一種抗氧化生物質齒輪油的製備方法與流程

2023-04-30 23:44:51 2

本發明公開了一種抗氧化生物質齒輪油的製備方法，屬於齒輪油製備技術領域。

背景技術：

車輛齒輪油是用於車輛齒輪傳動系統潤滑油的總稱，其主要被應用於潤滑汽車、拖拉機、工程機械等車輛的手動變速箱、轉向器以及前後橋的傳動齒輪。車輛齒輪油在齒輪傳動機構中，主要作用是減少摩擦，降低磨損，冷卻零部件；同時，也起到緩和振動，減少衝擊，防止鏽蝕以及清洗摩擦面贓物的作用。

車輛齒輪油多以礦物油為基礎油，但亦有以合成油作為基礎油的。此外，還要加入各種添加劑，如清靜分散劑、抗氧抗腐劑、破乳劑、抗泡劑、油性劑和極壓抗磨劑等。由於齒輪在工作時負荷較大，所以具有良好的極壓抗磨性是齒輪油的最重要特徵之一。使用好的齒輪油，可使齒面儘量減少擦傷、膠合、點蝕及磨損。

現有的車用齒輪油抗氧化性能較差，不能承受齒輪瞬間接觸時的高溫熱氧化強度，無法保持齒面的清潔，抗磨性能差，導致其使用壽命較短，需頻繁更換，造成使用上的不便。

技術實現要素：

本發明主要解決的技術問題：針對現有的車用齒輪油抗氧化性能較差，不能承受齒輪瞬間接觸時的高溫熱氧化強度，無法保持齒面的清潔，抗磨性能差，導致其使用壽命較短的缺陷，提供一種抗氧化生物質齒輪油的製備方法，該方法將紅辣椒、生薑和花生反應製備抗氧化油，添加維生素E後製得基礎油，再將豬肝和雞蛋黃混合發酵並與納米二氧化鈦、蓖麻油在微生物的作用下改性製得添加劑，將其和基礎油共混後即得齒輪油，本發明利用紅辣椒和生薑中的抗氧化成分和維生素E協同增強花生油的抗氧化性，用豬肝和雞蛋黃中富含的氮、硫、磷等元素在齒輪油塗覆後的齒輪表面形成化學保護膜對齒輪油進行保護，進一步提高其抗氧化性能，再將納米二氧化鈦經蓖麻油和微生物複合改性來提高其與基礎油的相容性，利用其光催化性來催化降解齒輪表面的汙漬，同時無機粒子的加入又增強了齒輪油的抗磨性，有效解決了傳統齒輪油存在的缺陷，具有廣闊的應用前景。

為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：

（1）按重量份數計稱取50～60份紅辣椒和40～50份生薑，人工去除紅辣椒中的辣椒筋及辣椒籽並將處理後的紅辣椒和生薑真空凍幹，放入氣流粉碎機中粉碎20～30min得混合粉末，按質量比為1:5將混合粉末和石油醚混合攪拌萃取10～15min後過濾，得到濾渣並放入烘箱在105～110℃下乾燥1～2h，得脫脂粉末；

（2）將新鮮花生和上述脫脂粉末按質量比為20:1混合後放入球磨機中研磨1～2h後出料，得到預處理花生油餅，將其裝入酶解罐中，向罐中加入花生油餅總質量2～4%的木瓜蛋白酶和花生油餅等質量的去離子水，攪拌均勻後在30～40℃下酶解6～8h；

（3）待上述酶解結束後，取出酶解物放入壓濾機中壓濾得到濾液，將濾液放入水浴鍋中加熱升溫至90～95℃滅酶10～15min，再將滅酶後的濾液移入冰箱，在4～6℃靜置分層12～14h，分離得到上層抗氧化花生油，按質量比為100:1將抗氧化花生油和維生素E混合均勻後，得到自製基礎油，備用；

（4）稱取400～500g豬肝和100～200g新鮮雞蛋黃依次放入組織粉碎機中粉碎混合均勻，將粉碎後的混合物和質量分數為0.75%氯化鈉溶液混合併轉入膠體磨中，繼續研磨10～15min，研磨結束得到發酵底物；

