DE102009048473A1

DE102009048473A1 - Verfahren zum Nachweis von Mikroorganismen in einem Bad mit einem Wasserbasislack

Info

Publication number: DE102009048473A1
Application number: DE200910048473
Authority: DE
Inventors: Thomas Duschl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-08
Also published as: DE102009048473B4

Abstract

Zum Nachweis von Mikroorganismen in einem Bad mit einem Lack auf Wasserbasis wird dem Bad eine Probe entnommen und mit Salz versetzt, um den Festkörper des Lacks zu koagulieren. Das Koagulat wird anschließend von der Flüssigkeit getrennt und der Adenosintriphosphat-Gehalt der Lösung bestimmt.

Description

Die Erfindung bezieht sich ein Verfahren zum Nachweis von Mikroorganismen in einem Bad mit einem Lack auf Wasserbasis.
In der Automobil-Lackierung, insbesondere der Elektrotauchlackierung, besteht die Gefahr, dass die einzelnen Bäder mit der Zeit durch Mikroorganismen kontaminiert werden. Dies kann beispielsweise zur Läufer- oder Kraterbildung und damit zu einem fehlhaften Erscheinungsbild des Lackiergutes führen, sodass eine aufwändige Nachbearbeitung erforderlich ist.
Während sich Mikroorganismen in den dem Elektrotauchlackbad vorgeschalteten Vorbehandlungsbädern, insbesondere Spülbädern, mit den üblichen mikrobiologischen Testverfahren beispielsweise durch Koloniebildung auf einem Nährmedium nachweisen lassen, ist ein Nachweis von Mikroorganismen in dem Elektrotauchlackbad oder den nachfolgenden Spülbädern nicht möglich, da der darin enthaltene Lack ein Wachstum der Mikroorganismen auf dem Nährmedium verhindert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein schnelles zuverlässiges Verfahren zum Nachweis von Mikroorganismen in einem Bad mit einem Lack auf Wasserbasis, insbesondere mit einem Elektrotauchlack, zur Verfügung zu stellen.
Dies wird erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahren erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben.
Nach der Erfindung wird einem Bad, das den Wasserbasislack enthält, eine Probe entnommen. Die Probe wird mit einem Salz, insbesondere Natriumchlorid versetzt, sodass der Festkörper des Lacks koaguliert. Der koagulierte Festkörper wird anschließend von der Flüssigkeit, also der wässrigen Lösung, die sich beim Koagulieren des Festkörpers der Probe bildet, getrennt. Zum Abtrennen der Flüssigkeit von dem Koagulat kann die Probe beispielsweise filtriert, zentrifugiert oder einem anderen Trennverfahren unterworfen werden. Anschließend wird der Adenosintriphosphat(ATP)-Gehalt der abgetrennten wässrigen Lösung bestimmt. Es versteht sich, dass die Bestimmung unter sterilen Bedingungen durchgeführt wird, d. h. Gefäße, Filter und sonstige Gegenstände, mit denen die Probe in Berührung kommt, steril sein müssen.
Während nach den üblichen mikrobiologischen Testverfahren, z. B. der Koloniebildung auf einem Nährmedium nur lebende Mikroorganismen bestimmt werden, hat die ATP-Bestimmung den Vorteil, dass auch Reste von Mikroorganismen erfasst werden, also jegliche mikrobiologische Kontamination.
ATP stellt nämlich die Energie für die in den Mikroorganismen ablaufenden Prozesse bereit.
Als besonders geeignet zur ATP-Bestimmung hat sich erfindungsgemäß die Messung der Biolumineszenz erwiesen, die bei der Reaktion von Luciferin mit Luciferase-Enzym in der Gegenwart von ATP auftritt. Dabei wird das Luciferin mit Wasserstoffperoxid oxidiert und dann durch die Luciferase in einer Biolumineszenzreaktion umgesetzt.
