水基切削液的生物穩定性研究進展與應用

替唐¹，
Yanbin張¹，
長河李¹，
Zongming周²，
小林聶^3.，
Yun陳⁴，
尹華軍曹⁵，
Bo劉⁶，
Naiqing張⁷，
征服者說⁸，
Sujan Debnath⁹，
穆罕默德賈米爾¹⁰，
哈菲茲穆罕默德·阿裏¹¹＆
Shubham沙瑪¹²

bwin900手机版體積35文章編號:3.（2022）引用這篇文章

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指標細節

摘要

切削液在工程製造領域的應用已有數百年的曆史，它對零件的加工效率和表麵質量起著至關重要的作用。其中，水基切削液占切削液消耗量的90%以上。但是，長期循環使用水基切削液很容易變質，細菌的滋生會導致切削液失效，增加製造成本，甚至危害工人的健康。傳統殺菌劑可以提高切削液的生物穩定性，但對環境具有毒性，不符合低碳製造的發展趨勢。低碳製造是製造可持續發展的必然方向。利用納米材料、過渡金屬配合物以及對細菌細胞膜和遺傳物質的物理殺菌方法可以有效地解決這一問題。本文首先分析了添加劑和微生物代謝物的作用機理。然後，綜述了傳統殺菌劑對目標蛋白的變性機理和殺菌效率的影響。進一步討論了納米材料對細胞膜電位的幹擾機製。綜述了過渡金屬配合物的親脂性和原子序數對細胞膜穿透的影響，綜述了紫外線和臭氧對細菌遺傳物質破壞的影響。 In other words, the bactericidal performance, hazard, degradability, and economics of various sterilization methods were comprehensively evaluated, and the potential development direction of improving the biological stability of cutting fluid was proposed.

簡介

切削液廣泛應用於車削、銑削、刨削、磨削、成型等加工過程中，具有冷卻、潤滑、防鏽、除屑等功能[1，2，bwin66300］．切削液的使用非常重要，因為它可以降低切削過程中的切削力和溫度，提高工件表麵質量和刀具壽命[bwin66300，bwin66300］．根據切削液的組成可分為油基切削液和水基切削液[bwin66300，bwin66300］．油基切削液是以油為基液製備的。生物穩定性高，但冷卻性能不足[bwin66300，bwin66300］．多用於慢加工或重加工。對於零件加工，其使用量僅占切削液總使用量的一小部分[bwin66300，bwin66300］．水基切削液利用率高達90%以上，且以水為基液，冷卻性能好[bwin66300，bwin66300］．同時兼顧潤滑、清潔、防鏽等功能，添加了各種添加劑[bwin66300，bwin66300］．然而，水基切削液中的水分和添加劑中的高微量元素容易導致微生物繁殖，因此在使用過程中存在嚴重的生物穩定性問題[bwin66300，bwin66300］．

水基切削液在使用過程中可能滋生許多細菌或真菌[bwin66300，bwin66300］．細菌可以分解切削液中的添加劑，破壞切削液的穩定性，降低切削液的性能。真菌也可能阻塞切削液的循環係統[bwin66300，bwin66300］．細菌的增殖可產生生物膜[22，23，bwin66300］．生物膜的存在為細菌的繁殖提供了更好的條件，導致惡性循環[25，26，bwin66300］．更嚴重的問題是，由水基切削液中的細菌產生的內毒素、外毒素和生物氣溶膠可能導致呼吸係統疾病，並影響工人的健康[28，29，bwin66300］．微生物對切削液和人體健康的危害一直是機械加工領域的難題[31，32，bwin66300］．由於微生物繁殖問題而頻繁更換切削液，必然造成資源的巨大浪費，與當前綠色可持續發展背道而馳[bwin66300，bwin66300］．因此，人們想出了各種方法來抑製切削液中微生物的繁殖;最常用的是使用生物殺菌劑。這些殺菌劑可通過破壞微生物細胞膜、破壞微生物蛋白質結構、幹擾DNA合成等方式滅活細菌[bwin66300，bwin66300］．工業中常用的殺菌劑類型包括甲醛釋放劑、異噻唑啉酮、硼酸和胺類[bwin66300］．但這類殺菌劑一般具有刺激性和致敏性，在殺滅細菌的同時也無法避免對人體健康的危害[bwin66300，bwin66300］．一些學者在考慮殺菌效果和人體健康的基礎上，探索了切削液中使用的新的殺菌劑或殺菌方法。不同種類的納米材料[41，42，bwin66300，過渡金屬配合物[44，45，bwin66300]，以及研究其他新的殺菌劑，包括物理殺菌方法，如紫外線殺菌[bwin66300]、臭氧殺菌[bwin66300，bwin66300和fine-bubble [bwin66300滅菌。

低碳製造是可持續發展的必然和方向。因此，利用環境友好的方法提高水基切削液的生物穩定性是當前的研究熱點。本文介紹了添加劑和微生物代謝物的作用機理。然後，綜述了傳統殺菌劑對靶蛋白的變性作用及其殺菌效果。討論了納米材料和過渡金屬配合物的親脂性及其對細胞膜通透性的影響。探討了紫外線和臭氧對細菌遺傳物質的破壞作用及其殺菌作用。通過分析得出結論，並對水基切削液穩定性的未來發展方向進行了展望。數字bwin66300顯示了本文的結構。

切削液

機械加工廣泛應用於汽車、航空航天等領域，是製造業的基礎。切削液是機加工製造業不可或缺的元素[51，52，bwin66300］．切削液的使用可以降低切削溫度，減少刀具與工件之間的摩擦，延長刀具壽命，提高加工效率[54，55，bwin66300］．

函數

切削液具有冷卻、潤滑、清潔、防鏽等功能[bwin66300，bwin66300］．冷卻效應:在金屬加工過程中，刀具與工件之間的摩擦、刀具與切屑之間的摩擦、金屬的變形等都會產生大量的熱量。加工區域的熱量過多，容易造成刀具與工件之間的灼傷，從而影響工件表麵的精度和光滑度[59，60，bwin66300］．在金屬加工過程中，切削液可通過熱傳導和熱對流實現金屬切削過程中的換熱效應。然後，通過連續流動和汽化帶走切削區中的熱量，降低刀具溫度[62，63，bwin66300]，從而提高刀具在切削過程中的穩定性和工件的加工精度，減少刀具磨損，延長刀具壽命[65，66，bwin66300］．

潤滑:在加工過程中，刀具-工件和刀具-芯片界麵會產生強烈的摩擦[68，69，bwin66300］．切削液滲透到切削區形成潤滑膜(這種潤滑膜可分為吸附膜和反應膜。切削液中的活性物質吸附在工件表麵形成吸附膜，切削液中的添加劑與工件發生化學反應，形成反應膜[71，72，bwin66300])，從而減少刀具工件與刀具屑之間的摩擦，減少切削過程中的能量消耗，降低切削力，延長刀具壽命[74，75，bwin66300］．

