新型杀菌剂对造纸过程微生物的控制
2008-03-29 21:01:03   来源：本站原创   评论：0 点击：

摘要：造纸白水系统含有大量纤维素、木质素和腐殖酸，以及变性淀粉、施胶剂等助剂，为微生物的生长繁殖提供大量的营养物质；而且白水系统的温度也适合微生物的生长繁殖。微生物过度生长繁殖会导致腐桨产生，进而产生“湿斑”、“青斑”等纸病。必须抑制微生物的过度生长繁殖。本文比较了两个不同厂家的造纸杀菌剂对造纸系统混桨管和白水池的微生物的抑菌性能，南宁FC系列杀菌剂在同等成本条件下，抑菌性能优于北京某公司产品。
关键词：造纸白水，杀菌剂，抑菌

中图分类号：TQ455              文献标识码：A        文章编号：

  

造纸用水量大，取水多来自河水或湖水。河水和湖水细菌含量通常高达16×105 CFU/ml(Colony Forming Unit)，细菌含量大大超标。即使是净化后的清水，其所含微生物也会给纸机系统带来严重的微生物污染问题。

在AKD中性施胶造纸系统中，因为系统要添加淀粉、AKD、PAM等助剂。助剂除部分同纤维结合形成纸张外，其余部分游离于纸外，成为微生物生长良好的培养基。此外，目前中性施胶环境和37℃左右的温度为微生物快速生长繁殖提供了良好的条件。微生物生长后期会形成大量的分泌物，分泌物和微生物一起构成了菌泥[1]。当系统内回用白水细菌数高达8×107 CFU/ml，说明已有腐浆及粘着物在系统内产生。而腐浆会引起纸病，产生洞眼、斑点、着色不均匀、湿部断头的问题。为解决因微生物生长而引起的各种问题，提高产品的质量，增加产量，提高成品率，实现连续高效清洁生产，必须使用杀菌剂对纸机系统的微生物进行控制[2]。对造纸系统微生物进行控制，还可以减少水的用量和污水的排放。

微生物生长繁殖快，易变异，容易产生抗药性。纸机长期使用同种杀菌剂，对微生物的控制效果会下降，甚至导致产生大量腐浆，影响生产。各种杀菌剂的杀菌机理不同，不同的杀菌剂轮流使用或协同使用会有更好的杀菌效果。广西某公司针对广西造纸系统微生物特点，开发了新型杀菌剂FC06 和FC07。

1 材料

1.1菌种和杀菌剂

菌种1：从贵糖集团纸厂二号纸机混浆管取样，25％灭菌甘油负20℃保存；菌种2：从贵糖集团纸厂二号纸机白水池取样，25％灭菌甘油负20℃保存。

1.2 杀菌剂

杀菌剂的产地和编号见表1。杀菌剂1、FC06分别用于取自混浆管菌种抑菌试验，杀菌剂2、FC07分别用于取自白水池菌种抑菌试验。

表1 杀菌剂编号和产地

编号	1	2	FC06	FC07
产地	北京	北京	南宁	南宁

2 方法

供试菌体准备：取20ul甘油保存菌种，加入到150ml液体营养琼脂培养基中，35℃，150 r/min，培养1 h 后，供抑菌试验用。加入杀菌剂后，35℃，150r/min继续在摇床上继续培养。

微生物数量测定方法采用比浊法和稀释涂平板法进行。微生物生长会使培养基变混浊，微生物的数量同浊度成正比。该法可以马上判断杀菌剂的杀菌、抑菌效果，但是不能准确计算微生物数量，也不能够将活菌和死菌区分开。

菌落形成单位 (CFU)：一个菌落通常是由一个最初接种到固体培养基上的细菌繁殖体所引起的，于是每一个菌落代表最初接种的一个活细菌。通常由于微生物数量很多，必须稀释才能在平板上分清单菌落。稀释涂平板法能够准确计算微生物数量[3]。该方法操作步骤：（1）当菌体密度低时，对菌悬液可直接进行培养计数；（2）将试管分别排于管架上，每管加4.5 ml无菌水，各组自左到右逐管标上10－1、10－2、10－3……等； （3）将菌悬液样本振荡20s，随即吸取0.5 ml于10－1管，振荡20s（或换一支吸管反复吹吸10次）；（4）换一支吸管吸取0.5ml于10－2管内。如此类推直至最后一管（见表2）；（5）将最后3个稀释度各取0.1ml涂布平板，每个稀释度重复3次；（6）涂布好的营养琼脂平板放入培养箱培养，28℃，培养24 h后计数。

