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潮湿危害概述及危害机制

  成都卡特曼环境科技研究中心 

郑重申明

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 空气湿度的高低, 平时并不易人注意, 由于对这方面的不了解和缺乏必要的保存措施, 因而潮湿和霉菌和金属氧化所造成的损害随时在静悄悄地发生, 造成的损失处处可见。据有关资料1989年统计记载, 因潮湿霉菌和氧化腐蚀造成的损失约为世界各国总产值的3-4%, 美国为700亿美元(其中军用装备物资损失50-60亿美元), 英国为16亿英镑, 日本为110亿美元, 原西德为190亿马克, 中国为300亿元人民币。由此可见损失之巨大。

 

在高湿环境下, 潮湿对工业产品及其它物品的危害主要表现为非金属制品产生霉变和潮解, 金属制品产生锈蚀等腐蚀现象。 

 

 

 

                           中国环境气候及霉菌发生分布图

 

         中国的气候大环境依据超市的程度分为B1B2B3B4共四个区域。B1区域最干燥,依次到B4最潮湿。再结合年平均气温,B1霉菌发生较少,B2区域霉菌有发生,B3为霉菌常发生区域,B4为霉菌高发区域。对金属氧化腐蚀而言,在中国除了沙漠地带,其他所有地区金属都会发生氧化腐蚀。   

                                       

霉菌的发生机制 

 

霉菌种类异常繁多, 它们包括真菌门中的子囊菌纲、藻状菌纲、不完全菌纲等, 其中, 对工业材料有侵袭作用的有四万余种。

 

                                    黑曲霉                                                             黑曲霉孢子

 

          霉菌传播主要依靠孢子, 孢子呈微小粉末状, 肉眼不易观察到。孢子从霉菌中弹射出来, 由于其体积小, 重量轻,随空气气流运动和尘埃以及人体和物体的移动四处漂浮。孢子有平整的表面,能长时间悬浮在空气中, 凡是空气可以流通的地方, 孢子均可侵入, 孢子在流动过程中, 一旦遇到适宜发育的环境, 即可被生长繁殖, 传宗接代, 也就是常说的长霉了。 

 

霉菌生长的条件          

 

         湿度:环境相对湿度大于60%霉菌即可生长。大于RH 65%, 生长加快,湿度达RH80-95%, 是霉菌的高发环境。

 

         温度:霉菌菌丝体在8度以上环境温度即可生长, 12度以上生长加快,当温度在10度以上, 湿度在60%以上的环境下, 霉菌即可对物品造成危害。当温度在20-35, 湿度在75-95%, 霉菌即可呈爆发性生长。 

 

霉菌的发生于环境温度湿度关系图

 

        营养物质:霉菌对营养物质需要的量很少, 碳、氮、钾、磷、硫、镁等是霉菌的必需营养物质, 霉菌还能吸收所有的无机盐来源的基本元素。当物品含有上述霉菌所需的营养成份, 而环境的温度湿度又适宜孢子发育时, 即可长霉。

 

可被霉菌侵袭破坏的物品种类

   

         霉菌主要通过对物品的分解, 造成物品的损坏。可被霉菌分解的物品有:

 

         天然物质: 纤维材料(竹木、纸张、棉麻草本植物及其它天然纤维), 动植物制品(丝绸、毛制品、皮革等), 天然橡胶, 油脂和油以及以动植物为原料制成的胶。

 

         合成材料: 塑料(聚氯乙烯、聚氨脂类树脂、环氧树脂、丙烯树脂等), 乳胶涂料及粘结剂, 油漆(某些组份), 氯丁橡胶等。

 

金属氧化原理和危害机制

  

    金属的氧化腐蚀过程就是空气中的水分导致金属产生电化学反应的过程。反应的结果使金属结构因氧化腐蚀产生变化, 酥松、起层、粉化,同时重量增加,致使金属失去应有的性状。而钢铁因腐蚀发生的性状改变, 就是常言所讲的“生锈”。金属的氧化速度还要受环境温度的影响,环境温度越高,氧化速度越快。

 

         由于金属的性质不同,发生氧化的临界湿度值不同。某些活跃的金属,如锂,要在1RH%的环境湿度条件下才不会氧化。

 

         科学研究证明, 金属氧化腐蚀的空气相对湿度临界值为: 钢为70%, 铜为60%, 铝为76%, 铁为63%, 锌为60%。将金属存放于该临界值以上的环境中, 氧化腐蚀速度随空气相对湿度值的增加而不断加速。

 

         金属的氧化处处可见,并导致严重损失。如大桥钢梁为避免氧化,需投入大量人力物力涂刷防锈漆来防止氧化,耗资巨大。亮度金属因氧化而失去光泽,如光盘,一旦氧化亮度下降就不能读出数据;精密机械因金属氧化而精度下降等等。    

                                      金属氧化腐蚀与空气湿度的关系及金属螺栓氧化后果图

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