市场 | 深紫外LED杀毒灭菌技术在家电产品中的应用

发表时间：2024-08-20 10:30

一场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。

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，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。

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320～405nm；UVB波段是户外紫外线，指波长为280～320nm；UVC波段是短波紫外线，波长在200～280nm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。

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，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。

紫外线的杀菌作用与紫外线的波长、辐射强度、微生物对紫外线照射的抵抗力都有关。在相同的能量和照射时间下, 不同波长的紫外线杀菌效果并不同。经研究证明，深紫外线可用于对水、空气、衣物的消毒灭菌。对不同的细菌和病毒要满足一定的照射剂量和时间，否则不能灭活。

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。

家庭中空气的杀毒灭菌

随着空气污染的日益加剧，空气过滤技术在家庭环境中的应用得到了广泛认可，其对颗粒物、TVOC均有较好的去除效果，但空气过滤技术不能做到细菌、病毒的灭活。众所周知，“新冠”病毒主要通过飞沫和接触进行传播。中国工程院院士李兰娟在研究中发现新型冠状病毒在干燥的环境中的存活时间为48小时；也有研究称“新冠”病毒在光滑物体表面，在温度、湿度合适的情况下可以存活5天。将紫外线消毒技术应用到家庭中，可以使其主动对细菌、病毒进行灭活。例如在家庭中使用紫外线消毒灯，或将紫外光发生装置搭载在空气净化器、新风机、空调器等室内净化装置上，可以使室内空间实现有效消毒。值得注意的是，紫外线对人体健康存在一定伤害，所以在应用紫外线杀毒灭菌时，应尽量避免紫外线对人体的照射，搭载在家电产品中的紫外光发生装置也应当通过合理的设计，避免其对人体健康的威胁。

家庭用水的杀菌消毒

紫外线杀毒灭菌技术以其在水中有较强的穿透性，且不会额外产生有害副产物的特点在水处理领域占有较强优势，是一项相对环保又成熟的技术，已在水处理领域应用多年。目前在家用领域，紫外线杀毒灭菌技术主要应用于家用净水机中处理饮用水，这也对紫外线杀毒灭菌技术提出了更高的要求。有文献指出，紫外线的杀毒灭菌不具备持续消毒的效果，该技术在水中应用会受处理水的浊度、水中离子强度、氨氮含量和紫外光照强度等因素影响。因此，在采用紫外线消毒时，对水的澄清度要求较高。杨辉等研究了浊度、紫外线强度和水力停留时间对紫外线消毒效果及消毒后水体中细菌暗复活的影响，紫外线强度＞浊度＞水力停留时间对紫外线消毒效果产生影响。为了保证最终纯净水出水无菌，紫外杀菌装置应加装至净水机末端，也就是在最终纯净水出水前消灭纯净水出水中的细菌。当然，家庭中的非直饮水也可以通过与化学消毒法联合使用，以保证处理后的水质稳定性。

餐具的除菌消毒

对于餐具的除菌与消毒，高温、臭氧和紫外线杀毒灭菌技术均有较好的效果，紫外线消毒的优势在于其除菌的高效、广谱的特点，消毒效果和照射剂量、时间成正比关系。但由于光线为直线，碗盘等餐具在消毒时的叠放会致使紫外光线被阻挡，紫外光线照射不到的地方，其除菌消毒作用并不明显，所以紫外线在餐具消毒时可配合臭氧及烘干一起完成消毒工作。

衣物、床品的除菌

在日光充足时晾衣晒被可以很好的去除病菌和尘螨，可以说紫外光对于衣物、床品的除菌消毒从古沿用至今，其除菌效果不容置疑。但长时间高强度的紫外光线照射可能会导致衣物、床品脱色，弹性减弱。所以在应用紫外线杀毒灭菌技术为衣物、床品进行消毒时，要合理控制时长和紫外光的强度，紫外除菌消毒技术配合高温消毒应用于衣物护理小家电中，是当下的技术趋势之一。

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。

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，新一代杀菌光源深紫外LED，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，作为国内首个GUV LED灭菌消毒装置技术规范标准参编单位，银月光科技专门研发生产了3838、6565封装，光功率5-200mW的UVC LED，来满足家电市场需求。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家电产品应用进行了简要分析，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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