Микробиология

Древесина, несмотря на стремительное развитие индустрии современных строительных технологий, остается одним из самых распространенных и востребованных строительных материалов. Как естественный природный материал, древесина, при всех ее достоинствах, имеет и существенный недостаток. Необработанные деревянные конструкции подвержены атмосферному воздействию и биологическому поражению.

К началу 2011 года в рамках работ по развитию комплексных систем защиты научно-исследовательские лаборатории предприятия «Химик» разработали два новых продукта, предназначенных для биологической защиты деревянных поверхностей.

Биопропитка KRONA — для эффективной длительной защиты внутренних и наружных деревянных поверхностей от биологических повреждений (гниения, плесени, синевы) в условиях конденсата, периодического увлажнения и промерзания. Отличительной особенностью этого продукта является то, что Биопропитка останавливает уже начавшееся биологическое поражение.

Пропитка KRONA «Антижук» — для длительной защиты внутренних и наружных деревянных поверхностей от деревопоражающих насекомых. Уничтожает деревопоражающих насекомых на всех стадиях их развития. Дополнительной функцией данного продукта является эффективная защита деревянных конструкций от плесени и синевы.

Разработка данных продуктов, помимо создания рецептур и технологий, включала в себя длительный наукоемкий этап испытаний функциональных свойств составов и подтверждения их защитного действия. Эти работы проводились в кооперации с ведущим в данной области российским научно-исследовательским институтом — «Нижегородским государственным университетом им. Н.И. Лобачевского» (НИИХ ННГУ).

Заключительный этап испытания проводился в январе 2011 г. в отделе биологических исследований НИИХ ННГУ. Основной целью испытаний являлась проверка фунгицидных и грибостойких свойств составов.

Свойство фунгицидности полимерной композиции — это способность данного материала вызывать гибель грибов-деструкторов. Композиция, обладающая фунгицидными свойствами, способна не подвергаться процессу биоповреждения микромицетами даже при наличии внешних загрязнений. Свойство грибостойкости полимерной композиции — это способность данного материала не служить источником питания для грибов-деструкторов, то есть не подвергаться биоповреждениям. Однако при наличии внешних загрязнений, поддерживающих рост грибов-деструкторов, продукты жизнедеятельности микромицетов способны оказывать негативное, деструктивное действие на материал.

Испытания проводили по ГОСТ 9.050-75 «Покрытия лакокрасочные». Сущность метода заключается в нанесении на подложку из дерева (сосна) составов и выдерживании покрытий в условиях оптимальных для развития грибов с последующей оценкой грибостойкости.

Методы оценки грибостойкости по ГОСТ 9.050-75

Испытания проводились по двум методам:

Метод-1 устанавливает оценку грибостойкости покрытий по интенсивности развития плесневых грибов в условиях, исключающих дополнительный источник питания.

Подготовка образцов

Для испытаний готовят 10 образцов размером 50*50 или 60*40 мм. На обе стороны и на края наносят лакокрасочное покрытие в соответствии с рекомендациями по применению, указанными в нормативной документации.

Виды грибов

Для испытаний применяют следующие виды грибов:

Aspergillus niger van Tieghem

Aspergillus terreus Thom

Alternaria alternate (Fr) Keissler

Fusarium moniliforme Sheldon

Penicillium brevicompactum Dierckx

Penicillium chrysogenum Thom

Penicillium funiculosum Thom

Penicillium ochro-chloron Biourge

Penicillium martensii Biourge

Trichodema viride Pers ex.Fr

Подготовка к испытаниям

Среды для выращивания и хранения культур грибов и испытаний готовят по ГОСТ 9.048-89.

Посуду, применяемую для испытаний, подготавливают по ГОСТ 9.048-89.

Проведение испытаний

Суспензию спор грибов в воде готовят по ГОСТ 9.048-89.

Образцы очищают от внешних загрязнений. Очистку производят бязевым тампоном, смоченным тёплой водой, нагретой до (50±10) ºС с мылом.

При необходимости оценки влияния влажности на стойкость покрытий испытываемые образцы предварительно стерилизуют. Для стерилизации используют методы, не вызывающие изменения свойств испытываемых образцов.

