Kalsiyum sabunlu gres üretimine etki eden proses parametrelerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, otomotiv, metal, denizcilik, kimya gibi birçok endüstriyel alanda bilyalı rulmanlı yatakların, hidrolik türbinlerin gres yağlanmasında, merkezi yağlama sistemlerinde ve genel endüstriyel uygulamalarda kullanılan 'sabunlaşma reaksiyonu yöntemi ' ile üretimi yapılan kalsiyum sabunlu greslerin fiziksel özellikleri, reaksiyon sıcaklığı, Ca(OH)2 miktarı, baz yağ viskozitesi & baz yağ tipi numerik/kategorik tip değişkenler kullanılarak çok amaçlı (yanıtlı) deneysel optimizasyon çerçevesinde istatiksel D-optimal deney tasarımı ile incelenmiştir. Deneysel çalışma verileri kullanılarak 2. dereceden regresyon denklemleri elde edilmiş ve birden fazla istatiksel analiz metotları ile test edilmiştir. Elde edilen regresyon denklemleri kullanılarak, kalsiyum sabunlu gresin çalışma sıcaklığına etki eden özelliği olan damlama noktası derecesini belirleyen önemli fiziksel özelliği değişik yaklaşımlarla optimize edilmiş ve % 95 güven aralığında anlamlı sonuçlar elde edilmiş, optimizasyon çalışması sonucunda elde edilen veriler laboratuvar çalışmasında bulunan damlama noktası değerine %99 oranında yakınlık sağlanmıştır. Fiziksel özellikler kalsiyum sabunun yapısındaki; kireç miktarı ve baz yağ tipi etkileşimi tarafından etkilenmektedir. Görünüş ve fiziksel sabun yapısı bakımından optimum değerlerin sağlanabilmesi için baz yağ viskozitesinin yüksek ve kireç oranının ise ortalama değerlerde olması hem gresin damlama noktası yönünden hem de düşük penetrasyon yönünden olumlu etki yarattığı saptanmıştır. Ayrıca 90 °C sıcaklıkta yapılan sabunlaşma reaksiyonunun optimum değerde olduğu da saptanan verilerden biridir. Aromatik baz yağ ile edilen ürünün rengi mineral baz yağ ile üretilen grese göre daha koyudur. Bu da istenmeyen bir özelliktir.In this thesis study, the physical properties of calcium soap greases used in various industrial fields such as automotive, metal, marine, chemistry, grease lubrication of ball bearings, hydraulic turbines, central lubrication systems and prepared by 'saponification reaction method' were investigated in the context of multi objective experimental optimization using D-optimal experimental design by considering various numerical/categoric variables such type of the reaction temperature, Ca(OH)2 amount, base oil viscosity & type. Quadratic regression equations were optained by using experimental study data and tested with more than one statistical analysis method. Some important physical properties of calcium soap grease which determine the degree of dropping point affecting the high working temperature were optimizated by means of these equations and significant results was achieved in the 95% confidence interval and as a result of the optimization study, 99% proximity to the dropping point value in the pilot laboratory study was achieved. All physical properties are influenced by the amount of Ca(OH)2 and base oil type interaction in the calcium soap structure. In order to achieve optimum values in terms of appearance and physical soap structure, it was determined that the high viscosity of base oil and avarage amount Ca(OH)2 had a positive effect both in terms of dropping point of grease and low penetration. That has been determined the saponification reaction at 90 °C is at the optimum value. The color of the product made with aromatic base oil is darker than produced with mineral base oil. This is an undesirable feature.