清潔功能:金屬加工過程中產生的碎屑、灰塵、空氣中的油等吸附在工具和工件表麵。這種現象對加工有一定的影響[77，78，bwin66300］．切削液可去除流動過程中的各種汙垢，以清潔工件和工具[bwin66300，bwin66300］．

分類

切削液按其組成可分為兩類:油基類和水基類[bwin66300，bwin66300，如圖所示bwin66300．

油基切削液的主要成分包括動植物油和礦物油。油基切削液最初是由動植物油生產的。然而，由於動植物油在使用過程中容易變質，它們逐漸被礦物油所取代[bwin66300，bwin66300］．油基切削液具有良好的潤滑性。但也存在缺點，如容易產生油霧，使用過程中容易著火[bwin66300］．因此，油基切削液主要用於加工較大或較重的零件。同時，由於油基切削液潤滑性能好但冷卻性能差，一般用於低速切削。高速切削中經常使用水基切削液，以保證加工精度。

水基切削液也可分為乳劑、半合成流體[bwin66300，bwin66300和合成液體。乳化是將基礎油和水按一定比例混合而成。含油量為60% ~ 90%，粒徑為1 ~ 10 μm，外觀為乳白色[bwin66300，bwin66300］．乳化液具有潤滑和冷卻功能。但其穩定性較差，在使用過程中容易滋生細菌[bwin66300］．半合成液綜合了乳化液和合成液的優點。與乳化液相比，它添加了更多的表麵活性劑，使油滴粒徑減小到0.05 ~ 0.1 μm。因此，它更穩定，更不容易變質。半合成液體的外觀為透明或半透明。因此，在加工過程中觀察切割區域的情況很容易[bwin66300，bwin66300］．合成溶液不含任何油。它使用其他添加劑，如水溶性合成潤滑脂，以達到其潤滑性能[bwin66300］．它的外觀是透明的，具有優良的冷卻性能。然而，機床在使用後容易生鏽[bwin66300]，如表所示bwin66300．

表1不同類型切削液之間的差異

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隨著加工條件的改善;節能減排的號召;而潤滑劑、緩蝕劑、殺菌劑、水基切削液等添加劑的研究因其優異的冷卻性能和低廉的成本而得到了迅速的發展[bwin66300，bwin66300］．2018年，水基切削液占全球切削液總需求的90% [bwin66300］．

添加劑

水基切削液是由礦物油或合成油與水按一定比例混合而成。它是一種廣泛應用於加工的冷卻劑和潤滑劑。在切削液中添加各種添加劑往往是提高切削液性能和延長其使用壽命所必需的。一些例子，如油劑、極壓劑、乳化劑、消泡劑、緩蝕劑和殺菌劑，列於表中bwin66300．

表2添加劑[bwin66300］

全尺寸表

該油劑可在摩擦界麵上形成吸附膜，從而減少切削區摩擦。常用的油劑包括動植物油、高脂肪酸、胺類和酰胺類化合物。但是，當摩擦界麵溫度升高時，分子的活性也隨之增加。因此，油膜的吸附強度降低，導致油基劑失效。極壓添加劑含有有機化合物，如磷、硫和氯。它們在高溫高壓邊界潤滑下與金屬表麵發生反應，形成化學反應膜。因此，當油劑失效時，它們可以誘導潤滑作用[bwin66300，bwin66300］．

金屬工件加工後，表麵保留水分，與氧氣接觸後容易生鏽。因此，添加緩蝕劑以保證工件在一段時間內不生鏽是必要的[bwin66300］．緩蝕劑可分為陽極緩蝕劑、陰極緩蝕劑和混合緩蝕劑[bwin66300］．陽極緩蝕劑可在金屬工件表麵形成氧化膜，從而延緩工件腐蝕[bwin66300］．可以在陰極區域沉積陰極緩蝕劑，以防止電子從陽極流向陰極[bwin66300，bwin66300］．混合緩蝕劑可在工件表麵形成一層膜，以防止腐蝕。混合緩蝕劑是極性材料。其頭部吸附在工件表麵，非極性尾部與工件垂直緊密排列，形成緊密的保護膜。此外，非極性尾巴可以吸收碳氫化合物，增加保護膜的厚度，如圖所示bwin66300［bwin66300］．

在加工過程中，由於切削液中存在表麵活性劑，切削液在撞擊工件或機床時容易產生泡沫。泡沫中的氣體降低了切削液的冷卻性能。因此，添加消泡劑是必要的。消泡劑通過抑製泡沫的形成，使泡沫膜向裂紋處變薄，使泡沫更容易融合，加速泡沫破裂，起到了重要的作用。

乳化劑多為表麵活性劑，一端疏水，另一端親水。可在油和水的界麵形成分子膜，降低其表麵張力，使油和水形成穩定的乳液[bwin66300，bwin66300，如圖所示bwin66300．

由於各種添加劑的出現，水基切削液的性能得到了很大的提高。然而，切削液很容易受到微生物的攻擊。每年都有大量的切削液由於微生物的增殖而變質變質，造成能源和資源的浪費。因此，切削液的微生物腐蝕問題亟待解決。

水基切削液的生物穩定性問題

水基切削液極易受到微生物汙染。在切削液的使用過程中，存在於水中、工件上、工人皮膚上、機床前的剩餘液體以及空氣中的細菌和微生物都混入其中[bwin66300］．切削液中還含有微生物繁殖所需的有機物;各種添加劑中的氮、磷、硫等微量元素;和水。切削液的流動使其含有更多的氧氣。這些現象都為微生物的繁殖和代謝提供了有利條件[bwin66300］．切削液中一種微生物的代謝物也可能成為另一種生物的食物來源，以加速微生物的繁殖速度。另外，機床中的水基切削液是一個複雜的係統。在切削液的使用過程中，微生物的種類和數量不斷變化[bwin66300］．

類型的微生物

切削液中的微生物包括細菌和真菌。細菌可分為好氧細菌和厭氧細菌，如大腸杆菌、金黃色葡萄球菌、肺炎球菌、傷寒沙門氏菌、銅綠假單胞菌、油質假單胞菌和硫酸鹽還原菌。真菌分為酵母菌和黴菌，包括青黴屬、頭孢菌屬、曲黴屬和鐮刀菌屬。兼性厭氧菌是一種特殊而重要的生物降解菌。當氧氣充足時，兼性厭氧菌的行為與需氧細菌相似。當氧氣不足以支持有氧代謝時，它們表現得像厭氧菌。特別是在生物膜群落中，兼性厭氧細菌消耗氧氣，從而創造了適合厭氧細菌生存的條件[bwin66300］．

