从专利视角看机床冷却液的杀菌除臭工艺

徐烁

摘 要：使用过的冷却液中都含有一定的污染物，这些污染物往往会导致冷却液发生变质，因此在进行冷却液回收时，必须根据实际情况对冷却液进行杀菌除臭。本文从专利的视角介绍了臭氧、紫外线、充氧、杀菌剂、冷却液参数调节等几种常见的冷却液杀菌除臭工艺，为该领域的实际应用和科学研究提供了相关参考和方向。

关键词：专利;冷却液;回收;杀菌;除臭

1 前言

冷却液是一种用在金属切削、加工过程中，用来冷却和润滑刀具或加工工件的工业用液体，其应当具备以下性能：润滑、冷却、清洗、防锈、抗霉变等。然而，使用过的冷却液中都含有一定的污染物，譬如：金属粉末、砂砾细粉等固体杂质和浮油，这些污染物往往会导致冷却液发生变质，造成了浪费和污染。因此，在进行冷却液回收时，必须根据实际情况对冷却液进行杀菌除臭，本文主要从专利视角介绍冷却液杀菌除臭的几种主要工艺。

2 杀菌除臭工艺

2.1臭氧

臭氧通过氧原子的氧化作用来破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。将冷却液与臭氧混合即达到杀菌除臭效果。

【案例1】申请号为CN201220043839.X[1]的专利申请公开了一种冷却液过滤消毒一体机，吸液泵1将混有颗粒的冷却液5从冷却液池5中吸出，经过纺布过滤袋21过滤后进入过滤储槽2中，连接在过滤储槽2出口的增压泵3将过滤后的冷却液输送入到臭氧灭菌机4中，使冷却液与臭氧发生器所产生的臭氧混合进行杀菌，并从臭氧灭菌机4的管道出口回到机床的冷却液池5内。另外，也可将阀门23关闭，将臭氧灭菌机4的臭氧出气管41直接插入到该过滤储槽的底部，将臭氧混合到过滤储槽2中，实现冷却液的静置杀菌，消毒后，将增压泵3的出口连接至冷却液池5，打开阀门23，启动增压泵3将冷却液机床的冷却液池中，这样可以节省大量时间。

2.2紫外线

紫外线杀菌是通过紫外线照射微生物时，其细胞的核酸生物活性因吸收紫外线而改变，从而引起菌体内蛋白质和酶的合成障碍，导致结构发生变异，使微生物死亡。

【案例2】申请号为CN201520023446.6[2]的专利申请公开了一种冷却液净化器，冷却液经进液口11进入净化器，掺杂在冷却液中的杂质经过滤网13的阻挡及自身的重力作用经支撑板22上的通孔沉淀于集渣部2的底部，穿过滤网13及支撑板22的冷却液被紫外灯14照射后经出液口12流出。此时，流出的冷却液即为过滤消毒后的净化液，位于集渣部内的含有杂质的脏液可以通过开启阀门放出。

2.3充氧

氧气可抑制冷却液内厌氧菌繁殖，冷却液内的厌氧细菌数量减少，将使厌氧菌对氨、硫化氢等难闻刺鼻性气体的分解减少，进而消除冷却液黑臭的情况。

【案例3】申请号为CN201510953388.1[3]的专利申请公开了一种冷却液补气装置，补气槽43底部设置有单向气道，单向气道从上往下依次设有圆球41、漏斗42和气管8，气管8端部设有气泵7，气泵7将氧气通向漏斗42底部，氧气将圆球41推离漏斗42从而进入补气槽43对槽内的冷却液补充氧气。

2.4杀菌剂

【案例4】申请号为CN201620915186.8[4]的专利申请公开了一种冷却液回用系统，包括冷却液收集移动槽1、废液槽3、除油过滤器14、乳化液池17和全自动配液系统21，其中冷却液收集移动槽1的进气管连接空气压缩机2，冷却液收集移动槽1的出液管连接废液槽3，冷却液收集移动槽1的出液管上设第一管式混合器4和流量计5，第一管式混合器4连接第一杀菌剂加药装置6的出药管，废液槽3顶部设带式除油机8，带式除油机8连接废油箱9的进油管，废液槽3连接排污管12，排污管12连接废液桶13，废液槽3的出液管分两路各连接一台除油过滤器14的进液管，两台除油过滤器14的出液管连接乳化液池17的进液管，乳化液池17的进液管连接第二杀菌剂加药装置18的出药管，乳化液池17连接两个输出泵，乳化液池17底部设废液排放阀和排放管路（未图示），乳化液池17连接全自动配液系统21。

2.5冷却液参数调节

在外界环境温度较低的时候，低温的冷却液影响润滑油膜的形成，不利于保证加工精度。然而，冷却液温度过高，对加工区的冷却作用差，机床夹具及刀具系统的热变形增大，也会降低加工精度。此外，冷却液的PH值、浓度等参数的改变也会对冷却液的性能产生影响。根据实际需要对上述参数进行调整是冷却液回收的一个重要内容，下面介绍几种常用的调节手段。

（1）调节温度

【案例5】申请号为CN201610975609.X[5]的专利申请公开了一种平面磨床的冷却液回收系统，包括依次连接的回水箱1、过滤装置2、降温装置3、供水箱4，降温装置3内设置有制冷片9，对过滤后的冷却液进行冷却降温，根据需要，制冷片9的数量可为多个，使得冷却液冷却效果更好。

（2）调节PH值

PH值是冷却液的一个重要理化指标，用于表征冷却液中氢离子的浓度。PH值太低易繁殖细菌，导致冷却液腐败和工件、机床锈蚀;PH值太高会伤害操作者皮肤，可以通过补充原液或者加酸碱来调节冷却液的PH值。

（3）调节浓度

濃度是保证冷却液使用性能的重要参数，每种冷却液都有其最佳的使用浓度范围。浓度过高，不仅引起生产成本提高，而且容易发泡、引发皮肤炎、降低冷却性能，还可能因漏油的混入形成淤渣，造成冷却液污浊和过滤器堵塞等问题。同时，如果浓度过低，冷却液因防锈性能下降而引起工件锈蚀，因润滑性能下降而导致刀具磨损增大、加工工件质量变坏等，并且还不利于抑制微生物滋长，导致过早腐败变质，可通过补充原液或加水来实现冷却液的浓度调节。

3 结语

本文从专利的视角介绍了臭氧、紫外线、充氧、杀菌剂、冷却液参数调节等几种常见的冷却液杀菌除臭工艺，为该领域的实际应用和科学研究提供了相关参考和方向。

参考文献

[1]天津泰伦特化学有限公司.切削液过滤消毒一体机：中国，CN202438881U[P].2012-09-19.

[2]何源.一种切削液净化器：中国，CN204413747U[P].2015-06-24

[3]重庆德蒙特科技发展有限公司.切削液补气装置：中国，CN105415083A[P].2016-03-23.

[4]江苏融汇环境工程有限公司.切削液回用系统：中国，CN205968446U[P].2017-02-22.

[5]成都欧珀琅精密工具有限公司.平面磨床的冷却液回收系统：中国，CN106584280A[P].2017-04-26.