0 引言
涂裝車間的前處理和電泳線體是一個對外界環境比較敏感的工序,很多質量問題是因為多個因素綜合交互影響造成的,質量問題一般都會有規律地批量出現,可通過觀察規律去尋找影響因素進而解決消除問題。而前處理線體生菌問題一旦發生,目前我們還無法通過有效措施來消滅它,前些年某企業曾出現過因前處理生菌問題造成整條前處理/電泳線的報廢,所以線體必須定期進行檢測,通過監控各槽體的生菌程度,適當選擇殺菌劑和清理措施等來維持細菌含量的穩定。
1 細菌介紹
除現實的動物、植物以外,其他絕大多數的生物都屬于微生物的范疇,微生物可以分為:細菌、真菌、原生生物及病毒。在涂裝前處理/電泳工序主要研究的是細菌,細菌的生存條件有:水、無機鹽﹑能源(營養物質或輻射能量)、生長因子(有機物),當然還有一些細菌能在各種極端環境(例如:高溫、低溫、高鹽、高堿)中生存。細菌又可分為好氧菌和厭氧菌,可以在水中生長,其尺寸一般為um級,涂裝用的顏料尺寸為10 um,細菌的尺寸為1 um,所以我們無法通過過濾器清除。細菌的水分含量在74%~84%,其在合適的溫濕度、營養源和pH環境下,會以指數曲線的形態呈爆發性地繁殖,所以說生菌問題管控不好對于前處理、電泳線體來說是毀滅性的。
2 生菌槽體介紹
前處理的細菌都是嗜酸乳桿菌,它只在酸性環境下存活,通過試驗驗證不同細菌的pH適應范圍,見表1。所以前處理線體只有磷化后的水洗槽(pH在3.9~5.5),純水洗槽(pH在5.1~6.8)適合細菌生存,電泳工序也有電泳槽(pH在5.8~6.4)、UF槽(pH在5.4~6.0)、純水洗槽(pH在5.4~6.2)適合細菌的生存,還有一個地方會被忽略,那就是新鮮純水箱里,也需要去關注它。
3 細菌的危害及檢測方法
前處理線體的細菌含量一般大于103個/mL(依據生菌情況,檢測頻次在1次/月左右)就會在車身吸附大面積的細菌尸體,通過電泳、烘烤后會在電泳內層出現空心的大顆粒,這種空心顆粒無法通過表層打磨而消除,必須使用拋光機/小型號砂紙(一般為400#)進行重度打磨,否則在噴涂中涂、面涂層后會出現大面積的空心小針孔,造成防腐和外觀質量的不合格。電泳線體的細菌含量一般大于10?個/mL會影響超濾和陽極系統的循環(檢測頻次2~4周/次),細菌造成超濾流量持續下降,在陽極箱和陽極流量計中會發現越來越多的白色絮狀物,這些白色絮狀物就是細菌的尸體,超濾循環效率變慢會影響電泳槽體內槽液的pH穩定性,同時槽液MEQ值波動,涂料穩定性差,會直接造成漆膜粗糙,膜厚增加 ,嚴重時可能造成整槽電泳漆報廢以及陽極系統報廢。為防止前處理、電泳工序的細菌滋生,我們需要定期對槽體進行細菌分析,采取各種手段來控制。細菌檢測方法一共有3種,第一種叫擴大化法,也就是通過顯微鏡去看一定面積的細菌數量;第二種叫增加法,通過在培養皿里給其合適的生存環境,再通過顯微鏡去看一定面積的細菌數量;第三種叫化學變化法,這種方法是涂裝前處理最為常用的一種方法,通過生化學反應來觀察細菌糞便的數量,這種方法通過肉眼即可判斷。將細菌測試片放在被測溶液浸泡7~10 s,然后取出使用濾紙吸干下端的槽液,擰緊蓋子(密封)放置于設定溫度為( 30士1)℃的保溫箱中,72 h后目視觀察細菌測試片兩面的細菌密度,具體標準參照圖1,檢測結果見圖2(左圖為10^5個/mL,右圖為10^6個/mL)。當細菌含量>10^3個/mL時,就需要采取措施去管理,或者第一次檢測出細菌時需要維護以免擴散至其他槽體。
