CZ306796A3 - Preparation for preventing/reducing corrosion or coloring by the action of micro-organisms and protection method - Google Patents

Description

Přípravek pro zabránění/sni žení koroze nebo zabarvená¹ Λ mikroorganismy a způsob ochrany j i

Oblast technikv i ?. ΐ o ; i určitým přtípravkům •r·

Před Ložený vynález se vztahuje k a způsobům užitečným pro zabránění a/nebo snížení míkÍrub ίο.1^:αΐ gicky ovlivněné koroze a zabarvení vznikajícím například v uzavřeném prostředí.

Mikrobiologicky ovlivněná koroze (microbiologically infLuenced corrosion, MIC) vnitřních povrchů zařízení jako jsou potrubí. nádrže a součásti pro přenos tepla navíc s ne-MIC elektrochemicky ovLivněnou korozí vede k rozsáhlým odstraňovacim a nahrazovacim projektům údržby. To je obvykle velmi nákladné a časové náročné.

Alternativním způsobem používaným v některých situacích je instalace vyložení nebo povlaku, in sítu, složeného z pryskyřičného (např. epoxidového nebo vinyLesterového) systému, který vytváří bariéru mezí hostitelskou složkou, např. přenosovým potrubím, a kapalinou, která je dopravována potrubím, Po umístění toto vyLožení poskytuje způsob snížení účinku koroze. Ovšem nemůže zabránit koroznímu mechanismu v pokračování odbourávání hostiteLské složky.

Velmi rozšířené způsoby MIC se uplatňují tam, kde existuji anaerobní podmínky. MIC je často identifikována jako zahrnující důlkovou korozi nebo ”podpovLakovou korozi. Zapojené mikroorganismy zahrnují sulfát redukující bakterie (SRB) a druhy Clostridium, které produkují nebo II₂. které napadají kov. Zdroj inokula pro mikroorganismy je zdánlivě neomezen. Ovšem ke korozi způsobené jejich růstem dochází pouze, pokud existuji specifické podmínky, jako je prostředí bez kyslíku. Mikroorganismy mohou narůst do veimi velkých populací na lokalizovaných místech a napadnout hostitelskou složku, např. kov, ti způsobit veLmi agresivní korozní podmínky.

Navíc přiložení vyložení nebo bariéry na vnitřní povrch potřebí může poskytnout ideální anaerobní, prostředí pro růst mikroorganismů a následné ovlivnit korozí hostitelské složky. Čištění a odstraňování zbytků a vedLejších produktů koroze nalézajících se na vnitřních površích, kde vyložení přilehne, je nezbytným krokem k zajištění správného použití. Ovšem toto čištění typicky neodstraní zdroj inokula pro mikroorganismus. Dokonce v případě nej lepších podmínek, kdy čištění bylo výjimečné úplné a instalace vyložení byla bezchybná, je veLmi vysoký potenciál, pro zahájení nebo pokračování aktivity MIC.

Čtyřletá studie provedená v aktuálních provozních podmínkách podniku zkoumala různé korozní mechanismy účinné v typických materiálech stavebních provozních vodních systémů. Korozní zkušební vzorky byly zařazeny jako část testovacích vzorků. Některé zkušební vzorky byly umístěny do polohy, kde vyloženi bylo umístěno jako bariéra k poskytnuti ochrany hostiteLské složce vůči korozi. Několik vzorků vyložení bylo úmyslně poškozeno k simulaci ínstaLačních problémů. Na rozdíl od skutečné provozní instalace vyložení byl ovšem zákLadni materiál natřen epoxidovým lepidlem k zajištění přilepení materiálu vyložení k zkušebnímu vzorku. Je známo, že epoxidové Lepidlo nebyLo specifickou btiriérou proti vLhkosti; ovšem může poskytnout nějakou dodatečnou ochranu vůči korozi základového materiálu. Některá pozorování provedená v průběhu studie, která se vztahují k MIC, zahrnují:

1. Zkušební vzorky v polohách se stagnujícím, nespojitým nebo kontinuálním průtokem byly náchylné k MIC.

2. Postrádání útvarů bodové koroze neznamená, že nedochází k MIC.

3. Pokud je poškozeni v povlaku nebo ve vyložení a zpLsténí není impregnováno pryskyřicí, knotovým efektem voda pronikne a vyvolá korozi základového kovu.

4. Účinkem specifické chemie vody na testovaném místě nedochází k významné korozi pod vyložením, ale jiná místa s odlišným chemismem mohou doznat silné koroze.

Jiným typem vyloženi, který vytváří anaerobní prostředí, je ochranné vyložení. používané v plaveckých bazénech. Tyto typy vyložení jsou postihovány zabarvením způsobeným zčásti fakultativně anaerobními, anaerobními nebo mikroaerofi lnimi m i k roorgan i smv,

Zabarvení může být popsáno jako intensivní černo-hnědé nebo šedé izolované skvrny nebo difusnéjší šedé zabarvení viny Lového povrchu se skvrnitým vzhledem. Zabarvení jsou například umístěna pod vodní hladinou obvykle na skloněných stěnách a na dné bazénů. Zabarvení bylo pozorováno v hloubce 2-3 stop (60-90 cm) a do 9 stop (270 cm). Ve většině případů bylo zabarvení lokalizováno tam, kde zadní povrch vyložení by! v přímém kontaktu s cemento./p iskovým nebo cemento/vermikul. itovým základem použitým k stavbě v zem: zapuštěného (in-ground) bazénu a na němž bylo umístěno vinyLové vyložení. Zřídka bylo zabarvení pozorováno na površích pod vodou, kde zadní povrchy vyložení byly v přímém kontaktu s galvanizovanými. kovovými vertikálními stěnami nebo lítými beton/betonovými blokovými vertikálními stěnami.. Stereoskopické mikroskopické vyšetření návodních stran zabarvených povrchů vyložení naznačilo. že zabarvení nebylo specifickým výsledkem látek přilnutých nebo adsorbovaných na vinylový povrch, který byl vystaven vodě bazénu. Ve skutečnosti tato pozorování naznačují, že vzniklé zabarveni vzniká na zadní straně povrchu, difunduje vinylem a objevuje se jako zohyzdění návodního pov r c h u .

