Микробная коррозия и ее возбудители

Мягчители. В качестве мягчителей применяются стеариновая кислота, смолы, растительные и минеральные  масла и т. п. Воски, например азокерит и парафин, применяются для изоляции кабелей. Каменноугольная смола  используется в производстве резиновой  обуви.

Парафиновый воск плесневеет очень  быстро. Поэтому при наличии большого содержания парафина в резине наблюдается склонность ее к микробиологическому повреждению.

Пигменты и наполнители. Для  резины применяются следующие пигменты и наполнители: сажа (газовая и  ламповая), окись цинка, основной карбонат магния, некоторые глины, мел, окись  железа, хромат цинка, окись свинца, окись титана, литопон, тяжелый шпат, берлинская лазурь, слюда, металлы, балата, гуттаперча, текстиль, шерсть и др.

3.2 Рост грибов на каучуке

 

Aspergillus versicolor. Через неделю обнаруживается  рост с нормальными, но редкими  конидиальными головками. Через  3 недели рост усилился лишь  незначительно. После удаления  мицелия черная резина в местах  роста имела серый цвет.

Aspergillus violaceofuscus. Очень слабая низкая  поросль, конидиальные-головки мало  развиты. После удаления с поверхности  изменение цвета не обнаруживается.

Aspergillus restrictus. Через 14 дней обнаруживается  слабый рост белых нитей на  границе инфекции, а через 3 недели  происходит спорообразование. Через  6 недель колонии несколько расширились  и спорообразование увеличилось. После удаления поросли цвет резины несколько светлее.

4. Коррозия пластмасс

 

Природная устойчивость пластических масс

 

Порча изделий из пластических масс, вызываемая плесневыми грибами, обычно не так велика и интенсивна, как  изделий из органических природных  материалов. В некоторых случаях, особенно при использовании неустойчивых примесей, развитие плесеней бывает обильным и вызывает изменения свойств  пластических масс. С начала роста  плесени ее влияние на субстрат зависит  от окружающей влажности. Росту культуры плесени способствуют конденсации  водяных паров и скопление  влаги на поверхности материала. Некоторые пластические массы уже  под влиянием повышенного влагосодержания  значительно изменяют свои свойства. К этому добавляется химическая коррозия пластиков, вызываемая продуктами обмена веществ плесневых грибов и приводящая, например, к снижению у материала предела прочности  при растяжении, гибкости и т. д. Благодаря  свойственной пластическим массам проводимости микробный налет повышает электропроводность материала и уменьшает сопротивление  его действию ползучих электрических  токов. Это наблюдается даже в  тех случаях, когда плесень заметна  еще только под микроскопом. Колонии  плесеней в то же время аккумулируют механические загрязнения из воздуха, что значительно влияет на свойства материала и делает его питательным  субстратом для роста других микроорганизмов. Ниже приведены виды плесеней, выделенные из двух пластиков - бакелита и поливинилхлорида и описаны формы их роста и  влияние на материалы, изученные  в результате лабораторного исследования [1, 2].

4.2 Рост грибов на бакелите

 

Aspergillus versicolor. Гриб разрастается  через неделю. Образует редкий  желто-серый мицелий с нормально  развитыми конидиальными головками.  После удаления мицелия остаются  грязные желто-зеленые пятна.  Через 3 недели заметно разъедание  поверхности.

Aspergillus niger Рост распространяется  далеко от источника инфицирования,  но поросль редкая с малым  числом конидиальных головок.  Через 3 недели мицелий становится  гуще, но спорообразование не  увеличивается. После удаления  плесени поверхность образца  матовая.

Aspergillus nidulans Мицелий редкий, но с  обильным спорообразованием. Образование  перитециев хотя и не вполне  ограничено, но меньше, чем на  оптимальной питательной среде.

Aspergillus rubber Рост очень медленный.  Распространяется в виде длинных  розовых волокон. Через 14 дней  обнаруживаются малые конидиальные  головки со слабым спорообразованием.  После устранения поросли поверхность  остается не поврежденной.

Aspergillus chevalieri Рост медленный, редкий, спорообразование ограниченное, перитеции  не образуются. Гриб растет скорее  в виде желтоватого мицелия.  После удаления поросли (через  месяц) заметно разъедание поверхности.

Aspergillus amstelodami Растет очень хорошо. Уже через неделю выходит за  пределы границы инфицирования.  Образование конидиальных головок  идет хорошо, но они меньше, чем  на хлопке. Спорангии желто-зеленые,  обильные. После удаления поросли  (через месяц) заметно разъедание  поверхности.

Aspergillus sclerotiorum Рост идет очень  медленно в виде склероциаль-ного  белого мицелия, с одиночными  светло-коричневыми конидиальными  головками и слабым спорообразованием.  Через месяц заметно разъедание  поверхности.

