紫外光應(yīng)用及殺菌原理

紫外線劑量在滅菌過程中起著至關(guān)重要的作用。在紫外劑量充足的條件下，失活的病毒細(xì)菌不會復(fù)活，但劑量不足時，許多被紫外線照射失活的病毒細(xì)菌可通過光的協(xié)助作用修復(fù)自身被破壞的結(jié)構(gòu)。

紫外光殺菌原理

按照波長，紫外(Ultra Violet，UV)光通常分為UVA（315nm-400nm）、UVB（280nm-315nm）、UVC（200nm-280nm）。其中波長UVC波段又稱為“日盲”波段，由于大氣中臭氧的強烈吸收，在近地太陽光譜中幾乎不含有該波段紫外光。

UVC主要應(yīng)用主要包括水/空氣/表面的消毒/凈化、分析儀器（分光光度法、液相色譜、氣相色譜等），礦物分析。UVC波段波長短，能量高，短時間內(nèi)破壞微生物機體(細(xì)菌、病毒等病原體)細(xì)胞中分子結(jié)構(gòu)，通過破壞微生物的DNA和RNA阻止其繁殖，可以實現(xiàn)高效快速的廣譜殺菌效果，從而對水、空氣和物體表面進行殺菌消毒，使細(xì)胞無法再生，因此廣泛應(yīng)用于如水、空氣等的殺菌消毒。數(shù)據(jù)顯示，僅以30mW／cm２的UVC紫外輻照強度，一秒鐘即可對絕大部分細(xì)菌實現(xiàn)近乎100%的殺滅，效果非常顯著，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域。在個人健康和家庭衛(wèi)生領(lǐng)域，紫外光可用于水杯碗筷消毒、空氣凈化除菌、殺滅瞞蟲、鞋襪殺菌除臭、嬰兒奶瓶消毒等。

紫外殺菌效果

根據(jù)微生物種類不同，紫外殺菌時間和劑量也各不相同。不同的細(xì)菌種類對紫外線的吸收峰值不同。如 DNA、大腸桿菌的最大吸收波長均為265nm，而隱孢子菌、噬菌體的最大吸收波長分別為261nm和271nm。因此所需的殺菌時間也應(yīng)有所不同。當(dāng)紫外輻射強度為3×104μW/cm2時，殺滅病毒及細(xì)菌、霉菌孢子、藻類 細(xì)菌所需時間分別為0.1～1.0s，1.0～8.0s，5.0～40.0s。根據(jù)中國疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所專家董小平研究團隊發(fā)現(xiàn)，強度大于90 μW/cm2的UVC照射冠狀病毒，30分鐘就可以殺滅SARS病毒。紫外線劑量在滅菌過程中起著至關(guān)重要的作用。紫外劑量可以表示為紫外線強度與照射時間的乘積。在紫外劑量充足的條件下，失活的病毒細(xì)菌不會復(fù)活，但劑量不足時，許多被紫外線照射失活的病毒細(xì)菌可通過光的協(xié)助作用修復(fù)自身被破壞的結(jié)構(gòu)。在紫外劑量相同時，可采用高強度、短時間或低強度、長時間的照射方式，以達到殺菌目的。殺滅1×104 個/mL的螺旋桿菌，所需紫外劑量30 mJ/cm2左右，而殺滅同樣數(shù)量的孢子，則需要70 mJ/cm2 左右的紫外劑量。

常用紫外線殺菌照射劑量情況

紫外LED消毒產(chǎn)品應(yīng)用情況

紫外殺菌消毒產(chǎn)品主要應(yīng)用于水體殺菌、空氣殺菌、物體表面殺菌三大領(lǐng)域。隨著LED技術(shù)的發(fā)展，效率的提升，將在這些領(lǐng)域從小功率到中功率再到大功率，逐漸替代傳統(tǒng)汞燈光源。

水消毒領(lǐng)域

水消毒是一項多專業(yè)融會貫通的典型終端應(yīng)用，其產(chǎn)品設(shè)計需要的技術(shù)包括光學(xué)設(shè)計，熱學(xué)設(shè)計，材料匹配，零件裝配等諸多技術(shù)。作為紫外LED的最成熟和有效的應(yīng)用，水殺菌模組可以分為靜態(tài)水殺菌和流動水殺菌兩個大類。

1.靜態(tài)水殺菌靜態(tài)水殺菌是指對儲水的空間（容器）內(nèi)的水進行殺菌抑菌，儲水容器由于通常會長時間靜止，在溫度合適的情況下，會容易細(xì)菌滋生而造成細(xì)菌超標(biāo)。靜態(tài)水殺菌模組針對這種情況，通過定時開啟殺菌而使其達到和保持一個較低的細(xì)菌水平。根據(jù)產(chǎn)品的殺菌定位分為抑菌和殺菌。殺菌和抑菌兩者并無本質(zhì)的不同，其根本目的在于使被作用的水體保持長期的無菌或者較低的細(xì)菌水平。

青島螢光創(chuàng)新通過和國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)光源廠家深度戰(zhàn)略合作，根據(jù)殺菌需求定制化的生產(chǎn)光源以達到殺菌和光源的合理匹配。目前公司產(chǎn)品光源輸出及穩(wěn)定性和壽命達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

2.流動水殺菌流動水殺菌和靜態(tài)水殺菌不同，通過高功率的紫外輻射單元，對流經(jīng)殺菌模組的水體進行高效的瞬間殺菌，使流經(jīng)殺菌模組的水體達到一個無菌或者細(xì)菌含量極低的水平。

青島螢光創(chuàng)新結(jié)合實際應(yīng)用場景，開發(fā)了多種過流式殺菌模組。主要有：超微型過流式殺菌模組，針對殺菌需求在500ml/min以下的場景。微型殺菌模組，500ml~1L/min標(biāo)準(zhǔn)款殺菌模組：適合1L~2L/min的流動加強款殺菌模組：適合2L~4L/min的流動水殺菌大型及特大型殺菌模組：適合10L以上到500L/min的流動水殺菌。 值得關(guān)注的是，為徹底解決飲用水殺菌的菌落超標(biāo)隱患，螢光創(chuàng)新科技有針對性的開發(fā)出了殺菌水龍頭和殺菌水嘴。將殺菌功能巧妙的融合在凈水機（飲水機）的龍頭和水嘴中，做到真正的末端殺菌，殺菌后即入口。真正解決了二次污染問題。

 空氣殺菌領(lǐng)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(huán)消毒的原理，即在風(fēng)機作用下，風(fēng)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(yī)院、實驗室等特殊應(yīng)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(xì)菌和病毒。在動態(tài)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。

物表殺菌領(lǐng)域

疫情刺激了紫外LED殺菌產(chǎn)品在個人和家庭消費品中的應(yīng)用，殺菌包，殺菌箱，殺菌棒等小功率產(chǎn)品層出不窮，在電梯扶手、冷鏈物流、快遞包裝等領(lǐng)域的新型應(yīng)用產(chǎn)品正在研發(fā)與開拓過程中。

青島螢光創(chuàng)新科技有限公司，擁有專業(yè)的博士后團隊，專注于紫外殺菌應(yīng)用的研究，經(jīng)過多年深耕紫外行業(yè)，公司獲得多項國家發(fā)明和實用新型專利。目前多款殺菌模組類產(chǎn)品已經(jīng)投入市場。更多詳細(xì)內(nèi)容可以瀏覽公司網(wǎng)站www.xiqiangdiesong.com聯(lián)系公司索取或者關(guān)注微信公眾號。

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