NO301080B1 - Process for the cleaning of industrial lubricants - Google Patents
Process for the cleaning of industrial lubricants Download PDFInfo
- Publication number
- NO301080B1 NO301080B1 NO911912A NO911912A NO301080B1 NO 301080 B1 NO301080 B1 NO 301080B1 NO 911912 A NO911912 A NO 911912A NO 911912 A NO911912 A NO 911912A NO 301080 B1 NO301080 B1 NO 301080B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- phase
- polymer
- bottom phase
- polymeric
- cutting fluid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000012569 microbial contaminant Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 claims description 75
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 69
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 18
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 claims description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 8
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 7
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 3
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 claims description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 2
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 claims description 2
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 29
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract description 19
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 abstract description 18
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 28
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 25
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000010730 cutting oil Substances 0.000 description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 11
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 11
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 229920002491 Diethylaminoethyl-dextran Polymers 0.000 description 9
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 7
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 7
- 229940057847 polyethylene glycol 600 Drugs 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 5
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 4
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- CHADEQDQBURGHL-UHFFFAOYSA-N (6'-acetyloxy-3-oxospiro[2-benzofuran-1,9'-xanthene]-3'-yl) acetate Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(OC(C)=O)C=C1OC1=CC(OC(=O)C)=CC=C21 CHADEQDQBURGHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical group CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004353 Polyethylene glycol 8000 Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 2
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 235000019446 polyethylene glycol 8000 Nutrition 0.000 description 2
- 229940085678 polyethylene glycol 8000 Drugs 0.000 description 2
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 2
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 1
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000228145 Penicillium brevicompactum Species 0.000 description 1
- 206010040880 Skin irritation Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910000318 alkali metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052936 alkali metal sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003254 anti-foaming effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 208000010668 atopic eczema Diseases 0.000 description 1
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 239000000337 buffer salt Substances 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 108010079058 casein hydrolysate Proteins 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000287 crude extract Substances 0.000 description 1
- YPHMISFOHDHNIV-FSZOTQKASA-N cycloheximide Chemical compound C1[C@@H](C)C[C@H](C)C(=O)[C@@H]1[C@H](O)CC1CC(=O)NC(=O)C1 YPHMISFOHDHNIV-FSZOTQKASA-N 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 238000002637 fluid replacement therapy Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 1
- -1 glycol ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229940098377 penicillium brevicompactum Drugs 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229940085675 polyethylene glycol 800 Drugs 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000001612 separation test Methods 0.000 description 1
- 230000036556 skin irritation Effects 0.000 description 1
- 231100000475 skin irritation Toxicity 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- QTENRWWVYAAPBI-YCRXJPFRSA-N streptomycin sulfate Chemical compound OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O.CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](N=C(N)N)[C@H](O)[C@@H](N=C(N)N)[C@H](O)[C@H]1O.CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](N=C(N)N)[C@H](O)[C@@H](N=C(N)N)[C@H](O)[C@H]1O QTENRWWVYAAPBI-YCRXJPFRSA-N 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000012137 tryptone Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
- C10M175/04—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning aqueous emulsion based
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M107/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound
- C10M107/20—Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound containing oxygen
- C10M107/30—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M107/32—Condensation polymers of aldehydes or ketones; Polyesters; Polyethers
- C10M107/34—Polyoxyalkylenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M125/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
- C10M125/24—Compounds containing phosphorus, arsenic or antimony
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M173/00—Lubricating compositions containing more than 10% water
- C10M173/02—Lubricating compositions containing more than 10% water not containing mineral or fatty oils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/02—Water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/08—Inorganic acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/08—Inorganic acids or salts thereof
- C10M2201/081—Inorganic acids or salts thereof containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/08—Inorganic acids or salts thereof
- C10M2201/082—Inorganic acids or salts thereof containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/08—Inorganic acids or salts thereof
- C10M2201/084—Inorganic acids or salts thereof containing sulfur, selenium or tellurium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/085—Phosphorus oxides, acids or salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/1033—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/104—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/104—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only
- C10M2209/1045—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/105—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing three carbon atoms only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/105—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing three carbon atoms only
- C10M2209/1055—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing three carbon atoms only used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/106—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing four carbon atoms only
- C10M2209/1065—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing four carbon atoms only used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/107—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of two or more specified different alkylene oxides covered by groups C10M2209/104 - C10M2209/106
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/107—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of two or more specified different alkylene oxides covered by groups C10M2209/104 - C10M2209/106
- C10M2209/1075—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of two or more specified different alkylene oxides covered by groups C10M2209/104 - C10M2209/106 used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/108—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups etherified
- C10M2209/1085—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups etherified used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/109—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups esterified
- C10M2209/1095—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups esterified used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/22—Metal working with essential removal of material, e.g. cutting, grinding or drilling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
- C10N2050/01—Emulsions, colloids, or micelles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører det tekniske området industrielle smøre- og/eller kjølemidler, spesielt de for metallbearbeiding. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen rensing av slike midler, nedenfor betegnet "smøremidler", med hensikt på mikrobielle forurensninger under anvendelse av polymere tofasesystemer, hvor oppfinnelsen utgjøres av en fremgangsmåte ved adskillelse av mikrobielle forurensninger fra forurensede smøremidler. The present invention relates to the technical area of industrial lubricants and/or coolants, especially those for metalworking. More specifically, the invention relates to the purification of such agents, hereinafter referred to as "lubricants", with the intention of microbial contamination using polymeric two-phase systems, where the invention consists of a method for separating microbial contamination from contaminated lubricants.
Bakgrunn for oppfinnelsen Background for the invention
En vanlig type industrielle smøremidler er skjæreoljer og skjærevæsker som vanligvis anvendes i verkstedsindustrien i forbindelse med fresing, dreining, boring, sliping og lignende metallbearbeiding. Deres hovedsaklige funksjon er å øke verktøyenes levetid ved å virke avkjølende og smørende mellom verktøy og arbeidsmaterialene. Skjæreoljer, og også smøremidler generelt, utgjøres av såkalte baseoljer. Disse kan være mineraloljebaserte, syntetiske eller halvsyntetiske. Med skjærevæsker/smørevæsker menes vannemulsjoner av skjæreoljer henholdsvis smøreoljer. A common type of industrial lubricants are cutting oils and cutting fluids that are usually used in the workshop industry in connection with milling, turning, drilling, grinding and similar metalworking. Their main function is to increase the life of the tools by acting as a cooling and lubricating agent between the tools and the work materials. Cutting oils, and also lubricants in general, are made up of so-called base oils. These can be mineral oil-based, synthetic or semi-synthetic. By cutting fluids/lubricating fluids is meant water emulsions of cutting oils or lubricating oils.
En hurtig mikrobiell tilvekst av fortrinnsvis bakterier, men også sopp, begrenser ofte skjærevæskenes anvendelsestid til noen få måneder. Allerede etter så kort anvendelsestid kan bakteriekonsentrasjonen ha økt fra null til i størrel-sesorden IO<8> celler/ml. Tilveksten av mikroorganismer leder ikke bare til at skjærevæskenes egenskaper forverres, den medfører også utvikling av en ubehagelig lukt. Ved eksempelvis sliping og dreining kan også luftbårede bakterier spres i aerosolform og derved skape et ytterligere arbeidsmiljøproblem. A rapid microbial growth of bacteria, but also fungi, often limits the cutting fluid's useful life to a few months. Even after such a short period of use, the bacterial concentration may have increased from zero to in the order of 10<8> cells/ml. The growth of microorganisms not only leads to the deterioration of the cutting fluid's properties, it also leads to the development of an unpleasant smell. When grinding and turning, for example, airborne bacteria can also be spread in aerosol form and thereby create a further work environment problem.
Skjærevæsker inneholder mange komponenter, alt fra bakteri-cide preparater til skumningsdempende og korrosjonshemmende midler. Mange av disse komponenter, sammen med en mikro-flora av bakterier og sopp, anses å kunne gi ubehag, frem-for alt i form av eksem og hudirritasjon, hos industriar-beidere (Wahlberg, J.E. 1976, Hudpåverkan av olja, Essos symposium 1976). Cutting fluids contain many components, ranging from bactericidal preparations to anti-foaming and corrosion-inhibiting agents. Many of these components, together with a micro-flora of bacteria and fungi, are considered to be able to cause discomfort, above all in the form of eczema and skin irritation, in industrial workers (Wahlberg, J.E. 1976, Skin effects of oil, Essos symposium 1976 ).
Ettersom det idag ikke finnes noen praktiske/økonomisk anvendelige metoder for å rense skjærevæsken under drift, er det vanlige tiltak mot den mikrobielle forurensning at man kaster hele den forurensede skjærevæske og erstatter den med fersk skjærevæske. Dette medfører ikke bare store kasseringskostnader og kostnader for fersk skjærevæske, men også store ekstrakostnader på grunn av det driftsavbrudd som er nødvendig for å tømme og rengjøre tankene og distri-busjonssystemet for skjærevæsken samt fylle på ny skjærevæske i systemet. As there are currently no practical/economically applicable methods for cleaning the cutting fluid during operation, the usual measure against microbial contamination is to throw away the entire contaminated cutting fluid and replace it with fresh cutting fluid. This not only entails large disposal costs and costs for fresh cutting fluid, but also large additional costs due to the interruption of operation that is necessary to empty and clean the tanks and the distribution system for the cutting fluid as well as refilling new cutting fluid in the system.
Mikrobiell tilvekst i skjærevæsker er et så stort problem i dagens verkstedsindustri og det finnes et stort behov av å forlenge skjærevæskenes levetid. Som eksempel kan nevnes at man i 1977 bare i Sverige anvendte ca. 1000 0 tonn skjærevæsker, hvorav 2000 tonn emulsjonskonsentrat (LOs rapport om skjæreoljer). Anskaffelses- og kasseringskostnadene ble dengang beregnet til å ligge i området 140-200 millioner svenske kroner. Til dette skal det legges til de langt høyere kostnadene for driftsstopp i forbindelse med bytte av skjærevæske. Microbial growth in cutting fluids is such a big problem in today's workshop industry and there is a great need to extend the life of the cutting fluids. As an example, it can be mentioned that in 1977 in Sweden alone, approx. 1,000 tonnes of cutting fluids, of which 2,000 tonnes are emulsion concentrate (LO's report on cutting oils). The acquisition and disposal costs were then calculated to be in the region of 140-200 million Swedish kroner. To this must be added the much higher costs for downtime in connection with changing the cutting fluid.
Lignende problemer med mikrobielle forurensninger forekommer under anvendelse og kassering av andre typer smøre-oljer, f.eks. forskjellige hydrauloljer, spilloljer osv. Similar problems with microbial contamination occur during the use and disposal of other types of lubricating oils, e.g. various hydraulic oils, waste oils, etc.
