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          乳化液的合理使用

          近幾年來,我**切削液生產發展較快,新產品不斷推出,但歸納起來,它們的基本成分都是由油、水和各種化學添加劑配制而成。生產中常用的切削液有切削油、乳化液和水溶液三大類。切削油潤滑和防銹性好,但冷卻和清洗性較差,切削時在切削區會形成油霧,造成環境污染,同時油資源消耗多,生產成本高。水基切削液的冷卻和清洗性較好,但防銹性較差。乳化液具有一定的潤滑性、冷卻性、清洗性和防銹性,是目前生產中使用**廣泛的一種切削液。但它的使用壽命短,廢液多,排放時水質污染較嚴重,因此**進行凈化和廢液回收處理?,F就乳化液的組成及其凈化方法,廢液的回收處理,以及如何延長乳化液使用壽命等問題,介紹如下。乳化液的組成及其凈化方法乳化液的組成乳化液是用礦物油、乳化劑(如石油磺酸鈉、磺化蓖麻油等)及添加劑預先配制好的乳化油,加水稀釋而成。因為油不溶于水,為了使兩者混合,所以**加入乳化劑。乳化劑是一種表面活性劑,它的分子是由極性基團和非極性基團兩部分組成。前者親水,可溶于水;后者親油,可溶于油。把油在水中攪拌成細粒時,乳化劑分子能定向地排列吸附在油水兩界面上,把油和水連接起來,使分離的細粒不再因凝聚而浮游在水中,成為浮濁液。乳化液中含乳化油少,即濃度低的(如濃度為3%~5%),冷卻和清洗作用較好,適于粗加工和磨削;濃度高的(如濃度為10%~20%),潤滑作用較好,適于精加工(如拉削和鉸孔等)。為了進一步提高乳化液的潤滑性能,還可加入一定量的氯、硫、磷等極壓添加劑,配制成極壓乳化液。乳化液的凈化方法近幾年來研究表明,如將切削液中的雜質(如碎屑、砂輪粉末等)從40μm降低到10μm,刀具耐用度可延長1~3倍。由于人們的肉眼看不見小于40μm的微粒,所以當切削液中的雜質,尺寸小于20μm,常被人們所忽視,然而這些不可見的雜質對金屬切削加工有著不可低估的影響。在切削加工時,它們將進入到刀具前刀面與切屑以及刀具后刀面與工件接觸區的界面上,產生強烈摩擦,使切削溫度增加,并使刀具耐用度大大降低,同時使加工表面質量變差。因此,目前的研究認為,無論是精密加工,還是在鉆削、擴孔、鉸孔和鏜孔等普通加工中,為了提高刀具耐用度和可靠性,改善零件加工質量,均應使用凈化的切削液。此外,清潔的切削液還可防止微生物的生長。乳化液的使用壽命短、易變質,與在乳化液中微生物的生長有重要關系。在乳化液中微生物的繁殖十分驚人。乳化液含細菌量的標準是不超過1000個/mL,當細菌繁殖到大于0.1×10 5~1×10 6個/mL時,乳化液就會變質發臭,并會污染周圍環境,使空氣中含有硫化氫和二氧化碳等有害氣體,影響工人健康。保持乳化液的清潔可以將細菌繁殖降****低。
          1和8.控制閥 2和5.漩渦分離器 3.溢流閥 4.密封箱 6.液壓泵 7.儲液箱 9.管路 10.磁性分離器 11.過濾箱 12.回收器
