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GJB150.10-86《軍用設備環(huán)境試驗方法 霉菌試驗》
點擊次數(shù):2714 發(fā)布時間:2014-10-31
適用對象:軍用設備
試驗條件:試驗在溫濕度交變循環(huán)條件下進行,每24h循環(huán)一次。前20h,保持溫度30±1℃、相對濕度95±5%。在以后的4h中,保持溫度25±1℃、相對濕度95±5%zui少2h,用于溫濕度變化的時間zui長為2h。變化期間溫度保持在24—31℃,相對濕度不得小于90%。試驗箱風速0.5 — 2m/s之間
試驗周期:若試驗樣品僅作外觀檢查時,試驗周期為28d。若試驗樣品需進行性能測試時,試驗周期為84d
試驗菌種:黑曲霉、黃曲霉、雜色曲霉、繩狀青霉、球毛殼霉
結果評定:
0 — (不長霉)— 未見霉菌生長
1(微量生長)— 霉菌生長和繁殖或局部。生長范圍小于試驗樣品總面積10%,基質很少被利用或未被破壞。幾乎未發(fā)現(xiàn)化學、物理與結構的變化。
2(輕微生長)— 霉菌的菌續(xù)蔓延或松散分布于基質表面,霉菌生長占總面積30%以下,中等程度繁殖。
3(中量生長)— 霉菌較大量的生長和繁殖,占總面積70%以下,基質表面呈化學、物理與結構變化
4(嚴重生長)— 霉菌大量生長繁殖,占總面積70%以上,基質被分解或迅速劣化變質。
?。?、霉菌標準的適用對象:
由于霉菌試驗的對象不同,會影響到其試驗方法的差異。世界上現(xiàn)有的霉菌標準可分為于材料的霉菌試驗標準(如美國的ASTM 3273、我國的GB1741等)和適用于設備的霉菌試驗標準(部分標準規(guī)定既可適用于材料也可適用于設備)。
GJB4.10-83規(guī)定的是艦船電子設備(不包括通信設備)的元、器件及材料的霉菌試驗,用于評定艦船電子設備使用的元、器件和材料的抗霉性能。
GJB150.10-86規(guī)定了軍用設備霉菌試驗方法,用于鑒定軍用設備的抗霉能力(MIL-STD-810D中指出,霉菌試驗是為了獲得裝備霉菌敏感性方面的數(shù)據(jù),該試驗不得用于基本材料的霉菌試驗)。
在美軍標中,分別有于材料或設備的霉菌試驗標準,材料的霉菌試驗為設備在設計時選材提供依據(jù),設備的霉菌試驗用于對設備的設計、貯存和使用中的檢查。
通過材料的霉菌試驗可以考核材料的抗霉菌能力,在設備設計時利用材料霉菌試驗的結果,選用耐霉菌材料制造結構和零部件是保證設備耐霉菌性能的基本條件。但是材料的霉菌試驗并不能取代設備的霉菌試驗,但由于這些材料制成的設備的結構積水藏塵特性及制造過程中各種污染等,仍然使會使設備長霉和受到各種霉菌侵蝕的影響,因此必須進行設備級產(chǎn)品的實驗室方法和自然環(huán)境試驗來驗證設備的抗霉能力。
因為相同工藝條件下生產(chǎn)的同一種材料,其耐霉菌性能不會發(fā)生變化,因此除了對新型材料需要進行霉菌試驗外,對已有霉菌試驗結果的材料不需要再單獨進行材料霉菌試驗,只需在設備級進行設備霉菌試驗考核。
?。?、試驗菌種:
試驗菌種是霉菌試驗的一個至關重要的參數(shù)。自然界中約有10萬多種霉菌。對皮革、木材、涂料、膠粘劑、光學儀器、金屬材料等工業(yè)材料及其制品均有腐蝕破壞作用,這種侵蝕會使電子設備和引起不同程度的損傷。一般引起工業(yè)材料和制品生霉的霉腐微生物大約有113個屬、234個種,它們主要是曲霉(占霉菌總量的19.2%),青霉(12.7%),毛霉(8.2%),木霉(4.1%),鐮刀霉(3.7%),芽枝霉(2.9%)。實際試驗時只能選取其中具有代表性的菌種。合理的選取試驗菌種,是保證霉菌試驗的有效性的一個關鍵因素。
