[00122749]膏体温轮胶

膏体温轮胶（Welan Gum）是鞘氨醇单胞菌以水解葡萄糖、无机氮源为基础原料经生物工程制取的高分子聚合物,由D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、L-鼠李糖、L-甘露糖组成,分子量为8×106。独特的分子结构决定了膏体温轮胶比传统的微生物多糖具有更高的剪切性、更好的流变性、更强的耐温性、更广的抗盐、抗酸碱范围。作为粘度改良剂、流型调节剂和超塑化剂,温轮胶广泛应用于混凝土、砂浆、石油钻井、固井等领域,使得应用体系具有更好的稳定性、保水性、和易性和可泵送性。 通过诱变及筛选菌种,提高了菌种的活力和生长速度,缩短了发酵周期;通过优化配方中碳源、氮源、无机盐,提高发酵固含量和生物活性;通过优化提取工艺,降低了蒸汽耗量和废水量;采用复合的防腐方式,提高了物料防腐性;采用改进发酵设备,提高了发酵溶氧水平和生物活性。经在菌种、配方、工艺、设备等方面的技术突破,研制出膏体温轮胶,解决了传统温轮胶在生产和使用中的“一高、三难、三多”的问题。通过对膏体温轮胶的研制、生产及工程应用进行系统研究,可以得到如下结论： （1）通过菌种筛选及诱变,配方碳源、氮源、无机盐优化,得到了适合膏体温轮胶生产的菌种鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp）CGMCCNo.1561,确定了以B6、D3、F3为主要成分的发酵配方,其中B6为6%～6.5%,D3为0.3%～0.5%,F3为0.2%～0.3%,余量为水,pH=6.5～7.5。制备过程中采用发酵液升温到80℃～90℃后维持5 min～10min,降温至50℃～60℃后进行萃取,一次萃取物料与萃取液混合后采取浓度为70%～75%乙醇浸泡为主的防腐措施,解决了膏体温轮胶的防腐问题;制取过程中,有效减少了蒸汽耗量和废水产生量,降低了生产成本,提高了产品的生物活性。 （2）通过对发酵搅拌设备、空气分布器、变频及乳化设备的改进,提高了产品的有效含量和生物活性,采用乳化设备与加入生物表面活性剂对含有乙醇的物料进行处理,使固体物料均匀的分散在水中,形成的溶液稳定性好（静置存放24hrs不分层）,固含量为3%～3.5%。 （3）膏体温轮胶具有剪切变稀、保水增稠作用,能增加混凝土拌和物的塑性粘度,降低混凝土拌和物离析、泌水的趋势;与空白混凝土相比,掺膏体温轮胶混凝土的3d抗压强度略低,但28d强度相当,28d收缩率有所减小,56d抗冻性、抗渗性相当。 （4）现场试验表明,膏体温轮胶解决了粗砂衬砌混凝土离析、泵送困难的问题,现场观察实体结构混凝土表面无蜂窝、麻面、大面积气泡、色差和裂缝,工程应用效果较好。 （5）对于粗砂混凝土,使用膏体温轮胶可以降低混凝土胶凝材料总量,使混凝土原材料成本略有降低,在保证混凝土施工质量的前提下实现低品质原材料就地取材;达到相同改性效果时,采用膏体温轮胶增加的成本仅为相近功能产品纤维素醚的73%左右,其社会经济效益显著。