Aspergillus tamarii Зарастает через 2 недели  компактным коричневатым мицелием. Конидиальные головки немногочисленны,  но полностью развиты, с обильным  спорообразованием. После удаления  поросли цвет материала более  светлый, а поверхность разъедена.

Penicillium purpuragenum Рост обнаруживается  через 14 дней. Образуется сплошной, низкий покров с темно-зелеными  спорангиями. Через месяц образец  зарастает тонким низким покровом, который легко стирается. Поверхность  образца не матовая коричневатая.

Penicillium rugulosum Рост медленный, не  сплошной, поросль редкая, спорообразования  не заметно. У мицелия желто-зеленая  окраска. Поверхность после удаления  поросли матовая, серая.

Penicillium nigricans Рост обнаруживается  через 14 дней в виде малых  редко сплетенных между собой  колоний (диаметр 3 мм) от темно-серого  до черного цвета. Через 3 недели колонии гуще, но по размеру мало увеличиваются. После удаления поросли наблюдается заметное разъедание поверхности.

Penicillium brevicompactum Рост лучше, чем  на поливинилхлориде, но колонии  не компактны. Гриб растет в  виде длинных серебристых волокон,  из которых вырастают короткие  веточки спороносцев с обильным  спорообразованием. После удаления  колонии (через месяц) поверхность  остается коричневатой и матовой.

Penicillium commune Рост медленный, редкий. Через 14 дней на длинных гифах  обнаруживаются спорангии. После  удаления колонии через месяц  поверхность образца матовая  и местами разъедена.

Penicillium viridicatum Рост, как на асфальте. После удаления поросли образец  заметно разъеден в отдельных  участках под склероциями.

Penicillium palitans Разрастание начинается  в конце второй недели. Сначала  по образцу распространяются  длинные волокна без спорангиев. Позднее в некоторых местах  образуются малые скопления длинных  воздушных гиф, но спорообразование  все же не наступает. После  удаления колоний заметна серая  окраска бакелита и разъедание  поверхности.

Penicillium crustosum Через 3 недели развитие культуры, как на бумаге, но поросль не так компактна и спорообразование слабее. После удаления колоний поверхность бакелита матовая и разъеденная.

 

4.3 Рост грибов на поливинилхлориде

 

Aspergillus carbonnarius Мицелий редкий, низкий, желтоватый. Из него вырастают  единичные длинные стерильные  волокна. Спорангии не обнаруживаются. Образец после удаления мицелия  остается без изменения.

Aspergillus tamarii Рост на границе посева  обнаруживается через 14 дней. Образуется  компактный коричневатый мицелий  с многочисленными, но малыми  головками. Спорообразование обильное. После удаления поросли цвет  материала коричневатый, поверхность  разъедена.

Penicillium decumbens Рост слабый, спорангии  темно-оливковые, по мере роста  образца становятся серыми.

Penicillium rugulosum. Рост медленный, поросль  редкая. Только в конце становится  гуще на некоторых участках  и напоминает свободно переплетенные  склероции. Цвет мицелия светлый,  серый. Образец после удаления  поросли матовый, грязно-коричневый.

Penicillium nigricans. Рост очень медленный,  редкий, колонии маленькие. Цвет  спорангиев темно-зелено-коричневый. Через 4 недели поверхность под  порослью темно-коричневая и матовая.

Penicillium chrysogenum. Очень слабая редкая  поросль. Плодоносные волокна  длиной ~2 мм на большом расстоянии  друг от друга. Кисточки слабо  развиты, с малыми спорангиями.  Через месяц после удаления  поросли обнаруживается лишь  слабо-желтоватая окраска поверхности.

Penicillium brevicompactum. Разрастается медленно. Через 3 недели образуется редкий  мицелий с единичными плодоносными  волокнами и темно-зелеными спорангиями.  После удаления мицелия поливинилхлорид  имеет серую окраску и матовую  поверхность.

Penicillium viridicatum Рост медленный. Лишь  в отдельных точках вырастают  длинные желтоватые волокна без  спорангиев. После удаления поросли  образец сероватый.

 

4.4 Фунгициды для защиты  пластических масс

 

Число фунгицидов, применяемых для  защиты пластических масс, невелико. Объясняется  это тем, что при изготовлении и обработке пластические массы  подвергаются воздействию высоких  температур, допускаемых лишь для  немногих фунгицидов. Так, температура  прессования для фенопластов 150-170°С, для поливинилхлорида 150°С, температура  желатинизации поливинил-хлорида (в  смесителях) 150-170°С. Стадия завершения желатинирования поливинилхлорида и смешанных с ним полимеров  протекает при 160-180°С и выше [2, 5]. Поэтому выбираются такие фунгициды, у которых температура распада  выше указанных температур и которые  не улетучивались бы при обработке, например при прессовании. Кроме  того, можно применять лишь те фунгициды, которые при этих температурах не взаимодействуют с другими компонентами пластических масс, что могло бы снизить их фунгицидную активность.

