JPH08233804A - 簡便な水溶性切削油剤の液管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水溶性切削油剤の液管理を簡便に行うことが
できる液管理システムを提供する。 【解決手段】 本システムは、所定の一測定場所にて、
ｐＨ測定計によりｐＨを測定し、錆止め性評価用切屑パ
ックを用いて錆止め性を評価し、簡易型生菌数測定装置
により生菌数を測定し且つ油分濃度測定用滴定装置を用
いて油分濃度を測定する。ｐＨ測定計はガラス電極ｐＨ
メータ又は携帯用ｐＨメータである。切屑パックは、紙
又は布からなる袋体中に金属の切削切屑が充填されたも
のである。錆止め性評価は切削パックを切削油剤中に浸
漬し所定時間経過後に袋体より滲み出る錆を目視観察を
して行う。上記生菌数の測定は切削油剤中に測定用パッ
ドを浸漬し、その後吸水性素材を用いて該パッドの余分
な切削油剤を吸い取り、該パッドを培養容器内に入れて
培養させ、換算チャートを利用して生菌数を読み取る。
油分濃度測定用滴定装置は、分相滴定装置等である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種金属を加工す
るための水溶性切削油剤の油剤性能を簡便に分析し管理
できる水溶性切削油剤の液管理システムに関する。本発
明は、水溶性切削油剤を使用する分野及び金属加工分野
等において広く利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来から水溶性切削油剤は、冷却性、作
業性等の面で優れているため広く金属加工業等において
使用されている。しかし、水により数倍乃至数百倍に希
釈して使用される水溶性切削油剤においては、その使用
上の管理を怠るとその品質が劣化し易く、この結果作業
能率の低下、機械工具の短命化等を招き、更には製品品
質の低下をも招くこととなる。この為、従来より作業現
場にて使用中のクーラントを適宜採取し、通常、水素イ
オン濃度計（ｐＨメータ）によりｐＨを、ＪＩＳＫ２２
４１に規定された方法及び鋳物切削浸漬法等により錆止
め性を、プレートカウント装置により生菌数を、分相滴
定装置等により油分濃度を、それぞれ分析、評価を行う
ことにより油剤品質の管理が行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの装
置、方法においては、現場のクーラントを採取して分析
する場所（例えば、分析室、切削油剤メーカー等）まで
運搬した後、各項目をそれぞれ分析していた。従って、
この装置（方法）では、その取扱いが煩雑であり、一括
して全項目を評価できず、しかも、液管理が簡易、迅速
に行われず、クーラントの異常を探知した後、これに対
処するまで長期間を要し、その間加工能率の低下、製品
管理上の支障をきたしていた。また、メーカーへ測定、
評価を依頼した後に更に別の異常が生じたり、またメー
カーへのクーラントを輸送する途中に該クーラント自体
に液性の変化を生じたりすることもあり、従来装置（方
法）では、迅速、適性な液管理ができないという問題も
生じていた。

【０００４】更に、上記錆止め性評価においては、簡便
な方法でなく、そのため一般の小規模切削加工工場内に
おいては、必ずしもその実施が容易ではないので、結局
すべてを油剤メーカー等に委ねることとなり、その検査
結果を得るのに長期を要していた。

【０００５】本発明は、上記観点に鑑みてなされたもの
であり、水溶性切削油剤の液管理上最重要のチェック項
目を簡易に分析でき、そのため液管理が円滑、簡易、迅
速に行うことができ、クーラントに基づくトラブルを未
然に防止することができる液管理システムを提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の簡便な水溶性切
削油剤の液管理システムは、水素イオン濃度測定計によ
り水素イオン濃度を測定し、及び錆止め性評価用切屑パ
ックを用いて錆止め性を評価し、及び簡易型生菌数測定
装置により生菌数を測定し、及び油分濃度測定用滴定装
置を用いて油分濃度を測定する、簡便な水溶性切削油剤
の液管理システムであって、上記水素イオン濃度測定計
は、ガラス電極ｐＨメータ又は携帯用ｐＨメータであ
り、上記錆止め性評価用切屑パックは、紙又は布からな
る袋体と該袋体中に充填された金属の切削切屑とからな
り、上記錆止め性の評価は、該切削パックを上記水溶性
切削油剤中に浸漬し所定時間経過後に該袋体より滲み出
る錆を目視観察をして行うものであり、上記簡易型生菌
数測定装置による生菌数の測定は、上記水溶性切削油剤
中に、測定用パッドを浸漬し、その後、吸水性素材を用
いて該測定用パッドの余分な上記水溶性切削油剤を吸い
取り、次いで、該測定用パッドを培養容器内に入れて培
養させ、換算チャートを利用して生菌数を読み取ること
により行い、上記油分濃度測定用滴定装置は、分相滴定
装置、酸化滴定装置又はアミン化滴定装置であり、更
に、所定の一測定場所にて上記水素イオン濃度、上記錆
止め性、上記生菌数及び上記油分濃度の全てを測定し、
その場所にて液管理の判断ができることを特徴とする。