Eine Vorrichtung für den ATP-Test durch die Biolumineszenzreaktion mit Luciferin und Luciferase ist im Handel unter der Bezeichnung HY-LITE^® der Firma Merck KgaA, Darmstadt, erhältlich. Sie besteht im Wesentlichen aus einem sogenannten „Pen” für jede Probe, also einem zylindrischen, mit einem Stopfen verschlossenen Gefäß, das eine Lösung mit Luciferin und Luciferase enthält und einen den Stopfen durchragenden Stift zum Transport von Probenflüssigkeit in diese Lösung, sowie einem Luminometer zur Messung der Luminiszenz. Dabei wird der Gehalt der Mikroorganismen in RLU (relative light units) angegeben. Das heißt, je höher der ATP-Gehalt der Probe ist, umso höher ist der RLU-Wert.
Ein wesentlicher Vorteil der Bestimmung des ATP-Gehalts mit Hilfe der Reaktion mit Luciferin und Luciferase durch Biolumineszenz besteht darin, dass dieser Test sehr schnell durchgeführt werden kann. Das heißt, während der mikrobiologische Test durch Koloniebildung auf einem Nährmedium, beispielsweise einem Agar-Nährboden zur bakteriellen Bestimmung und einem Kartoffel-Glucose-Agar-Nährboden zur Bestimmung von Hefen und Pilzen in einem Brutschrank bei etwa 30° ca. 48 Stunden dauert, kann die ATP-Bestimmung durch Biolumineszenz mit Luciferin und Luciferase in wenigen Minuten durchgeführt werden.
Während also nach dem mikrobiologischen Testverfahren durch Koloniebildung auf einem Nährmedium nach der Probenentnahme erst nach einem Zeitraum von 48 Stunden eine Kontamination des Bades festgestellt werden kann, also gegebenenfalls erst nachdem eine große Stückzahl von Werkstücken fehlerhaft lackiert worden ist, kann erfindungsgemäß sofort eingegriffen werden, also z. B. das den Lack enthaltende Bad mit der erforderlichen Mikrobizid-Menge versetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zum Nachweis von Mikroorganismen bei der Automobillackierung mit Lacken auf Wasserbasis geeignet, also beispielsweise mit Hydrofüllern und/oder Hydrodecklack. Vor allem ist es jedoch zum Nachweis von Mikroorganismen bei der Elektrotauchlackierung geeignet.
Bei der Elektrotauchlackierung wird das Werkstück oder Lackiergut in ein Lackbad getaucht, das ein ionisiertes Bindemittel als Festkörper enthält. Dabei kann der Festkörpergehalt des Lackbades beispielsweise 15 bis 30 Gew.% betragen. Zwischen dem Lackiergut und einer Gegenelektrode wird ein elektrisches Gleichspannungsfeld angelegt, wobei sich der ionisierte Lack entlädt und auf dem Lackiergut abscheidet.
Bei der kationischen Tauchlack- oder KTL-Lackierung, also der Elektrotauchlackierung, bei der das ionisierte Bindemittel durch Kationen gebildet wird, besteht der Festkörper neben dem Bindemittel aus einer Pigmentpaste, wobei sowohl das Bindemittel wie die Pigmentpaste im Wesentlichen aus Epoxidharz bestehen können. Neben einer geringen Menge kann von beispielsweise 1 bis 2 Gew.% organisches Lösungsmittel, etwa 0,5 Gew.% Säure und Additiven besteht der Lack außerdem aus 70 bis 90 Gew.% voll entsalztem oder VE-Wasser. Aufgrund des hohen VE-Wasseranteils stellt die KTL-Lackierung eine sehr umweltfreundliche Methode dar.
Durch ein Umwälzsystem erfolgt eine gleichmäßige Durchmischung des Lacks. Der mit dem Lackiergut ausgetragene Festkörper, das VE-Wasser und die übrigen Bestandteile werden ständig nachdosiert.
