本發(fā)明公開了一種安全環(huán)保型金屬切削液的制備方法，屬于切削液制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在金屬切削過程中，為提高切削效率，提高工件的精度和降低工件表面粗糙度，延長(zhǎng)刀具使用壽命，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果，就必須減少刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦，及時(shí)帶走切削區(qū)內(nèi)因材料變形而產(chǎn)生的熱量。要達(dá)到這些目的，一方面是通過開發(fā)高硬度耐高溫的刀具材料和改進(jìn)刀具的幾何形狀；另一方面采用性能優(yōu)良的切削液以提高切削效率，降低工件表面粗糙度，延長(zhǎng)刀具使用壽命，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

在金屬切削加工中選用合適的金屬切削液可以起到良好的潤(rùn)滑冷卻、清洗和防銹等作用，從而提高刀具耐用度，保證加工質(zhì)量和加工精度，提高生產(chǎn)效率。切削液是一種用在金屬切、削、磨加工過程中，用來冷卻和潤(rùn)滑刀具和加工件的工業(yè)用液體，切削液具備良好的冷卻性能、潤(rùn)滑性能、防銹性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀釋特點(diǎn)。

目前所用的切削液包括油基切削液及水基切削液，其中，油基切削液的潤(rùn)滑性能較好，冷卻效果不佳，生物降解性及穩(wěn)定性較差，已經(jīng)明顯滯后于現(xiàn)代切削加工技術(shù)的發(fā)展；水基切削液冷卻效果和清洗性能較好，成本比油基性低，其用量約占全部切削液的百分之九十五，但由于水基切削液大部分是采用亞硝酸鈉作為防銹劑，采用氯化石蠟增加其潤(rùn)滑性，眾所周知過多的氯元素是一種對(duì)人體具有害的物質(zhì)，對(duì)環(huán)境的危害也很大，不符合環(huán)保的要求，且水基切削液的潤(rùn)滑性能相對(duì)較弱。因此，開發(fā)綠色環(huán)保型切削液產(chǎn)品已成為一種大趨勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對(duì)現(xiàn)有的切削液中含有對(duì)人體有害的物質(zhì)，同時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，且切削液的潤(rùn)滑性能較弱的缺陷，提供一種由動(dòng)物油和甘油三酯制備動(dòng)物油酯提供潤(rùn)滑作用，植物脂肪酸和葡萄糖酸鈣做絡(luò)合劑起到防銹作用，與茶皂素等配合制備安全環(huán)保型金屬切削液的方法，本發(fā)明先將鯰魚內(nèi)臟清洗粉碎后進(jìn)行酶解，將酶解產(chǎn)物與叔丁基對(duì)苯二酚經(jīng)高壓處理后離心，得到魚油，再與甘油、氫氧化鈉反應(yīng)后，進(jìn)行脫色等處理，得到魚油酯，動(dòng)物油生物降解性好，揮發(fā)性低，且其合成酯抗氧化能力強(qiáng)，潤(rùn)滑效果好，再?gòu)慕疸y花中提取脂肪酸，最后與葡萄糖酸鈣、茶皂素等混合，即可得到安全環(huán)保型金屬切削液，脂肪酸可葡萄糖酸鈣配合可在金屬表面形成保護(hù)膜，防止銹蝕，且使用生物表面活性劑，安全無毒，本發(fā)明制得的金屬切削液無毒副作用、無污染，且防銹、潤(rùn)滑、冷卻作用優(yōu)異，具有廣闊的應(yīng)用前景。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）稱取300～400g新鮮鯰魚內(nèi)臟，用水清洗2～4次后，加入到盛有600～700mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%氫氧化鈉溶液的燒杯中，浸泡15～20min，再轉(zhuǎn)移至高速組織搗碎機(jī)中，以4500～5500r/min的轉(zhuǎn)速粉碎20～30min，得到勻漿液，將勻漿液倒入燒杯中，并對(duì)其進(jìn)行加熱至35～40℃，再加入2～4g胰蛋白酶和3～5g磷脂酶，攪拌酶解3～4h；