【０００７】本システムによる評価項目として、「ｐ
Ｈ」、「錆止め性」、「生菌数」、「油分濃度」を選ん
だのは、これらが水溶性切削油剤の性能を評価する上で
特に重要であり、しかも経時に変化するものであり、且
つこれらを全てチェックすることにより十分な液管理が
できるチェック項目であるからである。「ｐＨ」は経時
に変化し且つ錆止め性等に影響を与えること、「錆止め
性」は経時で低下すること、「生菌数」はバクテリア、
酵母、糸状菌等の微生物の増殖によりクーラントが経時
で劣化すること、「油分濃度」は適正な希釈倍率（濃
度）を逸脱すると切削性、研削性又は錆止め性、耐腐敗
性、消泡性等の二次性能に悪影響がでることのため、い
ずれも重要な項目となる。

【０００８】以上より、水溶性切削油剤は、希釈使用さ
れること等のため、不水溶性のものと比べて、使用状態
の管理が特に必要である。尚、例えば、乳化安定度、全
硫黄分等の他のチェック項目に係わる装置、器具を適宜
加えることもできる。上記「ｐＨメータ」としては、ガ
ラス電極ｐＨメータ、携帯用ｐＨメータ等を用いること
ができるが、小型で且つ使用の簡便性の見地より携帯用
ｐＨメータを用いるのが好ましい。

【０００９】上記「切屑パック」は、紙又は布からなる
袋体と該袋体中に充填された金属の切削切屑から構成さ
れ、簡便に「錆止め性」を評価できるものである。尚、
このパックを用いた錆止め性評価方法の発明を本出願人
は特許出願している（特願平１−２９３３６１号）。こ
の「紙又は布」は、水を通過することができるものであ
ればよい。紙としては、例えば、和紙、濾紙、ティーパ
ック用紙等を用いることができる。特に、ティーパック
用紙は梱包の手間を省くことができるので好ましい。

【００１０】パック内の充填物を「切削切屑」としたの
は、その金属表面の状態、形態、表面積、切削面積等か
ら判断した結果、適当な大きさのものを用いれば、最も
適した錆の発生速度、状態を得られるためである。該切
屑の大きさは、水溶性切削油剤に浸漬し引き上げたとき
の該油剤等の保持性の面から、５メッシュふるいを通過
するものが好ましい。一方、鉄粉状等の細か過ぎるもの
を用いた場合は、通常の評価条件下では錆速度が過大と
なり適切な試験結果を得ることはできない。

【００１１】また、該切屑としては、乾切削した時に発
生する切屑の他、クーラントを用いて切削した時に発生
する切屑を利用することもできる。ただし、後者の場合
は、一般に油分が付着しているので試験前に、エチルア
ルコール、アセトン、ベンゼン等の溶剤で洗浄し乾燥さ
せて用いるのが好ましい。尚、使用する金属の種類は、
油剤の成分、性能等を考慮して種々選択される。尚、切
屑パックを油剤から引上げた後、これを載置台等の上に
置くと錆が袋体上に適切に表出しにくいので、錆発生状
態の観察がしにくくなるし、またその後の後始末が必要
となる。これを回避するために、切屑パックには糸又は
紐を取付け、その糸又は紐の他端には、フック、クリッ
プ、洗濯はさみ等を取り付けておくのが好ましい。

【００１２】本パックの使用方法は、以下の通りであ
る。即ち、切屑パック全体を水溶性切削油剤又はその希
釈液中に浸漬し、その後、上記切屑パックを引き上げ所
定の雰囲気及び温度で放置して酸化させ、次いで、上記
切屑パックの袋体に滲みでた錆を観察する。

