DE1053701B

DE1053701B - Waessrige Kaltwalzemulsion auf Fettbasis fuer die Metallbearbeitung

Info

Publication number: DE1053701B
Application number: DEH31821A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Fritz Jage
Original assignee: Holifa Froehling & Co
Current assignee: Holifa Froehling & Co
Priority date: 1957-12-04
Filing date: 1957-12-04
Publication date: 1959-03-26

Description

Wäßrige Kaltwalzemulsion auf Fettbasis für die Metallbearbeitung Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine wäßrige Kaltwalzemulsion auf Fettbasis für die Metallbearbeitung mit einem Gehalt an Emulgatoren aus oxyäthylierten Alkylphenden.
Solche Emulsionen sind an sich bekannt auch als Mittel zur Bearbeitung von Metallen, jedoch ist deren Verwendungsbereich beschränkt.
Beim Kaltwalzen von warmgewalzten und in der üblichen Weise durch Beizen vorbereitetem Eisenband verwendet man als Walzmittel zur Verminderung der durch Verlängerung des Bandes entstehenden Reibung zwischen Walze und Band und zur Erzielung der größtmöglichen Verformung wasserfreie Ole mineralischer oder pflanzlicher Herkunft, solange man mit normalen Geschwindigkeiten des Bandes von 40 bis 60 m pro Minute arheitet. Bei einer durch größere Rationalisierung bedingten Erhöhung der Walzgeschwilldigkeit auf etwa 100 m pro Minute und mehr genügt die Verwendung wasserfreier Öle als Walzmittel nicht mehr. Man ist zur Verwendung von Emulsionen übergegangen, um durch größere spezifische Wärme einer wasserhaltigen Emulsion gegenüber der von wasserfreien Ölen eine bessere Kühlwirkung der Walzen zu erzielen. Es ist bekannt. daß man hierfür mineralölhaltige Emulsionen verwenden kann. Diese gestatten aber nur eine begrenzte Verformung und hahen für die Weiterbehandlung des gewalzten Bandes durch Glühen oder Veredeln erhebliche Nachteile, die sich in der erzielten Oberfläche offenharen.
Die naheliegende Verwendung von Emulsionen aus Pflanzen- oder Tierölen für das schnelle Walzen scheiterte bisher daran, daß man nicht in der Lage war, genügend stabile Emulsionen dieser Art herzustellen, die die hoben Anforderungen, die durch den Druck und die hohe Temperatur im Walzspalt bedingt sind, aushalten, ohne zu brechen, und die eine genügende Verformung, eine einwandfreie Oberfläche und genügenden Rostschutz des gewalzten Bandes gewährleisten. Deshalb hat man Pflanzenöle nur iI: grobmechanischer Mischung mit Wasser, die nach dem Walzvorgang wieder in Wasser und Öl getrennt wird, verwendet, wobei allerdings bei der Weiterverarbeitung durch Veredelung eine Entfettung des gewalzten Bandes erforderlich war.
Vorliegender Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine mit pflanzlichen oder tierischen Fetten und Ölen hergestellte Emulsion zu schaffen. die ein Kaltwalzen auf schnell laufenden Gerüsten unter den vorgenannten Bedingungen erlaubt.
Gelöst wurde diese Aufgabe durch die Erzeugung einer wäßrigen Kaltwalzemulsion auf Fettbasis für die Metallbearbeitung mit einem Gehalt an Emulgatoren aus oxyäthylierten Alkylphenden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Fettgrundlage aus einem Gemisch von Talg und Rüböl im Mischungsverhältnis von 3 :1 bis 1:3 Gewichtsteilen, wobei der Talg einen Gehalt an freier Fettsäure zwischen 1,5 und 2,5o hat, besteht.
Man erkennt, daß zur Erfüllung der gestellten Forderungen ganz bestimmte Bedingungen eingehalten werden müssen. Eine solche erfindungsgemäß zusammengesetzte Emulsion besitzt ein überraschend hohes Verformungsvermögen und eine erhebliche Kochbeständigkeit. Letztere Tatsache ist deshalb widitig, weil die beim Kaltwalzen auf schnell laufenden Gerüsten im Umlauf befindlichen Emulsionsmengen einer dauernden Erhitzung auf Siedetemperatur mit anschließender Abkühlung unterliegen und weil sich aus diesem Grunde die bekannten Mineralölemulsionen als nur bedingt brauchbar erwiesen haben. Versuche ergaben, daß die erfindungsgemäßen Emulsionen beispielsweise etwa 10 Wochen im Umlauf behalten werden können, ohne daß sich Fettabscheidungen durch Brechen der Emulsion zeigen. während die bekannten Äl ineralölemulsionen bereits nach 2 Wochen erhebliche Mengen ausgeschiedener Öle aufweisen.
