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保质期为水性颜料与回归方法估计

Obidi Olayide F1*西蒙Nwachukwu C1,Aboaba Olusimbo O1约翰,Nwalor U2

1植物和微生物学,大学拉各斯,尼日利亚拉各斯- 11001

2大学化学工程系拉各斯,尼日利亚拉各斯- 11001

*通讯作者:
Obidi Olayide F
植物和微生物学
拉各斯大学
尼日利亚拉各斯- 11001。
电话:+ 234 803 472 0933

收到日期:2013年6月18接受日期:2013年7月19日

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文摘

水性油漆的保质期在尼日利亚。微生物种群数均值变化六个新鲜的油漆样品(PS1 -魔法石第六章)监控每一段10个月。孤立的有机体的增长数据的新鲜和损坏的油漆样本拟合为一个多元线性回归模型预测保质期的油漆样品。微生物种群范围从1.0 x 101 - 4.7 x 105 cfu /毫升和101 - 5.5 x 1.0 x 103 cfu /毫升细菌和真菌在研究期间。物理化学参数,如比重(SG),光密度(OD),透光率(TR)、pH值和粘度(VIS)也决定每两周的油漆样品在十个月的研究期间。建议恶化理化参数的测量与微生物种群数量的油漆样品。因此,模型由两个方程,特别注意微生物种群数量和理化参数的油漆样品。损坏的油漆样品的微生物种群数量分别为3.4和3.2 x 105 x 1010 cfu /毫升cfu /毫升分别对细菌和真菌。物理化学参数的变化范围从2.8658 - 1.0853,1.49 - 3.91,6.9 - 2.3,8.5 - 5.6,11.7中科-10.8中科SG, OD、TR、pH值、VIS油漆样本。货架期预测之间的残余误差百分比和保质期实验介于0.001和0.500之间。 The shelf lives obtained for the fresh paint samples were 19, 21, 23, 22, 37, and 22 months respectively.

关键字

保质期,油漆,回归。

介绍

油漆是一个家庭的一般术语的产品适用于各种表面如木头、金属或石头保护表面免受腐蚀,氧化和环境风化。它还提供了饰面(1]。水性涂料容易生物降解因为水性质和微生物营养物质的存在。因此,涂料质量的监控是涂料行业的主要目标之一。水性油漆的保质期受很多因素影响,如最初的微生物质量的原材料,包装材料和制造工厂本身4]。油漆保质期信息的缺乏是一个主要的问题困惑涂料行业。这是广泛使用的原因导致改善涂料耐久性,因此,保质期(9]。然而,使用铅涂料自1920年中期以来造成重大的健康危害的5,9]。本研究的目的是确定油漆的保质期使用多元线性回归模型和评估的有效性开发模型在预测保质期通过比较观测结果与模型预测使用残留误差因素[12]。

材料和方法

微生物枚举和识别

六涂料样品(PS1-PS6)从一个主要涂料行业在拉各斯,尼日利亚收集随机生产完成后不久。他们监测微生物增长使用标准平板计数技术。整除两低(10(0.1毫升)2,104(10)和高6,108串行)十倍稀释油漆样本镀在营养琼脂(NA), Mac Conkey琼脂(MCA)和马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)板块在三个复制。NA和MCA板块在370 C 1 - 2天孵化耗氧和PDA板块在室温下(30 + 2°C) 3 - 5天。无菌技术等预防措施坚持,发现有效的控制样本没有定期打开隔离微生物种群密度与实验样本。此外,损坏的油漆样品进行分析了解可能导致腐败的微生物污染物的水平——基于水漆样品。开发板的枚举的殖民地。纯粹的文化隔离是通过接种和确定参照API(分析概要文件索引)测试系统。

物理化学参数的确定

比重:比重由测比重术被Ohwoavworhua和Adelakun [8]。无菌50毫升容量的比重瓶重,体重记录为M1。油漆样本(50毫升)转移到比重瓶。比重瓶和其内容重和体重记录为平方米。包含油漆样本的比重瓶充满蒸馏水和动摇了很多次让所有被困比重瓶内的空气被逐出。比重瓶的重量记录M3。比重瓶空了,洗加蒸馏水和体重记录为M4。比重是计算使用公式:

图像

光密度和透光率:这是确定colorimetrically [11光电比色计)(模型:AE-11C东京Erma光学有限公司工作,日本)。色度计是标准化通过调整阅读100%透光率5毫升蒸馏水的波长660 nm。色度计有两个尺度。规模显示底部吸光度最高规模,%透光率。五(5毫升)的试管连续稀释油漆样本倒,随后放在色度计来确定光密度和透光率。

平均pH值:酸碱的油漆样品测定计(模型:Jenway M50 / CE350EU牧师)1:200解决涂料样品在蒸馏水。酸度计的校准使用邻苯二甲酸盐缓冲(pH值,4.0)和磷酸盐缓冲剂的解决方案(pH值,7.0)。

粘度:粘度是决定使用玻璃毛细管管式粘度计(模型:Capirograph Toyoseikl Seisaku-Sho有限公司)所描述的Rammohan和亚森10]。油漆样本被允许流过一个出口管(测量管缩小成一个毛细管出口以上)。测量管上的两个环形参考标志。把样例半月板的时间从上到下基准标记测量手动停表。计算出的粘度是测量时间乘以粘度计校准因子在室温下(30 + 2°C)。

数据分析

清新的微生物增长数据损坏的油漆样品被安装到一个多元线性回归模型的第一个方程12]。回归参数估计(ß0——ß3)生成与数据从最初到最终油漆样本的微生物种群数在研究期间使用JMPIN软件。

Y01(计算lnx1)+ß2(计算lnx2)+ß3(计算lnx3)+ e (1)