Образцы размещают в приспособлении, обеспечивающем угол наклона образцов 60º±15º или в чашке Петри. Расстояние между образцами в приспособлении должно быть не менее 20 мм.

Приспособления или чашки Петри с образцами переносят в бокс, и поверхность образцов заражают водной суспензией спор грибов путём равномерного нанесения её с помощью пульверизатора, не допуская слияния капель.

Заражённые образцы выдерживают в боксе при температуре (25±10)ºС и относительной влажности воздуха до 80% до высыхания капель, но не более 60 мин.

Образцы и контрольные чашки Петри помещают в камеру или эксикатор, на дно которых налита вода. Камеру (эксикатор) закрывают.

При необходимости оценки влияния влажности воздуха стерильные образцы помещают в стерильные ёмкости (чашки Петри, медицинские биксы и т.п.) и опрыскивают с помощью пульверизатора стерильной дистиллированной водой. Все ёмкости закрывают крышками.

Испытания проводят при температуре (29±2)ºС и относительной влажности воздуха более 90%. В камере (эксикаторе) не допускается конденсация влаги, принудительная вентиляция и воздействие прямого естественного или искусственного освещения.

Продолжительность испытаний с момента установления режима — 28 суток.

По истечении 5 суток производят осмотр контрольных чашек Петри. Если на питательной среде развитие грибов не наблюдается, то споры грибов, использованные для заражения, считают нежизнеспособными. Испытания повторяют на новых образцах со вновь приготовленной суспензией из новой партии грибов.

В дальнейшем через каждые 7 суток камеру (эксикатор) приоткрывают на 3 мин. для притока воздуха.

По окончании испытаний образцы извлекают из камеры (эксикатора), осматривают невооруженным глазом в рассеянном свете при освещённости от 2000 до 3000 лк и при увеличении 56-60* и производят оценку грибостойкости покрытия по интенсивности развития грибов на образцах по 6-ти балльной шкале ГОСТ 9.048-89.

Обработка результатов

За результат испытаний принимают максимальный балл, который установлен не менее чем для трёх образцов. Если максимальный балл установлен на меньшем числе образцов, испытания повторяют на новых образцах, окрашенных лакокрасочным материалом той же партии.

Материал считается грибостойким, если по Методу 1 получает оценку 0-2 балла.

Метод-2 устанавливает наличие в покрытии фунгицидных свойств и оценку грибостойкости покрытия в присутствии дополнительного источника питания по степени разрушения поверхности.

При определении грибостойкости покрытия по степени разрушения поверхности проводят параллельные испытания на воздействие влажности воздуха.

Подготовка образцов

Для испытаний готовят образцы размером 50*50 или 60*40 мм. На обе стороны нананосят лакокрасочное покрытие в соответствии с рекомендациями по применению, указанными в нормативной документации.

Края образцов, предназначенных для определения грибостойкости покрытия по степени разрушения поверхности, защищают тёмно-зелёной эмалью марки ЭП-525 по ГОСТ 22438-85, защитной эмалью марки ЭП-567 по ГОСТ 22369-77, высушенными при температуре (20±2)ºС в течение 5 суток.

Количество образцов для определения фунгицидных свойств покрытия должно быть не менее пяти.

При определении грибостойкости покрытия по степени разрушения поверхности количество образцов должно быть не менее тридцати, из них пятнадцать — для определения влияния влажности.

Виды грибов

Виды грибов — как для проведения испытаний по Методу 1.

Подготовка к испытаниям

Посуду, среды, культуры грибов и контрольные чашки Петри подготавливают по ГОСТ 9.048-89.

Готовят среду Чапека-Докса и среду Чапека-Докса с агаром по ГОСТ 9.048-89.

Для определения фунгицидных свойств покрытия среду Чапека-Докса с агаром разливают в чашки Петри в количестве 20-30 см3 и дают ей застыть.

Образцы очищают от внешних загрязнений. Очистку производят бязевым тампоном, смоченным тёплой водой, нагретой до (50±10)ºС с мылом.

