COMPOSICION DE FLUIDO PARA LA MECANIZACION DE METALES SOLUBLE EN AGUA Y A BASE DE UN RESIDUO DE DESTILACION GENERADO EN LA PRODUCCION DE BIODIESEL.

Una composición de un fluido para la mecanización de metales soluble en agua,

preparada por adición de 5-70% en peso de aditivos a 20-95% en peso de residuos de destilación que son generados en la producción de biodiesel y utilizados como aceite base lubricante, y 0-40% en peso de agua de intercambio iónico

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07118301.

Solicitante: KOREA HOUGHTON CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: República de Corea.

Dirección: 322 SINDONG-RL SUNJANG-MYUN, ASAN-SI,CHOONGCHUNGNAM-DO.

Inventor/es: KIM,KWANG SOON, CHA,JAE MIN.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 11 de Octubre de 2007.

Fecha Concesión Europea: 10 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C10M109/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA.C10M COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la perforación de pozos C09K 8/02 ); UTILIZACION DE SUSTANCIAS, YA SEA SOLAS, O COMO INGREDIENTES LUBRICANTES EN UNA COMPOSICION LUBRICANTE (agentes de desmoldeo, es decir, de separación, para metales B22C 3/00, para materias plásticas o para sustancias en estado plástico, en general B29C 33/56, para el vidrio C03B 40/02; lubricantes para textiles D06M 11/00, D06M 13/00, D06M 15/00; aceites de inmersión para microscopia G02B 21/33). › Composiciones lubricantes caracterizadas porque el material de base es un compuesto de composición indeterminado o incompletamente determinada (C10M 101/00 tiene prioridad).
  • C10M173/00 C10M […] › Composiciones lubricantes que contienen más del 10% de agua.
  • C10M177/00 C10M […] › Métodos particulares de preparación de composiciones lubricantes; Modificación química por tratamiento posterior de los constituyentes o de la composición lubricante en sí, no cubierta por otras clases.

Clasificación PCT:

  • C10M109/00 C10M […] › Composiciones lubricantes caracterizadas porque el material de base es un compuesto de composición indeterminado o incompletamente determinada (C10M 101/00 tiene prioridad).
  • C10M169/04 C10M […] › C10M 169/00 Mezclas de materiales de base y de espesantes. › Mezclas de espesantes y de aditivos.
  • C10M173/00 C10M […] › Composiciones lubricantes que contienen más del 10% de agua.
  • C10M177/00 C10M […] › Métodos particulares de preparación de composiciones lubricantes; Modificación química por tratamiento posterior de los constituyentes o de la composición lubricante en sí, no cubierta por otras clases.
  • C10N40/20 C10 […] › C10N SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE C10M.C10N 40/00 Utilización o aplicación particular de la composición lubricante. › Trabajo de los metales.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.


Fragmento de la descripción:

Composición de fluido para la mecanización de metales soluble en agua y a base de un residuo de destilación generado en la producción de biodiesel.

Antecedentes de la invención1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a un fluido para la mecanización de metales, soluble en agua y, más particularmente, a una composición de un fluido para la mecanización de metales soluble en agua producido por adición de 5-70% en peso de aditivos a 20-95% en peso de residuos de destilación generados en la producción de biodiesel y utilizados como aceite en base lubricante, y 0 a 40% en peso de agua de intercambio iónico.

2. Descripción del estado de la técnica

Los fluidos para la mecanización de metales se emplean para facilitar las operaciones implicadas en la mecanización de metales. La mecanización de metales tradicional requiere una máquina-herramienta, una herramienta de corte, un metal a mecanizar y un fluido de mecanización. A principios de 1900, los fluidos para la mecanización de metales se emplearon en primer lugar para incrementar la vida de servicio de un instrumento a utilizar en la mecanización de metales. Los fluidos para la mecanización de metales originales estaban formados principalmente por aceite base refinado a partir de crudo de petróleo y contenían una gran cantidad de hidrocarburos poliaromáticos (PAHs) que, como se conoce ahora, son sustancias cancerígenas, como consecuencia de la ausencia de desarrollo de técnicas de refino. Los trabajadores pueden quedar expuestos a estos fluidos a través de muchas formas y vías mientras están siendo empleados, y tales fluidos pueden ser una causa de cáncer, enfermedad respiratoria no maligna, dermatosis, enfermedad microbiana, etc, para tales trabajadores. Los problemas causados por las nieblas de aceite y fluidos para la mecanización de metales fueron tan importantes en relación con la higiene industrial que los mismos fueron incluso una de las prioridades elegidas por la U.S. Occupational Safety and Health Administration (OSHA) en 1996.

