[发明专利]食品级压缩机润滑剂

说明书

技术背景

食品加工工业中所用的设备随部门而变，主要部门包括肉禽、饮料、点心、蔬菜和乳制品。尽管设备随部门而变，但运动部件，例如轴承、齿轮和滑动机构，是类似的并通常需要润滑。最常用的润滑剂包括液压油、冷冻油、压缩机油和齿轮油以及通用润滑脂。这些食品工业油必须符合比其它工业润滑剂更严格的标准。

由于确保和坚持食品质量保障和标准的重要性，食品工业必须遵守美国农业部（USDA）颁布的条例和规章。USDA的食品安全检验局（The Food Safety Inspection Service）（FSIS）负责涉及肉、禽、蛋、乳制品、水果和蔬菜的检验、分级和标准化的所有程序。这些程序是强制性的，并要求检验联邦检验装置中所用的非食品化合物。

FSIS是联邦检验装置中所用的核准化合物的官方名单的监管机构。该官方名单（见第11-1页，List of Proprietary Substances and Non-food Compounds,Miscellaneous Publication Number 1419(1989)by the Food Safety and Inspection Service,United States Department of Agriculture）指出，容易偶然接触食品的润滑剂和其它物质被视为受USDA监管的间接食品添加剂。因此，这些润滑剂（被分类为H-1或H-2）在用在食品加工装置中之前需要被USDA批准。最严格的分类H-1针对被批准偶然接触食品的润滑剂。H-2分类用于没有食品接触可能性的情况，确保在润滑剂中不使用任何已知毒物或致癌物。本发明的一个实施方案涉及H-1批准润滑油。对本申请而言，术语“H-1批准油”和“食品级”可互换使用。

尽管USDA不再批准新的成分和组合物，H-1分类仍被世界食品工业认可。NSF现在罗列和批准食品级分类。

除了符合联邦管理机构设定的安全要求外，产品必须是有效的润滑剂。用于食品加工装置的润滑油应润滑机械部件、防止粘度变化、抗氧化、防锈防腐蚀、提供磨损保护、防发泡和防止在使用中形成油泥。产品还应该在从水力厚膜方案到边界薄膜方案的各种润滑方案下有效工作。

润滑油的氧化、热和水解稳定性特性有助于预测油如何有效地随时间经过保持其润滑性质和抗油泥形成。烃油在升高的温度下与氧长时间接触时部分氧化。氧化过程在润滑油内产生酸性物体。这些酸性物体会腐蚀食品加工设备中常存在的金属并在与油和空气接触时是进一步提高氧化速率的有效的氧化催化剂。氧化产物促进油泥形成，其会堵塞阀、柱塞过滤器，并导致润滑剂的粘度特性的整体破坏。在一些情况下，油泥形成会导致堵塞、油系统流量完全损失和机械故障或损坏。

润滑油的热和水解稳定性特性主要反映润滑基础油性质和油添加剂套装的稳定性。稳定性标准监测该油的油泥形成、粘度变化、酸性变化和腐蚀趋势。水解稳定性评估在水存在下的这些特性。较差的稳定性特性导致润滑油随时间经过而损失润滑性质并沉淀油泥。

尽管已设计出作为食品源污染物无毒的润滑剂，但它们的润滑性质常常不如常规润滑剂（例如具有未批准直接接触食品的成分的润滑剂）有效。润滑剂工业已通过在润滑剂组合物中掺入特种添加剂以在一定程度上克服这一问题。例如，已通过掺入性能添加剂来增强抗磨性、氧化抑制、防锈/腐蚀性、金属钝化、极压、摩擦改进、抑泡和润滑性。在下列专利中描述了这些化学：美国专利No.5,538,654（Lawate等人）；美国专利No.4,062,785（Nibert）；美国专利No.4,828,727（McAninch）；美国专利No.5,338,471和美国专利No.5,413,725（Lai）。

上述专利中描述的食品级润滑剂的缺点涉及抗氧化性、倾点特性、在粘度范围内有限的配制能力、和有限的粘度保护。这些润滑剂通常在经受长期热和机械应力时具有差的流变特性。

因此，仍然需要表现出优异的水解稳定性、耐腐蚀性和抗磨性的食品级润滑剂，其抗氧化性、倾点、粘度指数、粘度范围配制能力、和在经受热和机械应力时的粘度稳定性显著改进。

发明概要

本发明涉及改进的食品级润滑剂，其可用作食品行业中的设备所用的液压油、循环油、滴注油、通用油、润滑脂基础油、电缆油、链条油、锭子油、齿轮油和压缩机油。特别地，本发明涉及包含至少一种聚α烯烃基液、至少一种食品级多元醇酯基液和至少一种食品级性能添加剂的组合物。