<Desc/Clms Page number 1>
Il Huiles solubles " , La présente invention se rapporte à. des huiles solubles et à des émulsions aqueuses d'huile minérale,utiles pour le traitement à, froid de métaux, ,et particulièrement à 1'incor poration dans celles-ci d'agents destines à supprimer les 'tendances au moussage..
EMI1.1
Dans la coupe, le meulage et d'autres onéiatians de traitement à froid auxquelles de nombreux métaux et alliages sont soumis dans la prépa.rB,tion,ux,uSA.p;es industriels, des huiles minérales et des huiles minérales émulsionnées dans de l'eau sont employées pour lubrifier et refroidir les surfaces de contact.
L'emploi de ces compositions d'huile produit de nombreux avantages,spécialement pour ce qui concerne la, fai ble consommation de force motrice, -la. prolongation de l'exis- tence de la machinerie et des outils de coupe employés et
EMI1.2
llnbtention d'un meilleur fini et d'une meilleure Qualité du travail de mécanique.Les compositions émulsionnées sont pré- férées aux huiles minérales non émulsionnées dans beaucoup de cas à. cause de la capacité .thermique-plus élevée et de
EMI1.3
meilleures caractéristiques de viscosité des émulsione*Cer- taines émulsions toutefois moussent;
défavorablement par suite de l'action des- agents émulsionnants. Là présente.invention
EMI1.4
concerne la préparation de compositions émulsionnée oui né mousaent pas dam? une mesure nuisible et elle concerne plus -oarticulirem(3nt l'emPloi,dan4 ces compositions,des gents qui suppriment des tendances au moussage de l'huile minérale. émulsionnée dans des compositions aaueuses, sans causer d'ef- fets nuisibles sur d'autres propriétés des émulsions.
EMI1.5
Les compositions de la présente invention comprennent une . huile minérale de la consistance d'une huile de graissage ou plus légère, un agent émulsionnant et un agent supprimant la mousse. D'autres constituants peuvent être présents tels que
EMI1.6
des colorants et des anti-oxydants pourvu aue ces composés n'empêchent pas ou ne diminuent pas les activités des trois constituants principaux mentionnés précédemment, -Ces matières supplémentaires sont ajoutées pour donner des caractéristiques désirables aux compositions dans leur ensemble mais sont pré sentes seulement comme accessoires et non comme constituants
EMI1.7
ess-entiels au point de vue de la Drisente invention.
L'ordre .et ;La méthode d'addition des différents ingrédients peuvent
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
v.rie:: sf.:tiYs-!"¯t lel - / l !Of>d:r±.tl.'L e 1'3 t:'Fe d.1=1ui- 9 '3nt peur la é7.a:ge.
Dérns la .râj araicn := conositions suivant l'inven.- ':ion,on prépare d'abord des coYositicns concntré3.8. Les colspositions sont rarexsnt utilisées sous cette fOr.3 t,ais sont préparées sous cetts fome en vue d3 la distribution ocE:;t3r# . ci-s-le. Ces cC':1ositi:ls concentrées :;;e1;.vmt -âtre facilement dispersées dans pratiquement toUt3 profcrticns d'eau durs ou doues pour préparer suivant les besoins d3s émulsions très sta-ci>s. Des axeiiples. de ooif-positiom concentrées sont
EMI2.2
donnée ci-dessous':
EMI2.3
- * C;,oii3n¯ 1.
EMI2.4
ourJan.Js 5;ile Linsra1e il bass de paraffine 81,98 Suif ouate sozîlum acajou 12,JÔ Âid3 naphisnius S, 00 Hydroxyde de sodium 0,53 Alcool -thyliß'ue 0, 5J Zau 2OO Cire da Canàélilla ¯ J,J2
EMI2.5
Ltyl=7-;2.e sodium dans cette cc,:csition suffit pour le acides n&phéniuee ¯préseri-',s.
EMI2.6
ComP6Glition 2..
EMI2.7
Qlt3'CT;ß S
EMI2.8
Fuite +1;<=aie à bas? de paraffine 79,30 ' Fulf&Rs.te. bzz sodiun l2"OC' 5 sine 4,60 Eyd=oxyd ës.sodiULl ' C,50 Alcool 6-1-hyliqup- le -50" Eau 3,00 Cire d2 Candelilla 0, 2fl
EMI2.9
Ces compositions sont dispersées dans diis quantités
EMI2.10
'variables d'eau pour répondre .aux besoins du-service.
