МПК C10M 173/02, C02F 9/00, 1971.where M has the above meaning and R ¹ means a fatty radical containing about 8-18 carbon atoms, US 3574100, IPC 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.The disadvantage of this lubricating composition is that its solubility in water and the foaming rate are not satisfactory.

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 формулыAlso known is a lubricating composition for processing conveyor belts, containing at least one amphoteric, nitrogen-containing substance and an additional component; as an amphoteric substance, the composition contains a compound of the general formula

,

где R¹ - 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,where R ¹ is saturated or single or multiple unsaturated, linear or branched alkyl with 6-22 carbon atoms, unsubstituted or substituted by hydroxyl, amino, imino, carbonyl, halogen or carboxyl,

R² - карбоксил с 2-7 атомами углерода,R ² - carboxyl with 2-7 carbon atoms,

М - водород, щелочной металл, аммоний, алкил с 1-4 атомами углерода или бензил,M - hydrogen, alkali metal, ammonium, alkyl with 1-4 carbon atoms or benzyl,

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.and as an additional component, at least one organic carboxylic acid selected from the group comprising mono- or polybasic saturated carboxylic acids, see RU Application No. 94041745, IPC 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.The known composition gives an overestimated coefficient of friction especially when interacting with the Tetra-Pak package, an increased rate of foaming, and when the temperature rises, the foam is formed in excess. When preparing the composition, it is necessary to use deionized water in order to prevent the precipitation of salts clogging the lubrication nozzles, it loses its operational properties during freezing and subsequent thawing, which excludes its transportation and storage at low temperatures.

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.%:The closest in technical essence is a water-soluble lubricant composition for processing conveyor belts containing a quaternary ammonium salt - ethanolamine oleate and alkyldimethylammonium acetate (alkyldimethylcarboxybetaine), boric acid, in the following ratio, wt.%:

олеат этаноламинаethanolamine oleate 1,5-121,5-12 алкилдиметиламмонний ацетатalkyldimethylammonium acetate 2-202-20 борная кислотаboric acid 0,12-3,00.12-3.0 водаwater остальноеrest

Преимущественное выполнение, когда состав дополнительно содержит водную эмульсию полидиметилсилоксана в количестве 7-12 мас.%.An advantageous embodiment, when the composition additionally contains an aqueous emulsion of polydimethylsiloxane in an amount of 7-12 wt.%.

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.A well-known lubricating composition for processing conveyor belts is obtained by mixing all the components in the following sequence: ethanolamine oleate is added to water and mixed for 1.5-2 hours until a uniform transparent solution is obtained, then boric acid is added to the resulting solution and stirring is continued until it is completely dissolved, the last in the reaction mixture is dosed alkyldimethylammonium acetate and the resulting reaction mass is maintained with stirring for 1-1.5 hours to obtain a yellow-pink clear liquid, see RU Pa awning No. 2405030, IPC 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.The disadvantages of the known water-soluble lubricating composition are the complexity of its preparation and the high friction coefficient of glass containers for stainless steel and containers made of polyethylene terephthalate for stainless steel and plastic.

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.The objective of the invention is to reduce the coefficient of friction when transporting glass containers on stainless steel and containers made of polyethylene terephthalate (PET) on stainless steel and plastic after processing conveyor belts with a water-soluble lubricant composition and simplifying the technology for preparing the lubricant composition.

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.%The technical problem is solved in that a water-soluble lubricating composition for processing conveyor belts containing a quaternary ammonium salt, in which it contains alkyl dimethylbenzylammonium chloride as a quaternary ammonium salt, and additionally contains sodium cocoamphoacetate, in the following ratio, wt.%

алкилдиметилбензиламмоний хлоридalkyldimethylbenzylammonium chloride 5-145-14 кокоамфоацетат натрияcocoamphoacetate sodium 2-52-5 водаwater остальноеrest

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.The solution to the technical problem allows after processing conveyor belts with a water-soluble lubricant composition to reduce the coefficient of friction when transporting glass containers on stainless steel and containers made of polyethylene terephthalate (PET) on stainless steel and plastic and to simplify the preparation of a water-soluble lubricant composition by reducing time and reducing labor costs.

Характеристика веществ, используемых в заявляемом способе.Characterization of the substances used in the claimed method.

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.Cocoamphoacetate sodium is an amphoteric surfactant based on coconut fatty acids. It is used as a part of cosmetic and hygienic detergents, see the Handbook "Surface-active substances and compositions", edited by M.Yu. Pletnev M., 2002

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.Alkyldimethylbenzylammonium chloride is prepared by reacting a tertiary amine with alkylbenzene chloride. Used as a disinfectant, water repellent, emulsifier, antistatic agent, see A.A. Abramzon et al. "Surfactants". Directory. L .: "Chemistry", 1979.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.The invention is illustrated by the following examples of specific performance.

Количество компонентов водного смазочного состава в мас.% соответствует количеству граммов.The number of components of the aqueous lubricating composition in wt.% Corresponds to the number of grams.

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).Example 1. A lubricating composition is prepared by mixing the components at a temperature of 20 ° C. 5 wt.% Alkyldimethylbenzylammonium chloride is added to 93 wt.% Water with stirring, after 10-15 minutes a homogeneous clear solution is obtained. Then, 2 wt.% Sodium cocoamphoacetate is added to the resulting solution and stirring is continued for 20-30 minutes (until complete dissolution).