Zabarvení vzniká v bazénech, kde se běžně používají k řízení růstu řas a jiných mikroorganismů oxidační biocidy jako jsou chlornany, bromu. Rovněž vzniká v s loučeniny t r i/d ichloro isokyanu rá ty a bazénech, kde se používají neoxidačni algicidy, jako jsou kvartérní amoniové sole a polyqatové sloučeniny, často používané ve spojení s oxidačními biocidy. Tyto výzkumy naznačují, že chemické charakteristiky vody ba4 zenu (jako je pH, tvrdost a alkalita) nemají korelací s přítomností zabarvení. Zabarvení bylo pozorováno nejúastéji na vyloženích, která byLa umístěna 5-15 Let. Skvrny se obvykle objevují postupně v průběhu času. Ovšem bylo rovněž uvedeno, že vyloženi použitá k náhradě zabarvených vyložení se zabarví na těch samých obecných místech v době tak krátké, jako je jeden rok po výměně.

Navíc k vytvoření anaerobního prostředí poskytují vlastní fyzikální charakteristiky vyložení a postupy použité k jejích instalaci mnoho ideálních příležitostí pro růst anaerobních, fakultativně anaerobních nebo míkroaerofilních mikroorganismů, které vedou ke zabarvení nebo MÍC.

Potřeba zabránit MIC nebo zabarvení nebo omezit existující situaci MIC nebo zabarvení je zřejmá. Klíčem k zabránění r.ebo omezeni MÍC nebo zabarvení je zabránění růstu mikroorganismů zodpovědných za MIC nebo zabarvení. To lze provést zařazením bíocide-bi osta tu s účinkem řízení nebo snížení růstu fakultativně anaerobních, anaerobních nebo mikroaerofiLních mikroorganismů do citlivého prostředí. Chemické charakteristiky biocidu-bi os ta tu mají mít výhodně následující vLastnosti: dLouhé přetrváváni, minimální rozpustnost ve vodé, pasivitu ke složení materiálů systému vyložení, a hostitelské složky (např. kovu). bezpečnost a přijateLnost pro prostředí.

Podstata vynálezu

Cílem předloženého vynálezu je odpovídajícím způsobem poskytnout přípravky schopné zabránit a/nebo snížit mikrobiologicky ovlivněnou korozi po prodlouženou dobu. Dalším cílem předloženého vynálezu je poskytnout způsob b í os tac ionárn.í ho omezení růstu anaerobních, fakultativně anaerobních nebo mikrone roť i 1 π í ch mikroorganismů. Jiným cílem předloženého vynálezu je poskytnout způsob zabránění a/nebo snížení mikrobiologicky ovlivněné koroze. Dalším cílem předloženého vynálezu je poskytnout způsob pro zabránění a/nebo snížení, typu zabarv c π í v v s c p ϋ D S él π é h. c?

Dodatečné výhody před Loženého vynálezu budou uvedeny zčásti, v následujícím popisu a zčásti budou zřejmé z popisu nebo mohou být získány používáním předloženého vynálezu. Cíle a výhody předloženého vynálezu budou realizovány a dosahovány způsobem prvků a kombinací zvláště uvedených v připojených nárocích.

K dosažení výše uvedených cílů a v souladu s předmětem předloženého vynálezu, jak je zde obsažen a široce popsán, předložený vynález poskytuje blocídné-biostatické přípravky

použ i	telné v 1
laku!	tatí vně ar.
a 2 i	zabránění
nebo	zabarven i .
tábor	itan vápen
nebo	je j i c h smě
	P řed Ložená

anaerobních nebo mikcoaerofilnich mikroorganismů nebo sníženi mikrobiologicky ovlivněné koroze Tyco přípravky obsahují bor i taný, výhodné neposkytuje způsob zabranení nati i í klad a/nebo snížení mikrobiologicky ovlivněné koroze, v uzavřeném prostředí, který zahrnuje krok přidání nebo aplikace přípravku předloženého vynálezu v oblasti náchylné k MIC, například uvnitř potrubí k zabránění a/nebo snížení koroze.

Navíc předložený vynález poskytuje způsob pro řízení a/nebo omezení růstu anaerobních, fakultativně anaerobních nebo mikroaerofilních mikroorganismů, který zahrnuje krok přidání nebo apLikace přípravku předloženého vynálezu v oblasti náchyLné na růst mikroorganismů. Dále předložený vynález poskytuje způsob zabránění a/nebo sníženi zabarvení způsobeného mikroorganismy, který zahrnuje krok přidání nebo aplikace přípravku předloženého vynálezu v oblasti náchylné k zabarvení k zabránění a/nebo snížení tohoto zabarvení.

Je třeba vzít na vědomí, že předcházející obecný popis a následující podrobný popis jsou pouze příkladné a neomezují předložený vynález, jak je nárokován.