此外，由於細菌的細胞壁的化學成分、形狀和代謝物質不同，對染色的反應也不同，因此也可分為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌[bwin66300］．革蘭氏陽性菌細胞壁較厚，細胞壁內有多個肽聚糖層。革蘭氏陰性菌的細胞壁較薄，有特征性的外膜[bwin66300，如圖所示bwin66300．

切削液中微生物的數量是影響切削液性能的關鍵，也是判斷是否需要更換切削液的關鍵。有學者通過研究發現，汙染切削液的微生物濃度在10⁴菌落形成單位(CFU)/mL ~ 10¹⁰CFU /毫升(bwin66300］．沈南的研究發現，水基切削液中的細菌主要為革蘭氏陰性菌，微生物濃度約為10⁸CFU /毫升(bwin66300］．有學者進一步分析了廢切削液中微生物的16S核糖體DNA宏基因組。他們發現大量的細菌屬於假單胞菌，且假單胞菌的多樣性較低[bwin66300，bwin66300］．假單胞菌是一種革蘭氏陰性需氧菌屬，是切削液中最常見的屬，廣泛存在於土壤和水環境中[bwin66300］．

此外，切削液中的微生物種類隨汙染程度的不同而變化。汙染不嚴重時，腐敗菌以假單胞菌為主[bwin66300，bwin66300］．當微生物汙染達到10⁸CFU/mL、兼性厭氧菌為主要細菌。在切削液衰變的最後階段，切削液的pH值降低，細菌多樣性增加。從切削液中可分離出各種革蘭氏陰性菌，包括不動杆菌、無色杆菌和堿性杆菌。此外，切削液還受到其他常見細菌的汙染，如革蘭氏陽性細菌(微球菌、葡萄球菌、鏈球菌和芽孢杆菌)和非典型分枝杆菌[109，110，111，112，113，bwin66300］．酵母菌和絲狀真菌也會汙染切割液，但它們的數量較少²-10年⁴CFU /毫升)[bwin66300，bwin66300，bwin66300］．模具多粘在機床壁或管道上[bwin66300］．

當切削液中的微生物繁殖到一定程度時，許多微生物喜歡聚集形成多細胞群落。這種多細胞群落被稱為生物膜[25，26，bwin66300，如圖所示bwin66300．生物膜以黏糊糊的膜或小絮的形式出現，在液體中聚集在潮濕的壁麵上，如圖所示bwin66300．生物膜也有複雜的結構，例如液體和營養物質運輸的通道，這可以為微生物提供避難所。在生物膜的不同部位可形成氧濃度梯度、有機質濃度梯度和pH值梯度。因此，好氧細菌和厭氧細菌、嗜酸細菌和嗜酸細菌共存。生物膜內微生物的相互作用也可以使微生物對殺菌劑的耐藥性比以前提高1000倍[bwin66300］．其中一些會進入休眠狀態，直到外部環境適合它們生存為止[bwin66300］．

當環境適宜時，上述微生物種類每30分鍾左右可分裂一次。數量以幾何級數遞增。當機器關閉時，切削液是靜止的。好氧細菌的生長消耗切削液中的氧氣。當氧氣不足時，厭氧菌就會繁殖。厭氧細菌如硫酸鹽還原菌和檸檬酸杆菌能分解硫酸鹽中的硫基。厭氧菌通過代謝產生硫化氫，硫化氫溶解在切削液中。當機床再次啟動時，硫化氫會釋放出來，在機床周圍產生異味。由於厭氧細菌的繁殖速度低於好氧細菌，當氣味出現時，是切削液嚴重變質的標誌，如圖所示bwin66300．

微生物的影響

切削液中的微生物會對切削液和機床造成不可逆的損傷。細菌分解切削液中的乳化劑。當乳化劑消耗到一定程度時，會破壞切削液的穩定性。油會從這種穩定狀態中析出，從而影響切削液的潤滑性能。它還可降低切削液的PH值，從而降低其防鏽性能[bwin66300］．它可以使切削液中的不飽和鍵變為飽和鍵，去除複雜分子的側鏈，縮短鏈長[bwin66300，從而降低了切削液的作用。還可能引起異味，降低刀具壽命(金屬腐蝕)，增加摩擦熱，增加能耗，降低工件表麵光潔度[bwin66300］．

黴菌和真菌在大量繁殖時會改變切削液的顏色。也可能出現阻塞切削液循環係統，使循環係統過載，並對過濾器和供液管道產生一定影響的塊體[bwin66300］．同時，黴菌和真菌進行孢子繁殖。孢子具有很強的生命力，耐熱、耐幹性。黴菌必須和孢子一起去除才能完全去除。因此，除黴菌比除細菌更困難[bwin66300］．

微生物也會聚集形成生物膜，如圖所示bwin66300．生物膜是生長在切削液中的複雜微生物群落。它們可能由各種生物組成，包括革蘭氏陽性和陰性細菌和酵母菌。生物膜可產生粘液，導致過濾器堵塞、產品汙染和設備損壞[bwin66300］．生物膜還可以創造促進電化學的條件。電子可以從被生物膜覆蓋的陽極區流向金屬表麵的陰極區，形成電流並腐蝕金屬。由微生物引起的常見腐蝕形式是點蝕[bwin66300］．此外，大多數微生物產生酸性代謝產物(主要是C1-C6羧酸)[bwin66300］．這些有機酸腐蝕性不強。但它們能與無機氯化物反應生成弱有機堿和強無機酸。它們會使金屬進一步腐蝕，特別是鹽酸(Eq. (bwin66300)) (bwin66300]:

$ ${\文本{R}} -{\文本{羧基}}+文本{氯化鈉}}{\ \{\文本{R}} -{\文本{COONa}} + {HCl}}{\文本。$ $

(1）

此外，切削液中的微生物對人體健康也有一定的影響。對工人健康的損害主要是過敏性疾病。切割液中的分枝杆菌細胞及其代謝物可引起一係列炎症，從輕微的鼻炎到致命的過敏性肺炎[bwin66300］．硫化氫是厭氧細菌的代謝物，是一種有氣味的劇毒氣體。它會對人的肺、心髒和其他器官產生毒性。各種病原體也可引起工人傷口感染[bwin66300］．

