如何将杀毒灭菌技术应用到家电产品中,有效帮助消费者解决家居中的消毒、除菌需求也变得至关重要。
一场突如其来的由新型冠状病毒导致的肺炎疫情扰乱了人们正常的生活秩序,少出门、不聚集、戴口罩、勤洗手已成为普通民众抗击疫情的规范动作。为了尽早打赢这场战“疫”,避免病毒的存活和进一步扩散,人们日常的杀毒灭菌工作势在必行。而对于家电厂商来说,如何将杀毒灭菌技术应用到家电产品中,有效帮助消费者解决家居中的消毒、除菌需求也变得至关重要。
近日,国家卫健委发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》显示,病毒对紫外线和热敏感,56℃30分钟、乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒。本文具体针对紫外线杀毒灭菌技术的原理、优缺点,以及该技术使用的电器产品和场景进行阐述,希望对消费者和家电厂商了解和应用紫外线进行杀毒灭菌有所助益。
1紫外线杀毒灭菌技术原理
紫外线(简称UV)根据波段的不同可分为UVA、UVB和UVC三种。其中UVA波段是指生活紫外线,其波长在320~400nm;UVB波段是户外紫外线,指波长为275~320nm;UVC波段是短波紫外线,波长在200~275nm之间,又称为短波灭菌紫外线,UVC即目前广泛应用于消毒杀菌紫外线,也称为深紫外线[1]。
UVC的生物效应基本机制是使生物细胞染色体上两个相邻胸腺嘧啶之间形成嘧啶二聚体,即紫外线直接作用于生物细胞遗传物质,破坏微生物机体细胞中的DNA或RNA的分子结构[2],造成生长性细胞死亡或再生性细胞死亡,是杀菌和诱变(致癌)的生物学基础,从而达到对细菌和病毒的灭活。
2紫外线杀毒灭菌技术的优缺点
2.1优势
(1)紫外线杀毒灭菌速度快、效率高。表1为紫外线对常见细菌病毒的杀菌效率。如表1所示,当紫外线强度为30000μW/cm2时,在数秒内容即可杀死细菌、病毒、霉菌孢子、水藻类及鱼类病。此外,有文献[4]也指出,用LED紫外线灯在垂直2~5cm处照射5min,对染菌载体上金黄色葡萄球菌杀灭率均为100%;在垂直2~4cm处照射15min以上,对载体上大肠杆菌的杀灭率均达到100%;J.L.Clancy[5]等认为紫外线辐射剂量为30J/m2时,隐孢子虫灭活率可超过99.9%。
(2)紫外线几乎对所有的细菌、病毒都有有效的灭活效果。表1中给出了包括大肠杆菌、黑曲霉、流感病毒、乙肝病毒在内的20种常见细菌、病毒,可以看出,紫外线对所列细菌病毒均有较好的灭活效果。
(3)紫外线杀菌运行稳定,由于其杀菌灭毒的过程为物理作用,故不会额外产生有害副产物,影响人体健康。
2.2缺点
(1)紫外线穿透能力有限,自然界中UVC的穿透能力几乎为零,基本被臭氧层吸收,故紫外线只适于物体表面的消毒。
(2)UVC对人体有较强的物理危害,不当使用UVC对眼部的损伤尤为严重,易导致眼角膜变性和白内障[6][7];过量紫外线会也对人体肌肤、免疫系统造成伤害,易损伤粘膜,只适于无人时辐照。
(3)紫外线照射后产生的臭氧味严重,需要进行通风除味[8],在日常使用过程中会给使用者造成一定困扰。
3紫外线杀毒灭菌技术在家庭中的应用
紫外线杀毒灭菌技术由于其良好的性能及功效,已经在多种场景下取得了广泛应用,例如在医院病房、手术室、无菌实验室等对环境要求较高的场所,紫外线消毒技术的应用已经相对纯熟。目前,由于疫情影响,家庭中消毒、灭菌需求变得更为迫切,紫外线杀毒灭菌技术也将在家庭场景中得到进一步拓展。
3.1家庭中空气的杀毒灭菌
3.2家庭用水的杀菌消毒
3.3餐具的除菌消毒
3.4衣物、床品的除菌
3.5卫浴产品的杀毒灭菌
洗浴用水的除菌消毒可以结合上述饮用水的处理技术来实现,紫外光与其他除菌消毒方式的联合消毒技术可使单一方法的优势最大化,以求最大的经济效益和供水安全性。坐便器的清洁、除菌、消毒则更适合使用紫外光线的照射方法,在如厕后,通过盖上坐便盖来打开内置紫外照射灯,可以在实现除菌、消毒的同时,减少对人体的紫外光危害。值得注意的是,紫外线光对坐便器材料的影响是此项技术应用于坐便产品中值得思考的重点。
4结语
紫外线的杀毒灭菌功能自十八世纪八十年代发现至今已得到了较为全面的研究和发展,在空气、水、食品等领域得到了广泛的应用。“新冠”肺炎疫情的爆发进一步推动了家电行业及产品的健康化发展,对于家电行业来说,如何应用现有技术和研发新技术实现家电产品的健康功能,同时不对人体健康产生危害仍是行业内亟突破的关键。本文通过对紫外线杀毒霉菌技术原理的介绍,结合技术在家庭中得应用场景,对紫外线除菌技术在应用过程中的优缺点进行了简要分析,同时提出了紫外线杀毒灭菌技术的应用趋势及注意事项,希望能给广大家电从业人员提供更多启发。
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