I Derwent abstract nr. 76-65593x/35, JP 51079959 beskrives et middel for behandling av forurenset spillvann, deriblant spillskjæreolje, ved å adsorbere forurensningene. Adsorp-sjonsmiddelet utgjøres av meget små komplekse stoffer bestående av uorganiske partikler og en organisk polymer. De uorganiske partiklene kan utgjøres av aktivt kull eller Derwent abstract no. 76-65593x/35, JP 51079959 describes a means for treating contaminated waste water, including waste cutting oil, by adsorbing the contaminants. The adsorbent consists of very small complex substances consisting of inorganic particles and an organic polymer. The inorganic particles can be made up of activated carbon or
visse metallhydroksyder. certain metal hydroxides.
Vannholdige polymere tofasesystemer i seg selv har vært kjent lenge og de har kommet til anvendelse laboratorie-messig ved analyse- og separasjonsmetoder innen biokjemi og mikrobiologi til f.eks. å separere makromolekyler, celle-partikler og hele celler (eksempelvis Albertsson P.Å. 1960, Partition of Cell particles and Macromolecules, 2. opplag. Almquist & Wiksell, Uppsala; Blomquist G. and Strom G. 1984, Fordelning av mogelsvampskonidier i polymera tvåfas-system, Arbete och Halsa nr. 31, Strom G. 1986, Qualitative and quantitative analysis of microorganisms particularly fungal spores - methodological developments, akademisk avhandling, Umeå universitet). Polymere tofasesystemer har imidlertid få rent tekniske anvendelser. Aqueous polymeric two-phase systems in themselves have been known for a long time and they have come to be used laboratory-wise in analysis and separation methods in biochemistry and microbiology for e.g. to separate macromolecules, cell particles and whole cells (for example Albertsson P.Å. 1960, Partition of Cell particles and Macromolecules, 2nd edition. Almquist & Wiksell, Uppsala; Blomquist G. and Strom G. 1984, Fordelning av mogelsampsconidia i polymera tvåfas-system, Arbete och Halsa no. 31, Strom G. 1986, Qualitative and quantitative analysis of microorganisms particularly fungal spores - methodological developments, academic thesis, Umeå University). However, polymeric two-phase systems have few purely technical applications.
Polymere tofasesystemer består hovedsakelig av to vann-løsninger av polymerer med forskjellig molekylvekt. Når de to polymerløsningene blandes med hverandre i visse propor-sjoner dannes to ikke blandbare vannfaser. Toppfasen'inneholder i hovedsak den lavmolekylære polymer, mens bunnfasen i hovedsak inneholder den høymolekylære polymer. Vanninn-holdet i systemet er høyt, vanligvis mellom 80-98% avhengig av valg av fasepolymerer. I en alternativ type polymert tofasesystem kan man i prinsipp oppnå samme resultater ved å erstatte den høymolekylære polymer med et egnet vannløse-lig salt, såsom fosfatbuffer. Polymeric two-phase systems mainly consist of two water solutions of polymers with different molecular weights. When the two polymer solutions are mixed with each other in certain proportions, two immiscible water phases are formed. The top phase mainly contains the low molecular polymer, while the bottom phase mainly contains the high molecular polymer. The water content in the system is high, usually between 80-98% depending on the choice of phase polymers. In an alternative type of polymeric two-phase system, the same results can in principle be achieved by replacing the high molecular weight polymer with a suitable water-soluble salt, such as phosphate buffer.
I polymere tofasesystemer fordeler partikler eller celler seg i hovedsak mellom toppfasen, interfasen (grenseover-flaten mellom fasene) og bunnfasen, mens løselige makromolekyler fordeler seg mellom topp- og bunnfåsene. In polymeric two-phase systems, particles or cells are mainly distributed between the top phase, the interphase (the interface between the phases) and the bottom phase, while soluble macromolecules are distributed between the top and bottom phases.
For å forenkle fremstillingen kommer vi i det etterfølgende til å bruke uttrykket "toppfasekomponent", henholdsvis "bunnfasekomponent", for å betegne den eller de komponenter i det polymere tofasesystemet som etter blanding og separasjon av systemet i hovedsak gjenfinnes i henholdsvis toppfasen og bunnfasen. In order to simplify the presentation, we will subsequently use the expression "top phase component", respectively "bottom phase component", to denote the component or components of the polymeric two-phase system which, after mixing and separation of the system, are mainly found in the top phase and the bottom phase respectively.
Hensikt med oppfinnelsen Purpose of the invention
Hensikten med fremgaigsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er å minske eller eliminere de ovennevnte problemer og ulemper ved de kjente systemer for anvendelse, håndtering og kassering av industrielle smøremidler, spesielt skjærevæsker innen verkstedsindustrien. The purpose of the method according to the present invention is to reduce or eliminate the above-mentioned problems and disadvantages of the known systems for the use, handling and disposal of industrial lubricants, especially cutting fluids within the workshop industry.
En spesiell hensikt med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er å fremskaffe smøremiddel-/skjærevæskesystemer som har betraktelig lengre anvendelig levetid enn dagens systemer. A particular purpose of the method according to the invention is to provide lubricant/cutting fluid systems which have a considerably longer useful life than current systems.
En annen spesiell hensikt med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er å fremskaffe en rensefremgangsmåte som gjør det mulig å rense smørevæsker mikrobielt under drift og derved betraktelig minske tiden for driftsavbrudd grunnet væskeut-skiftning. Another special purpose of the method according to the invention is to provide a cleaning method which makes it possible to clean lubricating fluids microbially during operation and thereby considerably reduce the time for interruption of operation due to fluid replacement.
Ytterligere en hensikt med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er å fremskaffe rensefremgangsmåter og -anordninger for smørevæsker som oppfyller strenge krav til arbeidshygiene og arbeidsmiljø. A further purpose of the method according to the invention is to provide cleaning procedures and devices for lubricating fluids that meet strict requirements for occupational hygiene and the working environment.
Enda en hensikt med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er å fremskaffe et smøremiddel som samtidig kan funksjonere som toppfasepolymer i et polymert tofasesystem for å utskille mikrobielle forurensninger fra smøremiddelet. Another purpose of the method according to the invention is to provide a lubricant which can simultaneously function as top phase polymer in a polymeric two-phase system to separate microbial contaminants from the lubricant.
Disse og andre hensikter og fordeler ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse vil nærmere bli belyst nedenfor. These and other purposes and advantages of the method according to the present invention will be explained in more detail below.
Oppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention
De kjennetegn som er spesielt karakteristiske for oppfinnelsen er angitt i karakteristikken av kr.av 1 og ellers i de vedlagte patentkrav. Forskjellige trekk ved oppfinnelsen er angitt i underkravene. Underkravene angir foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen. The characteristics that are particularly characteristic of the invention are stated in the characteristics of claim 1 and otherwise in the attached patent claims. Various features of the invention are specified in the subclaims. The subclaims indicate preferred embodiments of the invention.
Sammenfatningsvis kan det sies at oppfinnelsen i sine forskjellige aspekter bygger på grunnidéen å utnytte polymere tofasesystemer for utskillelse av mikrobielle forurensninger fra kontaminerte smøremidler. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utformes det polymere tofasesystem slik at det, etter blanding med et smøremiddel og faseseparasjon, dannes en toppfase inneholdende smøremiddel og en bunnfase inneholdende i det minste en del av de mikrobielle forurensninger, slik at i hvert fall en hoveddel av de mikrobielle forurensninger kan føres bort med bunnfasen, hvilken fase er lett å separere fra toppfasen. In summary, it can be said that the invention in its various aspects is based on the basic idea of utilizing polymeric two-phase systems for the separation of microbial contaminants from contaminated lubricants. In the method according to the invention, the polymeric two-phase system is designed so that, after mixing with a lubricant and phase separation, a top phase containing lubricant and a bottom phase containing at least part of the microbial contaminants are formed, so that at least a major part of the microbial contaminants can be carried away with the bottom phase, which phase is easily separated from the top phase.
(For enkelhets skyld innregnes interfasen til bunnfasen i beskrivelsen.) (For simplicity, the interphase of the bottom phase is included in the description.)
Et trekk ved oppfinnelsen utgjøres av en fremgangsmåte for å rense mikrobielt kontaminerte smøremidler, karakterisert ved trinnene å blande smøremiddelet med et polymert tofasesystem, tillate blandingen å skille seg slik at det dannes en toppfase inneholdende smørevæsken og en bunnfase inneholdende i det minste en del av de mikrobielle forurensningene, og adskille i hvert fall en hoveddel av den mikrobielt anrikede bunnfase fra toppfasen. A feature of the invention is a method for cleaning microbially contaminated lubricants, characterized by the steps of mixing the lubricant with a polymeric two-phase system, allowing the mixture to separate so that a top phase containing the lubricating liquid and a bottom phase containing at least part of the the microbial contaminants, and separate at least a major part of the microbially enriched bottom phase from the top phase.
For å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan det benyttes et anlegg for mikrobiell rensing av smørevæsker. Dette anlegg kjennetegnes ved at det innbefatter en blandingstank utstyrt med anordninger for tilførsel av mikrobielt kontaminert smørevæske til blandingstanken, anordninger for tilførsel av i det minste den ene komponent i et polymert tofasesystem til blandingstanken, minst én omrører i blandingstanken, anordninger for å mate blandingen til en separasjonsanordning anordnet for å separere blandingen i en toppfase inneholdende smøremiddel og en bunnfase inneholdende mikrobielle forurensninger, samt anordninger for tilbakematning av tofasesystemets toppfase. To carry out the method according to the invention, a plant for microbial cleaning of lubricating fluids can be used. This facility is characterized in that it includes a mixing tank equipped with devices for supplying microbially contaminated lubricating fluid to the mixing tank, devices for supplying at least one component of a polymeric two-phase system to the mixing tank, at least one agitator in the mixing tank, devices for feeding the mixture to a separation device arranged to separate the mixture into a top phase containing lubricant and a bottom phase containing microbial contaminants, as well as devices for feeding back the top phase of the two-phase system.
Kort beskrivelse av tegningene Brief description of the drawings
I de vedlagte tegninger viser In the attached drawings show
fig. 1 en skjematisk fremstilling av et anlegg for utfør-else av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved rensing av industrielle skjærevæsker, der de stiplede linjer illustrerer alternative utførelsesformer, og fig. 1 a schematic representation of a plant for carrying out the method according to the invention for cleaning industrial cutting fluids, where the dashed lines illustrate alternative embodiments, and
fig. 2 er et oversiktsdiagram av resultatene av sammen-ligningsforsøk med hensyn til skjærevæskenes innvirkning på verktøyets levetid ved spiralboring. fig. 2 is an overview diagram of the results of comparison tests with regard to the effect of the cutting fluids on the tool life in spiral drilling.