切削液在使用過程中產生生物氣溶膠。生物氣溶膠是含有生物體或其代謝物的空氣懸浮顆粒。這些顆粒通常有毒或敏感[bwin66300］．有毒氣溶膠進一步分為外毒素和內毒素。外毒素是由生物體分泌的，主要是革蘭氏陽性菌向周圍培養基中分泌的擴散蛋白。內毒素是生物體的一種結構成分，也是炎症細胞因子的誘導劑[bwin66300，如圖所示bwin66300．工人接觸到的最常見的內毒素是一種脂多糖。它存在於革蘭氏陰性菌的細胞壁外膜中。由於細胞壁破裂而產生的內毒素暴露在空氣中，可能引起呼吸係統紊亂，使人的支氣管狹窄。它會增加促炎細胞因子的釋放，使工人產生發燒和呼吸道症狀[bwin66300］．還可能引起急性或慢性肺部炎症，包括慢性咳痰、肺功能下降、疲勞、動脈粥樣硬化，甚至中毒性休克[bwin66300，bwin66300］．

微生物造成的危害是不可估量的，必須采取措施控製微生物在切削液中的繁殖。其中，影響微生物增殖的主要因素是水基切削液的pH值、溫度、含油量和水質。因此，要防止微生物造成的危害，必須從以下幾點入手。(1)用自來水或脫礦化水稀釋切削液，盡量少用高硬度水。(2)盡量避免機床長時間停機，使切削液保持流動狀態，避免厭氧菌大量繁殖。(3)在注入切削液前清潔機床及其周圍環境，避免一開始攜帶細菌。(4)在切削液中加入殺菌劑，並及時補充。其中，控製切削液中微生物生長最常見、最有效的方法是使用殺菌劑。可將微生物控製在一定數量範圍內，延長切削液使用壽命。

切削液中的殺菌劑

常用的殺菌劑

殺菌劑對微生物的作用一般分為三個階段:殺菌劑在微生物表麵的物理化學吸收、殺菌劑滲透到細胞內、殺菌劑對靶部位的作用。然而，並不是所有的殺菌劑都需要穿透細胞內部才能起作用。部分殺菌劑可以作用於細胞膜、細胞內蛋白質和核酸(NAs)等一個或多個靶點。此外，由於微生物的多樣性，每種殺菌劑都有自己的殺菌機製，如阻礙細菌呼吸、影響細菌代謝過程、抑製蛋白質合成、破壞細胞壁、阻礙NA的形成等(表2)bwin66300）.

表3不同種類有機分子殺滅微生物的機理[bwin66300］

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切削液中使用的殺菌劑應滿足廣譜、低濃度可用性、穩定性、對金屬無腐蝕性、不汙染環境、價格低廉、對靶外生物不產生密集危害、不使靶生物產生耐藥性等標準[bwin66300］．

工業上常用的兩種主要殺菌劑是甲醛釋放劑和異噻唑啉酮。甲醛釋放劑可釋放高揮發性甲醛。此外，甲醛通過變性改變蛋白質結構，並通過烷基化反應與細菌NAs相互作用，抑製細菌和真菌種群的過度繁殖[bwin66300),包括假單胞菌種，硫酸鹽還原菌種，鐮刀菌種，cepacia種，念珠菌種[bwin66300］．異噻唑啉酮類生物殺菌劑具有不依賴甲醛作用機製的優點。主要作用於細菌膜和蛋白質[bwin66300］．對硫酸鹽還原菌殺菌效果強，對硫酸鹽還原菌滅活效果差假單胞菌和分枝杆菌(bwin66300］．

甲醛釋放劑殺菌速度快，但穩定性差，對皮膚刺激性強。異噻唑啉酮在切削液中具有較強的穩定性，能快速殺滅微生物。然而，異噻唑啉酮類皮膚致敏劑可能導致接觸性皮炎[bwin66300]，它們的使用已減少[bwin66300］．其他化學類別包括酚、吡啶酮[bwin66300]、碘與氨基甲酸丙酯及吡啶硫鈉[bwin66300］．

酚類物質是作用於細胞膜的抗菌劑。它們通過與細胞膜表麵相互作用使細菌失活，從而分解細胞，釋放細胞內的物質。酚類物質還可使細胞液凝固、導致細胞死亡或抑製細胞生長[bwin66300，bwin66300］．此外，酚類殺菌劑比其他殺菌劑更能有效地滅活耐酸細菌。然而，其成分中所含的氯會產生一種特殊的氣味，很難在廢液中去除[bwin66300］．因此，盡管酚醛樹脂已被注冊為切削液，但它們仍然受到廢水排放法規的限製。碘丙基氨基甲酸酯是一種具有快速殺菌作用的廣譜防黴劑。但其水溶性較差，熱穩定性一般。吡啶硫鈉抗真菌劑在切削液中具有良好的水溶性和穩定性，但其殺菌速度較慢[bwin66300］．

硼酸和甲醛釋放劑

硼酸和甲醛釋放劑是工業上常用的切削液殺菌劑。硼酸分子式為H3BO3，是一種無機酸。它的結構單元是一個平麵三角形[bwin66300，如圖所示bwin66300．元素周期表中硼的原子序數為5，價電子結構為2S22P1。它的價電子數小於價軌道數，並且有電子損失[bwin66300］．因此很容易與有機化合物中的羥基反應(脫水後形成硼酸鹽)，形成硼酸單酯、二酯、三酯和四取代螺旋環結構[bwin66300］．

甲醛是一種無色氣體，有刺激性氣味。福爾馬林是37%-40%的甲醛水溶液。甲醛釋放劑表現出廣泛的抗菌活性，是目前應用於切削液中最受歡迎和最有效的殺菌劑。Anton C. de Groot等人列出了在水基切削液中幾種常用的甲醛釋放劑的CAS編號、化學結構和分子式bwin66300)[bwin66300］．

表4甲醛釋放物[bwin66300］

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殺菌機製

硼酸是一種酶抑製劑，可以阻斷磷脂代謝中的酶。硼酸鹽中的硼是一種缺電子元素，可以與外界電子結合。它可以通過與帶負電荷的細胞表麵結合，改變細胞膜或細胞壁的通透性，導致細胞破裂和死亡。

甲醛釋放劑通過釋放甲醛來控製微生物繁殖。它們的目標是細菌的氨基酸或蛋白質。這些通常是酶或其他蛋白質或承擔細胞主要功能的重要成分。其甲醛釋放速率與殺菌劑的性質、濃度、切削液的pH值、溫度、微生物汙染程度有關[bwin66300］．醛類屬於親電加成活性基團。由於其羰基碳原子缺乏電子，它可以與細胞親核試劑發生反應，發揮抗菌活性。細胞中與醛的親核反應是氨基和硫醇基團、氨基酸或蛋白酰胺基團。這些是酶的組成部分，如圖所示bwin66300．

甲醛與氨基在蛋白質上的反應過程如下[bwin66300］．

在酸性或中性溶液中:

$ ${文本\ P{}} -{\文本{NH}} _{{2}} +{\文本{CH}} _{{2}}{\文本{O}} \{文本\ P{}},{\文本{NCH}} _{{2}} +{\文本{H}} _ {{2}} {O}}{\文本。$ $

