一种水基金属切削液环保型抗菌剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水基金属切削液环保型抗菌剂的制备方法，属于切削液添加剂制备技术领域。本发明专利技术先将柴胡、蛇床子烘干后粉碎过筛，并与氢氧化钠溶液、碱性脂肪酶搅拌酶解，经过滤冷冻后与无菌水、酵母浸膏等制成液体培养基，随后接种纳豆菌进行培养发酵，再加入无水乙醇、氨水反应，经离心后收集上清液与活性炭混合脱色，收集脱色液旋蒸并真空浓缩处理，最后收集浓缩物即可得水基金属切削液环保型抗菌剂，本发明专利技术制得的环保型抗菌剂抗菌能力较好，具有兼容性强、气味小、无腐蚀性、对操作工人皮肤刺激小的优点，同时抗菌剂绿色、环保，使用后不会对生态环境造成破坏，可持续、有效的起到抗菌、杀菌作用，具有较好的应用前景。

Preparation method of water base metal cutting liquid environmental protection type antibacterial agent

The invention discloses a preparation method of a water base metal cutting liquid environmental protection type antibacterial agent, belonging to the technical field of preparation of cutting fluid additives. The present invention first bupleurum, Fructus Cnidii after drying and crushing and sieving, mixing with sodium hydroxide solution, alkaline lipase enzymolysis, filtering after freezing with sterile water, yeast extract made from the liquid culture medium, then inoculated with Bacillus bacteria fermentation, adding anhydrous ethanol, ammonia water reaction, after centrifugation, supernatant was collected and activated carbon mixed bleaching, bleaching liquid and collecting rotary evaporation vacuum concentration, finally collected concentrate can be obtained in water-based metal cutting fluid environmental protection type antibacterial agent, environmental protection type of the prepared antibacterial ability is good, have strong compatibility, low odor, non corrosive, workers on the operation of the skin to stimulate the small advantages, at the same time, antibacterial agent green, environmental protection, after use will not damage the ecological environment, sustainable and effective and has antibacterial, bactericidal effect, and has good application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种水基金属切削液环保型抗菌剂的制备方法
本专利技术公开了一种水基金属切削液环保型抗菌剂的制备方法，属于切削液添加剂制备

技术介绍
在金属切削过程中，为提高切削效率，提高工件的精度和降低工件表面粗糙度，延长刀具使用寿命，达到最佳的经济效果，就必须减少刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦，及时带走切削区内因材料变形而产生的热量。金属切削液可以起到良好的润滑冷却、清洗和防锈等作用，从而提高刀具耐用度，保证加工质量和加工精度，提高生产效率。目前所用的金属切削液包括油基切削液及水基切削液，油基切削液的润滑性能较好，冷却效果不佳，生物降解性及稳定性较差，已经明显滞后于现代切削加工技术的发展；水基切削液的冷却、润滑效果以及清洗性能较好，成本比油基性低，其用量约占全部金属切削液的百分之九十五，是目前较为理想的金属切削液。水基金属切削液虽然使用效果好，但也具有易腐败变质、使用寿命较短等缺点。