Category Archives: 水溶性金屬加工油

微生物對金屬加工液的影響

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  1. 加工液的組成中的添加劑或基礎油可能因為微生物的影響而造成組成改變。如果乳化劑被細菌消化，乳化安定性就會受影響，微生物滋生也會使PH值下降而進一步影響冷卻液的防鏽性，防鏽添加劑也可能被細菌消耗。
  2. 某些種類的細菌滋生會產生endotoxins(有毒物質)，會造成金屬加工液的使用者產生健康的害處，特別是對金屬加工業而言。
  3. 當金屬加工液中的微生物滋生甚高時，會在固體表面沈積，而進一步會助長厭氧(anaerobic)的嗜sulfate的細菌增生。這種細菌在攻擊加工液中的含硫添加劑(如石油磺酸鹽類或其他含硫添加劑)時會發出硫化氫的惡臭味道。在金屬加工業中，這種情形好發在星期日假期後的週一早晨，而這樣的味道對工作者而言非常刺鼻，有時使人會拒絕工作的意願。

Carbamates and Pyrithiones

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這些是效用範圍寬的殺真菌劑，而且可以以粉末狀態使用，不溶解或僅具有限溶解性於水中，但能溶解在芳香溶劑以及醇類。Dithiocarbamate, benzoisothiozole以及mercaptobenzothiazole都是來自carbon disulphide與amine或formaldehyde反應而得的產物。

Sodium hypochlorite以及過氧化氫都是強氧化劑，能快速降低微生物菌數，然而，也會消滅加工液中的其他敏感物質(sensitive components)並且使其不安定，因此，要使用這類產品必需非常小心且僅能偶而使用。

數種四級銨化合物(quaternary ammonium compounds)具有抗菌特性而且能夠使用在乳化系統中，因為它們具有降低表面張力的特性。然而，大部分使用陰離子界面活性劑的金屬加工液卻與陽離子的四級化合物不相容，並且會互相使對方失去原有特性。因此，要避免在金屬加工液中使用這類化合物。

殺菌劑的混合物能用來控制微生物。舉例來說，殺細菌劑(bactericides)與殺真菌劑(fungicides)可以一起使用而同時抑制二種菌類。殺細菌劑間的加成結合(synergistic combination)也已有相關報導。

 

 

Sodium pyrithione

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Sodium-2-pyridinethiol-1-oxide (sodium pyrithione),是一種用途廣泛的殺真菌劑，它能夠加入水基金屬加工濃縮液中或於槽邊加入已稀釋的金屬加工液中，其有效的PH值範圍在4.5~9.5之間並且與大部分的金屬加工液配方相容，然而，並不建議其與CMIT/MIT類的殺菌劑一起使用。強氧化或還原劑也會降低sodium 2-pyridinethiol-1-oxide的效能。當它與鐵離子反應會生成ferric pyrithione外觀呈現藍色或黑點是正常現象，意外地，卻也有抗真菌的特性。使用劑量範圍為46~64ppm的有效sodium pyrithione成分，此產品可由Arch Chemical 購得。

IBPC

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3-iodo-2-propynyl butyl carbamate(IBPC)是在金屬加工液中用為殺真菌劑使用的殺菌劑，有粉狀及液態二種形式可供選擇，它僅有非常有限的水溶性，但可以溶解在芳香溶劑及醇類中。IBPC有效的使用劑量範圍在200~2000ppm的有效成分，而且可以加入金屬加工濃縮液配方中或以槽邊添加的方式使用。此類化合物的製造商為Arch Chemical,Troy以及Creonova。

Isothiazoles

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Isothiazoles殺菌劑對控制微生物而言是非常有效的產品。因此，這些產品是具有反應性而必須注意其是否對加工液中的其他成分產生影響，而此類殺菌劑對產生皮膚炎的危險仍然受到評估之中。如同甲醛類殺菌劑產品一般，Isothiazoles也是親電性(electrophilic)並藉由攻擊細胞壁以提供抗微生物的特性。已有文獻指出微生物在使用Isothiazoles一段時間之後會產生抗藥性，此類產品在金屬加工液上已有相當廣泛的應用。