（2）

在堿性溶液:

$ ${文本\ P{2}} -{\文本{NH}} _{{2}} +{\文本{CH}} _{{2}}{\文本{O}} \{文本\ P{}},{\文本{NHCH}} _{{2}}{\文本{NH}} -{文本\ P{}} +{\文本{H}} _ {{2}} {O}}{\文本。$ $

（3）

巰基在蛋白質分子上與甲醛的反應如下:

$ ${文本\ P{}} -{\文本{SH}} +{\文本{CH}} _{{2}}{\文本{O}} \{文本\ P{}},{\文本{原理圖}}_{{2}}{哦}}{\文本。$ $

（4）

殺菌作用

Li等研究了不同濃度硼酸殺菌劑(硼酸銨)和甲醛釋放劑(三嗪)的殺菌效果。實驗前，菌落總數超過10個⁷CFU/mL，菌落總數大於10個^3.CFU /毫升。測試結果如圖所示bwin66300．

實驗表明，硼酸銨和三嗪類殺菌劑的抑菌能力與濃度呈正相關。對細菌的滅活作用強於對真菌。硼酸銨濃度為5%時殺菌效果較好。三嗪類藥物殺菌速度快，但殺菌後對細菌和真菌的抑製時間不夠長。真菌菌落數量迅速恢複到初始值。

對環境和工人的危害

硼是岩石、土壤和水中常見的元素。吸入硼酸或硼酸鹽會引起呼吸道刺激。研究人員發現，當硼酸的平均攝入量為4.1 mg/L時，眼睛會受到刺激;幹口、幹鼻或幹喉;喉嚨疼痛，咳嗽不止。［bwin66300］．此外，硼是一種動態微量元素。它影響許多與生活有關的物質的代謝或利用，包括鈣、銅、鎂、氮、葡萄糖、甘油三酯、活性氧和雌激素。通過這些作用，硼可以影響人體多個係統的功能或組成，包括免疫係統、血液、大腦和骨骼。歐盟監管機構認為硼酸是1B級生殖毒性物質。世界衛生組織規定，工業排水和飲用水中硼的最高濃度限值分別為10毫克/升和1毫克/升，[bwin66300］．

由於切削液中存在甲醛釋放物，經常接觸切削液的工人容易患職業性皮炎。手部濕疹3年發病率為20% ~ 25%。甲醛也是一種強致敏劑，是過敏性接觸性皮炎的常見原因。在美國，這種過敏原的致敏頻率約為8%-9%。歐洲斑塊試驗結果報道敏化頻率在2% ~ 3%之間，西班牙敏化頻率為1.61% [bwin66300］．刺激性接觸性皮炎比過敏性接觸性皮炎更常見。Anton de Groot統計了不同種類甲醛釋放劑的致敏率[bwin66300，bwin66300］．

新型殺菌劑的探索

除了現有的切削液殺菌劑外，還對其他領域的殺菌劑進行了探討，探索各種殺菌材料在切削液中應用的更多可能性，包括醫學、動植物科學等領域的納米材料和過渡金屬配合物。

納米材料

細菌可分泌降解殺菌劑的酶，從而對殺菌劑產生抗藥性，從而改變細胞膜的通透性和殺菌劑的靶蛋白[bwin66300，bwin66300］．因此，在使用一段時間後，殺菌劑的殺菌性能大大降低。必須考慮其他替代辦法。納米顆粒體積小，很容易穿過細胞膜。納米顆粒進入細胞的速度比細胞清除納米顆粒的速度快。因此，納米顆粒可在細胞內積聚，從而阻礙細胞的生理過程，破壞細胞的結構和功能[bwin66300］．因此，可以考慮使用納米材料作為殺菌劑的替代品。有學者發現納米材料的抗菌活性與形狀、尺寸、電子結構和表麵性質有關[bwin66300］．細菌可以通過各種機製滅活，包括細胞膜破裂、抑製營養物質進入細胞和阻止細胞附著在固體表麵[bwin66300，bwin66300］．已知各種納米材料對革蘭氏陰性菌和-陽性菌具有殺菌作用，如Cu [bwin66300,措bwin66300，bwin66300], Ag) [bwin66300，bwin66300，磷酸銀[bwin66300]、石墨烯衍生材料和碳納米管[bwin66300］．納米顆粒對革蘭氏陰性菌的作用明顯大於對革蘭氏陽性菌的作用[bwin66300］．

自古以來，人們就知道銀及其化合物具有很強的抗菌殺菌作用。對細菌和真菌具有廣譜抗菌活性[159，160，bwin66300］．與其他金屬相比，銀對微生物的毒性大於對哺乳動物細胞的毒性[bwin66300，bwin66300］．Humberto H. Lara發現銀納米顆粒可以通過破壞細胞的細胞壁來抑製生物膜的形成白色念珠菌．它們還可以破壞細胞膜電位，在細胞膜上形成小孔，從而觸發離子和細胞內其他物質的泄漏，殺死細菌。他證明了他們的殺菌作用白色念珠菌通過實驗(bwin66300］．Anna Ogar研究了銀納米顆粒對真菌的抑製作用。實驗結果表明，它們對真菌的滅活效果與銀離子的濃度和釋放速率有關。作者還發現，30-200 mg/L濃度的銀納米顆粒可以顯著抑製真菌的生長[bwin66300］．Melisa Monerris探索了銀離子納米複合材料的殺菌能力銅綠假單胞菌［bwin66300］．Nasrollahi研究了銀納米顆粒對白色念珠菌而且釀酒酵母並通過實驗發現，它們具有很強的滅活作用。50%最小抑菌濃度值白色念珠菌而且釀酒酵母分別為0.5和4 mg/mL, 90%最小抑菌濃度分別為2和32 mg/mL。原因可能是納米銀顆粒可以通過破壞膜的完整性，影響膜的通透性，降低酶的活性來滅活細菌[bwin66300］．在抑菌活性試驗中，在切削液中加入一定量的納米顆粒。納米顆粒粒徑越小，與切削液接觸麵積越大，抗菌性能越好。Vijay C Verma研究了納米銀的合成及其抗菌活性白念珠菌，熒光假單胞菌而且大腸杆菌．其平均最低抑菌濃度(MIC)白念珠菌μ g/mL，最小殺菌濃度(MBC)為9.7 μ g/mL [bwin66300］．Yen San Chan研究了合成銀納米粒子(AgNPs)的抗菌性能金黃色葡萄球菌，大腸杆菌，答:尼日爾,白念珠菌．結果表明，AgNPs具有較強的抗菌和抗真菌活性[bwin66300］．