表2 稀释涂平板法计数操作方法

管号	1	2	3	4	5
稀释度	10－1	10－2	10－3	10－4	10－5
菌液(ml)	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
无菌水(ml)	4.5	4.5	4.5	4.5	4.5
总体积(ml)	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0

3. 结果与讨论

3.1杀菌剂1、FC06分别用于取自混浆管菌种抑菌试验

杀菌剂1在工业上实际应用的量为0.311公斤/吨成品纸。本试验按照成本相等原则计算，杀菌剂FC06的加入剂量为0.140公斤/吨成品纸。将取自混浆管的菌种按照方法所述，活化后，分别加入杀菌剂1和FC06进行抑菌试验，不加杀菌剂的一管作为对照。

表3 混浊度结果（时间为加入杀菌剂后的时间）

时间(h)	管1（不加杀菌剂）	管2（加入杀菌剂1）	管3（加入FC06）
5	混浊	清亮，少许菌膜沉淀	清亮，无菌膜沉淀
12	混浊	开始混浊	清亮，出现菌膜沉淀
16	混浊	混浊	开始混浊

不加任何杀菌剂的对照管，在第5个小时开始浑浊，而加入杀菌剂1和杀菌剂FC06的管分别在第12 h和第16 h开始浑浊。浑浊出现的时间越晚，表明所加入的杀菌剂的抑菌效果越好。表3分析结果可知，两种杀菌剂，在等成本的条件下，FC06效果优于杀菌剂1。

加入杀菌剂后分别培养6 h（表4）和8 h（表5），然后用稀释涂平板法计数。

表4 培养6 h后稀释涂平板法计数结果

稀释度	管1（不加杀菌剂）	管2（加入杀菌剂1）	管3（加入FC06）
10－5	54 CFU	0 CFU	0 CFU
10－4	太多，无法计数	20 CFU	1 CFU
10－3	太多，无法计数	298 CFU	30 CFU

表5 培养8h后稀释涂平板法计数结果

稀释度	管1（不加杀菌剂）	管2（加入杀菌剂1）	管3（加入FC06）
10－7	162 CFU	0 CFU	0 CFU
10－6	太多，无法计数	0 CFU	0 CFU
10－5	太多，无法计数	32 CFU	6 CFU
10－4	太多，无法计数	259 CFU	56 CFU

从表4、表5分析可知，相同条件下，加入FC06杀菌剂的培养液的微生物数量比加入杀菌剂1的培养液微生物含量少半个数量级。在相同成本条件下，混浆管使用FC06，比使用杀菌剂1有更好的效果。

 

3.2杀菌剂2、FC07分别用于取自白水池菌种杀菌试验

杀菌剂2在工业上实际应用的量为0.122公斤/吨成品纸。同样按照成本相等原则计算，杀菌剂FC07的加入剂量为0.100公斤/吨成品纸。将取自白水池的菌种按照方法所述活化后，分别加入杀菌剂2和FC07进行抑菌试验，不加杀菌剂的一管作为对照。

表6 混浊度结果（时间为加入杀菌剂后作用时间）

时间(h)	管1（不加杀菌剂）	管2（加入杀菌剂2）	管3（加入FC07）
4	混浊	清亮，少许菌膜沉淀	清亮，无菌膜沉淀
10	混浊	开始混浊	清亮，出现菌膜沉淀
15	混浊	混浊	混浊

不加任何杀菌剂的对照管，在第4个小时开始浑浊，而加入杀菌剂1和杀菌剂FC06的管分别在第10 h和第15 h开始浑浊。表6分析结果可知，两种杀菌剂，在等成本的条件下，FC07效果优于杀菌剂2。

加入杀菌剂后培养5 h，然后用稀释涂平板法计数（表7）。

表7 培养6 h后稀释涂平板法计数结果

稀释度	管1（不加杀菌剂）	管2（加入杀菌剂2）	管3（加入FC07）
10－5	46 CFU	0 CFU	0 CFU
10－4	350 CFU	4 CFU	0 CFU
10－3	太多，无法计数	40 CFU	11 CFU

从表7分析可知，相同条件下，加入FC07杀菌剂的培养液的微生物数量比加入杀菌剂2的培养液微生物含量少。在相同成本条件下，白水池使用FC07，比使用杀菌剂2有更好的效果。

参考文献

[1] 莫立焕,陈克复,陈祖鑫.杀菌防腐剂在造纸工业中的应用概述[J].造纸化学品,2004,16(2):7-10

[2] 訾跃平,徐晶. AKD中性抄纸生产中腐浆及沉积物的障碍控制[J]. 造纸化学品,2007, 19 (2):41-43

[3] 沈萍.微生物学实验(3ed)[M].北京:高等教育出版社,1999