CS240507B1 - Antimikrobiálne stabilizovaná obrábacia kvapalina pre aplikáciu na kovové materiály - Google Patents

Description

240507

Vynález sa týká antimikrobiláne stabili-zovanej polykomponentnej obrábacej kva-paliny pře aplikáciu na kovové materiálysoi synergickým účinkom.

Pri obrábaní v strojárenstve sa používajúrožne obrábacie kvapaliny. Najviac rozší-řené a používané sú vodné roztoky a vod-né emulzie, ktoré obsahujú 0,5 až 10 %hmot. emulgačných olejov a iných přísad.Rozšířené používáme týchto obrábacích kva-palín prináša i nové problémy z hradiskahygieny práce a ochrany zdravia pri práci.Obrábacie kvapaliny však poskytujú aj vhod-né životné prostredie a podmienky pre rastcele] rady mikroorganizmov. K mikrobiolo-gickým kmeňom, ktoré sa najčastejšie vy-skytuji! v obrábacích kvapalinách, a ktorésa velmi rýchlo rozmnožujú v rozvodnýchsystémoch a nádržiach, patria Escherichiacoli, Pseudomonas aeruginosa, Próteus vul-garis a Candida albicans. Táto skutečnostv praxi znamená, že primárné chemické ri-ziko dané chemickou skladbou kvapaliny jeumocněné rizikom biologickým. Rozmnože-nie mikroorganizmov, a tým znehodnotenieobrábacej kvapaliny za priaznivých podmie-nok nastáva už v prvom až treťom týždni,čím sa zhoršujú jej hygienické a technolo-gické vlastnosti. Hlavně sa zvyšuje riziko·kožných a infekčných ochorení kontaktemalebo vdychovaním, zhoršuje sa pracovněprostredie vznikom nepříjemného zápachua zhoršuje sa stabilita emulznej kvapalinyodbúravaním emulgátora, a tým i mazaciea chladiace účinky. Napokon, zhoršuje saprotikorózna ochrana odbúravaním emul-gátora, inhibítorov korózie a znížením pH.

Takto najma mikrobiologicky znehodno-tenú obrábaciu kvapalinu je nutné po krát-kej době používania vyměnit a zlikvidovat,čím vznikajú velké ekonomické straty. V súvislosti s technickým rozvojom stro-járenskej výroby sa v posledných rokochobjavila rada požiadaviek pre výrobu vhod-né stabilizovaných obrábacích kvapalín pro-ti mikrobiologickému napadnutiu. Na za-bránenie mikrobiálnemu rozkladu obrába-cích kvapalín sa v súčasnosti používá celýrad přísad s antimikrobiálnymi vlastnosťa-mi. Aplikovali sa například: chroman sod-ný, ktorý je však kožným alergénom, a pre-to je z hygienických dóvodov obmedzenepoužitelný. Ďalej zmes fenylmerkurychlori-du s trikresolom, ktorá sa v prevádzke ne-osvědčila a vznikali problémy s likvidáciouodpadov obsahujúcich ortuť. Potom difenyl-oxalát, ktorý sa v alkalickom prostředí ob-rábacích kvapalín 1'ahko rozkládá za vzni-ku toxického a dráždivého fenolu. Zasa an-tibiotiká sú účinné krátku dobu a vyžadujúsi každodenný zásah do obrábacích kvapa-lín a navýše sú aj technicko-ekonomickynáročné. Etoxyjovaný parachlórfenol sa za-sa ukázal neúčinným na sledované mikro-biologické kmene vyskytujúce sa v obrába- cích kvapalinách. V iných podmienkach ú-činné kvartérne amónivé zlúčeniny sú všakv alkalickom prostředí obrábacích kvapa-lín nastále, rozkladajú sa, zapáchajú a pre-javujú sa ako kožně alergensy. Napokon,známe alkylcinoxidy spůsobujú podrážde-nie a zápaly koze a nemajú široké spektrumantimikrobiálnej účinnosti. Z uvedeného je zřejmé, že doteraz použí-vané obrábacie kvapaliny nemajú dostatoč-né antimikrobiálne vlastnosti, ktoré by za-braňovali rastu a rozmnožovaniu najčastej-šie sa vyskytujúcich mikrobiologických kme-ňov, čím hygienické a technologické vlast-nosti obrábacích kvapalín i dalších emulzií,připadne i roztokov olejov, sú nedostateč-né. Tento problém však rieši náš vynálezformou stabilizovanej emulzie alebo rozto-ku olejov pre aplikáciu na kovové mate-riály, pozostávajúcej z vodnej emulzie alebovodného roztoku olejov a 0,01 až 1 % hmot.stabilizačnej zmesi pozostávajúcej z 10 až25 % hmot. formaldehydu, 30—75 % hmot.alkanolamínu C2 až C8 s výhodou monoeta-.nolamínu, 0,1 až 5 % hmot. dusitanu sodné-ho alebo draselného a alebo 1,3-propándio-"lu obsahujúceho v molekule aspoň jednuzo skupin Br, J, NO, NO2, 1 až 5 % hmot.di- alebo trietanolamínu a zvyšok do 100pere. hmot. tvoří voda. Výhodou riešenia podlá vynálezu je do-siahnutie vysokého antimikrobiálneho účin-ku súčasne pri dodržiavaní parametrov naantikorozně vlastnosti obrábacích kvapalína l'ahkú aplikáciu synergickej zmesi do· tých-to kvapalín. Jednotlivé komponenty sú po-měrně l'ahko technicky dostupné. Ich půso-bením dochádza k podstatnému predíženiupoužitelnosti obrábacích kvapalín a dalšíchemulzií a roztokov olejov.