（5）將上述發酵底物裝入發酵罐，向罐中加入底物等質量的葡萄皮，密封罐口後在35～45℃下發酵7～9天，發酵結束後過濾得到發酵液，用臥式離心機以3000～3500r/min轉速離心處理10～15min，分離得到上清液，最後用旋轉蒸發儀在70～80℃下旋蒸濃縮至其原體積的1/3，得濃縮液；

（6）按質量比為1:1:3將上述濃縮液、納米二氧化鈦和蓖麻油混合均勻後裝入反應釜中作為反應底物，按接種量為10%向反應底物中接入白腐菌，在33～35℃下自然反應9～10天後取出反應產物，在105～110℃下滅菌10～15min；

（7）按重量份數計，首先稱取70～80份備用的自製基礎油裝入調和罐中，加熱升溫至50～60℃，再向調和罐中加入30～40份上述滅菌後的反應產物，攪拌分散3～5h後出料，裝罐，即得抗氧化生物質齒輪油。

本發明的應用方法是：將本發明製得的生物質齒輪油利用手搖油泵加注到汽車的驅動軸及變速箱齒輪表面即可。經檢測，本發明製得的抗氧化生物質齒輪油抗摩擦性能優異，齒輪磨損率較原先減少了55～60%，使用後車輛空擋滑行距離較原先延長1倍以上，車輛動力提升8～15%，可延長換油周期1倍以上。

本發明的有益效果是：

（1）本發明製得的齒輪油的使用壽命和潤滑性能得到顯著提高，且抗氧化性能較好，能夠承受齒輪瞬間接觸時的高溫熱氧化強度；

（2）本發明製得的齒輪油抗磨性能較好，使用後能有效較低齒輪磨損率，同時能夠保持齒面清潔，提升車輛動力，使得換油周期得以延長。

具體實施方式

首先按重量份數計稱取50～60份紅辣椒和40～50份生薑，人工去除紅辣椒中的辣椒筋及辣椒籽並將處理後的紅辣椒和生薑真空凍幹，放入氣流粉碎機中粉碎20～30min得混合粉末，按質量比為1:5將混合粉末和石油醚混合攪拌萃取10～15min後過濾，得到濾渣並放入烘箱在105～110℃下乾燥1～2h，得脫脂粉末；隨後將新鮮花生和上述脫脂粉末按質量比為20:1混合後放入球磨機中研磨1～2h後出料，得到預處理花生油餅，將其裝入酶解罐中，向罐中加入花生油餅總質量2～4%的木瓜蛋白酶和花生油餅等質量的去離子水，攪拌均勻後在30～40℃下酶解6～8h；待上述酶解結束後，取出酶解物放入壓濾機中壓濾得到濾液，將濾液放入水浴鍋中加熱升溫至90～95℃滅酶10～15min，再將滅酶後的濾液移入冰箱，在4～6℃靜置分層12～14h，分離得到上層抗氧化花生油，按質量比為100:1將抗氧化花生油和維生素E混合均勻後，得到自製基礎油，備用；隨後稱取400～500g豬肝和100～200g新鮮雞蛋黃依次放入組織粉碎機中粉碎混合均勻，將粉碎後的混合物和質量分數為0.75%氯化鈉溶液混合併轉入膠體磨中，繼續研磨10～15min，研磨結束得到發酵底物；再將上述發酵底物裝入發酵罐，向罐中加入底物等質量的葡萄皮，密封罐口後在35～45℃下發酵7～9天，發酵結束後過濾得到發酵液，用臥式離心機以3000～3500r/min轉速離心處理10～15min，分離得到上清液，最後用旋轉蒸發儀在70～80℃下旋蒸濃縮至其原體積的1/3，得濃縮液；再按質量比為1:1:3將上述濃縮液、納米二氧化鈦和蓖麻油混合均勻後裝入反應釜中作為反應底物，按接種量為10%向反應底物中接入白腐菌，在33～35℃下自然反應9～10天後取出反應產物，在105～110℃下滅菌10～15min；最後按重量份數計，首先稱取70～80份備用的自製基礎油裝入調和罐中，加熱升溫至50～60℃，再向調和罐中加入30～40份上述滅菌後的反應產物，攪拌分散3～5h後出料，裝罐，即得抗氧化生物質齒輪油。

