金属切削液的生物稳定性评价方法

1  抑菌圈法

将滤纸剪成 1cm 直径的圆纸片,放在被测杀菌剂中浸透并沥干,然后把纸片贴在已经接种了菌种的琼脂平板中央,36℃左右培养 48h。若杀菌剂有抑菌效果,则纸片周围没有菌落成长,从而形成一个圆形透明的抑菌 圈,用直尺量 取抑菌圈直径。抑菌圈直径越大,被测杀菌剂的抑菌效果越好。抑菌圈法用于初选杀菌剂,具有简易、快速、结果明了等优点。

2  玉米粉法

在 100mL 具塞量筒中配制浓度为 5%的切削液 90 mL,分别加入铸铁屑 2g,玉米粉 3g,菌种 5mL(活菌总数大于 5×10 cfu/mL),置于 30~38℃环境条件下,每 24h振摇一次,观察切削液气味和外观变化,记录切削液发生 腐败发臭的天 数。玉米粉法用于验证切削液静止条件下的抗菌效果  。

3  静态试验法

静态试验法是在 200ml 的玻璃容器内装入 100ml 试验液,10%铸铁屑,5%润滑油,5%水基切削液腐败液,并准备四份,在 37℃下放置 4 周。每隔一周取出其中的一份,进行外观、pH 值、微生物试验。根据 pH 值的降低程度和微生物的繁殖程度判定试验液的腐败状态,作出生物稳定性评价。此 方法的优点是 能够简便地进行多种切削液间的比较或切削液不同稀释浓度间的比较。

4  动态试验法(循环试验)

根 据  ASTM  D3946-92《 Standard  Test  Methods  for  Evaluating  the  Bacteria Resistance  of  Water–Dilutable  Metalworking  Fluid》,即《评价水基金属加工液抗菌性能试验方法》,在实验室内建立水基切削液抗微生物性能测试平台,进行生物稳定性评价。此方法是通过模拟现场使用条件进 行动态循环试验 以评价水基金 属切削液的生物稳定性。利用此方法可以得到不同 水基切削液的相 对抗微生物性 能试验结果。与抑菌圈法相比,它更能较好地说明 水基切削液在现 场使用中表现 出的生物稳定性及可能出现的其他问题。这种方法 的缺点是试验时 间较长。本文 将采取动态试验方法进行水基金属切削液的生物稳定性研究。

主要材料:

灰口铸铁铁屑(20~40 目);

自来水(硬度为 100~150ppm);

营养物质(玉米淀粉、干酪素);

菌种(现场取来的腐败水基金属切削液,恒温培养后细菌菌落总数>10 mL,真

菌菌落总数>10 mL);

SANI-CHECK 测菌片(美国 Biosan Laboratories, Inc.生产) 。

试验中所用仪器:

PHS-3B 型精密酸度计(上海雷磁仪器厂);

E-201-C 型 PH 复合电极(上海精密科学仪器有限公司);

DHP781 型电热恒温培养箱(湖北黄石医疗器械厂);

HHSY21-Ni 型电热恒温水浴锅(北京长源实验设备厂);

CX-0088 型增氧泵(中山小榄创星电器厂);

OLYMPUS BX51 型显微镜(深圳市绿山科技有限公司)。

具体试验步骤如下:

在 1L 的烧杯中,加入 900mL 浓度为 3%的含有不同杀菌剂的水基金属切削液,再添加 100mL 培养好的菌种和 10g 铁屑、玉米淀粉、干酪素等微生物所需的营养物质,搅拌均匀后取出 100mL 分别进行细菌、真菌、pH 值等的评定,并观察试验液的外观。 将烧杯置于30℃恒温水浴锅内,通空气(200mL/min)于试液中,七天为一周期,每个周期通气5天,停气2天,期间及时补加无菌水以补充因蒸发而引起的损失。每天 进行试验液的pH值测定、观察外观变化和 臭气散发等情况,通气5天和停 气2天后分别进行细菌和真菌数量测定。重复操作直到水基金属切削液变质。 由于微生物的繁殖过程中,细胞的呼吸作用释放出CO2及降解过程中产生的有机酸会导致pH值下降。因此可通过pH值的降低程度和微生物的繁殖程度等来评价水基金属切削液的生物稳定性。如图所示为水基切削液抗微生物测试平台。