Beskrivelse av foretrukne utførelsesformer Description of preferred embodiments
Den medfølgende tegning viser skjematisk et renseanlegg som illustrerer hvordan prinsippene for skjærevæskerensing ifølge oppfinnelsen kan utføres. Anlegget innbefatter en tank 1 for skjærevæske S som inneholder toppfasekomponenten. Skjærevæsken S sirkuleres kontinuerlig mellom tanken 1 og bearbeidingsstasjoner (ikke vist) via tankens innløps-rørledninger 2 og utløpsrørledninger 3. For å transportere skjærevæske til og fra bearbeidingsstasjonene anvendes egnede distribusjonsrørledninger, pumper etc. Dette er konvensjonell teknikk og vil derfor ikke beskrives nærmere i denne forbindelse. The accompanying drawing schematically shows a cleaning system that illustrates how the principles of cutting fluid cleaning according to the invention can be carried out. The plant includes a tank 1 for cutting fluid S which contains the top phase component. The cutting fluid S is continuously circulated between the tank 1 and processing stations (not shown) via the tank's inlet pipelines 2 and outlet pipelines 3. To transport cutting fluid to and from the processing stations, suitable distribution pipelines, pumps etc. are used. This is conventional technique and will therefore not be described in more detail in this connection.
I den viste utførelsesform omfatter anlegget en blandingstank 4 med deri plassert omrører 5 og en separator 6. En rørledning 7 forsynt med en avstengningsventil 8 forbinder skjærevæsketanken S med blandingstanken 4. Sistnevnte kan også tilsluttes separatoren 6 via en ledning 9 med avstengningsventil 10. Videre vises en oppbevaringstank 11 for fersk eller gjenvunnet bunnfasekomponent og en oppsamlings-tank 12 for brukt bunnfase. Oppbevaringstanken 11 er til-sluttet blandingstanken 4 via en rørledning 13, og en rør-ledning 14 forbinder oppsamlingstanken 12 med separatorens 6 bunndel. Fersk bunnfasekomponent kan tas inn til oppbevaringstanken 11 fra et lager (ikke vist) via en rørledning 15 forsynt med en ventil. En forbindelsesrørledning 16 gir mulighet for, om ønsket, å gjenanvende bunnfase fra tanken 12 via en (stiplet linje) rørledning 16, som kan være forsynt med et egnet grovfilter 17. En returrørledning 18 gjeninnmater renset skjærevæske til tanken 1. In the embodiment shown, the plant comprises a mixing tank 4 with an agitator 5 placed therein and a separator 6. A pipeline 7 equipped with a shut-off valve 8 connects the cutting fluid tank S with the mixing tank 4. The latter can also be connected to the separator 6 via a line 9 with a shut-off valve 10. Furthermore, shown a storage tank 11 for fresh or recovered bottom phase component and a collection tank 12 for used bottom phase. The storage tank 11 is connected to the mixing tank 4 via a pipeline 13, and a pipeline 14 connects the collection tank 12 to the bottom part of the separator 6. Fresh bottom phase component can be taken into the storage tank 11 from a warehouse (not shown) via a pipeline 15 provided with a valve. A connecting pipeline 16 makes it possible, if desired, to reuse the bottom phase from the tank 12 via a (dotted line) pipeline 16, which can be equipped with a suitable coarse filter 17. A return pipeline 18 reintroduces cleaned cutting fluid to the tank 1.
Det beskrevne anlegg kan ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen bl.a. anvendes på følgende måte for å rense mikrobielt kontaminert skjæreolje som sirkulerer gjennom tanken 1. Det bør her noteres at rensingen gjennomføres uten at man behøver å avbryte tilførselen av skjærevæske til anvendel-sesstasjonene, dvs. at skjærevæskesirkulasjonen gjennom rørledningene 2 og 3 kan gå kontinuerlig som vanlig. The described plant can, by the method according to the invention, i.a. is used in the following way to clean microbially contaminated cutting oil that circulates through tank 1. It should be noted here that the cleaning is carried out without having to interrupt the supply of cutting fluid to the application stations, i.e. that the cutting fluid circulation through pipelines 2 and 3 can proceed continuously as usual.
Kontaminert skjærevæske S tas inn i blandingstanken 4 ved at ventilen 8 i rørledning 7 åpnes. Fersk eller gjensirku-lert bunnfase tas inn i blandingstanken 4 via rørledning 13. Tilførselsventilene stenges og topp- og bunnfasekomponent ene blandes med den kontaminerte skjærevæske. Etter fullendt blanding åpnes ventilen 10 og blandingen overføres til separatoren 6, der den blir separert i en toppfase T og en bunnfase B. Herved overgår en større eller mindre del av de mikrobielle forurensninger fra toppfasen T til bunnfasen B, mens skjærevæsken blir igjen i toppfasen T. Contaminated cutting fluid S is taken into the mixing tank 4 by opening the valve 8 in the pipeline 7. Fresh or recirculated bottom phase is taken into the mixing tank 4 via pipeline 13. The supply valves are closed and the top and bottom phase components are mixed with the contaminated cutting fluid. After complete mixing, the valve 10 is opened and the mixture is transferred to the separator 6, where it is separated into a top phase T and a bottom phase B. In this way, a larger or smaller part of the microbial contamination passes from the top phase T to the bottom phase B, while the cutting fluid remains in the top phase T.
Når separasjonen er klar gjeninnmates den rensede toppfase til skjæreoljetanken 1 via rørledning 18. Bunnfasen B med sine nyopptatte mikrobielle forurensninger tas ut gjennom bunnrørledningen 14. Avhengig av hvilken bunnfasekomponent som anvendes, kan bunnfasen B enten kasseres via et avløp 19 eller gjeninnmates til tanken 11, fordelaktig etter grovfiltrering og/eller annen rensing i den generelt beteg-nede anordning 17. Kassering egner seg best når bunnfasekomponenten består av billig materiale, mens gjenbruk er å foretrekke når den inneholder dyrt materiale, såsom frak-sjonert dekstran. When the separation is ready, the purified top phase is fed back into the cutting oil tank 1 via pipeline 18. The bottom phase B with its newly absorbed microbial contaminants is taken out through the bottom pipeline 14. Depending on which bottom phase component is used, the bottom phase B can either be discarded via a drain 19 or fed back into the tank 11, advantageous after coarse filtration and/or other purification in the generally designated device 17. Discarding is best suited when the bottom phase component consists of cheap material, while reuse is preferable when it contains expensive material, such as fractionated dextran.
Dersom bunnfasekomponenten inneholder uorganiske salter, såsom fosfater og/eller sulfater, vil den gjeninnmatede toppfase også inneholde en mindre mengde tilsvarende salt. Slike salter kan ha en ugunstig innvirkning på skjærevæskens egenskaper, og det er i dette tilfelle fordelaktig å avsalte toppfasen før den gjeninnføres i tanken 1. For å oppnå dette har det viste anlegg i tegningen blitt forsynt med en avsaltningsanordning 20 som kan bygge på i og for seg kjente avsaltningsprinsipper. If the bottom phase component contains inorganic salts, such as phosphates and/or sulphates, the reintroduced top phase will also contain a smaller amount of corresponding salt. Such salts can have an adverse effect on the properties of the cutting fluid, and in this case it is advantageous to desalt the top phase before it is reintroduced into the tank 1. To achieve this, the plant shown in the drawing has been provided with a desalination device 20 which can be built on and known desalination principles.
Foretrukne toppfasekomponenter er relativt lavmolekylære, hydrofile polymerer, spesielt de som ikke er faste ved romtemperatur. Også mer høymolekylære hydrofile polymerer, som er faste ved romtemperatur, kan imidlertid anvendes innen oppfinnelsens ramme. I sistnevnte tilfelle er det foretrukket å også tilsette et organisk løsningsmiddel, i hvilket polymeren er løselig. Ved løsningsmiddeltilsetnin-gen kan man oppnå at smørevæsken ikke legger igjen noen fast rest ved indunstning, noe som skulle kunne ha en skadelig innvirkning på smørevæskens anvendelighet ved at den legger igjen en hard skorpe på bearbeidingsmaskinene. Preferred top phase components are relatively low molecular weight, hydrophilic polymers, especially those that are not solid at room temperature. However, higher molecular hydrophilic polymers, which are solid at room temperature, can also be used within the scope of the invention. In the latter case, it is preferred to also add an organic solvent, in which the polymer is soluble. With the addition of solvent, it can be achieved that the lubricating fluid does not leave any solid residue upon evaporation, which could have a detrimental effect on the usability of the lubricating fluid by leaving a hard crust on the processing machines.
I en foretrukket utførelsesform omfatter tofasesystemets toppfasekomponent minst en polyalkylenglykol, spesielt en polyetylenglykol, med en molekylvekt på 200-20000, spesielt 400-10000, fortrinnsvis ca. 600-4000. In a preferred embodiment, the top phase component of the two-phase system comprises at least one polyalkylene glycol, especially a polyethylene glycol, with a molecular weight of 200-20,000, especially 400-10,000, preferably approx. 600-4000.
I henhold til en annen foretrukken utførelsesform kan man som toppfase med fordel anvende andre hydrofile polymerer som er flytende ved romtemperatur og/eller anvendelses-temperaturen og som i seg selv er anvendelige i syntetiske skjæreoljer som eneste skjæreoljekomponent eller sammen med andre skjæreoljekomponenter i hel- eller halvsyntetiske skjæreoljer. Polyoksyalkylenpolyalkoholetere, såsom poly-oksyalkylenglykoletere, lineære polymerer av etylen- og/eller propylenoksyd er noen eksempler på foretrukne polymerer som samtidig kan funksjonere som smørevæske og toppfasekomponent. Slike smørevæsker kan eksempelvis inneholde minst 2 vekt%, spesielt minst 4, ofte minst 6 vekt% av polymeren, spesielt minst 7 vekt%. For toppfasepolymerene gjelder i allmennet at deres konsentrasjon i smørevæsken er lavere jo høyere molekylvekten er. According to another preferred embodiment, other hydrophilic polymers which are liquid at room temperature and/or the application temperature and which are in themselves usable in synthetic cutting oils as the only cutting oil component or together with other cutting oil components in whole or semi-synthetic cutting oils. Polyoxyalkylene polyalcohol ethers, such as polyoxyalkylene glycol ethers, linear polymers of ethylene and/or propylene oxide are some examples of preferred polymers which can simultaneously function as lubricating fluid and top phase component. Such lubricating fluids can for example contain at least 2% by weight, especially at least 4, often at least 6% by weight of the polymer, especially at least 7% by weight. For the top phase polymers, it generally applies that their concentration in the lubricating fluid is lower the higher the molecular weight.