Podrobný popis výhodného provedení

Z hlediska boritanú užitečných pro zabránění/snížení mikrobiologicky ovlivněné koroze nebo zabarvení a také užitečných v řízení/omezování růstu anaerobních, fakultativně anaerobních nebo mikrofilních mikroorganismů tyto boritany mají mít výhodně určité chemické charakteristiky zahrnující dlouhé přetrvávání (například zůstat v biologicky aktivní formě nejméně dvai roky), minimální rozpustnost ve vodě (např. rozpustnost ve vodě v rozmezí asi 0,1 až asi 0,5 pro-

cen ta	ve vodě při 21θΟ ,	pas i v i tu k ma te r iá L	o v ý m	s1ož kám s y s -
tému v	vloženi a hostitel	ské složky (např.	kovu	), bezpečnost
a env i	roňmentál ni přijaté	!nos t. Met a bo r i taný	, a	výhodné metá-
bo r i ta	n ba rne. tý a metabor	itan vápenatý, splň	Uj t	ty to chemické
charak	te r i s t i ky a mohou b	ý t ρ o užity, j ed not	I i vě	nebo ve smě-

sí, pro účely předloženého vynálezu. Jedním komerčně dostupnými metábor i taném barnatým je Busan 11-M1 dostupný z Buckman Laboratories, Memphis. Tennessee, který je modifikovaným raonohydrátem metaboritanu barnatého. Typické vlastnosti tohoto metaboritanu, který je výhodný pro účely tohoto vynálezu, jsou uvedeny v Buckman Technical Bullecins identifikovaném jako Busan 11 M L - A Mul. ti funct ional Pigment for the Coatings Industry (14. záři 1983), Busarí^ 11 Ml - Tire Resistance in Plastlcs, Paints, Textiles. Rubber, and Adhesives ( 1992), íi Formu la t ing Vater-Based Coatings with Barium Metaborate Pigments (1993), všechny zahrnuté zde v jejich úplnosti citací. Jiné příklady boritanú zahrnují py robor i. taný a tetrabori tuny jako je pycoboritan vápenatý. Vedle vápenatých a barnatých solí typu bor i tanu popsaných výše mohou být použity boritany jako jsou Na, ammonium, Pb, Li, Mg, K, Sr nebo Zn boritany a kyseLina boritá. U.S. Patent č. 5.066.334 zahrnutý zde v úplnosti citací, uvádí několik způsobů výroby je úroveň přítomných metábor itanů a pyroboritanů jako je metáboří tun vápenatý. Boří taný uvedené v patentu '334 mohou byt užity pro úče Lv přec loženého vynálezu. Rozpustnosc metábor 1tanů je činí ideálními pro emulze. Tyto emulze mohou být užity v aplikacích rozstřikován í Π1 .

Pod zde používaným termínem zabránění a/nebo snižování mikrobiologicky ovlivněné koroze je třeba chápat, že předložený vynález v účinku řídí a/nebo omezuje růst alespoň jednoho anaerobního, fakultativně anaerobního nebo mikroaerofi 1ního mikroorganismu alespoň zčásti odpovědného za mikrobiologicky ovlivněnou korozi nebo zabarvení. Je třeba dále pochopit že řízením (t.j. zabráněním) růstu alespoň jednoho z těchto typů mikroorganismů je inhibován růst mikroorganismů. Jinými slovy se jedná o zamezení růstu nebo v podstatě o zamezeni růstu alespoň jednoho anaerobního, fakultativně anaerebniho nebo mikroaeroři 1ního mikroorganismu. Tedy substráty nebo materiálu náchylné k napadení těmito typy mikroorganismu jsou chráněny před tímto napadením a následnou korozi nebo zabarvením, které způsobují mikroorganismy. Dále je třeba pochopit, že omezením růstu alespoň jednoho anaerobního, faku 1 tíi t i vně anaerobního nebo mikroaerof i. Lniho mikroorganismu mikroorganismů biostaticky snížena a/nebo udržována na tak nízké úrovni, že mikrobiologicky ovlivněná koroze nebo zabarvení jsou sníženy, například vzrůst koroze nebo zabarvení je snížen nebo zamezen.

Mikroorganismy, které jsou řízeny a/nebo omezovány předloženým vynálezem zahrnují anaerobní, fakultativně anaerobní a mikroaerofiLní houby ti bakterie. Termíny anaerobní (t.j. anaerob), fakultativně anaerobní (t.j. fakultativní anaerob) a in i k roaerof i ln í (t.j. mikroaeroťi 1) jsou používány zde tak, jak jsou definovány v Bergey's Manual of Determinative Bacteriology (9. vydání) a tyto definice jsou zde zahrnuty citací.

takových mikroorganismů zahrnují, ale nejsou tak

P ři kLad v omezeny, bakterie redukující sírany, typy CL oszrίdium, které poskytují H_?S nebo H_?, které napadají kovové substráty, a Aureobasidiumsgkteré způsobují zabarvení. Jiné příklady zahrnují anaerobní, fakultativně anaerobní a/nebo rnikroaerofilní mikroorganismy zahrnuté v nás Ledujících rodech: Pi:euiÍonunas, Arzhrobacter, Encerobacter, Xanthomonas a Saccharvmyces.

Z hlediska použití boritanů předloženého vynálezu v zabránění a/nebo snížení MIC v oblasti náchylné k MIC, například v uzavřeném prostředí, např. v potrubním systému, je výhodné postupovat podle následujícího předběžného postupu.

