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压铸脱模剂中生物膜的危害与防范

作者:admin 来源:原创 发表时间:2019-06-25
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文:广州市鑫煜铸造设备材料制造有限公司  修毓平
 
一.问题的提出
众所周知,高质量的脱模剂是保护模具、延长模具寿命、获得高品质压铸件的重要保证。高品质的脱模剂不仅取决于化学成分配比、水质和生产工艺的优化,而且要具有抵御菌类滋生的能力。目前普遍应用的水基脱模剂,在中央混合系统中或在独立配比机中用洁净软水稀释至50∶1至150∶1后,通过连接到压铸机的管道网络输送,并最终通过喷嘴输送到模具表面。确保模具均匀涂有脱模剂的一个重要关键因素是确保所有喷嘴工作正常,不允许有任何东西阻碍进出这些喷嘴的流动,以达到预设的雾化和喷涂效果。为了确保这一点,一系列过滤器被放置在脱模剂输送系统的不同位置。如图示脱模剂传输系统中使用的钢丝网过滤器,目的是保持流体清洁,以免异物堵塞喷嘴。
 
然而在实际生产过程中,这些过滤器经常被一种附着于脱模剂中的粘液---生物膜所污染,导致流向喷嘴的脱模剂流量减少,有时甚至完全关闭,如图示。它不仅降低雾化效果, 而且破坏了脱模剂的结膜特性,削弱了脱模剂应有的功能,因此有必要加以重视和研究。
   
二.对生物膜的分析
所有用水稀释的脱模剂都有共同的易受微生物侵袭的问题。一方面微生物可以用于生物降解和废物处理,另一方面不受控制的微生物污染所产生的不利影响,使生产和应用水基脱模剂的厂家面临挑战。如何将其危害降至最低,首先要弄清楚其来源。
脱模剂中出现的这种粘液,是一种生物膜。它是微生物及其分泌的细胞外聚合物的集合,附着在惰性或活性基质上。至少有两种微生物即细菌和真菌,污染了脱模剂。如图示
 
  
 
这些微生物创造了被称为生物膜的“微环境”,在这种环境中,其繁衍条件可能与在大量流体中的条件不同。通常以下因素直接关乎微生物的寿命:
1)能量来源,即通过分解脱模剂中的有机化合物得以生存。
2)含有矿物质和不洁物的水源
3)适宜的温度热条件,如高温环境
4)PH 7 - 9.0之间的酸碱度
所谓生物膜是微生物的集合体,其中细胞在表面上相互粘附,形成粘液。这些生物膜受到微生物群体产生的粘液的包围,在一定程度上规避了脱模剂温度、化学成分和pH值变化的冲击。因此,即使稀释后的脱模剂PH值低于7.0,生物膜依然存在。
 
三.生物膜的去除方法
生物膜很难去除,尤其是成熟的菌落。通常,从两方面着手:
1)化学处理
高效广谱防腐防霉杀菌剂对于控制生物膜是必不可少的,如一种基于异噻 唑啉酮的非甲醛类液体广谱缓释类快速杀菌剂,可作为脱模剂长效广谱抑菌及槽边添加的应急杀菌除臭剂,通常浓度在 500-3000ppm,可在油相或水相系统直接添加,可在 PH 值 5-13 范围内使用。BIKILL N 306(卡松)是国际公认的安全,无毒,对皮肤温和,对眼结膜无刺激的高效广谱杀菌防腐剂。广泛用于涂料,水性高聚物等。对各种细菌,真菌,酵母菌活性都非常高。可解决由于菌类污染引起的产品破乳,变质,发霉,发酵,发臭等一系列问题。它与各类表面活性剂配伍性好,对脱模剂的稳定性及模具无影响。宜在PH<10的介质中使用,切勿与强碱性物品接触。一般推荐用量为万分之五至千分之一。
然而目前使用的杀菌剂尚不能完全穿透或溶解生物膜物质,本公司生产脱模剂中使用了特别配制的杀菌剂,它综合了各类杀菌剂的优势,有助于溶解生物膜,从而有效杀死微生物,还能去除副产物,如促进生物膜中细菌生长的氮(氨)。
 
2)物理移除
物理方法在处理“成熟”的、发育良好的生物膜方面十分有效。例如,通过管道高速冲洗热水可以帮助去除光滑管道(如PVC管)内部的生物膜。在用热水冲洗之前,最好将清洁剂/消毒剂充满管道系统,并放置8至24小时,清洁剂的表面活性剂有足够的接触时间分解生物膜,并允许消毒剂发挥作用。对于内表面粗糙的管道,生物膜可能较难处理,往往采取更强力的物理方法冲刷管道内部。如借助液压推动带有磨料外涂层的柔性刷子穿过管道,这是物理去除水垢和生物膜最常用的方法之一。如果管道内残留的堆积太多,必要时应考虑用PVC管更替。
 
四.生物膜的预防
生物膜对脱模剂来说是异质有害物,并且包含不同的微生物群落,控制有一定难度。首先要从源头抓起,保证脱模剂原液本身的自洁,特别是原液中水的净化处理,脱模剂的过滤,包装桶的清洗,杀菌剂的质量,存储的环境以及保质期,均需严格不苟。
 
对于使用厂家,在选用优质、口碑好、有诚信的脱模剂品牌基础上,应特别重视对稀释用水品质的控制,并妥善存储原液,防止高温直晒,尽可能对桶装脱模剂即开即用完,安排定期清理输送管道和脱模剂集中配比池的内壁、表面污物。
 
微生物在脱模剂中被根除是不现实的,因为脱模剂中的水、杂质和有机合成物提供了微生物(细菌和真菌)赖以生存的空间。对于大型压铸企业来说,为了防止生物膜的捣蛋,更应关注脱模剂供应系统内的微生物变化,在细菌和生物膜给生产带来问题之前,将它们保持在最低限度。必须有一个脱模剂监控系统、治疗系统和一个预防性维护计划。以确保脱模剂供应的清洁和一致。
 
最简单的监测方法是通过生物浸渍载玻片监测存在的微生物浓度。当稀释后的脱模剂中,细菌数量大于某一界定值时,则应使用一定剂量的杀菌剂进行处理,以减少细菌的自由数量。定期加入低维护剂量的杀菌剂来制衡细菌和真菌的数量,如一周一次,原则上是力求在微生物开始形成生物膜之前,尽量减少微生物的数量。一般每六个月进行一次预防性维护。关闭输送管道系统,使用专门配制的清洁剂/消毒剂进行清洁。
 
随着压铸技术进步和质量要求的日益提升,压铸业同仁,越来越意识到脱模剂对于压铸件质量的重要作用。同时也清醒地意识到,对脱模剂的使用不能再粗放式管理,若没有适当的处理程序,生物膜会给压铸生产造成真正的问题。
 
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