这是由于乳化切削液中含有矿物油、脂肪酸皂、胺、磺酸盐和水等成分，易受到微生物的侵袭，而且细菌、真菌等微生物在水中大量繁殖会导致乳化切削液腐败变质。其中厌氧菌能还原硫酸盐。放出硫化氢气体，产生恶臭；好氧菌能产生有机酸等腐蚀金属，而真菌的大量繁殖将导致块状物产生，易堵塞机床的冷却液循环管线和滤网。因此为防止乳化切削液发臭变质及减轻对金属的腐蚀，一般需要在乳化切削液配方组成或其稀释液中加入合适的抗菌剂，以延长其使用寿命。现如今用于水基金属切削液的抗菌剂主要有硼酸胺、异噻唑酮类、吗啉类等，这些抗菌剂的杀菌力较强，但这些抗菌剂的使用浓度过大，会引起操作人员的皮肤炎以及对金属造成腐蚀，同时在废液处理时，如果不能及时回收药剂，则在最终的加菌淤渣处理时加入的微生物会被杀死，排出的废水会导致鱼类等水生物受到危害，从而对生态环境造成恶劣的影响，且现有的抗菌剂长期使用情况下，还会使细菌产生耐药性，致使杀菌效果逐渐减弱。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对现有水基金属切削液用抗菌剂使用量大，会引起操作人员的皮肤炎和腐蚀金属现象，同时在废液处理时，处理不当会破坏生态环境，且长期使用会使细菌产生耐药性的缺陷，提供一种利用天然植物作为抗菌剂提供源，使用碱性脂肪酶去除其中的脂肪，再通过有益菌种纳豆菌对其进行发酵，辅以乙醇和氨水提取黄酮类、皂苷类等抗菌有益物，同时获得植物中天然表面活性物质，从而制得得水基金属切削液环保型抗菌剂的方法，本专利技术先将柴胡、蛇床子等烘干后粉碎过筛，并与氢氧化钠溶液、碱性脂肪酶搅拌酶解，经过滤冷冻后与无菌水、酵母浸膏等制成液体培养基，随后接种纳豆菌进行培养发酵，再加入无水乙醇、氨水反应，经离心后收集上清液与活性炭混合脱色，收集脱色液旋蒸并真空浓缩处理，最后收集浓缩物即可得水基金属切削液环保型抗菌剂，本专利技术制得的环保型抗菌剂抗菌能力较好，具有兼容性强、气味小、无腐蚀性、对操作工人皮肤刺激小的优点，同时抗菌剂绿色、环保，使用后不会对生态环境造成破坏，可持续、有效的起到抗菌、杀菌作用，具有较好的应用前景。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）按重量份数计，取40～45份柴胡、30～36份蛇床子、27～32份魔芋及4～5份苦参，放入60℃烘箱中干燥3～6h，将干燥物取出放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，按质量比1:3，将过筛颗粒与质量分数为12%的氢氧化钠溶液放入酶解罐中，以120r/min搅拌混合5～10min；（2）在上述搅拌混合后，加入上述过筛颗粒质量6～8%的碱性脂肪酶，设定酶解罐温度为37～48℃，以150r/min搅拌酶解6～8h，随后对酶解罐中的酶解混合物进行过滤，使用蒸馏水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，将洗涤后的滤渣放入液氮冷冻机中冷冻9～12s，收集冷冻物；（3）按重量份数计，取40～45份无菌水、22～24份上述冷冻物、19～23份酵母浸膏、13～15份蛋白胨及11～14份蔗糖，放入搅拌机中搅拌均匀，并对搅拌混合物进行杀菌消毒，得液体培养基，按接种量10～15%，将纳豆菌接种至液体培养基中，再将液体培养基置于恒温培养箱中，设定温度为34～38℃，培养17～22h；（4）在上述培养结束后，将液体培养基放入发酵罐中，设定温度为35～38℃，保持发酵罐内气体中氧气体积含量为45～50%，以130r/min搅拌发酵3～5天，发酵结束后，分别向发酵罐中加入上述液体培养基体积25～35%的无水乙醇及上述液体培养基体积10～15%的1.2mol/L氨水，升高温度至60～75℃，保温5～8h；（5）待上述保温结束后，自然冷却至室温，将发酵罐中的混合物放入离心机中，以1100r/min离心10～15min，收集上清液，按质量比1:6，将活性炭与上清液混合脱色20～25min后过滤，收集脱色液，再将脱色液放入旋转蒸发仪中去除其中的乙醇及氨水，收集剩余液，放入真空浓缩罐中浓缩至原体积的45～50%，收集浓缩物，即可得水基金属切削液环保型抗菌剂。本专利技术的应用方法是：首先按添加量为切削液质量的2～4%，将本专利技术制得的环保型抗菌剂加入水基金属切削液中混合均匀，随后按质量比1:20～1:30，将混合后的切削液兑水混合均匀，再取20～50L稀释后的切削液用低压泵打入机床管道中，通过运转机床将切削液流过机床的不同部位，然后汇集到集油盘内，再从集油盘流回切削液箱中，循环使用。经检测，本专利技术制得的环保型抗菌剂对真菌和细菌的杀灭率均达到95%以上，添加到切削液中后，正常使用10～12个月无发臭、变质现象，抗菌效果好，利用抗菌切削液进行切削后的工件，在常规环境下放置30～40天后，工件表面无任何腐蚀现象，且抗菌剂绿色环保、添加量少，使用后不会对操作人员身体造成危害，同时废弃后亦不会对生态环境造成污染。