астичних мастил залежать не тільки від жирних і карбонових кислот, катіонів металів і базового масла, концентрації і величини pH мила (надлишку лугу або кислоти), але також значною мірою від технології їх виробництва. В принципі спочатку може бути отримано мило і потім розчинено в маслі при високій температурі. Під час охолодження в строго контрольованих умовах мила кристалізуються і утворюють гелеобразную мильну решітку. Однак у більшості випадків жирні кислоти або тригліцериди в середовищі базового масла взаємодіють з водним розчином лугу. Після омилення реакційну суміш нагрівають до утворення кристалічної рідини (як у випадку отримання літієвих мильних мастил) або до отримання гомогенної рідини (як у випадку виробництва інших мильних мастил, наприклад натрієвих комплексних мастил). При виробництві деяких мастил (наприклад, натрієвих максимальна робоча температура набагато нижче температури, при якій утворюються кристалічні системи). Різні максимальні робочі температури, навіть при застосуванні одного і того ж згущувача, можуть забезпечити отримання мастил з різними властивостями.
В даний час більшість пластичних мастил отримують за допомогою періодичних процесів. Для забезпечення сталості якості продуктів потрібна спеціальна апаратура. Через недостатню гнучкості експлуатації установки безперервної дії застосовують лише в рідкісних випадках [7].
Періодичні процеси
Стадії виробництва залежать головним чином від згущувача. Однак масла, присадки і наявна апаратура також впливають на виробництво пластичних мастил. Процес виробництва простих літієвих мастил складається з наступних стадій:
диспергування в маслі вихідної сировини, що піддається обмиленню або нейтралізації;
введення гідроксидів металів, суспендованих або розчинених у воді;
нагрів для прискорення реакцій омилення і нейтралізації;
дегідратація мильною дисперсії, шляхом підвищення температури і долив масла;
кристалізація повністю або частково розчиненого мила при відповідному охолодженні;
введення присадок;
гомогенізація за допомогою гомогенізатора або без нього;
регулювання рівня заданої пенетрації перемішаної мастила - консистенції (якщо результати відхиляються від заданої величини, тобто мастило занадто щільна) знову додають масло і присадки і повторюють гомогенізацію;
фільтрування і в деяких випадках деаерація;
тимчасове зберігання в резервуарах або розфасовка в дрібну тару;
контроль показників якості.
Найпростішим процесом виробництва пластичних мастил є їх отримання в одному нагреваемом відкритому варочном апараті - реакторі, в якому приготування мильної основи відбувається при атмосферному тиску. Реакція омилення залежить від температури, концентрації реагентів, інтенсивності перемішування, виду жирів і жирних кислот і каталізатора.
У періодичному процесі мастило зазвичай проходить через кілька реакторів. Мильна концентрат, як правило, отримують в першому реакторі, в якому температура досягає 300 град. У наступних апаратах концентрат розбавляють, вводять присадки і регулюють консистенцію. Для приготування мильного концентрату достатньо невеликого реактора. Однією з переваг процесу є можливість подальшого формування структури мастила в наступних реакторах.
Сучасні установки з виробництва пластичних мастил дозволяють отримувати мастила на літієвих, натрієвих, барієвих, алюмінієвих, змішаних і комплексних милах, а також немильное змащення (малюнок 1).
- піч; 2 - ємність для гарячого масла; 3 - насоси для подачі гарячого масла в нагрівальну сорочку; 4 - ємність для зважування; 5 - контактор Стратком; 6 - реактор з мішалкою з подвійним ходом; 7 - сировинні насоси; 8 - масляний холодильник нагрівальної сорочки; 9 - вакуумний насос; 10 - гомогенізатор-деаератор
Малюнок 1 - Схема сучасної установки для періодичного виробництва пластичних мастил
Розрахункова кількість реагентів завантажують в сировинну ємність і інтенсивно перемішують. Реакційну суміш потім швидко нагрівають, зневоднюють, охолоджують, гомогенізують і деаерують. Важливими елементами установки є контактор «Стратком», що забезпечує швидкий нагрів сировинних компонентів і гарний їх перемішування, один або кілька послідовно з'єднаних реакторів з мішалками, що обертаються в протилежному напрямку, гомогенізатор, пристрої для деаерації і пристрій для нагріву масла, що дозволяє регулювати нагрівання та охолодження масла. Контактор «Стратком» являє собою реактор з мішалкою, зовнішньої нагрівальної мішалкою і теплообмінником, встановленим усе...
