兩種霉菌試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法的比較分析

【摘要】本文從霉菌試驗(yàn)的溫度和濕度、試驗(yàn)中斷的處理方法、試驗(yàn)程序的選擇、孢子懸浮液的制備、菌種的選擇、試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定等方面，對(duì)GB/T 2423.16—2022和GJB 150A.10—2009兩個(gè)霉菌試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較和分析。

【關(guān)鍵詞】霉菌；試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；試驗(yàn)條件；比較分析；可靠性

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.06.031

Comparative Analysis of Two Mold Test Standards and Methods

GU Chenchen

（Guangdong Qingchang Environmental Protection Technology Co.， Ltd.， Heshan 529700， China）

Abstract： This article compares and analyzes two mold testing standards， GB/T 2423.16—2022 and GJB 150A.10—2009， from the aspects of temperature and humidity in mold testing， handling of test interruptions， selection of test procedures， preparation of spore suspension， selection of bacterial strains， and evaluation of test results.

Keywords： mold； test standard； test conditions； comparative analysis； reliability

1長(zhǎng)霉的危害及影響機(jī)理

霉菌是在自然界分布很廣的一種微生物，存在于土壤、空氣中。霉菌孢子可以通過(guò)空氣流動(dòng)、塵土飛揚(yáng)和人手撫摸等方式進(jìn)行傳播，一旦獲取足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在溫度、濕度、氧氣和pH值等條件適宜的情況下，就會(huì)迅速地繁殖[1]。

1.1霉菌對(duì)電工電子設(shè)備的影響

在一定的氣候和環(huán)境條件下，霉菌可在電工電子設(shè)備表面附著并大量繁殖，霉菌或它們的代謝產(chǎn)物不僅可損壞設(shè)備本身，還可影響設(shè)備的可操作性和使用可靠性。霉菌對(duì)電工電子設(shè)備的作用形式分為原發(fā)性影響、繼發(fā)性影響以及對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)的影響。

1.2霉菌對(duì)軍用裝備的影響

霉菌的破壞作用隨著溫度和濕度的變化而變化，特別是濕熱帶和中緯度地區(qū)，霉菌極易生長(zhǎng)繁殖，使軍用裝備內(nèi)外表面大量長(zhǎng)霉，不僅影響裝備外觀，還會(huì)造成故障，降低裝備的戰(zhàn)斗力和出勤率，霉菌生長(zhǎng)對(duì)軍用裝備造成的影響可以匯總為有害影響、物理影響、健康和審美因素三個(gè)方面。

2霉菌試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的分析比較

霉菌試驗(yàn)是確保設(shè)計(jì)和制造的設(shè)備符合防霉要求的最有效手段，盡管設(shè)計(jì)時(shí)已考慮了使用防霉材料，但往往不可能完全避免長(zhǎng)霉，必須進(jìn)行霉菌試驗(yàn)檢驗(yàn)其是否真正能符合要求[2]。

目前，許多國(guó)家都制定了霉菌試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。我院考核設(shè)備抗霉菌能力進(jìn)行霉菌試驗(yàn)時(shí)，通常采用的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 2423.16—2022《環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)J和導(dǎo)則：長(zhǎng)霉》[3]（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)標(biāo)”）和GJB 150.10A—2009《軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第10部分：霉菌試驗(yàn)》[4]（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)軍標(biāo)”）兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。本文主要從兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)溫度和濕度、試驗(yàn)程序、菌種的選擇、試驗(yàn)結(jié)果等方面對(duì)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較和分析。