Praktickú aplikáciu vynálezu možno uká-zat na nasledujúcich príkladoch, ktoré súspracované v tabulkách, a ktoré však roz-sah použitelnosti vynálezu neobmedzujú.

Podlá tohto vynálezu sa vykonávajú la-boratorně i prevádzkové skúšky za sledo-vania antimikrobiálnych účinkov obrábacejkvapaliny. Příklady:

Laboratorně skúšky na stanovenie antimi-krobiálnych účinkov sa uskutočňujú tak,že obrábacia kvapalina pozostávajúca z• vodnej emulzie 5 %-ného emulgačnéhb ole-ja Emulzín II s prídavkami jednotlivýchpřísad v rozsahu 0,0 až 0,1 % hmot. sa u-melo infikuje vybranými mikrobiologický-mi kmeňmi Escherichia coli, Pseudomonasaeruginosa, Próteus vulgaris, Candida albi-cans a mikrobiologickým vyšetřováním sazisťuje doba, po ktorú takto stabilizovanáobrábacia kvapalina ostává sterilná.

Zloženie odskúšavaných zmesi je nasle-dujúce: 240507

Zmes č. 1 21.3 % hmot. formaldehydu, 42,6 % hmot. monoetanolamínu, 0,2 % hmot. 2-brom-2-nitro-l,3-propán-diolu, 2,0 % hmot. trietanolamínu,a zvyšok do 100 '% hmot. tvoří voda.

Zmes č. 2 13.3 % hmot. formaldehydu, 64,0 % hmot. oktylamínoalkoholu, 0,1 % hmot. dusitanu sodného, 3,0 % hmot. dietanolamínua zvyšok do 100 % hmot. tvoří voda.

Zmes č. 3 18,2 % hmot. formaldehydu, 36,8 % hmot. monoetanolamínu, 4,0 % hmot. 2-jód-2-nitro-l,3-propándiolu, 5,0 % hmot. trietanolamínua zvyšok do 100 % tvoří voda.

Zmes č. 4 21,3 % hmot. formaldehydu, 42,6 % hmot. monoetanolamínu, 0,3 % hmot. 2-brom-2-nitro-l,3-propán-diolu, 0,2 % hmot. dusitanu sodného, 2,0'% hmot. trietanolamínu, 5,0 %' hmot. polyetoxamér (10) paranonyl-fenolu a zvyšok do 100 % hmot. tvoří voda.

Zmes č. 5 18,2 % hmot. formaldehydu, 37,0 % hmot. monoetanolamínu, 4.5 % hmot. 2-bróm-2-nitro-l,3-propán- diolu, 5,0 % hmot. trietanolamínu, 2.5 % hmot. polyetoxamér (15) laurylal- koholu a zvyšok do 100 %' hmot. tvoří voda. Výsledky mikrobiologického vyšetreniaobrábacej kvapaliny sú uvedené v tabufke 1.