Der bei der KTL-Lackierung auf dem Lackiergut abgeschiedene Lackfilm wird anschließend mit VE-Wasser gespült. Dazu kann das Lackiergut beispielsweise mit im Kreislauf geführten VE-Wasser abgespritzt und in ein oder mehrere Spülbäder mit im Kreislauf geführten VE-Wasser getaucht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Nachweis von Mikroorganismen kann dabei sowohl bei dem Tauchlackbad, dem Spritzwasser sowie dem oder den Tauchspülbädern durchgeführt werden. Dabei hat sich herausgestellt, dass in dem KTL-Tauchbad im Wesentlichen nur ein Mikroorganismus wächst, nämlich das Bakterium Burkolderia Cepacia.
Demgegenüber kann das Spülwasser durch eine Vielzahl von Mikroorganismen kontaminiert werden.
Beispiel
Eine KTL-Anlage zur automatischen Beschichtung von Karosserieteilen weist ein KTL-Tauchbad und im Anschluss an das KTL-Tauchbad zum Spülen des abgeschiedenen Lackfilms nacheinander einen Spritzkranz zum Abspritzen der Teile mit KTL-Ultrafiltrat Mischung, das in einem Becken aufgefangen und im Kreislauf zu dem Spritzkranz zurückgeführt wird, sowie ein erstes Spültauchbad und ein zweites Spültauchbad mit KTL-Ultrafiltrat Mischung auf. Das Spülmedium der beiden Spültauchbäder wird gleichfalls jeweils im Kreislauf geführt. Dabei ist über jedem Spültauchbad ein Spritzkranz vorgesehen, mit dem die Teile vor dem Eintauchen in das Bad abgespritzt werden.
Dem KTL-Tauchbad und am Sprühkranz jedes der beiden Spültauchbäder wurde jeweils eine Probe von ca. 50 ml in einem sterilen Kunststoffgefäß entnommen.
Die Probe aus dem KTL-Tauchbad wurde mit ca. 10 Gramm Natriumchlorid versetzt, während die Proben aus den beiden Spültauchbädern jeweils mit 2 bis 3 Gramm Natriumchlorid versetzt wurden.
Dabei koaguliert der Festkörperanteil in den einzelnen Proben, wobei sich das Koagulat nach etwa einer halben Stunde nach oben oder unten von der Flüssigkeit absetzt.
Die Flüssigkeit wird anschließend über ein steriles Papierfilter mit einem Porengröße von 4 bis 12 μm abfiltriert. Anschließend wird der ATP-Gehalt in dem Filtrat mit einer HY-LITE2^®-Vorrichtung gemessen.
Ein RLU-Wert von 20 oder weniger zeigt dabei an, dass keine mikrobielle Kontamination vorliegt, jedenfalls konnte bei Proben mit diesem RL-Wert, die zugleich einem Test mit einem Nährmedium unterzogen wurden, keine Koloniebildung festgestellt werden.

Claims

Verfahren zum Nachweis von Mikroorganismen in einem Bad mit einem Lack auf Wasserbasis, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Bad entnommene Probe mit einem Salz versetzt wird, um den Festkörper des Lacks zu koagulieren, das Koagulat von der Flüssigkeit getrennt und der Adenosintriphosphat-Gehalt der Flüssigkeit bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adenosintriphosphat-Gehalt mit Hilfe der Reaktion mit Luciferin und Luciferase durch Biolumineszenz bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Probe zugesetzte Salzmenge 0,1 bis 3 g pro 10 ml der Probe beträgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Salz zum Koagulieren des Festkörpers des Lacks Natriumchlorid verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Nachweis von Mikroorganismen bei der Automobil-Lackierung angewendet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Nachweis von Mikroorganismen bei der Elektrotauchlackierung angewendet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe dem Elektrotauchlackbad und/oder dem im Kreislauf geführten Wasser entnommen wird, mit dem der auf dem Lackiergut abgeschiedene Lack nach der Elektrotauchlackierung gespült wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Elektrotauchlackbad das Bakterium Burkolderia Cepacia nachgewiesen wird.