于孟琦，金福锦，申前进，白佳威

（1.北京建筑材料检验研究院有限公司，北京 100000；2.建筑材料工业技术监督研究中心，北京 100000）

0 前言

玻璃棉制品具有良好的绝热、吸声性能，在建筑绝热领域的应用越来越广泛，GB/T 17795—1999《建筑绝热用玻璃棉制品》于1999年发布实施，2019年该标准重新进行了修订，GB/T 17795—2019增加了按粘结剂类型分类，分为普通玻璃棉制品和无甲醛玻璃棉制品。普通玻璃棉制品是指酚醛粘结剂类型，而无甲醛玻璃棉制品主要包括丙烯酸树脂和生物基淀粉类粘结剂[1-2]。GB/T17795—2019还首次增加了按用途分类。由于在建筑应用中，空调及新风系统的通风管道保温是玻璃棉的优势领域，按照其使用用途细分为通风管道外保温用、风管衬里用、用于制作风管的复合玻璃棉板3类。

由于冷热气体交换，风管内外表面易产生冷凝水，并形成高湿环境，使通风口和通风管道滋生繁衍霉菌等微生物，造成室内环境污染，所以抗霉菌性能是通风管道用玻璃棉板的一项重要测试指标。虽然GB/T 17795—2019对通风管道用玻璃棉板抗霉菌测试的方法及要求作了规定，但由于实施时间较短（于2020年7月实施），国内针对玻璃棉制品抗霉菌性能的检测极少，也未对市场上各类通风管道用玻璃棉制品进行抗霉菌性能比对测试。因此，有必要对通风管道用玻璃棉制品抗霉菌性能的影响因素进行讨论与研究。

本文对建筑通风管道用的普通和无甲醛两类粘结剂的玻璃棉制品进行了抗霉菌性能的研究。按照粘结剂类型分别选择了酚醛树脂玻璃棉制品、丙烯酸树脂玻璃棉制品、生物基树脂玻璃棉制品以及未添加粘结剂的玻璃原棉[3]，以无菌滤纸作为霉菌活力对照，用平皿培养法对4种样品进行了抗霉菌性能测试。通过对建筑通风管道用玻璃棉制品的抗霉菌性能的研究，为具有抗霉菌性能要求的玻璃棉制品的研发及制造提供参考。

1 抗霉菌性能试验

根据GB/T 17795—2019附录B抗霉菌试验方法，按霉菌生长的生理特点设计加速试验。人工模拟自然界适合霉菌生长的环境条件，用以测试在这种条件下玻璃纤维棉制品对霉菌的相对抑制能力。

1.1 设备、试剂及标准菌株

试验设备包括恒温恒湿培养箱（28℃，相对湿度96%），高压蒸汽灭菌器、生物安全柜、喷雾器、离心机、电子天平、医用冷藏箱等；试验试剂有马铃薯蔗糖（PDA）琼脂培养基和吐温-80；试验用标准菌株为黑曲霉、黄曲霉、杂色曲霉、球毛壳霉和绳状青霉。

1.2 样品制备

选取2个厂家的12组建筑通风管道用玻璃棉制品和1组无粘结剂的玻璃原棉进行抗霉菌性能测试。每个厂家样品的选择覆盖酚醛树脂、丙烯酸树脂和生物基树脂3种粘结剂类型的玻璃棉制品，每种粘结剂类型的样品包括玻璃棉板和玻璃棉毡2种形态。将每组样品裁成尺寸为50 mm×100 mm，厚度为10 mm的样片，标记测试面并保留其完整。

1.3 菌液制备

将从国家级菌种保藏中心购买的黑曲霉、杂色曲霉、黄曲霉3种霉菌进行传代培养及保存，用含吐温-80的无菌水洗脱液将3种PDA斜面保藏菌中的霉菌孢子进行洗脱，收集孢子洗脱液并混合，混合的孢子液用快速纤维滤纸过滤去除菌丝及琼脂块，以4000 r/min的速度离心已过滤的孢子混合液，去除上清液，用50 mL的无菌水沉淀悬浮物后再离心，重复清洗孢子3次，混合的孢子液用无菌水稀释，制成浓度约为1.0×106cfu/mL（每毫升含有的微生物群落总数）的孢子悬浮液。

1.4 接种与培养

在生物安全柜中将每组样品平铺在预先制备好的PDA培养基平板上，样品测试面朝上，将新鲜制备的霉菌孢子混合液均匀喷洒在样品及其周围培养基的表面，每片样品接种0.5 mL左右菌悬液，每组3片平行样品，待表面干后盖上皿盖，放在温度为28℃，相对湿度为96%的恒温恒湿培养箱中培养28 d。

将无菌滤纸平铺在PDA培养基上，按照与样品同样的操作进行接种与培养，作为本次测试的霉菌活性控制对照组。培养7d后观察霉菌在滤纸上的生长情况，霉菌生长良好，表示本次试验有效。