          圖1乳化液的多級過濾裝置乳化液的凈化處理就是將它在工作中帶入的碎屑、砂輪粉末等雜質及時去除。常用的凈化方法有:過濾法和分離法。過濾法是使用多孔材料,如銅絲網、布質網、泡沫塑料等制成過濾器,以除去在工作時乳化液產生的雜質;分離法是應用重力沉淀、慣性分離、磁性分離等裝置,除去在工作時乳化液產生的雜質。實際生產中常將幾種方法綜合使用。圖1所示即是一種乳化液的多級過濾裝置。它不僅制造簡單,結構緊湊,并且過濾效果好,能保證乳化液具有較高的清潔度。該裝置由液壓泵6、旋渦分離器2和5(粗濾5,精濾2)、磁性分離器10、高壓密封箱4、過濾箱11、貯液箱7、溢流閥3及控制閥1和8等組成。工作時,液壓泵6將乳化液從貯液箱7內抽出并壓入到**級旋渦分離器5內,使乳化液中10~25μm的雜質被分離出來,然后充滿整個密封箱4并使箱內產生高壓。當壓力達到一定值后,乳化液被壓入到第二級旋渦分離器2內,進行精濾凈化處理,并將5~10μm的細小微粒分離出來。經過上述凈化處理后的乳化液便可引向機床工作區使用。而使用過的含雜質較多的乳化液,以及從旋渦分離器2和5中產生的沉淀物則通過回收器12的錐體流入到過濾箱11內。經過磁性分離處理,將其中含有切屑的雜質進行初步處理,然后再流回到貯液箱7內繼續使用。使用中,如需暫時切斷乳化液的供給(例如要更換加工零件),只要關閉控制閥,乳化液就會通過溢流閥3而流回到貯液箱7內,使整個過濾凈化系統不中斷工作。據報道,**外還研制出一種利用轉子——定子系統作為基礎的乳化液凈化處理裝置(俄羅斯****號**503895),它是根據流動乳化液在通過變截面的孔時具有較大壓力降和速度梯度聲空現象原理,故能獲得高度彌散細小的乳化液,乳化液中的微??善扑槌?.8~1.2μm。據稱,這是凈化乳化液**有效的一種裝置。廢乳化液的回收處理廢乳化液中含有大量礦物油料(例如配制一噸乳化油需用機械油600~800kg)及表面活性劑,過去由于對它的危害性認識不足,所以都采用直接排放。隨著工業的迅速發展,這種含油污水的排放量與日俱增。據不完全統計,中**大陸僅機械工業廢乳化液的日排放量已逾2億噸。含油污水造成的環境污染日益嚴重,嚴重地影響了水生動植物的生長、農業灌溉和人們的生活用水。此外,廢乳化液中的表面活性劑(乳化劑)由于其作用是使礦物油料高度分散在水中,所以更難清除,而且不少乳化劑有增加致癌物的作用,其危害性比分散的油污更為嚴重。因此,未經處理的廢乳化液不得任意排放。廢乳化液的回收處理,既符合環保要求,又可節約能源,降低生產成本。廢乳化液的回收處理工藝廢乳化液回收處理的工藝過程大致為:廢乳化液的集中→去除雜質→破乳→取油→水質凈化→取水樣化驗→廢水排放或供再循環使用。廢乳化液處理的**工藝是要使油水分離,即破乳。也就是要將乳化液中的油滴,從水的包圍中分離出來,并使油滴相互聚集,然后借助于重力分離作用,使油、水分離開來。廢乳化液的破乳方法廢乳化液的破乳方法,主要有酸化法和聚化法兩種。酸化法就是往廢乳化液中加入酸(如鹽酸或硫酸)。所加入的酸可利用工業廢酸。由于在目前的乳化液配方中,多數選用陰離子型乳化劑(如石油磺酸鈉、磺化蓖麻油),所以遇到酸就會破壞,乳化生成相應的有機酸,使油水分離,而酸中氫離子的引入,也有助于破乳的過程。酸的用量是待處理乳化液重量的0.2%,濃度為37%;如果采用廢酸時,則酸的用量應適當加大。聚化法就是在廢乳化液中添加鹽類電解質(如0.4%氯化鈣)和凝聚劑(如0.2%明礬),以達到乳化液破乳的目的。酸化法的優點是油質較好,成本低廉,水質也好,水質中含油量一般在20mg/L以下,化學耗氧量(COD)值也比其它破乳方法低;其缺點是沉渣較多。聚化法的優點是投藥量少,一般工廠均有條件使用,但油質較差。
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