2.1試驗(yàn)溫度和濕度

水分是微生物生長(zhǎng)的基本條件，對(duì)霉菌而言，干燥環(huán)境會(huì)導(dǎo)致其死亡。當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)70%時(shí)，霉菌孢子開(kāi)始萌芽生長(zhǎng)，并隨著相對(duì)濕度的增加，生長(zhǎng)速度會(huì)加快。然而，當(dāng)相對(duì)濕度降至65%以下時(shí)，大多數(shù)霉菌的生長(zhǎng)會(huì)受到抑制，孢子也停止萌發(fā)。在霉菌生長(zhǎng)試驗(yàn)中，控制相對(duì)濕度至關(guān)重要。如果相對(duì)濕度達(dá)到100%，產(chǎn)品表面可能會(huì)形成凝露，導(dǎo)致水珠形成。這些水珠在滾動(dòng)過(guò)程中可能會(huì)帶走表面的霉菌孢子，從而影響試驗(yàn)結(jié)果。在進(jìn)行霉菌試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)避免相對(duì)濕度達(dá)到飽和狀態(tài)[5]。為了確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，霉菌生長(zhǎng)的最佳環(huán)境條件是溫度維持在22～32℃，相對(duì)濕度控制在90%以上但小于100%。各種霉菌生長(zhǎng)的溫、濕度范圍不太相同，但霉菌試驗(yàn)時(shí)是采用混合的霉菌孢子懸浮液進(jìn)行接種，因此要考慮各菌種的共同生長(zhǎng)最佳溫、濕度條件。國(guó)標(biāo)采用溫度（29±1）℃、相對(duì)濕度90%～100%的試驗(yàn)條件，國(guó)軍標(biāo)采用溫度（30±1）℃、相對(duì)濕度95%±5%的試驗(yàn)條件，也是根據(jù)不同菌種組合設(shè)置的溫、濕度條件，條件稍微不同但差別不大，均符合標(biāo)準(zhǔn)中組合菌種的最佳生長(zhǎng)條件。

2.2試驗(yàn)中斷的處理方法

由于霉菌試驗(yàn)涉及活的微生物，霉菌的活性受溫度和濕度的影響較大，試驗(yàn)中斷導(dǎo)致的溫濕度變化將對(duì)霉菌的生長(zhǎng)造成影響，從而影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此要正確處理試驗(yàn)中斷的情況。國(guó)標(biāo)中關(guān)于試驗(yàn)的中斷有具體的規(guī)定，僅僅對(duì)于外觀檢查培養(yǎng)中斷是允許的，且每次不超過(guò)10 min，在整個(gè)培養(yǎng)期間，外觀檢查不應(yīng)超過(guò)2次。國(guó)軍標(biāo)中則規(guī)定當(dāng)中斷在最初的10 d，則使用新的試件或清潔過(guò)的相同試件重做試驗(yàn)，如果中斷出現(xiàn)在試驗(yàn)后期，則應(yīng)檢查試件長(zhǎng)霉情況判斷是否需要重新試驗(yàn)，再做進(jìn)一步的處理。在試驗(yàn)過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)設(shè)備故障或意外斷電等特殊情況，這時(shí)候則需要按照標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行正確的處理。

2.3試驗(yàn)程序的選擇

國(guó)標(biāo)有兩種試驗(yàn)程序，分別是讓樣品在不完全營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基（無(wú)碳源）和（完全）營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基（有碳源）兩種情況下接種霉菌孢子的混合懸浮液。當(dāng)樣品在無(wú)碳源的培養(yǎng)基中接種霉菌孢子懸浮液時(shí)，霉菌只能以犧牲樣品為代價(jià)生長(zhǎng)，通過(guò)霉菌對(duì)樣品的直接作用來(lái)檢驗(yàn)樣品的抗霉性。當(dāng)樣品在有碳源的培養(yǎng)基中接種霉菌孢子懸浮液時(shí)，即使樣品不含任何營(yíng)養(yǎng)元素，霉菌也能在樣品上生長(zhǎng)，這種方法主要考察霉菌的代謝物對(duì)樣品的破壞作用。當(dāng)要檢查樣品的性能或電氣性能時(shí)，兩種實(shí)驗(yàn)程序除了包含孢子懸浮液接種并培養(yǎng)的樣品外，還需包含依據(jù)第一組接種方法噴涂或浸入無(wú)菌蒸餾水的第二組樣品—陰性對(duì)照樣品，并在相同的溫度和濕度的無(wú)菌環(huán)境中培養(yǎng)，通過(guò)陰性對(duì)照樣品的加入，可以更好地排除接種溶液、溫度和濕度條件對(duì)樣品性能或電氣性能的影響，更加準(zhǔn)確地反映霉菌試驗(yàn)對(duì)樣品的侵蝕作用。

