目前乳化液是生產(chǎn)中使用^廣泛的一種切削液。本文介紹了乳化液的組成，特別是它的凈化方法和廢液的回收處理工藝，^后還研討了延長乳化液使用壽命的問題。  

　　近幾年來，我國切削液生產(chǎn)發(fā)展較快，新產(chǎn)品不斷推出，但歸納起來，它們的基本成分都是由油、 水和各種化學(xué)添加劑配制而成。生產(chǎn)中常用的切削液有切削油、乳化液和水溶液三大類。切削油潤滑和防銹性好，但冷卻和清洗性較差，切削時(shí)在切削區(qū)會(huì)形成油霧，造成環(huán)境污染，同時(shí)油資源消耗多，生產(chǎn)成本高。水基切削液的冷卻和清洗性較好，但防銹性較差。乳化液具有一定的潤滑性、冷卻性、清洗性和防銹性，是目前生產(chǎn)中使用^廣泛的一種切削液。但它的使用壽命短，廢液多，排放時(shí)水質(zhì)污染較嚴(yán)重，因此必須進(jìn)行凈化和廢液回收處理?，F(xiàn)就乳化液的組成及其凈化方法，廢液的回收處理，以及如何延長乳化液使用壽命等問題，介紹如下。  

乳化液的組成及其凈化方法  

乳化液的組成  

　　乳化液是用礦物油、乳化劑（如石油磺酸鈉、磺化蓖麻油等）及添加劑預(yù)先配制好的乳化油，加水稀釋而成。因?yàn)橛筒蝗苡谒?，為了使兩者混合，所以必須加入乳化劑。乳化劑是一種表面活性劑，它的分子是由極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)兩部分組成。前者親水，可溶于水；后者親油，可溶于油。把油在水中攪拌成細(xì)粒時(shí)，乳化劑分子能定向地排列吸附在油水兩界面上，把油和水連接起來，使分離的細(xì)粒不再因凝聚而浮游在水中，成為浮濁液。乳化液中含乳化油少，即濃度低的（如濃度為3%~5%），冷卻和清洗作用較好，適于粗加工和磨削；濃度高的（如濃度為10%~20%），潤滑作用較好，適于精加工（如拉削和鉸孔等）。為了進(jìn)一步提高乳化液的潤滑性能，還可加入一定量的氯、硫、磷等極壓添加劑，配制成極壓乳化液。  

乳化液的凈化方法  

　　近年來研究表明，如將切削液中的雜質(zhì)（如碎屑、砂輪粉末等）從40μm降低到10μm，刀具耐用度可延長1~3倍。由于人們的肉眼看不見小于40μm的微粒，所以當(dāng)切削液中的雜質(zhì)，尺寸小于20μm，常被人們所忽視，然而這些不可見的雜質(zhì)對金屬切削加工有著不可低估的影響。在切削加工時(shí)，它們將進(jìn)入到刀具前刀面與切屑以及刀具后刀面與工件接觸區(qū)的界面上，產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦，使切削溫度增加，并使刀具耐用度大大降低，同時(shí)使加工表面質(zhì)量變差。因此，目前的研究認(rèn)為，無論是精密加工，還是在鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔和鏜孔等普通加工中，為了提高刀具耐用度和可靠性，改善零件加工質(zhì)量，均應(yīng)使用凈化的切削液。此外，清潔的切削液還可防止微生物的生長。乳化液的使用壽命短、易變質(zhì)，與在乳化液中微生物的生長有重要關(guān)系。在乳化液中微生物的繁殖^驚人。乳化液含細(xì)菌量的標(biāo)準(zhǔn)是不超過1000個(gè)/mL，當(dāng)細(xì)菌繁殖到大于0.1×105~1×106個(gè)/mL時(shí)，乳化液就會(huì)變質(zhì)發(fā)臭，并會(huì)污染周圍環(huán)境，使空氣中含有硫化氫和二氧化碳等有害氣體，影響工人健康。保持乳化液的清潔可以將細(xì)菌繁殖降至^低。  

　　乳化液的凈化處理就是將它在工作中帶入的碎屑、砂輪粉末等雜質(zhì)及時(shí)去除。常用的凈化方法有：過濾法和分離法。過濾法是使用多孔材料造車網(wǎng)版權(quán)所有，如銅絲網(wǎng)、布質(zhì)網(wǎng)、泡沫塑料等制成過濾器，以除去在工作時(shí)乳化液產(chǎn)生的雜質(zhì)；分離法是應(yīng)用重力沉淀、慣性分離、磁性分離等裝置，除去在工作時(shí)乳化液產(chǎn)生的雜質(zhì)。實(shí)際生產(chǎn)中常將幾種方法綜合使用。圖1所示即是一種乳化液的多級(jí)過濾裝置。它不僅制造簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，并且過濾效果好，能保證乳化液具有較高的清潔度。 