菌種分布特性:
為了保證霉菌試驗的結果有代表性,霉菌試驗采用的菌種要求在本國或世界范圍內(nèi)廣泛分布,并且具有穩(wěn)定的生態(tài)特征;
GJB4.10-83是根據(jù)我國沿海實際菌種收集分離的結果,提出的黑曲霉、薩氏曲霉、宛氏擬青霉、球毛殼霉、臘葉芽枝霉、康寧木霉、頂青霉、產(chǎn)黃青霉、土曲霉九種優(yōu)勢試驗樣菌種。GJB150.10-86等效采用美標MIL-STD-810C,選用黑曲霉、黃曲霉、雜色曲霉、繩狀青霉、球毛殼霉五個菌種,美軍標從810C到810F的幾次修訂,5個菌種都沒有變化(810F允許在必要時在試驗方法要求的菌種外增加一些附加菌種),說明這幾種菌種具有廣泛的分布和穩(wěn)定性。
我國一些部門也曾經(jīng)各自進行了菌種分離試驗,收集分離的結果見如下:
廣州電科所:黑曲霉、黃曲霉、土典霉、宛氏擬青霉、繩狀青霉、短帚霉、綠色木霉、雜色曲霉、球毛殼霉(活性排序)
電子:黑曲霉8種、雜色曲霉8種、黃曲霉3種、球毛殼霉素3種(分離收集)
航空:黑曲霉、黃曲霉、土曲霉、宛氏擬青霉、繩狀青霉、短帚霉、綠色木霉、雜色曲霉、球毛殼霉(活性排序)
船舶:黑曲霉、雜色曲霉、黃曲霉、球毛殼霉、繩狀青霉(分離收集)
菌種的侵蝕能力:
霉菌試驗是為了驗證材料或產(chǎn)品的耐霉菌性能,試驗選取的菌種要求在所處環(huán)境條件下對產(chǎn)品的所有材料或對其中某一種材料具有較強侵蝕性見如下:
宛氏擬青霉:塑料、皮革 采用標準:GJB4
綠色(康寧)木霉:纖維材料、塑料 采用標準:GJB4
臘葉芽枝霉:油漆涂料、纖維材料、橡膠 采用標準:GJB4
頂青霉:塑料、纖維材料 采用標準:GJB4
產(chǎn)黃青霉:皮革、纖維材料 采用標準:GJB4
土曲霉:帆布袋、紙張、塑料 采用標準:GJB4
黑曲霉:織物,乙烯樹脂、敷形涂覆、涂料、絕緣材料等廣泛材料,對銅鹽有抵抗性 采用標準:GJB150 GJB4
球毛殼霉:纖維素等 采用標準:GJB150 GJB4
黃曲霉:皮革、織物、食品等多種材料 采用標準:GJB150
繩狀青霉:塑料、纖維材料等許多材料 采用標準:GJB150
雜色曲霉:皮革等多種材料 采用標準:GJB150
從以上可以盾出,GJB4的8種菌種和GJB150中的5種菌種組合均能對設備產(chǎn)品包含的廣泛的有機材料等產(chǎn)生侵蝕效果,從而達到考核試驗對象抗霉菌侵蝕性能力的目的。
試驗條件參數(shù):
試驗箱內(nèi)風速條件(GJB4無風速,GJB150為0.2—2m/s)對霉菌生長沒有太大的影響,GJB150設定風速條件主要是為了更好的保持試驗空間(尤其是大型試驗室)內(nèi)溫度和濕度的均勻度,從而更好的保證試驗結果的重要性??梢哉J為GJB4無風速要求主要模擬了室內(nèi)環(huán)境,而GJB150則更多的模擬了設備在室外和使用過程中的隨時遇到的實際環(huán)境。
溫度條件是霉菌試驗的一個主要條件,它幾乎影響霉菌生長的一切生理活性,每一種霉菌都只在某一特定zui適宜的溫度范圍內(nèi)生長旺盛。多數(shù)霉菌zui適宜生長的溫度范圍為22---30℃。各種霉菌按其生長速度可分為3個溫度界限,即zui低生長溫度、*生長溫度和zui高生長溫度。因此在試驗中,對特定霉菌應選擇其*生長溫度,以使試驗達到效果,一些霉菌生長溫度見如下:
黑曲霉:
zui低生長溫度:14℃
*生長溫度:30—35℃
zui高生長溫度:40℃
葡萄曲霉:
zui低生長溫度:6℃
*生長溫度:30℃
zui高生長溫度:-----
灰綠青霉:
zui低生長溫度:1℃
*生長溫度:25 — 27℃
zui高生長溫度:36℃
青霉:
zui低生長溫度:——
*生長溫度:17 — 19℃
zui高生長溫度:30℃
分支毛霉:
zui低生長溫度:4℃
*生長溫度:20 — 25℃
zui高生長溫度:31℃
多孢霉:
zui低生長溫度:0℃
*生長溫度:27 — 32℃
zui高生長溫度:40℃
水分是霉孢子萌發(fā)、菌絲生長的必要條件,各種分成發(fā)必須先溶解于水,才能被利用。酶反應也必須在有水的條件下進行。影響霉菌生長水分活性Aw是指在一定溫度下,某溶液或物質在與一定空間空氣相平衡時的含水量與空氣飽和水量的比值,用小數(shù)表示。它與相對濕度相對應。相對濕度是氣象學概念,它表示在一定溫度下空氣的含水量與空氣飽和水量的比值,用百分率表示。
通常當相對濕度超過70%,孢子開始萌芽生長,當相對濕度上升到這個值以上時,霉菌的生長速度濕度上升到這個值以上時,霉菌的生長速度隨濕度的升高而加速,當相對濕度在(90—100%)時,生長速度參賽到zui大極限。當相對濕度低于65%時,大多數(shù)霉菌不再生長,干燥會引起霉菌死亡,一些霉菌的生長發(fā)育zui低水分活性見如下:
菌類:肉毒桿菌(發(fā)芽) zui低水分活性:0.98
菌類:假單胞菌 zui低水分活性:0.97
菌類:枯草芽孢桿菌 zui低水分活性:0.95
菌類:乳酸桿菌 zui低水分活性:0.93
菌類:匍枝青霉 zui低水分活性:0.93
菌類:刺囊毛霉 zui低水分活性:0.93
菌類:普通酵母 zui低水分活性:0.88]
菌類:黑曲霉 zui低水分活性:0.88
菌類:展青霉 zui低水分活性:0.81
菌類:灰綠曲霉 zui低水分活性:0.78
菌類:圓錐曲霉 zui低水分活性:0.70
菌類:耐滲透壓酵母 zui低水分活性:0.61
由于菌試驗時菌種為混合菌種,而各種霉菌適宜的生長溫、濕度范圍不*一樣,因此需要考慮適合所有試驗菌種的共同生長*溫、濕度條件。同時,對于某種微生物來說,其生長zui適溫度不等于發(fā)酵zui適溫度,也不等于積累代謝物zui適溫度,在微生物的生產(chǎn)實踐中,為提高產(chǎn)量,通常采用變溫培養(yǎng)。
由此可見,GJB4采用恒定28±1℃,98±1%的恒定濕熱條件,沒有充分考慮到多種霉菌在不同生長階段所需的不同溫度條件。
GJB150采用24h為一個循環(huán),溫度在25~30℃變化,相對濕度大于90%的交變濕熱條件。與GJB4恒定濕熱相比,GJB150采用25~30℃的交變溫度,能適宜更多的霉菌生長溫度,而且可以打破某些霉菌孢子的休眠狀態(tài),從而能更有利于霉菌的萌芽和生長。同時,在大于90%的高濕環(huán)境下的溫度交變循環(huán),可以使水氣通過呼吸作用進入設備產(chǎn)品內(nèi)部,形成一層孢子萌發(fā)所必需的水膜,為設備創(chuàng)造更利于霉菌生長的條件。而且交變濕熱條件模擬了濕熱地區(qū)自然界晝夜的溫度變化,更接近產(chǎn)品的實際貯存環(huán)境。
同時,由于大部分霉菌的zui高生長溫度不高于40℃,相對濕度不能過低,因此GJB150明確規(guī)定了關于試驗溫度升高和濕度降低時的中斷處理規(guī)定,而GJB4沒有相關規(guī)定。