Ved den utførelsesform der også bunnfasekomponenten inneholder en polymer, har denne fortrinnsvis høyere midlere molekylvekt enn toppfasepolymeren. Bunnfasepolymeren har fortrinnsvis en midlere molekylvekt på minst 40000, og den er fortrinnsvis fornettet. Som eksempel på egnede bunnfasepolymerer kan nevnes polysakkarider i rå eller foredlet form, spesielt fornettede polysakkarider, spesielt fornettet dekstran, stivelse, cellulose, polyglykose eller fornettede mono-, di- eller oligosakkarider. Som eksempel på andre typer av egnede bunnfasepolymerer kan nevnes polyvinylalkoholer med forskjellig midlere molekylvekt. Pplyvinylalkoholer kan gjenvinnes fra bunnfasen ved eksempelvis felling. In the embodiment where the bottom phase component also contains a polymer, this preferably has a higher average molecular weight than the top phase polymer. The bottom phase polymer preferably has an average molecular weight of at least 40,000, and it is preferably cross-linked. Examples of suitable bottom phase polymers include polysaccharides in raw or refined form, especially cross-linked polysaccharides, especially cross-linked dextran, starch, cellulose, polyglycose or cross-linked mono-, di- or oligosaccharides. Polyvinyl alcohols with different average molecular weights can be mentioned as examples of other types of suitable bottom phase polymers. Pplyvinyl alcohols can be recovered from the bottom phase by, for example, precipitation.
Bunnfasekomponenten kan med fordel også inneholde en liten mengde av et egnet middel som fordeler seg i bunnfasen og fremmer overgangen av de mikrobielle forurensninger fra toppfasen til bunnfasen. Slike midler utviser fortrinnsvis positive elektriske ladninger som tiltrekker de negative ladningene på bakterienes celleoverflater. Systemet holdes derved fordelaktig ved en pH på fra nøytral til lett basisk slik at ladningene på bakterienes celleoverflater ekspone-res . Som eksempel på slike ladningseksponerende midler kan nevnes hydrofile polymerer inneholdende positivt ladede grupper, såsom DEAE-grupper. Slike positivt ladede midler kan inngå i meget lave konsentrasjoner (i området 10"<2>% - 10"<3>%) og allikevel gi kraftig effekt. The bottom phase component can advantageously also contain a small amount of a suitable agent which distributes in the bottom phase and promotes the transition of the microbial contaminants from the top phase to the bottom phase. Such agents preferably exhibit positive electrical charges that attract the negative charges on the bacteria's cell surfaces. The system is thereby advantageously kept at a pH of from neutral to slightly basic so that the charges on the bacteria's cell surfaces are exposed. Examples of such charge-exposing agents include hydrophilic polymers containing positively charged groups, such as DEAE groups. Such positively charged agents can be included in very low concentrations (in the range 10"<2>% - 10"<3>%) and still produce a powerful effect.
Ved den utførelsesform der bunnfasekomponenten inneholder uorganiske salter istedet for en høymolekylær bunnfasepolymer, kan disse salter eksempelvis utgjøres av vanlige buffersalter, såsom alkalimetallfosfater og sulfater og blandinger derav. Mengden av slike salter kan variere innen relativt vide grenser og avhenger bl.a. av hvilke spesielle salter og hvilken spesiell topppfasepolymer som anvendes. Som eksempel kan nevnes at man under anvendelse av et tofasesystem innbefattende fosfatbuffer i kombinasjon med lavmolekylær polyetylenglykol oppnår bra resultater med ca. 10-2 0% av hver komponent. In the embodiment where the bottom phase component contains inorganic salts instead of a high molecular bottom phase polymer, these salts can for example be made up of ordinary buffer salts, such as alkali metal phosphates and sulphates and mixtures thereof. The amount of such salts can vary within relatively wide limits and depends, among other things, of which particular salts and which particular top phase polymer is used. As an example, it can be mentioned that when using a two-phase system including phosphate buffer in combination with low molecular weight polyethylene glycol, good results are achieved with approx. 10-2 0% of each component.
De anvendte smørevæsker inneholder fortrinnsvis 1-16 vekt% smøreolje, spesielt 2-10 vekt% smøreolje, minst 2 vekt% toppfasekomponent, spesielt minst 4 vekt% toppfasekomponent, og i tilfellet med en toppfasekomponent inneholdende en lavmolekylær polymer som ikke er fast ved romtemperatur, fortrinnsvis minst 8 vekt% toppfasekomponent, der resten i hovedsak er vann. Den øvre grense for mengde av toppfasekomponent er ikke spesielt kritisk og den velges derved først med tanke på hva som er praktisk/økonomisk. The used lubricating fluids preferably contain 1-16% by weight of lubricating oil, especially 2-10% by weight of lubricating oil, at least 2% by weight of top phase component, especially at least 4% by weight of top phase component, and in the case of a top phase component containing a low molecular weight polymer which is not solid at room temperature, preferably at least 8% by weight top phase component, the remainder being essentially water. The upper limit for the amount of top phase component is not particularly critical and it is therefore chosen primarily with regard to what is practical/economical.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som anvender polymere tofasesystemer for å utskille mikrobielle forurensninger fra kontaminerte smørevæsker, kan også med fordel utnyttes for å avseparere vannfasen med tanke på å analysere mikrobielle mikrobielle forurensninger. En slik analyse, som fortrinnsvis utføres i hovedsak kvantitativt eller semi-kvantitativt, gir et meget raskt og pålitelig grunnlag for bedømning av smørevæskens kvalitet og veiledning om hvilke tiltak som eventuelt behøver å igangsettes, eksempelvis tilsetning av biocider, bytte av smørevæske etc. I dag utføres disse analyser ved dyrking av egnede næringssub-strater som vanligvis er formet som pinner som dyppes ned i smørevæsken. Dyrkingen tar flere døgn og feilmarginene er store, hvilket er en stor ulempe da tilveksten av forurenset biomasse (heri innbefattes såvel bakterier som sopp) kan gå meget raskt, spesielt når forurensningene nærmer seg kritiske konsentrasjoner. Det finnes således et stort behov for en analysemetode som gir pålitelige analysesvar innen noen timer. Analyse ved anvendelse av polymere tofasesystemer gir pålitelige svar innen noen minutter. Det er også ønskelig å ved analysen kunne skille mellom levende biomasse og død biomasse, ettersom sistnevnte normalt ikke ve-sentlig forverrer smørevæskens kvalitet. Også dette mulig-gjøres ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen under anvendelse av markører som spaltes til detekterbare molekyler, spesielt fluorescerende molekyler, av levende biomasse. The method according to the invention, which uses polymeric two-phase systems to separate microbial contaminants from contaminated lubricating fluids, can also be advantageously used to separate the water phase with a view to analyzing microbial microbial contaminants. Such an analysis, which is preferably carried out mainly quantitatively or semi-quantitatively, provides a very quick and reliable basis for assessing the quality of the lubricating fluid and guidance on what measures may need to be initiated, for example the addition of biocides, changing the lubricating fluid etc. Today these analyzes are carried out by growing suitable nutrient substrates which are usually shaped like sticks which are dipped into the lubricating liquid. Cultivation takes several days and the margins of error are large, which is a major disadvantage as the growth of contaminated biomass (this includes both bacteria and fungi) can happen very quickly, especially when the contaminants approach critical concentrations. There is thus a great need for an analysis method that provides reliable analysis results within a few hours. Analysis using polymeric two-phase systems provides reliable answers within minutes. It is also desirable to be able to distinguish between live biomass and dead biomass during the analysis, as the latter normally does not significantly deteriorate the quality of the lubricating fluid. This is also made possible by the method according to the invention using markers which are split into detectable molecules, especially fluorescent molecules, of living biomass.
Analysen kan utføres på den avseparerte bunnfase av skjæreoljer oppstått etter rensningsfremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, men det er foretrukket å ta en spesiell prøve til analysen. Som bunnfase er det foretrukket å anvende salter av ovennevnte type istedet for høymolekylære polymerer. Selv om det er mulig å utføre separasjonen i ett eneste trinn, er det foretrukket å utnytte separasjon i to (eventuelt flere) trinn. The analysis can be carried out on the separated bottom phase of cutting oils resulting from the cleaning method according to the invention, but it is preferred to take a special sample for the analysis. As bottom phase, it is preferred to use salts of the above type instead of high molecular weight polymers. Although it is possible to carry out the separation in a single step, it is preferred to use separation in two (possibly more) steps.
Noen foretrukne spesielle utførelsesformer av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal beskrives i det følgende avsnitt av beskrivelsen, som også redegjør for resultatet av utførte sammenligningsforsøk. Some preferred special embodiments of the method according to the invention are to be described in the following section of the description, which also explains the results of comparison tests carried out.
Som tidligere nevnt er utgangspunktet for å anvende tofase-teknikken ved kontinuerlig rensing av smørevæsker den at man ved tilsetning av skjæreoljer/emulsjonskonsentrat til et tofasesystem får en toppfase med karakter av en smøre-væske/polymerfase som er godt separert fra en bunnfase med oppsamlede mikrobielle forurensninger. Som eksempel på faktorer som kan påvirke fordelingen av en mikrobiell partikkel mellom topp-, inter- og bunnfase kan nevnes valg av polymerladede/uladede polymerer - polymerkonsentra-sjonen, valg av pH og ionestyrke. As previously mentioned, the starting point for using the two-phase technique for continuous cleaning of lubricating fluids is that by adding cutting oils/emulsion concentrate to a two-phase system, a top phase with the character of a lubricating fluid/polymer phase is well separated from a bottom phase with collected microbial pollutants. As an example of factors that can influence the distribution of a microbial particle between the top, inter- and bottom phase, the choice of polymer-charged/uncharged polymers - the polymer concentration, choice of pH and ionic strength can be mentioned.
En viktig forutsetning for med hell å kunne anvende polymere tofasesystemer som kontinuerlig rensningsteknikk for smørevæsker er at smørevæskens egenskaper ikke påvirkes negativt ved polymertilsetningen med tanke på smørende og nedkjølende egenskaper, korrosjon, klebrighet osv. At polymertilsetningene anvendt ved fremgangsmåten ifølge An important prerequisite for successfully using polymeric two-phase systems as a continuous cleaning technique for lubricating fluids is that the properties of the lubricating fluid are not adversely affected by the polymer addition in terms of lubricating and cooling properties, corrosion, stickiness, etc. That the polymer additives used in the method according to
.oppfinnelsen ikke gir noen uheldige effekter på smørevæs-kens effektivitet, snarere i visse tilfeller tvert imot gir ytterligere fordeler, fremgår av de nedenfor beskrevne .the invention does not have any adverse effects on the effectiveness of the lubricating fluid, rather in certain cases, on the contrary, it provides additional advantages, as can be seen from the below described
forsøk. Ved disse forsøk ble skjærevæsker testet med hensyn til fysikalske og kjemiske egenskaper mot en referansevæske i form av samme skjærevæske uten polymertilsetning. Videre beskrives forsøk utført med noen forskjellige bunnfasepolymerer samt separasjonsforsøk på skjærevæsker inneholdende bakterieceller og sporer fra muggsopp. attempt. In these experiments, cutting fluids were tested with regard to physical and chemical properties against a reference fluid in the form of the same cutting fluid without polymer addition. Experiments carried out with some different bottom-phase polymers are also described, as well as separation experiments on cutting fluids containing bacterial cells and spores from moulds.