Suresh研究了5 -氨基-2-巰基苯並咪唑(AMB)表麵功能化的氧化鎳(n-Nio)和氧化鎳(f-Nio)納米粒子以及Ag的抗菌活性_3.O₄納米顆粒和AMB表麵功能化銀_3.O₄納米粒子對銅綠假單胞菌，金黃色葡萄球菌,答:尼日爾．實驗結果表明，功能化氧化鎳納米顆粒的抗菌活性和抗真菌活性均高於未修飾的非功能化氧化鎳納米顆粒。f-NiO的MIC為20 mg/mL, n-NiO的MIC為80 mg/mL。非功能化銀的抗菌和抗真菌活性_3.O₄納米顆粒比功能化銀顆粒大_3.O₄納米粒子。功能化氧化鎳納米顆粒具有較強的抗菌效果，可能是由於納米顆粒的分散性增強所致。功能化Ag)的_3.O₄可能是由於顆粒尺寸的增大降低了抗菌作用[bwin66300，bwin66300］．

Pooja Devi研究了二氧化矽/銀核殼納米粒子的合成及其殺菌活性枯草芽孢杆菌(革蘭氏陽性),大腸杆菌(革蘭氏陰性)，並發現合成的納米顆粒對這兩種細菌都有抑製作用。實驗材料的抗菌能力與矽芯表麵銀的比例有關。當銀質量分數為0.5%時，MIC為250 μg/mL，當銀質量分數為15%時，MIC為7.8 μg/mL [bwin66300］．

氧化石墨烯(GO)可以通過化學反應破壞細胞膜殺死細菌。還原氧化石墨烯(RGO)通過機械應激破壞細胞膜，殺死細菌。伊曼·森古普塔研究了氧化石墨烯和還原還原氧化石墨烯的實驗效果金黃色葡萄球菌而且銅綠假單胞菌．實驗結果表明，氧化石墨烯的抑製率對金黃色葡萄球菌而且銅綠假單胞菌分別為93.7%和48.6%，而RGO的抑製率分別為67.7%和93.3%，[bwin66300］．

Muhammad Arshad研究了在三種不同溶劑(乙腈、正己烷和異戊醇)中合成的摻鋅二氧化矽納米顆粒的合成，以及它們的抗菌和抗真菌性能。他主要研究生物活性枯草芽孢杆菌而且大腸杆菌和抑菌活性假絲酵母而且答:尼日爾［bwin66300］．

銅離子可以被吸附到細菌細胞表麵，從而破壞細胞膜，從而固化蛋白質結構或改變酶功能[172，173，bwin66300］．其抗菌機製主要是由於細菌細胞對銅離子的強吸附。這種吸附效果與銅離子濃度有很大關係[bwin66300］．拉梅什合成了一種簡單、低成本、環保的銅₂納米顆粒。他使用大腸杆菌以納米銅為模型研究其抗菌性能₂O納米顆粒對抗革蘭氏陰性菌。進行了抗菌試驗大腸杆菌在含有不同濃度納米顆粒的瓊脂板上。三瓊脂板上細菌菌落的初始數量約為10個⁶CFU /毫升。數字bwin66300顯示了細菌菌落數量的變化作為納米銅的函數₂O濃度。當這些顆粒的濃度為10 μg/mL時，對細菌的生長有65%的抑製作用。納米顆粒濃度超過30 μg/mL的培養皿上細菌菌落數量明顯減少，且50 ~ 60 μg/mL的納米顆粒濃度可抑製細菌100%的生長[bwin66300］．

表格bwin66300綜述了不同納米材料及其粒徑對殺菌性能的影響。

表5納米材料殺菌性能

全尺寸表

以上研究表明，納米材料多是通過幹擾細胞膜電位，破壞細胞膜來實現微生物的失活。由於革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌的結構不同，其多肽聚糖層可以增強細胞膜的穩定性。因此，納米材料對革蘭氏陰性菌的作用應高於對革蘭氏陽性菌的作用。此外，納米顆粒的粒徑越小，越有利於通過細胞膜，與細胞內的其他物質結合。因此，也可以預期有較強的殺菌能力。

過渡金屬絡合物

金屬是電和熱的良導體，它們可以與非金屬形成離子鍵和離子鍵。金屬中的原子很容易失去電子，形成被自由電子包圍的陽離子。從而產生導電及抗菌作用[bwin66300］．重金屬可能對細菌有毒。這種毒性可能是由於它們與大分子硫醇基團的化學親和力[bwin66300，bwin66300］．重金屬的幾種作用模式如圖所示bwin66300［bwin66300］．

過渡金屬與殺菌劑的絡合作用可以提高原有殺菌劑的生物活性。李傑合成了兩個Cu (II)配合物[CuL¹₂(OAc)₂]•甲醇(1)和(CuL²₂(OAc)₂]使用商業殺菌劑多效唑(L¹和雙康唑(L²)作為配體(2)²具有C=C鍵和2,4-二氯苯基，具有較高的協同性。因此，複合物2具有較強的抗真菌活性。銅離子協同作用的實驗研究^{2 +}而配體和對配合物電子結構的理論研究表明，銅離子活性位點的增加、銅離子與配體之間的協同作用以及通過微生物細胞膜的通透性增強都有助於增強殺菌性能[bwin66300］．

法紮利耶夫研究了席夫堿及其與過渡金屬銅的配合物^{2 +}、鎳^{2 +}、有限公司^{2 +})對抗乳酸菌，銅綠假單胞菌，答:尼日爾，枝孢屬resinosum，青黴菌，美國globosa,木黴．抗菌性能及合成方案如圖所示bwin66300．實驗結果表明，席夫堿及其金屬配合物的抗菌性能達到所選標準殺菌劑水平，有時甚至超過標準殺菌劑水平。此外，由於分子中存在額外的二甲胺片段，4-二甲胺-1苄基苯胺及其與Cu的配合物^{2 +}、鎳^{2 +}、有限公司^{2 +}具有低濃度(0.25%-0.5%)、殺菌和殺菌性能[bwin66300］．

Fatullayeva合成了雙(3,5-二叔丁基水楊酸)腙及其類似物琥珀酸二肼。他得到了Mn (II)和Fe (II)與這些配體的配合物，並通過試驗發現所得到的化合物具有較高的殺菌和殺菌活性[bwin66300］．Rahimova合成了N,N-雙(對二甲氨基苄基)二氨基丙烷配合物Cu (II)和Ni (II)，並分析了它們的抗菌性能。並發現合成的化合物具有較強的殺菌和殺菌活性[bwin66300］．

