BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN NGÀNH II BÀI 4: XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ NHỎ GIỌT CỦA MỠ BÔI TRƠN

Chia sẻ: Toàn Phong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

261
lượt xem 40
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhiệt độ nhỏ giọt đặc trưng cho khả năng sử dụng của dầu mỡ để làm việc ở nhiệt độ cao và phản ánh trong một chừng mực nào đó thành phần, bản chất của chất làm đặc, tuy vậy cũng không được coi các giá trị nhiệt độ đó không phải là nhiệt độ nóng chảy. Nói cách khác, giọt mỡ đầu tiên rơi xuống ở nhiệt độ đó không phải luôn luôn là mỡ đã mấy đi tính dẻo và bắt đầu chảy. Đôi khi điều đó xảy ra lại do tính ổn định nhiệt kém của mỡ....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN NGÀNH II BÀI 4: XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ NHỎ GIỌT CỦA MỠ BÔI TRƠN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HỮU CƠ HOÁ DẦU & BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN NGÀNH II BÀI 4: XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ NHỎ GIỌT CỦA MỠ BÔI TRƠN Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Văn Đình Sơn Thọ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Ngọc MSSV: 20081898 Lớp: Hoá Dầu 1 Khoá: 53 Hà Nội, 10/2012 
I. Ý nghĩa Nhiệt độ nhỏ giọt đặc trưng cho khả năng sử dụng của dầu mỡ để làm việc ở nhiệt độ cao và phản ánh trong một chừng mực nào đó thành phần, bản chất của chất làm đặc, tuy vậy cũng không được coi các giá trị nhiệt độ đó không phải là nhiệt độ nóng chảy. Nói cách khác, giọt mỡ đầu tiên rơi xuống ở nhiệt độ đó không phải luôn luôn là mỡ đã mấy đi tính dẻo và bắt đầu chảy. Đôi khi điều đó xảy ra lại do tính ổn định nhiệt kém của mỡ. Mỡ vẫn giữ được một giới hạn bền nào đó nhưng bị tách ra một lượng như dầu. Ngoài mỡ không phải là một đơn chất, mà là một hệ keo phức tạp. Việc chuyển sang trạng thái xảy ra trong một khoảng nhiệt độ xác định, đôi khi khá rộng. II. Nguyên tắc Cho mỡ vào một chén đặc biệt có lỗ ở đáy, khi nâng nhiệt độ đến một mức giới hạn nào đó xuất hiện một giọt mỡ đầu tiên rơi ra khỏi chén. Nhiệt độ tương ứng với lúc giọt mỡ rơi khỏi chém gọi là nhiệt độ nhỏ giọt. III. Dụng cụ, hoá chất. Dụng cụ xác định nhiệt độ nhỏ giọt của mỡ bôi trơn gồm có: 1. Nhiệt kế 0 ~ 300 °C chia vạch 1 °C / vạch 2. Ống đồng 3. Chén đựng mẫu bằng đồng mạ crom. 4. Chất tải nhiệt 5. Que khuấy 6. Ống nghiệm chịu nhiệt dài từ 180 đến 200mm 7. Cốc thủy tinh 500 ml 8. Mảnh giấy lọc 9. Bếp điện Hoá chất cần có: Chất tải nhiệt: glyxerin hoặc dầu. IV. Chuẩn bị thí nghiệm. Mỡ được trộn đều trong một cốc kim loại, sau đó dùng một dao nhỏ đua ẵm vào chén (3) đến đầy chén sao cho không tạo thành bọt khí trong chén, dùng dao gạt đều trên bề mặt chén rồi đưa chén vào trong ống đồng (2) cho đến khi chạm vào gờ kim loại (nằm trong ống 2). Lúc này có một số mỡ bị đẩy ra khỏi chén ở phía dưới, dùng dao gặt phẳng đi. Lắp nhiệt kế cùng với chén (3) vào ống nghiệm (6), khoảng cách từ đáy chén (3) đến đáy ông nghiệm là 25 mm.
