Biofilmom indukované lokálne mikro{0}}korózne zóny na povrchoch platní
Predbežná úprava PCB a nízkoteplotné chemické nádrže{0}} ľahko rozmnožujú baktérie a huby a vytvárajú lepkavé mikrobiálne biofilmy pevne pripevnené k PTFE vyhrievacím ponorným platniam. Biofilmy blokujú výmenu kvapalného tepla a vytvárajú uzavreté stojaté mikro-zóny. Metabolity mikróbov produkujú organické kyseliny a vytvárajú lokálne ultra-nízke pH prostredia iba pod vrstvami biofilmu. V porovnaní s čistými doskami s úplným vyčistením tekutiny, dlhodobé-pokrytie biofilmom uvoľňuje kompaktnosť povrchu PTFE a otvára mikro-póry pre penetráciu korozívnych iónov. Prekrývajúca sa mikrobiálna kyslá erózia a chemický útok vo veľkom kúpeli spôsobujú nerovnomerné jamkovanie a lokalizované stenčenie stien, čím sa výrazne skracuje servisný cyklus PTFE vyhrievacích ponorných dosiek.
Laboratórne kontrastné testy ukazujú, že PTFE vyhrievacie ponorné platne s pravidelným dávkovaním biocídu a týždenným čistením biofilmu udržiavajú stabilnú životnosť 18–24 mesiacov. Na platniach trpiacich pretrvávajúcim hrubým pokrytím biofilmom sa v priebehu 10 mesiacov vyvinie ťažká korózia spôsobená podpovrchovou difúziou iónov. Tento článok analyzuje degradáciu chemického kompozitu spojenú s biofilmom, vysvetľuje-odchod medzi zjednodušeným nakladaním s biocídmi a anti-ochranou biofilmu a poskytuje odstupňované anti-normy zhody biofilmu.
Core Engineering Trade-medzi občasným dávkovaním biocídu a kontrolou korózie biofilmu
Obmedzenie pridávania biocídu a vynechanie týždenného čistenia nádrže znižuje spotrebu chemikálií a prácu na údržbe, napriek tomu sa pod vrstvami biofilmu neustále vytvárajú hrubé biofilmy a vyvolávajú lokalizovanú kyslú mikro-koróziu. Pravidelné dopĺňanie biocídov a čistenie cirkulačných nádrží zásadne eliminuje nosiče mikrobiálnej reprodukcie, ale zvyšuje denné náklady na chemikálie a prestoje výroby. Štandardné rovnomerné-stenové PTFE vykurovacie ponorné platne nemajú žiadnu modifikáciu-krížovej väzby-odolnej voči biofilmu. Dlhodobá-erózia organických kyselín pod biofilmami rýchlo rozširuje povrchové mikro-póry do vzájomne prepojených sietí podpovrchových defektov.
Závažnosť znečistenia biofilmom a PTFE vyhrievacie ponorné platne Tabuľka rizika korózie
| Denné hodiny pokrytia biofilmom | Stupeň hrúbky biofilmu | Rýchlosť akumulácie degradácie | Životnosť | Odporúčaná štruktúra |
|---|---|---|---|---|
| Menej alebo rovné 3 hodinám, týždenné dávkovanie biocídu | Tenký nesúvislý film | Pomaly rozptýlené mikro-jamky pod biofilmovými škvrnami | 17-23 mesiacov | Štandardne tvarované PTFE vyhrievacie ponorné dosky |
| 3–7 hodín, biocíd sa pridáva len mesačne | Stredne súvislý film | Mierna podpovrchová expanzia pórov | 11-15 mesiacov | Stredne prekrížené-antimikrobiálne{1}}mikrobiálne stredne hrubé-stenové ponorné dosky z PTFE |
| >7h, nulová pravidelná sterilizácia | Hrubý kompaktný lepkavý biofilm | Rýchle zoskupené hlboké jamy a lokalizované preriedenie | 4-9 mesiacov | Bezšvové vysoké priečne{0}}hrubé{1}}stenové anti-biofilmové PTFE vyhrievacie ponorné dosky |
Duálny mikrobiálny-mechanizmus chemickej degradácie
Lepkavé biofilmy izolujú pokryté oblasti platní od cirkulujúcej čerstvej kúpeľovej kvapaliny. Mikrobiálne metabolické organické kyseliny sa hromadia vo vnútri uzavretých medzier v biofilme a vytvárajú pretrvávajúce mikroprostredia s nízkym -pH-, ktoré korodujú povrchy PTFE a vytvárajú podpovrchové mikro-póry. Kyslé a kovové ióny v objemovej kvapaline difundujú do týchto pórov cez okrajové medzery biofilmu. Opakované ohrievacie-chladiace cykly rozširujú mikro-póry do trhlín pod vrstvami biofilmu. Korozívne médiá prenikajú medzerami medzi vonkajším plášťom PTFE a vnútornou tepelnou izoláciou. Vo vnútri izolácie sa usadzujú zvyšky vodivých solí, ktoré vytvárajú trvalé únikové kanály, ktoré postupne znižujú izolačný odpor. Pórovité skorodované povrchy zachytávajú viac organických živín na urýchlenie reprodukcie mikróbov, zahusťovanie biofilmov a zhoršujúcu sa lokalizovanú koróziu v samo{11}}cykle sebazhoršovania. Všetky vážne poškodenia sa sústreďujú na zóny platne plne pokryté biofilmom.
