聚羧酸系減水劑變質(zhì)后出現(xiàn)哪些現(xiàn)象及原因
2016-11-04 09:45:27
天緯化學(xué)
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聚羧酸系減水劑變質(zhì)初期，液面有淺色絨毛狀或棉絮狀的菌斑，進(jìn)而發(fā)展至呈離散島塊狀的漂浮物，并不時(shí)有串狀氣泡冒出；變質(zhì)嚴(yán)重時(shí)，菌斑會(huì)布滿整個(gè)液面，溶液中呈現(xiàn)出濃綠色、褐色、黑色的懸浮物，并伴有腐敗的酸臭味氣體生成。這種變質(zhì)主要是由霉變作用引起的。
聚羧酸系減水劑變質(zhì)主要由所復(fù)配的葡萄糖酸鈉引起。
葡萄糖酸鈉的生產(chǎn)方法主要有生物發(fā)酵法、電解氧化法以及多相催化氧化法等。
生物發(fā)酵法中，微生物分解碳水化合物的簡(jiǎn)單過(guò)程是：碳水化合物(多糖、纖維素、淀粉等)被分解為雙糖(蔗糖、麥芽糖、乳糖)，進(jìn)一步分解為單糖（葡萄糖），再被分解為丙酮酸，進(jìn)一步分解為有機(jī)酸、醇、醛等，最后被分解為二氧化碳和水等。微生物在適當(dāng)?shù)臏囟?、濕度條件下能在某一聚合物表面長(zhǎng)霉。凡是聚合物體系中含有增塑劑及油脂類化合物，特別是含脂肪酸結(jié)構(gòu)的化合物很容易感染霉菌。在濕熱的環(huán)境下，霉菌的分泌物會(huì)引起物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化為醇類、有機(jī)酸等物質(zhì)，這些物質(zhì)又為細(xì)菌生長(zhǎng)提供養(yǎng)料，從而使細(xì)菌得以寄生和繁殖，使生物降解加劇。
工業(yè)化生產(chǎn)上普遍采用黑曲霉發(fā)酵制取葡萄糖酸鈉。利用黑曲霉發(fā)酵制取葡萄糖酸鈉時(shí)，發(fā)酵結(jié)束后會(huì)產(chǎn)生大量的黑曲霉菌體殘?jiān)?，其濕重是葡萄糖酸鈉溶液總量的2%-3%。黑曲霉菌渣中含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和多種成分。在葡萄糖酸鈉的生產(chǎn)中，若生產(chǎn)控制不嚴(yán)格，難免會(huì)有葡萄糖、黑曲霉的殘留，這也為微生物的繁殖提供了營(yíng)養(yǎng)。在適宜的自然條件下（營(yíng)養(yǎng)物、溫度、濕度、氧氣、pH值），微生物具有驚人的繁殖速度，大約(20-30)min內(nèi)就可以繁殖一代。當(dāng)極為鮮見(jiàn)的繁殖條件一旦偶遇并相互疊加時(shí)，“霉菌爆生”現(xiàn)象即出現(xiàn)。變質(zhì)了的減水劑發(fā)黑，就是由不合格的葡萄糖酸鈉產(chǎn)品中的黑曲霉發(fā)酵引起的。
黑曲霉
另一方面，聚羧酸系減水劑的霉變也與其儲(chǔ)存環(huán)境有關(guān)。較高溫度會(huì)加劇大分子鏈的運(yùn)動(dòng)，一旦超過(guò)化學(xué)鍵的離解能，就發(fā)生鏈?zhǔn)椒纸?、無(wú)規(guī)則斷裂和熱分解等，導(dǎo)致聚合物的劣化速度加快。同樣，溫度越高，微生物的活性也越大，減水劑的霉變速度也越快。也有文獻(xiàn)顯示，不當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)條件，比如存儲(chǔ)空間溫度上升嚴(yán)重，不通風(fēng)，又潮濕，導(dǎo)致大單體融化，并且單體局部溫度過(guò)高，使其加速相關(guān)單體的重排反應(yīng)，導(dǎo)致大單體雙鍵量下降嚴(yán)重，性能劣化嚴(yán)重。
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