Lắp ống nghiệm vào vào cốc, ống nghiệm cách đáy cốc là 10~20 mm. Ở trong ống nghiệm, dưới đáy đặt một mảnh giấy lọc nhỏ, màu trắng. Trong cốc, đỏ glyxerin hoặc dầu. (Trong bài này dùng glyxerin) V. Tiến hành thí nghiệm. Khuấy cốc dầu, đồng thời đun nóng dầu với tốc độ 4-7 °C /phút. Khi còn cách nhiệt độ nhỏ giọt dự kiến khoảng 20 °C thì tăng nhiệt độ chậm lại với tốc độ 1 °C / phút. Việc điều chỉnh tốc độ gia nhiệt bằng lắp một biến thế tự ngẫu vào bếp điện. Tiếp tục gia nhiệt, mỡ nóng chảy và dần dần lọt xuống qua lỗ ở đáy chén. Khi giọt mỡ đầu tiên rơi xuống khỏi đáy chén hoặc giọt dầu tiếp xúc với mảnh giấy lọc ở đáy ông nghiệm thì ghi lại nhiệt độ này. Nhiệt độ đố chính là nhiệt độ nhỏ giọt của mỡ. VI. Sai số cho phép Tiến hành xác định hai lần liên tiếp trong cùng một dụng cụ, không sai lệch quá 1 °C. Kết quả cuối cùng là giá trị trung bình cộng của hai lần xác định đó. VII. Kết quả thí nghiệm Ngày làm thí nghiệm: 9/10/2012 Tên mẫu mỡ, loại mỡ: Mã hiệu: Nước sản xuất: Nhiệt độ nhỏ giọt: Xác định lần 1: 92 °C Xác định lần 2: 93 °C Xác định lần 3: 93 °C Kết quả trung bình: 92.67 °C Nhận xét: XIII. Mỡ bôi trơn Trong những trường hợp cần bôi trơn những chi tiết máy không có điều kiện châm nhớt thường xuyên hoặc phải làm việc tải trọng nặng, những loại nhớt máy nói trên được chuyển sang dạng dẻo quánh, còn gọi là mỡ đặc hoặc mỡ bôi trơn. 1. Thành phần và phân loại
Mở bôi trơn là các chất bôi trơn dạng lỏng được làm đặc bằng các chất phụ gia dạng rắn nhằm tạo nên các tính chất mà chỉ riêng các chất bôi trơn dạng lỏng không có. 1.1. Thành phần mỡ bôi trơn Trong thành phần của mỡ bôi trơn, các chất bôi trơn lỏng có thể là dầu khoáng hoặc các dung dịch có tính bôi trơn khác. Chất làm đặc có thể là bất cứ vật liệu nào phù hợp với các dung dịch và tạo ra cấu trúc dạng rắn hay bán lỏng. Các thành phần khác có thể là các chất phụ gia, các chất biến đổi được đưa vào để tạo ra các tính chất đặc biệt hoặc biến đổi sản phẩm hiện có. Thông thường, mỡ bôi trơn là hỗn hợp dầu khoáng hoặc dầu tổng hợp với 6% đến 25% chất làm đặc dạng rắn thích hợp và một số loại phụ gia. Các chất lỏng, nhờn làm nhiệm vụ bôi trơn, chất làm đặc có nhiệm vụ giữ dầu và chống chảy dầu, còn một số thành phần phụ gia khác được sử dụng để cải thiện các đặc tính cần thiết của mỡ. Mỡ bôi trơn được sản xuất với thành phần chất lỏng là dung dịch của dầu khoáng. Các dầu này có thể có độ nhớt nằm trong dải tương đương với kerosine đến các nhiên liệu gốc loại nặng nhất. Trong một số loại mỡ đặc biệt, có thể sử dụng các sản phẩm như sáp,vazolin hoặc asphan. Mặc dù các loại nguyên liệu này không hoàn toàn là các chất bôi trơn dạng dung dịch nhưng chúng thể hiện những chức năng giống như các thành phần lỏng trong các loại mỡ thông thường. Tất cả các loại mỡ có nguồn gốc từ dầu khoáng đều thỏa mãn các tính năng hoạt động, các ứng dụng trong công nghiệp ôtô và các ngành khác. Ngày nay, với ưu điểm là: có thể cho phép thiết bị làm việc ở điều kiện nhiệt độ cao, thấp và nhiệt độ biên độ nhiệt có thể thay đổi vượt ra ngoài dải cho phép nên các loại mỡ chế tạo từ các dung dịch tổng hợp cũng thường được sử dụng. 1.2 Phân loại mỡ bôi trơn Do mỡ bôi