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术制得的环保型抗菌剂具有兼容性强、气味小、对操作工人皮肤刺激小、稳定性好的优点，能有效提高水基金属切削液的抗微生物性能，避免微生物繁殖对切削液的切削性能造成影响；（2）本专利技术原料天然环保，制得的环保型抗菌剂具有较好的抗菌效果，同时不易使细菌产生抗药性，且使用后不会对金属造成腐蚀，能有效满足各项切削工艺要求。具体实施方式首先按重量份数计，取40～45份柴胡、30～36份蛇床子、27～32份魔芋及4～5份苦参，放入60℃烘箱中干燥3～6h，将干燥物取出放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，按质量比1:3，将过筛颗粒与质量分数为12%的氢氧化钠溶液放入酶解罐中，以120r/min搅拌混合5～10min；随后在上述搅拌混合后，加入上述过筛颗粒质量6～8%的碱性脂肪酶，设定酶解罐温度为37～48℃，以150r/min搅拌酶解6～8h，随后对酶解罐中的酶解混合物进行过滤，使用蒸馏水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，将洗涤后的滤渣放入液氮冷冻机中冷冻9～12s，收集冷冻物；随后按重量份数计，取40～45份无菌水、22～24份上述冷冻物、19～23份酵母浸膏、13～15份蛋白胨及11～14份蔗糖，放入搅拌机中搅拌均匀，并对搅拌混合物进行杀菌消毒，得液体培养基，按接种量10～15%，将纳豆菌接种至液体培养基中，再将液体培养基置于恒温培养箱中，设定温度为34～38℃，培养17～22h；在上述培养结束后，将液体培养基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水基金属切削液环保型抗菌剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，取40～45份柴胡、30～36份蛇床子、27～32份魔芋及4～5份苦参，放入60℃烘箱中干燥3～6h，将干燥物取出放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，按质量比1:3，将过筛颗粒与质量分数为12%的氢氧化钠溶液放入酶解罐中，以120r/min搅拌混合5～10min；（2）在上述搅拌混合后，加入上述过筛颗粒质量6～8%的碱性脂肪酶，设定酶解罐温度为37～48℃，以150r/min搅拌酶解6～8h，随后对酶解罐中的酶解混合物进行过滤，使用蒸馏水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，将洗涤后的滤渣放入液氮冷冻机中冷冻9～12s，收集冷冻物；（3）按重量份数计，取40～45份无菌水、22～24份上述冷冻物、19～23份酵母浸膏、13～15份蛋白胨及11～14份蔗糖，放入搅拌机中搅拌均匀，并对搅拌混合物进行杀菌消毒，得液体培养基，按接种量10～15%，将纳豆菌接种至液体培养基中，再将液体培养基置于恒温培养箱中，设定温度为34～38℃，培养17～22h；（4）在上述培养结束后，将液体培养基放入发酵罐中，设定温度为35～38℃，保持发酵罐内气体中氧气体积含量为45～50%，以130r/min搅拌发酵3～5天，发酵结束后，分别向发酵罐中加入上述液体培养基体积25～35%的无水乙醇及上述液体培养基体积10～15%的1.2mol/L氨水，升高温度至60～75℃，保温5～8h；（5）待上述保温结束后，自然冷却至室温，将发酵罐中的混合物放入离心机中，以1100r/min离心10～15min，收集上清液，按质量比1:6，将活性炭与上清液混合脱色20～25min后过滤，收集脱色液，再将脱色液放入旋转蒸发仪中去除其中的乙醇及氨水，收集剩余液，放入真空浓缩罐中浓缩至原体积的45～50%，收集浓缩物，即可得水基金属切削液环保型抗菌剂。...

【技术特征摘要】
1.一种水基金属切削液环保型抗菌剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，取40～45份柴胡、30～36份蛇床子、27～32份魔芋及4～5份苦参，放入60℃烘箱中干燥3～6h，将干燥物取出放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，按质量比1:3，将过筛颗粒与质量分数为12%的氢氧化钠溶液放入酶解罐中，以120r/min搅拌混合5～10min；（2）在上述搅拌混合后，加入上述过筛颗粒质量6～8%的碱性脂肪酶，设定酶解罐温度为37～48℃，以150r/min搅拌酶解6～8h，随后对酶解罐中的酶解混合物进行过滤，使用蒸馏水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，将洗涤后的滤渣放入液氮冷冻机中冷冻9～12s，收集冷冻物；（3）按重量份数计，取40～45份无菌水、22～24份上述冷冻物、19～23份酵母浸膏、13～15份蛋白胨及11～14份蔗糖，放入搅拌机中搅拌均匀，并对搅拌混合物进行杀菌消毒，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐林元，宋家平，薛国忠，
申请(专利权)人：唐林元，
类型：发明
国别省市：江苏,32