【００１３】上記「簡易型生菌数測定装置」は、クーラ
ントに測定パッドを浸漬し引上げ放置するだけで生菌数
の測定ができる簡単、迅速な装置である。この装置とし
ては、「サニーチェックＢＦ」（商品名、バイオサンラ
ボラトリーズ社製）、「Ｅａｓｉｃｕｌｔ」（フィンラ
ンド、ＯＲＩＯＮ社製）、「ウロメディウム」（ニッス
イ社製）等を用いることができる。従来から用いられて
いるプレートカウント装置（法）では、雑菌による汚染
を防止するための器具の滅菌、無菌的操作等の複雑な操
作が必要となり熟練を要するが、上記本発明の装置では
このような不都合がないからである。尚、これらの内、
「サニーチェックＢＦ」が、菌の観察が容易であり且つ
安価であるので最も好ましい。

【００１４】上記「油分濃度測定用滴定装置」として
は、分相滴定装置、酸化滴定装置、アミン化滴定装置等
を用いることができる。これらは、いずれも簡便な装置
である。この内、分相滴定装置が好ましい。これは、脂
肪酸、アミン、アニオン活性剤をも同時に測定すること
もできるからである。この場合の油分濃度の測定は、通
常、栓付シリンダー、フィンピペット及び所定の滴定溶
液を用いて滴定し、終点までの滴定回数から油分濃度を
求めることにより行う。尚、従来の油分酸化法は、測定
精度は高いが測定には非常に長時間を要する。また、糖
度計測定法は、クーラントの屈折率により濃度を求める
方法であるが、クーラントの使用時間が長くなると誤差
が大きくなり、また試料によっては屈折率の測定ができ
ない場合もある。尚、これらの滴定装置は、滴定に必要
となる各器具等から構成される。

【００１５】上記水素イオン濃度測定計、上記錆止め性
評価用切屑パック、上記簡易型生菌数測定装置及び上記
油分濃度測定用滴定装置の全ては容器本体内に収容さ
れ、且つ携帯用簡易分析キットとして携帯移動され又は
保管されているものとすることができる。

【００１６】上記「容器本体」は、上記各装置を一括し
て収納可能であり、且つ携帯（移動）可能のものであれ
ば、その形状、大きさ、材質等は特に問わない。この容
器本体は、持手、掛止具等を付設し、また箱状、バッグ
状、トランク状にして用いることもできる。ここで、
「携帯用」とは、携帯可能であればよいという意味であ
り、常に携帯して使用するものでなくても、このキット
を所定場所に常置して使用してもよい。尚、容器本体内
に収納される上記各装置、器具の配置は特に問わない
が、各装置等が有機的かつ使用に便利な配置が好まし
い。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下実施例により本発明を具体的
に説明する。 （１）簡易分析キットの概要 本キットは、第１図〜第４図に示すように、容器本体１
内に、携帯用ｐＨメータ３、切屑パック４、簡易型生菌
数測定装置としての「サニーチェックＢＦ」（商品名、
バイオサンラボラトリーズ社製）５、分相滴定装置に必
要な器具類が一括収納されている。

【００１８】容器本体１は、大きさ３５０×２５０×２
７５ｍｍの蓋部付き箱形状で上開き構造であり、この蓋
部１ｂ上面には把手１ｃが付設されている。また、各装
置、器具の配置は、第２図〜第４図に示すように、見開
き部（蓋部内側）に５０ｍｌ栓付きシリンダー２本１
４、１５、２ｍｌピペット１５が、掛止部材（ゴムバン
ド、金属製挟持板等）１６を介して脱着可能のように並
設されている。そして、その下箱１ａ内の一端部側に収
納箱２が配置され、この下箱１ａ内に、フィンピペット
（８φ×２２ｍｍ）６、「サニチェックＢＦ」の１０本
入りの組体（９０×２１４×８４ｍｍ）５、ピペットポ
ンプ（約３４×１６０×２５ｍｍ）７、携帯用ｐＨメー
タ（１３０×１７１×６４（高さ）ｍｍ）３、切削パッ
クの１０個がポリエチレン製袋内に収納された組体（約
６×２００×１２０ｍｍ、ユシロ化学工業株式会社製）
４が収納されている。

