ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА БИОСТОЙКОСТЬ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ ПЛИТ
ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА БИОСТОЙКОСТЬ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ ПЛИТ
Аннотация
В ходе натурных исследований было определено влияние климатических факторов на биостойкость материала. Для этого поливинилхлорид выдерживался в течение 1 года в уличных условиях г. Тамбова. Испытание было начато в сентябре 2021 года. Каждый квартал производилась отборка образцов, которые испытывали на биостойкость материала в Среде Чапика. Были испытаны образцы размерами 6х1,5x0,3 cм. Динамика роста микроорганизмов фиксировалась в такой промежуток времени, как: 3 суток, 7 суток, 14 суток, 21 суток и 28 суток. Для чистоты эксперимента вёлся дневник погоды. Проведенные исследования показали, что с увеличением продолжительности эксплуатации материала в реальных условиях биостойкость материала снижается.
1. Введение
Поливинилхлорид – бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Материал отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Имеет высокую устойчивость к ультрафиолетовому излучению, низкую теплостойкость, износостойкость. ПВХ все шире применяют в строительстве. Его используют как для изготовления несущих оконных контуров, дверей, так и в качестве облицовки резервуаров, плавательных бассейнов, балконов и т.д. , .
Биостойкость – способность материала сопротивляться действию организмов, вызывающих её биоразрушение. Биологическое повреждение строительных конструкций приводит не только к ухудшению комфортности жилища и различным болезням, но и к снижению их прочностных характеристик.
2. Основные результаты
Для определения биостойкости ПВХ были испытаны образцы размерами 6х1,5x0,3 cм. Для установления влияния климатических факторов на биостойкость ПВХ, образцы материала помещались в реальные условия эксплуатации. Испытание было начато в сентябре 2021 года. Динамика роста микроорганизмов фиксировалась в такой промежуток времени, как: 3 суток, 7 суток, 14 суток, 21 суток и 28 суток. Для чистоты эксперимента вёлся дневник погоды. Основные параметры изменения погоды по месяцам представлены в табл. 1.
Таблица 1 - Основные параметры изменения погоды по месяцам с сентября 2021 г. по август 2022 г.
№ п/п | Месяц | Средняя t, ◦С | Осадки/ Облачно/ Ясно, дни |
1 | сентябрь | 12 | 7/23/0 |
2 | октябрь | 7 | 2/21/8 |
3 | ноябрь | 1 | 7/19/4 |
4 | декабрь | -5 | 5/25/1 |
5 | январь | -6 | 9/21/1 |
6 | февраль | -4 | 9/15/4 |
7 | март | -2 | 2/18/11 |
8 | апрель | +9 | 6/18/6 |
9 | май | +10 | 7/18/6 |
10 | июнь | +20 | 4/17/9 |
11 | июль | +21 | 5/12/14 |
12 | август | +23 | 1/17/13 |
Для определения биостойкости поливинилхлоридных плит была использована Среда Чапика – питательная среда для образования бактерий и грибов. Для приготовления среды было необходимо 50 г порошка растворить в 1 м3 дистиллированной воды, нагреть до полного расплавления агара, профильтровать, разлить в специальные неглубокие прозрачные Чашки Петри и стерилизовать 20 минут при температуре 112 ◦С. А затем, после стерилизации, в Чашку Петри помещался образец для дальнейшего проведения исследования.
В дальнейшем, с помощью микроскопа «Эврика 40х-1280х» были получены результаты исследования о появлении и росте грибов , .