Примеры 2-5 аналогичны примеру 1, данные по смазочному составу приведены в таблице 1.Examples 2-5 are similar to example 1, data on the lubricating composition are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Примеры № п/пExamples No. Состав, %Structure, % Алкилдиметиламмоний хлоридAlkyldimethylammonium chloride Кокоамфоацетат натрияCocoamphoacetate Sodium ВодаWater 1one 55 22 9393 22 1313 4four 8383 33 14fourteen 55 8181 4four 1010 3,53,5 86,586.5 55 55 55 9090

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 соотношенияThe obtained lubricant compositions according to examples 1-5 are tested on a stand including a turning plane made of material used for the manufacture of conveyor belts, stainless steel or plastic. The lubricant composition of example 1-5 is applied to the surface of the conveyor belts and incubated for 5 to 20 minutes. During tests on the turning plane of the conveyor belt, with a lubricant applied, various types of containers with contents are installed, for example, glass bottles, plastic (polyethylene terephthalate) bottles, Tetra-Pak packaging. Changing the angle of inclination of the rotary plane, determine the coefficient of friction of the container relative to the surface of the rotary plane of conveyor belts. The friction coefficient µ is determined using a known ratio

µ=f_n/N,µ = f _n / N,

где f_n - сила трения, N - нормальная нагрузка от веса тары.where f _n is the friction force, N is the normal load from the tare.

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.The test data in accordance with the specific composition of examples 1-5 are summarized in table 2. For comparison, the coefficient of friction for the prototype, see position 2, 3 and 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.Since there are no plastic bottles for the tests on the conveyor belt, there are no plastic bottles of polyethylene terephthalate (PET), similarly tests were carried out for the prototype, data on the coefficient of friction for the claimed object and for the prototype - control example, see position 4 of table 2.

Таблица 2table 2 Примеры
№ п/пExamples
No. p / p Коэффициент трения (тара с содержимым по поверхности конвейера)Friction coefficient (container with contents along the conveyor surface) Пенообразование (баллы)Foaming (points) Коэффициент трения после 3-кратного замораживания и размораживанияCoefficient of friction after 3 times freezing and thawing Стеклянные бутылки по нержавеющей сталиStainless Steel Glass Bottles Бутылки из ПЭТФ по нержавеющей сталиStainless Steel PET Bottles Бутылки из ПЭТФ по пластикуPlastic PET bottles Упаковки
ТЕТРА-ПАК по нержавеющей сталиPackaging
TETRA-PACK stainless steel ПозицииLine items 1one 22 33 4four 55 66 77 1one 0,0590.059 0,0560.056 0,0680,068 0,0600,060 1one Без изменений в пределах допустимой ошибкиNo change within the margin of error 22 0,0470,047 0,0500,050 0,0550,055 0,0640,064 1one 33 0,0450,045 0,0490,049 0,0520,052 0,0620,062 1one 4four 0,0520,052 0,0560.056 0,0600,060 0,0590.059 1one 55 0,0480,048 0,0500,050 0,0590.059 0,0430,043 1one КоэффициентCoefficient По прототипу
0,063-0,088According to the prototype
0,063-0,088 По прототипу
0,060-0,082According to the prototype
0,060-0,082 По контрольному
0,090-0,100By control
0,090-0,100 По прототипу
0,043-0,080According to the prototype
0,043-0,080

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.As can be seen from the table, the inventive lubricant composition allows to reduce the coefficient of friction when transporting glass bottles on stainless steel and bottles made of polyethylene terephthalate (PET) on stainless steel and plastic, while 3-fold freezing and thawing of the lubricant does not affect its quality.

Производственные испытания водорастворимого смазочного состава на различных предприятиях показали, что состав эффективен при любой жесткости воды.Production tests of a water-soluble lubricant composition at various enterprises have shown that the composition is effective at any water hardness.

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.The use of the inventive water-soluble composition on high-performance conveyor filling lines made it possible to exclude the drop in containers in problem areas - high-speed zones of transition to an adjacent track and on the site in front of the packaging machine.

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.Production tests of the inventive water-soluble lubricating composition for conveyor belts were carried out at OJSC “Krasniy Vostok”, Kazan (now ZAO “Moscow Brewery - Ephesus”) on high-speed plastic conveyor lines for filling drinks into 1.5-liter polyethylene terephthalate bottles. Damage to the conveyor, falling containers and the creation of emergency situations when transporting bottles are not recorded. The company has been using the composition for more than a year.

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.In ZAO Kavminvody (Novotersky, Krasnodar Territory), the claimed composition has been tested and is currently used on conveyor lines made of stainless steel and plastic when bottling mineral water in glass and polyethylene terephthalate bottles. Falls of bottles and unplanned stops of the conveyor are not registered.

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.The lubricant has been tested and is successfully used on a stainless steel conveyor line for filling dairy products in 1 liter TETRA-PACK packaging at OOO “SIMPLY MILK”, Naberezhnye Chelny.

Водорастворимый смазочный состав для обработки конвейерных лент не выделяет в воздух рабочей зоны вредных веществ и неприятных запахов, готовится на доступных компонентах.A water-soluble lubricant for processing conveyor belts does not emit harmful substances and unpleasant odors into the air of the working zone, it is prepared on available components.

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.Thus, the claimed object in comparison with the prototype when processing conveyor belts with a water-soluble lubricant composition allows to reduce the friction coefficient during transportation of glass containers on stainless steel and containers made of polyethylene terephthalate on stainless steel and plastic and to simplify the technology of preparation of the composition by reducing time and reducing labor costs.

Claims

A water-soluble lubricant composition for processing conveyor belts containing a quaternary ammonium salt, characterized in that it contains alkyl dimethylbenzylammonium chloride as a quaternary ammonium salt and additionally contains sodium cocoamphoacetate, in the following ratio, wt.%
alkyldimethylbenzylammonium chloride 5-14 cocoamphoacetate sodium 2-5 water rest