EMI2.11
Les constituants d''huile minérale peuvent être de n'importe quel type convenant pour le service auquel le s ccm- positions finales omulsicnnees sont destinées, L'huile doit
EMI2.12
avoir les caractéristiques de viscosité appropriées et être -
EMI2.13
re1 a ivewnt sta:Dlephystquews.1*1u- et chimiquement.Un type éga- lement acc81-tz:.bls. éI¯111utle convenant peur une large garnie de besoins dusevic3 est une fraction légère cithuile de graissage = telle que lrhuile de brochsjd6rivée comme ùn distillat alune brute paraff inique ou naphtëniqae ayant une.'viscosité cCis8hentr.& 60 et 3 secondes Saybolt z, l00 FLes huiles, ' peuvent etr3 raffinées par une quelconque des méthodes conven- - ticnx elles :
.mp10yan un acide,un alcali et/ou de 1 Tarile, ou bien 27Ll--s peuvent être des huiles extraites,produites par -axe4le par extraction au solvant de solvants tels que le phenul, l'arhydr1d6 sulfureux, le f;.rfural,etc.,.Dés huiles hy- drog:n ees peuvent également être -employées ainsi que des huiles synthétiques préparées 'par exemple par la condensation d'olé- . fines u la réaction ü1Óxydos de carbone sur l'hydrogènes Les agents êmulsionnants employés sont du y pe util3sâ ¯ dans la rrparation 3:'huileû minérales miscibles,qui forment 2 vlliul3iens'av3c l''addition dleau'et rsnfsrsisnt des savons de 'B.Jtaux alcalins .et alcaline#terreux, solubles dans l'eau,* Dans la composition J.t un mélange de sulfonate de 'sodium '1'-
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
acajou et d'acides nùphtan14u3s, avec de 1 thyd:
-cxy@"I t1J so- dium pour neutraliser l'acide naphténiqu3 et de l'alcool sont ajoutés comme agent émulsionnant.'et dans la composition
2 du sulfonate de sodium,'de la résine, de l'hydroxyde de sodium et de 1''alcool sont employés comme agent émulsionnant.
.Les proportions dans .lesquelles ces savons sont incorporés . dans les compositions dépendent du type d'huils employé; de
EMI3.2
.sa viscosité et de 1'leriiiloi autjUel la composition finale doit servir. L9S quantités dans lesquelles ces agents émulsionnant sont incorporés dans les mélanges d'huile minerais et d'eau sent déterminées de préférjncs par des essais réels dans dito- pération partJOUllere à laquelle les cor2pasiticns aU¯810nnes ' sont principalement destinées.. En gén0r'al des huiles de viscosi- té relativement élevée exigent plus de savon que enlise de faible viscosité..
En aucun cas toutefois,la quantité d'agents émulsionnants employée ne dépasse pas 405 en poids, basés sur la quantité de l'huile minérale employée,' dans l'huile soluble, a'ohevée.
Dans la préparation de compositions suivant T'invention,, les savons de naphténate sont préférés aux savons de résine
EMI3.3
dans la préparation de 1'* agent émulsionnant. Dans la composi- tion concentrée sous la forme de laquelle les huiles solubles sont habituellement disponibles dans.le commerce, les savons de naphténate forment une composition plus stable que celle
EMI3.4
aux savons de iéeir=e: L'emploi de,. savon de naphtsnate remédie de .cette manière à la ne cessité d'employer une stabilisation
EMI3.5
d'agents de couplage' tels que l'alcool en y,ur.tit:,s apprécia- bles.pour nwinteni.r les agents ém;lsiir=nà;;ts réels en disper- sion dans 1,'?mils et l'eau.
Une comparaison des ccmpcBiticns 1.et 2 fait rsssortir cette caractéristique. gû.L't..a't:,''-.:n'i. .,c,.nû les compositions contenant des savons de résine, il y à une tendance pour lesconstituants du concentrât à se séparer dans
EMI3.6
1 rn:agasiner..-nt prolongé dans des réoipiants au.verts ou en cas d'exposition à un chauffage odré pendant une courte pe ricde de temps par' suite de la perte d'alcool servant d'agent
EMI3.7
de couplage.
En outre, les naphténates sont préférables aux .. savons de résine en ce que lorsque les s compositions concentrées sont 'agitées avec de l'eau pour former des émulsions., les sa- vons de résine tendent à se précipiter dans 1'1--au dur.e par
EMI3.8
suite de la fo'r1T..ation dtabiétate de calcium ou de magnésium. Les naphténates,au contraire, forment des savons de -calcium ou de magnésium qui sont plus solubles dans l'eau que les savons de résine.
