TW524776B - Method and apparatus for re-cycling water soluble cutting oil - Google Patents

Description

以4776 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) [發明所屬技術領域] 本㈣財關—種水溶性切削油之再㈣方法及其裝 置，尤指在將水進行電氣分$ 八 乱刀解而侍之電解離子水做為洗淨 水使用之洗淨機内，將、、办、、參 削、、“ η，田之洗淨水做為水溶性切 削油而再利用之方法。 [習知之技術] 一以往之脫脂洗淨係大量使用氟利昂113或丨·〗· i — 三氯乙烧所代表之齒化烴類洗淨液，但亦被指出此方法會 破壞臭氧層或造成地下水、土壤污染等的環境破壞，致使 很多的物質被禁止使用。雖然取代該等的替代洗淨方法技 術開發已在進行，且有各種的洗淨方法已被 方法都尚有問題存在。 各種 替代洗淨方法大致區分為水系、準水系、非水系三種。 水系有使用鹼性洗滌劑，中性洗滌劑等之方法，和只 用市營自來水或純水來洗淨之方法。但是，不論是哪種水 系洗淨方法，清洗金屬，特別是清洗鋼鐵時，經常會有生 鏽的問題，因而在乾燥處理時需要大量的熱能量，或必須 與防鏽劑併用。 ' 特別是使用洗滌劑之方法中，需要清洗處理或洗滌劑 的濃度管理。而且，報告中指出洗滌劑中所含之界面活性 劑含有疑似具内分泌攪亂作用之成分（烷苯酚[alky i phenol]，壬基苯酚[nonyiphenw；^)，且分解後可能導致 危險。 此外，只用市營自來水、純水來清洗有時並無法得： f紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公釐) ' ~ —311864 -----------•裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