（2）待酶解結(jié)束，將酶解產(chǎn)物與0.3～0.5g叔丁基對(duì)苯二酚混合后，倒入高壓反應(yīng)釜中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于120～130℃、0.3～0.5MPa處理20～30min，再將處理后的物料置于離心機(jī)中，以4500～5000r/min的轉(zhuǎn)速離心15～20min，收集上層油脂，即得魚油；

（3）將上述魚油、甘油和氫氧化鈉按質(zhì)量比為100:10:1，加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)釜溫度為130～140℃，攪拌反應(yīng)3～4h，反應(yīng)結(jié)束，降溫至25～35℃，并向反應(yīng)液中加入100～200mL水，攪拌混合2～4min后，靜置分層，收集有機(jī)層，并將有機(jī)層置于燒杯中，再加入5～8g活性炭，靜置1～2h后，過濾，收集濾液，備用；

（4）稱取200～300g金銀花，加入到盛有600～700mL無水乙醇的燒杯中，浸泡12～14h后，將燒杯置于微波萃取反應(yīng)儀中，控制萃取儀功率為280～300W，萃取壓力為0.12～0.15MPa，輻射15～20min，提取結(jié)束，將提取液用孔徑為 80～120nm的半透膜過濾，收集濾液，并進(jìn)行噴霧干燥，得到干燥物；

（5）按重量份數(shù)計(jì)，稱取40～50份步驟（3）備用的濾液、8～12份上述干燥物、12～15份葡萄糖酸鈣、3～5份茶皂素、1～3份山梨酸鉀和40～50份水，加入到攪拌機(jī)中，攪拌混合15～20min，即可得到安全環(huán)保型金屬切削液。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：首先關(guān)閉切削設(shè)備電源，將油箱用清水沖洗干凈并進(jìn)行消毒處理，隨后按照先水后油的方式依次將水、本發(fā)明安全環(huán)保型金屬切削液加入到油箱中，切削液添加量為水質(zhì)量的5～8%，待添加完畢，在設(shè)備接近切削區(qū)域安裝噴嘴，再打開切削設(shè)備，使切削液流入管道中并通過閥門從噴嘴流出，切削液通過切削區(qū)后再流到機(jī)床的不同部位上，然后匯集到集油盤內(nèi)，最后從集油盤流回油箱中，循環(huán)使用即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制得的安全環(huán)保型金屬切削液具有良好的潤(rùn)滑性和清洗性，與傳統(tǒng)切削液相比，可提高工件光潔度l～2級(jí)，使用后工件磨耗降低了50～60%，同時(shí)，本發(fā)明切削液具有較強(qiáng)防銹能力，工件加工后停留在工序間15天以上無銹蝕，工作液可連續(xù)循環(huán)使用110天以上不影響性能，不變質(zhì)發(fā)臭，且本發(fā)明金屬切削液具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，在常溫密封環(huán)境下，保存期限長(zhǎng)達(dá)25～40個(gè)月。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明制得的安全環(huán)保型金屬切削液具有良好的抗磨性、優(yōu)良的防銹性以及冷卻潤(rùn)滑性能，同時(shí)產(chǎn)品綠色、環(huán)保，對(duì)人體無毒無害、絕不傷害皮膚，對(duì)環(huán)境無污染；

（2）本發(fā)明制得的安全環(huán)保型金屬切削液適用于各種機(jī)械加工的工況要求，能大大降低切削力和帶走切削熱，有效提高了工作效率和降低刀具及砂輪的消耗；

（3）本發(fā)明制得的安全環(huán)保型金屬切削液在磨削或切削加工過程中對(duì)機(jī)床和工件不腐蝕，防銹能力強(qiáng)，工作液使用壽命長(zhǎng)，且具有優(yōu)異穩(wěn)定性，易于長(zhǎng)期貯存，經(jīng)濟(jì)實(shí)用效果良好。

