Воздействие и меры контроля микроорганизмов (бактерий и т. д.) в электрофоретическом покрытии

Электрофорезная краска — это экологически чистая электрофорезная композиция с пониженным содержанием органических растворителей. В качестве дисперсионной среды используется вода, а ее водная система легко служит питательной средой для микроорганизмов. Современные составы для электрофорезных покрытий обычно содержат мало или совсем не содержат тяжелых металлов, таких как свинец и олово, что ослабляет ингибирование бактерий и других микробов. Рабочие температуры линий электрофореза обычно составляют от 20 до 35 °C при высокой влажности и плохой вентиляции — условия, благоприятные для выживания многих видов бактерий.

Неблагоприятные проблемы, вызванные ростом бактерий в жидкости ванны

Бактериальное загрязнение в электрофорезных ваннах редко затрагивает один вид; вместо этого развиваются смешанные микробные сообщества. Микробы попадают через системы очищенной воды, водопроводную воду, системы ультрафильтрации, системы последующей промывки, анодные системы, осаждение из воздуха и поступающие окрашиваемые изделия. Точные виды зависят от условий окружающей среды. Пролиферация микробов дестабилизирует жидкость ванны и вызывает различные дефекты покрытия. В тяжелых случаях всю ванну приходится утилизировать.

Типы микроорганизмов в жидкости ванны

Основные микроорганизмы, обнаруживаемые в жидкости ванны, включают бактерии, плесень и дрожжи.

• Бактерии: Невидимы невооруженным глазом и широко распространены. Они быстро размножаются. Тяжелое загрязнение сначала проявляется как аномальные параметры жидкости ванны; на более поздних стадиях появляются белые хлопьевидные колонии бактерий и осадок.

• Плесень: Грибки, широко распространенные в почве, воде, воздухе и на поверхностях разлагающейся органики. Они предпочитают кислые среды и размножаются медленнее бактерий. Они в основном прилипают к внутренним стенкам резервуаров и труб, проявляясь как ворсистые, хлопьевидные белые плавающие частицы или скользкие нитевидные отложения.

• Дрожжи: Грибки, повсеместно встречающиеся в природе. Они процветают в воздухе, почве, воде и организмах и могут выживать как аэробно, так и анаэробно. Они растут в диапазоне pH от 3,0 до 7,5 и обычно вызывают аномальное пенообразование и неприятные запахи в жидкости ванны.

Влияние роста микроорганизмов в жидкости ванны

1. Параметры жидкости ванны: Для катодного электрофореза значение MEQ и проводимость снижаются, а pH повышается. Для анодного электрофореза или при определенных микробных штаммах проводимость может увеличиваться, а pH может снижаться.

2. Производительность нанесения: Напряжение пробоя ванны снижается, а эффективность формирования пленки становится очень чувствительной к напряжению. Стабильность ванны ухудшается, увеличивается осадок, ухудшается эффективность фильтрации, накапливается поверхностная пена и повышается вязкость.

3. Свойства пленки покрытия: Готовые пленки имеют выраженную текстуру «апельсиновой корки», шероховатость, пузырение и больше частиц; адгезионная прочность снижается.

4. Влияние на оборудование: Осадок затрудняет фильтрацию, блокирует фильтр-мешки и мембраны ультрафильтрации, снижает производительность ультрафильтрата, увеличивает нагрузку на двигатель и сокращает срок службы фильтр-мешков и мембран.

Метод определения содержания бактерий (метод бактериологических тест-слайдов)

Погрузите тест-слайд в образец жидкости на несколько секунд или промойте поверхность слайда непосредственно образцом жидкости. Поместите слайд обратно в оригинальную герметичную защитную трубку и инкубируйте в камере с постоянной температурой и влажностью в течение 2-5 дней (обычно 3 дня). Наблюдайте за ростом микроорганизмов на слайде.

Предел обнаружения этого метода составляет приблизительно 1 КОЕ/см² или 100 КОЕ/мл.

• Питательный агар для бактерий: оптимальная температура инкубации 30 °C; обычно достаточно инкубации в течение 1-2 дней.

• Розовый бенгальский агар для грибков (дрожжи и плесень): оптимальная температура инкубации 25 °C. Дрожжам требуется 2-3 дня инкубации; плесени требуется 5-7 дней.

Методы обработки микроорганизмов

После размножения бактерий в жидкости ванны для дезинфекции применяются биоциды для нарушения метаболизма микробных клеток. При выборе биоцида необходимо учитывать совместимость с видами бактерий и составами электрофорезных красок, чтобы не ухудшить характеристики покрытия.

Общие биоциды включают изотиазолиноны (Kathon), перекись водорода и нитрат серебра. Эти вещества повреждают структуры клеточных мембран и инактивируют микробы, разрывая белковые связи в бактериях и водорослях. Постоянное исключительное использование одного биоцида вызывает устойчивость микробов. Рекомендуется чередовать биоциды с различными механизмами действия каждую неделю или каждый производственный цикл. Комбинированная стратегия дозирования, включающая непрерывное добавление в низких концентрациях плюс периодическое ударное дозирование, обеспечивает эффективную стерилизацию.

Основная процедура устранения микробов в системах электрофорезных покрытий следует правилу: сначала механическая очистка, затем химическая стерилизация, затем фильтрация для удаления микробных остатков. Дозирование биоцидов без физической очистки строго запрещено.

Меры по подавлению микроорганизмов

1. Выбирайте электрофорезные покрытия с хорошими антимикробными свойствами для улучшения промышленной применимости на уровне рецептуры.

2. Укрепляйте управление производственными процессами и выполняйте эксплуатацию и техническое обслуживание строго в соответствии с технологическими спецификациями.

3. Управление источником воды: оснастите системы очищенной воды установками для УФ-стерилизации, специальной фильтрации, хлорирования или озонирования для уничтожения бактерий в контуре водоснабжения.

4. Регулярно берите пробы жидкости электрофорезных ванн, промывочных ванн и источников очищенной воды для микробного тестирования. Бактериологические тест-слайды представляют собой удобное, своевременное и точное средство для количественной оценки уровня бактерий в жидкости катодных электрофорезных ванн и для своевременных действий по стерилизации.

5. Используйте подходящие биоциды для уничтожения существующих бактерий и подавления нового роста, что является эффективной мерой для поддержания нормальной производительности жидкости ванны.

6. Опорожнение и очистка резервуаров: резервуары для предварительной обработки и промывки имеют много статических мертвых зон. Увеличьте частоту очистки; заменяйте жидкость в резервуаре или опорожняйте резервуар в зависимости от условий производства для удаления биопленок, прилипших к поверхностям резервуара. Для резервуаров, оснащенных системами циркуляции и фильтрации, поддерживайте непрерывную циркуляцию или регулируйте интенсивность циркуляции для минимизации застойных зон. Периодически очищайте фильтры, трубопроводы и стенки резервуаров для удаления прикрепленных биопленок.