在過渡金屬與配體的螯合作用下，由於配體軌道重疊，金屬離子的正電荷與給體堿的部分參與，使得金屬離子的極性大大降低[bwin66300］．此外，複合過程可增加中心金屬原子的親脂性，有利於複合物穿透微生物細胞膜的脂質層[bwin66300］．表格bwin66300綜述了現有文獻中幾種過渡金屬配合物的殺菌性能。從表中可以得出一條規則bwin66300結果表明:隨著過渡金屬原子序數的增加，配合物的殺菌性能有一定的提高。

表6過渡金屬配合物的殺菌性能

全尺寸表

有學者發現過渡金屬與殺菌劑絡合後的產物可以延長殺菌劑的使用時間，提高殺菌的能效。此外，金屬加工過程中會產生大量的晶片，而金屬離子在加工過程中析出，可以增強複合物的殺菌能力。

物理滅菌方法

除了研究新的化學殺菌劑外，還可以用物理方法滅活切削液中的微生物。臭氧、紫外線等在各個領域都有一定的殺菌作用。

紫外線

紫外光的波長為10-400 nm，它的輻射可以引起DNA中相鄰的嘧啶堿基之間的連接。這種現象抑製了其在細胞分裂過程中的正確複製，影響了微生物的繁殖。根據經驗，紫外線輻射可破壞微生物的機製如下:(i)生物聚合物直接吸收紫外線光子而引起的光誘導反應，特別是na和蛋白質，它們是細菌和病毒之間共同的基本成分[bwin66300，bwin66300]，以及(ii)外源性和內源性光敏劑(即強氧化物質或NAs和蛋白質以外的光敏分子)紫外線照射後產生的ROS所引發的光氧化[bwin66300］．

此外，紫外線幾乎是無害的，與工人接觸不會引起火災或有毒物質;紫外線殺菌的效果取決於輻射功率、輻射時間和輻射麵積。由於切削液透明度低，降低了紫外線的穿透深度，殺菌效果大大降低。微生物具有自我修複能力，可以修複輻射造成的損傷，進一步降低紫外線的殺菌能力。切削液用紫外線消毒時，必須保證更高的功率，且切削液應持續流動，以達到增強的殺菌效果[bwin66300］．

一個值得注意的細節是，微生物的失活完全取決於吸收的輻射量，並可能產生有害的影響。因此，一些參數對消毒行為起著關鍵作用，其中最重要的是紫外線劑量(簡稱通量)，通常表示為紫外線光強(I)和照射時間(Tirr)的乘積，其中紫外線劑量通常用J/cm表示⁻²= W·s /厘米⁻²［bwin66300］．

Souza使用16盞caluv燈對切削液進行24小時的處理，合成切削液的汙染平均減少了99.70% [bwin66300］．此外，考慮到切削液的不透明度在一定程度上削弱了紫外線的透射，Johnson等人使用了能承受惡劣化學環境的高輸出紫外線燈進行實驗。取得增強效果，紫外線殺菌率達99%以上[bwin66300］．Weigel的紫外線殺菌實驗發現大腸杆菌細胞在5 - 15s內滅活大腸杆菌細胞在30 s內失活[bwin66300］．

臭氧

臭氧是最有效的強氧化劑之一，可以有效地滅活微生物。此外，它能在水中迅速分解成氧分子，不形成任何二次汙染物。Kristina等人通過實驗驗證了臭氧的殺菌能力。初始細菌濃度為10⁷CFU/mL, 20 min後微生物被完全清除[bwin66300，bwin66300］．Ma提出了一種臭氧處理係統，使用空氣DBD等離子體穩定生成高濃度臭氧，並注入水基切削液。他使用肺炎克雷伯菌，銅綠假單胞菌，大腸杆菌,p .尋常的進行滅菌實驗，對處理後3天的水中微生物菌落進行計數，如圖所示bwin66300．實驗證明，水基切削液的滅菌率可達99.99%。水基切削液的渾濁度、pH值和氣味均有所改善。其中,k .肺炎滅菌2天後，細胞略有增殖銅綠假單胞菌滅菌3天後，細胞輕微增殖。因此，為了保持臭氧處理的效果，Sukhwal Ma提出了一種策略，即每3天使用空氣DBD係統處理切削液[bwin66300］．

圖中的垂直軸bwin66300N/N的對數值是多少₀,其中N₀為對照菌落存活數，單位為CFU/mL。平均對照號為8.2×10⁶, 7.0×10⁶, 2.4×10⁶和2.8×10⁶CFU /毫升;結果表明，Log (N/N₀)分別為−6、−5.6、−5.9和−6.15。這個對數刻度顯示超過99.9%的細菌被殺死[bwin66300］．

Nadine Madanchi開發了一套實驗切削液循環係統，研究了在該係統下臭氧、紫外線等殺菌方法對切削液中微生物的滅活效果。實驗結果如圖所示bwin66300［bwin66300］．兩種滅菌方法都有增強的效果。臭氧對切削液的影響在2 h內不明顯，但微生物數量從10^4．510 CFU /毫升²24 h後CFU/mL。24 h內，UV的殺菌效果顯著，幾乎檢測不到細菌。此外，實驗結果表明，未經滅菌處理的切削液中微生物數量在一定程度上減少。因此，切削液的流動也有助於減少微生物的數量[bwin66300］．

細的泡沫

細氣泡(定義為直徑在100 μm以下的氣泡，簡稱FB)根據其氣體組成、氣泡大小和氣泡密度的不同，可實現不同的功能，如殺菌和清潔的微氣泡破壞作用[bwin66300］．直徑在1 μm ~ 100 μm之間的氣泡稱為微泡(MBs)，直徑小於1 μm的氣泡稱為超細氣泡(UFBs)。由於UFB體積小，它可以在液體中停留更長的時間，因此需要更長的時間才能發揮作用。山田博子用兩種氣體(空氣和一氧化碳)製備了ufb₂)，以及對銅綠假單胞菌(革蘭氏陰性菌)和金黃色葡萄球菌(革蘭氏陽性菌)經實驗證實[bwin66300］．實驗結果表明，CO的殺菌率較低₂ufb 100%反對銅綠假單胞菌, 0%的人反對金黃色葡萄球菌．熒光顯微鏡觀察顯示其原因銅綠假單胞菌細胞死亡為細胞壁損傷，細胞壁厚度為6 - 10nm銅綠假單胞菌20-40 nm為金黃色葡萄球菌．此外，革蘭氏陽性菌的細胞壁由多個肽聚糖層組成。這些肽聚糖層可以降低細菌的內部壓力，防止細胞破裂[bwin66300］．

表格bwin66300總結了不同殺菌方法的殺菌效果。臭氧和紫外線殺菌效果較好，FB殺菌隻能作用於革蘭氏陰性菌。

表7物理殺菌方法的殺菌效果

全尺寸表

滅菌方法的綜合評價

本文在上述研究現狀的基礎上，對傳統殺菌方法與物理殺菌方法以及納米材料和過渡金屬配合物進行了綜合比較評價。評價指標包括殺菌性能、危害、降解性、經濟性，如表所示bwin66300．