K minimalizaci dopadu MIC na jakýkoliv typ systému, ať je opatřen vyložením nebo není, je důležité porozumět mechanismu MIC a zda je třeba uvažovat o předběžných snižovacích postupech. Jednou z. prvních úvah pro snížení MIC v systémech, kde je použití? ochranné vyložení, má být předinstaLační čisticí postup. Může být použito několik čistících technik a každá má určitě specifické charakteristiky. Důležitým hlediskem je chemické složení materiálů, které mají být čištěním odstraněny, a rovněž materiál, konstrukce složky, která bude čištěna, Před výběrem a provedením čistícího postupu, je navrhováno provést a vyhodnotit laboratorní testovací údaje o analýze ůsad a korozní údaje. Bude moudré se obrátit na literární zdroje pro doporučené čistící postupy pro průmyslové výrobní vodní systémy.

Zatímco nemusí být nezbytné navrátit hostitelskou složku do jako nového stavu před instalací vyložení, všechny zbytky. existující korozní pecky, a makrozneéišťující činitele (jako jsou mušle, vílejši, ústřice aj . ) je třeba odstranit. Tento odstraňovači krok nejen odstraňuje toLik činitelů způsobujících MIC jak je možr.é, ale také minimalizuje mechanická nebo fyzikální poškození vyložení, která takové kontamínanty mohou způsobit.

Ovšem i tehdy je-li čištěni ÚpLné, endospory vytvářející mikroorganismy mohou přežít a být stále přítomny v aktivním

- v nebo sporálním stavu. V případe nej Lepších podmínek, předpokládáních SDrávnvn wcišténím potrubí a bezchybně instalovaným vyložením, stále existuje možnost koroze v mezikruží jako výsledku MIC. Anaerobní, fakultativně anaerobní a mikroaerofi lni bakterie, které zahrnují důlky vytvářející bakterie redukující sírany a CLostridLum, mohou nalézt podmínky vzniklé instalací vyložení přijatelné pro jejich přežití a růst.

Dokonce po instalaci mohou zde byt prázdné prostory mezi vyložením a hostitelskou složkou. Přesná příčina prázdných prostor je závislá na mnoha faktorech, jedním z nich je výběr chemismu pryskyřice. Epoxidové pryskyřice jsou méně zranitelné smršťováním než vinvlestery. Bez ohledu na použitou pryskyřici je pravděpodobné, že zde nebude kontinuální vazba mezi. vvložením a hostitelským potrubím. Pokud existují prázdné prostory, muže množství vody nesoucí bakteriální. inokuLum nalézt svou cestu do oblasti v mez i kruž i.

Jednou příčinou inokuiace tedy může být vada, jako je trhlina ve zpisténí nebo mezera v e lastomerním povlaku vnitrního průměru vyložení. To může způsobit knotový efekt nebo prosakováni surové vody do oblasti v tnezikruží. Tyto vady nebo vstupní body mohou existovat v takovém rozsahu, že umožní kontinuální prosakování množství vody za vyložení a tedy zpúsubí opakovanou inokuíaci bakteriemi způsobujícími MIC.

U přírub, postranních potrubí a přístrojových průniků se často nalézá, méně než ΙΟΟΊό vodotěsné uzavření. Tyto netěsnosti ustátou také dovolovat kontinuální vystavení hostitelských složek, např. potrubí, vlhkosti a kontinuální inokulaci. Mož nost jiných korozních mechanismů připadajících v úvahu zahrnuje rovněž výsledky z netěsností.

Tedy užitek z před Loženého vynálezu zahrnuje možnost používat vyložení pro snížení stávajících podmínek koroze, aniž dojde ke vzrůstu možností pro MIC. Toto použití také zabrání MIC, čímž se kompenzují vlastní omezení, které má instalace bezchvbného vvLožení. Prokázalo se , že boritanv rovιυ něž inhibuj í. ne-MIC korozi. Boritany zvláště poskytují dostatečný zdej alka!ity, který neutralizuje korozi způsobenou kyselinami nebo nízkým pH. Ve skutečnosti boritany předloženého vynálezu působí jako pufry ptl, které významně snižují rychlost koroze způsobené kyselinou nebo nízkým pH.

Jeden způsob aplikace přípravku předloženého vynálezu je ve formě emulze boritanů, která může být vytvořena v kapalném hnacím přípravku, který suspenduje boritanový pigment v tekuté formě. S boritany mohou být použita suspendacní činidla jako je hydroxymethylcelulosa. Výhodné emulze jsou uvedeny dále v příkladu, který následuje. Tato kapalina může tedy, například, být rozstřikována na oblasti povrchů náchylných k MIC, růstu anaerobních, fakultativně anaerobních nebo mikroaerofiLních mikroorganismů a/nebo zabarveni, které jsou výhodné vyčištěny. Jinými slovy a s odkazem na specifické použiti je kapalina rozstřikována na složku, na kterou se působí (např. potrubí, substrátový podklad bazénu) a na kterou se vyložení aplikuje. .Aplikace rozstřikováním může být provedena řadou způsobů a je známa odborníkům v oboru. Aplikace na potrubí může být také provedena použitím rozstřikovacích robotů násLedně po čištění a před instalaci vyložení. Nádrže a jiné podobné složky mohou být natřeny rozstřikováním po čištění.