1.5 结果观察

结束培养，取出样品，用40倍放大镜从正面和侧面观察样品被霉菌覆盖的情况，根据长霉程度评定长霉等级，长霉等级0级或1级符合GB/T 17795—2019要求，长霉等级评定详见表1。

表1 长霉等级评定

2 测试结果及分析

依据试验过程，12组玻璃棉制品（编号1#～12#）及1组玻璃原棉的抗霉菌性能测试结果如表2所示，对应的样品长霉现象及程度如图1所示。

表2 各样品抗霉菌测试结果

结合表2和图1可知：

（1）未使用粘结剂的玻璃原棉长霉等级为0级，具有很强的抗霉菌性能。

（2）使用不同粘结剂类型玻璃棉制品表现出不同的长霉等级；普通酚醛树脂玻璃棉制品的长霉等级为1～2级，无醛丙烯酸树脂玻璃棉制品的长霉等级基本为0级，无醛生物基树脂玻璃棉制品的长霉等级为2级，可见玻璃棉制品的抗霉菌性能与使用的粘结剂类型密切相关。

图1 样品长霉现象及程度

（3）从安全环保和抗霉性能2个方面综合对比，丙烯酸树脂玻璃棉制品优于其它2种玻璃棉制品。

从粘接剂类型、制品形态等详细分析如下：

（1）粘接剂对玻璃棉制品抗霉性能的影响：玻璃原棉由于未进行深加工，不含有任何的添加剂，主要成分为无机矿物纤维，无法为霉菌生长提供必要的营养成分，所以玻璃纤维原棉本身具有良好的抗霉性能。丙烯酸粘结剂是一种常用的水性材料，主要成分为聚丙烯酸酯，加工成膜具有优良的耐水性、附着力及化学稳定性，用其热固成型的玻璃棉制品的物理、化学性能较好，适应潮湿环境的应用要求，不利于霉菌生长，本实验中2个厂家的4组丙烯酸粘结剂玻璃棉制品长霉等级为0级或1级，全部符合GB/T 17795—2019的要求，在3种粘结剂类型的玻璃棉制品中抗霉菌性能最强；酚醛树脂是由甲醛及苯酚在一定的催化作用下制成的水溶性树脂溶液，用在产品中会存在游离状甲醛和尿素，这些物质都会为霉菌生长提供必需的碳、氮等养分，本实验的4组酚醛粘结剂玻璃棉制品中只有1组为1级，符合GB/T 17795—2019要求，其他3组为2级，不符合GB/T 17795—2019要求，在3种粘结剂类型的玻璃棉制品中抗霉菌性能中等较弱；生物基树脂主要成分是淀粉类，高糖物质极易滋养霉菌，造成霉菌在生物基树脂玻璃棉制品上大量生长繁殖，在3种粘结剂类型的玻璃棉制品中抗霉菌性能最弱，本实验中2个厂家的4组生物基树脂玻璃棉制品长霉等级均为2级，在本实验所选的3种粘结剂类型的玻璃棉制品中抗霉菌性能表现最差，编号5#、6#、11#、12#的样品几乎全部被霉菌覆盖。

（2）不同制品形态玻璃棉板和玻璃棉毡的抗霉菌性能区别并不明显，玻璃棉板多用于风管内衬板或制造直接风管的复合板，而玻璃棉毡多用于风管外保温，所以对通风管道用玻璃棉板的抗霉菌性能要求较高。

（3）由于生产技术成熟，各生产厂家生产工艺相似，不同厂家对同一类型的玻璃棉制品的抗霉菌性能影响较小。

3 结论及建议

基于GB/T 17795—2019中对通风管道用玻璃棉制品不低于1级抗霉菌性能水平的要求，本文对2个厂家3种常用粘结剂类型的通风管道用玻璃棉制品进行了抗霉菌性能的研究。丙烯酸树脂及部分酚醛树脂玻璃棉制品满足抗霉性的要求，生物基树脂玻璃棉制品的抗霉性能较差，不满足要求。

普通酚醛玻璃棉制品在国内应用较早，工艺相对成熟，并且具有一定抗霉菌性，目前仍是国内主流的玻璃棉制品。随着人们健康意识的增强以及国家环保政策的影响，含有甲醛的玻璃棉制品使用越来越受到限制，有望被无醛类的丙烯酸树脂玻璃棉制品取代。但尽管丙烯酸树脂玻璃棉制品的安全性及抗霉性远远好于普通玻璃棉制品，然而由于目前其国内生产技术发展相对滞后，生产成本较高，未能得到广泛普及。建议国内相关生产企业增强研发能力，加快推进丙烯酸树脂玻璃棉制品在国内发展，并对相关产品及检测标准进行完善及补充。