Рисунок 1 - Фотофиксация образования грибов от продолжительности нахождения образцов ПВХ, эксплуатированных в реальных условиях в течение квартала в питательной Среде Чапика
Рисунок 2 - Фотофиксация образования грибов от продолжительности нахождения образцов ПВХ, эксплуатированных в реальных условиях в течение полугода в питательной Среде Чапика
Рисунок 3 - Фотофиксация образования грибов от продолжи-тельности нахождения образцов ПВХ, эксплуатированных в реальных условиях в течение 9 месяцев в питательной Среде Чапика
Рисунок 4 - Фотофиксация образования грибов от продолжительности нахождения образцов ПВХ эксплуатированных в реальных условиях в течение года в питательной Среде Чапика
Таблица 2 - Образовавшиеся грибы в период времени с сентября 2021 года по август 2022 года
| сентябрь 2021г – ноябрь 2021 г | сентябрь 2021г – февраль 2022 г | сентябрь 2021г – май 2022 г | сентябрь 2021г – август 2022 г |
Aspergillus flavus | - | + | + | + |
Aspergillus niger | - | + | - | - |
Oidlum lactis | - | - | + | + |
Saccharomyces | + | - | - | + |
Penicillium | - | - | - | + |
Сadida aibicans | + | + | - | - |
Анализ табл. 2 показывает, что на образцах, эксплуатируемых в реальных условиях г. Тамбова в период времени с сентября по ноябрь 2021 года в Среде Чапика, образовались такие грибы, как: Saccharomyces, Сadida aibicans. В период с сентября 2021 года по февраль 2022 года образовались такие грибы, как: Aspergillus flavus; Aspergillus niger; Сadida aibicans. В период с сентября 2021 года по май 2022 года образовались такие грибы, как: Aspergillus flavus; Oidlum lactis. В период с сентября 2021 года по август 2022 года образовались такие грибы, как: Aspergillus flavus; Oidlum lactis; Saccharomyces; Penicillium.
В период эксплуатации с сентября по ноябрь 2021 года, образовались грибы Saccharomyces и Сadida aibicans. Однако при более длительной эксплуатации при низких температурах гриб Saccharomyces не обнаруживается. По-видимому, низкие температуры негативно сказываются на развитие грибов данного типа. И только при дальнейшей эксплуатации, в летний период при повышенных температурах, он вновь образовывается. Сadida aibicans, наоборот спокойно пережил морозы, но при высоких температурах и большого попадания ультрафиолетовых лучей, данный гриб погиб. Образование грибов Oidlum lactis и Penicillium произошло в теплый период времени, что может говорить о том, что эти виды грибов способны развиваться, только в плюсовую температуру. А гриб Aspergillus niger наоборот образовался в холодный период времени, при эксплуатации с сентября 2021 года по февраль 2022 года, а затем его рост прекратился, что может говорить о том, что данный гриб наоборот способен выживать только в минусовую температуру. Гриб Aspergillus flavus образовался в зимний период времени и продолжил жить до лета, что может говорить о том, что данный гриб более устойчив к переменам температур и способен пережить многие климатические воздействия , .
Гриб Aspergillus flavus (рисунок 5) уникален тем, что является термотолерантным грибом, поэтому может выживать при температурах до 40◦С – 14 часов и при 60◦С – 1-8 минут, недоступных другим грибам. Минимальная температура роста гриба составляет минус 12◦С, максимальная температура роста составляет 48◦С.
Рисунок 5 - Aspergillus flavus под микроскопом «Эврика 40х-1280х» под увеличением 4х
Рисунок 6 - Aspergillus niger под микроскопом «Эврика 40х-1280х» под увеличением 4х
Рисунок 7 - Oidlum lactis под микроскопом «Эврика 40х-1280х» под увеличением 4х
Рисунок 8 - Saccharomyces под микроскопом «Эврика 40х-1280х» под увеличением 4х
Рисунок 9 - Penicillium под микроскопом «Эврика 40х-1280х» под увеличением 4х
Рисунок 10 - Сadida aibicans под микроскопом «Эврика 40х-1280х» под увеличением 4х
3. Заключение
Положительные температуры и минимальное количество выпадения осадков благоприятно сказываются на росте грибов, что нельзя сказать об отрицательных температурах, при которых рост грибов зафиксирован минимальным. Из чего можно сделать вывод о том, что долгое влияние климатических условий существенно влияет на снижение биостойкости материала и приводят к его деструкции.