[发明专利]监测微生物沉降物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及监测包括微生物沉降物的一种或多种沉降物的方法，所述方法特定但非专一地用于纸浆和纸中。

背景技术

水流中微生物材料的沉降经常影响包含水流的工艺的正常功能。已经采用了各种技术来测定造纸工艺中的有机物和无机物沉降，但是这些技术通常缺少必要的选择性以区分生物沉降物和一般有机/无机沉降物如沥青和粘性物。由于缺乏这种灵敏度，目前的方法无法灵敏地捕获如造纸工艺等动态工艺的沉降环境。所以，在工艺流沉降物控制的领域中需要一种监测沉降物的改良方法。

发明内容

本发明提供了一种监测在浸入水性介质的表面上包括微生物沉降物的一种或多种沉降物的方法，包括：(a)提供与水性介质接触的QCM，其中所述QCM具有接触所述水性介质的顶侧表面和另一个与所述水性介质隔离的底侧表面；(b)提供一种组合物，所述组合物对包括微生物沉降物的一种或多种类型沉降物有选择性，不使用抗原或抗体；(C)将所述组合物涂覆到所述QCM的顶侧表面上；(d)测定所述沉降物从所述水性介质向所述QCM顶侧表面上的沉降率；和(e)可选地进行校正操作来改变一个或多个工艺参数、用于所述工艺的化学品或其组合，以得到关于微生物沉降的所需结果。

具体实施方式

定义

“造纸工艺”是指从纸浆制备任何类型的纸制品(例如纸、棉纸、纸板等)的方法，包括形成水性纤维质造纸料(papermaking furnish)，沥干此造纸料以形成纸片并干燥此纸片。形成造纸料、沥干和干燥的步骤可以本领域技术人员公知的任何常规方式实施。造纸工艺也可包括制浆阶段和/或漂白阶段。造纸料可包括回收的纸浆。

“QCM”是指石英晶体微量天平。石英晶体微量天平是分析工具。例如，对石英晶体微量天平的讨论可参见美国专利第5201215号，该专利通过引用合并于此。一般而言，石英晶体微量天平具有在一定频率下共振的晶体，该频率会因沉降质量而降低。频率的降低被转换为表征沉降即沉降量的测量结果。

优选实施方式

如上所述，本发明提供了一种监测在一种工艺的浸入水性介质的表面上包括微生物沉降物的一种或多种沉降物的方法。

本发明的方法可用于各种类型的工艺。

在一个实施方式中，该工艺为造纸工艺。

在另一个实施方式中，工艺的水性介质包含来自造纸工艺任何阶段的纸浆和/或水。

本发明的方法需要：提供一种组合物，所述组合物对包括微生物沉降物的一种或多种类型沉降物有选择性，不使用抗原或抗体；和将该组合物涂覆到QCM的顶侧表面上。

该组合物向QCM的涂覆可通过本领域技术人员知晓的各种装置进行。例如，该组合物如聚合物类组合物可用旋涂技术或用促进该组合物向QCM表面涂覆的设备涂覆到QCM表面上。QCM表面也可用简单方法如从高处滴下组合物溶液来涂覆，此方法为整个晶体表面提供相对平均的溶液分布。

涂覆到QCM表面上的组合物包含一种或多种类型的组合物。例如，将营养物、生物杀灭剂和各种类型的聚合物涂覆到QCM的顶侧表面上。

在一个实施方式中，该组合物包含一种或多种营养物和/或生物杀灭剂。

在另一个实施方式中，该组合物包含选自由生物合成的代谢物；碳水化合物；多糖；胺；有机酸；醇；无机氮、硫、钾、钠、钙、镁、磷、铁、铜和/或锰化合物；及其组合组成的组中的营养物。

在另一个实施方式中，该组合物包含一种或多种成分，所述成分用来促进和/或抑制从水性介质沉降到QCM顶侧表面上或在QCM顶侧表面上生长的一种或多种微生物的微生物生长。

在另一个实施方式中，涂覆到QCM表面上的组合物包含下列组成中的至少一种：卤素类生物杀灭剂；次氯酸盐；次溴酸盐；氯胺；溴胺；氯代氨基磺酸盐；溴代氨基磺酸盐；醛；对羟苯甲酸酯类；酸-阴离子化合物；二胺；金属；季铵类化合物；氯代己二炔；染料；醇；酚；甲酚；有机酸和酯。

在另一个实施方式中，涂覆到QCM表面上的组合物包含抑制一种或多种细菌生长率的一种或多种组分，其中所述组分选自下列化学品中的至少一种：生物杀灭剂、表面活性剂、聚合物、有机酸及其组合。

在另一个实施方式中，涂覆到QCM表面上的组合物促进一种或多种微生物的生长，其中所述组合物选自由用于丝状菌的铁盐；用于硫酸盐还原菌的乳酸和/或硫酸盐；和用于造纸机污垢中常见物种的淀粉和纤维素组成的组中。本领域技术人员可知晓造纸机污垢中常见的物种。

在另一个实施方式中，微生物为粘杆菌。