一种高速灌装线用润滑剂及其制备方法与流程

本发明属于润滑剂技术领域，具体涉及一种高速灌装线用润滑剂及其制备方法。

背景技术：

润滑就是用具有特殊性质的材料(液体、气体、固体等)，将发生相对运动的摩擦表面分隔开来，避免两摩擦表面直接接触，变干摩擦为润滑材料分子间的摩擦，达到降低磨损、延长设备使用寿命的效果。在啤酒生产中采用自动输送链条输送盛酒容器，若不能正常润滑，输送容器将出现倒瓶、卡瓶等现象，影响正常生产。

近年来随着易拉灌听装酒占比持续提升，各大啤酒集团新安装了众多的易拉灌听装线，灌装速度由原来的30000—60000灌/小时，提高到目前的90000—120000灌/小时，业内通常将灌装速度在90000灌/小时以上的生产线称作高速灌装线。高速灌装线链条采用平整性和韧性更好的聚甲醛塑料，接触的界面由玻璃与不锈钢改为铝与塑料。灌装速度的大幅提升以及界面材质的变化，对润滑剂的要求也更加苛刻。

脂肪胺类润滑剂是目前主流的灌装线润滑产品，该类润滑剂主要成分是脂肪胺有机酸盐，属于阳离子表面活性剂，由长链脂肪胺(碳链长度在12-18)与有机酸合成生产，这类产品具有优良的抑菌性，但由于该类脂肪胺衍生物属于弱酸弱碱盐，碱性水质下不稳定，会水解成疏水的脂肪胺，产生沉淀物；同时脂肪胺阳离子可以与水中的硫酸根离子、碳酸根离子等反应生成不溶于水的脂肪胺无机盐，为防止堵塞，需定期用酸性清洗剂对润滑系统进行清洗。脂肪胺类润滑剂的润滑性很难满足高速灌装线的需求，在满负荷生产时会出现抖灌现象，造成灌装量偏差，使生产无法正常进行。脂肪胺类润滑剂生产过程需升温加热，有刺鼻异味，操作繁琐。因此，为了满足高速灌装线的润滑需求，亟需发明一种新型润滑剂。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本申请的发明人提供了一种高速灌装线用润滑剂及其制备方法。

一种高速灌装线用润滑剂，以重量份计，其原料组成为：1、一种高速灌装线用润滑剂，其特征在于，以重量份计，其原料组成为：

反式嵌段聚醚5～15份，烷基糖苷4～12份，脂肪醇醚磷酸酯2～10份，乙二胺四乙酸二钠1～5份，异噻唑啉酮1～5份，乙醇1～8份，水45～86份。

优选地，所述的反式嵌段聚醚为巴斯夫rpe1740。

优选地，所述的烷基糖苷为apg0810和apg0814中的至少一种。

作为优选地，所述的高速灌装线用润滑剂，以重量份计，其原料组成为：反式嵌段聚醚12份，apg08107份，脂肪醇醚磷酸酯5.5份，乙二胺四乙酸二钠4份，异噻唑啉酮2.5份，乙醇2.5份，水66.5份。

作为优选地，所述的高速灌装线用润滑剂，以重量份计，其原料组成为：反式嵌段聚醚10份，apg08106份，apg08142份，脂肪醇醚磷酸酯5份，乙二胺四乙酸二钠3.8份，异噻唑啉酮2.5份，乙醇3份，水67.7份。

本发明还公开了上述高速灌装线用润滑剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)：根据所述润滑剂的原料组成称取反式嵌段聚醚、烷基糖苷、脂肪醇醚磷酸酯、乙二胺四乙酸二钠、异噻唑啉酮、乙醇、水；

步骤(2)：将反式嵌段聚醚和烷基糖苷依次加入水中，搅拌使其分散均匀；

步骤(3)：向步骤(2)所得的混合溶液中加入脂肪醇醚磷酸酯，搅拌使其分散均匀；

步骤(4)：向步骤(3)所得的混合溶液中加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌使其分散均匀；