trơn rất đa dạng và chủng loại không ngừng mở rộng, đổi mới theo yêu cầu phát triển của ngành chế tạo máy, chế tạo động cơ và các lĩnh vực kỹ thuật hóa học khác... cho nên, cũng như dầu nhờn, việc phân loại mỡ bôi trơn là rất khó khăn, thậm chí sự phân loại nhiều khi cũng tồn tại hết sức tương đối so với thời gian, không gian. Mặc dù vậy, các tổ chức tiêu chuẩn hóa cũng đã từng bước tiếp cận, sàng lọc để việc phân loại mỡ được tiện dụng và phát huy hiệu quả nhất cho các nhà chế tạo máy và người sử dụng. Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5688 – 1992 mỡ bôi trơn được phân loại thành 3 nhóm chính: - Mỡ chống ma sát
- Mỡ bảo quản - Mỡ làm kín Trong mỗi nhóm này, mỡ lại được tiếp tục phân nhỏ theo tính năng sử dụng hoặc theo đặc tính kỹ thuật 1.2.1 Mỡ chống ma sát: Mỡ chống ma sát được dùng để bôi trơn, ngăn cách hai bề mặt tiếp xúc nhằm giảm ma sát và mài mòn các chi tiết của máy móc, thiết bị. Mỡ chống ma sát được phân chia thành 4 loại nhƣ sau: 1.2.1.1. Mỡ thông dụng: Mỡ thông dụng nhiệt độ thường: là mỡ xà phòng canxi, có nhiệt độ nhỏ giọt > 75 °C - Đặc tính kỹ thuật: chịu nƣớc tốt, độ ổn định keo cao, các tính chất bảo vệ tốt, độ ổn định cơ học thấp. - Công dụng: bôi trơn các cụm ma sát thô của máy móc, thiết bị, phương tiện vận tải, máy móc nông nghiệp, dụng cụ cầm tay, bản lề, trục vít bánh răng... làm việc trong khoảng nhiệt độ từ - 30 đến 70 °C. Mỡ thông dụng nhiệt độ tương đối cao: là mỡ xà phòng natri- canxi, có nhiệt độ nhỏ giọt > 120oC. - Đặc tính kỹ thuật: chịu nước kém, độ ổn định keo thấp, độ ổn định cơ học cao. - Công dụng: bôi trơn các ổ lăn, ổ trượt ở động cơ điện, bánh xe ôtô, các cụm ma sát của quạt, máy đúc... làm việc trong môi trường có độ ẩm thấp, nhiệt độ từ -20 °C đến +110 °C. 1.2.1.2. Mỡ đa dụng: Mỡ đa dụng là mỡ xà phòng liti, có nhiệt độ nhỏ giọt > 160 °C. - Đặc tính kỹ thuật: chịu nước tốt, độ ổn định keo và cơ học cao, có tính bám dính tốt - Công dụng: bôi trơn tất cả các ổ lăn, ổ trượt, bản lề, các cơ cấu truyền động, các cụm ma sát máy móc và thiết bị, các phương tiện vận tải... làm việc trong điều kiện độ ẩm tương đối cao, công suất thiết bị lớn và có nhiệt độ từ 40 đến 150 °C. 1.2.1.3. Mỡ đặc dụng: Mỡ chịu nhiệt: là mỡ xà phòng phức canxi hoặc mỡ hữu cơ, có nhiệt độ nhỏ giọt > 200 °C. - Đặc tính kỹ thuật: chịu nước trung bình, độ ổn định keo và độ ổn định hóa học cao. - Công dụng: bôi trơn tất cả các cụm ma sát, ổ lắc, ổ bi của máy móc và thiết bị... làm việc trong khoảng nhiệt độ trên 150 °C.
Mỡ chịu lạnh: là mỡ xà phòng liti tạo nên từ dầu có độ nhớt thấp. - Đặc tính kỹ thuật: chịu nước tốt, độ ổn định keo thấp, độ ổn định cơ học trung bình. - Công dụng: bôi trơn các cụm ma sát trong các thiết bị kỹ thuật của hàng không, radio kỹ thuật, cơ điện... làm việc ở tải trọng không lớn và nhiệt độ thấp đến -40 °C. Mỡ bền hóa học: là mỡ hydrocarbon hoặc silicagen - Đặc tính kỹ thuật: chịu nƣớc tốt, có tính bảo vệ cao trong môi trường ăn mòn, độ ổn định keo < 10%, độ ổn định cơ học trung bình. - Công dụng: bôi trơn các cụm ma sát, làm kín các mối nối ren, van trong các cụm thiết bị hóa học hoặc thiết bị máy móc làm việc trong môi trường ăn mòn. Bảo vệ bề mặt kim loại chống ăn mòn. 1.2.1.4. Mỡ chuyên dụng: Mỡ chuyên dùng là mỡ được sản xuất phục vụ cho những yêu cầu đặt hàng riêng của từng ngành. Mỡ dụng cụ chính xác: - Đặc tính kỹ thuật: chịu nước tốt, độ bám dính cao, có tính chống mài mòn, chống ăn mòn và bảo quản tốt. - Công dụng:bôi trơn các cụm ma sát của dụng cụ, các máy móc chính xác nhƣ vô tuyến điện tử hàng hải, hệ thống tự động, các roto của con quay làm việc trong điều kiện khắc nghiệt, các chi tiết máy đồng hồ, hệ thống tay đòn, các máy quang học... Mỡ máy điện: - Đặc tính kỹ thuật: chịu nước tốt, độ bay hơi thấp, tính chống ăn mòn và mài mòn tốt. - Công dụng: bôi trơn các ổ lăn của máy điện. Mỡ máy công cụ: - Đặc tính kỹ thuật: bền nhiệt, chịu nƣớc tốt, độ ổn định keo và hóa học tốt, độ ổn định chống ôxy hóa cao. - Công dụng: bôi trơn các cụm ma sát của máy công cụ, thiết bị nâng chuyển, thiết bị luyện kim. Khoảng nhiệt độ làm việc tƣơng đối rộng. Mỡ máy khoan: là loại mỡ được sản xuất trên cơ sở dầu nặng và có độ nhớt cao. - Đặc tính kỹ thuật: chịu nước và chống mài mòn tốt, độ ổn định keo, ổn định cơ học và chống ôxy hóa cao. - Công dụng: làm giảm ma sát cột ống khoan, giảm mài mòn và ma sát ở điểm tựa của các choòng xoay. Mỡ máy hàng không:
- Đặc tính kỹ thuật: các chỉ tiêu kỹ thuật đều tốt, có nhiệt độ nhỏ giọt trên 160 °C. - Công dụng: bôi trơn các cơ cấu thiết bị bay. Mỡ đường sắt: - Đặc tính kỹ thuật: chịu nước kém, bền nhiệt, chống mài mòn và ăn mòn tốt. tốt. - Công dụng: bôi trơn các ổ trục, ổ lăn của toa xe, các cơ cấu phanh hãm của tàu hỏa. Mỡ đường biển: là mỡ xà phòng nhôm, có nhiệt độ nhỏ giọt > 80 °C. - Đặc tính kỹ thuật: có tính bám dính và bảo quản tốt, chịu nước mặn rất tốt. - Công dụng: bôi trơn các cụm ma sát của máy tàu biển. Làm việc trong môi trƣờng có độ ẩm cao, ăn mòn lớn và trong khoảng nhiệt độ từ 0 đền 60 °C. 1.2.2. Mỡ bảo quản Mỡ bảo quản được dùng để ngăn ngừa ăn mòn các cho tiết kim loại và máy móc khi bao gói vận chuyển và bảo quản. Mỡ bảo quản được phân thành 2 loại như sau: 1.2.2.1. Mỡ bảo quản quân dụng: là mỡ hydrocacbon, vazơlin, có khả năng bám dính cao và có nhiệt độ nhỏ giọt > 60oC. Đặc tính kỹ thuật: độ ổn định keo và ổn định hóa học cao, độ bay hơi thấp, có tính chịu nước và bảo vệ tốt. Công dụng: tạo màng phủ trên bề mặt các chi tiết máy bằng kim loại để bảo vệ chống ăn mòn trong quá trình bao gói, vận chuyển, bảo quản và sử dụng... làm việc ở nhiệt độ đến 50 °C. 1.2.2.2. Mỡ dùng cho cáp Mỡ dùng cho cáp có nhiệt độ nhỏ giọt > 60 °C. Đặc tính kỹ thuật: chịu nƣớc tốt, độ bám dính với kim loại cao, tính chất chống ma sát và bảo vệ tốt. Công dụng: ngăn ngừa ăn mòn và giảm ma sát giữa các sợi cáp kim loại. 1.2.3 Mỡ làm kín: là mỡ dùng dùng để làm kín các khe hở, các mối nối ren và mối nối di động (kể cả hệ thống chân không) Mỡ làm kín được chia làm 3 loại sau: 1.2.3.1 Mỡ van: Đặc tính kỹ thuật: chịu nước tốt, độ bám dính cao, nhiệt độ nhỏ giọt ổn định keo cao. Công dụng: làm kín các vòng đệm của máy bơm, các van chắn cửa đường ống, đặc biệt là các van chắn làm việc trong điều kiện áp suất cao và van thiết bị cấp phát. 1.2.3.2 Mỡ ren: có chứa lượng lớn bột kim loại nhẹ nên có tính độc hại.