具體實(shí)施方式

首先稱取300～400g新鮮鯰魚內(nèi)臟，用水清洗2～4次后，加入到盛有600～700mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%氫氧化鈉溶液的燒杯中，浸泡15～20min，再轉(zhuǎn)移至高速組織搗碎機(jī)中，以4500～5500r/min的轉(zhuǎn)速粉碎20～30min，得到勻漿液，將勻漿液倒入燒杯中，并對(duì)其進(jìn)行加熱至35～40℃，再加入2～4g胰蛋白酶和3～5g磷脂酶，攪拌酶解3～4h；待酶解結(jié)束，將酶解產(chǎn)物與0.3～0.5g叔丁基對(duì)苯二酚混合后，倒入高壓反應(yīng)釜中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于120～130℃、0.3～0.5MPa處理20～30min，再將處理后的物料置于離心機(jī)中，以4500～5000r/min的轉(zhuǎn)速離心15～20min，收集上層油脂，即得魚油；再將上述魚油、甘油和氫氧化鈉按質(zhì)量比為100:10:1，加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)釜溫度為130～140℃，攪拌反應(yīng)3～4h，反應(yīng)結(jié)束，降溫至25～35℃，并向反應(yīng)液中加入100～200mL水，攪拌混合2～4min后，靜置分層，收集有機(jī)層，并將有機(jī)層置于燒杯中，再加入5～8g活性炭，靜置1～2h后，過濾，收集濾液，備用；再稱取200～300g金銀花，加入到盛有600～700mL無水乙醇的燒杯中，浸泡12～14h后，將燒杯置于微波萃取反應(yīng)儀中，控制萃取儀功率為280～300W，萃取壓力為0.12～0.15MPa，輻射15～20min，提取結(jié)束，將提取液用孔徑為 80～120nm的半透膜過濾，收集濾液，并進(jìn)行噴霧干燥，得到干燥物；最后按重量份數(shù)計(jì)，稱取40～50份上述備用的濾液、8～12份上述干燥物、12～15份葡萄糖酸鈣、3～5份茶皂素、1～3份山梨酸鉀和40～50份水，加入到攪拌機(jī)中，攪拌混合15～20min，即可得到安全環(huán)保型金屬切削液。

實(shí)例1

首先稱取300g新鮮鯰魚內(nèi)臟，用水清洗2次后，加入到盛有600mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%氫氧化鈉溶液的燒杯中，浸泡15min，再轉(zhuǎn)移至高速組織搗碎機(jī)中，以4500r/min的轉(zhuǎn)速粉碎20min，得到勻漿液，將勻漿液倒入燒杯中，并對(duì)其進(jìn)行加熱至35℃，再加入2g胰蛋白酶和3g磷脂酶，攪拌酶解3h；待酶解結(jié)束，將酶解產(chǎn)物與0.3g叔丁基對(duì)苯二酚混合后，倒入高壓反應(yīng)釜中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于120℃、0.3MPa處理20min，再將處理后的物料置于離心機(jī)中，以4500r/min的轉(zhuǎn)速離心15min，收集上層油脂，即得魚油；再將上述魚油、甘油和氫氧化鈉按質(zhì)量比為100:10:1，加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)釜溫度為130℃，攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束，降溫至25℃，并向反應(yīng)液中加入100mL水，攪拌混合2min后，靜置分層，收集有機(jī)層，并將有機(jī)層置于燒杯中，再加入5g活性炭，靜置1h后，過濾，收集濾液，備用；再稱取200g金銀花，加入到盛有600mL無水乙醇的燒杯中，浸泡12h后，將燒杯置于微波萃取反應(yīng)儀中，控制萃取儀功率為280W，萃取壓力為0.12MPa，輻射15min，提取結(jié)束，將提取液用孔徑為 80nm的半透膜過濾，收集濾液，并進(jìn)行噴霧干燥，得到干燥物；最后按重量份數(shù)計(jì)，稱取40份上述備用的濾液、8份上述干燥物、12份葡萄糖酸鈣、3份茶皂素、1份山梨酸鉀和40份水，加入到攪拌機(jī)中，攪拌混合15min，即可得到安全環(huán)保型金屬切削液。

