JPWO2018173376A1 - 研削液の再生装置及び研削液の再生方法 - Google Patents

Abstract

本発明の研削液の再生装置は、研削屑を含む使用済み研削液の再生装置であって、上記使用済み研削液を貯留する貯留槽と、上記貯留槽に貯留された使用済み研削液から上記研削屑を分離する濾過膜を有する膜分離モジュールとを備え、上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。本発明の研削液の再生方法は、研削屑を含む使用済み研削液の再生方法であって、上記使用済み研削液から上記研削屑を濾過膜によって分離する膜分離工程を備え、上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。

Description

本発明は、研削液の再生装置及び研削液の再生方法に関する。
本出願は、２０１７年３月２３日出願の日本出願第２０１７−０５７０８２号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

金属体等の加工対象物を切断するためにワイヤソー等の研削加工機が広く用いられている。また、この研削加工機によって加工対象物を切断するに当たっては、研削液中に砥粒が分散された分散液が用いられることが多い。この分散液は、研削加工機と加工対象物との潤滑性を高め、研削加工機の接触部位における摩擦熱の発生を抑制することで、研削加工機の破損、熱変形等を抑制する。

一方、使用後の上記研削液には、浮上油、潤滑油、切り粉、摩擦粉、微生物等の研削屑が混入するため、この使用後の研削液をそのまま再利用することはできない。そのため、従来使用後の研削液は、排水基準を満たすまで不純物を除去したうえで産業廃棄物として廃棄されている。

しかしながら、使用後の研削液を廃棄すると、環境への負荷が大きく、また廃棄費用も嵩む。そのため、今日では、使用後の研削液から研削屑を除去したうえ、研削屑除去後の研削液を再利用することが検討されている。また、このような再利用方法として、遠心分離と膜分離とによって研削屑を除去する方法が発案されている（特開２０１０−２２１３３７号公報参照）。

特開２０１０−２２１３３７号公報

本発明の一態様に係る研削液の再生装置は、研削屑を含む使用済み研削液の再生装置であって、上記使用済み研削液を貯留する貯留槽と、上記貯留槽に貯留された使用済み研削液から上記研削屑を分離する濾過膜を有する膜分離モジュールとを備え、上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。

本発明の一態様に係る研削液の再生方法は、研削屑を含む使用済み研削液の再生方法であって、上記使用済み研削液から上記研削屑を濾過膜によって分離する膜分離工程を備え、上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。

本発明の一実施形態に係る研削液の再生装置を示す模式図である。 図１の研削液の再生装置を用いた研削液の再生方法を示すフロー図である。 図１の研削液の再生装置とは異なる形態に係る研削液の再生装置を示す模式図である。 図３の研削液の再生装置を用いた研削液の再生方法を示すフロー図である。

［本開示が解決しようとする課題］
上記公報に記載の使用済み研削液の再利用方法は、砥粒と分散液と切り粉とを含む使用済み研削液を遠心分離することでまず砥粒を回収し、次に砥粒回収後の使用済み研削液を高速遠心分離することで切り粉を分離し、さらに切り粉が分離された使用済み研削液を膜分離することで研削液を回収するものである。

しかしながら、この研削液の再利用方法は、研削液を再生するために３段階の分離工程を経る必要があり、工程が煩雑で研削液の再生処理に手間がかかる。また、この研削液の再利用方法は、２段階で遠心分離の後に膜分離を行うもので、この膜分離に用いられる膜の孔径が０．０１μｍ以上１μｍ以下とされている。そのため、この研削液の再利用方法によると、研削液の透過流束（フラックス）が低くなり、研削液の再生効率を十分に高めることができない。

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、使用済み研削液の再生を容易かつ効率的に行うことができる研削液の再生装置及び研削液の再生方法の提供を課題とする。
［本開示の効果］

本発明の研削液の再生装置及び研削液の再生方法は、使用済み研削液の再生を容易かつ効率的に行うことができる。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