Přípravky předloženého vynálezu mohou být použity k zabráněni počátečního výskytu zabarvení na takových površích jako jsou povrchy vinylových vyložení bazénů, které způsobuje alespoň z části růst anaerobních, fakuLtativně anaerobních nebo mikroaerofilních mikroorganismů na základním substrátu, na který je vyložení umístěno. Zatímco specifickým vyložením zde diskutovaným je vyložení bazénu, jiné substráty náchylné k podobnému napadeni anaerobními, fakultativně aerobními, nebo m i k roae ro f i I n i ni i mikroorganismy jsou zahrnuty předloženým vynálezem. Přípravky předloženého vynáLezu mohou být přimíšeny za sucha do p í sko/cemen tových nebo ve rm iku 1. i to/cementových substrátů používaných jako základ bazénů. Za výhodných okolL L nosci, je toto třeba provést, je-li vyložení bazénu instaloano nti

Přípravek předloženého vynálezu jí přidat k základnímu substrátu na úrovni čísi jednoho kilogramu boritanu (jak je komerčně dodáván) na asi 45 kilogramů cementu smíšeného s asi 145 kilogramy písku (nebo s asi. 20 kiLogramy vermikul i tu).

Přípravek předloženého vynálezu může také být použit k zabránění vzniku výskytu nebo obnoveni výskytu zabarvení povrchů vyLožení (např. v .i nýtových vyložení bazénů) způsobenému alespoň zčásti růstem anaerobních, fakultativně anaerobních nebo in i k roaerof i 1 η í ch mikroorganismů na substrátových podkLadech, na kterých je vyložení umístěno. Boritany předloženého vynálezu je třeba aplikovat na povrch substrátového podklaJu během stavby bazénu nebo během instalace náhradního vvloženi. ApLikace může být provedena postřikováním aero natíráním vodným latexovým přípravkem obsahujícím přibližné 1S hmotnostních procent tuhého boritanu. Tento přípravek je třeba výhodné apLikovat v krycím poměru jednoho galonu (3,735 1) nti 100 čtverečních stop (9,29 m ) povrchu substrátového podkladu, což dával asi 1,8 Libry (9,315 kg) boritanu na 100 čtveřečních stop (9.29 m ). Obecně může být použito asi 1,z Libry <0.68 kg) až 3,6 libry (1,63 kg) boritanu na 100 čtverečních stop (9,29 m“) povrchu substrátu.

Předložený vynáLez bude dále osvětlen následujícími, příklady, které jsou určeny jako čistě příkladné pro předložený vynáLez.

Příklady provedení vynálezu

P ří kLad

Z plaveckého bazénu v Memphi.su, Tennessee, byly získány vzorky zabarveného vinylu a zkoumány použitím mikroskopických a mikrobiologických izolačních kultivačních technik známých odborníku v oboru. Podobnými technikami byly také zkoumány vzorky pisko/cementového substrátového podkladu, který byl v kontaktu se zabarveným vinylem. Bylo pozorováno několik různých typů mikroorganismů, které rostly na zadní straně viny lového vyloženi. Řada stejných mikroorganismů byly nalezena v substrátu a ukázalo se, že rostou v prvních několika palcích do hloubky od rozhraní substrátu a vinylu. Byly rovněž zkoumány vzorky pisko-cementového substrátu z oblastí, kde neexistovalo zabarvení. Byly pozorovány rozptýlené b.yfy, ale ne hustá mycelia. Rovněž byly zkoumány zadní povrchy vinylu, kde zabarvení neexistovalo. Ačkoliv tyto povrchy nebyly sterilní, žádné hyfy nebo hmota mycelía hub nebyly pozorovány.

míkroflorou spojenou se zabarvením byly (plísně). Sporu láce in-vivo nebyla pozorována. Ovšem, když isoláty mycelía shromážděné ze vzorků byly pěstovány na mykofiLním agaru došlo ke sporulaci. Sporulace rovněž nastala z mycelía na vzorcích vinylu při inkubaci při 37^C v plísnových komorách s volnou vlhkostí.

Na základě in-vitro” sporulace byly charakterizovány dominantní mikroaerofi Lni, fakultativně anaerobní a anaerobní houby jako rody v Mohl l Lacese , např. druhy Aureobas i cli um , druhy Torula. druhy PhLalomyces. Bylo pozorováno přerůstání druhů Aureobasidium a druhů Ph L cl l omyces v mikrofloře in-vitro. V mikrofloře izolované ze vzorků byly přítomny některé bakterie, ale nezdály se být významným faktorem ve vzniku p rob 1 ému .

Úsi L i extrahovat a chemicky charakterizovat látky přisPřev iáJaj ící Fungi Imperfectí í u pívající k zabarvení nebylo úspěšné. Bez úspěchu byLa použita jak organická, tak i anorganická rozpouštědla, k pokusu odstranit zabarvení z vinylu. SiLná oxidační činidla, t.j, 5 procentní NaOCl, vybělila zabarveni, ale také vybělila barvu vinylu. Porovnání infračervených analýz extraktů jak ze zabarveného, tak z nezabarveného vinylu, neprokázaLo rozdíly.

Byly provedeny pokusy k reprodukci zabarveni vzorků bazénového vinylového vyložení za laboratorních podmínek. Byl připraven pisko/cementový substrát a iuokulován izoiáty druhů Aur 'cobíi 5 Ldi. Lun. Vzorky vinylu byly umístěny do přímého kontaktu s ínoku 1 ováným substrátem tt inkubovány při 32θΟ± v komoře s vlhkostí prostředí po 90 dnů. Došlo k extenzívnímu růstu houby jak na substrátu, tak na povrchu vinylu v kontaktu se substrátem. C-všem k žádnér testu nedošLo.

vinylu v podmtnuacn

Ze získaných výsledku a pozorování bylo vyvozeno, že zabarvení bylo nějakým způsobem svázáno s růstem typicky se vyskytujícich hub půdního původu jako jsou druhy Aureubasidiui:i a druhy Pb i a L υπ yces na substrátu za m i k r oae r o f i 1 n ich podmínek v kontaktu se zadní stranou povrchu vinylu. Bylo dále uvažováno, že jako výsledek růstu hub byla produkována in-vivo chomáči podhoubí látka, ne tkáň houby, která difundovala do vinyLu a objevila se jako zabarvení nebo poškozeni návodní strany vinylového vyložení.