Prøve av skjærevæske med og uten polvmertilsetning Sample of cutting fluid with and without polmer addition
( toppfasepolymer) (top phase polymer)
Samtlige forsøk ble utført ved Institutet for Verkstads-teknisk forskning i Gøteborg. All experiments were carried out at the Institute for Workshop Technical Research in Gothenburg.
I forsøket sattes en blanding av 6 kg Polyetylenglykol 600 (Kebo lab AB, Solna) suspendert i 4 kg vann til en blanding av 28 liter vann pluss 2 liter emulsjonskonsentrat (mineraloljebasert, finemulsjon) - væske 2. Som referanseprøve ble det anvendt en blanding av 2 liter emulsjonskonsentrat og 28 liter vann - væske 1. In the experiment, a mixture of 6 kg of Polyethylene glycol 600 (Kebo lab AB, Solna) suspended in 4 kg of water was added to a mixture of 28 liters of water plus 2 liters of emulsion concentrate (mineral oil-based, fine emulsion) - liquid 2. As a reference sample, a mixture of 2 liters of emulsion concentrate and 28 liters of water - liquid 1.
Følgende egenskaper hos de to skjærevæskene ble studert: The following properties of the two cutting fluids were studied:
<*> Innvirkning på verktøyslevetiden ved spiralboring <*> Impact on tool life when spiral drilling
* Spaltekorrosjon * Crevice corrosion
* Innvirkning på kobber og aluminium * Impact on copper and aluminium
* Utskillelse av lekkolje * Excretion of play oil
<*> Skumdannelse <*> Foam formation
<*> Sedimentering <*> Sedimentation
<*> Rest etter vanninndampning, holdfasthet Bearbeidelsesprøven ble utført med bearbeidelsesdata anvendelige i produksjonen i seigherdningsstål (SS 2541-03) og med stabil verktøysmaskin. <*> Residue after water evaporation, holding strength The machining test was carried out with machining data applicable in the production of heat-hardening steel (SS 2541-03) and with a stable machine tool.
Bearbeidelsesprøve - spiralboring Machining test - spiral drilling
Utstyr Equipment
Bearbeidelsesdata Processing data
Forbehandling av utstyr Pretreatment of equipment
Arbeidsstykkene tas ut av en "charge" og valses etter hverandre, hvoretter de kappes i størrelsen 200 x 30 x 3 75 mm (ca. 4 00 hull/plate) og planfreses. Verktøyene er nor-merte med snevre geometriske toleranser og hardhetsvaria-sj oner. The workpieces are taken out of a "charge" and rolled one after the other, after which they are cut to size 200 x 30 x 3 75 mm (approx. 400 holes/plate) and face milled. The tools are standardized with narrow geometric tolerances and hardness variations.
Utførelse Execution
Arbeidsstykkene (2 stk.) spennes opp i maskinen, og deres arbeidsprogram er utformet slik at bearbeidelsen fordeles på begge platene for hvert verktøy. Dette for å unngå lokale ujevnheter i materialet. Skjærehastigheten varieres for forskjellige bor slik at forbindelse oppnås mellom skjærehastighet og utslitningstid (vT-kurve). The workpieces (2 pcs.) are clamped in the machine, and their work program is designed so that the processing is distributed on both plates for each tool. This is to avoid local unevenness in the material. The cutting speed is varied for different drills so that a connection is achieved between cutting speed and wear time (vT curve).
Nedbrytning av verktøyet viser seg i form av vibrasjoner og endret spondannelse (spissen smelter). Dette skjer i løpet av få sekunder. Degradation of the tool manifests itself in the form of vibrations and changed chip formation (the tip melts). This happens within a few seconds.
Øvrige prøver ble gjennomført ifølge prøveprogram i IVF-rapport 87-03-18, en komplettering av revisjon av IVF-resultat nr. 71607. Other tests were carried out according to the test program in IVF report 87-03-18, a supplement to revision of IVF result no. 71607.
Resultater Results
Ved bedømmelse av disse skjærevæskeprøver ble skalaen 0, 1 og 2 tillempet. Graden 1 er generelt akseptabel for verk-tøysprodukter og 2 angir forhøyet effekt i respektive prøve. When evaluating these cutting fluid samples, the scale 0, 1 and 2 was applied. Grade 1 is generally acceptable for tool products and 2 indicates increased effect in the respective sample.
Anm.: For begge prøvene ble det med atomabsorpsjonsspektro-fotometer målt samme Cu-innholdsmengde 51,4 mg/l etter at et kobberblikk hadde stått i væskene i to uker. Note: For both samples, the same Cu content amount of 51.4 mg/l was measured with an atomic absorption spectrophotometer after a copper tin had been in the liquids for two weeks.
Anm.: Væske 1 har en grumsete grensesone, grov emulsjon, mens grensesonen for væske 2 er klar. Note: Liquid 1 has a cloudy boundary zone, coarse emulsion, while the boundary zone for liquid 2 is clear.
Prøven kunne ikke gjennomføres, da væske 2 ikke har kunnet inndampes i tørkeskap ved 40°C. Et overflatesjikt hindrer fordampning av vann. The test could not be carried out, as liquid 2 could not be evaporated in a drying cabinet at 40°C. A surface layer prevents evaporation of water.
Forsøksresultatene viser at tilsetning ifølge oppfinnelsen av en toppfasepolymer til en mineraloljebasert finemulsjon resulterer i en rekke positive effekter med hensyn til skjærevæskens egenskaper. Skjærende bearbeidingsprøver, som er et indirekte mål på væskens kjølende og smørende egenskaper, viste minsket verktøyslitasje under anvendelse av skjærevæske som inneholder polymer. Ved en skjærhastighet på eksempelvis 22 m/min ble en levetid uttrykt i antall hull/bor registrert på ca. 28 for den normale skjærevæsken og 130 for den tilsvarende polymere skjærevæskeblanding (se vT-kurve i fig. 2). The test results show that the addition of a top phase polymer according to the invention to a mineral oil-based fine emulsion results in a number of positive effects with regard to the properties of the cutting fluid. Cutting machining tests, which are an indirect measure of the fluid's cooling and lubricating properties, showed reduced tool wear when using polymer-containing cutting fluid. At a cutting speed of, for example, 22 m/min, a service life expressed in the number of holes/drills recorded was approx. 28 for the normal cutting fluid and 130 for the corresponding polymeric cutting fluid mixture (see vT curve in Fig. 2).
En viktig egenskap når det gjelder en skjærevæskes levetid er muligheten til å effektivt kunne utskille kontaminerte lekkoljer som stammer fra bl.a. hydraulsystemer. Sammen-ligningsforsøk med og uten polymerinnblanding viste en lavere tendens til at lekkolje emulgerte inn i skjærevæsken ifølge oppfinnelsen, hvilket betyr at lekkolje lettere kan fjernes fra systemet. An important feature when it comes to the lifetime of a cutting fluid is the ability to efficiently separate contaminated play oils that originate from, among other things, hydraulic systems. Comparison experiments with and without polymer mixing showed a lower tendency for play oil to emulsify into the cutting fluid according to the invention, which means that play oil can be more easily removed from the system.
Minimale angrep på metallene kobber og aluminium ble notert for de to skjærevæsketyper, og utvasking av Cu-ioner fra kobberblikk var identiske (51,4 mg/l). Minimal attacks on the metals copper and aluminum were noted for the two cutting fluid types, and leaching of Cu ions from copper tin was identical (51.4 mg/l).
Når det gjelder korrosjon hadde skjærevæsken ifølge oppfinnelsen en klart antikorroderende virkning på støpejern, mens referansevæsken hadde en uakseptabel virkning sett fra verkstedsproduktsynspunkt. På stål oppviste begge produkter en forhøyet effekt. When it comes to corrosion, the cutting fluid according to the invention had a clear anti-corrosive effect on cast iron, while the reference fluid had an unacceptable effect from a workshop product point of view. On steel, both products showed an increased effect.
Som korrosjonshemmende midler i skjærevæske anvendes ofte Often used as corrosion inhibitors in cutting fluid
aminderivater. Disse aminer skaper imidlertid ofte arbeidsmiljøproblemer. Karbon/nitrogenforbindelser av typen aminer kan videre lett utnyttes som substrat av mikroorganismer og derved virke gunstig på den mikrobielle tilvekst. Den klart korrosjonshemmende effekt ved innblanding av toppfasepolymer ifølge oppfinnelsen kan muliggjøre at aminoforbindelser helt kan utesluttes fra disse produkter. amine derivatives. However, these amines often create work environment problems. Carbon/nitrogen compounds of the amine type can also be easily used as a substrate by microorganisms and thereby have a beneficial effect on microbial growth. The clear corrosion-inhibiting effect of mixing in the top phase polymer according to the invention can make it possible for amino compounds to be completely excluded from these products.
Skumningstendensen og sammenbrudd av skum hos skjærevæske-produkter er en viktig egenskap for verkstedsindustrien. Resultatene av sammenligning mellom skjærevæske med og uten tilstening av toppfasepolymer ifølge oppfinnelsen viste ingen signifikant forskjell i skumningstendens. The foaming tendency and breakdown of foam in cutting fluid products is an important characteristic for the workshop industry. The results of comparison between cutting fluid with and without stoning of top phase polymer according to the invention showed no significant difference in foaming tendency.
Tilsetning av polymer til en skjærevæske resulterer i en viss viskositetsøkning. Resultatene av denne viskositets-økning viste seg også ved sedimenteringsprøver utført med et finpartikulært pulver bestående av redusert jern. Hos skjærevæske uten polymertilsetning ble det funnet at 3 0% av tilsatt mengde jernpulver ikke hadde sedimentert etter 3 0 sekunder. Tilsvarende verdi for skjærevæske ifølge oppfinnelsen var 50%. Adding polymer to a cutting fluid results in some increase in viscosity. The results of this increase in viscosity were also shown in sedimentation tests carried out with a fine particulate powder consisting of reduced iron. With cutting fluid without polymer addition, it was found that 30% of the added amount of iron powder had not sedimented after 30 seconds. The corresponding value for cutting fluid according to the invention was 50%.