Tabulka 1 Přísada

Antimikrob. účinnost — sterilita v dňochkoncentrácia v % hmot. 0,03 0,05 0,10 Zmes č. 1 80 95 118 Zmes č. 2 58 70 91 Zmes č. 3 65 78 102 Zmes č. 4 83 100 120 Zmes č. 5 72 86 105 2-Bróm-2-nitro-l,3-propándiol 14 18 22 Formaldehyd 6 7 8 Monoetanolamín 9 15 19 Trietanolamín 6 6 7 Prevádzkové skúšky za sledovania anti- rý je v maximálnej miere zatažený brúsnym mikrobiálnych účinkov sa robia tak, že ob- kalom a inými organickými i anorganický- rábacia kvapalina pozostávajňca z vodnej mi nečistotami. Počas založenia čerstvej emulzie 2 %-ného hmot. emulgačného ole- obrábacej kvapaliny sa odoberajú vzorky, ja Emulzin II, alkalizačných přísad a anti- ktoré sa mikrobiologicky vyšetrujú na cel- koróznych přísad sa stabilizuje prídavkomsynergickej zmesi č. 1 v množstve 0,1 %hmot. a prevádzkuje v centrálnom rozvodo-vom systéme o objeme přibližné 40 m3, kto- kový počet prežívajúcich mikroorganizmova výsledkami, ktoré sú uvedené v tabufke2. 240507 7

Celkový počet mikroorganizmov v 1 cm3

Po přidaní synergicke] zmesi č. 1 2 3 4

Tabulka 2Doba od založenia Bez pridaniačerstvej kva- synergickej paliny v dňoch zmesi 5 1 viac ako 105 S S S S S 2 3 viac ako 105 S S S S S S S 5 viac ako 106 S S S S S 10 (změna far-by a zápa-chu)výměnazmesi) S S S S S 15 S S S S S 20 S S S S S 25 S S S S S 30 S S S S S 35 S S S S S 40 S S S S S 45 S S S s S 50 s S S , s S 55 s viac ako 105 S s S 60 s viac ako 105 s s S 65 s viac ako 105 s s S 70 s viac ako 10β viac ako 105 s S 75 s viac ako 10e viac ako 103 s viac ako 103 80 s změna farby viac ako 103 s viac ako 105 85 s a zápachu —výměnazmesi 106 s viac ako 105 90 95 viac ako 10δviac ako 105 změna farby viac ako 10β s viac ako 105 viac ako 106změna farby 100 105 viac ako 105 viac ako 106změna far-by a zápa-chu — výmě- na zmesi a zápachu —výměnazmesi změna farbya zápachu —výměnazmesi viac ako 106 viac ako 106změna farbya zápachu —výměnazmesi a zápachu —výměnazmesi

Kde S značí sterilně prostredie. Z výsledkov v tabufke 2 vyplývá, že sta-bilizovaná obrábacia kvapalina má velmidobré antimikrobiálne účinky, pretože užv čerstvo pripravene] nestabilizovanej ob-rábacej kvapaline na začiatku je celkovýpočet prežívajúcich mikroorganizmov rádo-vo viac ako 105 v 1 cm3. Okrem toho podlávýsledkov chemických rozborov je stabili- zovaná obrábacia kvapalina stabilnejšia, mávelmi dobré antikorozně vlastnosti a zá-pach sa prejavuje až v 75. dni po přidanísynergickej zmesi č. 2, v 90. dni po přida-ní zmesi č. 3 a 5 a v 105. dni po přidaní sy-nergickej zmesi č. 1 a 4, zatiai čo, u né-stabilizovanej obrábacej kvapaliny zapáchauž po 5. dni.

Claims (2)

1. 240507 10 PREDMET

   1. Antimikrobiálne stabilizovaná obrába-cia kvapalina pře aplikáciu na kovové ma-teriály na báze vodnej emulzie alebo roz-toku olejov, vyznačujúca sa tým, že obsahu-je 0,01 až 1 % hmot., počítané na celkováhmotnost stabilizované] zmesi, synergickejstabilizačně] přísady tvorenej 10 až 25 % hmot. formaldehydu, 30 až 75 % hmot. alkanolamínu C2 až C8,s výhodou monoetanolamínu, 0,1 až 5 % hmot. dusitanu sodného ale-bo 1,3-propándiol ynAlezu obsahujúci v molekule aspoň jednu zoskupin Br, J, NO, NO2, 1 až 5 °/o hmot. di- alebo trietanolamínua zvyšok do 100 % hmot. tvoří voda.
2. 2. Antimikrobiálne stabilizovaná obrába-cia kvapalina podl'a bodu 1, vyznačujúca satým, že ďalej obsahuje tenzid typu polyetox-amérov kyslíkatých zlúčenín s aktívnym vo-díkom ako laurylalkoholu, p-nonylfenolu vkoncentrácii 0,1 až 8 % hmot., počítané nacelková hmotnost stabilizovanej kvapaliny.