實例1

首先按重量份數計稱取50份紅辣椒和40份生薑，人工去除紅辣椒中的辣椒筋及辣椒籽並將處理後的紅辣椒和生薑真空凍幹，放入氣流粉碎機中粉碎20min得混合粉末，按質量比為1:5將混合粉末和石油醚混合攪拌萃取10min後過濾，得到濾渣並放入烘箱在105℃下乾燥1h，得脫脂粉末；隨後將新鮮花生和上述脫脂粉末按質量比為20:1混合後放入球磨機中研磨1h後出料，得到預處理花生油餅，將其裝入酶解罐中，向罐中加入花生油餅總質量2%的木瓜蛋白酶和花生油餅等質量的去離子水，攪拌均勻後在30℃下酶解6h；待上述酶解結束後，取出酶解物放入壓濾機中壓濾得到濾液，將濾液放入水浴鍋中加熱升溫至90℃滅酶10min，再將滅酶後的濾液移入冰箱，在4℃靜置分層12h，分離得到上層抗氧化花生油，按質量比為100:1將抗氧化花生油和維生素E混合均勻後，得到自製基礎油，備用；隨後稱取400g豬肝和100g新鮮雞蛋黃依次放入組織粉碎機中粉碎混合均勻，將粉碎後的混合物和質量分數為0.75%氯化鈉溶液混合併轉入膠體磨中，繼續研磨10min，研磨結束得到發酵底物；再將上述發酵底物裝入發酵罐，向罐中加入底物等質量的葡萄皮，密封罐口後在35℃下發酵7天，發酵結束後過濾得到發酵液，用臥式離心機以3000r/min轉速離心處理10min，分離得到上清液，最後用旋轉蒸發儀在70℃下旋蒸濃縮至其原體積的1/3，得濃縮液；再按質量比為1:1:3將上述濃縮液、納米二氧化鈦和蓖麻油混合均勻後裝入反應釜中作為反應底物，按接種量為10%向反應底物中接入白腐菌，在33℃下自然反應9天後取出反應產物，在105℃下滅菌10min；最後按重量份數計，首先稱取70份備用的自製基礎油裝入調和罐中，加熱升溫至50℃，再向調和罐中加入30份上述滅菌後的反應產物，攪拌分散3h後出料，裝罐，即得抗氧化生物質齒輪油。

本實例操作簡便，使用時，將本發明製得的生物質齒輪油利用手搖油泵加注到汽車的驅動軸及變速箱齒輪表面即可。經檢測，本發明製得的抗氧化生物質齒輪油抗摩擦性能有益，齒輪磨損率較原先減少了55%，使用後車輛空擋滑行距離較原先延長1.5倍，車輛動力提升8%，可延長換油周期1.5倍。

實例2

首先按重量份數計稱取55份紅辣椒和45份生薑，人工去除紅辣椒中的辣椒筋及辣椒籽並將處理後的紅辣椒和生薑真空凍幹，放入氣流粉碎機中粉碎25min得混合粉末，按質量比為1:5將混合粉末和石油醚混合攪拌萃取13min後過濾，得到濾渣並放入烘箱在108℃下乾燥1.5h，得脫脂粉末；隨後將新鮮花生和上述脫脂粉末按質量比為20:1混合後放入球磨機中研磨1.5h後出料，得到預處理花生油餅，將其裝入酶解罐中，向罐中加入花生油餅總質量3%的木瓜蛋白酶和花生油餅等質量的去離子水，攪拌均勻後在35℃下酶解7h；待上述酶解結束後，取出酶解物放入壓濾機中壓濾得到濾液，將濾液放入水浴鍋中加熱升溫至93℃滅酶13min，再將滅酶後的濾液移入冰箱，在5℃靜置分層13h，分離得到上層抗氧化花生油，按質量比為100:1將抗氧化花生油和維生素E混合均勻後，得到自製基礎油，備用；隨後稱取450g豬肝和150g新鮮雞蛋黃依次放入組織粉碎機中粉碎混合均勻，將粉碎後的混合物和質量分數為0.75%氯化鈉溶液混合併轉入膠體磨中，繼續研磨13min，研磨結束得到發酵底物；再將上述發酵底物裝入發酵罐，向罐中加入底物等質量的葡萄皮，密封罐口後在40℃下發酵8天，發酵結束後過濾得到發酵液，用臥式離心機以3250r/min轉速離心處理13min，分離得到上清液，最後用旋轉蒸發儀在75℃下旋蒸濃縮至其原體積的1/3，得濃縮液；再按質量比為1:1:3將上述濃縮液、納米二氧化鈦和蓖麻油混合均勻後裝入反應釜中作為反應底物，按接種量為10%向反應底物中接入白腐菌，在34℃下自然反應9天後取出反應產物，在108℃下滅菌13min；最後按重量份數計，首先稱取75份備用的自製基礎油裝入調和罐中，加熱升溫至55℃，再向調和罐中加入35份上述滅菌後的反應產物，攪拌分散4h後出料，裝罐，即得抗氧化生物質齒輪油。