表8各種滅菌方法的比較

全尺寸表

通過以上多種滅菌方式，我們發現不同的滅菌方式各有優缺點。每種方法對不同微生物的殺菌活性也不同。例如，某些微生物可能對部分化學殺菌劑產生耐藥性，FB殺菌法更適用於革蘭氏陰性菌。因此，當一種滅菌方法不能達到預期效果時，可以考慮在保證成本的前提下，耦合多種滅菌方法，以延長切削液的使用壽命。

結論和展望

本文綜述了水基切削液的生物穩定性、各種殺菌方法的殺菌原理和殺菌效果。得出的主要結論如下。

(1）
水溶性切削液中的分子結構很容易被入侵的微生物分解，導致失效，降低切削液的壽命，增加加工成本。特別是當微生物聚集形成生物膜後，被覆蓋區域會促進電化學條件形成電流，從而腐蝕金屬，破壞加工質量。因此，提高水溶性切削液的生物穩定性非常重要。
（2）
傳統的殺菌劑包括硼酸鹽和甲醛。硼酸鹽被用來改變細胞膜的滲透性，導致細菌破裂和死亡。甲醛主要通過變性改變蛋白質結構，與NAs相互作用抑製細菌繁殖。這兩種殺菌效果的主要影響因素是殺菌劑的濃度。濃度為5%時，抗菌效果較好。然而，這兩種物質對人體健康極其有害。
（3）
納米材料是一種新型的殺菌方法，具有對人體毒性低、殺菌性能強的特點。具有較強的應用前景。它們可以幹擾細胞膜電位，影響細胞膜的完整性和通透性，從而觸發胞內物質的泄漏。納米殺菌材料粒徑越小，分散性越強，可有效提高殺菌性能。
（4）
過渡金屬具有良好的生物相容性，且易降解。配位化合物中心的金屬原子具有較強的親脂性，有利於配合物通過微生物細胞膜的脂質層。然後，它會幹擾細胞核中的遺傳物質。過渡金屬配合物的原子序數越高，抗菌性能越強。同時，原子序數較高的過渡金屬與該殺菌化合物結合可以增強該化合物的抑菌能力。但其內在機製還有待進一步探索。
（5）
物理滅菌方法，如臭氧、紫外線和FBs對人體的傷害最小;它們分別通過強氧化性、抑製DNA複製和表麵張力殺死細菌。這種殺菌方法殺菌效果較好，但經濟性不高。這種方法能否應用到工業生產中，取決於新的低成本實現方法的研究。

在今後的研究中，還可以從以下幾個方麵考慮防止切削液中微生物的增殖。

(1）
改變切削液中添加劑的組成。具有乳化、緩蝕、潤滑功能的添加劑多為直鏈有機衍生物，易被微生物分解。分支替代品，如異硬脂酸和聚酯乳化劑，也可以考慮。
（2）
采用生物殺菌劑與物理殺菌相結合的方法，開發一種混合殺菌係統，控製微生物數量，提高細菌殺滅率和生物膜破壞率，延長切削液使用壽命。
（3）
經常進行液體監測，測量細菌/真菌，遊離油，pH值和濃度。建立和完善數據庫，及時響應監測數據，補充殺菌劑。

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下載參考

確認

不適用。

資金

國家重點研發計劃項目(No. 2020YFB2010500)、國家自然科學基金(No. 51975305、51905289)、山東省科技創新工程重大專項(No. 2019JZZY020111)、山東省自然科學基金(No. ZR2020KE027、ZR2020ME158、ZR2019PEE008)資助，青島市科技計劃青年應用基礎研究項目(批準號:196-2-63 -cg)。

作者信息

從屬關係

青島理工大學機械與汽車工程學院，山東青島266520
唐麗芝，張彥斌，李長河
漢能(青島)潤滑科技有限公司，山東青島266200
Zongming周
南京科潤潤滑油有限公司，江蘇南京211106
小林聶
成都工具研究院有限公司，四川成都610500
Yun陳
重慶大學機械工程學院，重慶400044
尹華軍曹
四川未來航天工業有限責任公司，四川什邡618400
Bo劉
上海金兆節能科技有限公司，上海，200436
Naiqing張
沙迦大學可持續與可再生能源工程係，阿拉伯聯合酋長國沙迦27272
征服者說
科廷大學機械工程係，馬來西亞米裏98009
Sujan Debnath
南京航空航天大學機電工程學院，江蘇南京210016
穆罕默德賈米爾
法赫德國王石油與礦產大學機械工程係，沙特阿拉伯達蘭，31261
哈菲茲穆罕默德·阿裏
IK Gujral旁遮普省技術大學機械工程係，印度旁遮普省Kapurthala 144603
Shubham沙瑪

作者

替唐

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貢獻

CL負責整個試驗;LT和YZ撰寫了手稿。所有作者閱讀並批準了最終稿件。

相應的作者

對應到長河李．

道德聲明

相互競爭的利益

作者聲明沒有競爭的經濟利益。

權利和權限

開放獲取本文遵循創作共用署名4.0國際許可協議(Creative Commons Attribution 4.0 International License)，該協議允許在任何媒體或格式中使用、分享、改編、分發和複製，隻要您給予原作者和來源適當的署名，提供創作共用許可協議的鏈接，並說明是否有更改。本文中的圖片或其他第三方材料包含在文章的創作共用許可中，除非在材料的信用額度中另有說明。如果材料不包含在文章的創作共用許可中，並且您的預期用途不被法律法規允許或超出了允許的用途，您將需要直接從版權所有者那裏獲得許可。欲查看此許可證的副本，請訪問http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/．

再版和權限

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唐麗，張玉玉，李c。et al。水基切削液的生物穩定性研究進展與應用。下巴。j .機械工程。Eng。35歲,3(2022)。https://doi.org/10.1186/s10033-021-00667-z

下載引用

收到了：2021年6月11日
修改後的：2021年10月30日
接受：2021年12月08
發表：2022年1月09
DOI：https://doi.org/10.1186/s10033-021-00667-z

關鍵字

切削液
微生物
殺菌劑
滅菌

水基切削液的生物穩定性研究進展與應用

摘要

簡介

切削液

函數

分類

添加劑

水基切削液的生物穩定性問題

類型的微生物

微生物的影響

切削液中的殺菌劑

常用的殺菌劑

硼酸和甲醛釋放劑

殺菌機製

殺菌作用

對環境和工人的危害

新型殺菌劑的探索

納米材料

過渡金屬絡合物

物理滅菌方法

紫外線

臭氧

細的泡沫

滅菌方法的綜合評價

結論和展望

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