4 細菌的管控
4.1 殺菌劑的選擇
殺菌劑的種類很多,很多前處理和電泳材料供應廠家都會有適合自身藥劑特性的殺菌劑。電泳和前處理廠家一般都會推薦用于日常和假期的殺菌藥劑,其中最普遍使用的有3種殺菌劑。第一種是雙氧水(H?O?)殺菌劑,其具有很強的氧化性,會破壞組成細菌的蛋白質,使之死亡,價格便宜,污染較少,但是相對于其他殺菌劑用量大,效果較一般;第二種是混合消毒液,主要成分為過氧化氫、過氧乙酸和乙酸,三者濃度在15%以上(型號不同,濃度不同),其殺菌原理同雙氧水,但殺菌效果要比雙氧水效果強;第三種是異噻唑啉酮(C4H4NSOCl和C4H4NSO)殺菌劑,異噻唑啉酮含有活性的N—S鍵,該鍵會與細胞膜中含有—SH基的蛋白質、酶或氨基酸反應開環,進而與細胞膜或細胞內所含有的氨基、硫基及氨基酸和蛋白質中的氨基化合物起加成或取代反應,從而破壞細胞的正常代謝,抑制或殺死細胞。所有的殺菌劑在使用時都必須嚴格遵守安全技術說明書(MSDS)的要求,而且在殺菌時盡量選擇兩種殺菌劑交替用,防止細菌產生抗藥性。
當然,再好的殺菌劑想要發揮最好的效果都需要依靠清理環節,只有好的殺菌劑加上好的清理手段才能真正地抑制細菌的繁殖。
4.2 純水槽體的清理和殺菌
純水槽體1、2、3、4均容易存在生菌問題,它們的水質環境有利于細菌的繁殖,一般在停線殺菌時盡量對所有生菌的純水槽體進行殺菌作業,否則殺菌效果一般。具體的殺菌流程見表3(以純水槽2為例,藥劑為異噻唑啉酮)。
通過現場采用這種清理方式,同時技術員,線體人員和保潔人員三方確認點檢,對清理不凈的地方進行二次清理。該清理方式未造成車身因細菌而引發的批量空心顆粒問題。在這里也提供一種更加有效但是作業量大的方法,就是烘烤法,可以將不容易清理的管路進行拆卸,然后置于滑橇上在電泳烤房進行烘烤,徹底將細菌殺死,因為管路長期未拆卸所以作業量大,可根據自身能力和停線時間確定是否能夠執行。
在日常管理過程中,我們也可以在純水槽加人殺菌劑進行日常抑菌,需要依據槽液更新量去計算加藥頻次和加藥量,一般100 t左右的槽體更新量在5 m3/h的需要3d補加一次,一次補加5 kg,因為槽液一直處于更新狀態下,所以存在一定的浪費,視生菌嚴重程度選擇是否執行。
4.3 陽極系統清理殺菌
陽極系統生菌主要是由于陽極系統中槽液含有豐富的營養物質提供給細菌,往往最早能發現細菌的地方就是陽極系統,可以通過在陽極流量計位置觀察陽極液是否混濁、陽極箱內壁是否光滑.有無絮狀漂浮物等,具體殺菌流程見表4。因陽極系統管路較純水槽體管路較細,更容易發生堵塞,如不及時清理將會造成管路完全堵死,電泳槽液pH無法維持穩定,所以陽極箱的日常和停線殺菌維護非常重要。
4.4 電泳槽體的抑菌管理
由于電泳槽體內含有一定量的殺菌劑,電泳廠家也會在每天的藥劑中加人一小部分的殺菌劑,所以電泳槽體一般是最晚發現生菌的槽體,當然,如果電泳槽體發現一定濃度(≥10?個/mL)的細菌,或者發現MEQ異常變化,那說明細菌生菌已經影響電泳槽體的穩定,如不及時正確處置則有可能使整槽電泳漆報廢。
5 結語
涂裝車間前處理和電泳工序生菌是目前涂裝行業無法根除的問題,需要我們長期去維護經營,尤其是在細菌穩定后更不能掉以輕心,可能一次的管控不到位就會造成幾年的經營失敗,所以需要我們用心去管理,只有這樣,才能保證細菌不會影響電泳質量。