微生物污染對聚合物分散體的影響
2017-08-08 09:21:58
天緯化學(xué)
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聚合物分散體大部分是水性配方。聚合物分散體被用于各種用途（如膠粘劑和涂料）。含水量高、富營養(yǎng)化的聚合物分散體組合物為微生物生長、繁殖提供了一個非常適合的環(huán)境。生物和其代謝副產(chǎn)物可以導(dǎo)致聚合物分散體的降解。許多因素會影響微生物及其代謝副產(chǎn)物的存在。
水
由于具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性能及較低的黏度，水被用作聚合物分散體的介質(zhì)。水也是大多數(shù)微生物生長的基本因素，生長時，大多數(shù)微生物需要的水活度在0.50以上。純凈水有1.00的水活度。在自然環(huán)境中未發(fā)現(xiàn)純水，這是由于非極性水分子具有溶劑性能。在大多數(shù)工業(yè)廠房中，水是微生物污染的主要來源。
黏度
聚合物分散體可以因為微生物生長而變稀或變稠（表面活性劑的降解、酸性副產(chǎn)物等），這是由于酸性副產(chǎn)物濃度增加的結(jié)果。當(dāng)形成較稀的上層和較厚的底層時會發(fā)生相分離。因為黏度是成品用途的關(guān)鍵性能，在成品中不能使用被污染的聚合物分散體。
pH變化
正如前面所提到，代謝副產(chǎn)物往往是酸性的。pH值的降低可能會導(dǎo)致聚合物分散體的不穩(wěn)定。另外，酸性條件也會促進(jìn)工廠設(shè)備表面上腐蝕環(huán)境的形成。
氣體產(chǎn)生
當(dāng)微生物在聚合物分散體中生長和繁殖時，發(fā)酵細(xì)菌細(xì)胞將利用膠體增稠劑（例如纖維素、葡萄糖）來產(chǎn)生有機(jī)酸和二氧化碳。氣體的產(chǎn)生在工廠環(huán)境中通常不會發(fā)現(xiàn)，但在聚合物分散體或成品的存儲過程中會發(fā)現(xiàn)。通常會在倉庫中觀察到包裝變形（塑料瓶或桶的膨脹）。
氣味或顏色的形成
被降硫細(xì)菌污染的聚合物分散體會因為硫化氫氣體的生成而產(chǎn)生“臭雞蛋”氣味。降硫細(xì)菌也可以使聚合物分散體或成品發(fā)黑。其它微生物因生化反應(yīng)而產(chǎn)生氣味。
工廠設(shè)備
工廠設(shè)備（例如，管道系統(tǒng)）內(nèi)生物膜的形成可導(dǎo)致微生物新陳代謝副產(chǎn)物的生成。除了上述結(jié)果，生物膜內(nèi)的各種微生物群落可能會影響工廠內(nèi)金屬表面的腐蝕（即微生物誘導(dǎo)腐蝕，MIC）。它也可以限制設(shè)備管道的流動、堵塞過濾器，生成能夠產(chǎn)生泡沫的細(xì)胞外聚合物。
環(huán)境問題
當(dāng)工廠內(nèi)存在微生物污染問題時，操作人員和工廠人員暴露于惡臭和可能的致病微生物。微生物在大多數(shù)工廠環(huán)境中都存在。微生物類型和密集度會受溫度、pH和營養(yǎng)物類型的影響。從不同聚合物分散體的生產(chǎn)設(shè)施中已經(jīng)分離出喜氧菌、厭氧菌（例如降低硫酸鹽細(xì)菌）、霉菌和酵母。
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