Výrobné riziká
Biofilmom-indukované mikro-póry zhoršujú izolačný odpor PTFE vyhrievacích ponorných dosiek a spúšťajú časté vypínanie ochrany proti úniku, čím narúšajú nepretržité spracovanie obrobku. Znečistenie biofilmom vytvára tepelné izolačné vrstvy a vytvára pevné lokálne horúce miesta, čo vedie k nerovnomernej teplote kúpeľa a nestabilnej kvalite spracovania obrobku s vyššou mierou šrotu. Postupné lokálne stenčovanie stien nakoniec vytvára priechodné otvory, čo spôsobuje lokálne skratové-zlyhanie a úplné zošrotovanie PTFE vyhrievacích ponorných dosiek. Odlupujúce sa úlomky PTFE kontaminujú procesnú kvapalinu a spôsobujú defekty častíc na presných elektronických súčiastkach.
Zmierňovacie riešenia
Nízko{0}}zanášacie nádrže s týždenným dávkovaním biocídu môžu používať štandardné tvarované PTFE vyhrievacie ponorné platne vybavené vysoko{1}}prietokovým miešaním na zníženie adhézie biofilmu. Výrobné linky so stredným mikrobiálnym znečistením vyberajú stredne silnú-antimikrobiálnu{4}}mikrobiálnu strednú hrúbku{5}}stenových PTFE ponorných vyhrievacích dosiek s povrchovou matricou na blokovanie prenikania organických kyselín. Ťažké kontinuálne -nádrže náchylné na biofilm musia byť vybavené bezšvovými vysokosieťovými-hrubými-stenovými anti{10}}biofilmom lisovanými PTFE vyhrievacími ponornými doskami, aby odolávali dlhodobej -mikro{12}}korózii organických kyselín. Pomocné prevádzkové pravidlá: pravidelne pridávajte biocíd podľa obsahu organických látok v kúpeli; posilniť cirkulačné miešanie na umývanie povrchov platní; implementujte týždenné čistenie nádrže s plnou cirkuláciou na odstránenie prekurzorov biofilmu.
Záver
Lokalizované zoskupené jamky a nerovnomerné stenčovanie stien PTFE vyhrievacích ponorných doštičiek v dôsledku znečistenia mikrobiálnym biofilmom pramení skôr zo spojenej lokalizovanej mikro{0}}erózie organických kyselín a zrýchlenej difúzie iónov cez porézne povrchové defekty, než z rovnomerného prirodzeného starnutia v čistých kúpeľoch. Bežné -zosieťované tenkostenné-doštičky nemajú anti-mikrobiálnu stabilizáciu proti kyselinám, aby odolávali dlhodobej-korózii pokrytej biofilmom. Štandardizované hospodárenie s biocídmi a miešanie s vysokým-prietokom, v spojení s anti-biofilmovým krížovým{9}}hrubým{10} PTFE vykurovacím ponorným platniam na základe intenzity biofilmu, môže účinne obmedziť rozširovanie podpovrchových mikro{11}}pórov a lokalizované stenčovanie stien. Vlastné parametre hustoty krížových väzieb môžu byť navrhnuté podľa úrovne organického znečistenia v dielni, aby sa zachoval stabilný výkon pre nádrže na mokré spracovanie vybavené vyhrievacími ponornými doskami z PTFE.