При необходимости оценки влияния влажности на стойкость покрытий испытываемые образцы предварительно стерилизуют. Для стерилизации используют методы, не вызывающие изменения свойств испытываемых образцов.

Образцы размещают по одному в чашки Петри.

Образцы размещают в приспособлении, обеспечивающем угол наклона образцов 60º±15º на расстоянии не менее 20 мм друг от друга или по одному в чашке Петри.

Проведение испытаний

Готовят суспензию спор грибов в среде Чапека-Докса, разведённой дистиллированной водой в соотношении 1:15, или в среде Чапека-Докса по ГОСТ 9.048-89.

Приспособления с образцами или чашки Петри переносят в бокс, и поверхность образцов заражают:

— при определении фунгицидных свойств — суспензией спор грибов в среде Чапека-Докса, разведённой дистиллированной водой в соотношении 1:15;

— при определении грибостойкости покрытия по степени разрушения поверхности — суспензией спор грибов в среде Чапека-Докса.

Заражение производят водной суспензией спор грибов путём равномерного нанесения её с помощью пульверизатора, не допуская слияния капель (аналогично указанному в Методе-1).

Заражённые образцы выдерживают в боксе при температуре (25±10)ºС и относительной влажности воздуха до 80% до высыхания капель, но не более 60 мин.

Образцы и контрольные чашки Петри помещают в камеру или эксикатор, на дно которых налита вода. Камеру (эксикатор) закрывают.

При необходимости оценки влияния влажности воздуха стерильные образцы помещают в стерильные ёмкости (чашки Петри, медицинские биксы и т.п.) и опрыскивают с помощью пульверизатора стерильной дистиллированной водой. Все ёмкости закрывают крышками.

Испытания проводят при температуре (29±2)ºС и относительной влажности воздуха более 90%. В камере (эксикаторе) не допускается конденсация влаги, принудительная вентиляция и воздействие прямого естественного или искусственного освещения.

Продолжительность испытаний с момента установления режима при определении фунгицидный свойств — 14 суток.

Продолжительность испытаний с момента установления режима при определении грибостойкости по степени разрушения поверхности покрытия — 84 суток с промежуточной оценкой грибостойкости покрытия через каждые 28 суток. При этом 5 (пять) образцов снимают с испытаний, очищают от плесневых грибов путём промывания водой, выдерживают в течение 2ч. на воздухе и затем осматривают невооруженным глазом и при увеличении 56-60*.

Степень разрушения поверхности покрытия, связанную с развитием грибов, определяют на основании оценки внешнего вида по таблице и на основании сравнения с образцами, прошедшими испытания на воздействие влажности воздуха.

Оценке внешнего вида подвергают только ту сторону образца, которая была опрыскана суспензией спор грибов.

Через 7 суток в случае отсутствия или слабого (без спороношения) развития грибов на поверхности покрытия при определении грибостойкости по степени разрушения поверхности испытания повторяют.

Обработка результатов

Лакокрасочное покрытие обладает фунгицидными свойствами, если вокруг образца на питательной среде наблюдается ингибиторная зона (зона отсутствия развития грибов) или на поверхности или краях образца наблюдается развитие грибов, оцениваемое баллами 0 и 1 по шестибалльной шкале ГОСТ 9.048-89.

За результат испытаний принимают максимальный балл, который установлен не менее чем для 3 (трёх) образцов при окончательном осмотре. Если максимальный балл установлен на меньшем числе образцов, испытания повторяют на новых образцах, окрашенных лакокрасочным материалом той же партии.

Оценка грибостойкости пропитки «Антижук» ТУ 2386-122-00205357-2010 и Биопропитки KRONA ТУ 2386-120-00205357-2010, нанесённых на деревянную подложку (сосна)

Результаты испытаний показали, что Биопропитка KRONA и Пропитка «Антижук» полностью соответствуют заявленным свойствам и могут успешно использоваться для защиты древесины от повреждений, вызываемых плесневыми грибами. С мая 2011г. на предприятии «Химик» начат промышленный выпуск новых продуктов в линейке комплексной защиты древесины: Биопропитка KRONA и Пропитка «Антижук».