5-chloro-2-methyl-4-isothiazoline-3-one(CMIT;CAS#26172-55-4)與2-methyl-4-isothiazolin-3-one(MIT; CAS#2682-20-4)以2.7:1(CMIT:MIT)的比例混合就是isothiazolinone化學中最常被使用的，而此產品主要由Rohm and Haas所提供。此混合物對對抗細菌及真菌(包含酵母及黴菌)非常有效，並且能使用在所有液體類型中。此混合物與多種胺類、mercaptobenzothiazole腐蝕抑制劑、sodium 2-pyridinethiol-1-oxide殺菌劑並不相容，由於其與特定胺類(特別是在高濃度下)的不相容性，以及對其加入濃縮液配方比例增加的感受升高，此類產品只使用在槽邊添加而不直接加入金屬加工濃縮液配方中，將CMIT/MIT混合液與甲醛濃縮液(formaldehyde condensates)或銅(copper)結合顯示出能安定Isothiazolinone分子，故可建議這樣的結合方式會更適合使用在金屬加工濃縮液配方中。

dow CMIT-MIT

2-n-octyl-4-isothiazoline-3-one(CAS# 26530-20-1)也是另一個適合使用在金屬加工上的Isothiazole殺菌劑，此產品不像CMIT/MIT展現殺菌種類廣泛的特性，而僅能抑制真菌的生成，其在PH值2-10範圍內皆呈安定現象，並與大部分金屬加工添加劑相容，且常和其他金屬殺菌劑如CMIT/MIT、triazine、oxizolidine以及sodium pyrithione聯用。但應避免與sulfides, mercaptans, bisulfites, metabisulfites等強氧化劑一起使用，添加的劑量範圍為20~75ppm的有效成份。

dow OIT

 

morpholine

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4-(2-nitrobutyl)morpholine(CAS#2224-44-4)以及4,4′-(2-ethyl-2-nitrotrimethylene)dimorpholine(CAS#1854-23-5)的混合物已經證實具有作為金屬加工液中殺菌劑(真菌及細菌)的功效，雖然其有效成份屬於甲醛(formaldehyde)系列, 但此混合物並不以釋放甲醛作為其殺菌的效用來源。而此混合物的水溶性不佳，而油溶性優，可直接加入許多金屬加工濃縮液的配方之中，特別是溶水油(water-soluble oil)。事實上，它是少數油溶性的殺真菌劑之一。若要使其抑制真菌及細菌的效能最佳化，其劑量應至500~1000ppm有效成分為佳。

morpholine

酚系殺菌劑

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2-phenyl-phenol(OPP; CAS#90-43-7)是最為普遍使用的成份，sodium salt of OPP( CAS#6152-33-6)亦然，皆已在金屬加工液中用作殺菌劑許久時間，OPP可直接加入作為加工液濃縮液中成份使用，也可在槽邊添加，OPP的鈉鹽在水溶液中的溶解性比OPP來的好，相對而言，OPP則較容易加入水含量少的濃縮液作為配方使用。此類產品用途極寬，可抑制細菌、真菌(包含酵母以及酶菌)，同時二者(OPP及OPP鈉鹽)能於極寬範圍的PH值下使用；然而，在PH值大於9時的溶解度及表現才是最佳的，OPP的使用劑量約為500~1500ppm的有效成份，而OPP的鈉鹽則為500~1000ppm的有效成份。

dowicide OPP and NaOPP

另外一種用途極寬的殺菌劑稱作PCMC(parachlorometacresol; p-chloro meta-cresol;CAS#59-50-7)，亦可抑制細菌、真菌(包含酵母以及酶菌)，使用劑量約為500~2000ppm的有效成份，並可在PH值4~8時有效，但在高PH值(鹼性)下的安定性就較OPP或OPP鈉鹽來的差了，可直接加入作為加工液濃縮液中成份使用，也可在槽邊添加，在槽邊添加時，一般會先調配為水溶液而非直接以粉狀投入。

 

DBNPA( 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide;CAS#10222-01-02)近來在金屬加工的應用上有增加的現象，其特點為可以極低劑量於短時間內有效殺死細菌，只能於槽邊添加，因為在PH值大於8時其半生期極短，因此不足以作為保護金屬加工濃縮液的長效配方使用。DBNPA於槽邊添加的劑量約為1-2ppm的有效成份。近來，釋放型錠劑已開發完成，可提供持續性的0‧５~1ppm的有效成份至系統中，對小型油槽特別有效。

DBNPA