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乳化油

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中文名: 乳化油

外文名: Emulsified oil

屬 性: 金屬削切油的一種

形 態: 淡褐色至深褐色液體或半固體

組 成: 基礎油和添加劑

用 途: 冷卻為主,潤滑為次

乳化油(Emulsified oil )是以穩定狀態存在(不上浮,不凝聚)的微小油粒,粒徑約在0.5~25 μm之間,為淡褐色至深褐色液體或半固體,屬於金屬切削油的一類。作用以冷卻為主,潤滑為次,用於車制、鋸斷、鑽孔、磨製等金屬粗加工。[1]

簡介

通常所說的乳化油是將燃油(汽油、柴油或重油)70%~90%加水近30%~10%(質量比,下同),再加添加劑0.5%~1%,而後通過專用設備進行乳化。使油液成為油包水型分子基團,顆粒越小、越均勻,乳化油的穩定期越長,一般1~6個月,乳化油的油水分離即破乳,破乳後將失去其性能。在乳化油的油粒表面多吸附有兩性分子,如表面活性劑,油粒的表面呈雙電層結構。去除乳化油多採用溶氣氣浮法,並在氣浮前加入混凝劑,使乳化油脫穩,以提高氣浮除油的效果。

乳化油的燃燒過程

乳化油燃燒過程的物理作用即所謂「微爆」理論。油包水型分子基團,油是連續相,水是分散相。由於油的沸點比水高,受熱後水總是先達到沸點而蒸發或沸騰。當油滴中的壓力超過油的表面張力及環境壓力之和時,水蒸氣將衝破油膜的阻力使油滴發生爆炸,形成更細小的油滴,這就是所說的微爆或稱二次霧化。爆炸後的細小油滴更容易燃燒。因此,油液燃燒的更完全,使內燃機或油爐達到節能之效果。化學作用即水煤氣反應。在缺氧條件下,燃料中由於高溫裂解產生的碳粒子,能與水蒸氣反應生成CO2和H2,使碳粒子能充分燃燒,提高了燃燒率,降低了排煙中的煙塵含量。

乳化油的組成

乳化油由基礎油和添加劑(乳化劑、防鏽劑)組成,只有它們比例配合適當,乳化油才更穩定。

基礎油

基礎油、緩蝕劑及乳化劑配合適當,才能使乳化油穩定。不同油相要求不同的HLB值的乳化劑,而油相的不同組合,其要求的HLB值也要變化。基礎油是緩蝕劑的載體,它的黏度影響乳化油的穩定性。黏度低,易於乳化;但黏度過低,形成保護油膜太薄,不利於防鏽,所以基礎油的黏度要適中。

添加劑

(1)乳化劑。乳化劑是乳化液的穩定劑,是一類表面活性劑。它能降低互不相溶的液體間的界面張力,使之形成乳化液。表面活性劑分子一般總是由非極性的、親油(疏水)的碳氫鏈部分和極性的、親水(疏油)的基團共同構成。這兩部分處於分子兩端,形成不對稱的結構。因此,表面活性劑分子是一種兩親分子,具有既親油又親水的兩親性質。

(2)防鏽劑。防鏽添加劑主要有水溶性防鏽劑和油溶性防鏽劑兩大類。防鏽過程主要是游離鹼與水溶性緩蝕劑作用的過程,如三乙醇胺可與金屬發生作用,並在金屬表面生成不溶性的緻密氧化膜,阻止金屬的電化學腐蝕。但加入三乙醇胺一定要適量,過量後不但不溶解,反而會影響乳化,甚至破乳。

(3)穩定劑。穩定劑的作用除了穩定油相,使之不分層,並且呈透明均相之外,還能使乳化液在常溫和高溫下穩定,防止或減少乳化液的分層和析油。選用的穩定劑多為異丙醇、多元醇(乙二醇類)、乙醇、高碳醇、二三乙醇胺、苯乙醇胺等。

(4)除上述添加劑外,還包括極壓劑、鹼保持劑、殺菌劑、消泡劑、絡合劑等。

乳化油的分類

乳化油的類型主要取決於乳化劑的性質。乳化劑或表面活性劑是否能溶解在水中或油中,取決於其中的親水基團和親油基團的相對濃度,一般用「親憎平衡值」(HLB)來表示,HLB越大則親水性越好。

HLB大於20,表明該物質幾乎是親水的,不溶於油。HLB為零,表明該物質沒有親水性,只溶於油。為得到油包水型的乳化液,HLB值應在2~6之間。當HLB值高達12~18時,將形成水包油型乳化液。在正常情況下,油包水型乳化液的水珠直徑為2~5 μm,能穩定地保存數日甚至數周時間,其中的水珠不會沉降或分離。但以工業用重油或渣油製成乳化液時,不加入任何表面活性劑也可獲得令人滿意的油包水型乳化油。

乳化油的用途

乳化油根據用途不同分為1號、2號、3號、4號。分類行業標準如圖1所示。其中1號防鏽性較好,2號清洗性較好,3號極壓性較好,4號是透明型的(適用於特種要求的金屬加工冷卻亦可作內燃機冷卻液)。乳化油與水按一定比例混合,調製成乳化液,具有防鏽、清洗、極壓性能,適用於金屬加工、切削等過程中作為冷卻液使用。

參考來源

如何使用乳化油複合劑調配乳化油

參考資料