Par conséquente la conserv-ation de la sta- bilité d'émulsions-est. plus grande dans le cas de compositions contenant les naphténates que pour celles contenant les savons derésine. Au point de vue du prix, les naphténates sont moins coûteux et plus' facilement disponibles que les savons de résine.
Un inconvénient inhérent toutefois à l'emploi de naphte-'
EMI3.9
nat-es est le moussage excessif qui s,e produit. Le :noussag¯est extrêmement désagréable dans le travail à froid,de métaux, vu
EMI3.10
que les compositions émulsionnées sont habituellement pompées sur lessurfaces du métal en grandes quantités et il en résulte
EMI3.11
qu'il y a une tendance à aérer les compositions et à àéveloµpei<' par conséquent une quantité,considérable de mousse.
Dans ces conditions,le débordement de-mousse des récipients ou des bacs
EMI3.12
se produit fréquemment'et dans l'emploi d'émulsion sur les surfaces de métal, la capacité.de refroidissement est réduite considérablement< Les agents anti....woussage employés aans la 'présente' invention sont destinés spécialement à combattre la , tendance au'moussage' des savons de naphténate. Les agents
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
anti-moussage ds la pragçnte invention sont teutefQis effica- ces pour combattre la tendance au n...O'Uss2¯ge de toutes les émis- sions d'eau et d'huile minerais du type convenant pour 1'em- ploi dans le découpage ou le soulage de surfaces métalliques.
EMI4.2
Les agents émulsionnants qui .sont employés,de préférence sont un mélange de savons de naphtenate et d sulfonate, Les - acides naphténiques employés sont ceux dérivés de matières brutes naphténiques, la séparation étant effectuée lorsque des altères brutes ou l'une quelconque de leurs fractions sont traitees par des réactifs alcalins et que les. solutions
EMI4.3
résultantes sont acidifiées de prefdrence au moyen diacide minéral. Les acides naphténiques employés de préférence dans
EMI4.4
la présente invention 3ont des dérivés des fractions d1huile, de gaz.
Les savons de sulfonate sont ceux préparés à partir
EMI4.5
des acides sulfoniqu3s de pétrole} solubles à l'huile, entre les limites de Cg à 020 .Le Solange de ces deux types de savcns fait que la composition possède les caractéristiques désirables ds solubilité à l'huile des savons de sulfonate et les caractéristiques désirables de solubilité à 1'eau des
EMI4.6
savons de nabhIu-e.natr--.
L'agent peut être un naphtonate ou un suez fonate. à base de sodium, à- 3 pcassi.û + ou Des savons d.3 .naphtnats organiques t51s que le di- ou triétla.wnol-an.ine r.aphtnzta peuvent être employés. Il est préféré dten.ployer un Riélangs ds niphténites et des sulfonates -dans le rapport d'environ 1 partie wv naphténate pour,4 parties de sultanats, La quantité dans laquelle l'agent éu:u1sionnant est ajoutee à 1 'huile minérale est cclliprise habituelle111ent entre 5 t 40% in poids de'1'huile.
L'agent anti-moussage consiste en une petite quantité d' une- cire ou d'un mélange de ciras qui contient un grand pour- cente.ze de atiéres-non-saponi'iables à poids moléculaires relativem3nt élevé. Ces cires comprennent les cires végétales telles que'la. cire de Gadê7.i.lla, la cire de Garnauba, de ' raphia, da lin, de graines, de coton et la cire de palme. LI ax#rcssian \1 matière non' saponifia'ole \1 est employée' ici con- formément à la définition donnée par Solde-Mueller dans " Examinaticn of Hydrocarbon oils "(I9I5 page 326, savoir': \1 sous l'expression non sapcnifiable on comprend tous les ¯ropcsGs de graisses, d'huiles et de cires qui lors de ltéul-. li.tiqn avec de l'hydroxyde'de potassium ne sont pas transofe-r més en substances solubles 8. l'eau".
