Effets et mesures de contrôle des micro-organismes (bactéries, etc.) dans le revêtement par électrodéposition
La peinture électrophorétique est un revêtement électrophorétique respectueux de l'environnement avec une consommation réduite de solvants organiques. Elle utilise l'eau comme milieu de dispersion, et son système aqueux sert facilement de milieu de culture pour les micro-organismes. Les formulations modernes de revêtement électrophorétique contiennent généralement peu ou pas de composants de métaux lourds tels que le plomb et l'étain, ce qui affaiblit l'inhibition contre les bactéries et autres microbes. Les températures de fonctionnement des lignes électrophorétiques varient normalement de 20 à 35 °C avec une humidité élevée et une mauvaise ventilation – des conditions favorables à la survie de nombreuses espèces bactériennes.
Problèmes indésirables causés par la croissance bactérienne dans le liquide de bain
La contamination bactérienne des bains électrophorétiques implique rarement une seule espèce ; au lieu de cela, des communautés microbiennes mixtes se développent. Les microbes sont introduits via les systèmes d'eau purifiée, les approvisionnements en eau du robinet, les systèmes d'ultrafiltration, les systèmes de rinçage post-application, les systèmes d'anodes, les dépôts aéroportés et les pièces à revêtir entrantes. Les espèces exactes présentes dépendent des conditions ambiantes. La prolifération microbienne déstabilise le liquide du bain et déclenche divers défauts de revêtement. Dans les cas graves, l'ensemble du bain peut devoir être jeté.
Types de micro-organismes dans le liquide de bain
Les principaux micro-organismes trouvés dans le liquide de bain comprennent les bactéries, les moisissures et les levures.
• Bactéries: Invisibles à l'œil nu et largement répandues. Elles se reproduisent rapidement. Une contamination importante se manifeste d'abord par des paramètres anormaux du liquide de bain ; des colonies bactériennes floculentes blanches et des sédiments apparaissent aux stades ultérieurs.
• Moisissures: Champignons répandus dans le sol, l'eau, l'air et les surfaces de matière organique en décomposition. Ils préfèrent les environnements acides et se reproduisent plus lentement que les bactéries. Ils adhèrent principalement aux parois internes des cuves et des tuyaux, apparaissant comme des flottants blancs villeux, floculents ou des dépôts filamenteux glissants.
• Levures: Champignons omniprésents dans la nature. Ils prospèrent dans l'air, le sol, l'eau et les organismes et peuvent survivre à la fois en conditions aérobies et anaérobies. Ils se développent dans une plage de pH de 3,0 à 7,5 et provoquent généralement une mousse anormale et des odeurs désagréables dans le liquide de bain.
Impacts de la croissance microbienne dans le liquide de bain
1. Paramètres du liquide de bain: Pour l'électrophorèse cathodique, la valeur MEQ et la conductivité diminuent tandis que le pH augmente. Pour l'électrophorèse anodique ou avec certaines souches microbiennes, la conductivité peut augmenter et le pH peut chuter.
2. Performance d'application: La tension de claquage du bain diminue, et la performance de formation de film devient très sensible à la tension. La stabilité du bain se détériore, les sédiments augmentent, la performance de filtration s'aggrave, la mousse de surface s'accumule et la viscosité augmente.
3. Propriétés du film de revêtement: Les films finis présentent une texture sévère en peau d'orange, de la rugosité, des cloques et plus de particules ; la force d'adhérence diminue.
4. Impacts sur l'équipement: Les sédiments entravent la filtration, bloquent les sacs filtrants et les membranes d'ultrafiltration, réduisent le débit de l'ultrafiltrat, augmentent la charge du moteur et raccourcissent la durée de vie des sacs filtrants et des membranes.
Méthode de test de la teneur en bactéries (méthode de la lame de test bactérien)
Immergez la lame de test dans le liquide échantillon pendant plusieurs secondes, ou rincez la surface de la lame directement avec le liquide échantillon. Replacez la lame dans son tube de protection scellé d'origine et incubez dans une chambre à température et humidité constantes pendant 2 à 5 jours (3 jours typiques). Observez la croissance microbienne sur la lame.
La limite de détection de cette méthode est d'environ 1 UFC/cm² ou 100 UFC/mL.
• Milieu nutritif pour bactéries : température d'incubation optimale 30 °C ; une incubation de 1 à 2 jours est normalement suffisante.
• Milieu Rose-bengal pour champignons (levures et moisissures) : température d'incubation optimale 25 °C. Les levures nécessitent une incubation de 2 à 3 jours ; les moisissures nécessitent 5 à 7 jours.
Méthodes de traitement des micro-organismes
Une fois que les bactéries se sont multipliées dans le liquide de bain, des biocides doivent être appliqués pour la désinfection afin de perturber le métabolisme cellulaire microbien. La sélection des biocides doit tenir compte de la compatibilité avec les espèces bactériennes et les formulations de peinture électrophorétique afin de ne pas altérer les performances du film de revêtement.
Les biocides courants comprennent les isothiazolinones (Kathon), le peroxyde d'hydrogène et le nitrate d'argent. Ces substances endommagent les structures de la membrane cellulaire et inactivent les microbes en rompant les liaisons protéiques dans les bactéries et les algues. L'utilisation continue et exclusive d'un seul biocide induit une résistance microbienne. Il est recommandé de alterner les biocides avec des mécanismes d'action différents chaque semaine ou chaque cycle de production. Une stratégie de dosage combinée d'addition continue à faible niveau plus un dosage de choc intermittent assure une stérilisation efficace.
La procédure principale pour l'élimination microbienne dans les systèmes de revêtement électrophorétique suit la règle : nettoyage mécanique d'abord, suivi d'une stérilisation chimique, puis d'une filtration pour éliminer les débris microbiens. Le dosage de biocides sans nettoyage physique est strictement interdit.
Mesures d'inhibition des micro-organismes
1. Sélectionner des revêtements électrophorétiques avec de bonnes propriétés antimicrobiennes pour améliorer l'applicabilité industrielle au niveau de la formulation.
2. Renforcer la gestion du processus de production et effectuer l'exploitation et la maintenance strictement selon les spécifications du processus.
3. Gestion de la source d'eau : équiper les systèmes d'eau purifiée avec des unités de stérilisation UV, de filtration spéciale, de chloration ou d'ozonation pour éliminer les bactéries dans la boucle d'approvisionnement en eau.
4. Prélever régulièrement des échantillons du liquide de bain électrophorétique, du liquide du réservoir de rinçage et des sources d'eau purifiée pour des tests microbiologiques. Les lames de test bactérien offrent un moyen pratique, rapide et précis de quantifier les niveaux bactériens dans le liquide de bain d'électrophorèse cathodique et de guider les actions de stérilisation en temps opportun.
5. Utiliser des biocides appropriés pour tuer les bactéries existantes et supprimer la nouvelle croissance, ce qui est une mesure efficace pour maintenir les performances normales du liquide de bain.
6. Vidange et nettoyage des cuves : les cuves de prétraitement et de rinçage présentent de nombreuses zones mortes statiques. Augmenter la fréquence de nettoyage ; remplacer le liquide de la cuve ou effectuer la vidange de la cuve en fonction des conditions de production pour éliminer les biofilms adhérant aux surfaces des cuves. Pour les cuves équipées de systèmes de circulation et de filtration, maintenir une circulation continue ou ajuster l'intensité de la circulation pour minimiser les zones stagnantes. Nettoyer périodiquement les filtres, les tuyauteries et les parois des cuves pour éliminer les biofilms attachés.