Videre kan det nevnes at uorganiske partikler, i de polymere tofasesystem, ikke fordeler seg i toppfasen, dvs. skjærevæskefasen. Resultatet blir at også uorganiske partikler i systemet ved hvert separasjonstilfelle kommer til å fjernes sammen med mikroorganismer i bunnfasen. Furthermore, it can be mentioned that inorganic particles, in the polymeric two-phase system, do not distribute in the top phase, i.e. the cutting fluid phase. The result is that inorganic particles in the system will also be removed in each case of separation together with microorganisms in the bottom phase.
Harde krystallinske inndampningsrester fra en skjærevæske kan virke negativt på beveglige maskindeler og presisjons-verktøy. Inndampningsforsøkene med den mineraloljebaserte finemulsjonen tilsatt polymer resulterte i at produktet ikke kunne inndampes, sannsynligvis på grunn av at et dannet overflateskikt hindret vannfordampning. Andre inn-dampningsf orsøk med såvel mineraloljebaserte som halvsyntetiske emulsjonskonsentrater inneholdende tilsatt polymer ifølge oppfinnelsen og vann viste at ingen hard krystallinsk indampningsrest ble dannet. I tilfellet med det mineraloljebaserte konsentrat ble to faser erholdt, én bestående av konsentrat og en andre av den tilsatte toppfasepolymer. Hard crystalline evaporation residues from a cutting fluid can have a negative effect on moving machine parts and precision tools. The evaporation experiments with the mineral oil-based fine emulsion with added polymer resulted in the product not being able to evaporate, probably because a formed surface layer prevented water evaporation. Other evaporation experiments with both mineral oil-based and semi-synthetic emulsion concentrates containing added polymer according to the invention and water showed that no hard crystalline evaporation residue was formed. In the case of the mineral oil-based concentrate, two phases were obtained, one consisting of concentrate and a second of the added top phase polymer.
Det faktum at polyetylenglykol etter inndampning ikke danner en homogen væske med mineraloljebaserte konsentrater, er ikke av signifikant betydning. The fact that polyethylene glycol after evaporation does not form a homogeneous liquid with mineral oil-based concentrates is not of significant importance.
Separasi onsforsøk Separation test
Ved samtlige separasjonsforsøk ble de følgende to typer av emulsjonskonsentrat anvendt; halvsyntetisk finemulsjon (5-Star-40, Cincinatti, Millacron) og mineraloljebasert grovemulsjon (Multan 94-2, Henkel Kemi). In all separation experiments, the following two types of emulsion concentrate were used; semi-synthetic fine emulsion (5-Star-40, Cincinatti, Millacron) and mineral oil-based coarse emulsion (Multan 94-2, Henkel Kemi).
Hver emulsjon ble testet på følgende måte: Each emulsion was tested as follows:
1. 0,6 gram polyetylenglykol 6 00 ble blandet med 1,2 g emulsjonskonsentrat og 3,2 g vann med suspenderte bakterieceller (ca. 2 x IO<8> bakterieceller/ml), alternativt soppsporer (ca. 5 x 10<7> sporer/ml) . 2. 0,8 gram polyetylenglykol 600 ble blandet med 0,2 g emulsjonskonsentrat og 3,0 g vann ifølge det ovennevnte. 3. 0,5 gram polyetylenglykol 600 og 0,1 g polyetylenglykol 800 0 (Carbowax 6000, Union Carbide, New York, USA) ble blandet med 3,2 g vann ifølge det ovennevnte. 1. 0.6 grams of polyethylene glycol 6 00 was mixed with 1.2 g of emulsion concentrate and 3.2 g of water with suspended bacterial cells (approx. 2 x 10<8> bacterial cells/ml), alternatively fungal spores (approx. 5 x 10<7 > spores/ml) . 2. 0.8 grams of polyethylene glycol 600 was mixed with 0.2 g of emulsion concentrate and 3.0 g of water according to the above. 3. 0.5 grams of polyethylene glycol 600 and 0.1 g of polyethylene glycol 800 0 (Carbowax 6000, Union Carbide, New York, USA) were mixed with 3.2 g of water according to the above.
Ved separeringen ble hvert av systemene tilsatt en polymer-blanding bestående av dietylaminoetyldekstran (DEAE-dekstran) og de nedenfor opplistede polymerer: a) Dekstran 500 (molekylvekt 500 000, Pharmacia fine chemi cals, Uppsala) During the separation, a polymer mixture consisting of diethylaminoethyldextran (DEAE-dextran) and the polymers listed below was added to each of the systems: a) Dextran 500 (molecular weight 500,000, Pharmacia fine chemicals, Uppsala)
b) Dekstran (batch 30-0472-00) b) Dextran (batch 30-0472-00)
c) Dekstan (fraksjon I) c) Dextane (fraction I)
d) løselig potetstivelse (Kebo lab AB, Solna) d) soluble potato starch (Kebo lab AB, Solna)
Sluttkonsentrasjonen i systemet var for DEAE-dekstran The final concentration in the system was for DEAE-dextran
0,001% og for de øvrige polymerer 1 vekt%. 0.001% and for the other polymers 1% by weight.
Etter blanding og faseseparering ble 1 ml av toppfasen fjernet (emulsjon+polyetylenglykol-fasen) som så ble for-tynnet i trinn på 10<1> og etter hvert fortynningstrinn ble podet på vekstsubstrater for sopp og bakterier. After mixing and phase separation, 1 ml of the top phase was removed (emulsion + polyethylene glycol phase) which was then diluted in steps of 10<1> and after each dilution step was inoculated onto growth substrates for fungi and bacteria.
Dyrkningsmedier og dyrkningsbetingelser Cultivation media and cultivation conditions
Kvantifisering av antall soppelementer ble utført ved d^ikning på et substrat sammensatt av 2 vekt% maltekstrakt (Oxoid, L 39), 1,5% Agar (Oxoid, L 28) og 30 mg/l strepto-mycinsulfat (Sigma Chemical Co.). Inkubering ble utført ved romtemperatur (22°C) over 4 døgn, hvoretter antall kolonidannende enheter kunne bestemmes. Quantification of the number of fungal elements was carried out by dipping on a substrate composed of 2 wt% malt extract (Oxoid, L 39), 1.5% Agar (Oxoid, L 28) and 30 mg/l streptomycin sulphate (Sigma Chemical Co. ). Incubation was carried out at room temperature (22°C) over 4 days, after which the number of colony-forming units could be determined.
Konsentrasjonen av bakterier ble bestemt ved dyrkning på et substrat sammensatt av 2,4 vekt% Tryptone Glucose Extract Agar (CM 127, Oxoid), 0,2% Casein Hydrolysate (Acid) (L 41, Oxoid) og 50 mg/l Actidione (Sigma). Etter seks døgns inkubering ved romtemperatur ble antall kolonidannende enheter bestemt. The concentration of bacteria was determined by cultivation on a substrate composed of 2.4% by weight Tryptone Glucose Extract Agar (CM 127, Oxoid), 0.2% Casein Hydrolysate (Acid) (L 41, Oxoid) and 50 mg/l Actidione ( Sigma). After six days' incubation at room temperature, the number of colony-forming units was determined.
Resultatene av separeringsforsøkene som ble utført med forskjellige dekstranfraksjoner, alternativt løselig stivelse, som bunnfasepolymer og med den ovenfor beskrevne toppfasesammensetning, er presentert i tabell 1 og 2. The results of the separation experiments that were carried out with different dextran fractions, alternatively soluble starch, as bottom phase polymer and with the top phase composition described above, are presented in Tables 1 and 2.
TABELL 1 TABLE 1
Separasjon av bakterieceller av Bacillus subtilis under anvendelse av forskjellige bunnfasepolymerer. Mengden bakterieceller før separasjon var 1,6 x 10<8>/ml i system 1 og 3 og 1,5 x IO<8> i system 2. Sluttkonsentrasjonen av bunnfasepolymerene var 1%. Som emulsjonskonsentrat ble det anvendt en halvsyntetisk finemulsjon (5-Star-40). Separation of bacterial cells of Bacillus subtilis using different bottom phase polymers. The amount of bacterial cells before separation was 1.6 x 10<8>/ml in systems 1 and 3 and 1.5 x 10<8> in system 2. The final concentration of the bottom phase polymers was 1%. A semi-synthetic fine emulsion (5-Star-40) was used as emulsion concentrate.
I det ene tilfellet ble det anvendt en halvsyntetisk finemulsjon sammen med toppfasepolymerene (tabell 1) og i det andre tilfellet en mineralojebasert grovemulsjon (tabell 2). Sammen med bunnfasepolymerene ble det også tilsatt dietylaminoetyldekstran (DEAE-dekstran) til en sluttkonsentrasjon på 0,001%. In one case, a semi-synthetic fine emulsion was used together with the top phase polymers (table 1) and in the other case a mineralogy-based coarse emulsion (table 2). Along with the bottom phase polymers, diethylaminoethyldextran (DEAE-dextran) was also added to a final concentration of 0.001%.
Separasjonen av kjent mengde bakterieceller fra toppfåsene inneholdende halvsyntetisk finemulsjon viste seg å være meget god (87-95%), og meget uavhengig av valget av bunnfasepolymer (tabell 1). Effekten ble forsterket ved til-stedeværelse av den positive substituerte dietylaminoetyl-dekstranen som fordeler seg i bunnfasen av systemet. Ved de høye pH-verdier som råder i systemet vil negative ladninger på bakterienes celleoverflate bli eksponert, hvorved cel-lene tiltrekkes mot den positivt ladede bunnfase (skjærevæsker har vanligvis en pH på 7-9). The separation of a known quantity of bacterial cells from the top basins containing semi-synthetic fine emulsion proved to be very good (87-95%), and very independent of the choice of bottom phase polymer (table 1). The effect was enhanced by the presence of the positively substituted diethylaminoethyl dextran which distributes in the bottom phase of the system. At the high pH values that prevail in the system, negative charges on the bacteria's cell surface will be exposed, whereby the cells are attracted towards the positively charged bottom phase (cutting fluids usually have a pH of 7-9).
Tilsvarende separasjoner av soppsporer fra en mineraloljebasert grovemulsjon er oppsatt i tabell 2. Som tilfelle var med bakterieceller, ble det også her oppnådd meget høy separasjonsgrad (96-98%), forsterket ved nærvær av DEAE-dekstran og den høye pH-verdi i systemet. Corresponding separations of fungal spores from a mineral oil-based coarse emulsion are set out in table 2. As was the case with bacterial cells, a very high degree of separation (96-98%) was also achieved here, enhanced by the presence of DEAE-dextran and the high pH value in the system .