本発明の一態様に係る研削液の再生装置は、研削屑を含む使用済み研削液の再生装置であって、上記使用済み研削液を貯留する貯留槽と、上記貯留槽に貯留された使用済み研削液から上記研削屑を分離する濾過膜を有する膜分離モジュールとを備え、上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。

当該研削液の再生装置は、膜分離モジュールに備えられる濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下であるので、使用済み研削液から研削屑を選択的かつ効率的に分離することができる。そのため、当該研削液の再生装置は、使用済み研削液の再生を容易かつ効率的に行うことができる。

上記貯留槽に貯留される使用済み研削液に凝集剤を添加する凝集剤添加機構をさらに備えるとよい。このように、上記貯留槽に貯留される使用済み研削液に凝集剤を添加する凝集剤添加機構をさらに備えることで、上記凝集剤によって研削屑を凝集させることができ、研削屑の濾過膜の透過をより確実に抑制することができる。そのため、使用済み研削液の再生をより容易かつ確実に行うことができる。

上記濾過膜の主成分がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であるとよい。上記濾過膜の主成分がＰＴＦＥであることで、上記濾過膜が３次元網目構造を有するため、上記研削屑を効果的に分離することができ、かつこの研削屑によって孔が閉鎖され難い。また、上記濾過膜が３次元網目構造を有することで、この濾過膜が多少摩耗しても上記研削屑の分離機能が低下し難い。さらに、上記濾過膜の主成分がＰＴＦＥであることで、他の有機膜に比較して水酸化ナトリウム等に対する耐性が高まるので、比較的安価で耐久性の高い濾過膜を形成することができる。

また、本発明の他の一態様に係る研削液の再生方法は、研削屑を含む使用済み研削液の再生方法であって、上記使用済み研削液から上記研削屑を濾過膜によって分離する膜分離工程を備え、上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。

当該研削液の再生方法は、膜分離工程で用いられる濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下であるので、使用済み研削液から研削屑を選択的かつ効率的に分離することができる。そのため、当該研削液の再生方法は、使用済み研削液の再生を容易かつ効率的に行うことができる。

なお、本発明において、「研削屑」とは、研削加工時に混入される不純物をいう。「平均孔径」とは、等面積の真円に換算した場合の孔径の平均値をいう。「主成分」とは、最も含有量の多い成分をいい、例えば含有量が５０質量％以上の成分をいう。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の各実施形態に係る研削液の再生装置及び研削液の再生方法について説明する。

［第一実施形態］
＜研削液の再生装置＞
図１の研削液の再生装置１（以下、単に「再生装置１」ともいう）は、研削屑を含む使用済み研削液Ｘの再生装置である。当該再生装置１は、使用済み研削液Ｘを貯留する貯留槽（研削液貯留槽２）と、研削液貯留槽２に貯留された使用済み研削液Ｘから研削屑を分離する濾過膜を有する膜分離モジュール３とを備える。当該再生装置１は、上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。また、当該再生装置１は、膜分離モジュール３で膜分離された研削屑Ａが排出される研削屑排出槽４と、研削液貯留槽２から排出された使用済み研削液Ｘを膜分離モジュール３に圧送するポンプ５とをさらに備える。

当該再生装置１は、膜分離モジュール３に備えられる濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下であるので、使用済み研削液Ｘから研削屑を選択的かつ効率的に分離することができる。また、当該再生装置１では、上記研削屑と同時に砥粒についても使用済み研削液Ｘから分離することができる。従来の再生装置では、まず遠心分離機によって使用済み研削液から砥粒及び切り粉を分離し、その後に０．０１μｍ以上１μｍ以下の孔径を有するセラミック膜に分散液を透過させることで研削液を回収している。これに対し、本発明者らの知見によると、使用済み研削液Ｘから研削屑及び砥粒を平均孔径１．０μｍ以上１０．０μｍ以下の濾過膜によって膜分離することで、遠心分離機によって砥粒や比較的大きい研削屑を予め分離しておかなくても、膜分離後における研削液に含まれる有価成分の含有量を使用前の研削液とほぼ同等に維持することができる。そのため、当該研削液の再生装置は、使用済み研削液の再生を容易かつ効率的に行うことができる。

（研削液）
研削液（使用前の研削液）は、例えばワイヤソー等の研削加工機によって金属体等の加工対象物を切断する際に研削加工機及び加工対象物の潤滑性を高めるために用いられる。
上記研削液の種類としては、特に限定されるものではなく、例えば水中に鉱物油、動植物油、界面活性剤（アニオン系、カチオン系、ノニオン系）等を含み乳白色の外観を呈するエマルジョン系、水中に界面活性剤、水溶性成分、鉱物油、動植物油等を含み透明又は半透明の外観を呈するソリュブル系、灯油等のオイルを単独で含むか又はこのオイルに硫黄、塩素等の極圧添加剤を混合したオイルベース系等が挙げられる。中でも、当該再生装置１で再生処理される研削液としては、エマルジョン系が好ましい。当該再生装置１は、使用済みのエマルジョン系研削液を処理した場合、この研削液の有価成分の含有割合を使用前と同程度に保ちやすい。上記エマルジョン系の研削液における水１００質量部に対する油の含有割合としては、例えば５質量部以上１５質量部以下とすることができる。なお、この研削液は、通常砥粒が分散された状態で使用される。この砥粒の平均粒子径としては、一般的には１０μｍ以上５０μｍ程度とされている。

（研削液貯留槽）
研削液貯留槽２は使用済み研削液Ｘを貯留する。使用済み研削液Ｘは、研削加工時に研削加工機と加工対象物との接触部に供給されることで、浮遊油、潤滑油、切り粉、摩擦粉、微生物等の研削屑が混入している。研削液貯留槽２は、例えば研削加工時に用いられた使用済み研削液Ｘが随時排出管６を通って貯留されるよう構成されている。

（膜分離モジュール）
膜分離モジュール３には、研削液貯留槽２に貯留され、ポンプ５によって圧送された使用済み研削液Ｘが供給される。本実施形態において、膜分離モジュール３は、濾過膜を有する外圧型のデッドエンド方式の膜分離モジュールである。具体的には、膜分離モジュール３は、複数本の中空糸膜を有しており、これらの中空糸膜の外周面側に使用済み研削液Ｘが供給されるよう構成されている。膜分離モジュール３は、これらの中空糸膜の外周面側を高圧にすることで使用済み研削液Ｘに含まれる一定粒径以上の研削屑及び砥粒の透過を防止すると共にその他の成分を複数本の中空糸膜の内部に透過させる。上記複数本の中空糸膜の内部に透過した濾過液は、再生研削液Ｙとして系外に排出され、研削加工時に再利用される。つまり、当該再生装置１は、膜分離モジュール３のみによって研削液Ｘから研削屑を分離するもので、遠心分離機等の他の分離手段を有しないことが好ましい。

上記濾過膜の平均孔径の下限としては、上述のように１．０μｍであり、１．５μｍがより好ましい。一方、上記濾過膜の平均孔径の上限としては、上述のように１０．０μｍであり、５．０μｍがより好ましく、２．５μｍがさらに好ましい。上記平均孔径が上記下限より小さいと、有価成分を十分に濾過膜の内部に透過させることができないおそれや、濾過液の透過流束が低くなり再生研削液Ｙの再生効率が不十分となるおそれがある。逆に、上記平均孔径が上記上限を超えると、鉱物油、動植物油、ＢＯＤ（生物学的酸素要求量）等の研削屑を十分に膜分離することが困難になるおそれがある。

上記濾過膜の複数の孔の孔径は均一であることが好ましい。上記複数の孔の孔径の変動係数の上限としては、０．２０が好ましく、０．１０がより好ましく、０．０５がさらに好ましい。上記変動係数が上記上限を超えると、有価成分が意図せず除去されるおそれや、比較的粒径の大きい研削屑が再生研削液Ｙに混入されるおそれがあり、再生研削液Ｙの品質を保ち難くなるおそれがある。一方、上記複数の孔の孔径の変動係数の下限としては、特に限定されるものではなく、例えば０．０１とすることができる。なお、「複数の孔の孔径の変動係数」とは、任意に抽出した１０個の孔の孔径の標準偏差を平均径で割った値をいう。

上記濾過膜の材質としては、特に限定されるものではなく、例えば合成樹脂、セラミック等を用いることができる。また、上記合成樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、酢酸セルロース、ポリアクリロニトリル、ＰＴＦＥ等の熱可塑性樹脂が挙げられる。中でも、上記濾過膜の主成分としては、機械的強度、耐薬品性、耐熱性、耐候性、不燃性等に優れ、多孔質性であるＰＴＦＥが好ましく、１軸又は２軸延伸したＰＴＦＥがより好ましい。上記濾過膜の主成分がＰＴＦＥであることで、上記濾過膜が３次元網目構造を有するため、研削屑を効果的に分離することができ、かつこの研削屑によって孔が閉鎖され難い。また、上記濾過膜が３次元網目構造を有することで、この濾過膜が多少摩耗しても研削屑の分離機能が低下し難い。さらに、上記濾過膜がセラミックによって形成される場合、この濾過膜の形成に要するコストが高くなると共に、この濾過膜が割れるおそれがある。これに対し、上記濾過膜の主成分がＰＴＦＥであることで、比較的安価で耐久性の高い濾過膜を形成することができる。
加えて、当該再生装置１では、使用済み研削液Ｘの再生処理を続けるうちに、上記濾過膜の表面に油分等の研削屑が徐々に付着していく。これらの研削屑は、水酸化ナトリウム水溶液等の強アルカリ性水溶液を用いて洗浄することで除去しやすい。この点に関し、上記濾過膜の主成分がＰＴＦＥであることで、他の有機膜に比較して水酸化ナトリウム等に対する耐性が高めることができ、上記濾過膜、ひいては当該再生装置１の長寿命化を促進することができる。

上記濾過膜がＰＴＦＥを主成分とする中空糸膜である場合、上記濾過膜は例えばＰＴＦＥを押出成形して得られるチューブを用いて形成することができる。このように上記濾過膜を押出成形チューブを用いて形成することで、この濾過膜の機械的強度を向上しやすく、かつ空孔も容易に形成することができる。なお、このチューブは軸方向に５０％以上７００％以下、周方向に５％以上１００％以下程度の延伸率で延伸することが好ましい。このチューブの周方向の延伸率に対する軸方向の延伸率の比の下限としては、２が好ましく、５がより好ましい。一方、上記比の上限としては、１５が好ましく、１０がより好ましい。上記比を上記範囲内とすることで、上記濾過膜の空孔を中空糸膜の軸方向を長軸とする細長状、典型的には楕円状に形成することができる。このように、上記濾過膜の空孔が細長状である場合、上記濾過膜の平均孔径を比較的大きくしても研削屑の透過を的確に防止しやすい。そのため、この構成によると、濾過液の透過流束を高めて再生研削液Ｙの生成効率を十分に向上しやすい。

上記チューブは、例えばＰＴＦＥファインパウダーにナフサ等の液状潤滑剤をブレンドし、押出成形等によりチューブ状とした後に延伸することで得ることができる。また、チューブをＰＴＦＥファインパウダーの融点以上の温度、例えば３５０〜５５０℃程度に保った加熱炉中で、数１０秒から数分程度保持し焼結することにより、寸法安定性を高めることができる。

上記複数本の中空糸膜の空孔率の下限としては、５０％が好ましく、５５％がより好ましい。一方、上記複数本の中空糸膜の空孔率の上限としては、９０％が好ましく、８５％がより好ましい。上記空孔率が上記下限に満たないと、濾過液の透過流束が低くなり使用済み研削液Ｘの再生効率が不十分となるおそれがある。逆に、上記空孔率が上記上限を超えると、上記複数本の中空糸膜の機械的強度が不十分となるおそれがある。なお、空孔率とは、上記複数本の中空糸膜の体積に対する空孔の総体積の割合をいい、ＡＳＴＭ−Ｄ−７９２に準拠して複数本の中空糸膜の密度を測定することで求めることができる。

（研削屑排出槽）
研削屑排出槽４は、膜分離モジュール３の上記複数本の中空糸膜の外周面側の空間と連通している。研削屑排出槽４には、膜分離モジュール３の上記複数本の中空糸膜の内部に透過しなかった研削屑が排出される。また、研削屑排出槽４には、使用済み研削液Ｘに含まれる砥粒が排出される。研削屑排出槽４に排出される研削屑は、例えば随時産業廃棄物等として廃棄される。

＜研削液の再生方法＞
次に、図２を参照して、図１の再生装置１を用いた研削液の再生方法（以下、単に「再生方法」ともいう）について説明する。当該再生方法は、研削屑を含む使用済み研削液Ｘの再生方法である。当該再生方法は、使用済み研削液Ｘから上記研削屑を濾過膜によって分離する膜分離工程（Ｓ１）を備える。当該再生方法は、上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。

当該再生方法は、上記膜分離工程で用いられる濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下であるので、使用済み研削液から研削屑を選択的かつ効率的に分離することができる。そのため、当該研削液の再生方法は、使用済み研削液Ｘの再生を容易かつ効率的に行うことができる。

（膜分離工程）
Ｓ１は、図１の膜分離モジュール３によって行われる。具体的には、Ｓ１では、研削液貯留槽２に貯留され、ポンプ５によって圧送された研削液Ｘのうち一定粒径以上の研削屑及び砥粒を上記濾過膜によって膜分離する。Ｓ１では、上記濾過膜を透過した濾過液を再生研削液Ｙとして系外に排出する。一方、Ｓ１では、上記濾過膜を透過しなかった研削屑Ａを研削屑排出槽４に排出する。

Ｓ１における濾過液の平均透過流束の上限としては、上記濾過膜によって使用済み研削液Ｘに含まれる研削屑を十分に捕捉する点から、７．０ｍ／Ｄが好ましく、５．０ｍ／Ｄがより好ましい。一方、上記平均透過流束の下限としては、再生研削液Ｙの再生効率が不十分となることを防ぐ観点から、例えば０．１ｍ／Ｄが好ましく、０．４ｍ／Ｄがより好ましい。なお、「平均透過流束」とは、上記濾過膜に研削屑が付着していない状態で、使用済み研削液から研削屑を５時間膜分離した場合の透過流束の平均値をいう。

なお、当該再生方法は、Ｓ１のみによって使用済み研削液Ｘから研削屑を分離するもので、遠心分離工程等の他の分離工程を有しないことが好ましい。一方、当該再生方法では、Ｓ１によって膜分離処理を続けるうちに、上記濾過膜の表面等に油分等の研削屑が徐々に付着していく。そのため、当該再生方法は、Ｓ１の停止時に上記濾過膜を洗浄する洗浄工程を備えていてもよい。以下、この洗浄工程について説明する。

（洗浄工程）
上記洗浄工程における具体的洗浄方法としては、上記濾過膜に付着した研削屑を除去することができる限り特に限定されるものではないが、上記洗浄工程は、上記濾過膜をもみ洗いするもみ洗い工程と、もみ洗い工程後に上記濾過膜をアルカリ洗浄するアルカリ洗浄工程とを有することが好ましい。上記もみ洗い工程では、例えば上記濾過膜を手もみ洗いする。また、上記アルカリ洗浄工程では、例えば上記濾過膜を水酸化ナトリウム水溶液等の強アルカリ性水溶液を用いてアルカリ洗浄する。当該再生方法は、上記濾過膜が上述のようにＰＴＦＥを主成分とする場合、この濾過膜を容易にもみ洗いすることができる。さらに、上記濾過膜の主成分がＰＴＦＥであることで、水酸化ナトリウム水溶液等の強アルカリ性水溶液を用いてアルカリ洗浄した場合でも上記濾過膜の劣化を抑制することができるので、上記濾過膜、ひいては当該再生装置１の長寿命化を促進することができる。