在ß0是回归拦截,ß1——ß3回归参数估计(在0 - 10个月),X1- X3(由最高价值的细菌总数、大肠杆菌总数和总真菌数)的回归量系数宠坏的状态,易时间(几个月),e是错误的因素。在研究期间理化参数的数据被安装到第二个模型的方程:

Y01(X1)+ß2(X2)+ß3(X3)+ß4ln (X4)+ß5(X5)+ e (2)

在ß0是回归拦截,ß1——ß5回归参数估计(在0 - 10个月),X1- X3(由SG、OD、TR、pH值和VIS)在宠坏的回归量系数状态,易是时间(几个月)。

对比观察和预测寿命

这是基于残余误差因子(e = Yi - y)。观察到的微生物种群数量和理化参数与预测值进行比较。

e = Y- Y

在Y是观察到的结果,Y是预测结果误差因素和e

结果与讨论

十个形态不同微生物分离后最初的十倍系列稀释和标准板从油漆样品数(PS1 -魔法石第六章),加工来满足公司的法规和规范。的细菌分离鉴定的鉴定资料使用数据库生成代码从API获得识别软件(APIWEB)包括以下:芽孢杆菌polymyxa, (OB-1)短杆菌杆菌laterosporus (OB-2), (OB - 3)变形杆菌,大肠杆菌(OB-4), (OB-5)加氏乳杆菌(OB-7)和短乳(OB-8)确认为黑曲霉真菌隔离,(OB-9) a flavus (OB-10)和青霉菌citrinum (OB-11)分别基于宏观和微观特征。微生物种群数量的数据6油漆样品(PS1 -魔法石第六章)在十个月的研究期间显示增加从101年1.0 x 4.7 x 105 cfu /毫升。微生物种群密度的均值变化油漆样本所示图1。有一个长时间4 - 5个月的滞后期油漆样本。随后,有稳定的指数增长到10月。高的细菌计数观察新鲜的油漆(图1)表明,油漆的保质期太短。这一研究获得的结果表明,微生物利用的颜料作为营养来源和油漆的成分是有利于增加细胞增殖和人口剧增引起油漆。这是类似于观察Gillatt [4],一罐水性漆很容易恶化。类似的观察Da Silva (2)也证明了颜料的各种有机成分如色素、添加剂、粘结剂等作为微生物的营养物质,有助于刺激微生物生长。除了这些生物,损坏的样品观察控制铜绿假单胞菌(OB-6)。损坏的油漆样品的微生物种群密度了表1。之前的调查人员表明,铜绿假单胞菌是一种常见的生物在损坏的油漆7),是至少75%的隔离从损坏的乳液涂料3]。宠坏的乳胶涂料已成为营销者和消费者的关注,现在的来源构成重大问题困惑涂料行业在尼日利亚。的物理化学参数的变化意味着六油漆样本所示无花果。2 & 3。有光密度的增加在此期间所有的样品从1.49 - 3.91。相比之下,在其他参数有一个下降趋势从2.8658 - 1.0853,5.2 - 2.3,8.4 - 5.6和11.7 cst - 10.8 cst SG, TR,期间分别pH值和活力。损坏的油漆样品的理化参数分别为0.1058,7.51,0.15,4.12和3.0中科SG,分别OD、TR、pH值和粘度。这些参数的变化观察强调的增加微生物的生长,从而增加酸性代谢物和较低的粘度。物理化学参数测量研究中似乎提供了一个敏感和可靠的测量油漆恶化。此外,外表油漆样本的变化在研究期间显示稳定,逐渐失去原来的颜色,纹理和粘度。的一致的微生物种群数量的增加和相应的稳定下降的物理化学参数,本研究中使用的模型是基于微生物种群数量和理化参数的变化。保质期的决心必须因此,依靠这些标准包括质量的恶化速度参数。因为这些物理化学参数推断质量的稳定性,其稳定性被认为是一个关键因素或行列式保质期的油漆。 The data from the microbial population count and the physico-chemical parameters of fresh paints monitored during the period were combined with the corresponding data of the spoilt paint and fitted into the developed model to extrapolate the shelf life of paints. The shelf lives of the paints were therefore estimated to be 19, 21, 23, 22, 37, and 22 months respectively. The percentage residual error calculated by deducting the predicted results from the observed results was found to be marginal, ranging from 0.001 to 0.5 %.

回归(方差分析)是非常重要的在一个P值为0.0001时表示一个不错的选择,这意味着回归是非常有用的。因此,物理化学参数和微生物种群数量的变化可以作为指标来预测产品,如油漆的保质期。

environmental-sciences-microbial-population

图1:意思是微生物种群密度的变化PS1-PS6油漆样品。时间待定,细菌总数;太极拳,大肠杆菌总数;交通,真菌总数。数据代表一式三份的平均值决定。

environmental-sciences-physico-chemical

图2:意味着在油漆样品物理化学参数的变化PS1——魔法石第六章。SG,比重;OD, 600海里;TR,透光率。数据代表一式三份的平均值决定。

environmental-sciences-monitored-ten

图3:意味着新油漆的粘度变化样本PS1-PS6监控十个月后生产。

environmental-sciences-Microbial-Population

表1。微生物种群密度在损坏的油漆样品

结论

微生物种群数量似乎与物理化学参数的变化程度的可接受性的描绘。本研究的模型是基于微生物增长数据和理化参数。根据上面的结果中,微生物种群数方程回归模型预测油漆的保质期有平均名义21个月的保质期,而物理化学参数方程预测平均名义保质期为24个月。开发模型可以采用油漆行业做出可靠的预测油漆的保质期。开发模型确定的充分性和准确性的相关系数大于0.90表示一个不错的选择。

引用

全球技术峰会