TABELL 2 TABLE 2
Separering av muggsoppsporer av Penicillium brevicompactum under anvendelse av forskjellige bunnfasepolymerer. Mengden soppsporer før separasjon var 4 x 10<7>/ml (system 1 og 3) og 3,8 x IO<7> i system 2. Sluttkonsentrasjonen av bunnfasepolymerene var 1%. Som emulsjonskonsentrat ble det anvendt en mineraloljebasert grovemulsjon (Multan 94-2) . Separation of mold spores of Penicillium brevicompactum using different bottom phase polymers. The amount of fungal spores before separation was 4 x 10<7>/ml (systems 1 and 3) and 3.8 x 10<7> in system 2. The final concentration of the bottom phase polymers was 1%. A mineral oil-based coarse emulsion (Multan 94-2) was used as emulsion concentrate.
Oppsummeringsvis fremgår det av de utførte forsøk at topp-fasepolymerer anvendt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen med utmerkede resultater kan inngå i skjærevæsker og samtidig funksjonere som toppfase i et tofasesystem for mikrobiell rensning av skjærevæsken. In summary, it appears from the experiments carried out that top-phase polymers used in the method according to the invention can with excellent results be included in cutting fluids and at the same time function as top phase in a two-phase system for microbial cleaning of the cutting fluid.
Når det gjelder dekstran har en rekke fraksjoner, fra finfraksjonert dekstran 500 (molekylvekt 500 000) til mer ufraksjonert (og derved billigere) rådekstran, blitt testet og funnet meget anvendelige. Under anvendelse av høymole-kylær dekstran har det vist seg å være spesielt fordelaktig med en toppfasekonsentrasjon på ca. 19 vekt% polyetylenglykol 600, alternativt ca. 12,5% polyetylenglykol 600 + 2,5% polyetylenglykol 8000. I sistnevnte tilfelle er det fordelaktig å anvende et halvsyntetisk skjærevæskekonsen-trat. As far as dextran is concerned, a number of fractions, from finely fractionated dextran 500 (molecular weight 500,000) to more unfractionated (and thus cheaper) raw dextran, have been tested and found to be very useful. When using high molecular weight dextran, it has been found to be particularly advantageous with a top phase concentration of approx. 19% by weight polyethylene glycol 600, alternatively approx. 12.5% polyethylene glycol 600 + 2.5% polyethylene glycol 8000. In the latter case, it is advantageous to use a semi-synthetic cutting fluid concentrate.
Mengden dekstran kan ved rensing av disse systemer være omkring 1%, hvorved man får et bunnfasevolum som utgjør ca. 3-5% av det totale system. The amount of dextran when purifying these systems can be around 1%, which results in a bottom phase volume of approx. 3-5% of the total system.
Dekstran kan som nevnt tidligere erstattes som bunnfasepolymer av andre høymolekylære polymerer, f.eks. løselig stivelse, glykogen og syntetisk polyglukose. As mentioned earlier, dextran can be replaced as bottom phase polymer by other high molecular weight polymers, e.g. soluble starch, glycogen and synthetic polyglucose.
Ved forsøk utført med løselig stivelse ble polyetylenglykol 600 (16%-ig løsning) blandet med løselig stivelse til en sluttkonsentrasjon på 1%. Som i tilfellet med dekstran, fikk man et lite bunnfasevolum i forhold til det totale system. Løselig stivelse gir imidlertid i motsetning til dekstran en mer gel-lignende bunnfase. In tests carried out with soluble starch, polyethylene glycol 600 (16% solution) was mixed with soluble starch to a final concentration of 1%. As in the case of dextran, a small bottom phase volume was obtained in relation to the total system. However, unlike dextran, soluble starch gives a more gel-like bottom phase.
Høymolekylære polyetylenglykoler (mv>1000) som ved romtemperatur forekommer i krystallinsk form, er ikke løselige i kun mineraloljebaserte konsentrater, men derimot i høy grad i syntetiske emulsjonskonsentrater. Inndampningsforsøk utført med en blanding av 2,5 vekt% polyetylenglykol 8000 (Carbovax 6000), 5 vekt% halvsyntetisk emulsjonskonsentrat (finemulsjon) og 12,5 vekt% polyetylenglykol 600 resulterte ikke i noen krystallinsk rest. High molecular weight polyethylene glycols (mw>1000) which at room temperature occur in crystalline form, are not soluble in only mineral oil-based concentrates, but to a high extent in synthetic emulsion concentrates. Evaporation tests performed with a mixture of 2.5% by weight polyethylene glycol 8000 (Carbovax 6000), 5% by weight semi-synthetic emulsion concentrate (fine emulsion) and 12.5% by weight polyethylene glycol 600 did not result in any crystalline residue.
Som nevnt ovenfor kan bunnfasepolymeren utgjøres av ufraksjonert, eller i hovedsak ufraksjonert, rådekstran. Slikt rådekstran har fortrinnsvis en molekylvekt på 5-40 millioner og anvendes fortrinnsvis i blanding med en liten mengde positivt ladet polymer, såsom DEAE-dekstran. Rådekstran er i dag det foretrukne materialet for bunnfasepolymeren da det er både billig og effektivt. Spesielt foretrukket er det å anvende rådekstran som er substituert med en liten mengde positivt ladede grupper, såsom DEAE-grupper, hvorved man ikke behøver å tilsette noen separat ladet polymer når det er behov for en slik. Også råfraksjoner av andre polysakkarider kan anvendes på lignende måte. Poly-mermengden kan være så lav som ca. 0,01%. As mentioned above, the bottom phase polymer can consist of unfractionated, or essentially unfractionated, crude extract. Such raw dextran preferably has a molecular weight of 5-40 million and is preferably used in admixture with a small amount of positively charged polymer, such as DEAE-dextran. Rådextran is today the preferred material for the bottom phase polymer as it is both cheap and effective. It is particularly preferred to use raw dextran which is substituted with a small amount of positively charged groups, such as DEAE groups, whereby one does not need to add any separately charged polymer when there is a need for such. Crude fractions of other polysaccharides can also be used in a similar way. The amount of polymer can be as low as approx. 0.01%.
Det har spesielt vist seg at kombinasjonen av denne type bunnfasepolymer (rådekstran osv.) med ovennevnte "dobbelt-funksjonene" toppfasepolymer (funksjonerer selv både som toppfasepolymer og skjæreolje) gir både utmerkede separa-sjonsresultater og utmerkede skjærevæskeegenskaper, hvilket illustreres av følgende forsøk. In particular, it has been shown that the combination of this type of bottom phase polymer (raw extract, etc.) with the above-mentioned "dual functions" top phase polymer (itself functions both as top phase polymer and cutting oil) gives both excellent separation results and excellent cutting fluid properties, which is illustrated by the following experiments.
Toppfasepolymer som helsyntetisk skjærevæske Top phase polymer as fully synthetic cutting fluid
En helsyntetisk skjærevæske ble fremstilt ved å blande følgende komponenter i vann til de angitte konsentrasjoner. A fully synthetic cutting fluid was prepared by mixing the following components in water to the indicated concentrations.
Emkarox VG 68 0W 6% Emkarox VG 68 0W 6%
(en polyoksyalkylenglykoleter fra ICI) (a polyoxyalkylene glycol ether from ICI)
Synperonic T/701 (en skumdemper fra ICI) 0,1% Fosfatbuffer til pH ca. 7 Vann q.s. Synperonic T/701 (a defoamer from ICI) 0.1% Phosphate buffer to pH approx. 7 Water q.s.
Den erholdte skjærevæskens anvendelighet ble testet ved bearbeidningsprøver og klassifisert derved som kategori 2, hvilket betyr førsteklasses skjærevæske. The usability of the cutting fluid obtained was tested by processing tests and thereby classified as category 2, which means first-class cutting fluid.
Skjærevæskens anvendelighet som toppfasesystem ved rensing ifølge oppfinnelsen ble testet på følgende måte. Skjærevæsken ifølge det ovenfor angitte ble forsynt med bakterieceller og soppsporer (på tilsvarende måte som ovenfor beskrevet) for å simulere en mikrobielt kontaminert skjærevæske. Som bunnfasepolymer ble rådekstran anvendt (molekylvekt 5-40 millioner, sluttkonsentrasjon 0,1%) med tilsetning av DEAE-dekstran (sluttkonsentrasjon 0,01%). Topp- og bunnfasene ble blandet og deretter separert, hvorved 97-99% av bakteriene og ca. 99% av soppen gikk over i bunnfasen og ble utskilt. The applicability of the cutting fluid as a top phase system for cleaning according to the invention was tested in the following way. The cutting fluid according to the above was provided with bacterial cells and fungal spores (in a similar way as described above) to simulate a microbially contaminated cutting fluid. Raw dextran was used as bottom phase polymer (molecular weight 5-40 million, final concentration 0.1%) with the addition of DEAE-dextran (final concentration 0.01%). The top and bottom phases were mixed and then separated, whereby 97-99% of the bacteria and approx. 99% of the fungus passed into the bottom phase and was excreted.
Mikrobiell analyse av kontaminert skjærevæske Microbial analysis of contaminated cutting fluid
En for tiden foretrukket utførelse av analysefremgangsmåten for kvantifisering av skjærevæskers mikrobielle kontami-nering vil nå bli beskrevet i form av et illustrativt eksempel. Analyseresultatet kan eksempel-. A currently preferred embodiment of the analysis method for quantifying the microbial contamination of cutting fluids will now be described in the form of an illustrative example. The analysis result can example-.
vis anvendes for å bedømme kvaliteten på en anvendt skjærevæske . vis is used to assess the quality of a used cutting fluid.