［第二実施形態］
＜研削液の再生装置＞
図３の研削液の再生装置２１（以下、単に「再生装置２１」ともいう）は、研削屑を含む使用済み研削液Ｘの再生装置である。当該再生装置２１は、使用済み研削液Ｘを貯留する研削液貯留槽２と、研削液貯留槽２に貯留された使用済み研削液Ｘから研削屑を分離する濾過膜を有する膜分離モジュール３とを備える。また、当該再生装置２１は、膜分離モジュール３で膜分離された研削屑Ａが排出される研削屑排出槽４と、研削液貯留槽２から排出された使用済み研削液Ｘを膜分離モジュール３に圧送するポンプ５とを備える。さらに、当該再生装置２１は、研削液貯留槽２に貯留される使用済み研削液Ｘに凝集剤Ｂを添加する凝集剤添加機構２２を備える。当該再生装置２１は、上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。当該再生装置２１における研削液貯留槽２、膜分離モジュール３、研削屑排出槽４及びポンプ５としては、図１の再生装置１と同様のため、同一符号を付して説明を省略する。

（凝集剤添加機構）
凝集剤添加機構２２は、凝集剤Ｂを研削液貯留槽２に供給するための供給管２２ａと、研削液貯留槽２に供給された凝集剤Ｂを使用済み研削液Ｘと混合する攪拌機２２ｂとを有する。凝集剤添加機構２２は、使用済み研削液Ｘに含まれる研削屑、典型的には油分、をフロック化する。詳細には、凝集剤添加機構２２は、使用済み研削液Ｘに含まれる上記研削屑を上記濾過膜の孔径よりも粒径が大きくなるようにフロック化する。

凝集剤Ｂとしては、使用済み研削液Ｘに含まれる研削屑を凝集させることができる限り特に限定されるものではなく、例えば無機凝集剤、高分子凝集剤等の公知の凝集剤が挙げられる。上記無機凝集剤としては、例えば硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム塩、塩化第二鉄、硫化第一鉄、ポリ硫酸第二鉄、鉄−シリカ無機高分子等の鉄塩などが挙げられる。また、上記高分子凝集剤としては、カチオン性ポリマー、アニオン性ポリマー及びノニオン性ポリマーが挙げられる。上記カチオン性ポリマーとしては、例えばポリジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ポリジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ポリアリルジメチルアミン及びこれらの中和塩、４級塩等が挙げられる。上記アニオン性ポリマーとしては、例えばポリ（メタ）アクリル酸、ポリマレイン酸、ポリイタコン酸及びそれらの塩等が挙げられる。上記ノニオン性ポリマーとしては、例えばポリ（メタ）アクリルアミド、ポリＮ−イソプロピルアクリルアミド、ポリＮ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。

当該再生装置２１は、凝集剤添加機構２２を備えるので、凝集剤Ｂによって研削屑を凝集させることができ、研削屑の上記濾過膜の透過をより確実に抑制することができる。そのため、当該再生装置２１は、使用済み研削液Ｘの再生をより容易かつ確実に行うことができる。

＜研削液の再生方法＞
次に、図４を参照して、図３の再生装置２１を用いた研削液の再生方法について説明する。当該再生方法は、研削屑を含む使用済み研削液Ｘの再生方法である。当該再生方法は、使用済み研削液Ｘから上記研削屑を濾過膜によって分離する膜分離工程（Ｓ１）と、研削液貯留槽２に貯留される使用済み研削液Ｘに凝集剤Ｂを添加する凝集剤添加工程（Ｓ２）とを備える。当該再生方法は、上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。当該再生方法における膜分離工程（Ｓ１）は、図２の再生方法と同様であるため、説明を省略する。なお、当該再生方法は、Ｓ１のみによって使用済み研削液Ｘから研削屑を分離するもので、遠心分離工程等の他の分離工程を有しないことが好ましい。また、当該再生方法は、図２の再生方法と同様、上記濾過膜を洗浄する洗浄工程を備えていてもよい。