本實(shí)例操作簡(jiǎn)便，使用時(shí)，首先關(guān)閉切削設(shè)備電源，將油箱用清水沖洗干凈并進(jìn)行消毒處理，隨后按照先水后油的方式依次將水、本發(fā)明安全環(huán)保型金屬切削液加入到油箱中，切削液添加量為水質(zhì)量的5%，待添加完畢，在設(shè)備接近切削區(qū)域安裝噴嘴，再打開切削設(shè)備，使切削液流入管道中并通過閥門從噴嘴流出，切削液通過切削區(qū)后再流到機(jī)床的不同部位上，然后匯集到集油盤內(nèi)，最后從集油盤流回油箱中，循環(huán)使用即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制得的安全環(huán)保型金屬切削液具有良好的潤(rùn)滑性和清洗性，與傳統(tǒng)切削液相比，可提高工件光潔度l級(jí)，使用后工件磨耗降低了50%，同時(shí)，本發(fā)明切削液具有較強(qiáng)防銹能力，工件加工后停留在工序間16天無銹蝕，工作液可連續(xù)循環(huán)使用115天不影響性能，不變質(zhì)發(fā)臭，且本發(fā)明金屬切削液具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，在常溫密封環(huán)境下，保存期限長(zhǎng)達(dá)25個(gè)月。

實(shí)例2

首先稱取350g新鮮鯰魚內(nèi)臟，用水清洗3次后，加入到盛有650mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%氫氧化鈉溶液的燒杯中，浸泡18min，再轉(zhuǎn)移至高速組織搗碎機(jī)中，以5000r/min的轉(zhuǎn)速粉碎25min，得到勻漿液，將勻漿液倒入燒杯中，并對(duì)其進(jìn)行加熱至38℃，再加入3g胰蛋白酶和4g磷脂酶，攪拌酶解3h；待酶解結(jié)束，將酶解產(chǎn)物與0.4g叔丁基對(duì)苯二酚混合后，倒入高壓反應(yīng)釜中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于125℃、0.4MPa處理25min，再將處理后的物料置于離心機(jī)中，以4750r/min的轉(zhuǎn)速離心18min，收集上層油脂，即得魚油；再將上述魚油、甘油和氫氧化鈉按質(zhì)量比為100:10:1，加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)釜溫度為135℃，攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束，降溫至30℃，并向反應(yīng)液中加入150mL水，攪拌混合3min后，靜置分層，收集有機(jī)層，并將有機(jī)層置于燒杯中，再加入7g活性炭，靜置1h后，過濾，收集濾液，備用；再稱取250g金銀花，加入到盛有650mL無水乙醇的燒杯中，浸泡13h后，將燒杯置于微波萃取反應(yīng)儀中，控制萃取儀功率為290W，萃取壓力為0.14MPa，輻射18min，提取結(jié)束，將提取液用孔徑為 100nm的半透膜過濾，收集濾液，并進(jìn)行噴霧干燥，得到干燥物；最后按重量份數(shù)計(jì)，稱取45份上述備用的濾液、10份上述干燥物、14份葡萄糖酸鈣、4份茶皂素、2份山梨酸鉀和45份水，加入到攪拌機(jī)中，攪拌混合18min，即可得到安全環(huán)保型金屬切削液。