本實例操作簡便，使用時，將本發明製得的生物質齒輪油利用手搖油泵加注到汽車的驅動軸及變速箱齒輪表面即可。經檢測，本發明製得的抗氧化生物質齒輪油抗摩擦性能有益，齒輪磨損率較原先減少了58%，使用後車輛空擋滑行距離較原先延長2倍，車輛動力提升11%，可延長換油周期2倍。

實例3

首先按重量份數計稱取60份紅辣椒和50份生薑，人工去除紅辣椒中的辣椒筋及辣椒籽並將處理後的紅辣椒和生薑真空凍幹，放入氣流粉碎機中粉碎30min得混合粉末，按質量比為1:5將混合粉末和石油醚混合攪拌萃取15min後過濾，得到濾渣並放入烘箱在110℃下乾燥2h，得脫脂粉末；隨後將新鮮花生和上述脫脂粉末按質量比為20:1混合後放入球磨機中研磨2h後出料，得到預處理花生油餅，將其裝入酶解罐中，向罐中加入花生油餅總質量4%的木瓜蛋白酶和花生油餅等質量的去離子水，攪拌均勻後在40℃下酶解8h；待上述酶解結束後，取出酶解物放入壓濾機中壓濾得到濾液，將濾液放入水浴鍋中加熱升溫至95℃滅酶15min，再將滅酶後的濾液移入冰箱，在6℃靜置分層14h，分離得到上層抗氧化花生油，按質量比為100:1將抗氧化花生油和維生素E混合均勻後，得到自製基礎油，備用；隨後稱取500g豬肝和200g新鮮雞蛋黃依次放入組織粉碎機中粉碎混合均勻，將粉碎後的混合物和質量分數為0.75%氯化鈉溶液混合併轉入膠體磨中，繼續研磨15min，研磨結束得到發酵底物；再將上述發酵底物裝入發酵罐，向罐中加入底物等質量的葡萄皮，密封罐口後在45℃下發酵9天，發酵結束後過濾得到發酵液，用臥式離心機以3500r/min轉速離心處理15min，分離得到上清液，最後用旋轉蒸發儀在80℃下旋蒸濃縮至其原體積的1/3，得濃縮液；再按質量比為1:1:3將上述濃縮液、納米二氧化鈦和蓖麻油混合均勻後裝入反應釜中作為反應底物，按接種量為10%向反應底物中接入白腐菌，在35℃下自然反應10天後取出反應產物，在110℃下滅菌15min；最後按重量份數計，首先稱取80份備用的自製基礎油裝入調和罐中，加熱升溫至60℃，再向調和罐中加入40份上述滅菌後的反應產物，攪拌分散5h後出料，裝罐，即得抗氧化生物質齒輪油。

本實例操作簡便，使用時，將本發明製得的生物質齒輪油利用手搖油泵加注到汽車的驅動軸及變速箱齒輪表面即可。經檢測，本發明製得的抗氧化生物質齒輪油抗摩擦性能有益，齒輪磨損率較原先減少了60%，使用後車輛空擋滑行距離較原先延長3倍，車輛動力提升15%，可延長換油周期2.5倍。