Hoy día, de acuerdo con las características de la mecanización de metales, se producen varios tipos de fluidos para la mecanización de metales y se utilizan diversos tipos de aditivos. La cantidad y composición de los aditivos dependen del tipo de los fluidos para la mecanización de metales y de las características del producto.

Los fluidos para la mecanización de metales reducen la fricción y la presión entre una herramienta de corte y el metal a mecanizar, mejoran las características superficiales de la mecanización, reducen la adherencia o fusión de la superficie, disipan el calor generado, previenen la deformación causada por el calor y eliminan por lavado los trozos cortados, el polvo fino y los residuos. Además, los fluidos para la mecanización de metales también previenen la corrosión en las superficies mecanizadas y enfrían las superficies mecanizadas calientes para que puedan ser más fácilmente manipuladas.

Las funciones de los fluidos para la mecanización de metales, solubles en agua, incluyen el enfriamiento, la prevención de soldadura entre la herramienta de corte y las superficies mecanizadas, la prevención de abrasión a elevada temperatura y la prevención de distorsión causada por el calor remanente. Los fluidos para la mecanización de metales, solubles en agua, se diluyen con agua a 60-85% aproximadamente justo antes de utilizarse como aceite base que es refinado en mucho mayor grado que los aceites basados en cicloparafinas o parafinas en un entorno no soluble en agua. Dado que la concentración disponible del fluido soluble en agua oscila entre 1 y 10%, las características del agua utilizada como material base son importantes para el comportamiento del fluido. El agua es el mejor agente refrigerante como consecuencia de su alto calor específico, buena conductividad térmica y alto calor latente. Sin embargo, el agua causa herrumbre en el metal y, de este modo, presenta menos capacidad de humectación y lubricación que el aceite. Para solucionar estos inconvenientes, los fluidos para la mecanización de metales solubles en agua, incluyen un inhibidor de la herrumbre o un surfactante incrementando con ello la lubricación. Un aditivo recientemente desarrollado puede prevenir la corrosión en un periodo que va desde varios días a una semana aproximadamente, lo cual contrarresta así una pobre inhibición de la herrumbre y una pobre inhibición de la corrosión del metal de los fluidos para la mecanización de metales, solubles en agua.

Los fluidos para la mecanización de metales solubles en agua son ininflamables al igual que el agua y no son adherentes, por lo que son preferidos así por los trabajadores dado que producen un entorno de trabajo limpio, pero son propensos a descomponerse.

Las ventajas de los fluidos para la mecanización de metales solubles en agua son las siguientes. Se pueden emplear para producir un corte rápido debido a las buenas propiedades de refrigeración, y también para fines de limpieza, proporcionando con ello unas condiciones de trabajo seguras para los trabajadores. Igualmente, son económicos debido al uso del agua.

Los fluidos para la mecanización de metales solubles en agua se clasifican en dos tipos, es decir, un tipo en emulsión que va desde translúcida a una emulsión similar a un líquido lechoso cuando se diluye con agua, y un tipo semi-sintético y sintético. El residuo blanco lechoso de la dilución indica que una partícula en emulsión presenta un tamaño suficiente para reflejar la luz transmitida, y una dilución clara indica que la partícula es tan pequeña que la luz transmitida penetra fundamentalmente entre las partículas. Los componentes y proporciones de los fluidos para la mecanización de metales, solubles en agua, convencionales, son como sigue.


Recientemente, a medida que ha ido aumentando en el mundo entero el interés en la importancia de la protección medioambiental y en la salud y seguridad de los trabajadores, en América del Norte y Naciones de la Europa Occidental está avanzando la investigación sobre aceites bases lubricantes medioambientalmente aceptables que sustituyan al aceite base lubricante basado en hidrocarburos entre los fluidos para la mecanización de metales.

La presente invención está dirigida al desarrollo de una composición de un fluido para la mecanización de metales soluble en agua empleando un residuo de destilación generado en la producción de biodiesel como un aceite base lubricante respetuoso con el medioambiente.