步骤(5)：向步骤(4)所得的混合溶液中依次加入异噻唑啉酮、乙醇搅拌均匀；由此制得高速灌装线用润滑剂。

进一步，步骤(1)～(5)在常温下进行。

进一步，步骤(2)中的搅拌时间为10～15min，步骤(3)中的搅拌时间为5～10min，步骤(4)中的搅拌时间为10～15min。

上述润滑剂中各成分的复配原理及功效：

(1)反式嵌段聚醚为环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段聚合物，为非离子表面活性剂。分子两端为聚环氧丙烷基团，居中为聚环氧乙烷基团，其分子通式为：ho[ch(ch3)ch2o]x-(ch2ch2o)y-[ch(ch3)ch2o]xh。具有优良的润滑性能，水溶性好、低泡，同时还能有效抑制体系泡沫产生。

(2)烷基糖苷又称烷基聚葡萄糖苷，英文缩写为apg，是由天然脂肪醇和烷基糖合成的，是一种性能全面的新型非离子表面活性剂，具有良好的润滑、润湿和渗透性，具有高表面活性、良好的生态安全性和相溶性，是国际公认的首选绿色功能性表面活性剂。本发明所述的烷基糖苷为apg0810和apg0814中的至少一种(apg0810为碳链分布在8～10的烷基糖苷的商品名，apg0814为碳链分布在8～14的烷基糖苷的商品名)。烷基糖苷表面张力低、无浊点、hlb值可调、湿润力强、去污力强、泡沫丰富细腻、配伍性强、无毒、无害、对皮肤无刺激，生物降解迅速彻底，可与任何类型表面活性剂复配，协同效应明显。具有较强的广谱抗菌活性，产品增稠效果显著、易于稀释、无凝胶现象，使用方便。而且耐强碱、耐强酸、耐硬水、抗盐性强。

(3)脂肪醇醚磷酸酯具有优良的去污、乳化、润滑、净洗、分散、抗静电和防锈等性能，在本发明中提高润滑性能同时，还能提高润滑剂在使用中形成的边界膜稳定性，防止设备生锈。

(4)乙二胺四乙酸二钠，为ph调节剂和螯合剂，具有很强的鳌合金属离子(ca²⁺、ma²⁺)的能力，可以降低水的硬度，防止析出污垢的再沉积，同时调节体系ph。

(5)异噻唑啉酮为杀菌剂，是通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的。异噻唑啉酮与微生物接触后，能迅速地不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。杀生效率高，降解性好，具有不产生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特点。能与氯及大多数阴、阳离子及非离子表面活性剂相混溶。异噻唑啉酮主要是防止本发明产品在使用过程中链道滋生微生物。

(6)乙醇俗称酒精，能与水以任意比例互溶，在本发明中起到消泡和增溶作用，还可以降低体系凝固点，提高抗冻性能。

(7)水是溶剂，溶解体系中的其他组分。

与现有技术相比较，本发明提供的高速灌装线用润滑剂及其制备方法，具有如下创新点：

本发明的润滑剂摒弃了传统的脂肪胺体系，以反式嵌段聚醚为主要润滑剂，并复配烷基糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸单酯，具有优良的抗堵塞性能和润滑性能，解决了高速线灌装时抖灌问题；本发明润滑剂在室温复配，生产过程无异味，制备工艺简单易操作，能耗低、绿色环保无污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1为本发明所述的高速灌装线用润滑剂的实际应用情况图；

附图2为市售的高速灌装线用润滑剂的实际应用情况图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步说明。

本发明选用的反式嵌段聚醚为巴斯夫生产的rpe1740(分子量约2650g/mol，浊点约50℃)具有优良的润滑性能，水溶性好，低泡同时还能有效抑制体系泡沫产生。其他公司生产的反式嵌段聚醚也是适用于制备本发明所述的高速灌装线用润滑剂。在实际操作中，其他厂家的反式嵌段聚醚的分子量在2650g/mol且浊点约50℃，也可作为本发明所述的润滑剂的原料。

本发明选用的脂肪醇醚磷酸酯为江苏省海安石油化工工厂的脂肪醇醚磷酸酯moa-9p。其他厂家的脂肪醇醚磷酸酯moa-9p也可作为本发明所述的润滑剂的原料。

本发明选用的烷基糖苷为太原发凯化工有限公司生产的apg0810和apg0814。其他厂家的烷基糖苷也可以作为本发明所述的润滑剂的原料。

其余为通用化工原料。

实施例1

一种高速灌装线用润滑剂，其原料组成为：rpe174010g，apg08106g，apg08142g，脂肪醇醚磷酸酯5g，乙二胺四乙酸二钠3.8g，异噻唑啉酮2.5g，乙醇3g，水67.7g。