• I I I ----訂---------_ 524776 A7 五、發明說明（2 充分的洗淨效果。 準水系是使用乙二醇醚類或醇類、酯類等與水混合後 之洗淨液’但有引火之危險性。而且需要清洗處理以及必 需注意防繡，這些係和水系類似的。 非水系因係使用醇類或烴類等引火性溶劑，所以防爆 對策疋不可少的。而且，溶劑之中也有乾燥較為缓慢者， 所以必須有大型化乾燥設備。 因此’如日本特開平1〇_19286〇號所揭示之利用將水 進行電氣分解而得到的鹼性水做為洗淨水來使用之技術備 受矚目。 此種方式並不使用界面活性劑或鹼性藥劑，而係以一 般市營自來水、工業用水等做為原料來進行電氣分解，以 形成鹼性水，藉此提高水的洗淨力。 [發明所欲解決之問題] 使用鹼性水來清洗之洗淨水雖重覆使用於清洗，但進 行含有水溶性切削油之被清洗物之清洗時，鹼性水會對水 進行電氣分解，因此水中會發生電解現象，而破壞水氫結 合，使分子中的原子間距離和H_〇_h的角度之間產生些微 的變化，並產生如陰離子界面活性物質形態之羥離子 (Hydroxylion)，由於該離子的界面活性作用容易乳化，因 而與水溶性切削油乳化，所以於進行重覆洗淨時，便有油 分再附著於被清洗物之問題。 因此，必須以使油分從洗淨液分離，並接近新洗淨液 之狀態之驗性水來清洗’但因洗淨水會乳化，所以無法僅 本紙張尺度適用中國國家標準（CNb)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tT---------Aw. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 311864 524776 A7 B7 五、發明說明（3 ) 以油和水的比重差使之完全分離，而必需使用特殊的過遽 組件。 使用過濾組件吸附洗淨水中之油分的方法揭示於日本 特公平7-26615號。 在此情況下，為了維持油水分離之功能、性能，定期 地更換組件是必要的，因而有需要更換經費的問題。 並且，更換過之組件含有大量的油分，無法以一般廢 棄物來處理，不得不委託專業業者以產業廢棄物來進行處 理’因而有需要運送經費的個問題。 本發明係以不含添加劑之鹼性水做為洗淨水，所以不 訂 使用以往利用過濾組件來使油水分離之方法，而係以抽出 含有水溶性切削油之洗淨液，使之蒸發濃縮後作為水溶性 切削油以再利用為目的。 [解決問題之方案] 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 為達成上述目的，本發明之水溶性切削油之再利用方 法係在以因電氣分解而得之水的pH值在8 〇以上Η力以 下，及/或氧化還元電位為_1〇〇mV到_1〇〇〇mV之電解離子 水做為洗淨水之洗淨機中，將利用電解離子水清洗以水溶 性切削油進行加工過之被清洗物後之洗淨水，進行蒸發濃 縮後做為水溶性切削油以再利用。 [發明之實施形態] 以下說明本發明之實施形態。 此處所用之電解離子水是採用自來水作為原料水，使 丨之通^於軟水裝置2(日本練水（株)^2ME_5s刑找 本紙張尺度刺巾國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱)--------- 3 311864 524776 A7 ___ B7 五、發明說明（4 ) 子交換樹脂：苯乙浠系強酸性離子交換樹脂（納形）），以將 鈣離子濃度及鎂離子濃度形成〇.〇〇5mmol/dm3以下。再加 入碳酸納使碳酸鈉濃度形成2.0mmol/dm3。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 利用電解離子生成裝置1之有隔膜電解槽，將上述之 水進行電氣分解，以得到鹼性水並以此作為洗淨水。電氣 分解的條件是施加電壓DC60V，電流密度1 〇A/(im2，生成 量4L/分。 如第1圖所示，混合了從洗淨裝置内的洗淨槽送出之 水溶性切削油的洗淨水係流入濃縮槽1。以液面感測器8 感應到適量高度後，給水閥4便關閉並停止供水，然後加 熱器3開始昇溫。昇溫溫度係由溫度感測器9來管理。昇 溫開始的同時，循環抽水機2便開始進行液體的循環，並 從喷嘴5往喷霧室6内喷出液體以促進蒸發。利用排氣扇 7把已形成蒸氣狀態之水份還原成大氣。至於因蒸發而減 少的部分則係打開給水閥4以補充之。含水溶性切削油之 洗淨水的濃度到達可以使用的濃度時，便由閥1〇回收。可 以使用之水溶性切削油的濃度為1%到2〇%。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 附著於被清洗物之切削油係分別以規格為JIS Κ 2241 之wi種的乳化型（emulsion以1)约與W2種之透明乳化型 (soluble type)作為切削油 A、B。 實施例1 使各切削油A、B附著於被清洗物上，用電解離子水 來進行清洗，並以上述方法來蒸發濃縮洗淨水，以製成切 削油濃度為5%之水溶性切削油，並且為了比較，使用 311864 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 524776 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（5 自來水（滋賀縣東淺井郡琵琶町之自來水）稀釋之切削油濃 度為5 %之水溶性切削油。 利用各水;谷性切削油在機械加工中心連續地施行鑽孔 加工，並依鑽具的壽命判定是否可再利用。鑽具係使用必 6mm，並以旋轉數2800rPm，鑽孔速度〇 lmm/回來進行。 鋼鈑的材質係SS41，厚度係30mm。 結果如表1所示。 [表1] 如表1所示，從工具壽命的方面來看，本發明之水溶 性切削油可再利用，且即使與用自來水稀釋過之水溶性切 削油相比較，含有電解離子水之水溶性切削油較能促進和 切削油之乳化，所以可提高潤滑性並降低鑽具之耗損，已 知可進行20%以上的鑽孔加工。 [發明之功效] 本發明之功效不只是可以再利用裝置使經過蒸發濃縮 之水溶性切削油再利用，且係在洗淨水中使用電解離子 水，而具有該電解離子水本身所擁有之乳化性，因此可以 不降低加工性能，亦可延長工具的壽命，而成為更可適應 自動控制加工機之水溶性切削油。 而且，以還原性高之鹼性水做為洗淨水來使用，可消 除、、、田菌之繁殖或伴隨繁殖所引起之異臭的發生以改善工作 環i兄’此外’因為不必添加防腐劑等有害之藥劑，所以將 成為對人和環境影響較小之水溶性切削油。 _ 而且即使在洗淨裝置中’因為會不斷抽出以水溶性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑽χ 297公釐） 5 ~ 864~- 裝 -------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^24776 A7 五、發明說明（6 ) 刀肖J油濃縮後之洗淨水，所以可經常將新的電解離子水補 充至洗《置裡，而不會降低洗淨品質以進行清洗。 此外，使用於洗淨機而油分變高之洗淨液，因為係蒸 發濃縮後做為水溶性切削油而再利用，因此將成為完全^ 排出廢棄物之密閉式系統化裝置。 [圖面之簡單說明] 第1圖係對以電解離子水做為洗淨液使用後之水溶性 切削油再利用之處理的說明圖。 [符號說明] 1 濃縮槽 2 循環抽水機 3 加熱器 4 給水閥 5 喷嘴 6 喷霧室 7 排氣扇 8 液面感測器 9 溫度感測器 10 閥 [表1] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 條件 切削油 切削油濃度 (%) 鑽孔加工數 (部位） 本發明之水溶性 切削油 A 5 253 B 5 234 經自來水稀釋後 之水溶性切削油 A 5 210 B 5 208 切削油 A(emulsion type, JIS K 2241 W1 種） 切削油 B(soluble type，JIS K 2241 W2 種） ^1 —------訂---------. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 311864

Claims (1)

1. A

   2· 申叫專利範圍 種水溶性切削油之再利用方法，其特 翕八初 又為：在以因電 礼刀解而得之水的pH值在8·〇以上ο Ω 电 ，逛原電位為之電解離子 為 淨水之洗淨機中，將利用電解 一 丁 >月死u水溶性切削 /進行加工過之被清洗物後之洗淨水，進行蒸發濃縮後 做為水溶性切削油以再利用。 又 一種水溶性切削油之再利用裝置，具備有濃縮槽丨、循 環抽水機2、加熱器3、給水閥4、喷嘴5、噴霧室6、 排氣扇7、液面感測器8、溫度感測器9以及閥1 〇。 -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311864