（凝集剤添加工程）
Ｓ２は、凝集剤添加機構２２によって行われる。Ｓ２を行うタイミングについては特に限定されるものではなく、例えばＳ２は、研削液貯留槽２に使用済み研削液Ｘが供給される都度行われてもよい。この場合、当該再生方法は、Ｓ２の後にＳ１を行うことになる。
一方、当該再生方法は、図４に示すように、Ｓ１を連続的に又は断続的に行い、Ｓ１によって得られる濾過液中の研削屑の濃度、研削液貯留槽２に貯留される研削屑の濃度等が所定値以上になった場合にＳ２を行ってもよい。

当該再生方法は、上記凝集剤添加工程によって使用済み研削液Ｘに含まれる研削屑を凝集させることができるので、研削屑の濾過膜の透過をより確実に抑制することができる。
そのため、当該再生方法は、使用済み研削液Ｘの再生をより容易かつ確実に行うことができる。また、当該再生方法は、例えば上記膜分離工程によって得られる濾過液中の研削屑の濃度、研削液貯留槽２に貯留される研削屑の濃度等が所定値以上になった場合にＳ２を行うことによって、再生研削液Ｙの品質をより安定的に保つことができる。

［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば、当該再生装置は、必ずしもデッドエンド方式の膜分離モジュールを用いる必要はなく、例えばクロスフロー方式の膜分離モジュールを用いることも可能である。また、上記濾過膜は、必ずしも中空糸膜である必要はなく、例えば平膜であってもよい。さらに、当該再生装置は、上記膜分離モジュールのみによって再生研削液を生成することが可能であるが、上記膜分離モジュール以外の研削屑分離機構として、例えば上記研削液貯留槽中の浮上油を除去する機構を備えていてもよい。

当該再生装置は、例えば一定量の使用済み研削液を研削液貯留槽に貯留し、この研削液の全量を再生することを繰り返し行うバッチ式再生装置として構成することが可能である。また、当該再生装置は、使用済み研削液を研削液貯留槽に継続的又は断続的に供給しつつ、この供給と平行して濾過膜によって研削屑を分離する連続式再生装置として構成することも可能である。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［Ｎｏ．１］
図１の再生装置１を用いた研削液の再生方法によって、研削屑を含む使用済みエマルジョン系研削液から再生研削液を生成した。使用前における研削液の成分を測定したところ、鉱物油５８００ｐｐｍ、動植物油７１００ｐｐｍ、ＢＯＤ１５０００ｐｐｍであった。
また、使用後の研削液の成分を測定したところ、鉱物油４００００ｐｐｍ、動植物油４２０００ｐｐｍ、ＢＯＤ６２０００ｐｐｍであった。この再生装置１の膜分離モジュール３としては、３本の中空糸膜を有し、これらの中空糸膜の合計膜面積が１．０５ｍ^２であり、複数本の中空糸膜の平均孔径が２．０μｍであるものを用いた。

上述の使用済み研削液２０Ｌを研削液貯留槽２に貯留し、この使用済み研削液の全量をポンプ５によって膜分離モジュール３に圧送して研削屑を分離した。膜分離モジュール３における濾過圧力は３０ｋＰａとした。複数本の中空糸膜を透過した濾過液の平均透過流束は５．０ｍ／Ｄであった。Ｎｏ．１によって得られた再生研削液Ｙの成分をノルマルヘキサン抽出法で測定したところ、鉱物油９６００ｐｐｍ、動植物油１２０００ｐｐｍ、ＢＯＤ２１０００ｐｐｍであった。