I en prøveflaske forsynt med en lukkbar, fortrinnsvis "pipetteformet", propp ifylles en gitt mengde av et polymert tofasesystem anvendt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. En flaske som totalt rommer ca. 50 ml kan eksempelvis fylles på med 20 ml av systemet i forveien, lukkes til og leveres til brukeren. Ved prøvetagning "pipetteres" en like stor mengde (20 ml) skjærevæskeprøve inn i flasken, som deretter ristes slik at fasene blandes og får separere med åpningen vendt ned. Flasken kan med fordel være mulig å trykke sammen og gjerne med synlig volumgradering. Separasjonen blir vanligvis meget god allerede etter 10-20 sekunder, men det er fordelaktig å la den forløpe i noen minutter. Allerede i dette tidsrom kan man få en god anelse om skjærevæskens mikrobielle forurensningsgrad ved turbidimetrisk avlesning av bunnfasen (som i hovedsak består av saltløsning, f.eks. fosfatbuffer, pH ca. 6,8) og sammenligning med en på i og for seg kjent måte fremstilt standardkurve for tilsvarende systemer. Det er imidlertid å foretrekke å utføre ytterligere et separasjonstrinn, ved hvilket bunnfasen anriket på biomasse fra det første trinn (f.eks. 10 ml bunnfase) blandes med egnet polymer til et andre fasesystem (f.eks. 4 g polypropylenglykol med en molekylvekt på ca. 425). Ettersom bunnfasen fra den første separasjon i den foretrukne utførelsesform (separasjon i flaske stående opp-ned) finnes nærmest flaskens fortrinnsvis "pipetteformede" åpning, kan overføring og dosering til det andre systemet foretas meget lett. Også denne andre separasjon kan utføres i en forpreparert flaske utformet analogt med den første flaske. Den andre flaske ristes godt slik at fasene blandes godt, får stå til fasene er separert (vanligvis er samme separasjonstider som ved den første separasjon å foretrekke) og en gitt mengde av bunnfase anriket på biomasse tas ut for turbidimetrisk analyse og sammenligning med en standardkurve (hvilket uttrykk også innbefatter en i forveien bestemt forbindelse eller annen relasjon for kvantifisering av måleverdien). Før avlesning kan prøven eventuelt fortynnes med f.eks. partikkelfritt vann (i det spesielt angitte eksempel, f.eks. 2 ml prøve pluss 2 ml partikkelfritt vann). Om ønskelig kan mengden levende biomasse bestemmes på ovenfor angitte måte, eksempelvis under anvendelse av fluorescindiacetat (FDA) som markør. A given quantity of a polymeric two-phase system used in the method according to the invention is filled into a sample bottle provided with a closable, preferably "pipette-shaped" stopper. A bottle that holds approx. 50 ml can, for example, be filled with 20 ml of the system in advance, closed and delivered to the user. When sampling, an equal amount (20 ml) of the cutting fluid sample is "pipetted" into the bottle, which is then shaken so that the phases are mixed and allowed to separate with the opening facing down. The bottle can advantageously be pressed together and preferably with visible volume graduations. The separation is usually very good already after 10-20 seconds, but it is advantageous to allow it to proceed for a few minutes. Already during this period, one can get a good idea of the degree of microbial contamination of the cutting fluid by turbidimetric reading of the bottom phase (which mainly consists of salt solution, e.g. phosphate buffer, pH approx. 6.8) and comparison with a known in and of itself manner produced standard curve for corresponding systems. However, it is preferable to carry out a further separation step, in which the bottom phase enriched in biomass from the first step (e.g. 10 ml bottom phase) is mixed with a suitable polymer for a second phase system (e.g. 4 g polypropylene glycol with a molecular weight of about 425). As the bottom phase from the first separation in the preferred embodiment (separation in an upside-down bottle) is found closest to the bottle's preferably "pipette-shaped" opening, transfer and dosing to the second system can be done very easily. This second separation can also be carried out in a pre-prepared bottle designed analogously to the first bottle. The second bottle is shaken well so that the phases are well mixed, allowed to stand until the phases are separated (usually the same separation times as in the first separation are preferable) and a given amount of bottom phase enriched in biomass is taken out for turbidimetric analysis and comparison with a standard curve ( which term also includes a predetermined connection or other relationship for quantifying the measured value). Before reading, the sample can possibly be diluted with e.g. particle-free water (in the particular example given, e.g. 2 ml of sample plus 2 ml of particle-free water). If desired, the amount of living biomass can be determined in the manner indicated above, for example using fluorescein diacetate (FDA) as a marker.
Høykonsentrerinq av fortvnnede polymerløsninqer High concentration of diluted polymer solutions
Separeringsfremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også med fordel anvendes for å gjøre brukte skjærevæsker eller andre smørevæsker, f.eks. spillolje, deponerbare. For tiden er det en meget kostbar prosess å bli kvitt eksempelvis hel-og halvsyntetiske skjærevæsker, ettersom fortynnede poly-merblandinger ofte er vanskelige å konsentrere (og polymeren ikke kan deponeres på hvilken som helst måte). Kasseringskostnadene kan ofte bli like store som innkjøpskost-nadene. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man lett løse dette problem ved å konsentrere polymeren kraftig, eksempelvis på følgende måte. The separation method according to the invention can also be advantageously used to make used cutting fluids or other lubricating fluids, e.g. waste oil, depositable. Currently, it is a very expensive process to get rid of, for example, fully and semi-synthetic cutting fluids, as diluted polymer mixtures are often difficult to concentrate (and the polymer cannot be deposited in any way). The disposal costs can often be as large as the purchase costs. With the method according to the invention, this problem can easily be solved by concentrating the polymer strongly, for example in the following way.
En brukt skjærevæske inneholdende ca. 7 vekt% Emkarox (se ovenfor) som toppfasepolymer blandes med ca. 60%-ig fosfatbuffer (bunnfase) til en sluttkonsentrasjon på 25%, disse blandes og får separere (fra noen minutter til en time), hvorved det dannes en meget konsentrert og lett separerbar polymertoppfase (f.eks. ca. 35-50%, totalvolum ca. 5% av skjærevæskevolumet) som kan destrueres, mens vannfasen vanligvis kan deponeres umiddelbart. A used cutting fluid containing approx. 7% by weight Emkarox (see above) as top phase polymer is mixed with approx. 60% phosphate buffer (bottom phase) to a final concentration of 25%, these are mixed and allowed to separate (from a few minutes to an hour), whereby a highly concentrated and easily separable polymer top phase is formed (e.g. approx. 35-50% , total volume approx. 5% of the cutting fluid volume) which can be destroyed, while the water phase can usually be deposited immediately.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8804206A SE462393B (en) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | APPLICATION OF WATER-POLYMERE PASPHAS SYSTEMS FOR PURIFICATION OF SHAIR WETS, PROCEDURES AND APPLICATIONS FOR PURIFICATION AND SHAIR OIL CONCENTRATES WITHHOLDING POLYMS INCLUDED IN THE DISHWASTE PUBLIC OILS OBTAINED SOILS |
PCT/SE1989/000677 WO1990005768A1 (en) | 1988-11-21 | 1989-11-21 | Purification of industrial lubricating agents |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO911912D0 NO911912D0 (en) | 1991-05-16 |
NO911912L NO911912L (en) | 1991-05-16 |
NO301080B1 true NO301080B1 (en) | 1997-09-08 |
Family
ID=20374015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO911912A NO301080B1 (en) | 1988-11-21 | 1991-05-16 | Process for the cleaning of industrial lubricants |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0451160B1 (en) |
JP (1) | JP2983235B2 (en) |
AT (1) | ATE142685T1 (en) |
AU (1) | AU645004B2 (en) |
DE (1) | DE68927180T2 (en) |
DK (1) | DK95591A (en) |
ES (1) | ES2091767T3 (en) |
FI (1) | FI105273B (en) |
NO (1) | NO301080B1 (en) |
SE (1) | SE462393B (en) |
WO (1) | WO1990005768A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69405873T2 (en) * | 1993-07-30 | 1998-04-09 | Du Pont | DEVICE FOR COUNTERFLOW SEPARATION OF A MULTI-PHASE LIQUID |
SE9303437D0 (en) * | 1993-10-18 | 1993-10-18 | Pegasus Separation Ab | purification method |
SE512750C2 (en) * | 1993-11-29 | 2000-05-08 | Alfa Laval Separation Ab | Method of gravimetric separation of oil contaminated with particles and or water |
CA2186355A1 (en) * | 1994-05-23 | 1995-11-30 | Alexander Demetrios Kopatsis | Method for the rapid separation and identification of microbial contaminants from a complex matrix |
-
1988
- 1988-11-21 SE SE8804206A patent/SE462393B/en not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-11-21 AT AT89912680T patent/ATE142685T1/en not_active IP Right Cessation
- 1989-11-21 DE DE68927180T patent/DE68927180T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-21 WO PCT/SE1989/000677 patent/WO1990005768A1/en active IP Right Grant
- 1989-11-21 ES ES89912680T patent/ES2091767T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-21 JP JP1511730A patent/JP2983235B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-21 EP EP89912680A patent/EP0451160B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-21 AU AU45197/89A patent/AU645004B2/en not_active Ceased
-
1991
- 1991-05-15 FI FI912351A patent/FI105273B/en active
- 1991-05-16 NO NO911912A patent/NO301080B1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-05-21 DK DK095591A patent/DK95591A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04501731A (en) | 1992-03-26 |
SE462393B (en) | 1990-06-18 |
ES2091767T3 (en) | 1996-11-16 |
DK95591A (en) | 1991-07-09 |
JP2983235B2 (en) | 1999-11-29 |
NO911912D0 (en) | 1991-05-16 |
WO1990005768A1 (en) | 1990-05-31 |
AU4519789A (en) | 1990-06-12 |
SE8804206D0 (en) | 1988-11-21 |
FI912351A0 (en) | 1991-05-15 |
DE68927180D1 (en) | 1996-10-17 |
FI105273B (en) | 2000-07-14 |
AU645004B2 (en) | 1994-01-06 |
DK95591D0 (en) | 1991-05-21 |
EP0451160B1 (en) | 1996-09-11 |
DE68927180T2 (en) | 1997-02-20 |
NO911912L (en) | 1991-05-16 |
ATE142685T1 (en) | 1996-09-15 |
EP0451160A1 (en) | 1991-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7591376B2 (en) | Methods for fractionating a machining suspension using destabilization and separation steps | |
US3618707A (en) | Method of lubricating machine tools | |
Silliman | Cutting and grinding fluids: selection and application | |
CN105542931B (en) | A kind of settleability bearing machining water-soluble high speed grinding fluid and preparation method thereof | |
CN109054973B (en) | Micro-emulsified cutting fluid, preparation method and application | |
WO2003054552A3 (en) | Automated system and method for processing specimens to extract samples for both liquid-based and slide-based testing | |
Sheng et al. | Life-cycle planning of cutting fluids—a review | |
NO301080B1 (en) | Process for the cleaning of industrial lubricants | |
JP7046812B2 (en) | Metalworking liquid | |
US5308503A (en) | Purification of industrial lubricating agents | |
US7919438B2 (en) | Method and system for treating a metalworking operation | |
EP0731830B1 (en) | Purification of oil | |
Park et al. | A model for predicting endotoxin concentrations in metalworking fluid sumps in small machine shops | |
Misra et al. | Lubrication studies of aqueous mixtures of inversely soluble components | |
CN114317075B (en) | Cutting fluid and preparation method and application thereof | |
Shaw et al. | Metal removal | |
Ekengren | Environmentally acceptable metalworking processes | |
Simsek et al. | Cleaner production applications in various industries: metal industry | |
SU876702A1 (en) | Cutting fluid for glass grinding | |
Kopač et al. | ECO AND TECHNICAL INFLUENCE OF CLF BY MACHINING | |
Ellis | FUNDAMENTALS OF LUBRICATION: PART TWENTY. PROCESS LUBRICANTS Cutting Oils | |
LaVergne | A PRIMER ON METALWORKING FLUIDS | |
de Corte et al. | A Review of Grinding Fluids–performaces and management | |
Klocke et al. | Cooling lubricants | |
Redetzky et al. | The lubrication properties of microbial cells and their biopolymers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |