DE2940510A1

DE2940510A1 - Verfahren zum wiederaufbereiten wasserloeslicher schneidmittel

Info

Publication number: DE2940510A1
Application number: DE19792940510
Authority: DE
Inventors: Masami Hasegawa; Takahisa Naitoh; Utaro Sakai
Original assignee: Maruchi Kohken Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Maruchi Kohken Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-10-05
Filing date: 1979-10-05
Publication date: 1980-04-24
Also published as: FR2438085A1; DE2940510C2; JPS5549111A; US4358380A; GB2035114A; GB2035114B; FR2438085B1; JPS5841083B2

Description

~³~ 29A0510

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wiederherstellen bzw. Wiederaufbereiten wasserlöslicher Schneidmittel und insbesondere ein Verfahren zum Wiederherstellen wasserlöslicher Schneidmittel, um die Funktion bzw. Eigenschaft des Schneidmittels dadurch wiederzugewinnen oder zu bewahren, daß man das benutzte, wasserlösliche Schneidmittel durch ein poröses Flächenmaterial filtert, welches mit einer Öl-Wasser-Trennschicht versehen ist, die im wesentlichen aus einer wasserunlöslichen und einer wasserabsorbierbaren Gelschicht besteht und sowohl ölbeständige und -abweisende Funktion als auch wasserdurchlässige und -absorbierbare Funktion aufweist, um hiervon verschmutzende Stoffe zu entfernen.

Durch die Beschreibung hindurch soll der Begriff "gebrauchtes Schneidmittel" nicht nur Schneidmittel umfassen, deren Verwendung unmöglich ist und die vollkommen durch verschmutzende Stoffe während des wiederholten Gebrauchs verändert sind, sondern auch Schneidmittel, die für einen Schneidvorgang mindestens einmal gebraucht wurden.

Bisher wurden wasserlösliche Schneidmitte] zum Kühlen der Schnittstelle zwischen einem schneidenden Teil und einem zu schneidenden Gegenstand verwendet, zum Entfernen von Stoffen, die an der Schnittstelle anhaften, zum Verhindern der Adhäsionsorscheinung, zum Verringern des Schneidwiderstands, zum Entfernen von Schnittspänen und dergleichen. Es ist deshalb unvermeidlich, daß sich Feststoffe wie Schnittspäne, Abriebma1orialabfall, Verschmutzungen und Sand, die an einem 711 schneidenden Gegenstand und dergleichen anhaften, sowie auch ölige Stoffe, wie öl, das an einem zu schneidenden Gegenstand anhaftet, öl, das von einer Schneid-Werkzeugmaschino und dergleichen austritt, während der fortgesetzten SchneidUitigkeit in das Schneidmittel gelangt und sich dort

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anreichert. Unter anderem wirken Feststoffe auf eine Bearbeitungsoberfläche des zu schneidenden Gegenstandes aufrauhend, wobei die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt ist. ölige Stoffe bilden dagegen Ölfilme, dieΊj ede Oberfläche des Schneidmittels überziehen, so daß sie von der Berührung mit Luft abgeschlossen ist, was zur Fäulnisbildung bzw. Zersetzung durch anärobische Bakterien und dergleichen führt. Es führen auch feindispergierte öle, die an Abriebmaterial und dergleichen anhaften, zur Verringerung der Schnittwirkung und -genauigkeit. Während des ständigen Betriebes werden ferner mikrofeine, und viskose cremeartige Stoffe infolge der Anwesenheit beigemischter öle gebildet. Die Zunahme des Anteils cremeartiger Stoffe ist wesentlich für die Verschlechterung des Schneidmittels, so daß ein Austausch des Schneidmittels von dem Anteil gebildeter cremeartiger Stoffe bestimmt wird.

Somit senkt die Verschmutzung des Schneidmittels, welche vom Anreichern beigemischter Stoffe herrührt, nicht nur die dem Schneidmittel eigentümliche Funktion, sondern verkürzt auch die wirksame Benutzungsdauer des Schneidmittels. Hieraus ergibt sich, daß das Auswechseln gegen ein frisches Schneidmittel häufig auftritt und somit auch die Menge verwendeten Schneidmittels zunimmt, so daß die Abfallmenge an gebrauchtem Schneidmittel und die hiermit verbundenen Kosten zunehmen.

Deshalb wurden bisher verschiedenartige Verfahren vorgeschlagen, um Schmutzstoffe zu entfernen. Unter anderem werden Feststoffe entfernt durch

(1) Trennung unter Benutzung des Unterschiedes im spezifischen Gewicht,

(2) Filtrierung oder

(3) andere physikalische Maßnahmen.

Als Trennverfahren (1), welches den Unterschied des spezifischen Gewichtes nutzt, sind die Zyklontrennung, Zentrifugen-

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ORIGINAL INSPECTED

trennung, die Trennung durch natürliches Absetzen und dergleichen bekannt, wobei diese Verfahren natürlich wirksam sind, wenn der Unterschied im spezifischen Gewicht groß ist. Sie sind deshalb zum Entfernen mikrofeiner schwimmender Stoffe unwirksam, welche einen nur geringen spezifischen Gewichtsunterschied aufweisen. Es ist beispielsweise zweifelhaft, ob diese Verfahren für mikrofeine, schwimmende Stoffe wirksam sind, die an öle gebunden sind.

Das Filtrierungsverfahren (2) ist am meisten zum Entfernen von Feststoffen wirksam. Bei diesem Verfahren nimmt allerdings der Filterwiderstand infolge des Zusetzens des Filters rasch zu. Insbesondere wird der Filterwiderstand noch weiter durch die Adhäsion des Öls in einem ölhaltigen Schneidmittel abgesenkt. Das heißt, das Zusetzen ist eine unvermeidliche Erscheinung und kann bei der Filtrierungsmethode nicht vermieden werden. Als Ergebnis nimmt die Häufigkeit des Filterwechsels zu, so daß nur die Verwendung von billigen Filtern aktuell ist. Ferner ist der Gebrauch von Filtern auf solche beschränkt, welche in der Lage sind, bei der Vernichtung ausgetauschter Filter der Veraschung unterzogen zu werden. Ferner wird kein Filter verwendet, der die Funktion des wasserlöslichen Schneidmittels während der Filtrierung deaktiviert. Aus den oben genannten Gründen kann die Wirksamkeit der Filtrierung zwar zuverlässig sein, aber die Entwicklung geeigneter Filter ist unter den vorliegenden Umständen noch immer unzulänglich.

Unter anderen physikalischen Maßnahmen (3) ist die magnetische Trennung bekannt, welche eine magnetische Kraft verwendet. Dieses Verfahren ist allerdings zum Entfernen von Spänen aus Aluminium und ähnlichem Material unwirksam, welches keine magnetische Eigenschaft aufweist.

Als nächstes werden ölige Stoffe durch bekannte öltrennungsverfahren entfernt, welche aufgeteilt werden in

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( i) physikalische Verfahren, ( ii) physikalisch-chemische Verfahren, und (iii) chemische Verfahren.

Als physikalisches Verfahren (i) gibt es Verfahren, welche die Schwimmkraft des Öles selbst im Wasser nutzen (natürliche Trennmethoden von API, CPI, PPI und dergleichen), welche als Schwerkrafttrennung bezeichnet sind, und Granulierungstrennungsverfahren, bei welchen mikrofeine, ölige Stoffe zu schwimmfähigen öltropfen zur öltrennung koalesziert werden (Koaleszierungseinrichtung, Luftflotation, Blasenkoaleszierung und dergleichen). Als Einrichtung zum Filtern des abgetrennten Öls sind ferner die Zentrifugentrennung, die Verwendung verschiedenartiger Filter, die Adsorptionsfiltrierung mit einem ölabsorbierenden Mittel und dergleichen bekannt.

Als physikalisch-chemisches Verfahren (ii) ist ein elektrolytisches Flotierungs- oder Absetzverfahren bekannt, welches die kohäsive Kraft eines Metallhydroxids bei der Elektrolyse nützt.

Als chemisches Verfahren (iii) ist die Flockungsausfällung oder das Aufschwimmen durch Zusatz von Chemikalien bekannt.

Um öl von einem wäßrigen Medium zu trennen, wurde bisher eine wahlweise Kombination der oben erwähnten Methoden vorgeschlagen. Die oben erwähnten öltrennungsverfahren werden allerdings für die Behandlung von gewöhnlichem ölhaltigem Wasser oder ölhaltigem Abwasser verwendet, so daß keines dieser Verfahren zufriedenstellende Ergebnisse zum Wiedergewinnen des (gebrauchten) Schneidmittels liefern kann, welches Feststoffe und ölige Stoffe enthält. Andererseits steht die Abfallbeseitigung gebrauchten Schneidmittels unter dem Zwang von Bestimmungen zum Verhindern der Wasserverschmutzung, so daß es notwendig ist, mehrere Schritte zum Entfernen von Schwimmstoffen, beigemischten ölen und der-

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gleichen vorzunehmen, und als Ergebnis nehmen die Kosten, die zur Abfallbeseitigung erforderlich sind, beträchtlich zu. Ferner wurde die Ultrafiltrierung als geläufige Technik zur Abfallbeseitigung gebrauchten Schneidmittels vorgeschlagen, aber ihre Funktionsfähigkeit wird hauptsächlich infolge der Anwesenheit beigemengten Öls verringert.

Unter den oben genannten Umständen haben die Erfinder verschiedene Untersuchungen bezüglich der Ursache und des Problems der Verschmutzung wasserlöslicher Schneidmittel unternommen und haben sich damit auseinandergesetzt, daß die wirksame Verhinderung der Verschmutzung das Aufrechterhalten der Funktion des Schneidmittels und die Verbesserung der Schneidwirkung bewirkt, und daß die Austauschhäufigkeit gegen frisches Schneidmittel dadurch verringert werden kann, daß man die Funktion des vorher verschmutzten Schneidmittels wiederherstellt, um eine Abnahme der Verbrauchsmenge und eine Verringerung der Kosten für die Abfallbeseitigung zu erzielen. Angesichts der obenstehenden Gesichtspunkte haben sich die Erfinder die tatsächliche Aufgabe gestellt, die Verringerung der Schneidwirkung zu verhindern, die Schnittgenauigkeit aufrechtzuerhalten, die verbrauchten Mengen mit der Verlängerung der wirksamen Benutzungsdauer zu verringern, die Kosten für die Abfallbeseitigung zu verringern usw., indem man die Verschmutzung des wasserlöslichen Schneidmittels verhindert, und die Erfinder haben verschiedenartige Untersuchungen bezüglich der Entwicklung einer einfachen und billigen Einrichtung angestellt, welche einfach zu unterhalten ist und stets Verschmutzungsstoffe während der Schneidtätigkeit dadurch entfernen kann, daß man sie an einer Werkzeugmaschine anbringt, und welche ferner die Wiederherstellung der Funk tion des vorher verschmutzten Schneidmittels durch Reinigung und Wiederaufbereitung an getrennten Stellen ermöglicht. Im Verlauf derartiger Untersuchungen wurden insbesondere die cremeartigen Stoffe durch mikroskopische Untersuchung und andere Methoden beobachtet, und es hat sich als Ergebnis

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herausgestellt, daß die cremeartigen Stoffe aus mikrofeinen ölpartikeln mit einer Partikelgröße von nicht mehr als 5 μ bestehen und von den beigemengten ölen herrühren. Nun beobachteten die Erfinder das Verhalten derartiger cremeartiger, öliger Stoffe und überprüften ein Verfahren, bei welchem feste, aufschwimmende Stoffe und beigemengte öle, welche ständig während der Schneidtätigkeit eingeleitet werden, in einem bzw. bis zu einem klaren Zustand nahe dem Zustand eines unbenutzten Schneidmittels entfernt werden können, und zwar angesichts aktueller Gegenstände wie ökonomische Gründe, Abfallbeseitigung und dergleichen. Als Ergebnis hat sich herausgestellt, daß das Filtrierungsverfahren als einfache und billige Behandlung zum Entfernen von Verschmutzungsstoffen geeignet ist, ohne daß man die Funktion des wasserlöslichen Schneidmittels schädigt. Allerdings sind nahezu alle bekannten Filter aus lipophilen Materialien zusammengesetzt, welche eine' hohe ölabsorbierende Eigenschaft aufweisen, so daß sie den Nachteil aufweisen, daß der Filterwiderstand durch das adsorbierte öl erhöht wird und somit die Filterkapazität in einer kurzen Zeit abgesenkt wird, so daß der öltrennungseffekt verringert wird. Ferner kann man im herkömmlichen Koaleszierungsprozeß keine Koaleszierung der cremeartigen, öligen Stoffe erwarten, welche, wie oben beschrieben, neuerdings bekannt sind, überdies können durch die Adsorptionsfiltrierung cremeartige, ölige Stoffe entfernt werden, aber es muß befürchtet werden, daß das wasserlösliche Schneidmittel ebenfalls adsorbiert wird, so daß die Funktion des Schneidmittels deaktiviert wird. Beim Filtrierungsprozeß ist es unvermeidlich, das Zusetzen des Filters mit mikrofeinen, beigemengten, aufschwimmenden öligen Stoffen zu verursachen. Deshalb ist die Verwendung von Papieren als Wegwerffilter geeignet (niedrige Kosten, Abfallbeseitigung durch Veraschung oder dergleichen), was auch zu einer Lösung der oben erwähnten Probleme beiträgt. Allerdings sind die üblichen papierartigen Flächenmaterialien minderwertig, was Wasserbeständigkeit, Druckbeständigkeit, Wasserdurchlässigkeit und öltrennfähigkeit angeht. Aus diesem

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Grund sollten diese Eigenschaften einem papierartigen Flächenmaterial mitgeteilt werden. Die Erfinder haben festgestellt, daß ein Öl-Wasser-Trennfilter, welches in der japanischen Patentanmeldung Nr.126 413/77 geoffenbart ist, den obigen Erfordernissen genügt, und daß auch dann, wenn das gebrauchte Sehneidmitte1 durch ein derartiges Filter filtriert wird, das resultierende Filtrat in einem klaren Zustand nahe dem Zustand eines unbenutzten SehneidmitteIs erhalten werden kann, und als Ergebnis wurde die Erfindung fertiggestellt.

Das Öl-Wasser-Trennfilter, das in der Erfindung verwendet werden soll, besteht aus einem porösen Flächenmaterial und einer Öl-Wasser-Trennschicht, welche im wesentlichen aus einer wasserunlöslichen und wasserabsorbierbaren Gelschicht besteht und sowohl eine ölbeständige und ölabweisende Funktion als auch eine wasserdurchlässige und wasserabsorbierbare Funktion aufweist, wobei diese an einem Oberflächenabschnitt des porösen Flächenmaterials gebildet ist, um in Berührung mit einem Schneidmittel zu gelangen, und/oder an Oberflächenabschnitten des porösen Flächenmaterials, welche als Strömungsweg dienen. Als Filtermedium können verschiedenartige Kunstfasern, anorganische Fasern, Naturfasermassen (Pulpen), synthetische Fasermassen (Pulpen) und dergleichen verwendet werden. Unter diesen werden Zellulosepulpen (Fasern) und Polyolefinepulpen (Fasern) vorzugsweise allein oder in Beimengung verwendet. Obwohl ein derartiges Filtermedium dazu neigt, öl zu absorbieren, absorbiert das erfindungsgemäße Filter das öl nicht, weil Abschnitte des Filtermediums, an welchen öl anhaften soll, mit dem wasserunlöslichen und wasserabsorbieren Gelkörper abgedeckt sind, welches keine Affinität zu öl aufweist. Wenn öl an nicht abgedeckten Abschnitten des Filtermediums anhaftet, dann sind die ölpartikel einer Trennwirkung der Gelschicht ausgesetzt, um zu öltropfen anzuwachsen, so daß, wenn das Filter in Wasser vorliegt, die angewachsenen öltropfen sich von der Filteroberfläche dank ihrer Schwimmfähigkeit abtrennen.

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Die Art oder Bildung der wasserunlöslichen und wasserabsorbierbaren Gelschicht unterliegt nicht speziellen Einschränkungen, aber es können die folgenden, bevorzugten Ausbildungen genannt werden:

(1) Zu einer wäßrigen Lösung, die durch inniges Vermischen eines wasserlöslichen Monomers wie Acrylamid, Kalziumacrylat, Natriumacrylat oder dergleichen mit einem Vernetzungsmittel wie Methylenbisacrylamid, N-Methylol-acrylamid oder dergleichen werden ein Polymerisationskatalysator wie Ammoniumpersulfat, Natriumpersulfat, Kaliumpersulfat, Wasserstoffperoxid oder dergleichen und ein Kondensationskatalysator wie Ammoniumchlorid, primäres Ammoniumphosphat oder dergleichen hinzugefügt. Die sich ergebende Lösung wird auf das poröse Flächenmaterial durch Imprägnierung, Beschichtung, Aufsprühen oder dergleichen aufgebracht und dann durch Heizen bei einer Temperatur von etwa 80 bis 110⁰C getrocknet, um eine Polykondensationsreaktion zu bewirken, wobei die wasserunlösliche und wasserabsorbierfähige Gelschicht gebildet wird.

(2) Es wird eine Substanz verwendet, die in der Lage ist, ein wasserunlösliches Gel durch Aufquellen bei Wasserabsorption zu bilden. Es wird beispielsweise ein vernetztes Produkt von Polyäthylenoxid (löslich in einem Lösungsmittel wie etwa Toluol oder dergleichen) auf das poröse Flächenmaterial bzw. den porösen Boden durch Imprägnierung, Beschichtung, Aufsprühen oder dergleichen aufgebracht.

Bei dem erfindungsgemäßen Filter wird die wasserunlösliche und wasserabsorbierbare Gelschicht an einem Oberflächenabschnitt des porösen Flächenmaterials gebildet, welcher in Berührung mit dem Schneidmittel gebracht werden soll, und/oder an Oberflächen hiervon, die als Strömungsweg dienen, so daß es wesentlich ist, daß die Filterkapazität des porösen Filters nach der Bildung der Gelschicht hinlänglich erhalten bleibt. Zu diesem Zweck ist es wünschens-

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wert, die Ausbildung der Gelschicht durch die Wahl des Filtermediums derart vorzunehmen, daß sie zum gewünschten Filtrierungssystem paßt (Filtrierung durch natürliche Schwerkraft, Filtrierung unter Druck),.wobei man der Verringerung der Porosität Rechnung trägt (Filtermedien, die eine hinlängliche Porosität aufweisen, sowie deren Kombination) . Wenn im Filter die Wasserdurchlässigkeit zu hoch ist, dann sinkt die Trennfähigkeit der Schmutzstoffe und die Neigung des Eindringens von ölhaltigem Wasser in das Filtrat nimmt zu, während dann, wenn die Wasserdurchlässigkeit zu klein ist, die Öl-Wasser-Trenngeschwindigkeit außerordentlich abnimmt. Deshalb weist das erfindungsgemäße Filter ein Grundgewicht bzw. Basisgewicht von 80 bis.450 g/m², vorzugsweise 100 - 200 g/m², sowie eine Wasserdurchlässigkeit von 10 bis 320 s/50 cm³/cm², vorzugsweise 50 - 150 s/50 xm³/cm², auf.

Gemäß der Erfindung ist es erwünscht, das Filter.einer Behandlung zum Erhöhen oder Beibehalten einer ölbeständigen und ölabweisenden Funktion sowie einer öltrennenden Funktion zu unterziehen, wie Sammeln von öl, Koaleszieren von ölpartikeln oder dergleichen zusätzlich zur Bildung der oben erwähnten Gelschicht. Beispielsweise ein ölabweisendes Mittel wie eine Fluorverbindung, Chrom-Fluor-Verbindungen usw., ein lipophiles Mittel oder ölsammelmittel wie Stearinsäureverbindungen, Silikonverbindungen, wachsartige Verbindungen usw., und ein Mittel zum Herabsetzen der Oberflächenspannung oder ein Mittel zum Auffangen von öl wie höhere Alkylalkohole, Silikon-Alkylen-Oxide, Fluor-Oberflächenmittel usw. der wäßrigen Lösung zur Bildung der wasserunlöslichen und wasserabsorbierbaren Gelschicht hinzugefügt, oder diese Additive werden auf das poröse Flächenmaterial vor oder nach der Bildung der Gelschicht durch Imprägnierung, Beschichtung, Aufsprühen oder dergleichen aufgebracht. Ferner kann das poröse Flächenmaterial zusammen mit der Gelschicht einen lipophilen Teil bilden. Beispielsweise ist das Filtermedium durch eine Papierfertigungstechnik oder Mischspinntechnik aus Poly-

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olefinfasern oder -pulpen, Kunstfasern, Glasfasern und dergleichen aufgebaut, wobei die Trennwirkung öliger Partikel in Übereinstimmung mit der Wirkungsfolge Sammeln "♦ Anwachsen ■* Abtrennen verbessert werden kann.

Gemäß der Erfindung sind poröse Flächenmaterialien, die den Eigenschaften genügen, die zur Verwendung im Filter erforderlich sind, wie etwa Wasserdurchlässigkeit, Wasserbeständigkeit, Druckfestigkeit, Dauerhaftigkeit und dergleichen, ohne Einschränkung im weiten Umfang heranzuziehen, wobei ein Beispiel hiervon gewebtes Tuch, nicht gewebter Stoff, Papier, Schaumstoff-Flächenmaterial oder dergleichen ist. Papiere oder nicht gewebte Stoffe, die aus Zellulosefasern wie etwa Pulpe, Baumwolle, Kunstseide, Zelluloseacetat und dergleichen hergestellt sind, werden verwendet, nachdem ihnen Wasserbeständigkeit, Druckfestigkeit und Dauerhaftigkeit durch einen Verstärkungsprozeß mitgeteilt wurde, wie er in der JA-PS 659 628 beschrieben ist. Die gewebten Stoffe wie Filtertuch und dergleichen weisen ihrerseits Filtereigenschaften wie Wasserbeständigkeit, Druckfestigkeit und der gleichen auf, so daß das oben erwähnte Verstärkungsverfahren, falls erforderlich, weggelassen werden kann. Ferner wird ein nicht gewebter, poröser Stoff dadurch gebildet, daß man wärmeschmelzfähige, synthetische Pulpen (beispielsweise Polyolefine, Nylon, Polystyrol usw.) mischt und dann die synthetischen Pulpen bzw. Fasermassen durch Wärmebehandlung miteinander verbindet. Das poröse Flächenmaterial kann auch mit einer vernetzbaren Verbindung verstärkt werden, wie etwa Harnstoff-Formalin-Kondensat, Melamin-Formalin-Kondensat, Epichlorhydrinverbindung, Methylolgruppen-haltige Verbindungen, Divinylsulfonverbindungen und dergleichen, und zwar durch Beschichten, Imprägnieren, Aufsprühen oder dergleichen, ohne daß die Funktion des Filters geschädigt wird.

Als poröses Flächenmaterial können ferner solche verwendet werden, die aus Kunstfasern zusammengesetzt sind, wie Polyäthylen, Polypropylen, Phenolharz, Polyester und Polyamid;

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solche, die aus anorganischen Fasern wie Glasfasern, keramischen Fasern und Asbest zusammengesetzt sind, und aus Verbundmaterialien hiervon.

Bei dem erfindungsgemäßen Filter ist es von Vorzug, die Befestigungsbehandlung durchzuführen, um das Abtrennen der speziellen Gelschicht vom porösen Flächenmaterial zu verhindern. Beispielsweise wird ein kationisches Festigungsmittel wie Polyäthylenimin, Epichlorhydrinpolyamin, Dicyandiaraid-Formalin-Kondensat und dergleichen oder ein anionisches Befestigungsmittel wie Harnstoff-Formalin-Kondensat, Melamin-Formalin-Kondensat und dergleichen in Übereinstimmung mit den Arten der Gelschicht und des porösen Flächenmaterials verwendet. Ein derartiges Befestigungsmittel kann auf das poröse Flächenmaterial durch Imprägnierung, Beschichtung, Aufsprühen oder dergleichen vor oder nach der Bildung der Gelschicht aufgebracht werden, oder kann in die Lösung zur Bildung der Gelschicht mit einbezogen werden.

Von den verschiedenartigen Experimenten gemäß der Erfindung wurden die folgenden Bestätigungen erhalten, wenn das gebrauchte, wasserlösliche Schneidmittel durch das Öl-Wasser-Trennfilter mit dem oben erwähnten Aufbau hindurchfiltriert wurde:

(1) Das wasserlösliche Schneidmittel selbst wird nicht zerstört.

(2) Die Zunahme des Filterwiderstands, der mit der Anhaftung bzw. Adhäsion des Öls am Filter einhergeht, ist geringer.

(3) Der Durchgang grober öltröpfchen ist verhindert.

(4) Die fein dispergierten ölpartikel werden zu öigenschwimmfähigen öltröpfchen koalesziert.

(5) Die mikrofeinen cremeartigen bzw. pasteusen ölstoffe verschwinden.

(6) ölstoffe werden ständig abgetrennt. Deshalb liegt keine Zunahme des ölgehalts im Schneidmittel während der Filtrierung vor.

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(7) Das Auftreten cremeartiger Stoffe wird während der Filtrierung nicht beobachtet.

(8) Es ist wünschenswert, Filter zu verwenden, welche eine Wasserdurchlässigkeit von 100 - 200 s/50 cm³/cm² aufweisen, um den cremeartigen Stoff zum Verschwinden zu bringen.

(9) Es ist erwünscht, ein Filter mit einer Wasserdurchlässigkeit von 50 - 200 s/50 cm³ /cm² für die ständige öltrennung bei dem obigen Merkmal (6) zu verwenden.

(10) Um fein dispergierte ölpartikel vom wasserlöslichen Schneidmittel zu entfernen, ist es von Vorzug, ein poröses Flächenmaterial zu verwenden, welches aus Zellulose-Fasermassen und Polyolefin-Kunstfasermassen allein oder in Mischung hergestellt ist.

(11) Es ist von Vorzug, die Öl-Wasser-Trennschicht, die im wesentlichen aus der wasserunlöslichen und wasserabsorbierbaren Gelschicht zusammengesetzt ist, durch ein Polykondensationsverfahren und die Aufbringung eines bekannten wasserunlöslichen und wasserabsorbierbaren, synthetischen Produkts zu bilden, wie es oben erwähnt ist, wobei diese Verfahren weniger Einfluß auf die Stabilität und Funktion des Schneidmittels ausüben.

Das Verfahren zur Wiederaufbereitung des Schneidmittels gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein einfaches Filtrierungssystem und ermöglicht es, die Säuberung und Reinigung des gebrauchten Schneidmittels durchzuführen, was im Stand der Technik infolge der Schwierigkeiten oder hohen Kosten noch nie erreicht wurde. Die Erfindung weist außerordentlich vorteilhafte Eigenschaften für die Industrie auf, weil das gebrauchte Schneidmittel bis zum Zustand eines unbenutzten Schneidmittels aufbereitet werden kann.

Die Erfindung wird nun noch näher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:

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Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung für die Wiederaufbereitung gebrauchten Schneidmittels ist, welche im unten erwähnten Beispiel 5 verwendet ist,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur kontinuierlichen Wiederaufbereitung gebrauchten Schneidmittels ist, welche im unten erwähnten Beispiel 7 verwendet ist,

Fig. 3 ein Diagramm ist, welches den Zusammenhang zwischen der Menge des zugefügten Öles und der ölkonzentration zeigt,

Fig. 4 eine Mikrofotografie ist, welche das Schneidmittel zeigt, wenn es kein öl enthält,

Fig. 5 eine Mikrofotografie ist, welche die Ausbildung cremearbiten Stoffs im Schneidmittel zeigt,

Fig. 6 eine Mikrofotografie ist, welche das Schneidmittel nach der Behandlung durch das erfindungsgemäße Verfahren zeigt,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Wiederaufbereitung gebrauchten Schneidmittels durch Wasserzufuhr unter Druck ist, welche im unten erwähnten Beispiel 9 verwendet ist, und

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Wiederaufbereitung des gebrauchten Schneidmittels ist, welche im unten erwähnten Beispiel verwendet ist.

Die nachfolgenden Beispiele sind zur Erläuterung der Erfindung dargestellt und sollen keine Beschränkungen für diese bilden.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wurden sechs Arten von Filtern auf die folgende Weise hergestellt.

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(A) Fi!termedium;

(1) Zellulose-Polyolefin-2-Komponenten-Filter:

Ein poröser Bogen wurde aus einem 2-Komponenten-Gemisch aus Baumwollpulpe und Polyolefin-Kunststoff-Pulpe (Polyäthylen, hergestellt von Mitsui Zerapac Co., Ltd., Handelsname "SWP") mit einem Mischungsverhältnis von 1:1 durch das übliche nasse Papierherstellungsverfahren hergestellt. Der derart gewonnene Bogen wurde in einer Trommelheizmaschine bei 170⁰C unter Druck 2-3 Minuten lang erhitzt, um eine Wärmeverschmelzung der synthetischen Masse herbeizuführen, wobei Wasserbeständigkeit, Druckfestigkeit und Dauerhaftigkeit des Bogens verbessert wurden.

(2) Zellulose-Polyolefin-3-Komponenten-Filter:

Ein poröser Bogen wurde aus einem 3-Komponenten-Gemisch aus Polypropylen-Kunstfaserbrei (hergestellt durch Chisso Co., Ltd., Handelsname "Sinpal"), Polyäthylen-Kunstfasermasse (hergestellt von Mitsui Zerapac Co., Ltd., "SWP") und Baumwullfaserbrei mit einem Mischungsverhältnis von 1:1:3 und weiterem Zusatz von 2 %, bezogen auf das Gewicht des Gesamtbreis, von wasserquellfähigem Polyvinyl-Alkohol-Faserbrei (hergestellt durch Kuraray Co., Ltd., Handelsname "Fibribond") durch den üblichen nassen Papierherstellungsprozeß erzeugt. Der derart gewonnene Bogen wurde einer Drahtprägepresse bei 150⁰C für 3-4 Minuten ausgesetzt, um eine teilweise WärmeverSchmelzung (Nadeln) der synthetischen Fasermassen durchzuführen, wobei die Wasserbeständigkeit, Druckfestigkeit und Dauerhaftigkeit des Bogens erhöht wurden, ohne daß der Wasserdurchlässigkeit ein Schaden zugefügt wurde.

(3) Zellulose-1-Komponenten-Filter:

Als poröser Bogen wurde ein im Handel erhältliches Filterpapier (beispielsweise Toyo Filterpapier Nr. 26) verwendet. Ein derartiges Filterpapier war in der Wasserbeständigkeit und Druckfestigkeit unzulänglich. Diese Eigenschaften wurden nun durch das Verfahren verbessert, die JA-PS 659 628 beschrieben sind, wie folgt:

Das Filterpapier wurde mit einer wäßrigen Lösung imprägniert, welche 25 g N-Methylolacrylamid, 2,5 g Ammoniumpersulfat und

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2,5 g Ammoniumchlorid auf 500 cm³ Wasser enthielt, mit einem Aufnahmeverhältnis (naß) von 100 %, wurde durch Vorerwärmen bei 80 - 90⁰C getrocknet und dann durch Erwärmen bei 110 - 120⁰C ausgehärtet.

Der Begriff "Aufnahmeverhältnis", der durch die Beschreibung hindurch verwendet wird, wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

W- — W«

Aufnahmeverhältnis = χ 100,

^w0

wobei W- das Gewicht des Filtermediums vor der Imprägnierung und W₁ das Gewicht des Filtermediums nach der Imprägnierung ist.

(B) Bildung der Öl-Wasser-Trennschicht:

Das Filtermedium, das durch das obige Merkmal (A) erhalten wurde, wurde dem nachfolgenden Verfahren zum Bilden der Öl-Wasser-Trennschicht hierauf unterzogen:

(B)-1: Das Aufbringen einer bekannten wasserunlöslichen

und wasserabsorbierbaren synthetischen Gelschicht. 50 g eines vernetzten Polyäthylenoxidprodukts (hergestellt durch Meisei Kagaku Co., Ltd., Handelsname "Aquapren L 710", 15 % Toluollösung), 5 g eines Fluor-Öl-Sammelmittels (hergestellt von Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., Handelsname "Adekaflo-FK 1002"), und 2 g eines Silikonpolymers (hergestellt von Toray Silicon Co., Ltd., Handelsname "SRX-290", 10 % Toluollösung) wurden in 500 cm³ Toluol aufgelöst. Die resultierende Lösung wurde auf das Filtermedium mit einem Aufnahmeverhältnis (naß) von 100 % durch Sprühen aufgebracht. Nach dem Sprühen wurde das Filtermedium in Luft bei 80 - 90⁰C getrocknet.

(B)-2: Polykondensationsverfahren im Inneren des Filtermediums.

Das Filtermedium wurde mit einer wäßrigen Lösung imprägniert, die 500 cm³ eines polymerisierten Produkts (5 %-ige wäßrige

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Lösung) aus N-Methylolacrylamid und Acrylamid mit einem Gewichtsverhältnis von 3:1, 5 g aus einem N-Methylolacrylamid-Monomer, 500 cm³ Hydroxyäthylzellulose (1 %-ige wäßrige Lösung), 30 cm³ ölabweisendes Fluormittel (hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd., Handelsname "Asahiguard AG 520", 5 %-ige Lösung), 1 g Fluor-Ölsammelmittel (hergestellt von Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., Handelsname "Adekaflo-FK 1006"), 5 cm³ eines lipophilen Stearinsäuremittels (hergestellt von DuPont, Handelsname "Kyron C", 1 %-ige Lösung), 2 g Ammoniumpersulfat und 2 g Ammoniumchlorid mit einem Aufnahmeverhältnis (naß) von 100 % und wurde dann in einem Warmlufttrockner bei 80 - 90⁰C getrocknet. Dann wurde das getrocknete Medium einer Wärmebehandlung bei 110⁰C für 2-3 Minuten unterzogen.

(C) Die Eigenschaften der derart erhaltenen Filter sind in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt.

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Tab.

	Grundge wicht	Dicke	Dichte	Festigkeit	(naß)	Wasserabsorp-	Wasserdurch	öl-
Nr.	(g/m²)	(mm)	(ß/cm³)	bei Zug 1 (kg)	>ei Zerreißen (kg/cm^z)	ticn (mm/5min.)	lässigkeit (bec/50cm³/cm²)	beständigkei (Stunden)
1-(B)-I	120	0,7	0,17	2,2		23	60	0
1-(Β)-2	120	0,7	0,17	2,4	2,6	32	80	3<
2-(B)-I	120	o,8 ;	0,15	¹I³	V⁰-	30	50	0
2-(Β)-2	120	0,8	0,15	2_f6	h¹	42	75	3<
3-(B)-I	450	1	0,45	6,7	6.2	17	170	0
3-(Β)-2	450	1	0_f 45	7,8	⁷r³	25	210	5<

Anmerkung:

1. Im Filter Nr. 1-(B)-1 stellt 1 die Ausführung des Filtermediums

A dar, und (B)-1 stellt die Ausführungsform (B)-1 bei der Bildung der Öl-Wasser-Trennschicht dar.

2. Testmethoden gemäß TAPPI, JIS.

O cn

Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde ein im Handel erhältliches Filterpapier (beispielsweise Toyo-Filterpapier Nr. 26) als Filtermedium verwendet. Die Wasserbeständigkeit und Druckfestigkeit dieses Filterpapiers wurden dadurch erhöht, daß man das Papier mit einer wäßrigen Lösung imprägniert hat, die 25 g N-Methylol-Acrylamid, 2,5 g Ammoniumpersulfat und 2,5 g Ammoniumchlorid auf 500 ml Wasser enthielt, mit einem Aufnahmeverhältnis (naß) von 100 %, daß man eine Trocknung von 80 - 90⁰C durchgeführt hat und auf K)O bis 120⁰C erhitzt hat.

Dann wurde eine Lösung, die 5 g einer kationischen Verbindung mit hohem Molekulargewicht (hergestellt bei Meisei Kagaku Co., Ltd., Handelsname "AG-Fix") in 200 ml Wasser enthielt und mit Methanol bis auf eine Gesamtmenge von 500 ml aufgefüllt war, durch Sprühen auf das oben erwähnte, verfestigte Filterpapier mit einem Aufnahmeverhältnis (naß) von 100 % aufgebracht.

Getrennt wurde eine erste Lösung vorbereitet, die 5 g N-Methylol-Acrylamid, 20 g Acrylamid, 0,5 g Methylenbisacrylamid, 2 ml Dimethylaminopropionitril, 50 g fluorhaltiges, ölabweisendes Mittel (hergestellt bei Asahi Glass Co., Ltd., Handelsname "Asahiguard AG530", Lösung mit 15 Gew.-%), 2 g Adekaflo-FK1006 und 1 g AdekafI0-FKI005 (dies sind Handelsnamen von Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) als fluorhaltiges, ölsammelndes Mittel auf 500 ml Wasser enthielt, sowie eine zweite Lösung, die 5 g Ammoniumpersulfat und 5 g Ammoniumchlorid auf 500 ml Wasser enthielt. Diese Lösungen wurden auf das Filtermedium durch Berührungsmischungssprühen mit einem Mischungsverhältnis der ersten Lösung zur zweiten Lösung von 20:1 (Volumenverhältnis) aufgebracht. Anschließend wurde das Filtermedium bei 80 - 90⁰C getrocknet und einer Wärmebehandlung bei 100 bis 110⁰C für 2 Minuten ausgesetzt.

Das derart gewonnene Filter hatte die folgenden Eigenschaften:

030017/07B0

2940510	,45
450	,7
1	,3
ο,

6,	24<
17
317

Grundgewicht (g/m²) Dicke {mm) Dichte {g/cm^a ) Na ß fe st igke i t bei Zug (kg)

bei Zerreißen (kg) car¹) Wasserabsorption (mei/5 min.) Wasserdurchlässigkeit (s/SOcm'/cia³) ölbeständigkeit (Stunden)

Beispiel 3

Einem Gemisch aus Acrylkunstfasern (hergestellt durch Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Handelsname "Bonne1"), Asbestfasern und Polyolefin-Kunstfasermasse (SWP) mit einem Verschnittverhältnis von 5:2:3 wurden 6 Gew.-%, auf die Gesamtfasern bezogen, von quellfähiger Polyvinylalkohol-Klebefasermasse zugefügt (hergestellt durch Kuraray Co., Ltd., Handelsname "Fibribond"), und diese Nasse wurde dann durch ein übliches nasses Papierherstellungsverfahren in poröses Flächenmaterial geformt.

Das sich ergebende Flächenmaterial wurde in einer Trommelheizmaschine bei 170⁰C für 2-3 Minuten behandelt, um eine Wärmeverschmelzung der synthetischen Fasermassen herbeizuführen, wobei die Wasserbeständigkeit, Druckfestigkeit und Dauerhaftigkeit des Flächenmaterials erhöht wurden. Nachfolgend wurde das Flächenmaterial mit einer Lösung von 0,05 Gew.-% Polyäthylenimin in Methanol bei einem Aufnahmeverhältnis (naß) von 100 % imprägniert, um zu einer ersten Befestigungsbehandlung für die Öl-Wasser-Trennschicht zu führen.

Getrennt wurde eine erste Lösung vorbereitet, welche 25 g N-Methylolacrylamid, 10 g Acrylamid, 0,5 g Methylenbisacrylamid und 2 ml Dimethylaminopropionitril auf 500 ml Wasser

030017/075Ö

enthielt, sowie eine zweite Lösung, die 5 g Ammoniumpersulfat und 5 g Aramoniuinehlorid auf 500 ml Wasser enthielt. Diese Lösungen wurden dem verfestigten bzw. fixierten Fläxhenmaterait einem Aufnahmeverhältnis (naß) von 100 % durch Berührungs-Mischungssprühen mit einem Mischungsverhältnis der ersten Lösung zur zweiten Lösung von 20:1 (Volumenverhältnis) aufgebracht. Dann wurde das Flächenmaterial bei 80-90⁰C getrocknet und bei 100-110⁰C 2 Minuten lang aufgeheizt, um wasserunlösliche und wasserabsorbierbare Gelschicht hieran zu bilden.

Ferner wurde eine Lösung, die 5 g kationischer Verbindung mit hohem Molekulargewicht (hergestellt durch Meisei Kagaku Co., Ltd., Handelsname "AG-Fix") in 200 ml Wasser enthielt und auf eine Gesamtmenge von 500 ml mit Methanol aufgefüllt wurde, auf das eine Gelschicht enthaltende Flächenmaterial durch Sprühen mit einem Aufnahmeverhältnis von 50 Gew.-% aufgebracht und dann bei 100⁰C getrocknet, um zu einer zweiten Fixierungsbehandlung zu führen. Nachfolgend wurden 20 Gewichtsteile einer Lösung, die 5 g N-Methylolacrylamid, 20 g Acrylamid, 0,5 g Methylenbisacrylamid, 2 ml Dimethylaminopropionitril, 50 g einer Fluorverbindung (hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd., Handelsname "Asahiguard AG-530", Lösung mit 15 Gew.-%), 2,5 Adekaflo-FKi006 und 1 g AdekafI0-FKI005 (das sind Handelsnamen von Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) als fluorhaltiges Oberflächenmittel auf 500 ml Wasser enthielt, einer Kontakt- bzw, Berührungsmischung mit einem Gewichtsteil aus einer Lösung unterzogen, die 8 g Ammoniumpersulfat und 5 g Ammoniumchlorid auf 100 ml Wasser enthielt, und dann wurde die sich ergebende Mischung auf das Flächenmaterial durch Aufsprühen mit einem Aufnahmeverhältnis (naß) von 100 % aufgebracht, um eine wasserabsorbierbare Gelschicht zu bilden. Dann wurde die wasserabsorbierbare Gelschicht dadurch unlöslich gemacht, daß sie bei 80-90⁰C getrocknet und für 2 Minuten bei 100-110⁰C aufgeheizt wurde. Die somit erhaltenen Filter hatten die folgenden Eigenschaften:

030017/0750

Grundgewicht (g(m²) 90

Dicke (nun) 0,5

Dichte (g/cm³) 0,18 Festigkeit (naß)

auf Zug (kg) 3,2

auf Ab- bzw. Einreißen (g) 48

auf Zerreißen (kg/cm²) 2,3

Wasserabsorption (mm/5 min.) 43

Wasserdurchlässigkeit (s/50cm³/cm²) 30

ölbeständigkeit (Stunden) 24<

Beispiel 4

Bei diesem Beispiel wurde ein nicht zerstörender Test durch ein Filter hinsichtlich eines wasserlöslichen Schneidmittels unternommen.

Das wasserlösliche Schneidmittel nimmt die Form einer milchartig-weißen Emulsion an, welche stabil sein muß und sich nicht zerlegen darf, nachdem sie durch den Filter hindurchgetreten ist.

In diesem Test wurde eine 40-fach verdünnte wäßrige Lösung eines im Handel erhältlichen wasserlöslichen Schneidmittels verwendet (hergestellt von Toho Kagaku Co., Ltd., Handelsname "Graiton 1300"). Diese Schneidmittellösung wurde durch Saugwirkung durch jedes der Filter hindurchgefiltert, die in den Beispielen 1 und 2 erhalten wurden, mit einer wirksamen Filterfläche von 157 cm² und einem Durchsatz von 1 l/min., um ein Filtrat von 1.500 cm³ zu erhalten. Nachdem das Filtrat einer Wärmebehandlung in kochendem Wasser für die Dauer von 3 Stunden unterzogen wurde, wurde die Menge einer Flüssigkeitsschicht, die sich durch Wärmezerlegung abgetrennt hatte, unter Verwendung einer Babcock-Flasche (Babcock-flask) bestimmt. Die Filtrierungstätigkeit wurde 1-3 mal durchgeführt. Die gemessenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 2 gezeigt.

030017/0760

- 24 Tab. 2

Filter Nr.	Flüssigkeitsschicht, die von wasser löslichem Schneidmittel durch Wärme zerlegung abgetrennt wurde	2	3	durch Wärmezerlegung erhaltene Schicht eines wasserlöslich« Schneidmittels, das untersucht werden soll
Filter des Beispiels 1 1-(B)-I l-(B)-2 2-(B)-I 2-(B)-2 3-(B)-I 3-(B)-2 Filter des Beispiels 2	Zahl der Filtrierung	(vol.%) 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0_?05 0,25	(vol.%) 0_;05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,50	(vol.%) 0.10
1
(vol.%) 0,05 0,05 0.05 0,05 0,05 0,05 0_f10

Wenn die Emulsion aus wasserlöslichem Schneidmittel während des Durchgangs durch das Filter unstabil ist, dann nehmen die numerischen Werte der Daten der Tabelle 2 zu. Es ist nun aus den Ergebnissen der Tabelle 2 ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Filter das wasserlösliche Schneidmittel während der Filtrierung nicht zerstören. Beim Filter des Beispiels 2 wird ein Teil der Emulsion aus wasserlöslichem Schneidmittel infolge der Tatsache zerstört, daß die Wasserdurchlässigkeit des Filters infolge seiner geringen Porengröße etwas gering ist.

Beispiel 5

Bei diesem Beispiel wurde die öltrennungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Filters bezüglich des ölgehalts des wasserlöslichen Schneidmittels durch Verwendung einer Einrich-

030017/0750

tung getestet, die in Fig. 1 gezeigt ist.

In einen Behälter 3 wurden 1000 cm³ einer 40-fach verdünnten wäßrigen Lösung desselben wasserlöslichen Schneidmittels aufgegeben, wie es in Beispiel 4 verwendet ist, wozu 10 cm³ eines leichten Spindelöls zugefügt wurden, und das sich ergebende Gemisch wurde mit einem Haushaltsrührgerät 10 Minuten lang heftig durchgerührt. Nach dem Rühren wurde die ölhaltige Lösung aus wasserlöslichem Schneidmittel in ein leicht geneigtes Durchlaufgefäß 2 eingegossen, welches in seiner mittleren Lage mit einem Filter 1 versehen war, das eine wirksame Filterfläche von 21 χ 4 cm bei einem Durchsatz von 50 cm³/min- aufweist. In diesem Fall wurde die Lösung in ein Filtrat aufgetrennt, welches durch den Filter 1 hindurchgetreten war, und in eine Flüssigkeit, die von der Oberfläche des geringfügig geneigten Filters 1 in ein Gefäß 4 abfloß. Wenn das Filter 1 keine ölabtrennende Fähigkeit aufweist, dann enthält das Filtrat eine hohe ölmenge, während dann, wenn die Filterkapazität des Filters 1 infolge der Ölanhaftung oder dergleichen abgesenkt ist, die Menge der Flüssigkeit zunimmt, die auf der Oberfläche des Filters entlangfließt.

Die ölmengen im Filtrat und in der abfließenden Flüssigkeit · wurden auf dieselbe Weise mengenmäßig erfaßt, wie dies im Beispiel 4 beschrieben ist.

030017/0750

Tab.

O
C*
O

-J
er»

Filter Nr.	Filtrat	Menge des Filtrats (cm³)	ölgehalt (vol.*)	^samt- menge (cm³)	strömende Flüssigkeit	ölgehalt (vol. S)	(I) ⁰^- samtraenge (cm³)	Öltrennunge- wirkungegrad
Filter des Beispiels 1				Menge der I strömenden Flüssigkeit (cm³)			(D ν inn
1-(B)-I	765	0,25				8,6	(*)
l-(B)-2	630	0,13	0j8	240		⁹r⁵
2-(B)-I	890	0,50	V	375			81,9
2-(B)-2	655	0,31	2,0	110		8,2	92,2
3-(B)-I	435	0.25	¹I¹	340	1,6	9,3	55_f 0
3-(B)-2 Filter des Beispiels 2	253 205	0,10 0,05	°,³ 0,1	570	M M	10,3 10,2	80_;4
unbehandelte Filter 1 - (B) - 1	912	0,88	8,0	752 800	2.1	2,0	89,4
96		97,2 99,0
20_f0

Anmerkung: Der Eigen-Ölgehalt des zu untersuchenden Schneidmittels ist 0,1 %

-P-CD

Beispiel 6

In diesem Beispiel wurde die koaleszierende Wirkung des erfindungsgemäßen Filters in Hinblick auf fein dispergierte ölpartikel gemessen.

Im allgemeinen läßt ein Filter, das ein poröses Flächenmaterial als Filtermedium verwendet, mikrofeine ölpartikel durch, die eine Partikelgröße aufweisen, die kleiner ist als die Porengröße des Filters. Gemäß der Erfindung weist das Filter allerdings einen lipophilen Abschnitt zum Auffangen fein dispergierter ölpartikel auf, so daß, wenn die fein dispergierten ölpartikel zu selbstschwimmfähigen öltropfen anwachsen, diese gewachsenen öltropfen sich vom Filter unter Wirkung eines lipophoben Abschnitts abtrennen, der im wesentlichen aus einer wasserunlösbaren und wasserabsorbierbaren Gelschicht besteht, welche neben dem lipophilen Abschnitt liegt. Durch diese Theorie werden fein dispergierte ölpartikel zu selbstschwimmfähigen öltropfen koalesziert.

1500 cm³ einer 40-fach verdünnten wäßrigen Lösung desselben wasserlöslichen Schneidmittels, als es in Beispiel 4 verwendet wurde, wurde 75 cm³ leichten Spindelöls zugefügt und dann mit einem Haushaltsrührgerät 10 Minuten lang heftig durchgerührt. Das sich ergebende Gemisch wurde völlig durch Saugwirkung durch ein Filter hindurchgefiltert, welches eine wirksame Filterfläche von .157 cm² aufwies, und zwar mit einem Durchsatz von 1 l/min. 600 cm³ des FiltratB wurden sogleich in einen zylindrischen Trichter mit einem Innendurchmesser von 5 cm gegeben.

Nachfolgend wurden 50 cm² der Probenlösung vom Boden des Trichters alle 10 Minuten entnommen, und dann wurde die ölkonzentration der Probenlösung mengenmäßig auf dieselbe Weise bestimmt, wie dies im Beispiel 4 beschrieben ist.

Während der Probenentnahme steigen alleine die koaleszierten öltröpfchen im Trichter nach oben. Je größer die Abmessung

O3OO17/O7B0

der öltröpfchen ist, desto rascher wirkt die eigene Schwimmwirkung, so daß die angestiegenen öltröpfchen rasch im oberen Teil des Filtrats verteilt werden. Deshalb ist die Änderung der ölkonzentration in der Probenlösung, welche alle 10 Minuten entnommen ist, relevant für die ölverteilung, welche mit dem Aufschwimmen der öltröpfchen einhergeht, und stellt eine große oder geringe Aufschwimm-Geschwindigkeit der öltröpfchen dar. Das heißt, die Probenlösung, die zum Zeitpunkt 0 (Verstreichen keiner Zeit) entnommen ist, enthält im wesentlichen eine konstante ölkonzentration unabhängig von Art und Anwesenheit des Filters, weil die öltröpfchen im Filtrat in im wesentlichen homogenem Zustand verteilt sind. Wenn man ein Filter verwendet, das eine hervorragende koaleszierende Wirkung aufweist, dann steigen die koaleszierten öltröpfchen rasch im Filtrat, das in den Trichter eingegeben wurde, mit dem Zeitablauf an, so daß die ölkonzentration der Probenlösung, die dem Boden des Trichters entnommen ist, abnimmt. Deshalb bedeutet das Merkmal, daß die ölkonzentration der Probenlösung, die zu einem früheren Zeitpunkt vom Beginn des Experiments an entnommen wurde, niedrig ist, daß die koaleszierende Wirkung des Filters gegenüber den fein dispergierten ölpartikeln groß ist. Die gemessenen Ergebnisse für die ölkonzentration in der Probenlösung sind in der nachfolgenden Tabelle 4 gezeigt.

030017/0750

Tab.

O O

Filter Nr.	ölkonzentration einer Probenlösung , entnehmen alle 10 Minuten (Vol. %)	10	20	30	40	50	60	70
kein Filter	Seit Beginn des Experiments verstrichene Zeit (Minuten)	1,00	0,90	0,85	0,65	0.75	0,90	l_;00
Filter des Beispiels 1 2-(B)-I 2-(B)-2 3-(B)-I .3-00-2	0	0,35 0,25 0,05 0,05	0,30 0,25 0,05 0_;05	LO LO LO LO (VJ CvI O O ο ο ο σ	0,25 0,25 0,05 0,05	0,28 0,26 0,05	0,30. 0,28 0,05 0,05	0,35 0,30 0,05 0,05
Im Handel erhält liches Filter- Papier ( ltiyo - Filterpapier Nr. 26)	2,10	0_f 65	0,55	0,55	0,55	0,80	0,85	0,90
2,50 2,80 2 _f Ϊ0 2,70
2_f 10

ro

VC

Anmerkung: der Eigen-Ölgehalt des zu verwendenden wasserlöslichen Schneidmittels beträgt 0,1 %

IO CD

CD cn

Beispiel 7

In diesem Beispiel wurde der öltrennungstest des Filters durchgeführt, wenn öl ständig unter Verwendung einer in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung dem wasserlöslichen Schneidmittel zugegeben wurde.

In einem Behälter 5 für das Schneidmittel wurde eine 40-fach verdünnte wäßrige Lösung desselben wasserlöslichen Schneidmittels eingefüllt, welches in Beispiel 4 verwendet ist. Zur Schneidmittellösung wurde leichtes Spindelöl aus einem ölbehälter 11 durch eine Bemessungspumpe 10 mit einem Durchsatz von 1,6 cm³/min. 5 Minuten lang aufgegeben, dann wurde das sich ergebende Gemisch 30 Minuten lang gefiltert. Dieses Verfahren von ölzugabe und Filtrierung wurde wiederholt. Die Filtrierung wurde dadurch ausgeführt, daß man die Lösung vom Behälter 5 durch eine Flüssigkeitsförderpumpe 6 einem Filter 7 zuführt, welches mit zwei Flächenmaterialien versehen ist, von welchen jedes eine wirksame Filterfläche von 157 cm² aufweist, und indem man das Filtrat vom Filter durch einen Öl-Rückgewinnungsbehälter 8, der mit vier Trennplatten versehen ist, zum Behälter 5 zurückführt. In diesem Fall war der Filterdruck 0,5 - 0,7 kg/cm² und der Durchsatz betrug 1 l/min. Dieses Verfahren wurde ordnungsgemäß wiederholt. Zusätzlich wurde die Lösung im Behälter 5 ständig mit ■ einem Öl-Mischrührer 5 mit einer Drehzahl von 500 min" durchgerührt und die Gesamtmenge der verwendeten Schneidmittellösung betrug 20 1. Die ölkonzentration der Lösung im Tank 5 wurde auf dieselbe Weise gemessen, wie sie im Beispiel 4 beschrieben ist, um ein Ergebnis zu erhalten, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

In Fig. 3 stellt eine Kurve 1 eine Zunahme der ölkonzentration dar, welche durch Rechnung erhalten wurde, die Kurve 2 stellt die tatsächliche Zunahme der ölkonzentration in der Lösung dar, ohne daß ein Filter verwendet ist, die Kurve 3 stellt die Änderung der ölkonzentration dar, wenn ein Toyo-

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Filterpapier Nr. 26 als Filter verwendet wurde, die Kurve 4 stellt die Änderung der ölkonzentration dar, wenn ein 2-B-2-Filter des Beispiels 1 verwendet wurde, und eine Kurve 5 stellt die Änderung der ölkonzentration dar, wenn ein 3-B-2-Filter des Beispiels 1 verwendet wurde.

Gemäß der Erfindung werden die fein dispergierten ölpartikel durch die Wirkung des Filters koalesziert, so daß sie rasch im ölwiedergewinnungstank 8 ansteigen und durch die Trennwände aufgefangen werden. Deshalb wird der ölgehalt in der umlaufenden Lösung bei einer Konzentration konstant, die geringfügig höher ist als die Eigen-Ölkonzentration des Schneidmittels von 0,1 %, ohne weiter anzusteigen.

Beispiel 8

In diesem Beispiel wurde eine Prüfung bezüglich des Auftretens und Verschwindens pasteuser bzw. cremeartiger, öliger Stoffe durchgeführt.

Das Auftreten cremeartigen, öligen Stoffs führt vom öl her, das in der Schneidmittellösung enthalten ist. In dem Verfahren des Beispiels 7 wurde die durchgerührte Lösung, die einen ölgehalt von 3,8 % aufwies, stehengelassen, nachdem der Stillstand der Filtrierung in der Lösung hergestellt wurde. An tatsächlichen Schnittstellen wird häufig eine erhebliche Menge der cremeartigen Schicht erzeugt, was sich deutlich von dem Fall unterscheidet, in welchem das wasserlösliche Schneidmittel verwendet wird, das kein beigemischtes öl enthält. Wenn die cremeartige, ölige Schicht mikroskopisch betrachtet wird, dann besteht die Schicht aus mikrofeinen ölpartikeln mit einer Partikelgröße von 1-2 Mikron, welche von Partikeln des Schneidmittels nicht unterschieden werden können.

In Fig. 4 ist eine Mikrofotografie der Schneidmittellösung vor dem Zusatz leichten Spindelöls in Beispiel 7 gezeigt, und

030017/0750

Fig. 5 ist eine Mikrofotografie, welche das Auftreten der cremeartigen, öligen Schicht zeigt, nachdem die Schneidmittellösung mit leichtem Spindelöl bis zu einem ölgehalt von 3,8 % unter Durchrühren und nachträglichem Stehenlassen beigemischt wurde. Wenn diese verschmutzte Schneidmittellösung durch die in Fig. 2 gezeigte Einrichtung filtriert wurde, die mit dem Filter Nr. 3-B-2 versehen war, und zwar bei einem Filterdruck von 0,8 kg/cm² und einem Durchsatz von 2 l/min., dann wurde der ölgehalt von 3,8 % auf 0,5 % nach 10 Minuten Filtrierung verringert, und ferner nach 20 Minuten Filtrierung bis auf 0,25 % verringert. Wenn das FiItrat mikroskopisch betrachtet wurde, dann war die cremeartige, ölige Schicht verschwunden, wie in Fig. 6 gezeigt ist, und die Schneidmittellösung wurde sauber. Zusätzlich betrug die Viskosität der Schneidmittellösung vor der Filtrierung bei 20⁰C 4 cP (gemessen mit einem Brook-Feld-Rotationsviskosimeter (Brook field rotational viscometer)), während sie nach der Filtrierung 1 cP betrug.

Beispiel 9

In diesem Beispiel ist der Zusammenhang zwischen dem Verhalten grober öltröpfchen und mikrofeiner öltröpfchen und die koaleszierende Wirkung und die Flüssigkeitsdurchlaßgeschwindigkeit eines Filters gezeigt, unter Verwendung einer Einrichtung zum Filtrieren unter Druck, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

In einem Behälter 12 wurden 20 1 einer 40-fach verdünnten wäßrigen Lösung desselben Schneidmittels aufgegeben, wie es in Beispiel 4 verwendet ist, wozu 50 cm³ leichten Spindelöls zugesetzt wurden, und dann wurde die sich ergebende Mischung mit einem Rührer 19 mit einer Drehzahl von 500 min." 20 Minuten lang verrührt, um eine innige Verteilung bzw. Dispersion des Öls in der Lösung zu erreichen. Ein, derartiges Durchrühren wurde während des Experiments fortgesetzt. Nachfolgend wurde die vermischte Lösung von dem Behälter 12

030017/0760

-³³- 29A0510

durch eine Flüssigkeitsspeisepumpe 13 in einen Filtrierungsbehälter 14 eingespeist, der mit zwei Filtern 15 versehen ist, von welchen jedes eine wirksame Filterfläche von 8 χ 15 cm aufweist, und zwar mit einem bestimmten Durchsatz. Die in den Behälter 14 geströmte Lösung wurde in einen ungefilterten Abschnitt 16 aufgeteilt, der auf der Oberfläche des Filters strömt, einen oberen Filtratabschnitt 17, der mikrofeine ölpartikel und koaleszierte öltröpfchen enthält, welche durch das Filter hindurchgegangen sind, sowie einen unteren Filtratabschnitt 18. Das Strömungsverhältnis des ungefilterten Abschnitts 16 zum oberen Filtratabschnitt 17 und zum unteren Filtratabschnitt 18 wurde mittels Ventilen, die in den jeweiligen Abgabeöffnungen angeordnet waren, auf die drei Betriebsbedingungen 1:1:3, 1:2:2 und 2:1:2 eingestellt, und dann wurde der ölgehalt eines jeden dieser Abschnitte mengenmäßig auf dieselbe Weise bestimmt, wie dies in Beispiel 4 beschrieben ist. Die gemessenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 5 gezeigt.

Gemäß diesem Experiment können grobe öltröpfchen in der Lösung nicht das Filter passieren, während Wasser mühelos durch das Filter hindurchgeht, so daß der ölgehalt im ungefilterten Abschnitt 16 konzentriert wird und als Ergebnis der ölgehalt des Filtrats geringer wird. Andererseits enthält das Filtrat mikrofeine ölpartikel, die durch das Filter 15 hindurchgehen und durch die koaleszierende Wirkung des Filters 15 koalesziert werden. Allerdings steigen die koaleszierten öltröpfchen infolge ihrer Auftriebskraft rasch nach oben, so daß der ölgehalt im oberen Filtratabschnitt höher wird als der des unteren Filtratabschnitts 18. Das heißt, wenn das Filter 15 eine zufriedenstellende ölabtrennende Funktion aufweist, verringert sich der ölgehalt in der folgenden Reihenfolge: ungefilterter Abschnitt 16 f oberer Filtratabschnitt 17 -» unterer Filtratabschnitt 18,

030017/07SO

Wie aus den Daten der Tabelle 5 ersichtlich ist, entwickeln die erfindungsgemäßen Filter eine zufriedenstellende ölabtrennende Wirkung, so daß ein Filtrat gewonnen werden kann, das einen geringeren ölgehalt aufweist.

Tab. 5

Filter Nr.	Gesamt durchsatz (£/min-]	Strömungsver hältnis der Abschnitte 16 17 und 18	Filtrierung druck (kg/cm²)	- ölgehalt eines jeder Abschnitts (vol.%)	17	18
1-(B)-I l-(B)-2 2-(B)-I 2-(B)-2 3-(B)-I 3-(B)-2 unbehandelte Filter von 2-(B)	0,5	1:1:3	0,2 0,3 °;2 0,3 0,5 0,7 0,2	16	2,0 2,8 ²r⁷ !,2 V 2_fl	¹Z³ ¹I¹ I,² IfI 2,1
1-(B)-I l-(B)-2 2-(B)-I 2-(B)-2 3-(B)-I 3-(B)-2 unbehandeltes Filter von 2-(B)	0,5	1:2:2	0,2 0,3 0,2 0,3 0_r5 0,7 0,2	6,2 6,0 5,8 6,8 7,3 ⁷,4 3,6	2,0 2,3 1,8 2,1 V 1,0 2,4	1,0 0,8 1,2 0,9 0,7 0,6
1-(B)-I l-(B)-2 2-(B)-I 2-(B)-2 3-(B)-I 3-fB)-2 unbehandeltes Filter von 2-(B)	0,5	2:1:2	0,1 0,2 0,1 0.2 0_f 6 0,1	6,0 5,9 5,8 6,1 V 7,6 V	2,2 ²I² 2,3 2,4 2,3 ²»4 2,1	0,6 0,6 0.6 0,5 0,3 0_f2 2,0
⁵,4 4,4 4,4 4,3 4,6 4,6 3,0

Anmerkung: der Eigen-Ölgehalt des zu verwendenden Schneidmittels beträgt 0,1 %

030017/0750

Beispiel 10

Bei diesem Beispiel wurde das Verhalten des Filters im Hinblick auf die Wasserdurchlässigkeit bei Filtrierung unter Nutzung der natürlichen Schwerkraft und unter Verwendung einer in Fig. 8 gezeigten Einrichtung beobachtet.

In einem Behälter 20 wurden 20 1 4 0-fach verdünnter wäßriger Lösung desselben Schneidmittel aufgegeben, wie es im Beispiel 4 verwendet wird, wozu 200 cm³ leichten Spindelöls hinzugefügt wurden, und dann wurde die sich ergebende Mischung mit einem Rührpropeller 25 mit einer Drehzahl von 500 min." 20 Minuten lang bewegt, um das öl in der Lösung völlig zu verteilen bzw. dispergieren. Nachfolgend wurde die gemischte Lösung vom Behälter 20 einem inneren zylindrischen Gehäuse 21 (15 χ 15 χ 50 cm) zugeführt, welches mit zwei Filtern 22 versehen ist, von denen jedes eine wirksame Filterfläche von 12 χ 17 cm aufweist, und zwar mit einem Durchsatz von 1 l/min, und einer Rührerdrehzahl von 200 min." Die Lösung im zylindrischen Gehäuse 21 wurde mit einem Rührpropeller 26 mit einer Drehzahl von 100 min. bewegt, um das Absetzen von öl zu verhindern, während ein Filtrat 23, das durch das Filter hindurchgegangen war, von einem Auslaß 24 eines äußeren zylindrischen Gehäuses abgegeben wurde. Die Zeit, die zur Abgabe eines Liters Filtrat erforderlich war, wurde mit Abstand von 1 1 gemessen, um ein Ergebnis zu erreichen, das in der nachfolgenden Tabelle 6 gezeigt ist, wobei die Zunahme des numerischen Werts die Verschlechterung der Filtereigenschaften oder der Wasserdurchlässigkeit zeigt.

Wie aus den Daten der Tabelle 6 ersichtlich ist, weisen die erfindungsgemäßen Filter 1-B-1 bis 3-B-2 eine Wasserdurchlässigkeit auf, die im wesentlichen gleich ist der eines nicht behandelten Filters von 3-B, während die Zeit, die zur Abgabe eines Filtrats selbst bei dem Filter des Beispiels 2 erforderlich ist, nicht mehr als das Zweifache dessen eines unbehandelten Filters von 3-B beträgt, so daß in der Praxis keine Schwierigkeiten auftreten.

030017/0750

Tab» 6(a)

	Filter Nr.	Test*	1	2	erforderliche Zeit zur Abgabe	3	4	5	6	7	8	von 1	10	1 Filtrat	)	12	(Sekunden	14	15	16	17
	1-(B)-I	A	62	62	Nummer des Anteils (1	62	62	62	62	62	62	Anteil: 1	62	Liter	63		62	63	63	63
		B	65	65	65	65	65	65	65	65	9	65	11	65	13	65	67	68	70
	2-(B)-I	A	62	62	62	62	62	62	62	62	62	62	63	62	62	62	62	63	63
	2-(B)-2	B	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	66	65	68	70	72	75
0300	3-(B)-I	A	60	61	-	-	62	-	61	-	62	-	62	61	62	61	61	61	61
■si	3-(B)-2'	B	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	67.	65	66	66	67
/0750	A	60	61	62	62	-	-	-	62	62	-	61	61	61	-	61	61	62
	B	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	67	68	70
	A	83	81	80	80	80	80	80	80	62	-	-	80	-	-	SO	80	80
	B	83	S3	83	83	83	83	83	83	65	85	65	88	65	93	95	96	98
	A	83	83	83	83	-	-	83	-	-	83	80	-	-	-	-	83	83
	B	85	86	87	87	87	87	87	87	83	87	86	88	90	89	90	90	90
		-	-	83
		87	88	88

Tab. 6(b)

Filter Nr.	Test*	erforderliche Zeit zur Abgabe vo 1 1 Filtrat (Sekunden)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
3-(B)	A	Nummer des Anteils ( 1 Anteil : 1 Liter )	61	-	61	-	61	-	-	61	-	-	61	-	-	61	-	-	-
	B	62	62	62	62	64	65	67	67	70	70	73	75	77	80	85	90	95
	A	61	61	-	-	61	-	-	-	61	-	-	r	-	61	-	-	62
B	62	62	62	62	64	65	68	70	74	78	83	90	95	103	108	115	125
A	90	90	-	90	-	-	90	-	-	-	90	-	-	90	-	-	-
B	95	95	95	95	95	95	95	97	100	105	112	120	127	137	145	155	170

* A: Schneidmittellösung ohne ölgehalt B: Schneidmittellösung mit ölgehalt

Allgemein gilt gemäß der Theorie von Darmy, daß, wenn ölhaltige Lösung durch ein Filter filtriert wird, fein verteilte bzw. dispergierte ölpartikel während der Filtrierung koalesziert werden. Die Neigung zum Koaleszieren wird bei allen Filtern festgestellt, in denen Mikroporen vorliegen. In üblichen Filtern lösen sich die koaleszierten öltröpfchen kaum vom Filter ab, was die Ursache des Absinkens der Filtergeschwindigkeit ist. Um das Absinken der Filtergeschwindigkeit zu verhindern, ist es notwendig, die Porengröße des Filters zu vergrößern. In diesem Fall kann allerdings nicht erwartet werden, daß fein dispergierte ölpartikel gemäß der Theorie von Darmy koaleszieren. Andererseits lösen die in der Erfindung zu verwendenden Filter die obigen Probleme und weisen die Eigenschaft auf, daß sie fein dispergierte bzw. verteilte ölpartikel koaleszieren und die koaleszierten öltröpfchen rasch vom Filter ablösen, so daß das gebrauchte Schneidmittel wirksam auf erfindungsgemäße Weise wieder aufbereitet werden kann.

030017/0750

-it-

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Wiederaufbereiten wasserlöslicher Schneidmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man das wasserlösliche Schneidmittel durch ein Öl-Wasser-Trennfilter hindurchfiltert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl-Wasser-Trennfilter aus einem porösen Flächenmaterial und einer Öl-Wasser-Trennschicht besteht, welche im wesentlichen aus einer wasserunlöslichen und einer wasserabsorbierbaren Gelschicht zusammengesetzt ist und sowohl eine ölbeständige und ölabweisende Funktion als auch eine wasserdurchlässige und wasserabsorbierbare Funktion aufweist, welche an einem OberfLächenabschnitt des porösen FlächenmatoriaLs ausgebildet ist, dor mit dom Schneidmittel in Berührung koinineüi soLL, und/oder oberflächenabschnitten des poröse;n Flächenmaterial··., die als Strömungnwng dienen.

D30017/0750

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Flächenmaterial aus Zellulose-Faser- massen und Polyolefin-Kunstfasermassen allein oder in Beimischung gebildet ist.

Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter ein Grundgewicht von 80-450 g/m² und eine Wasserdurchlässigkeit von 10-320 s/50 cm³/cm² aufweist.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter ein Grundgewicht von 100-200 g/m² und eine Wasserdurchlässigkeit von 50-150 s/50 cm³/cm² aufweist.

030017/0750