2.4孢子懸浮液的制備

國(guó)標(biāo)中的試驗(yàn)方法中規(guī)定，如果有關(guān)規(guī)定要求外觀檢查，用不含蔗糖的無(wú)機(jī)鹽稀釋孢子懸浮液。試驗(yàn)結(jié)果表明，在相同的溫濕度條件下，使用無(wú)機(jī)鹽溶液制備的孢子懸浮液相較于用無(wú)菌水制備的孢子懸浮液，能促使同種材料上的霉菌生長(zhǎng)更為旺盛。無(wú)機(jī)鹽是一類在溶液和熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)，它們通過(guò)電離產(chǎn)生的離子在外電場(chǎng)作用下可以移動(dòng)，從而產(chǎn)生電流。然而，使用無(wú)機(jī)鹽溶液制備孢子懸浮液進(jìn)行接種時(shí)，可能會(huì)對(duì)電工電子設(shè)備的性能測(cè)試產(chǎn)生影響。考慮到電工電子設(shè)備的特性，特別是在要求檢查設(shè)備性能或進(jìn)行電性能測(cè)量時(shí)，不宜使用無(wú)機(jī)鹽溶液配制孢子懸浮液。在這種情況下，應(yīng)選擇使用無(wú)菌蒸餾水來(lái)制備孢子懸浮液，以避免對(duì)測(cè)試結(jié)果的干擾。國(guó)軍標(biāo)只用無(wú)機(jī)鹽溶液稀釋孢子沉淀物，是由于軍用裝備大多數(shù)情況下主要是考察設(shè)備的工作性能，較少考慮無(wú)機(jī)鹽溶液對(duì)電性能的影響。

2.5菌種的選擇

試驗(yàn)菌種是霉菌試驗(yàn)的一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)。自然界中約有10萬(wàn)多種霉菌，對(duì)皮革、木材、涂料、膠黏劑、光學(xué)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(huì)使電子設(shè)備、武器和彈藥造成不同程度的損傷[6]。選擇試驗(yàn)菌種的一般原則是：在本國(guó)或世界范圍內(nèi)廣泛分布且比較穩(wěn)定；在產(chǎn)品所處環(huán)境條件下對(duì)產(chǎn)品的所有材料具有較強(qiáng)侵蝕性或?qū)δ骋徊牧暇哂休^強(qiáng)侵蝕性的菌種；相互之間無(wú)抑制作用的菌種；對(duì)人體無(wú)害或較少害處的菌種[7]。按照菌種對(duì)材料的降解能力、危害程度、分布狀況及其本身的穩(wěn)定性。國(guó)標(biāo)中提供了1組共8個(gè)菌種來(lái)配置混合懸浮液，國(guó)軍標(biāo)中提供了2組菌種可供選擇，一組菌種包含7個(gè)菌種，另一組包含5個(gè)菌種，還可以從其中一組菌種的基礎(chǔ)上額外增加菌種。這樣雖然在選用菌種時(shí)有一定的靈活性，但由于國(guó)軍標(biāo)在兩組菌種的選擇上沒(méi)有給出選擇，菌種的選擇原則亦未作出相關(guān)規(guī)定，導(dǎo)致目前設(shè)計(jì)人員與工藝人員在選擇試驗(yàn)菌種時(shí)無(wú)據(jù)可循，出現(xiàn)了選擇困難與無(wú)法進(jìn)行確認(rèn)的狀況。只有根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和材料特性選用合適的菌種，才能更好地模擬使用環(huán)境進(jìn)行試驗(yàn)。