Đặc tính kỹ thuật: chịu nước tốt, độ bám dính cao Công dụng: bôi trơn các mối nối ren của các thiết bị khoan, ống dẫn dầu khí để dễ dàng lắp đặt các mối ren chịu tải trọng và nhiệt độ cao. Bôi trơn các mối ren trong các khí tài chịu tải trọng thấp để dễ dàng tháo lắp. 1.2.3.3 Mỡ chân không và làm kín: đƣợc sản xuất bằng cách làm đặc dầu gốc parafin có độ nhớt cao bằng Xerezin có chứa cao su tự nhiên. Loại mỡ này có nhiệt độ nhỏ giọt > 50oC. Đặc tính kỹ thuật: có khả năng bám dính và bảo quản cao, giống như cao su. Công dụng: làm kín các mối nối di động của hệ thống chân không và làm kín các khe hỡ của thiết bị để ngăn bụi, hơi ẩm lọt vào bên trong máy khi bao gói và bảo quản thiết bị máy móc trong thời gian dài. 2. Xác định các chỉ tiêu của mỡ bôi trơn. Độ đặc: Khi mẫu được chuẩn bị theo tiêu chuẩn ASTM D217, chóp hình côn đƣợc thả ra và cho phép lún ngập vào trong mỡ dưới sức nặng của nó trong thời gian 5 giây. Độ sâu mà hình chóp côn đã lún vào trong mỡ đƣợc đọc với độ chính xác 1/10 mm và đƣợc ghi nhận là độ đâm xuyên của mỡ. Vì hình chóp côn sẽ lún sâu hơn trong các loại mỡ xốp hơn, độ đâm xuyên càng cao tức là mỡ càng xốp. Độ đâm xuyên theo tiêu chuẩn ASTM thường đo ở 25 °C. Ngoài thiết bị chuẩn (ASTM D217), các thiết bị hình côn dạng 1⁄2 và 1⁄4 (ASTM D.1403) cũng được sử dụng để đo độ đâm xuyên của các mẫu nhỏ. Hệ số cân bằng đƣợc sử dụng để hiệu chỉnh độ đâm xuyên xác định từ ASTM D.1403 về tiêu chuẩn ASTM D217. Độ nhớt biểu kiến: được xác định dựa trên tiêu chuẩn ASTM D.1092. Trong phép thử này mẫu mỡ được đẩy qua một bộ các ống mao quản với một tốc độ được đặt trước . Từ kích thƣớc của ống mao quản, với tốc độ đã biết trước và áp suất đẩy mỡ qua các ống mao quản trong điều kiện cân bằng ta sẽ tính được độ nhớt biểu kiến của mỡ. Các kết quả ghi nhận một cách hình ảnh là độ nhớt biểu kiến tỷ lệ nghịch với tốc độ trượt ở nhiệt độ không đổi hay nó tỷ lệ nghịch với nhiệt độ ở tốc độ trượt không đổi. Điểm nhỏ giọt: có hai quy trình được sử dụng để kiểm tra là ASTM- D.566 và ASTM-D.2265 (khác nhau ở thiết bị gia nhiệt và do vậy có giới hạn trên của nhiệt độ cũng khác nhau).
Bình chứa dầu sử dụng trong ASTM-D.566 với giới hạn điểm nhỏ giọt có thể đo đƣợc là 260 °C. Trong ASTM-D.2265 sử dụng là gia nhiệt khung nhôm với giới hạn đo là 330 °C. Các loại mỡ được làm đặc bằng xà phòng thông thường không có điểm nhỏ giọt xác định nhưng nó có dải nhiệt độ nóng chảy ở đó nó trở nên mềm hơn. Một vài loại mỡ khác có thể không thay đổi về trạng thái nhưng phần dầu tách ra.Trong trường hợp này chỉ có những quy trình kiểm tra chuyên dùng và được khống chế để xác định nhiệt độ có thể làm cơ sở để xác định đặc tính của mỡ. 3. Sản xuât mỡ bôi trơn: Quá trình chế tạo mỡ bôi trơn thường là quá trình khuấy trộn, liên quan đến việc phân tán các chất làm đặc vào dung dịch và sự đồng nhất các chất phụ gia hay các chất biến đổi. Quá trình này dược thực hiện bằng nhiều cách. Trong một số trƣờng hợp, các chất làm đặc đƣợc các nhà sản xuất đưa vào ở bước hoàn thành sản phẩm và sau đó khuấy trộn với dầu cho đến khi đạt được cấu trúc mong muốn của dầu. Trong phần lớn các trường hợp chất làm đặc là xà phòng kim loại, chất làm đặc được hình thành thông qua các phản ứng trong quá trình chế tạo mỡ. Quá trình hoàn thiện có thể có thể hoặc không liên quan đến sự loạicác khí xâm nhập vào trong quá trình sản xuất. Ngay trước khi rót mỡ được lọc để loại bỏ các bụi tạp có thể được đưa vào từ nguyên liệu gốc hay tong quá trình sản xuất mà có thể ảnh hưởng đến tính năng hoạt động của mỡ. Quy trình sản xuất mỡ bôi trơn gồm các công đoạn như sau: Xà phòng hóa, trộn dầu với xà phòng: C17H35COOH + Me (OH)x = (C17H35COO)xMe Thêm phụ gia Loại nước Cắt hỗn hợp đã loại nước vào dầu Nghiền, tạo độ bóng, độ mịn, độ đồng nhất. Loại khí Lọc Bao gói sản phẩm. Các bước tiến hành cơ bản trên được sử dụng để chế tạo toàn bộ các loại mỡ. Trong những quá trình sản xuất nhất định một vài bước có thể được thực hiện đồng thời, trong khi đó ở các quy trình khác chúng đƣợc phân chia theo thứ tự cụ thể từng bước. Thiết bị chính cho quá trình sản xuất mỡ gồm có thùng nạp liệu thích hợp cho xà phòng hóa. Thùng được thiết kế có bộ phận gia nhiệt và có gắn các bộ khuấy
trộn. Quá trình gia nhiệt có thể là đốt trực tiếp hay bằng hơi nóng. Các bộ khuấy thường là loại có hai chức năng do đó có hai bộ cánh quay theo hướng ngược nhau. Một bộ cánh được gắn với lưỡi dao nạo để gạt những khối xà phòng từ hai bên thành của thùng nạp liệu. Thông thường các thùng sản xuất có dạng mở. Tuy nhiên, khi sản xuất một vài loại mỡ có thể dùng thùng kín hay thùng chịu áp để đẩy nhanh quá trình xà phòng hóa hay để đạt được phản ứng theo yêu cầu. Sau khi xà phòng hóa mỡ được làm mát cũng như khi chúng được gia nhiệt bằng phương tiện làm mát là thùng hai lớp. Tốc độ làm mát sau khi xà phòng được tạo thành là rất quan trọng cho sự hình thành cấu trúc tốt của nhiều loại mỡ, vì vậy đòi hỏi việc khống chế nhiệt độ một cách chặt chẽ. Cấu trúc có thể bị đổi trong quá trình nghiền. Quá trình nghiền có thể vẫn tiến hành liên tục đồng thời với quá trình làm mát hoặc chúng có thể thực hiện riêng lẻ. Nếu thực hiện riêng lẻ thì các bơm tốc độ lớn, các thiết bị đồng nhất, các máy nghiền keo có thể được sử dụng. Thông thường mục đích của công đoạn nghiền là phá cấu trúc dạng sợi hay cải thiện độ phân tán của xà phòng vào dung dịch bôi trơn. Quá trình nghiền trong thùng sẽ phá được cấu trúc dạng sợi, nhƣng quá trình nghiền bằng thiết bị đồng nhất hóa hay các loại máy nghiền khác đòi hỏi phải cải thiện đƣợc sự phân tán. Trong quá trình sản xuất, mỡ có thể bị sục khí. Nhìn chung sự sục khí không làm giảm tính năng bôi của mỡ nhưng chúng ảnh hưởng đến hình dạng bên ngoài. Để cải thiện các yêu cầu của khách hàng một vài loại mỡ gần đây đã đƣợc loại khí. Có rất nhiều thiết bị được sử dụng cho mục đích này, nhưng về cơ bản chúng đều giống nhau theo cách giàn các màng mỡ mỏng ở trong chân không. Môi trường chân không sẽ đuổi khí ra và làm cho mỡ sáng ra rất nhiều. Công đoạn sản xuất cuối cùng là lọc. nó được thực hiện với các bộ lọc dạng lưới hay các dạng chuyên dụng trên thị trường. Kích cỡ lưới lọc sử dụng thay đổi dựa trên mục đích sử dụng cuối cùng của sản phẩm mỡ. Một số loại mỡ thông dụng rẻ tiền có thể lọc sơ bộ qua lưới 40 mesh; tuy vậy mỡ sử dụng trong hầu hết các ứng dụng bao gồm sự bôi trơn các ổ trục có phần tử quay đòi hỏi lưới lọc có kích cỡ 100 mesh hay mịn hơn. Những vấn đề nêu trên là giới thiệu việc sản xuất mỡ với thiết bị ở dạng đơn giản nhất. Rất nhiều loại mỡ vẫn còn chế tạo theo cách này. Tuy nhiên những nhà máy sản xuất mỡ ngày nay sử dụng những thiết bị mới hơn và các công thức phức tạp hơn trong việc chế tạo nhiều loại mỡ. Quá trình xà phòng hóa được thực hiện trong các thùng chịu áp mà có tốc độ trao đổi nhiệt lớn hơn nhiều và sự khuấy trộn được cải thiện hơn so với thùng nạp liệu kiểu mỡ cũ.
