INFLUENCE OF CLIMATIC FACTORS ON THE BIOSTABILITY OF POLYVINYLCHLORIDE PANELS

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.

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.

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

Фотофиксация образования грибов от продолжительности нахождения образцов ПВХ, эксплуатируемых в реальных условиях в течение квартала (рис. 1), полугода (рис. 2), 9 месяцев (рис. 3), года (рис. 4) в питательной Среде Чапика.

Рисунок 1 - Фотофиксация образования грибов от продолжительности нахождения образцов ПВХ, эксплуатированных в реальных условиях в течение квартала в питательной Среде Чапика

DOI:10.18454/mca.2023.39.1.2

Рисунок 2 - Фотофиксация образования грибов от продолжительности нахождения образцов ПВХ, эксплуатированных в реальных условиях в течение полугода в питательной Среде Чапика

DOI:10.18454/mca.2023.39.1.3

Рисунок 3 - Фотофиксация образования грибов от продолжи-тельности нахождения образцов ПВХ, эксплуатированных в реальных условиях в течение 9 месяцев в питательной Среде Чапика

DOI:10.18454/mca.2023.39.1.4

Рисунок 4 - Фотофиксация образования грибов от продолжительности нахождения образцов ПВХ эксплуатированных в реальных условиях в течение года в питательной Среде Чапика

DOI:10.18454/mca.2023.39.1.5

Наличие на образцах плит ПВХ, эксплуатируемых в реальных условиях в г. Тамбове с сентября 2021 года по август 2022 года, грибов в питательной Среде Чапика, представлены в табл. 2.

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

DOI:10.18454/mca.2023.39.1.7

Гриб Aspergillus niger (рисунок 6) известен как черная плесень. Грибы рода Aspergillus хорошо растут на агаризованных средах, образуя шерстистые, зернистые или пушистые колонии различных оттенков: белого, зеленого, желтого, серого, коричневого и черного.

Рисунок 6 - Aspergillus niger под микроскопом «Эврика 40х-1280х» под увеличением 4х

DOI:10.18454/mca.2023.39.1.8

Oidlum lactis (рисунок 7) активно растет в кислой среде, как при нормальном доступе кислорода, так и при минимальном его количестве, выживет даже при отрицательных температурах. Oidlum lactis образуются в летний период, когда температура становиться выше 10 ◦С (от 10 до 32 ◦С), самые благоприятные условия  – это температура 26…28◦С. Оптимальные условия для его размножения – жаркая сухая погода

[7]

.

Рисунок 7 - Oidlum lactis под микроскопом «Эврика 40х-1280х» под увеличением 4х

DOI:10.18454/mca.2023.39.1.9

Saccharomyces (рисунок 8) это вид одноклеточного гриба, который принадлежит к типу аскомикозов. Его название означает пивной сахарный гриб, потому что его используют при производстве этого популярного напитка. Этот микроорганизм широко используется в различных отраслях промышленности. В настоящее время это грибок, широко используемый в биотехнологии для производства инсулина, антител, альбумина и других веществ, представляющих интерес для человечества

[8]

.

Рисунок 8 - Saccharomyces под микроскопом «Эврика 40х-1280х» под увеличением 4х

DOI:10.18454/mca.2023.39.1.10

Penicillium – данный вид плесени называют кистевиком. Она имеет бесцветный мицелий, который быстро разлагается и также быстро формирует споры. Плесень порошистая, имеет серовато-голубоватый или серовато-зеленоватый цвет. На конидиеносцах размещаются веточки, на верхушках которых располагаются цепочки спор. Penicillium (рисунок 9) благоприятная температура для распространения грибов 20 градусов, отсутствие солнца и 90% влажность – это идеальные условия проживания

[9]

.

Рисунок 9 - Penicillium под микроскопом «Эврика 40х-1280х» под увеличением 4х

DOI:10.18454/mca.2023.39.1.11

Грибы Сadida aibicans (рисунок 10) достаточно устойчивы в окружающей среде: переносят высушивание, замораживание, в почве могут выживать от 3 до 12 месяцев. Оптимальная температура роста 21-36◦С

[10]

.

Рисунок 10 - Сadida aibicans под микроскопом «Эврика 40х-1280х» под увеличением 4х

DOI:10.18454/mca.2023.39.1.12

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.