2.6試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定

長(zhǎng)霉等級(jí)評(píng)定是評(píng)判設(shè)備抗霉性能優(yōu)劣的重要依據(jù)，國(guó)標(biāo)和國(guó)軍標(biāo)對(duì)于樣品的外觀檢查均分為五個(gè)等級(jí)。國(guó)標(biāo)主要通過(guò)長(zhǎng)霉面積占試驗(yàn)面積的大小來(lái)確定長(zhǎng)霉等級(jí)，這樣的描述過(guò)于簡(jiǎn)單和籠統(tǒng)，對(duì)于精密度和復(fù)雜性越來(lái)越高的電工電子產(chǎn)品，不符合產(chǎn)品的實(shí)際情況。國(guó)軍標(biāo)描述霉菌的生長(zhǎng)情況時(shí)，除了根據(jù)霉菌覆蓋面積外，還通過(guò)霉菌的顏色、生長(zhǎng)形式和生長(zhǎng)密度來(lái)描述霉菌的生長(zhǎng)情況，這樣的描述更加詳細(xì)和具體，比國(guó)標(biāo)單純用長(zhǎng)霉面積來(lái)評(píng)判，更加具有科學(xué)性和合理性。外觀檢查配合機(jī)械性能、電性能、工作性能等性能檢測(cè)，才能對(duì)試驗(yàn)設(shè)備做出更綜合全面、正確和合理的判定。 GB/T 2423.16—2022與GJB 150.10A—2009的主要參數(shù)及試驗(yàn)方法比較見(jiàn)表1。

3結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)霉的危害和影響機(jī)理的闡述，以及對(duì)GB/T 2423.16—2022和GJB 150A.10—2009兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的比較分析，可以提高對(duì)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)霉菌試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)的理解和應(yīng)用能力，為電工電子產(chǎn)品和軍用裝備的防霉措施提供參考依據(jù)。目前，如無(wú)其他規(guī)定，對(duì)于電工電子產(chǎn)品和軍用裝備的防霉試驗(yàn)是按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件進(jìn)行的，但每個(gè)產(chǎn)品的自身特點(diǎn)和在實(shí)際使用過(guò)程的環(huán)境條件不盡相同，試驗(yàn)時(shí)可以根據(jù)產(chǎn)品的屬性和實(shí)際使用環(huán)境和場(chǎng)所的不同，根據(jù)相關(guān)規(guī)范添加標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有明確的試驗(yàn)條件要求，從而更好貼合產(chǎn)品驗(yàn)證其環(huán)境適應(yīng)性和可靠性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]袁敏，趙岑，王忠.軍用裝備霉菌試驗(yàn)現(xiàn)狀與對(duì)策探討[J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，2019，37（增刊1）：241-245.

[2]王麗.霉菌試驗(yàn)及其標(biāo)準(zhǔn)介紹[J].航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2001（3）：38-42.

[3]環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)J和導(dǎo)則：長(zhǎng)霉：GB/T 2423.16—2022[S].

[4]軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第10部分：霉菌試驗(yàn)：GJB 150.10A—2009[S].

[5]王曉慧.霉菌試驗(yàn)中有關(guān)問(wèn)題的探討[J].裝備環(huán)境工程，2005（1）：59-61.

[6]李果.兩種霉菌試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的剖析和試驗(yàn)結(jié)果的比較[J].環(huán)境技術(shù)，2008（4）：6-11.

[7]金月.霉菌試驗(yàn)方法的對(duì)比分析[J].環(huán)境技術(shù)，1998（1）：21-23.

【作者簡(jiǎn)介】

古琛琛，女，1984年出生，經(jīng)濟(jì)師，學(xué)士，研究方向?yàn)橘|(zhì)量檢測(cè)。

（編輯：李鈺雙）