常見(jiàn)切削液成分主要有哪些（附切削液廢水處理方法）
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一、切削液分類(lèi)
切削液（cutting fluid,coolant）是一種用在金屬切削、磨加工過(guò)程中，用來(lái)冷卻和潤(rùn)滑刀具和加工件的工業(yè)用液體，切削液由多種超強(qiáng)功能助劑經(jīng)科學(xué)復(fù)合配合而成，同時(shí)具備良好的冷卻性能、潤(rùn)滑性能、防銹性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀釋特點(diǎn)?？朔藗鹘y(tǒng)皂基乳化液夏天易臭、冬天難稀釋、防銹效果差的的毛病，對(duì)車(chē)床漆也無(wú)不良影響，適用于黑色金屬的切削及磨加工，屬當(dāng)前最領(lǐng)先的磨削產(chǎn)品。切削液各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于皂化油，它具有良好的冷卻、清洗、防銹等特點(diǎn)，并且具備無(wú)毒、無(wú)味、對(duì)人體無(wú)侵蝕、對(duì)設(shè)備不腐蝕、對(duì)環(huán)境不污染等特點(diǎn)。
1、分類(lèi)
水基的切削液可分為乳化液、半合成切削液和全合成切削液。
乳化液、半合成以及全合成的分類(lèi)通常取決于產(chǎn)品中基礎(chǔ)油的類(lèi)別：乳化液是僅以礦物油作為基礎(chǔ)油的水溶性切削液；半合成切削液是既含有礦物油又含有化學(xué)合成基礎(chǔ)油的水溶性切削液；全合成切削液則是僅使用化學(xué)合成基礎(chǔ)油（即不含礦物油）的水溶性切削液。
每一種類(lèi)型的切削液都會(huì)含有除基礎(chǔ)油以外的各種添加劑：防銹劑、有色金屬腐蝕鈍化劑、消泡劑等。
有些廠家會(huì)有微乳液的分類(lèi)；通常認(rèn)為是介于乳化液和半合成切削液之間的類(lèi)別。
乳化液的稀釋液在外觀上呈乳白色；半合成液的稀釋液通常呈半透明狀，也有一些產(chǎn)品偏乳白色；全合成液的稀釋液通常完全透明如水或略帶某種顏色。
2、配方體系
切削液配方主要成分包含
主要成分有：乙二醇、四硼酸鈉、偏硅酸鈉、磷酸鈉。
乙二醇：乙二醇乙二醇又名“甘醇”、“1,2-亞乙基二醇”，簡(jiǎn)稱EG。化學(xué)式為(HOCH2)?，是最簡(jiǎn)單的二元醇。乙二醇是無(wú)色無(wú)臭、有甜味液體，對(duì)動(dòng)物有毒性，人類(lèi)致死劑量約為1.6g/kg。乙二醇能與水、丙酮互溶，但在醚類(lèi)中溶解度較小。用作溶劑、防凍劑以及合成滌綸的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇（PEG）是一種相轉(zhuǎn)移催化劑，也用于細(xì)胞融合；其硝酸酯是一種炸藥。
四硼酸鈉：四硼酸鈉，或稱硼砂，分子式Na2B4O7?10H2O，是非常重要的含硼礦物及硼化合物。通常為含有無(wú)色晶體的白色粉末，易溶于水。硼砂有廣泛的用途，可用作清潔劑、化妝品、殺蟲(chóng)劑，也可用于配置緩沖溶液和制取其他硼化合物等。硼砂常指四硼酸鈉的十水合物，即Na2B4O7.10H2O，但市售硼砂往往已經(jīng)部分風(fēng)化。
偏硅酸鈉：偏硅酸鈉是普通泡化堿與燒堿水熱反應(yīng)而制得的低分子晶體，商品有無(wú)水、五水和九水合物，其中九水合物只有我國(guó)市場(chǎng)上存在，因其熔點(diǎn)只有42℃，貯存時(shí)很容易變?yōu)橐后w或膏狀，正逐步被淘汰，但由于一些用戶習(xí)慣和一些領(lǐng)域?qū)Y(jié)晶水不是很在意，九水偏硅酸鈉還是有一定市場(chǎng)。