Khi pha trộn các loại mỡ cần phải xem xét tính tương hợp của chúng. Nếu chúng không có tính tương hợp thì không đƣợc pha trộn. Cần có sổ tay kỹ thuật để tra cứu. Chất làm đặc mỡ bôi trơn Các chất làm đặc chủ yếu đã được sử dụng trong mỡ là các xà phòng kim loại. Những loại mỡ đầu tiên được chế tạo từ các xà phòng canxi, sau đó được làm từ xà phòng natri. Sau này các loại xà phòng như nhôm, liti, bari cũng được dưa vào sử dụng. Một vài loại mỡ được làm từ hỗn hợp các loại xà phòng như canxi với natri và được gọi là các loại mỡ hỗn hợp. Các loại xà phòng chế tạo từ các kim loại khác cũng đã được đưa vào chế tạo mỡ nhưng chúng không được thị trường chấp nhận hoặc là do giá cả hoặc là do các vấn đề về tính năng hoạt động. Một vài loại xà phòng kim loại chì cũng đã được sử dụng như chất làm đặc, nhưng phần lớn các loại xà phòng kim loại chì và kẽm đều được sử dụng như là các chất biến đổi trong mỡ. Sự biến đổi các loại mỡ chế tạo từ xà phòng kim loại hay các mỡ phức hợp ngày càng trở nên phổ biến. Các mỡ phức hợp được chế tạo bằng việc kết hợp các vật liệu xà phòng kim loại thông thường với các phức chất. Các phức chất có thể là vô cơ hoặc hữu cơ và có thể liên quan hoặc không liên quan đến các thành phần kim loại khác. Một trong số các dầu phức hợp thành công nhất là mỡ phức hợp của canxi. Chúng được chế tạo bằng việc kết hợp các vật liệu từ xà phòng canxi thông thường và phức chất là các axít hữu cơ có phân tử lƣợng thấp. Các mỡ loại này được tạo ra với điểm nhỏ giọt rất cao, thường là 500oF (250oC) và nó còn có tính chất chịu tải rất tốt. Các loại mỡ phức hợp khác với nhôm, liti, bari đều đã được chế tạo trong những ứng dụng nhất định. Một số chất làm đặc không phải xà phòng cũng đã đƣợc sử dụng, chủ yếu trong các ứng dụng riêng biệt. Các loại bentonite và oxít silic đƣợc chuyển hóa và sử dụng để chế tạo các loại mỡ không nóng chảy cho những ứng dụng ở nhiệt độ cao. Vì sự ôxy hóa vẫn có thể làm cho các thành phần dầu trong các loại mỡ trên bị biến chất nên cần phải bôi trơn thƣờng xuyên. Các chất làm đặc như polyurea, các bột màu, thuốc nhuộm, và các loại vật liệu tổng hợp khác cũng đƣợc sử dụng ở một vài trƣờng hợp nhất định. Tuy nhiên do giá thành cao việc ứng dụng chúng bị hạn chế và chỉ sử dụng ở những nơi yêu cầu tính năng kỹ thuật nghiêm ngặt.
4. Phụ gia cho mỡ bôi trơn Các chất phụ gia và chất biến đổi thường được sử dụng trong mỡ bôitrơn là các chất ức chế ôxy hóa và chống tạo rỉ, các chất cải thiện điểm đông đặc, các chất chống mài mòn ở áp suất cao, các cấu tử giảm ma sát và các bột màu hay thuốc nhuộm... Phần lớn các loại nguyên liệu này đều có chức năng tƣơng tự như các nguyên liệu đầu vào dầu bôi trơn. Molipden disunfit được sử dụng trong nhiều loại mỡ để dùng ở những nơi có trọng tải lớn, tốc độ trên bề mặt thấp và các chuyển động giao động có liên quan.Trong các ứng dụng này việc sử dụng molysulfied (hay còn gọi là moly) làm giảm ma sát và mài mòn. Polyethylene và Teflon đƣợc chuyển hoá cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng này. IX. XÁC ĐỊNH ĐIỂM NHỎ GIỌT CỦA MỠ - ASTM D 566 1. Phạm vi áp dụng Phương pháp này dùng để xác định độ nhỏ giọt của mỡ nhờn. Phương pháp không dùng cho nhiệt độ > 288 0 C . Với nhiệt độ cao hơn sử dụng phương pháp D2265. 