Pokusy in-vivo

Pro in-vivo pokusy byl vybrán bazén s vinylovým výlože ním v Merriph i su . Tennessee, kde dříve došlo k problému se zabarvením. Toto vyložení bazénu se zabarvením bylo původně instalováno na písko/cementový základ 13 let před výměnou vylo žení. Zabarveni se objevilo na podlaze” mělkého konce (hloubka 3 stopy. 0,9 m) a na bočních stěnách hlubokého konce (hloubka 5-7 stop, 1.5-2,1 m) během doby tři let před výměnou. Ačkoliv zabarveni se mohlo objevit drive, nebylo snadné jej zpozorovat. Během tří let před výměnou vyložení byly do vody bazénu přidávány chemikálie (např. fosfonátové a akrvlátové sloučeniny) k odstranění nebo zabránění zabarvení. Toto působení bylo neúspěšné.

Po odstranění původního vyložení byla provedena výše popsaná pozorováni a zkoumání. Před instalací náhradního vyložení byly vybrány dvě zkušební oblasti tři stopy krát tři stopy (0,9 m x 0,9 m) v mělkém konci bazénu, kde došlo ke zabarvení původního vyložení. Původní pískocementový substrát by L na jednom místě odstraněn do hloubky 3 palců (7,5 cm). Byl nahrazen substrátem složeným z:

I4() .liber (63.5 kg) promytého písku do zdicí malty;

liber (211,4 kg) porcíandského cementu typy Λ; a

Libry (0,-5 kg) Busanu 11 -M1.

Směs byla za sucha promísena, mírně navlhčena a nanesena na podlahu bazénu. Na druhem testovacím místě nebyla provedena jiná úprava, než nanesení povrchu. Poté bylo běžným způsobem instalováno náhradní vyložení.

Vizuální pozorování dvou testovacích míst bylo prováděno periodicky během dvou plaveckých sezón následujících pa výměně vyložení (t.j. doba 36 měsíců). Neobjevilo se žádné zabarvení ani na jednom ze dvou testovacích míst. Ovšem jevily se velmi mírné náznaky, že zabarvení se znovu objevuje v poloze na fiLubokém konci”, kde se zabarvení také vyskytovalo na původním vyložení.

Pokusy Ӓ n Vit ro

Ke stanovení účinnosti Busanu 11-Ml v zabránění růstu hub na p í sko/cemen tovém nebo p í sko/ve rm i kul. i tovém substrátu byly provedeny laboratorní pokusy. Byly provedeny následující t e s t v ;

Postup s novým vyLožením bazénu: smíchání za sucha

Na základě předešlých pokusu bylo usouzeno, že přidání Dušanu ll-Ml do směsi základního substrátu bude inhibovat růst hub, které způsobují zabarvení. Tato úvaha byla testována přimíšením Busanu ll-Ml za sucha do písko/cementové směsi v poměru (hmotnostním) jednoho dílu Busanu ll-Ml, 45 dílů portLandského cementu typu A, 140 dílů promytého písku do zdicí inaíty. Tato směs byla inokulována suspenzí spor a podhoubí druhů AureobasLdium, zakryta vzorkem vinylového vyložení bazénu a inkubována v komoře s vlhkostí prostředí při 32^C± po 90 dnů. Během obdobi inkubace byL testovaný substrát smáčen, aby se udrželo vlhké rozhraní mezi vyložením a substrát em.

Bvl připraven stejný substrát bez Busanu ll-Ml , inokul.ován. inklinován a zvlhčován stejným způsobem jako substrát s Dušanem ll-Ml.

Po 36, 60 a 90 dnech byío provedeno vizuální pozorování. Povrch substrátu byl zkoumán stereoskopickými mikroskopickými technikami. Po 30 dnech byl pozorován podstatný vývoj hyf a klíčení konídií na površích substrátu, který neobsahoval. Busan ll-Ml. Žádný vývoj hyf nebyl pozorován na substrátu obsahujícím Biisan ll-Ml. Několik hyf bylo pozorováno na vnějších površích vinylu protilehlým k povrchům v kontaktu se substrátem obsahujícím Busan 11-ML. Hyfy byly pozorovány jak na kontakním povrchu, tak na vnějším povrchu vinylu, který byL v kontaktu se substrátem neobsahujícím Busan ll-Ml.

Podobné výsledky byly pozorovány při zkoumáních provedených po 60 a 90 dnech inkubace. Sporuiace druhů Aureobas id i un a několika vzdušnou cestou kontaminujících hub byla pozorována po 60 dnech inkubace na vzorcích, které neobsahovaLy Busan ll-Ml.

Po 9b dnech inkubace byla sporuiace pozorována na následující površích:

- povrch substrátu neobsahujícího Busan ll-Ml;

- v iny lovy povrch v kontaktu se substráty neobsahujícími. Busan 11 - Μ1;

- vnější povrch vinylu v kontaktu se substrátem neobsahujícím Busan 11-Ml; a

- vnější povrch vinylu v kontaktu se substrátem obsahuj ícím Busan 1 1 -Ml.

Po 90 dnech inkubace nebyla žádná sporulace pozorována na následujících površích:

- povrch substrátu obsahující Busan 11-Ml; a

- povrch vinylu v kontaktu se substrátem obsahujícím Busan 11 -Ml.

