源自可再生资源的轧制液

现在谁的厨房，车间或实验室抽屉里没有至少一卷铝箔纸？对于很多人来说，这种极薄，均匀且柔软的材料是一个谜——它是可以像布料一样被裁剪的金属，而且可以抗腐蚀，防水，耐热等等。

这种多功能金属还可运用于多项基本技术，从飞机机身的反射蒙皮包层到许多建筑材料，电气和化学应用等都能见到它的身影。

这种金属加工液能够将铝土矿变成为厨房抽屉里放着的小小的铝箔卷，也可以变成为你在高速公路上看到的放在卡车平板上大得多的铝板卷。

金属加工行业通过轧制液来制造铝及其合金的箔和片。几十年来，冷轧液已经从高度精炼的石油基础油（有时是水性乳剂）以及特殊的添加剂中配制出来，这些特殊的添加剂可以提高其承载能力，减少摩擦，改善润湿性并为

其带来耐腐蚀和抗氧化性等属性。当前开发出来的新一代商业轧制液可提升金属面质量及轧机生产率。

如今，源自可再生资源的生物油具有优于传统矿物油的潜在环境和技术优点。实验室方面，制造商Total Fluides发现，提炼自氢化植物油的生物异链烷烃表现出比同类矿物油更高的导热率和传热速率，以及更强的冷却辊轧的能力。

新能源革命

金属轧制液必须在高热和高压的条件下工作。

对于铝及其许多合金，生产开始于一个称为退火的过程。在这个过程中锭将被加热到高于金属的再结晶温度（约500摄氏度）。在退火期间，合金元素（例如铬，锰和镁）的原子重新分布在铝原子的基质中。这消除了晶粒结构中的缺陷，改善了微结构的均匀性。然后再对锭进行热轧，以减小其厚度。在金属冷却后，将其冷轧或反复轧制以增加其强度并进一步减小其厚度。

辊上需要喷上金属轧制液以减少摩擦，因为金属是在压力下以高达几百米/分钟的速度被进行处理的。这些润滑剂还有助于确保以最少的程数有效地减少金属厚度。轧制液亮泽度相对较高，这样可以增强产品的表面光洁度并且过滤掉可能损坏金属表面的污染物。

Total公司金属加工部门的产品经理Alois Joassard正试图突破用轻质矿物油配制铝冷轧液的现状。在摩擦学家和润滑工程师协会在拉斯维加斯举行的春季会议上，Joassard介绍了新的生物异链烷烃，这些异链烷烃提炼于植物，有望用作基础油。

总部位于法国的Nanterre公司开发了三种可再生基础油，其在40℃时的粘度分别为2.5厘沲，3厘沲和4厘沲。Joassard把生产异链烷烃的方法与传统生产正构烷烃的方法做比较，其中异链烷烃是支链烃分子，而正构烷烃是直链且无支链的。

在标准矿物基础油的制造方法中，常规炼油厂对原油进行处理以除去含硫分子，氢化芳族分子并提取分离具有限定碳主链长度的异链烷烃。

Joassard告诉STLE的受众，相比之下，Total的新制造工艺可以将从棕榈原油提取的可再生原料转化为高纯异链烷烃。一个名为加氢脱芳构化（HDA）的专利方法可以在高压下将芳香烃含量降低到50ppm以下，并抑制多芳烃。萘的含量被降低到5ppm以下。

Joassard解释说，选择氢化植物油原料稳定了分子的再分配，提高了最终轧制油的稳定性。 窄切蒸馏是控制轧制过程中蒸发损耗和粘度变化的关键。

绿色材料

Total的生物轧制油，在市面上以Lubrilam Bio之名出售，其含有超过95％的生物碳含量。该公司称，其产品无色无味，符合若干项欧洲标准，包括OECD的易生物降解的分类标准。HDA方法和窄馏分蒸馏还使轧制油达到欧洲药用标准的纯度要求。

棕榈油在气候变化中的作用受到越来越多的关注，为此，Total正在寻求一种符合国际可持续发展标准、碳认证以及棕榈油可持续计划的原料。Joassard指出这种类型的原料可以按工业规模生产。一项使用ISO 14040方法的生命周期分析发现，生物原料产品的温室气体排放量比标准矿物油产品减少了400％。油本身的生产少消耗了80％的能量。

与生物润滑剂的一般性能相反，Joassard指出，其公司的产品具有比传统轧制油更高的性能。 使用标准ASTM闪点法（ASTM D93）的实验室测试显示，有三种等级的Lubrilam Bio具有显著高于相同粘度的标准矿物油的闪点。Joassard解释说，3厘沲的矿物油有可能可以切换到2.5厘沲的Lubrilam Bio油，而不会增加火灾和易燃等相关风险。低粘度油更容易过滤，并且有利于增强金属表面的光洁度，他说。

同样，生物油的倾点明显低于矿物油。较低的倾点对于在较低温度下的储存和终端应用是有利的。

使用ASTM D86方法测试的蒸馏范围是指，在给定压力下液体沸腾的温度范围。对于在轧制油中的应用，窄蒸馏范围的基础油是更好的选择。因为其在使用期间蒸发量较少，且金属污染的风险较小。Joassard的数据显示，生物产品的蒸馏范围比标准矿物油的蒸馏范围窄。他解释说，这会使产品在轧制过程中有更好的粘度可控性和稳定性。

Joassard后来表示，他最感到惊讶的是新油传热能力的提高。测量导热率使用的是内部方法。对于2.5厘沲和4厘沲等级，Lubrilam Bio相对于标准矿物油具有7％更高的热导率。同样，生物油在0℃至90℃之间的比热比标准矿物油高11％。

较高的热导率对于轧制液而言是很大的优点，因为它在铣削过程中能更好的帮助冷却工作中的辊。良好的冷却效果可以延缓或减少对轧辊的压扁以及轧制金属带来的热皱褶。

“我所做的工作给铝轧制公司带来了新的视角。”Joassard总结道。“这些新油可以提高生产力，也可以增加安全性，同时还很环保，因为与矿物油相比，其二氧化碳大大减少。”

受到实验室研究结果的鼓舞，Joassard的下一步挑战是进行现场测试。这些成果给了他信心，他希望Lubrilam Bio能进一步提高铝轧制行业的生产率，同时实现环保的目标。

（本文来源于：Mary Moon）