Кроме химической и тепловой устойчивости от фунгицида в пластических массах требуется еще способность эффективно защищать материал от плесневения при возможно малой концентрации, так как большая дозировка фунгицида может отрицательно сказаться на механических, электрических и других физических свойствах пластических масс. Далее, от фунгицида требуется нерастворимость в воде, чтобы он не вымывался. В пластической массе и по возможности в природном состоянии фунгицид должен быть безвредным.

Если в природном состоянии  фунгицид вреден, то его можно применять  для пластических масс только в малых  количествах. Если к пластической массе  предъявляются еще особые требования в отношении электроизоляционных  и диэлектрических свойств, то фунгицид должен быть неполярным соединением. Необходимо, чтобы фунгицид был хорошо совместим  с пластической массой, причем не только с полимером, но и со всеми его  компонентами. Поэтому следует выбирать такой состав пластической массы, который  максимально обеспечивал бы совместимость  с фунгицидом. Для получения максимального  эффекта в готовом изделии  необходимо, чтобы в производственных условиях проводилась сравнительно несложная обработка фунгицидом. В этом смысле существенны такие  свойства фунгицида, как легкая растворимость  в органических растворителях, пластификаторах, маслах и других компонентах пластической массы, способность давать тонкую дисперсию  или эмульсию и т. п. С точки  зрения экономики необходимо, чтобы  внесение фунгицида не вызывало бы значительных изменений в производстве. Все эти требования и ограничивают в большей степени число фунгицидов, применяемых для пластиков.

Пригодные для пластиков фунгициды  можно разделить на три группы: органические соединения ртути; прочие металлорганические соединения; органические соединения.

Ниже будут рассмотрены наиболее известные из этих фунгицидов.

5.Фунгициды для Penicillium и Aspergillus

 

Рассмотрим наиболее активные по отношению  к пенициллам и аспергилам фунгициды.

Неорганические фунгициды. К эффективным  неорганическим фунгицидам относятся, в частности, уранилнитрат и сулема. Эти соединения были очень активны  при защите электроизоляционных  лаков, испытанных непосредственно  в тропических джунглях [2, 5]. К  некоторым материалам добавляют  соединения цинка - фтористый, кремнефтористый, борат и бензоат, но они не обладают такой эффективностью, как первые два. Еще меньшей активностью, по сравнению с упомянутыми соединениями цинка, обладает салицилат цинка (органический фунгицид).

Органические фунгициды. Органические неметаллические фунгициды представляют собой очень пеструю группу, содержащую несколько эффективных фунгицидов. Ни один из них, однако, не может равняться  по эффективности с самым активным фенилртутным соединением или 8-оксихинолинатом  меди. Эффективные концентрации значительно  выше. Очень часто применяется  салициланилид, считающийся одним  из эффективных неметаллических  фунгицидов.

Салициланилид эффективен только в  концентрации 8%. Он образует налет на сохнущей пленке, быстро улетучивается  из сухой пленки при повышенной температуре (выше 85° С). В то же время не токсичен, как, например, пентахлорфенолят, и  поэтому был рекомендован в качестве фунгицида [2, 5]. Применяется индивидуально (в концентрации 8%) и в сочетании  с о-бензолсульф-имидом фенилртути. Наряду с салициланилидом часто  применяются хлорированные фенолы, особенно пентахлорфенол.

2,4,5-Трихлорфенол, 2,3,4,6-тетрахлорфенол  и пентахлорфенол представляют  собой эффективные фунгициды.  При нормальной температуре это  - твердые кристаллические вещества. Растворяются в маслах и в  лаковых растворителях (спиртах,  эфирах, некоторых кетонах, ароматических  и алифатических углеводородах,  диоксане и др.). Пентахлорфенол  применяется в 15%-ной концентрации.

Пентахлорфенолят натрия легко  растворим в воде, что следует  учитывать при его употреблении, токсичен. Активными фунгицидами  являются также n-толуолсульфонамид, аммонийтиоцианат, n-хлорфеноксиуксусная кислота, циклогексилтиоцианоацетат, 2,3-дихлор-1,4-нафтохинон и гидразинсульфат [5].

Органические соединения ртути. Наиболее оправдавшими себя для защиты пластических масс и каучука органическими  соединениями ртути оказались соли фенилртути, а из них особенно - салицилат, фталат, о-бензосульфимид, ацетат и  стеарат.