Wirkungen und Kontrollmaßnahmen von Mikroorganismen (Bakterien usw.) in elektroforetischer Beschichtung
Elektrophorese-Lack ist eine umweltfreundliche elektrophoretische Beschichtung mit reduziertem Verbrauch an organischen Lösungsmitteln. Sie verwendet Wasser als Dispersionsmedium, und ihr wässriges System dient leicht als Nährmedium für Mikroorganismen. Moderne elektrophoretische Beschichtungsformulierungen enthalten im Allgemeinen wenig oder keine Schwermetallkomponenten wie Blei und Zinn, was die Hemmung von Bakterien und anderen Mikroben schwächt. Die Betriebstemperaturen für elektrophoretische Linien liegen normalerweise zwischen 20 und 35 °C bei hoher Luftfeuchtigkeit und schlechter Belüftung – Bedingungen, die für das Überleben vieler Bakterienarten günstig sind.
Unerwünschte Probleme durch Bakterienwachstum in der Tauchflüssigkeit
Bakterielle Kontaminationen in elektrophoretischen Bädern beinhalten selten nur eine einzige Spezies; stattdessen entwickeln sich gemischte mikrobielle Gemeinschaften. Mikroben werden über aufbereitungswasserführende Systeme, Leitungswasser, Ultrafiltrationssysteme, Nachspülsysteme, Anodensysteme, atmosphärische Ablagerungen und eingehende beschichtete Werkstücke eingebracht. Die genauen vorhandenen Spezies hängen von den Umgebungsbedingungen ab. Mikrobielle Vermehrung destabilisiert die Tauchflüssigkeit und löst verschiedene Beschichtungsfehler aus. In schweren Fällen muss das gesamte Bad möglicherweise verworfen werden.
Arten von Mikroorganismen in der Tauchflüssigkeit
Die wichtigsten Mikroorganismen, die in der Tauchflüssigkeit vorkommen, sind Bakterien, Schimmelpilze und Hefen.
• Bakterien: Unsichtbar für das bloße Auge und weit verbreitet. Sie vermehren sich schnell. Eine starke Kontamination äußert sich zunächst durch anormale Parameter der Tauchflüssigkeit; in späteren Stadien treten weiße flockige Bakterienkolonien und Sedimente auf.
• Schimmelpilze: Pilze, die in Böden, Wasser, Luft und auf Oberflächen von zerfallendem organischem Material weit verbreitet sind. Sie bevorzugen saure Umgebungen und vermehren sich langsamer als Bakterien. Sie haften hauptsächlich an den Innenwänden von Tanks und Rohren und erscheinen als villöse, flockige weiße Flocken oder rutschige filamentöse Ablagerungen.
• Hefen: Pilze, die in der Natur allgegenwärtig sind. Sie gedeihen in Luft, Boden, Wasser und Organismen und können sowohl aerob als auch anaerob überleben. Sie wachsen in einem pH-Bereich von 3,0-7,5 und verursachen typischerweise abnormale Schaumbildung und unangenehme Gerüche in der Tauchflüssigkeit.
Auswirkungen des mikrobiellen Wachstums in der Tauchflüssigkeit
1. Parameter der Tauchflüssigkeit: Bei kathodischer Elektrophorese nehmen der MEQ-Wert und die Leitfähigkeit ab, während der pH-Wert steigt. Bei anodischer Elektrophorese oder mit bestimmten Mikrobenstämmen kann die Leitfähigkeit zunehmen und der pH-Wert sinken.
2. Anwendungsleistung: Die Durchbruchspannung des Bades sinkt, und die filmbildende Leistung wird stark spannungsabhängig. Die Badstabilität verschlechtert sich, das Sediment nimmt zu, die Filtrationsleistung verschlechtert sich, die Oberflächenschaumbildung nimmt zu und die Viskosität steigt.
3. Eigenschaften der Beschichtungsfolie: Fertige Filme weisen eine starke Orangenschalenstruktur, Rauheit, Blasenbildung und mehr Partikel auf; die Haftfestigkeit nimmt ab.
4. Auswirkungen auf die Ausrüstung: Sediment behindert die Filtration, verstopft Filterbeutel und Ultrafiltrationsmembranen, reduziert den Durchsatz des Ultrafiltrats, erhöht die Motorlast und verkürzt die Lebensdauer von Filterbeuteln und Membranen.
