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金属加工液呼唤环保健康
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    金属加工液是机械加工不可缺少的重要配套材料,它可以提高加工精度、减少刀具磨损。选用合适的加工液使许多复杂的加工成为可能。然而加工液对人体健康和安全的危害也不容忽视,人们在关注它的危害性同时,也正在开展这方面的研究工作。
 
    就金属加工液而言,其使用的添加剂正发生许多变化,这是因为客户希望获得高性能和环保的产品。许多公司重视生产部门员工可能出现的健康问题,能否提供能在全球范围普遍适用的环保、健康和安全的产品,是所有金属加工企业正面临的挑战。  我们发现,目前市场对低气味、无皮肤刺激、低敏并且不含甲醛类物质的金属加工液的需求日益增长。可以说,对于提供维护要求更低且使用寿命更长的金属加工液的需求比以往任何时候都要迫切。此类金属加工液能确保产品实现更有效的长效腐蚀控制,并可降低维护要求及防止细菌和真菌的生长—更重要的是,这类加工液更加关注对使用它们的工人的健康和安全的影响。
 
    企业减少金属加工液中的微生物含量的传统作法是添加注册杀菌剂。杀菌剂可以通过抑制细菌和真菌生物体的生长来延长加工液的使用寿命。没有杀菌剂,这些生物体最终将降解加工液中的多种化学成分,从而最终降低加工液的使用性能。如今,由于客户对安全环保提出了更高的要求,同时各地法规部门也进一步提出严格要求,所以不少曾广泛使用的杀菌剂已被、正在被或将要被停止使用,被停用的杀菌剂就包括六氢化-1,3,5-三-(2-羟乙基)-(s)-三嗪和其他甲醛浓缩杀菌剂。
  停用这些杀菌剂会明显缩短金属加工液的寿命。因此,金属加工液用户通常希望通过其他更安全环保的技术来降低微生物含量,从而延长使用寿命,这为整个行业带来了巨大的挑战。解决这种情况的一个很好的方法是选择可以防止微生物降解或添加提高辅助杀菌性能的添加剂成分,后者的典型例子就是添加特定的氨基醇,它既能够提高杀菌剂性能,又能防止腐蚀和实现更好的 PH 控制。  金属加工业中一个重要的行业趋势是选用金属合金铝来进行制造加工。铝的优点是具有较高的强度重量比和出色的耐腐蚀性能,但缺点是铝合金在高碱性PH值下较容易出现锈蚀。伯胺产品(例如陶氏化学的 CORRGUARD EXT)可以帮助配方设计者降低金属加工液中的总碱度,令产品更适合加工铝材。它还可以帮助配方设计者设计出适合多种金属的产品,或针对特殊合金来定制产品。此类伯胺技术为各种金属切削、成形和应用提供了充分的灵活性。
 
  加工液添加剂的法规限制
  如前所述,金属加工企业正在寻找更安全和更环保的金属加工液,法规机构也同样如此。多个地区的法规机构,例如欧盟(EU)和联合国(UN)已专门针对如何为危险品加贴标签而制定相关操作指南。这就会要求对金属加工液中使用的特定非环保安全的成分做出明显标志,从而为金属加工企业提供更安全的工作环境。
  例如,法国是严格限制在金属加工液中使用甲醛和可能释放甲醛产品的国家之一。所以,即使使用甲醛浓缩杀菌剂有许多杀菌性能的优势。但是,为了满足本地法规要求,向法国供应产品的金属加工业配方商必须减少甚至避免使用甲醛或释放甲醛的成分。
  我们还发现,在亚洲的很多国家(例如中国、日本和韩国),注重金属加工液的安全与健康也正在成为一种趋势。如果一个主要的使用国家限制使用杀菌剂,将导致所有的外国供货商重新评估他们的产品配方,以确保能够生产符合各国标准的产品日益重要。
  EU 提出的对金属加工液中使用含硼产品(包括硼酸)所作的限制,令行业面临另一个新兴挑战。EU 要求限制此类含硼产品在金属加工液中的用量,但同时要求最终产品仍然必须足以保持正常的使用性能(特别在腐蚀控制等方面)。
  而即使在没有法规限制的地区或国家,很多金属加工液公司也更希望以“不含甲醛”或“由可持续原料制成”作为其产品的卖点,从而提升整个品牌的价值,这也要求添加剂供货商为其提供更合适的产品。  每位客户及每个行业的情况各有不同。例如,某些金属加工液的最终用户不希望使用含有特胺类物质(例如DCHA 或其他二级胺类物质)的金属加工液,而某些用户为了向员工提供更好的工作环境,可能拒绝使用含有乙醇胺或散发刺鼻气味的产品。
 
  不同行业的定制化解决方案
  多数企业在生产金属加工液时遵循“一种配方并不能适合所有人”的原则。为说明为何一种金属加工液剂型不能满足所有的生产要求,多家专业机构,例如摩擦学家与润滑工程师学会(STLE)出版了大量技术性文章和手册,来探讨金属加工液的类型及成分对各种金属成形和金属切削程序的影响。
  如今,要求配方产品普遍适用于各种操作和金属加工中已成为最大的挑战。某些产业,例如在航空航天和汽车应用的铝质部件制造过程中,要求金属加工液不会对部件的外观造成不利影响,这通常要求金属加工液的碱性能稳定在较低的PH 值(8.5-9.0)。但是,在这么低的PH下,往往很难保证防腐蚀控制。而伯胺产品却能够很好的既降低PH值,又同时实现防腐控制,从而解决了这一行业棘手难题。  除了为每个产业提供各种定制解决方案,还需要提供能够在各种地区均可应用的金属加工液。例如,影响液体使用寿命的水质对这些液体的总体性能起着巨大的影响作用,水中的钙和镁阳离子会与阴离子液体成分(脂肪酸盐、石油磺酸盐等)发生反应,导致乳剂稳定性和腐蚀控制降低。水中的阴离子(例如氯化物和硫酸盐)还可引起腐蚀问题。软化、去离子或反渗透水(虽然通常对液体性能和使用寿命有正面影响)会加剧泡沫形成。泡沫控制是液体厂商和用户最难解决的问题之一,并且由于更高的加工速度和更小的占地空间,泡沫控制现在已成为更加棘手的问题。
 
  应对GHS的挑战
  目前我们可预见的一个主要挑战是化学品危害分类和标签的全球统一系统(GHS)。联合国(UN)于 2012 年制定的文件为化工企业分类其产品提供了指南。指南要求企业必须在化学品上加贴与健康、物理和环境危害有关的标签,并提供与产品标签内容有关的信息。虽然全球标准有一致性的益处,但是对该标准的执行却成为金属加工液行业的挑战。  如前所述,越来越多的最终用户要求金属加工液更加有益于员工健康和环境安全。GHS 旨在使评估更简便。分类系统是通过由所有产品标签和安全数据表上的符号、信息词、危险说明和防范说明组成的标准化系统,从而向用户提供与危险品有关的信息。
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