2. Mục đích và ý nghĩa Thông thường, nhiệt độ nhỏ giọt là nhiệt độ mà tại đó mỡ chuyển từ trạng thái bán rắn sang lỏng dưới điều kiện thử. Sự thay đổi trạng thái này là điển hình cho mỡ có chứa xà phòng làm đặc loại thường. Mỡ chứa các chất làm đặc khác xà phòng thông thường sẽ tách dầu mà không làm thay đổi trạng thái. Phương pháp này có ích giúp cho việc định danh mỡ về chủng loại và để thiết lập duy trì dấu hiệu kiểm tra chất lượng. Kết quả chỉ được coi như có ý nghĩa giới hạn về khía cạnh tính năng vì đây là thử nghiệm tĩnh. 3. Tóm tắt phương pháp Mẫu mỡ chứa trong cốc nhỏ treo trong ống thử được gia nhiệt trong bể dầu với tốc độ định trước. Nhiệt độ mà tại đó mà mẫu rơi từ lỗ ở đáy cốc được lấy trung bình với nhiệt độ của bể dầu và được ghi nhận là điểm nhỏ giọt của mỡ. 4. Tiến hành thực nghiệm 4.1. Thiết bị và hóa chất - Nhiệt kế -5 ÷ 300 °C chia 1 °C / vạch - Ống đồng - Chén đựng mẫu bằng đồng mạ Crôm - Chất tải nhiệt - Que khuấy 4.2. Chuẩn bị thiết bị - Mỡ - Cốc thủy tinh 500 ml
- Mảnh giấy lọc - Bếp điện - Ống nghiệm chịu nhiệt Làm sạch cốc và ống thử bằng dung môi spirit. Chỉ sử dụng cốc sạch. Khi mặt trong của cốc có dấu hiệu bị mòn, bỏ đi. Khi dùng cốc mới, kiểm tra kích thước bằng cái định cỡ nắp cốc. Kiểm tra đáy bằng que 2,72 mm dễ dàng xuyên qua, còn que 2,82 mm thì không. Nếu lỗ nhỏ thì khoan rộng ra, còn lớn quá thì bỏ đi. Kiểm tra ống thử, bầu nhiệt kế và độ sạch. Kiểm tra dẫn hướng vòng lie, nút trên. Dung sai tổng giữa dẫn hướng vòng lie và thành trong của ống thử là 1,5mm. 4.3. Quy trình thực nghiệm Nhồi đầy mỡ vào cốc bằng cách ấn miệng rộng vào mỡ. Bỏ mỡ dư bằng dao. Ấn nhẹ cốc, giữ thẳng đứng với miệng nhỏ xuống dưới. Xuyên que kim loại từ dưới lên trên đến khi nó nhô lên 25mm. Ấn que vào cốc sao cho que kim loại tiếp xúc với đƣờng chu vi thấp và cao của cốc. Giữ tiếp xúc này, xoay cốc trên que theo ngón trỏ để tạo chuyển động xoắn xuống phía dƣới que để loại phần mỡ hình chớp dính dọc theo que. Khi cốc đạt đến điểm cuối que, rút cẩn thận que ra khỏi cốc sao cho màng phẳng không có bọt khí, có độ dày mong muốn còn giữ lại trong cốc. Đặt nút lie vào nhiệt kế. Nhờ cái định cỡ độ sâu nhiệt kế đặt trong ống thử, chỉnh lại vị trí nút lie trên của nhiệt kế sao cho đáy bầu nhiệt kế vừa khít vào cái định cỡ độ sâu. Thay cái định cỡ bằng cốc mỡ sao cho nhiệt kế đưa vào nằm ở độ sâu đã định. Khi đó bầu nhiệt kế không chạm vào mẫu mỡ cũng như cốc. Treo ống thử vào thiết bị như chỉ dẫn. Tiến hành gia nhiệt với tốc độ 4 – 7 °C /phút đến khi đạt nhiệt độ khoảng 17 °C dưới điểm nhỏ giọt dự kiến. Khi đó giảm tốc độ gia nhiệt xuống 1– 1,5 °C / phút. Sự khác nhau giữa buồng gia nhiệt và ống thử là 1 – 2 °C. Khi nhiệt độ tăng, mỡ sẽ đều đặn nhô ra khỏi lỗ cốc. Khi giọt mỡ rớt xuống, ghi nhiệt độ của 2 nhiệt kế và lấy giá trị trung bình chính xác đến 1 °C làm điểm nhỏ giọt. Nếu mỡ chảy thành dạng sợi thì chỉ ghi nhận nhiệt độ khi giọt mỡ chạm đáy. Có thể thực hiện đồng thời nhiều mẫu cùng 1 lúc, miễn là hai mẫu có xấp xỉ cùng nhiệt độ nhỏ giọt. 5. Báo cáo kết quả Báo cáo nhiệt độ nhỏ giọt chính xác đến 1 °C. Điểm chảy của mở được tính theo công thức sau: DP = ODP + [(BT - ODP)/3]
Trong đó: DP: Điểm chảy, °C ODP: Nhiệt độ điểm chảy quan sát đƣợc từ nhiệt kế °C BT: Nhiệt độ của buồng gia nhiệt, đọc từ màn hình máy, °C. 6. Độ chính xác Độ lặp lại: 7 °C Độ tái lặp: 13 °C