Das Verformungsvermögen liegt dabei um etwa ein Drittel höher als das durchschnittliche Verformungsvermögen anderer Öle und Fette. Dabei ist dieses hohe Verformungsvermögen um so überraschender, als eine Emulsion aus einer Mischung von Talg im Verformungsvermögen nicht besser ist als die meisten anderen pflanzlichen oder tierischen Fette und Öle, während gar eine Emulsion mit Rüböl das überhaupt niedrigste Verformungsvermögen aufweist, wobei unter »Rüböl« reines Rüböl verstanden werden soll.
Weiterhin wurde die nicht vorauszusehende Tatsache festgestellt, daß die erfindungsgemäße Emulsion sogar ein größeres Verformungsvermögen hat als wasserfreies Palmkernöl, das als wasserfreies Walzöl das obengenannte Rüböl übertrifft, obwohl in der Emulsion nur ein Bruchteil des Schmierstoffes im Vergleich mit der Anwendung von wasserfreiem Öl vorhanden ist. Hierdurch tritt also eine ganz erhebliche Einsparung an Ölen/Fetten beim Kaltwalzen ein.
Eine überraschende weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Emulsion ist gekennzeichnet durch einen weiteren Gehalt an als Bestandteil von WIetallbearbeitungsmitteln bekannten Älonoestern des Glyzerins mit Fettsäuren. z. B. Glvzerinmonoleat.
Hierdurch wird das Verformungsvermögen um etwa 15°/o zusätzlich erhöht, wobei außer der Rochbeständiglieit in überraschender Weise auch eine Beständigkeit unter allen Temperaturbedingungen, wie sie beim Lagern oder beim Versand der hergestellten Emulsion in Frage kommen können, wie z. B. unter besonderer Kälteeinwirkung, hei der die bisher bekannten emulgierbaren Öle oder Emulsionen unemulgierbar werden bzw. brechen und damit nicht mehr verwendbar werden.
Es ist zwar bekanntgeworden, mit Hilfe von Monoglyzerinester die Frostbeständigkeit von Treibstoffen wesentlich zu erhöhen, doch liegen dabei völlig von vorliegender Erfindung verschiedene Verhältnisse vor, die eine Vorhersehbarkeit des erfindungsgemäß erzielten Effektes ausschließen.
Dieser erfindungsgemäß erzielte Effekt der Temperaturbeständigkeit unterscheidet sich von dem Effekt der Erhöhung der Frostbeständigkeit von Treibstoffell durch Zusatz von Monoglyzerinestern ganz wesentlich dadurch, daß es sich bei der bekannten Erscheinung um wasserfreie Gemische handelt, bei denen die Verdampfung des Gemisches durch Zusätze günstig beeinflußt wird, während es sich in vorliegendem Falle um wasserhaltige Emulsionen handelt, bei denen die ungünstige Wirkung einer Änderung des Aggregatzustandes durch Kälteeinwirkung durch den Zusatz von Glyzerinmonoestern aufgehoben wird.
Was in der vorstehenden Patentbeschreibung für Eisenband gesagt wurde, gilt in ähnlicher Weise auch für Stahl-, Edelstahl- und Buntmetallband, so daß die erfindungsgemäße Kaltwalzemulsion auch für diese Materialien mit Erfolg eingesetzt werden kann.
PATENTANSRROCHE 1. Wäßrige Kaltwalzemulsion auf Fettbasis für die Metallbearbeitung mit einem Gehalt an Emulgatoren aus oxyäthylierten Alkylphenolen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettgrundlage aus einem Gemisch von Talg und Rüböl im iMischungsverhältnis von 3 :1 bis 1 : 3 Gewichtsteilen, wobei der Talg einen Gehalt an freier Fettsäure zwischen 1,5 und 2,5°/o hat, besteht.

Claims

2. Wäßrige Kaltwalzemulsion nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Gehalt an als Bestandteil von Metallbearbeitungsmitteln bekannten Monoestern des Glyzerins mit Fettsäuren, z. B. Glyzerinmonoleat.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 954543, 954 018; deutsche Auslegeschrift A 18479 IVc/23 c (bekanntgemacht am 22. 9. 1955); Römpp, Chemielexikon (1950), Bd. I, S. 481/482; Öl und Kohle (1943), S. 416 bis 418.