Современные методы оценки биостойкости материала

Содержание

      Введение…………………………………………………………………….3

      Современные методы оценки биостойкости материала…………………4

Заключение………………………………………………………………..10

Список  используемых источников………………………………………11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

      Проблема  биоповреждений охватывает широкий круг научных и практических задач, связанных с защитой сырья, материалов и товаров от повреждения бактериями, грибами, насекомыми, грызунами как в условиях длительного хранения, так и при производстве, транспортировке и эксплуатации.

      Биоповреждению подвергаются стекло, пластмассы, резина, радиоаппаратура, текстиль, кожа, древесина, бумага, а также некоторые памятники культуры, транспорт, сооружения, что может существенно изменить свойства, снизить качество, а в ряде случаев привести к полному их разрушению.

      В результате воздействия микроорганизмов, насекомых и грызунов могут снизиться  ценность товаров, нарушиться процессы эксплуатации изделий. Такое воздействие  принято называть биоповреждением. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Современные методы оценки биостойкости материала

      Испытания материалов на стойкость к воздействию  микроорганизмов проводят как в  лабораторных, так и в натурных условиях.

      Длительные  натурные испытания позволяют получить наиболее достоверные данные о биостойкости материалов. Исследования проводят в естественных условиях (на климатических станциях), как на открытых стендах, так и в специальных помещениях без доступа прямых солнечных лучей при ограниченной аэрации и повышенной влажности. Образцы материалов и изделий расставляют на стенды под углом 45-75 ° для обеспечения оседания на их поверхности атмосферной пыли, растительных остатков и т.д.

      Существует  также множество лабораторных методов  оценки биостойкости промышленных материалов и товаров, классификация которых  может быть проведена по различным признакам.

      Методы  различаются:

- по применяемым биофакторам (почвенная микрофлора, спонтанная микрофлора, микроскопические грибы, бактерии, насекомые, грызуны);

- по условиям экспонирования (влажность, температура, эксикаторы, климатические камеры, чашки Петри, колбы, сроки экспонирования);

- по способу оценки результатов (потеря механической прочности, потеря массы образцов, изменение структуры материалов, по типу оценки (визуальная четырех- или пятибалльная), численности микрофлоры на материалах, приросту биомассы и другим физико-химическими методам).

      Таблица 1 - Основные стандартные методы оценки биостойкости. 

      Таблица 2 - Основные стандартные методы оценки биостойкости.

      Одним из наиболее распространенных способов исследования биостойкости текстильных  материалов, пластиков, резин и других неметаллических материалов является почвенный метод (ГОСТ 9.060-75). Готовят почву следующего состава: конский навоз, садовая земля, песок в соотношении 1:1:1 с рН 6 - 7,5. На образец испытуемого материала наносят слой приготовленной почвы толщиной 25 см с влажностью 28% и помещают во влажную камеру на определенный промежуток времени, где выдерживают при температуре +(24-26)°С. Затем определяют прочность на разрыв. Результаты имеют большой разброс и плохую воспроизводимость.

      Другим  примером могут служить испытания  на стойкость к плесневым грибам (ГОСТ 9.048-75). В стерильные чашки Петри  наливают питательную среду, после  ее застывания на поверхность помещают испытуемый образец, который обрабатывают (инокулируют) суспензией спор набора тест-культур, выдерживают в термостате при температуре (29 ± 1)°С в течение 14 суток. Образцы осматривают визуально и оценивают грибостойкость в баллах по степени обрастания.

      Критерием оценки биостойкости в стандартных  методах чаще всего является визуальный осмотр образцов (балльная оценка).

      Так, степень обрастания микроскопическими  грибами выражается в баллах следующим  образом:

      0 - при осмотре под микроскопом  рост плесневых грибов не виден;

      1 - при осмотре под микроскопом  видны проросшие споры и незначительно развитый мицелий в виде неветвящихся гиф;

      2 - при осмотре под микроскопом  виден мицелий в виде ветвящихся  гиф возможно спороношение;

      3 - при осмотре невооруженным глазом  рост грибов едва виден, но  отчетливо виден под микроскопом;

      4 - при осмотре невооруженным глазом отчетливо виден рост грибов, покрывающих менее 25 % испытываемой поверхности;

      5 - при осмотре невооруженным глазом  отчетливо виден рост грибов, покрывающих более 25 % испытываемой  поверхности.