Z těchto pozorování byly učiněny následující závěry:

- Busar. 11-Ml inhibuje vývoj hyf a zabraňuje sporulaci druhu v úuv i d: um na povrchu substrátu, kde byl za sucha přilili sen do. substrátu;

- Busan 11-Ml inhibuje sporulaci druhů Aiireobas i d ium na vinylových površích v přímém kontaktu se substráty obsahujícími Busan 11 - Μ1; a

- Busan 11-Ml se nezmirňuje nebo nedifunduje do vinvlověho vyložení, které je v přímém kontaktu se substrátem obsahujícím Busan 11-Ml. Toto bylo vyvozeno z důkazu růstu houby na povrchu vinylu protilehlém k povrchu, který byl v kontaktu se substrátem obsahujícím Busan 11-Ml.

Postupy nahrazení vyložení bazénu - postřik latexem

ByL zkoumán alternativní způsob k přimíšení Busanu 11-Ml za sucha do základního substrátu. Potřeba této alternativy byla založena na vypuštění požadavku na výměnu existujícího substrátového podkladu v bazénech, kde bude prováděna výměna vyložení. Na zákLadě výše uvedených úspěšných výsledků, byLo usouzeno, že místní aplikace Busanu 11-Ml na povrch substrátového podkladu tiž na místě bude inhibovat zabarvení způsobené houbami. Tato hypotéza byla testována následujícím pos tupém.

Byl vyvinut latexový emulzni přípravek obsahující Busan 1 1-Mi, který může být rozstřikován nebo natírán na povrchy substrátového podkladu. Tento přípravek byL následující:

mate r i ál procenta celkové hmotnosti

Cellosize hydroxyethvLeelulosa 76,8 (1% roztok QP-15.000 M Union Carbide HEC)

Busan 11-Ml - jak byl dodán 18,3 akrvlový latex - UV-433 (Union Carbide L'CAR 4,8

Vehiele 4-iJ celkem tuhý podíl - 4 l-ó hmotnosti)

Busperse 39 - jak byl dodán 0,1 (Buckman Labs - poLyakryLát sodný)

Tento přípravek má vodný základ a viskozitu vhodnou pro aplikaci. rozstřikováním za použití běžného rozstřikovacího natěračského zařízení nebo nátěru štětcem. Zařízení pro výrobu přípravku a rovněž rozstři kovací zařízení může být snadno čištěno jednoduchým promytím ti vypláchnutím vodou. Stabilita produktu byla ověřena tradičními, postupy používanými k testování stability komerčních latexových nátěrových emulzí a produktů pro vytváření povlaků. Přípravek může být smísen v dodaném zásobníku před použitím.

ByLa provedena řada laboratorních testů účinnosti Busanu ÍL-Ml v tomto přípravku ve spojení s testy prováděnými pro postupy míšení za sucha popsanými výše. Přípravek obsahující Busan 11-Ml byl rozstřikován na testované písko/cementové substráty na úrovni odpovídající jednomu galonu (3,8 1) na sto čtverečních stop (9,2 m) povrchu substrátu. Toto poskytLo úroveň Busanu 11-M1 1.8 libry (0,8 kg) na 100 čtverečních

- L6 stop (9,2 m) povrchu substrátu. Přípravek aplikovaný na substrát byl ponechán částečně zaschnout (t.j. ponechán po čtyři hodiny) před ínokulací a inkubací. Stejná pozorování jako u postupu smísení za sucha byla prováděna po 30, 60 a 90 dnech. Výsledky a pozorování byly porovnány s kontrolními šaržemi přípravku neobsahujícími Busan 11-M1.

Pozorování potvrdila, že Busan 11-Ml apLikovaný ve vodné latexové emulzi na úrovni asi 1,8 libry (0,8 kg) Busanu 11-Ml na 100 čtverečních stop (9,2 m“) povrchu substrátu bude inhibovat růst druhu Aureobasidi um za testovaných podmínek.

Jiné latexové emulzní přípravky obsahující Busan 11-Ml zahrnuj í:

m a t e r i á ΐ	procenta celkové hmotnost
P ř ί ρ ra vek 2
1% QR 708 roztok ve vodě (urethanový zahušťovač - Union Carbide)	76,8
Busan 11-Ml	18,3
akrylový latex MV-23 (43% tuhého podílu) (Rohm and Haas)	4,6
Busperse 39 (Buckman Laboratories)	0,1
e thy Leng l.y ko Imor.obuty 1 e the r (vy tvá řeč f i 1mu)	0,2

Přípravek 3

2% RM 1020 roztok ve vodě 77,0 (Rohm & Haas)

Busan II-Mi 18,3

Aquamac 430 (44.5% tuhého podílu) 4,4 (McVhorter akrylová emulze)

TamoL 850 0,1 (Rohm & Haas) e tbyleng1ykoImonobuty Le ther 0,2

P ř í p ravek 4

1,2% QP - 30000 HEC ve vodě 77,0 (Union Carbide)

Busanll-Ml 18,3

Noc ryl A-6 25 4,4 (45% roztok Zeneca Resins)

BSI 75 0,1 (Buckman Laboratories) e thv Lenglvkolmonobu tyle the r 0,2

- ζυ Pr ί μravek 5

Natrosol 250 HR HEC 76,0 (1% roztok) (Aqualon, lne.)