【００１９】この切削パック４は、第５図に示すよう
に、５メッシュふるいを通過した切削切屑（金属種；Ｆ
Ｃ２５）４２をティーパック用紙又は白色布からなる袋
体４１の中にいれ、更にその上端側に糸又は紐４３を取
り付け、その糸等の上端にはフック４４を取り付けた構
造のものである。

【００２０】そして、この収納箱２の周りに、Ａ液（カ
チオン系指示薬含有リン酸緩衝液）用滴ビン（８５φ×
２７０ｍｍ）８、Ｂ液（ｎ−ブチルアルコールとクロロ
ホルムの混合溶液）用滴ビン（上記ビンと同形状）９、
滴定容器（広口ビン、８０φ×１３０ｍｍ）１０、ポリ
容器（７６φ×１８０ｍｍ、３個、Ａ液用、Ｂ液用、滴
定溶液用）１１〜１３が配置されている。尚、他に、廃
液用ポリ容器、メスピペット（１０ｍｌ、５ｍｌ）、洗
浄用ブラシ、測定用マニュアル、測定結果の記録用紙等
を準備すると好都合である。

【００２１】（２）各装置の使用方法 以下に、周知のｐＨメータを除いて、各装置の使用方法
を説明する。 （イ）切屑パック 切屑パック４をクーラントの中に浸漬し、引上げ、糸４
３の上端のフック４４を用いて切屑パック４を吊るし、
その後室温下で所定時間経過後に袋体４１より滲み出る
錆を目視観察することにより、錆止め性の評価を行う。
これにより、極めて簡易且つ迅速な錆止め性の評価がで
きる。

【００２２】（ロ）簡易菌数測定装置 測定する油剤の中に、測定用パッド「サニチェックＢ
Ｆ」の１つを２〜３秒浸漬し、このパッドの両面がまん
べんなく濡れるようにする。次いで、ろ紙やペーパータ
オルのような吸水性のある紙を測定パッドの下端に置い
て余分な液を吸い取った。更に、このパッドを透明プラ
スティック容器の中に入れ、キャップを締め、次いで該
キャップを上にして、温度２５〜３０℃の下で静置す
る。尚、この場合、通常、真菌数が多い場合には３６時
間、少ない場合には、３６時間以上の培養が必要とな
る。

【００２３】菌数の読み取りには、換算チャートを利用
し、それぞれの測定パッドの菌の繁殖状態とチャートを
比較し、菌数を決定する。尚、上記換算チャートには、
好気性菌用と嫌気性菌用のものがあり、またチャートに
よる数字がその液の１ｍｌに含まれる菌数となる。

【００２４】（ハ）分相滴定装置 ５０ｍｌの栓付シリンダー１４、１５にＡ液を１０ｍ
ｌ、更にＢ液を１０ｍｌ採った。次いで、ここに使用液
２ｍｌ採取し、シリンダーの栓をしてからシリンダーを
軽く振った。次に、フィンピペットを用いて滴定溶液
（カチオン系界面活性剤）を１回につき０．５ｍｌずつ
滴下し、この滴定を２〜３回行う毎にシリンダーを持ち
強く振る。更に、以上の操作を繰り返し、終点が近づく
とシリンダー内上層部の青色が薄くなり、逆に下層部の
青色が濃くなる。この段階においては、滴定１回毎にシ
リンダーを振る必要があり、下層部が濃青色になり、上
層部が無色か又は青色が殆ど消えたときを終点とする。

【００２５】以上の終点迄の滴定回数から使用液の濃度
（％）を求める。この濃度は、予め作成した新液の検量
線から係数を求めておき、係数×回数で算出する。例え
ば、油剤Ａ新液の係数：０．２６７、油剤Ａ使用液の滴
定回数：１２回の場合、濃度は、０．２６７×１２回＝
３．２０４％、希釈倍率は１００／３．２０４＝約３０
倍となる。

【００２６】（３）実施例の効果 本実施例の簡易分析キットを用いれば、水溶性切削油剤
の性能を評価して液管理をする上で特に重要なチェック
項目であるｐＨ、錆止め性、生菌数、油分濃度の評価
が、同時に一場所にて、即ち他所へ依頼することもなく
簡易、迅速且つ正確に行うことができる。また、本キッ
トは軽量、小型のため、携帯、移動に大変便利である。