El biodiesel se refiere a una energía alternativa procesada a partir de lípidos elementales en vegetales y animales para que presente propiedades similares a la gasolina y que pueda utilizarse como un equivalente diesel o para motores diesel al mezclarse con la gasolina. En general, el biodiesel se refiere a ésteres metílicos de ácidos grasos que tienen una pureza del 95% preparados a partir de la transesterificación entre alcoholes (generalmente, metanol) y aceite vegetal (derivado de arroz, aceite de cocinar residual, aceite de soja, aceite de colza, etc). (Ministry of Commerce, Industry and Economy (MOCIE) Announcement No. 2000-57).

El aceite vegetal anteriormente descrito, es decir, un compuesto que incluye un grupo hidrófobo insoluble en agua, está constituido generalmente por triglicéridos representados por la siguiente fórmula estructural química.


El aceite vegetal se caracteriza normalmente por el contenido en ácido graso, y la longitud, contenido y grado de saturación del ácido graso llegan a ser factores críticos a la hora de determinar las propiedades físicas y químicas del aceite. El aceite animal es de menor utilidad que el aceite vegetal y únicamente está siendo comercialmente importante el aceite animal preparado a partir de cerdos, vacas y ovejas entre los animales de producción, y a partir de arenques y sábalos entre los pescados. Los aceites animales están constituidos por triglicéridos saturados e insaturados al igual que los aceites vegetales, pero incluyen una amplia distinción de ácidos grasos y algunos ácidos grasos de cadena de numeración impar, al contrario que los aceites vegetales.

Cuando el éster de metilo preparado a partir de aceite vegetal, es decir, biodiesel, se vierte sobre el suelo, este último resulta menos contaminado que por el aceite base lubricante basado en hidrocarburos, debido a su menor toxicidad y mayor...

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de un fluido para la mecanización de metales soluble en agua, preparada por adición de 5-70% en peso de aditivos a 20-95% en peso de residuos de destilación que son generados en la producción de biodiesel y utilizados como aceite base lubricante, y 0-40% en peso de agua de intercambio iónico.

2. Una composición según la reivindicación 1, en donde el residuo de destilación del biodiesel es producido a partir de aceite de colza, aceite de soja, aceite de palma o aceite de jatropha.

3. Una composición según la reivindicación 1, en donde el aditivo comprende uno o más aditivos seleccionados del grupo consistente en hidrocarburo a base de petróleo, aceite vegetal y éster sintético.

4. Una composición según la reivindicación 3, en donde el hidrocarburo a base de petróleo es un aceite mineral refinado y tiene una viscosidad cinemática de 5 a 1.000 cSt a 40ºC.

5. Una composición según la reivindicación 3, en donde el aceite vegetal y el éster sintético comprenden:

un aditivo lubricante seleccionado del grupo consistente en aceite de soja, aceite de colza, aceite de girasol, aceite de jatropha, aceite de palma, dioleato de neopentilglicol, trioleato de trimetilolpropano, tetraoleato de pentaeritritol, dioleato de propilenglicol, condensado de ácido ricinoleico y éster de metilo de aceite de soja, aceite de colza, aceite de jatropha o aceite de palma;
un surfactante seleccionado del grupo consistente en etóxido de alcohol laurílico o alcohol oleílico, etóxido de aceite de ricino, etóxido de laurilamina u oleilamina, sal amínica de ácido oleico, sal amínica de tall oil, sal amínica de ácido erúcico, sulfonato, derivados de ácido succínico, sal amínica de ácido succínico y éster de PEG-ácido graso;
un reforzador del pH seleccionado del grupo consistente en monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, monoisopropanolamina, diisopropanolamina, triisopropanolamina, aminometilpropanol y diglicolamina;
un inhibidor de la corrosión de metales seleccionado del grupo consistente en benzotriazol, tolitriazol y sus derivados;
un inhibidor de la herrumbre seleccionado del grupo consistente en ácido sebácico, ácido dicarboxílico, ácido triazintridicarboxílico y sus derivados;
un desespumante seleccionado del grupo consistente en polidimetilsiloxano, polidimetilsiloxano desnaturalizado, derivados orgánicos de silicio y un desespumante de sílice a base de silicio; y
un conservante seleccionado del grupo consistente en tiazolina, piridina, morfolina, fenol, conservantes nitrados y conservantes a base de IPBC.

 

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