［Ｎｏ．２］
図３の再生装置２１を模した装置を用いた研削液の再生方法によって、研削屑を含む使用済み研削液から再生研削液を生成した。使用済み研削液としてはＮｏ．１と同様のものを用いた。また、膜分離モジュール３としては、Ｎｏ．１と同様のものを用いた。

ｐＨ調整剤として塩酸を用い、上述の使用済み研削液のｐＨを６．８に調整した。次に、この使用済み研削液合計２０Ｌを研削液貯留槽２を模した複数の容器に移し、これらの容器をジャーテスターに設置した。これらの容器に凝集剤としてポリ塩化アルミニウムを１０ｇ／Ｌの濃度で添加した。続いて、ｐＨ調整剤として水酸化ナトリウムを用い、凝集剤添加後の使用済み研削液のｐＨを６．８に調整した。上記ジャーテスターを用い、ｐＨ調整後の使用済み研削液を攪拌速度１５０ｒｐｍで５分間攪拌し、さらに攪拌速度５０ｒｐｍで１０分間攪拌した。その後、この攪拌後の使用済み研削液の全量を膜分離モジュール３に圧送して研削屑を分離した。膜分離モジュール３における濾過圧力はＮｏ．１と同様とした。複数本の中空糸膜を透過した濾過液の平均透過流束は２．０ｍ／Ｄであった。Ｎｏ．２によって得られた再生研削液Ｙの成分を測定したところ、鉱物油５６００ｐｐｍ、動植物油５１００ｐｐｍ、ＢＯＤ１４０００ｐｐｍであった。

［Ｎｏ．３及びＮｏ．４］
上記複数本の中空糸膜の平均孔径を表１の通りとした以外、Ｎｏ．２と同様にして使用済み研削液の再生処理を行った。

［評価結果］
表１に示すように、中空糸膜の平均孔径が２．０μｍで、かつ使用済み研削液に凝集剤を添加したＮｏ．２は、鉱物油、動植物油及びＢＯＤがいずれも使用前の値と同程度になっており、使用済み研削液を高精度で再生できている。これは、使用済み研削液に含まれる浮上油、潤滑油、切り粉、摩擦粉、微生物等の研削屑を高精度で除去することができたためと考えられる。また、Ｎｏ．２に対して凝集剤を添加しなかったＮｏ．１についても鉱物油、動植物油及びＢＯＤをいずれも使用後の含有量に対して０．３４倍以下に抑制することができており、使用済み研削液から研削屑を十分に分離することができている。さらに、中空糸膜の平均孔径が３．０μｍ及び５．０μｍであるＮｏ．３及びＮｏ．４についても、鉱物油、動植物油及びＢＯＤがいずれも使用後の含有量に比べて低減されている。これは、中空糸膜の平均孔径が上記値である場合、使用済み研削液に含まれる浮上油を効果的に分離することができるためと考えられる。

１，２１ 研削液の再生装置
２ 研削液貯留槽
３ 膜分離モジュール
４ 研削屑排出槽
５ ポンプ
６ 排出管
２２ 凝集剤添加機構
２２ａ 供給管
２２ｂ 攪拌機
Ａ 研削屑
Ｂ 凝集剤
Ｘ 使用済み研削液
Ｙ 再生研削液

Claims (4)

1. 研削屑を含む使用済み研削液の再生装置であって、
   上記使用済み研削液を貯留する貯留槽と、
   上記貯留槽に貯留された使用済み研削液から上記研削屑を分離する濾過膜を有する膜分離モジュールと
   を備え、
   上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である研削液の再生装置。
2. 上記貯留槽に貯留される使用済み研削液に凝集剤を添加する凝集剤添加機構をさらに備える請求項１に記載の研削液の再生装置。
3. 上記濾過膜の主成分がポリテトラフルオロエチレンである請求項１又は請求項２に記載の研削液の再生装置。
4. 研削屑を含む使用済み研削液の再生方法であって、
   上記使用済み研削液から上記研削屑を濾過膜によって分離する膜分離工程を備え、
   上記濾過膜の平均孔径が１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である研削液の再生方法。

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