磷酸鈉：磷酸鈉（化學(xué)式：Na3PO4）為磷酸鹽，是一種無(wú)機(jī)化合物。一般磷酸鈉指的是十二水合磷酸鈉(Na3PO4?12H2O)。十二水合磷酸鈉在干燥空氣中風(fēng)化，且將其加熱至100°C時(shí)，會(huì)失去結(jié)晶水而成為無(wú)水物。
乳化切削油配方主要成分包含
主要成分有：石油磺酸鈉、聚氧乙烯烷基酚醚、氯化石蠟、環(huán)烷酸鉛、三乙醇胺油酸皂、高速機(jī)械油、妥爾油酸鈉鹽、石油酸鈉鹽、合成脂肪酸、聚乙二醇、工業(yè)機(jī)械油。
石油磺酸鈉：別稱：烷基磺酸鈉、T702防銹劑、石油磺酸鈉T702；分子式：R-SO3Na(R=C14～C18烷基)；結(jié)構(gòu)式為：RSO3Na、其中R為平均14～18個(gè)碳原子的直鏈脂肪族烷基；溶解性：溶于水而成半透明液體，對(duì)酸堿和硬水都比較穩(wěn)定；
氯化石蠟：氯化石蠟是石蠟烴的氯化衍生物，具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，可用作阻燃劑和聚氯乙烯輔助增塑劑。廣泛用于生產(chǎn)電纜料、地板料、軟管、人造革、橡膠等制品。以及應(yīng)用于涂料、潤(rùn)滑油等的添加劑。
環(huán)烷酸鉛：制備方法由環(huán)烷酸鈉與乙酸鉛復(fù)分解置換而得。先將環(huán)烷酸加水升溫至90-100℃，再緩緩加入30%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行皂化，至溶液透明，得環(huán)烷酸鈉，再用乙酸鉛復(fù)分解置換得粗品，經(jīng)水洗滌，加熱脫水得成品環(huán)烷酸鉛。
三乙醇胺油酸皂：油酸皂對(duì)動(dòng)植物油、礦物油、機(jī)油、石臘、潤(rùn)滑油等具有良好的清洗能力，并具有很好的防銹能力。金屬切削液中可作清洗部分，同時(shí)具有良好的潤(rùn)滑性能、黑色金屬的防腐性，并有很好的冷卻和防銹功能，用于鋼、鐵、鋁、合金鋼、低合金鋼、鐘表元件等金屬加工半成品清洗劑,有防銹作用。在一般工業(yè)作為乳化劑，對(duì)礦物油、植物油、蠟垢有較好的乳化性能。
高速機(jī)械油：高速機(jī)械油又稱高速錠子油。輕質(zhì)機(jī)械油的一種。粘度較低的潤(rùn)滑油。由石油餾分經(jīng)硫酸精制或溶劑精制并加入抗氧劑而得。要求潤(rùn)滑性能好，對(duì)機(jī)械零件磨損??；穩(wěn)定性好，長(zhǎng)期使用不易變質(zhì)；顏色淺，不污染紗布。主要用于轉(zhuǎn)速高、負(fù)荷輕的紡織機(jī)械摩擦部分，如細(xì)紡機(jī)、捻線機(jī)、粗紡機(jī)、針織機(jī)的止推軸承，也適用于其他高轉(zhuǎn)速低負(fù)荷的機(jī)械及一些自動(dòng)控制儀表的潤(rùn)滑。主要質(zhì)量指標(biāo)是粘度、閃點(diǎn)、凝固點(diǎn)等。
合成脂肪酸：合成脂肪酸是以石油產(chǎn)品經(jīng)化學(xué)合成方法制得的脂肪酸。用作制皂的原料。其碳數(shù)為10～18，碳數(shù)較低的部分用于其他工業(yè)。石蠟氧化法生產(chǎn)合成脂肪酸的原料為C21～28，餾程為350～420℃的正構(gòu)烷烴(俗稱石蠟)，也有用餾程為320～450℃的正構(gòu)烷烴。生產(chǎn)工藝流程如圖所示。無(wú)圖
聚乙二醇：無(wú)毒、無(wú)刺激性，具有良好的水溶性，并與許多有機(jī)物組份有良好的相溶性。它們具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性、保濕性、分散性、粘接劑、抗靜電劑及柔軟劑等，在化妝品、制藥、化纖、橡膠、塑料、造紙、油漆、電鍍、農(nóng)藥、金屬加工及食品加工等行業(yè)中均有著極為廣泛的應(yīng)用。