Methode zur Prüfung des Bakteriengehalts (Bakterientest-Objektträgermethode)
Tauchen Sie den Testobjektträger für einige Sekunden in die Probenflüssigkeit oder spülen Sie die Oberfläche des Objektträgers direkt mit Probenflüssigkeit ab. Legen Sie den Objektträger zurück in sein ursprüngliches versiegeltes Schutzrohr und inkubieren Sie ihn für 2-5 Tage (typischerweise 3 Tage) in einer Kammer mit konstanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Beobachten Sie das mikrobielle Wachstum auf dem Objektträger.
Die Nachweisgrenze dieser Methode beträgt etwa 1 CFU/cm² oder 100 CFU/mL.
• Nähragar für Bakterien: optimale Inkubationstemperatur 30 °C; Inkubation für 1-2 Tage ist normalerweise ausreichend.
• Rose-Bengal-Agar für Pilze (Hefen und Schimmelpilze): optimale Inkubationstemperatur 25 °C. Hefen benötigen 2-3 Tage Inkubation; Schimmelpilze benötigen 5-7 Tage.
Methoden zur Behandlung von Mikroorganismen
Sobald sich Bakterien in der Tauchflüssigkeit vermehrt haben, sind Biozide zur Desinfektion anzuwenden, um den mikrobiellen Zellstoffwechsel zu stören. Die Auswahl des Biozids muss die Kompatibilität mit den Bakterienarten und den elektrophoretischen Lackformulierungen berücksichtigen, um die Leistung der Beschichtungsfolie nicht zu beeinträchtigen.
Gängige Biozide sind Isothiazolinone (Kathon), Wasserstoffperoxid und Silbernitrat. Diese Substanzen schädigen Zellmembranstrukturen und inaktivieren Mikroben, indem sie Proteinbindungen in Bakterien und Algen aufbrechen. Die kontinuierliche ausschließliche Verwendung eines Biozids induziert mikrobielle Resistenz. Es wird empfohlen,Biozide mit unterschiedlichen Wirkmechanismen abzuwechseln jede Woche oder jeden Produktionszyklus. Eine kombinierte Dosierungsstrategie aus kontinuierlicher Zugabe in geringer Konzentration plus intermittierender Stoßdosierung gewährleistet eine effektive Sterilisation.
Das Kernverfahren zur Eliminierung von Mikroorganismen in elektrophoretischen Beschichtungssystemen folgt der Regel:mechanische Reinigung zuerst, gefolgt von chemischer Sterilisation, dann Filtration zur Entfernung mikrobieller Trümmer. Die Dosierung von Bioziden ohne physikalische Reinigung ist strengstens untersagt.
Maßnahmen zur Hemmung von Mikroorganismen
1. Wählen Sie elektrophoretische Beschichtungen mit guten antimikrobiellen Eigenschaften, um die industrielle Anwendbarkeit auf Formulierungsbasis zu verbessern.
2. Stärken Sie das Produktionsprozessmanagement und führen Sie Betrieb und Wartung streng nach Prozessspezifikationen durch.
3. Management der Wasserquelle: statten Sie aufbereitungswasserführende Systeme mit UV-Sterilisation, spezieller Filtration, Chlorung oder Ozonisierungseinheiten aus, um Bakterien im Wasserversorgungskreislauf zu eliminieren.
4. Entnehmen Sie regelmäßig Proben aus der elektrophoretischen Tauchflüssigkeit, der Spülflüssigkeit und den aufbereitungswasserführenden Quellen für mikrobielle Tests. Bakterientest-Objektträger bieten eine bequeme, zeitnahe und genaue Möglichkeit, Bakterienlevel in kathodischer Elektrophorese-Tauchflüssigkeit zu quantifizieren und zeitnahe Sterilisationsmaßnahmen zu leiten.
5. Setzen Sie geeignete Biozide ein, um vorhandene Bakterien abzutöten und neues Wachstum zu unterdrücken, was eine wirksame Maßnahme zur Aufrechterhaltung der normalen Leistung der Tauchflüssigkeit ist.
6. Tankentleerung und -reinigung: Vorbehandlungs- und Spültanks weisen viele statische Totzonen auf. Erhöhen Sie die Reinigungshäufigkeit; ersetzen Sie die Tankflüssigkeit oder führen Sie eine Tankentleerung gemäß den Produktionsbedingungen durch, um Biofilme zu entfernen, die an den Tankoberflächen haften. Bei Tanks mit Umwälz- und Filtrationssystemen halten Sie die Umwälzung kontinuierlich aufrecht oder passen Sie die Umwälzintensität an, um stehende Zonen zu minimieren. Reinigen Sie Filter, Rohrleitungen und Tankwände periodisch, um anhaftende Biofilme zu entfernen.
