微生物污染对聚合物分散体的影响

2017-08-08 09:21:58 天纬化学 424

        聚合物分散体大部分是水性配方。聚合物分散体被用于各种用途(如胶粘剂和涂料)。含水量高、富营养化的聚合物分散体组合物为微生物生长、繁殖提供了一个非常适合的环境。生物和其代谢副产物可以导致聚合物分散体的降解。许多因素会影响微生物及其代谢副产物的存在。

由于具有优良的热传导性能及较低的黏度,水被用作聚合物分散体的介质。水也是大多数微生物生长的基本因素,生长时,大多数微生物需要的水活度在0.50以上。纯净水有1.00的水活度。在自然环境中未发现纯水,这是由于非极性水分子具有溶剂性能。在大多数工业厂房中,水是微生物污染的主要来源。

黏度

聚合物分散体可以因为微生物生长而变稀或变稠(表面活性剂的降解、酸性副产物等),这是由于酸性副产物浓度增加的结果。当形成较稀的上层和较厚的底层时会发生相分离。因为黏度是成品用途的关键性能,在成品中不能使用被污染的聚合物分散体。

pH变化

正如前面所提到,代谢副产物往往是酸性的。pH值的降低可能会导致聚合物分散体的不稳定。另外,酸性条件也会促进工厂设备表面上腐蚀环境的形成。

气体产生

当微生物在聚合物分散体中生长和繁殖时,发酵细菌细胞将利用胶体增稠剂(例如纤维素、葡萄糖)来产生有机酸和二氧化碳。气体的产生在工厂环境中通常不会发现,但在聚合物分散体或成品的存储过程中会发现。通常会在仓库中观察到包装变形(塑料瓶或桶的膨胀)。

气味或颜色的形成

被降硫细菌污染的聚合物分散体会因为硫化氢气体的生成而产生“臭鸡蛋”气味。降硫细菌也可以使聚合物分散体或成品发黑。其它微生物因生化反应而产生气味。

工厂设备

工厂设备(例如,管道系统)内生物膜的形成可导致微生物新陈代谢副产物的生成。除了上述结果,生物膜内的各种微生物群落可能会影响工厂内金属表面的腐蚀(即微生物诱导腐蚀,MIC)。它也可以限制设备管道的流动、堵塞过滤器,生成能够产生泡沫的细胞外聚合物。

环境问题

当工厂内存在微生物污染问题时,操作人员和工厂人员暴露于恶臭和可能的致病微生物。微生物在大多数工厂环境中都存在。微生物类型和密集度会受温度、pH和营养物类型的影响。从不同聚合物分散体的生产设施中已经分离出喜氧菌、厌氧菌(例如降低硫酸盐细菌)、霉菌和酵母。


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