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紫外消毒產品在公共衛生防疫中的應用(一)
發布時間:2021-08-06     閱讀:516

 

 

消毒產品作為公共衛生防疫的重要組成部分,可以有效降低病毒的傳播,從而保證消費者的安全。衛生部將消毒產品主要分為三大類,主要包括消毒劑(粉劑消毒劑、片劑消毒劑、液體消毒劑、噴霧劑消毒劑等)、消毒器械(環氧乙烷滅菌器、等離子體滅菌器、臭氧消毒柜、電熱消毒柜、經典空氣消毒機、紫外線殺菌燈、紫外線消毒器、甲醛消毒器、二氧化氯發生器等)、衛生用品。
 
紫外消毒產品應用現狀
紫外線殺菌消毒產品屬于消毒器械類,紫外殺菌消毒產品包括紫外空氣消毒器、上層平射紫外線空氣消毒器、紫外水消毒器、紫外物表消毒器等。
 
紫外空氣消毒器
紫外空氣消毒器是以紫外線中心波長為253.7nm的紫外線殺菌燈、過濾器和風機位元件的紫外線空氣消毒器,其過濾器和風機不具有殺菌因子的作用。其工作原理是超靜離心風機將密閉房間中的部分污濁空氣吸入機器內部;通過(粗效+中效+活性炭+光觸媒)復合過濾網將空氣中的大小塵埃濾除;通過安裝在過濾網進風面的超強紫外線燈對流動空氣中的細菌進行殺滅;將已濾除塵埃和已殺滅細菌的潔凈空氣送回到房間,潔凈空氣快速循環流動從而空氣凈化和殺菌的目的。
 
上層平射紫外線空氣消毒器
上層平射紫外線空氣消毒器內設有紫外線燈管及聚能平射裝置,消毒器安裝于墻壁上端(高度2.1米以上),在房間上部形成平射層,在無循環風的情況下利用室內空氣自然對流,殺滅空氣中漂浮彌散的病毒和細菌,適用于傳染性高的病房、手術室、ICU病房等重點消毒空間。
 
紫外線水消毒器
紫外線水消毒器是以253.7mm紫外線為主要光譜,對生活飲用水、養殖用水、泳池水等進行消毒的設備,其殺菌效果取決于紫外線的強度(照射器的強度和功率)和接觸時間(水、液體、或空氣暴露在紫外線下的時間長短)。紫外線水消毒器分為封閉式和敞開式,封閉式UV消毒器用金屬筒體和帶石英套管的紫外線燈把被消毒的水封閉起來,內壁多作拋光處理以提高對紫外線的反射能力和增強輻射強度,還可根據處理水量的大小調整紫外燈的數量。在敞開式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流經UV消毒器并滅活水中的微生物。
 
紫外線物表殺菌器
紫外線物表殺菌器是紫外光源在表面殺菌中的應用,UV表面殺菌裝置廣泛應用于食品、電子、實驗室、化工、醫療、農業等領域。
 
紫外LED消毒產品應用情況
紫外殺菌消毒產品主要應用于水體殺菌、空氣殺菌、物體表面殺菌三大領域。隨著LED技術的發展,效率的提升,將在這些領域從小功率到中功率再到大功率,逐漸替代傳統汞燈光源。
 
水消毒領域
在大功率飲用水消毒中,由于水的流速快,對紫外光源的功率要求高,汞燈依然占據絕對領導地位,目前約有20多家飲用水廠采用紫外線殺菌技術,均使用汞燈光源;在小功率末端凈水中,紫外LED產品開始嶄露頭角。海爾、美的、安吉爾、史密斯等龍頭企業紛紛布局紫外LED殺菌模組,目前市場上凈水殺菌模組成本較高,以1-2L/min殺菌模組為例,平均價格在150-200左右,6L/min殺菌模組平均價格在650-700左右,占整機產品的10%左右。杭州慧億表示,未來紫外LED在凈水市場中大規模應用所接受的市場價位約為當前價位的一半左右。
 
空氣殺菌領域
紫外空氣凈化主要采用UVC殺菌和UVA光催化兩種消毒方式。UVC空氣殺菌凈化器主要遵循空氣的紫外循環消毒的原理,即在風機作用下,風通過一個密閉的管道,與此同時,紫外燈照射通過管道的空氣,完成消毒,目前紫外空氣殺菌機主要以醫院、實驗室等特殊應用場所為主。UVA光催化空氣凈化器采用光催化原理,分解空氣中的有機污染物,殺死細菌和病毒。在動態空氣殺消方面,單獨使用紫外光源很難做到,還需要輔助HEPA過濾吸附類材料,以提高殺菌率。目前適用于同等面積的紫外LED凈化器價格普遍是汞燈空氣凈化器的2-5倍?;浤軆艄菊J為UVC LED取代UVC汞燈最大的障礙是發光效率低,若其發光性能達到汞燈70-80%,市場將能夠接受。
 
物表殺菌領域
疫情刺激了紫外LED殺菌產品在個人和家庭消費品中的應用,殺菌包,殺菌箱,殺菌棒等小功率產品層出不窮,在電梯扶手、冷鏈物流、快遞包裝等領域的新型應用產品正在研發與開拓過程中。
 
紫外LED在公共衛生防疫中的應用
公共衛生安全防疫領域的UVC LED應用尚處于嘗試階段,也是紫外LED行業國內外爭相布局的重要領域。國內外多家企業先后推出了UVC LED殺菌消毒家用產品,但在公共衛生安全領域尚無規?;某尚?。
 
首先,紫外LED功率提高、價格下降是市場開啟的前提。部分專家認為商用深紫外LED的輻射效率達到10%以上,才會真正啟動規模應用。
其次,現有紫外線殺菌消毒解決方案,主要基于傳統紫外光源主波長進行設計(253.7nm、365nm等),不一定適用于紫外LED光源。其次,基于紫外LED光源的檢測、計量、標準等體系尚未建立,無法對紫外光源的殺菌消毒效果進行評價。因此,未來需要根據紫外 LED光源波長、特點等,開展典型性驗證試驗,提出適合于表面、空氣、水消毒應用的UVC LED解決方案。
第三,紫外線殺菌消毒在個人和家庭應用中的安全性要求極高,雖然國家對家用空氣凈化器產品殺菌要求和安全性能有相關標準,《家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能 空氣凈化器的特殊要求》(GB21551.3-2010)指出空氣凈化器產生的紫外線強度(裝置周邊30cm處)最高控制指標5μW/cm2。但紫外LED產品形態多樣、產品更新換代快,在產品標識不清或使用不規范時對人體具有一定的傷害。
 
經過近兩年疫情常態化防控,在高鐵車廂空氣殺菌、家用空調殺菌、個人消費品殺菌等典型應用領域,紫外LED殺菌消毒產品取得初步成績。但紫外LED應用仍存在很多問題和不足,從核心技術到應用系統,從標準檢測體系到應用推廣模式等。此外,紫外LED消毒產品與應用場景的的結合和共同開發需要跨領域的產業鏈上中下游密切合作,需要芯片、封裝、模組、集成應用等各環節的積極參與,在此過程中,現有的公共技術研發平臺、標準化平臺可發揮巨大的協調作用。

 

本文轉載自:中國半導體照明網

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