Wirkungen und Kontrollmaßnahmen von Mikroorganismen (Bakterien usw.) in elektroforetischer Beschichtung

Auswirkungen und Kontrollmaßnahmen von Mikroorganismen (Bakterien usw.) in der kathodischen Tauchlackierung

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 Lackformulierungen 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 mit hoher Luftfeuchtigkeit und schlechter Belüftung – Bedingungen, die für das Überleben vieler Bakterienarten günstig sind.

Negative Probleme, die durch Bakterienwachstum in der Badflüssigkeit verursacht werden

Bakterielle Kontaminationen in elektrophoretischen Bädern beinhalten selten eine einzelne Art; stattdessen entwickeln sich gemischte mikrobielle Gemeinschaften. Mikroben werden über aufbereitete Wassersysteme, Leitungswasser, Ultrafiltrationssysteme, Nachspülsysteme, Anodensysteme, luftgetragene Ablagerungen und eingehende beschichtete Werkstücke eingebracht. Die genauen vorhandenen Arten hängen von den Umgebungsbedingungen ab. Mikrobielle Vermehrung destabilisiert die Badflüssigkeit und löst verschiedene Beschichtungsfehler aus. In schweren Fällen muss das gesamte Bad möglicherweise verworfen werden.

Arten von Mikroorganismen in der Badflüssigkeit

Hauptmikroorganismen, die in der Badflüssigkeit vorkommen, sind Bakterien, Schimmelpilze und Hefen.

• Bakterien: Unsichtbar für das bloße Auge und weit verbreitet. Sie vermehren sich schnell. Schwere Kontaminationen äußern sich zunächst als abnormale Parameter der Badflüssigkeit; weiße flockige Bakterienkolonien und Sedimente erscheinen in späteren Stadien.

• Schimmelpilze: Pilze, die in Boden, 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 Badflüssigkeit.

Auswirkungen des mikrobiellen Wachstums in der Badflüssigkeit

1. Parameter der Badflüssigkeit: Bei kathodischer Elektrophorese nehmen der MEQ-Wert und die Leitfähigkeit ab, während der pH-Wert steigt. Bei anodischer Elektrophorese oder mit bestimmten mikrobiellen Stämmen kann die Leitfähigkeit zunehmen und der pH-Wert sinken.

2. Anwendungsleistung: Die Durchbruchspannung des Bades sinkt, und die Filmbildungsleistung wird sehr spannungsempfindlich. 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 von Ultrafiltrat, erhöht die Motorlast und verkürzt die Lebensdauer von Filterbeuteln und Membranen.

Testmethode für den Bakteriengehalt (Bakterientest-Objektträgermethode)

Tauchen Sie den Testobjektträger für einige Sekunden in die Probenflüssigkeit oder spülen Sie die Oberfläche des Objektträgers direkt mit Probenflüssigkeit. Legen Sie den Objektträger zurück in seine ursprüngliche versiegelte Schutzröhre 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 Badflüssigkeit vermehrt haben, müssen Biozide zur Desinfektion eingesetzt werden, 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 Resistenzen. Es wird empfohlen, Biozide mit unterschiedlichen Wirkmechanismen wöchentlich oder pro Produktionszyklus zu wechseln . Eine kombinierte Dosierungsstrategie aus kontinuierlicher Zugabe in geringer Konzentration plus intermittierender Stoßdosierung gewährleistet eine wirksame Sterilisation.

Das Kernverfahren zur Eliminierung von Mikroorganismen in elektrophoretischen Beschichtungssystemen folgt der Regel: zuerst mechanische Reinigung, gefolgt von chemischer Sterilisation, dann Filtration zur Entfernung von mikrobiellen Trümmern. 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 Formulierungsebene zu verbessern.

2. Stärken Sie das Produktionsprozessmanagement und führen Sie Betrieb und Wartung strikt gemäß den Prozessspezifikationen durch.

3. Management der Wasserquelle: Rüsten Sie aufbereitete Wassersysteme mit UV-Sterilisation, spezieller Filtration, Chlorung oder Ozonisierungseinheiten aus, um Bakterien im Wasserversorgungskreislauf zu eliminieren.

4. Entnehmen Sie regelmäßig Proben aus der elektrophoretischen Badflüssigkeit, der Spülbehälterflüssigkeit und den aufbereiteten Wasserquellen für mikrobielle Tests. Bakterientest-Objektträger bieten eine bequeme, zeitnahe und genaue Möglichkeit, Bakterienlevel in kathodischen elektrophoretischen Badflüssigkeiten zu quantifizieren und zeitnahe Sterilisationsmaßnahmen zu steuern.

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 Badflüssigkeit 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 Tankoberflächen haften. Bei Tanks, die mit Umwälz- und Filtrationssystemen ausgestattet sind, halten Sie die kontinuierliche Umwälzung aufrecht oder passen Sie die Umwälzintensität an, um stehende Zonen zu minimieren. Reinigen Sie Filter, Rohrleitungen und Tankwände regelmäßig, um anhaftende Biofilme zu entfernen.