Dans le cas des cires employées dans la invention les .Matières non saponi- fiables consistent en hydrocarbures et en alcools dans les- quels les portions d'hydrocarbure ont plus de 20 atomes de
EMI4.7
carbone dans la >ic1écCe.La cire de'Candélilla.par exemple, - contient une grande proportion de dotriacontane- normal (CgSSgg) et une pesite quantité d'oxylacétone (CsoH580s) et certains des échantillons contiennent de lrhentriacontane st de 1''alcool cyricylique. En général des. cires convenables pour le but d3 la présente invention sont celles qui contiennent plus QU'envi='on 25fi de matière non saponifiable contenant des portions d'hydrocarbure ayant plus de-20 atomes de carbone dans la E'-ol'écule.
Ces cires sont ajoutées aux compositions con12leri- trées d'huile soluble en quantités comprises entre 0,001% et 0,5% en poids. La quantité-, de cire ajoutée dans chaque 'cas particulier doit ne pas être suffisante pour provoquer la sé-
EMI4.8
parnfjcn d-3 la cire ri l'huile a17x téùipératuTes normales.
Il est préférable de oha72ff-r la ccEtposition /!'huile soluble jusqu'aux environs eu. pc-int de fusion de la cire et d'agiter
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
' alors le mélange v3.goureuee::pr¯t en vue d'incorporer la cire dans la compos1ticn.Il faut éviter un- si?rchau'age de l'huile,.
EMI5.2
En vue de démontrer une des propriétés favorables de la
EMI5.3
composition préparée suivant le- présente invention on a prépare .
EMI5.4
deux compositions,savoir :
une composition concentrée d'huile.
EMI5.5
soluble contenant un z.élanô de'savons'de suif ouate et ::Le naphténate d'un métal alcalin dansée rapport de 1 partie de naphténate 'pour 4 parties de sulfonate comme agent mu18ionnant;le mélange étant érulsionné dans 40 parties en poids
EMI5.6
d'eau, et une huile soluble du même'type mais contenant en ou-
EMI5.7
tre de cire de Canèlil1a et si;ulsji;;nés avec 4G partie-3 d'eau.- Laµ deux 6ùmlsîops,ont cite essayées moyennant l'einploi . d'un agitateur Mixmaster. Les ré3ulta:ts suivants ont été obte- nus: Essai do nioussagc Tixruast r (700 tours s p,r.:i n. pendant- 10 ninut;:;she;.::-1ti::'lon de 5CC se) Acoroissell1snt de:'temps prie par la .ows-. mousse en 'iÎCh?L'1'',3i 68 pour su brià:,.é'.
Emulsion -1 130Jo 20 mil'lut5s Emulsion 2 + 0,01$ . négligeable î L a 4u z 4ri t arin é de cire de Oand.elil'la. n'lest pas limites par W théories Quelconques cenosmant lé mécanisme du moussage ni par les dets-ils --lui ont lt6 donnas simplement a titre d.'1ex3i1.:ple; ;:}lle est limitée seu- lement par les revendications qui suivant qui visün't à revendi- là nouveauté existant dans l'invention.' R ,6 V e n,à i c a-t l'on s. un- composition de ntatiëre coay.,renant ,u.za huâ.le minéral':.
EMI5.8
contenant-une petite quantité d'un agent émulsionnant avantageux
EMI5.9
pour la iprLla.0Y1 vü:
t?1S7.Gi'1S d'huile dans l'eau et-ayant la
EMI5.10
propriété de produire une quantité notable de mousse dans des conditions de service, et uns cire végétale contenant au/moins
EMI5.11
25'% de 'matiers non saponifiable â poids moléculaire relativisent élevé et en une quantité capable de réduire sensiblement 13-3
EMI5.12
dites tendances au moussage.
EMI5.13
. 2. Une composition de matière 'comprenant une huila minrale contenant une petite quantité d'un agent émulsionnant avantageux. pour la fQrtion'dtéillul6ion d'huile dans 1'eau et ayant la propriété de produire une quant'ité notable de mousse dans des conditions de- servica, et une quantité d'une cire végétale c6n tenant au moins 2S% de matière non saponifiable,ayant plus de 20 atomes,de carbone dans la molécule et. se trouvant, en qmz-=;tité suffisante pour réduire sensiblement la forn-ation de Nousse.
3. Une composition de mati ère:' comprànant une huile minérale 'contenant une petite quantité d'un agent émulsionnant avantageux pour la formation d'emulsion d'huile dans l1eau -et ayant la propriété de produire une quantit-énotable de mousse dans des conditions de sexvice, et entre 0,001%. et Q',5% en.'poids d'une cire végétale contenant au moins 2& de -matière non saponifiable
EMI5.14
et ayant plus de 20 atomes de carbone dans la molécule..