本實(shí)例操作簡(jiǎn)便，使用時(shí)，首先關(guān)閉切削設(shè)備電源，將油箱用清水沖洗干凈并進(jìn)行消毒處理，隨后按照先水后油的方式依次將水、本發(fā)明安全環(huán)保型金屬切削液加入到油箱中，切削液添加量為水質(zhì)量的7%，待添加完畢，在設(shè)備接近切削區(qū)域安裝噴嘴，再打開切削設(shè)備，使切削液流入管道中并通過閥門從噴嘴流出，切削液通過切削區(qū)后再流到機(jī)床的不同部位上，然后匯集到集油盤內(nèi)，最后從集油盤流回油箱中，循環(huán)使用即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制得的安全環(huán)保型金屬切削液具有良好的潤(rùn)滑性和清洗性，與傳統(tǒng)切削液相比，可提高工件光潔度l級(jí)，使用后工件磨耗降低了55%，同時(shí)，本發(fā)明切削液具有較強(qiáng)防銹能力，工件加工后停留在工序間17天無銹蝕，工作液可連續(xù)循環(huán)使用120天不影響性能，不變質(zhì)發(fā)臭，且本發(fā)明金屬切削液具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，在常溫密封環(huán)境下，保存期限長(zhǎng)達(dá)32個(gè)月。

實(shí)例3

首先稱取400g新鮮鯰魚內(nèi)臟，用水清洗4次后，加入到盛有700mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%氫氧化鈉溶液的燒杯中，浸泡20min，再轉(zhuǎn)移至高速組織搗碎機(jī)中，以5500r/min的轉(zhuǎn)速粉碎30min，得到勻漿液，將勻漿液倒入燒杯中，并對(duì)其進(jìn)行加熱至40℃，再加入4g胰蛋白酶和5g磷脂酶，攪拌酶解4h；待酶解結(jié)束，將酶解產(chǎn)物與0.5g叔丁基對(duì)苯二酚混合后，倒入高壓反應(yīng)釜中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于130℃、0.5MPa處理30min，再將處理后的物料置于離心機(jī)中，以5000r/min的轉(zhuǎn)速離心20min，收集上層油脂，即得魚油；再將上述魚油、甘油和氫氧化鈉按質(zhì)量比為100:10:1，加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)釜溫度為140℃，攪拌反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束，降溫至35℃，并向反應(yīng)液中加入200mL水，攪拌混合4min后，靜置分層，收集有機(jī)層，并將有機(jī)層置于燒杯中，再加入8g活性炭，靜置2h后，過濾，收集濾液，備用；再稱取300g金銀花，加入到盛有700mL無水乙醇的燒杯中，浸泡14h后，將燒杯置于微波萃取反應(yīng)儀中，控制萃取儀功率為300W，萃取壓力為0.15MPa，輻射20min，提取結(jié)束，將提取液用孔徑為120nm的半透膜過濾，收集濾液，并進(jìn)行噴霧干燥，得到干燥物；最后按重量份數(shù)計(jì)，稱取50份上述備用的濾液、12份上述干燥物、15份葡萄糖酸鈣、5份茶皂素、3份山梨酸鉀和50份水，加入到攪拌機(jī)中，攪拌混合20min，即可得到安全環(huán)保型金屬切削液。

本實(shí)例操作簡(jiǎn)便，使用時(shí)，首先關(guān)閉切削設(shè)備電源，將油箱用清水沖洗干凈并進(jìn)行消毒處理，隨后按照先水后油的方式依次將水、本發(fā)明安全環(huán)保型金屬切削液加入到油箱中，切削液添加量為水質(zhì)量的8%，待添加完畢，在設(shè)備接近切削區(qū)域安裝噴嘴，再打開切削設(shè)備，使切削液流入管道中并通過閥門從噴嘴流出，切削液通過切削區(qū)后再流到機(jī)床的不同部位上，然后匯集到集油盤內(nèi)，最后從集油盤流回油箱中，循環(huán)使用即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制得的安全環(huán)保型金屬切削液具有良好的潤(rùn)滑性和清洗性，與傳統(tǒng)切削液相比，可提高工件光潔度2級(jí)，使用后工件磨耗降低了60%，同時(shí)，本發(fā)明切削液具有較強(qiáng)防銹能力，工件加工后停留在工序間18天無銹蝕，工作液可連續(xù)循環(huán)使用125天不影響性能，不變質(zhì)發(fā)臭，且本發(fā)明金屬切削液具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，在常溫密封環(huán)境下，保存期限長(zhǎng)達(dá)40個(gè)月。