防銹極壓乳化油配方主要成分包含
主要成分有：氯化石蠟、硫化油酸、石油磺酸鋇、油酸、三乙醇胺、機(jī)械油。
氯化石蠟：氯化石蠟是石蠟烴的氯化衍生物，具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，可用作阻燃劑和聚氯乙烯輔助增塑劑。廣泛用于生產(chǎn)電纜料、地板料、軟管、人造革、橡膠等制品。以及應(yīng)用于涂料、潤(rùn)滑油等的添加劑。將計(jì)量的液體石蠟加入反應(yīng)釜中，在攪拌下滴加氯化亞砜，回流5～7h后，常壓回收過(guò)量的氯化亞砜。用水、NaOH水溶液依次洗滌減壓脫水至含水量小于2%，出料為成品。
石油磺酸鋇：石油磺酸鋇是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的緩蝕劑。根據(jù)不同的使用條件一般添加量在1-10%。它具有優(yōu)良的抗潮濕、抗鹽霧、抗鹽水和水置換性能，對(duì)多種金屬具有優(yōu)良的防銹性能。適用于防銹油脂中作防銹劑，如配制置換型防銹油、工序間防銹油、封存用油和潤(rùn)滑防銹兩用油及防銹脂。石油磺酸鋇的靜態(tài)腐蝕試驗(yàn)情況較好，對(duì)鋼、黃銅、紫銅、鋁合金、鋅等多種金屬無(wú)腐蝕作用。
油酸：油酸是一種單不飽和Omega-9脂肪酸，存在于動(dòng)植物體內(nèi)。化學(xué)式C18H34O2(或CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH)。將油酸加氫加成得到硬脂酸。油酸的雙鍵反式異構(gòu)體稱為反油酸。作為化學(xué)試劑、用作色譜對(duì)比樣品及用于生化研究，核定鈣、氨、銅，測(cè)定鎂、硫等。
三乙醇胺：精制方法：工業(yè)品的三乙醇胺含量在80%以上，其余含有1.0%以下的水，2.5%以下的乙醇胺和15%的二乙醇胺以及少量的聚乙二醇等雜質(zhì)。精制時(shí)用水蒸氣蒸餾除去乙醇胺，加入氫氧化鈉使三乙醇胺成堿金屬鹽而析出，分離后中和，再進(jìn)行減壓蒸餾得純品。
機(jī)械油：石油潤(rùn)滑油餾分經(jīng)脫蠟、溶劑精制及白土處理而得的一般質(zhì)量的潤(rùn)滑油。通常只加抗氧化添加劑。機(jī)械油分為高速機(jī)械油和普通機(jī)械油，分別用于紡織機(jī)械錠子、普通機(jī)床等一般機(jī)械的潤(rùn)滑，按50℃運(yùn)動(dòng)粘度分牌號(hào)。在現(xiàn)有的潤(rùn)滑劑的分類(lèi)中已取消“機(jī)械油”的分類(lèi)，可以參照L-AN類(lèi)的特點(diǎn)選用需要的潤(rùn)滑油。
二、.切削液的凈化裝置
在切削液使用過(guò)程中，由于混入細(xì)切屑、磨屑、砂輪末和灰塵等雜質(zhì)，嚴(yán)重影響工件表面粗糙度，降低刀具和砂輪的使用壽命，并使機(jī)床和循環(huán)泵的磨損加快。此外，由于機(jī)床漏油，使?jié)櫥吐淙胨邢饕褐?，使乳化液產(chǎn)生乳油，合成液中的表面活性劑與潤(rùn)滑油作用而轉(zhuǎn)變?yōu)槿榛?，改變了水基切削液的質(zhì)量，導(dǎo)致冷卻性能下降和縮短使用周期。所以在使用切削液時(shí)，必須隨時(shí)清除雜質(zhì)和浮油，才能保證冷卻液循環(huán)使用的質(zhì)量。
?。?）沉淀、分離裝置：
1）沉淀箱，2）旋風(fēng)式分離器，3）磁性分離器，4）漂浮分離器，5）離心式分離器，6）靜電分離器；
（2）介質(zhì)過(guò)濾裝置：介質(zhì)過(guò)濾就是以多孔性物質(zhì)作過(guò)濾介質(zhì)，將切（磨）削液中磨屑、切屑、砂輪末和其他雜質(zhì)污物分離出來(lái)。
過(guò)濾介質(zhì)有兩種：
1）經(jīng)久耐用的，有鋼絲、不銹鋼絲等編織的網(wǎng)，尼龍合成纖維編織的平紋或斜紋的濾布。這些過(guò)濾介質(zhì)，在篩孔堵塞時(shí)均能清洗，其過(guò)濾精度取決于篩孔直徑的大小，在堆積一定量切屑時(shí)，其過(guò)濾精度會(huì)更高。其他過(guò)濾介質(zhì)如油毛氈、玻璃纖維結(jié)合的壓縮材料，其過(guò)濾精度可達(dá)數(shù)微米。
2）一次性的，即用后就報(bào)廢的過(guò)濾介質(zhì)，有過(guò)濾紙、毛氈或紗布等，其過(guò)濾精度可達(dá)20um－5um左右。其他還有硅藻土、活性土等涂層過(guò)濾介質(zhì)，其過(guò)濾精度可達(dá)2um－1um，不過(guò)有時(shí)會(huì)把極壓添加劑和其他一些添加劑過(guò)濾掉。
過(guò)濾裝置分為重力、真空和加壓三種。
三、切削液的廢液處理
1、油基切削液的廢液處理：油基切削液一般不會(huì)發(fā)臭變質(zhì)，其更換切削液的原因主要是由于切削液的化學(xué)變化、切屑混入量增大、機(jī)床乳化油的大量漏入及水的混入等原因，對(duì)此可采取如下措施：
1）改善油基切削液的凈化裝置；
2）定期清理油基切削液的切屑；
3）通過(guò)檢修機(jī)床防止?jié)櫥吐┤耄?/span>
4）定期補(bǔ)充切削潤(rùn)滑添加劑；
5）加熱去除水分，并經(jīng)沉淀過(guò)濾后加入一些切削油潤(rùn)滑添加劑，即可恢復(fù)質(zhì)量，繼續(xù)使用。
油基切削液最終的廢油處理一般是燃燒處理。為了節(jié)省資源，也可對(duì)廢油進(jìn)行再生。
2、水基切削液的廢液處理，水基切削液的廢液處理可分為物理處理、化學(xué)處理、生物處理、燃燒處理四大類(lèi)。
1）物理處理，其目的是使廢液中的懸濁物（指粒子直徑在10um以上的切屑、磨屑粉末、油粒子等）與水溶液分離。其方式有下述三種：利用懸濁物與水的密度差的降解分離及浮游分離，利用濾材的過(guò)濾分離，利用離心裝置的離心分離。
2）化學(xué)處理，其目的是對(duì)在物理中未被分離的微細(xì)懸濁粒子或膠體狀粒子（粒子直徑為0.001-10um的物質(zhì)）進(jìn)行處理或?qū)U液中的有害成分用化學(xué)處理使之變無(wú)害物質(zhì)，有下述四種方法：使用無(wú)機(jī)系凝聚劑（聚氯化鋁、硫酸鋁土等）或有機(jī)系凝聚劑（聚丙烯酰胺）等促進(jìn)微細(xì)粒子、膠體粒子之類(lèi)的物質(zhì)凝聚的凝聚法；利用氧、臭氧之類(lèi)的氧化劑或電分解氧化還原反應(yīng)處理廢液中含有害成分的氧化還原法；利用活性碳之類(lèi)的活性固體使廢液中的有害成分被吸附在固體表面而達(dá)到處理目的的吸附法；利用離子交換樹(shù)脂使廢液中的離子系有害成分進(jìn)行離子交換而達(dá)到處理目的的離子交換法。
3）生物處理，生物處理的目的是對(duì)物理、化學(xué)處理都很難除去的廢液中的有機(jī)物（例如有機(jī)胺、非離子系活性劑、多元醇）進(jìn)行處理，其代表性的方法有加菌淤渣法和散水濾床法。加菌淤渣法是將加菌淤渣（微生物增殖體）與廢液混合進(jìn)行通氣，利用微生物分解處理廢液中的有害物質(zhì)（有機(jī)物）。散水濾床法是當(dāng)廢液流過(guò)被微生物覆蓋的濾材充填床（濾床）的表面時(shí)，利用微生物分解處理廢液中的有機(jī)物。
4）燃燒處理，有直接燃燒法和將廢液蒸發(fā)濃縮以后再進(jìn)行燃燒處理的“蒸發(fā)濃縮法”。
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