【００２７】尚、本発明においては、上記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、
容器本体、各装置、器具の大きさ、形状、配置方法等
は、分析キットの使用目的、用途等に応じ種々選択でき
る。また、分析キットの使用目的、用途等に応じ本実施
例以外の試験項目に係わる装置、器具類を加えることも
できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の液管理システムによれば、品質
の劣化を招き易い水溶性切削油剤につき、たとえ小規模
切削加工工場内に於いても、一場所にておいて全ての項
目の評価を簡便に行うことができるので、誰でも十分な
液管理を簡易、迅速且つ正確に行うことができる。従っ
て、不水溶性油剤でなく水溶性油剤の品質の劣化、これ
に伴う作業能率の低下、機械工具の短命化、製品品質の
低下を未然に防止でき、仮にこれらが発生した場合には
迅速な救済が確保される。

【００２９】また、本発明の水素イオン濃度測定計等の
全てを容器本体内に収容された簡易分析キットは、小型
で携帯、移動に便利であるので、大変有用である。ま
た、本キットは、構造が極めて簡単で、切削切屑といっ
た廃物を用いた従来にない切削パックを利用するので、
小規模な切削加工工場等においても極めて簡単、迅速か
つ確実に水溶性切削油剤の錆止め性を評価でき、そのた
めクーラント等の経時管理に極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係わる水溶性切削油剤の簡易分析キッ
トの全体斜視図である。

【図２】容器本体を開板ときの各装置等の配置方法を示
す説明図である。

【図３】図２図示の収納箱内の各装置等の配置方法を示
す説明正面図である。

【図４】図３図示の収納箱内の各装置等の配置方法を示
す説明側面図である。

【図５】切削パックの正面図である。

【符号の説明】

１；容器本体、２；収納箱、３；ｐＨメータ、４；切屑
パック、５；「サニーチェックＢＦ」、６；フィンピペ
ット、７；ピペットポンプ、８、Ａ液用滴ビン、９；Ｂ
液用滴ビン、１１；Ａ液用ポリ容器、１２；Ｂ液用ポリ
容器、１３；滴定溶液用ポリ容器、１４；栓付シリンダ
ー、１５；ピペット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水素イオン濃度測定計により水素イオン
   濃度を測定し、及び錆止め性評価用切屑パックを用いて
   錆止め性を評価し、及び簡易型生菌数測定装置により生
   菌数を測定し、及び油分濃度測定用滴定装置を用いて油
   分濃度を測定する、簡便な水溶性切削油剤の液管理シス
   テムであって、 上記水素イオン濃度測定計は、ガラス電極ｐＨメータ又
   は携帯用ｐＨメータであり、 上記錆止め性評価用切屑パックは、紙又は布からなる袋
   体と該袋体中に充填された金属の切削切屑とからなり、
   上記錆止め性の評価は、該切削パックを上記水溶性切削
   油剤中に浸漬し所定時間経過後に該袋体より滲み出る錆
   を目視観察をして行うものであり、 上記簡易型生菌数測定装置による生菌数の測定は、上記
   水溶性切削油剤中に、測定用パッドを浸漬し、その後、
   吸水性素材を用いて該測定用パッドの余分な上記水溶性
   切削油剤を吸い取り、次いで、該測定用パッドを培養容
   器内に入れて培養させ、換算チャートを利用して生菌数
   を読み取ることにより行い、 上記油分濃度測定用滴定装置は、分相滴定装置、酸化滴
   定装置又はアミン化滴定装置であり、 更に、所定の一測定場所にて上記水素イオン濃度、上記
   錆止め性、上記生菌数及び上記油分濃度の全てを測定
   し、その場所にて液管理の判断ができることを特徴とす
   る、簡便な水溶性切削油剤の液管理システム。
2. 【請求項２】 上記油分濃度測定用滴定装置は分相滴定
   装置であり、上記油分濃度の測定は、栓付シリンダー、
   フィンピペット及び所定の滴定溶液を用いて滴定し、終
   点までの滴定回数から油分濃度を求めることにより行う
   請求項１記載の簡便な水溶性切削油剤の液管理システ
   ム。
3. 【請求項３】 上記水素イオン濃度測定計、上記錆止め
   性評価用切屑パック、上記簡易型生菌数測定装置及び上
   記油分濃度測定用滴定装置の全ては容器本体内に収容さ
   れ、且つ携帯用簡易分析キットとして携帯移動され又は
   保管されている請求項１又は２記載の簡便な水溶性切削
   油剤の液管理システム。