Busan 11 - Μ1 18,3 akrylová pryskyřice Neocryl A-640 4,0 (40% tuhého podílu, Zeneca Reslns)

Orotan 930 0,1 (Rohm & Haasl e th·. i enylvko1 monobu tv le t he r 0,2

Přípravek 6

2'?c MPA 107 5 ve vodé 77,5 (Bentonite, Rheox)

Busan 11-Ml 18,3

S y n c h e in u 1 4 0 - 4 1 2 3,9 (50% tuhého podílu, ReichhoLd)

Colloid 226-35 Dlspersant 0,1 (Λ 1L ied Colloids) e thvleng l.ykomonobu ty lether 0,2

DopLňkové pokusy

Kompatibilita vinylového vyložení

K ověření kompatibility kontinuálního kontaktu povrchů vinylového vyložení se substráty obsahujícími Busan 11-M1 byla provedena serie pozorování. Fyzikální vzhled vzorků vyložení použitých v účinnostních studiích byl zkoumán a porovná nán se vzorky nového vyložení. Tyto vzorky byly rovněž porovnány s těmi, které byly v kontaktu se substrátem neobsahujícím Busan 14-Ml. Nové vzorky vinylového vyložení byly také umístěny do přímého kontaktu s vlhčeným Busanem 11-N1 (jak byl dodán) po dobu 150 dnů a žádné rozdíly fyzikálních vlastností kteréhokoliv z těchto vzorků vinylu nebyly postřehnuté Lné. Žádná dřívější informace nenaznačuje problémy nekompatibility a Busan 11-M1 je komerčně užíván jako aditivum v substrátech, vyráběných z různých vinyLových plastů.

Studie vy Luhováni barya

Byla rovněž vznesena otázka k Busanu 11-M1, který je používán v navrhovaných aplikacích, z hlediska příspěvku k nebezpečné úrovni rozpustného Ba v podzemních vodách. Vzorky substrátů použitých v účinnostních studiích byly analyzovány nezávislou laboratoří na rozpustné Ba ve výluzích. Tesly byiv provedeny v souladu s Federal Register Vol. 45, No. 93, Part 261 Identification and Listing of Huzardous Vaste, Subpart C, 261.24. Výsledky ukazují, že úrovně barya ve výluzích jsou nižší než 5.0 mg/1. Tato úroveň je značně pod úrovní vyšší než 100 mg/1, která je spodním limitem, který EPA klasifikuje jako nebezpečný.

Jiná provedení předloženého vynálezu mohou být zřejmá odborníku v oboru z úvah o specifikaci a provádění předloženého vynálezu zde uvedených. Uvádí se, že specifikace a příklady jsou považovány pouze zti příkladné a skutečný rozsah a duch předloženého vynáLezu bude vyznačen následujícími nároky .

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY upravené nároky

   1. Způsob zabránění a/nebo snížení mikrobiologicky ovlivněné koroze v uzavřeném prostředí, které je mezi hostitelskou složkou a vyložením, vyznačující se t í m. že zahrnuje krok přidání nebo aplikace přípravku, který obsahuje boritan, v oblasti náchylné ke korozi v množství účinném zabránit a/nebo snížit korozi.
2. 2. Způsob pro a) řízení a/nebo snížení růstu, nebo b) zabránění a/nebo snížení zabarvení způsobeného alespoň jedním anaerobním, fakultativně anaerobním nebo mikroaerofiLním mikroorganismem v uzavřeném prostředí náchylném k uvedenému růstu nebo zabarvení, vyznačující se tím, že zahrnuje krok přidání nebo aplikace přípravku obsahujícího boritan v oblasti v uvedeném uzavřeném prostředí v množství účinném řídit a/nebo snížit růst, nebo zabránit a/nebo snížit zabarveni, kde uvedená oblast je na povrchu

   a) potrubí nebo substrátového podkladu bazénu; a/nebo

   b) vyložení na né apLikovančho, přičemž uvedené zabarvení se výhodně vyskytuje v uzavřené oblasti nebo na vvlození.
3. 3. Za sucha smísená směs pro použití v zabránění nebo snížení zabarvení způsobeného z části alespoň jedním anaerobním, fakultativně anaerobním nebo mikroaerofilním mikroorganismem, vyznačující se tím, že obsahuje ; a) písek a/nebo vermikuLit, b) suchý cement, a c) množství bor i tanu účinné v zabránění nebo snížení zabarvení způsobeného mikroorganismem.

   upravené nároky
4. 4. Způsob podle nároku 1 nebo 2 nebo smés podle nároku 3, vyznačující se tím, že boritanem je metaboritan, pyroboritan, tetraboritan nebo jejich směs.
5. 5. Způsob nebo směs podle nároku 4, vyznačuj ící se tím, že metábor i taném je metaboritan vápenatý nebo metaboritan barnatý.
6. 6. Způsob podle nároku 1 nebo 2 nebo směs podle nároku 3, vyznačující se tím, že boritanem je boritan sodný, boritan amonný, boritan olovnatý, boritan lithný, boritan horečnatý, boritan draselný, boritan strontnatý, boritan zínečnatý nebo kyselina boritá nebo jejich směsi.
7. 7. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se ti m, že přípravek je aplikován rozstřikováním,
8. 8. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t í m, že přípravek je latexový přípravek na vodné bázi a/nebo ve formě emulze.
9. 9. Substrátový podklad bazénu, vyznačující se tím, že obsahuje za sucha smíchanou směs podle nároku 3.
10. 10. Způsob podle nároku 2, vyznačující se t i in, ze uvedené potrubí má vnitřní povrch a kde povrch uvedeného vyložení hraničí s uvedeným vnitřním povrchem,
11. 11. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvedené potrubí nebo substrátový podklad bazénu a/nebo uvedené vyložení má mezery, trhliny nebo obojí.