步骤(1)：按照上述重量称取各个原料；

步骤(2)：将rpe1740和apg0810、apg0814依次加入水中，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在10～15min；

步骤(3)：向步骤(2)所得的混合溶液中加入脂肪醇醚磷酸酯，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在5～10min；

步骤(4)：向步骤(3)所得的混合溶液中加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在10～15min；

步骤(5)：向步骤(4)所得的混合溶液中依次加入异噻唑啉酮、乙醇搅拌均匀；由此制得高速灌装线用润滑剂。

上述步骤(1)～(5)在常温下进行。

实施例2

一种高速灌装线用润滑剂，其原料组成为：rpe174012g，apg08107g，脂肪醇醚磷酸酯5.5g，乙二胺四乙酸二钠4g，异噻唑啉酮2.5g，乙醇2.5g，水66.5g。

步骤(1)：按照上述重量称取各个原料；

步骤(2)：将rpe1740和apg0810依次加入水中，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在10～15min；

步骤(3)：向步骤(2)所得的混合溶液中加入脂肪醇醚磷酸酯，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在5～10min；

步骤(4)：向步骤(3)所得的混合溶液中加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在10～15min；

步骤(5)：向步骤(4)所得的混合溶液中依次加入异噻唑啉酮、乙醇搅拌均匀；由此制得高速灌装线用润滑剂。

上述步骤(1)～(5)在常温下进行。

实施例3

一种高速灌装线用润滑剂，其原料组成为：rpe17405g，apg08108g，apg08144g，脂肪醇醚磷酸酯2g，乙二胺四乙酸二钠5g，异噻唑啉酮1g，乙醇8g，水45g。

步骤(1)：按照上述重量称取各个原料；

步骤(2)：将rpe1740和apg0810依次加入水中，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在10～15min；

步骤(3)：向步骤(2)所得的混合溶液中加入脂肪醇醚磷酸酯，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在5～10min；

步骤(4)：向步骤(3)所得的混合溶液中加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在10～15min；

步骤(5)：向步骤(4)所得的混合溶液中依次加入异噻唑啉酮、乙醇搅拌均匀；由此制得高速灌装线用润滑剂。

上述步骤(1)～(5)在常温下进行。

实施例4

一种高速灌装线用润滑剂，其原料组成为：rpe174015g，apg08104g，脂肪醇醚磷酸酯10g，乙二胺四乙酸二钠1g，异噻唑啉酮5g，乙醇1g，水86g。

步骤(1)：按照上述重量称取各个原料；

步骤(2)：将rpe1740和apg0810依次加入水中，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在10～15min；

步骤(3)：向步骤(2)所得的混合溶液中加入脂肪醇醚磷酸酯，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在5～10min；

步骤(4)：向步骤(3)所得的混合溶液中加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌使其分散均匀，搅拌时间控制在10～15min；

步骤(5)：向步骤(4)所得的混合溶液中依次加入异噻唑啉酮、乙醇搅拌均匀；由此制得高速灌装线用润滑剂。

上述步骤(1)～(5)在常温下进行。

下面对制备的高速灌装线用润滑剂效果进行进一步检验。

本发明以实施例1制备的高速灌装线用润滑剂作为实验对象，进行如下的实现，对比例采用目前市面上常用的脂肪胺类润滑剂，为河南某易公司生产的脂肪胺类润滑剂，其主要成分为脂肪胺类，下述为了表示方便采用“市售”表示对比例。

(1)本发明所述的高速灌装线用润滑剂的实际应用情况如图1所示，由图1可以看出，本发明制备的润滑剂在实际使用时，产生极低的泡沫或者无泡沫产生，不会对铝或塑料制成链道的正常运转产生应用，不会造成泡沫的累计，避免了对车间卫生环境的影响；市售的高速灌装线用润滑剂的实际应用情况如图2所示，由图2可以看出：市售的高速灌装线用润滑剂的铝或者塑料制成的链道上和链道两侧都有大量起泡团的集聚，需要定期进行泡沫清理，严重影响车间的卫生环境情况。由此可知，本发明制成的润滑剂有效解决了高速灌装线用润滑剂的起泡现象。

(2)本发明的润滑剂以乙二胺四乙酸二钠为ph调节剂和螯合剂，具有很强的鳌合金属离子(ca²⁺、ma²⁺)的能力，可以降低水的硬度，防止析出污垢的再沉积，同时调节体系ph。本发明的实施例1所制备的高速灌装线用润滑剂使用至今未出现污垢的沉积现象。