　　據(jù)報(bào)道，國外還研制出一種利用轉(zhuǎn)子——定子系統(tǒng)作為基礎(chǔ)的乳化液凈化處理裝置（俄羅斯專利發(fā)明號(hào)No 1503895），它是根據(jù)流動(dòng)乳化液在通過變截面的孔時(shí)具有較大壓力降和速度梯度聲空現(xiàn)象原理，故能獲得高度彌散細(xì)小的乳化液，乳化液中的微?？善扑槌?.8~1.2μm。據(jù)稱，這是凈化乳化液^有效的一種裝置。  

廢乳化液的回收處理  

　　廢乳化液中含有大量礦物油料（例如配制一噸乳化油需用機(jī)械油600~800kg）及表面活性劑，過去由于對它的危害性認(rèn)識(shí)不足，所以都采用直接排放。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，這種含油污水的排放量與日俱增。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國大陸僅機(jī)械工業(yè)廢乳化液的日排放量已逾2億噸。含油污水造成的環(huán)境污染日益嚴(yán)重，嚴(yán)重地影響了水生動(dòng)植物的生長、農(nóng)業(yè)灌溉和人們的生活用水。此外，廢乳化液中的表面活性劑（乳化劑）由于其作用是使礦物油料高度分散在水中，所以更難清除，而且不少乳化劑有增加致癌物的作用，其危害性比分散的油污更為嚴(yán)重。因此，未經(jīng)處理的廢乳化液不得任意排放。廢乳化液的回收處理，既符合環(huán)保要求，又可節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。  

廢乳化液的回收處理工藝  

　　 廢乳化液回收處理的工藝過程大致為：廢乳化液的集中→去除雜質(zhì)→破乳→取油→水質(zhì)凈化→取水樣化驗(yàn)→廢水排放或供再循環(huán)使用。廢乳化液處理的關(guān)鍵工藝是要使油水分離，即破乳。也就是要將乳化液中的油滴，從水的包圍中分離出來，并使油滴相互聚集，然后借助于重力分離作用，使油、水分離開來。  

廢乳化液的破乳方法  

　　廢乳化液的破乳方法，主要有酸化法和聚化法兩種。酸化法就是往廢乳化液中加入酸（如鹽酸或硫酸）。所加入的酸可利用工業(yè)廢酸。由于在目前的乳化液配方中，多數(shù)選用陰離子型乳化劑（如石油磺酸鈉、磺化蓖麻油），所以遇到酸就會(huì)破壞，乳化生成相應(yīng)的有機(jī)酸，使油水分離，而酸中氫離子的引入，也有助于破乳的過程。酸的用量是待處理乳化液重量的0.2%，濃度為37%；如果采用廢酸時(shí)，則酸的用量應(yīng)適當(dāng)加大。聚化法就是在廢乳化液中添加鹽類電解質(zhì)（如0.4%氯化鈣）和凝聚劑（如0.2%明礬），以達(dá)到乳化液破乳的目的。酸化法的優(yōu)點(diǎn)是油質(zhì)較好，成本低廉，水質(zhì)也好，水質(zhì)中含油量一般在20mg/L以下，化學(xué)耗氧量（COD）值也比其它破乳方法低；其缺點(diǎn)是沉渣較多。聚化法的優(yōu)點(diǎn)是投藥量少，一般工廠均有條件使用，但油質(zhì)較差。  

去除浮油的方法  

　　浮油黏附在盤上，利用刮板把油刮下來并沿著斜槽6流聚到油罐5中，然后用活塞泵3再將油從罐5中抽出并輸送到容器4中，甩油盤的旋轉(zhuǎn)是通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1來實(shí)現(xiàn)的。 

根據(jù)GB3551規(guī)定，工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)須符合如下要求：  

　　PH值為6~9，化學(xué)耗氧量（COD）<100mg/L，含油量<10mg/L，懸浮物500mg/L。如取水樣化驗(yàn)仍達(dá)不到排放要求，可將水再通入放置有活性碳的吸附塔內(nèi)，利用活性碳吸附，去除水中有機(jī)污染物質(zhì)，但用聚沉法處理一噸污水，要用20 kg活性碳鬼知道版權(quán)所有，很不經(jīng)濟(jì)。因此，一般工廠里都用篩馀物質(zhì)——活性煤，作為水質(zhì)凈化吸附劑。所謂篩馀就是不符合一定規(guī)格的小煤粒?；钚孕∶毫＞哂斜然钚蕴几蟮谋砻娣e，故其吸附效果比活性碳更為理想。  

延長乳化液使用壽命的方法  

　　乳化液使用壽命短，如不妥善管理，就會(huì)變質(zhì)發(fā)臭，為了保證乳化液的質(zhì)量及延長的使用壽命，乳化液應(yīng)隨用隨配，不宜久藏。乳化液應(yīng)置放在室內(nèi)或有擋陽的地方，溫度應(yīng)保持在2℃~27℃，貯液箱上要加蓋，以防灰塵等雜質(zhì)落入，影響使用質(zhì)量。  