      Степень повреждения молью тканей также может оцениваться в баллах:

      0 - повреждения не обнаружены;

      1 - незначительные повреждения поверхности  ткани, малозаметное повреждение  ворса;

      2 - выгрызы с краев, борозды на  поверхности, заметное уничтожение  ворса;

      3 - сквозные отверстия.

      Степень повреждения материалов грызунами в баллах:

      0 - образец не поврежден;

      1 - на поверхности образца имеются  следы зубов (неглубокие царапины);

      2 - повреждено покрытие или поверхность  образца (по краю образца на  поверхности имеются погрызы);

      3 - образец значительно поврежден, но не прогрызен;

      4 - образец прогрызен.

      Примерами оценки изменений структуры материалов могут быть следующие: стандартная градация структурной повреждаемости и бактериальной зараженности меховых невыделанных шкурок, метод количественной оценки повреждаемости текстильных волокон, предложенный проф. И.А. Ермиловой.

      Для меховых шкурок установлено 4 градации поврежденности (по исследованию под  микроскопом окрашенных гистологических  срезов кожевой ткани):

      1. Нормальные шкурки (структурная поврежденность и бактериальная зараженность отсутствуют):

- полная сохранность микроструктуры с четким выявлением ядер клеток;

- коллагеновые пучки с четкими контурами и равномерной окраской;

- плотный контакт эпидермиса с дермой;

- кожевая ткань не содержит бактерий (или они только на мездровой поверхности шкуры).

      2. Слабая степень поврежденности  и бактериальной зараженности:

- окраска ядер клеточных структур несколько ослаблена;

- коллагеновые пучки с четкими контурами и равномерной окраской;

- плотный контакт эпидермиса с дермой;

- в отдельных волосяных фолликулах появляются первые признаки повреждения внутреннего корневого влагалища, выражающиеся в появлении промежутков между составляющими его веретенообразными клетками, т.е. в нарушении их спаянности;

- в нижней части сетчатого слоя кожевой ткани - единичные бактерии.

      3. Средняя степень поврежденности  и бактериальной зараженности:

- окраска ядер клеточных структур резко ослаблена;

- эпидермис отслаивается (потеря связи его с дермой);

- в отдельных волосяных фолликулах четко выражены повреждения: нарушение луковицы, распад оболочки внутреннего корневого влагалища на веретенообразные клетки;

- в сетчатом слое - набухшие коллагеновые пучки с нечеткими размытыми контурами (первые признаки желатинизации);

- бактерии проникают глубоко в сосочковый и сетчатый слой кожевой ткани, образуя скопления.

      4. Сильная степень поврежденности  и бактериальной зараженности:

- окраска ядер клеточных структур практически отсутствует;

- подавляющее число волосяных фолликул с глубокими разрушениями (распад оболочек и луковиц);

- эпидермис отслоен или полностью отсутствует;

- сильная желатинизация пучков, возможно окрашивание отдельных участков в сине-фиолетовый цвет;

- коллагеновые пучки могут быть сплавлены в специфические образования неправильной формы;

- кожевая ткань пронизана бактериями;

- теклость волосяного покрова;

- расслоение и распад кожевой ткани. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

      Исследования  повреждаемости сырья, материалов и  изделий микроорганизмами, насекомыми и грызунами, способов защиты товаров от биоповреждений играют важную роль в решении проблемы повышения качества, надежности и долговечности продукции как в условиях хранения, так и в процессе производства, транспортировки и при эксплуатации.

      Повреждая тару, упаковку, складские помещения, портя хранящиеся в них товары живые организмы наносят значительный ущерб. Только учтенные потери от биоповреждений материалов достигают 3 % от объема их производства. На долю микроорганизмов приходится около 40 % от общего числа биологических повреждений.

      Широкий круг специалистов - биологи, химики, материаловеды, технологи, товароведы и другие участвуют  в решении проблемы биоповреждений. Подготовка товароведов предполагает всестороннее изучение факторов, влияющих на формирование и сохранение качества товаров. Биоповреждения рассматриваются как один из таких факторов.

      Современный товаровед должен обладать знаниями в области формирования и сохранения качества сырья, материалов и изделий. В связи с расширением внешней  торговли, экономических, культурных и политических связей России со странами зарубежья, необходимостью повышения качества экспортируемых товаров возникает проблема повышения их биостойкости, особенно для товаров, экспортируемых в страны с жарким и влажным климатом. 
 
 
 
 
 
 

Список  используемых источников

1. http://biocides.ru/page329426