曹廣志
摘 要 在鋁軋制工藝活動中,軋制油添加劑是極為重要的組成部分,其對軋制效果受到了直接影響。在此基礎上,文章對軋制油、添加劑主要作用進行了介紹,并闡述了鋁板帶箔軋制油的要求與組成,對添加劑含量的測定開展了深入研究,以供后續(xù)參考。
關鍵詞 軋制油;鋁板帶箔;添加劑;測定方式
引言
在開展軋制過程中,軋制油的管理對鋁板帶箔具有重要意義。軋制油不但能夠實現(xiàn)潤滑、冷卻的效果,并且還能發(fā)揮洗滌的效果。在進行軋制的時候,空氣中形成的塵土、氧化物、鋁屑和粉塵都將被軋制油帶走。如不能對軋制油進行良好過濾,伴隨軋制過程的開展,油的污染程度會不斷加劇。這將造成鋁帶卷表面形成劃痕,并且會在油污鋁箔中形成針孔。
1 鋁板帶箔軋制油的實際要求和組成
現(xiàn)如今,人們對鋁板帶箔的加工品質要求隨著社會發(fā)展也在不斷提升,對軋制油的綜合性能提出了更高的要求,通常應該對以下條件進行滿足:①良好的潤滑作用;②良好的冷卻性能;③良好的退火性;④良好的流動性;⑤適當?shù)拈W點與黏度;⑥良好的穩(wěn)定性;⑦對人體健康沒有傷害、無異味,不會對設備與鋁箔產(chǎn)生腐蝕等。鋁板帶箔軋制油主要是基礎油與添加物共同組成的。而基礎油大部分采取了黏度、窄餾程礦物油進行應用,碳鏈數(shù)分布為C9~C17,而鋁板帶用基礎油碳鏈略長,鋁箔用碳鏈數(shù)略短。而礦物基礎油大多數(shù)使用非極性分子級組合而成,缺乏良好的金屬表面吸附力,在應用過程中必須添加添加劑。與此同時,伴隨碳鏈數(shù)的不斷增大,其潤滑效果也在增加,而基礎油的摩擦因數(shù)不斷減少,其黏度不斷加大,但也會導致在退火以后,帶箔表面光亮度減少,對表面質量產(chǎn)生影響。為此,應該在基礎油中添加添加劑[2]。
2 測定添加劑含量
測定添加劑含量的主要方式主要包含了有氣相色譜法、紅外光譜法、化學法、質譜色譜聯(lián)用法等。因為以上這些測定方式必須利用昂貴的儀器來完成,因此對一部分較為小型的企業(yè)來講,儀器極為缺乏,因此必須找出更為簡單方便的測定方式。
文章根據(jù)有關學者的研究,利用分析皂化值在軋制油中的含量,測定了軋制油中的添加劑含量。
(1)儀器和試劑的準備
1)儀器。開展這一實驗必須準備以下幾種儀器:①錐形燒瓶250~300毫升;②球形回流冷凝管(大約300毫米);③水浴;④量筒(50毫升);⑤微量滴定管(2毫升,分度0.2毫升)。
2)試劑。實驗過程中需使用的試劑具有以下幾種:①氫氧化鉀(KOH),二級純,與0.05 mol/L KOH乙醇溶液結合;②氫氧化鉀(KOH),二級純,與0.5 mol/L KOH乙醇溶液結合;③乙醇,分析純;④鹽酸(HCl),配制成0.5 mol/LHCl蒸餾水;⑤堿性藍色6B,酸堿指示劑。在配制溶液過程中,取1g堿性藍,稱準到0.01克,然后加入50毫升沸騰的95%乙醇中,在水浴中回流1小時,冷卻后過濾。一定適合,煮熟的澄清濾液應用0.05mol/L KOH乙醇溶液或者是0.5 mol/LHCl溶液融合,直到加入一到兩滴堿,讓指示劑溶液由藍轉變成淺紅,在冷卻以后又變成藍色為止。
(2)實驗流程
①利用具有清潔性與干燥性的錐形燒瓶,取出20g軋制油,稱準到0.002g。②才外,在另一個清潔并且沒有水分的錐形燒瓶中添加150毫升的乙醇,并加入1.5毫升的堿性天藍,混合均勻以后放到85-90度的水浴中回流十分鐘,去除溶解在乙醇中的二氧化碳。在煮沸以后的乙醇中加入0.05mol/L KOH乙醇溶液進行中和,加熱至溶液全部變成淺紅色。③將完成的乙醇裝進稱好軋制油的錐形燒瓶,將各50mL的溶液填滿,剩余的50mL放入空的錐形瓶中作為空白樣品。④用量筒將0.5mol /L KOH乙醇溶液25mL分別加入3個錐形瓶(空白樣品和2個樣品)中。均勻混合后放置在85~90度水浴中回流90分鐘。不加樣品的錐形瓶作作為空白溶液回流10分鐘。回流后用0.5 moL/L鹽酸快速滴定,讓溶液由紅色變成藍色。⑤每次滴定時,錐形瓶停止加熱到達滴定終點的時間不能大于3分鐘。
2.3 計算和確定
(1)計算皂化值。試樣皂化值為X,利用mgKOH/g進行表示為:
上述公式中,C主要表示鹽酸的摩爾濃度;V2表示空白耗費的HCl毫升數(shù);V1代表試樣耗費的HCl毫升數(shù);G表示試樣克數(shù)。
(2)明確添加劑含量。軋制鋁箔產(chǎn)品中酯類添加劑的含量可對皂化值含量進行借鑒;軋制鋁板帶產(chǎn)品中應用的醇系添加劑含量和檢測的皂化值呈線性回歸關系,安裝已知的比值和測定的皂化值之間的定量關系,能夠明確線性回歸方程。在日常測試中,通過將測定的皂化值轉換為該方程,即可得到添加劑的含量[3]。
3 軋制油閃點檢測
(1)試劑及儀器。閃點試驗杯、點火槍、全自動閉口閃點試驗器、待測樣品。
(2)試驗步驟。①打開電源開關,進入[參數(shù)設置]界面,對預置溫度、滯后溫度、打印狀態(tài)等選項進行設置。②將干燥試樣杯加入試樣放入加熱浴內。③按功能鍵進入[樣品測試]界面,按開始鍵,升降臂自動落下,氣源接通,試驗開始計時。④用點火槍或按住儀器左側的電子點火器按鈕,將引火頭引燃,火焰應控制在3~4毫米。儀器在低于預置溫度23±5°C時開始點火劃掃。⑤閃火被測出時,儀器停止數(shù)據(jù)采集,顯示閃火溫度打印記錄結果,停止加熱,關閉火焰,升降臂自動抬起,實驗結束。⑥待試樣杯內油樣溫度降到常溫時,將試樣杯拿出,倒掉廢樣,用石油醚清洗干凈。
4 結束語
綜上所述,利用皂化值換算法可以測定添加劑的含量,并且設備操作極為方便。通過多年來的實際生產(chǎn)驗證,這種方式具有方便性與可行性,能夠對鋁板帶箔的軋制生產(chǎn)進行良好指導。
參考文獻
[1] 李亞紅,劉桂云.鋁板帶箔軋制過程中軋制油的使用和管理[J].輕合金加工技術,2003(9):21-22.
[2] 甄國芬.鋁板帶箔軋制基礎油和添加劑的選用及應用問題分析[ED/OL].https://wenku.baidu.com/view/6b8bc618866fb84ae55c8d08.html,2013-5-22.
[3] 鄧蘭洪.一種軋制油及其添加劑中羥值含量的測定方法[P].中國:CN106770924A,2017-5-31.