　　配制乳化液時(shí)應(yīng)先將水放在配制桶內(nèi)，再根據(jù)濃度要求將乳化油慢慢注入水中，一邊注入，一邊攪拌，使其形成均勻的乳化液。水溫不應(yīng)過低，否則容易產(chǎn)生結(jié)塊現(xiàn)象。應(yīng)注意的是，目前不少操作者在配制乳化液時(shí)，都是先用桶到倉庫內(nèi)領(lǐng)取乳化油，然后直接放水稀釋，這樣不易使乳化油在水中攪拌均勻塑料工業(yè)網(wǎng)，難以保證質(zhì)量。配制乳化液時(shí)還應(yīng)注意水質(zhì)硬度，水的硬度通常用每升中所含硬度礦物質(zhì)碳酸鈣的mg數(shù)表示，即用ppm表示，水的硬度應(yīng)在100~200ppm之間。硬度過大的水不但會(huì)影響乳化液的穩(wěn)定性和防銹性，并會(huì)加快細(xì)菌的繁殖，見表1。為此，需進(jìn)行軟化處理。如可加入洗滌蘇打NaCO3．10H2O或采用蒸餾水。國外常用凈水來配制乳化液。凈水實(shí)際上是去離子水。用去離子水配制的乳化液，在使用中沒有殘留物，不腐蝕機(jī)床和工件，而且乳化液不易變質(zhì)，使用壽命長。但價(jià)格較貴，主要用于精密加工等有特殊要求的場合。 
   
　　乳化液應(yīng)注意日常的維護(hù)與管理，要定期對水質(zhì)、系統(tǒng)清潔度和系統(tǒng)液量進(jìn)行檢測。系統(tǒng)清潔度對乳化液性能穩(wěn)定^重要，系統(tǒng)清潔主要是除油污。由于在生產(chǎn)過程中會(huì)帶走部分乳化液，所以每天要及時(shí)補(bǔ)充新液，使系統(tǒng)總液量不變。補(bǔ)液時(shí)，應(yīng)注意倒入液槽的位置要低、速度要慢。必須指出，乳化液要經(jīng)常不斷地循環(huán)使用，停機(jī)較長時(shí)間不工作的乳化液（如五一和十一國慶節(jié)放長假），仍需定時(shí)進(jìn)行循環(huán)（至少應(yīng)隔3~4天，開動(dòng)液壓泵一次）、攪拌或通入空氣；或加殺菌劑、補(bǔ)充添加劑等，以防止乳化液中厭氧菌大量繁殖，導(dǎo)致乳化液變質(zhì)。  

　　工作的乳化液還要定期檢測和調(diào)整它的濃度和PH值。乳化液的濃度通常為5%~15%。濃度過高泡沫多，成本也高，刺激皮膚，冷卻性差；濃度過低，則防銹性、抑制細(xì)菌能力和潤滑性都變差。導(dǎo)致濃度下降的原因很多，如水質(zhì)的硬度高、乳脂和油脂析出、細(xì)菌污染、乳化劑消耗、乳化液不穩(wěn)定等，視情況須及時(shí)加以調(diào)整。乳化液的PH值應(yīng)呈中性或略帶鹼性，即PH值應(yīng)為7~9。當(dāng)PH值小于6時(shí)，乳化液就不穩(wěn)定，會(huì)起腐蝕作用。如果PH值下降，可加一些NaOH或蘇打，但不能加得太多。如果PH值上升，則應(yīng)添加一些新配制的乳化液。研究表明，當(dāng)PH值由12~14下降到8~9時(shí)，此時(shí)乳化液中細(xì)菌繁殖極快，應(yīng)加入殺菌劑（如亞甲二氯化酚、乙二胺四酯酸EDTA等）。殺菌劑用于乳化液中，僅起一種沖擊性殺菌作用，所以要定期反覆使用，大約一個(gè)月左右加一次。但經(jīng)常使用同一種殺菌劑，亦會(huì)造成細(xì)菌的抗藥性。  

　　為了延長乳化液的使用壽命，還可采用集中供液的方法。所謂集中供液就是將多臺(tái)濕式加工的、使用相同的切削方式和材料的，每臺(tái)機(jī)床上各自獨(dú)立的乳化液供給裝置工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)版權(quán)所有，合并為一個(gè)供給系統(tǒng)，如圖4所示。 

　　集中供液由于采用了大循環(huán)、大流量、大行程液體回流，所以乳化液的熱量散發(fā)快，供液系統(tǒng)溫度低，并且在周末和節(jié)假日等停工期間還設(shè)有內(nèi)循環(huán)（見圖4中C回路），使大流量的乳化液能不間斷地流動(dòng)，有效地抑制了細(xì)菌的生長，同時(shí)也易于對乳化液的性能指標(biāo)（如PH值、濃度以及泡沫等）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，確保乳化液的質(zhì)量。此外，集中供液也便于污液的集中凈化處理，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。中國大陸上海大眾汽車有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)廠對乳化液采用集中供液后，使乳化液的平均壽命比單機(jī)分散供液時(shí)提高了2.5倍，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但集中供液一次性投入的成本較高。  

　　實(shí)踐證明，乳化液只要正確供給、配制、存放、保管和殺菌，它的使用壽命即可大大延長。