從專利視角看機床冷卻液的殺菌除臭工藝

徐爍

摘 要：使用過的冷卻液中都含有一定的污染物，這些污染物往往會導致冷卻液發生變質，因此在進行冷卻液回收時，必須根據實際情況對冷卻液進行殺菌除臭。本文從專利的視角介紹了臭氧、紫外線、充氧、殺菌劑、冷卻液參數調節等幾種常見的冷卻液殺菌除臭工藝，為該領域的實際應用和科學研究提供了相關參考和方向。

關鍵詞：專利;冷卻液;回收;殺菌;除臭

1 前言

冷卻液是一種用在金屬切削、加工過程中，用來冷卻和潤滑刀具或加工工件的工業用液體，其應當具備以下性能：潤滑、冷卻、清洗、防銹、抗霉變等。然而，使用過的冷卻液中都含有一定的污染物，譬如：金屬粉末、砂礫細粉等固體雜質和浮油，這些污染物往往會導致冷卻液發生變質，造成了浪費和污染。因此，在進行冷卻液回收時，必須根據實際情況對冷卻液進行殺菌除臭，本文主要從專利視角介紹冷卻液殺菌除臭的幾種主要工藝。

2 殺菌除臭工藝

2.1臭氧

臭氧通過氧原子的氧化作用來破壞微生物膜的結構實現殺菌作用。將冷卻液與臭氧混合即達到殺菌除臭效果。

【案例1】申請號為CN201220043839.X[1]的專利申請公開了一種冷卻液過濾消毒一體機，吸液泵1將混有顆粒的冷卻液5從冷卻液池5中吸出，經過紡布過濾袋21過濾后進入過濾儲槽2中，連接在過濾儲槽2出口的增壓泵3將過濾后的冷卻液輸送入到臭氧滅菌機4中，使冷卻液與臭氧發生器所產生的臭氧混合進行殺菌，并從臭氧滅菌機4的管道出口回到機床的冷卻液池5內。另外，也可將閥門23關閉，將臭氧滅菌機4的臭氧出氣管41直接插入到該過濾儲槽的底部，將臭氧混合到過濾儲槽2中，實現冷卻液的靜置殺菌，消毒后，將增壓泵3的出口連接至冷卻液池5，打開閥門23，啟動增壓泵3將冷卻液機床的冷卻液池中，這樣可以節省大量時間。

2.2紫外線

紫外線殺菌是通過紫外線照射微生物時，其細胞的核酸生物活性因吸收紫外線而改變，從而引起菌體內蛋白質和酶的合成障礙，導致結構發生變異，使微生物死亡。

【案例2】申請號為CN201520023446.6[2]的專利申請公開了一種冷卻液凈化器，冷卻液經進液口11進入凈化器，摻雜在冷卻液中的雜質經過濾網13的阻擋及自身的重力作用經支撐板22上的通孔沉淀于集渣部2的底部，穿過濾網13及支撐板22的冷卻液被紫外燈14照射后經出液口12流出。此時，流出的冷卻液即為過濾消毒后的凈化液，位于集渣部內的含有雜質的臟液可以通過開啟閥門放出。

2.3充氧

氧氣可抑制冷卻液內厭氧菌繁殖，冷卻液內的厭氧細菌數量減少，將使厭氧菌對氨、硫化氫等難聞刺鼻性氣體的分解減少，進而消除冷卻液黑臭的情況。

【案例3】申請號為CN201510953388.1[3]的專利申請公開了一種冷卻液補氣裝置，補氣槽43底部設置有單向氣道，單向氣道從上往下依次設有圓球41、漏斗42和氣管8，氣管8端部設有氣泵7，氣泵7將氧氣通向漏斗42底部，氧氣將圓球41推離漏斗42從而進入補氣槽43對槽內的冷卻液補充氧氣。

2.4殺菌劑

【案例4】申請號為CN201620915186.8[4]的專利申請公開了一種冷卻液回用系統，包括冷卻液收集移動槽1、廢液槽3、除油過濾器14、乳化液池17和全自動配液系統21，其中冷卻液收集移動槽1的進氣管連接空氣壓縮機2，冷卻液收集移動槽1的出液管連接廢液槽3，冷卻液收集移動槽1的出液管上設第一管式混合器4和流量計5，第一管式混合器4連接第一殺菌劑加藥裝置6的出藥管，廢液槽3頂部設帶式除油機8，帶式除油機8連接廢油箱9的進油管，廢液槽3連接排污管12，排污管12連接廢液桶13，廢液槽3的出液管分兩路各連接一臺除油過濾器14的進液管，兩臺除油過濾器14的出液管連接乳化液池17的進液管，乳化液池17的進液管連接第二殺菌劑加藥裝置18的出藥管，乳化液池17連接兩個輸出泵，乳化液池17底部設廢液排放閥和排放管路（未圖示），乳化液池17連接全自動配液系統21。

2.5冷卻液參數調節

在外界環境溫度較低的時候，低溫的冷卻液影響潤滑油膜的形成，不利于保證加工精度。然而，冷卻液溫度過高，對加工區的冷卻作用差，機床夾具及刀具系統的熱變形增大，也會降低加工精度。此外，冷卻液的PH值、濃度等參數的改變也會對冷卻液的性能產生影響。根據實際需要對上述參數進行調整是冷卻液回收的一個重要內容，下面介紹幾種常用的調節手段。

（1）調節溫度

【案例5】申請號為CN201610975609.X[5]的專利申請公開了一種平面磨床的冷卻液回收系統，包括依次連接的回水箱1、過濾裝置2、降溫裝置3、供水箱4，降溫裝置3內設置有制冷片9，對過濾后的冷卻液進行冷卻降溫，根據需要，制冷片9的數量可為多個，使得冷卻液冷卻效果更好。

（2）調節PH值

PH值是冷卻液的一個重要理化指標，用于表征冷卻液中氫離子的濃度。PH值太低易繁殖細菌，導致冷卻液腐敗和工件、機床銹蝕;PH值太高會傷害操作者皮膚，可以通過補充原液或者加酸堿來調節冷卻液的PH值。

（3）調節濃度

濃度是保證冷卻液使用性能的重要參數，每種冷卻液都有其最佳的使用濃度范圍。濃度過高，不僅引起生產成本提高，而且容易發泡、引發皮膚炎、降低冷卻性能，還可能因漏油的混入形成淤渣，造成冷卻液污濁和過濾器堵塞等問題。同時，如果濃度過低，冷卻液因防銹性能下降而引起工件銹蝕，因潤滑性能下降而導致刀具磨損增大、加工工件質量變壞等，并且還不利于抑制微生物滋長，導致過早腐敗變質，可通過補充原液或加水來實現冷卻液的濃度調節。

3 結語

本文從專利的視角介紹了臭氧、紫外線、充氧、殺菌劑、冷卻液參數調節等幾種常見的冷卻液殺菌除臭工藝，為該領域的實際應用和科學研究提供了相關參考和方向。

參考文獻

[1]天津泰倫特化學有限公司.切削液過濾消毒一體機：中國，CN202438881U[P].2012-09-19.

[2]何源.一種切削液凈化器：中國，CN204413747U[P].2015-06-24

[3]重慶德蒙特科技發展有限公司.切削液補氣裝置：中國，CN105415083A[P].2016-03-23.

[4]江蘇融匯環境工程有限公司.切削液回用系統：中國，CN205968446U[P].2017-02-22.

[5]成都歐珀瑯精密工具有限公司.平面磨床的冷卻液回收系統：中國，CN106584280A[P].2017-04-26.