(3)本发明的润滑剂的抑菌效果如表1-2所示。

表1实施例1的润滑剂与市售的润滑剂在工作浓度时对大肠杆菌的抑菌效果

注：表内“-”表示无菌生长，“+”表示有菌生长。以1:150为例，“1”表示润滑剂的用量为1份,“150”表示软化水的用量为150份。

由表1可知，本发明的实施例1制备的高速灌装线用润滑剂在稀释比例为1:150、1:200、1:250、1:300的情况下均对大肠杆菌表现出良好的抑菌效果，而市售的高速灌装线用润滑剂在稀释比例为1:150、1:200时对大肠杆菌表现出良好的抑菌效果，而在稀释比例为1:250、1:300时对大肠杆菌的抑菌效果较差，明显有大肠杆菌产生。

表2实例1制得的润滑剂与市售润滑剂在工作浓度时对金黄色葡萄球菌的抑菌效果

注：表内“-”表示无菌生长，“+”表示有菌生长。以1:150为例，“1”表示润滑剂的用量为1份,“150”表示软化水的用量为150份。

由表2可知，本发明的实施例1制备的高速灌装线用润滑剂在稀释比例为1:150、1:200、1:250、1:300的情况下均对金黄色葡萄球菌表现出良好的抑菌效果，而市售的高速灌装线用润滑剂在稀释比例为1:150、1:200时对金黄色葡萄球菌表现出良好的抑菌效果，而在稀释比例为1:250、1:300时对金黄色葡萄球菌的抑菌效果较差，明显有大肠杆菌产生。

由此可知，本发明的高速灌装线用润滑剂的抑菌性能，具有明显优于市售润滑剂。

(4)将本发明的实施例1-3制备的高速灌装线用润滑剂和市售的脂肪胺类润滑剂分别用于某啤酒厂120000甁/小时听装高速灌装线测试其润滑性能，结果见表3。本发明比市售的脂肪胺类润滑剂的润滑性能至少提高了17.0％，在灌酒机的出口处的润滑系数平均降低了24.8％，实施例2的润滑剂的润滑系数在灌酒机的出口处降低了25.68％，选取的四个位置的润滑性能平均提高21.2％。

表3本发明的实施例1～3制备的高速灌装线用润滑剂的润滑性能测试结果

注：润滑系数指的是：链条与容器底接触面间的摩瘵系数。好的润滑剂能显著降低传送链板与容器接触面间的摩擦系数，并能产生优异的润滑效果。润滑系数测定方法如下：

1、选取该啤酒厂120000万甁/小时听装高速灌装线的灌酒机出口、杀菌机进口、杀菌机出口和风机出口四个部位，调整四个位置润滑剂的喷淋浓度同为0.2％，喷停时间为喷淋20秒，停止30秒，使用不同的润滑剂进行链道润滑；

2、将被测恒重啤酒灌用非弹性固定圈固定并用连接线(非弹性)与拉力计相连；

3、将连接好的恒重啤酒灌水平放置于已恒速运动的所选择输送链上；

4、缓慢放开被测啤酒灌，保持啤酒灌与拉力计稳定，读出拉力计拉力数值fx，单位为n；

5、称量出被测恒重啤酒灌的质量my，计算出恒重啤酒灌重量fy＝my*g,单位为n，g为重力加速度，值为9.8n/kg；

6、润滑系数的计算：f(润滑系数)＝fx/fy；

7、测量时保持拉力稳定，勿快速拉动拉力计；做润滑性能对比时，需保持测量条件一致。

(5)将本发明制备的润滑剂用于该啤酒厂120000甁/小时听装高速灌装线使用半年后，用户综合使用情况如下：

1、润滑效果好，解决了以前使用脂肪胺类润滑剂灌装时抖灌的问题。使用本发明产品在生产线满负荷运行时也从未出现过抖灌现象，同时倒灌率下降35％以上。

2、低泡，无异味，无腐蚀。

3、没有沉淀物产生，在春秋生产旺季半年使用中未出现过堵塞管路和喷嘴现象，无需定期清洗润滑系统。详见表4.

表4本发明实施例1-3的润滑剂与市售脂肪胺类润滑剂的使用效果比较

4、去污、抑菌性能好，使用中未出现霉斑和酒粘。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要更符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。