家用電器除菌技術(shù)及其在家庭防疫中的應(yīng)用

杜林

博西家用電器（中國）有限公司安徽辦事處 安徽合肥 230000

1 引言

據(jù)《Cell》披露，人在一生中，時(shí)時(shí)刻刻都在被病原微生物侵襲。細(xì)菌、病毒無處不在，人類與病毒的斗爭將永無止境，且近年來有不斷增長的趨勢。截止到2019年已發(fā)現(xiàn)病毒種類近20萬種，而目前人類對(duì)病毒種類的認(rèn)知還很少。隨著生活水平的提高，家用電器在中國的家庭中目前已基本普及。疫情期間，如2020年初暴發(fā)的新冠肺炎疫情，消費(fèi)者使用具備殺滅病毒的除菌技術(shù)類家電，對(duì)保障消費(fèi)者的健康以及防止疫情擴(kuò)散尤為重要。然而，無論是普通的消費(fèi)者還是部分家電從業(yè)人員，對(duì)家電除菌技術(shù)，殺菌、消毒概念還缺乏科學(xué)的認(rèn)知。期望本文的分析能夠幫助消費(fèi)者提高對(duì)健康除菌家電的防疫認(rèn)知，讓消費(fèi)者根據(jù)自己的需求選擇合適的家庭防疫類電器，以便更好地保護(hù)自己以及家人的身體健康。

2 家用電器的除菌、消毒技術(shù)

2.1 家電產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

家用電器的除菌是指“采用化學(xué)、物理等方法去除或減少作用對(duì)象上細(xì)菌、真菌的過程”，抗菌則指“采用化學(xué)、物理等方法殺滅細(xì)菌或妨礙細(xì)菌生長繁殖及其活性的過程”。國家標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在2008年開始建立家用電器包括健康安全在內(nèi)的多項(xiàng)質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)體系。2010年先后發(fā)布了GB 21551.1-2008《家用和類似用途電器的抗菌、除菌功能 通則》以及GB 21551.2-2010《家用和類似用途電器的抗菌、除菌功能 抗菌材料的特殊要求》等6項(xiàng)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、空氣凈化器等產(chǎn)品的除菌、抗菌有了明確的技術(shù)要求和測試方法。在2015年發(fā)布空氣凈化器、多功能電子鞋柜、毛巾保溫箱、自動(dòng)吸奶器國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并將家用干衣機(jī)、洗碗機(jī)等產(chǎn)品的抗菌、除菌要求及試驗(yàn)方法列入國家標(biāo)準(zhǔn)的考核項(xiàng)目中。針對(duì)家電產(chǎn)品對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸埃希氏菌、白色葡萄球菌、脊髓灰質(zhì)炎病毒的除菌率，國標(biāo)根據(jù)不同產(chǎn)品作出了不同的強(qiáng)制要求。同時(shí)，對(duì)家用電器除菌過程中釋放有危害化學(xué)物計(jì)量（如臭氧釋放等)也作出了明確的規(guī)定，具體如下：

（1）電冰箱除菌要求：在國標(biāo)GB 21551.4-2010中，規(guī)定冰箱對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸埃希氏菌的抗菌率要求＞90%。有害物釋放量要求：箱體周邊5cm任意處，臭氧釋放濃度＜0.1mg/m3；紫外線強(qiáng)度＜5μW/cm2。

（2）洗衣機(jī)除菌要求：在國標(biāo)GB 21551.5-2010中，規(guī)定洗衣機(jī)產(chǎn)品對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸埃希氏菌除菌率≥96%。衛(wèi)生安全性要求方面，具備銀離子除菌技術(shù)的洗衣機(jī)，銀離子釋放應(yīng)符合國標(biāo)GB 18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中限量0.1mg/L的規(guī)定。具備臭氧除菌功能的洗衣機(jī)，臭氧釋放應(yīng)符合國標(biāo)GB/T 18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中計(jì)量≤0.16mg/m3的規(guī)定。

（3）干衣機(jī)、洗碗機(jī)除菌要求：在QB/T 5132-2017與QB/T 5133-2017兩個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定干衣機(jī)和洗碗機(jī)對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的除菌率為99.9%。

（4）抗菌（除菌）空調(diào)除菌要求：在國標(biāo)GB 21551.6-2010中，規(guī)定抗菌（除菌）類空調(diào)在模擬現(xiàn)場試驗(yàn)條件下，空調(diào)運(yùn)行1小時(shí)，除菌率≥50%?？照{(diào)器自身產(chǎn)生有害物質(zhì)要求：出風(fēng)口5cm處，臭氧釋放濃度＜0.1mg/m3；裝置周邊5cm處，紫外線強(qiáng)度＜5μW/cm2；出風(fēng)口20cm處，TOVC濃度＜0.15mg/m3；PM10濃度＜0.07mg/m3。具有抗菌功能的空調(diào)，其空氣凈化功能至少達(dá)到對(duì)PM10顆粒物凈化率＞40%，或?qū)兹?、氨、苯凈化率?5%的一項(xiàng)指標(biāo)。

（5）空氣凈化器除菌要求：在國標(biāo)GB 21551.3-2010、GB/T 18801-2015中，規(guī)定空氣凈化器在模擬現(xiàn)場和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)白色葡萄球菌捕獲率要＞95%，除菌率≥50%?？諝鈨艋δ苤辽龠_(dá)到PM10顆粒物凈化率＞40%，或?qū)兹?、氨、苯凈化率?5%。有害物質(zhì)釋放量要求：出風(fēng)口5cm處，臭氧＜0.1mg/m3；裝置周邊30cm處，紫外線強(qiáng)度＜5μW/cm2；出風(fēng)口20cm處，TOVC濃度＜0.15mg/m3；PM10濃度＜0.07mg/m3。

（6）消毒柜除菌要求：在國標(biāo)GB 17988-2008中，規(guī)定消毒柜對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌殺滅率為：一星級(jí)消毒柜（*)滅殺率≥99.9%，二星級(jí)消毒柜(**)滅殺率≥99.9%。對(duì)脊髓灰質(zhì)炎病毒滅殺規(guī)定：一星級(jí)無要求，二星級(jí)消毒柜(**)滅活感染滴度(TCID50)脊髓灰質(zhì)炎病毒≥105，滅活率≥99.99%。臭氧消毒型工作要求：一星級(jí)臭氧消毒室內(nèi)臭氧濃度≥20mg/m3,消毒時(shí)間≥30min。二星級(jí)臭氧消毒室內(nèi)臭氧濃度≥40mg/m3，消毒時(shí)間≥60min。高溫消毒型工作要求：一星級(jí)消毒柜要求消毒柜內(nèi)消毒溫度≥100℃，消毒時(shí)間應(yīng)≥15min。二星級(jí)消毒柜要求消毒柜內(nèi)消毒溫度≥120℃，消毒時(shí)間應(yīng)≥15min。消毒柜臭氧釋放濃度≤0.2mg/m3。

（7）鞋柜除菌要求：在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 5134-2017中，規(guī)定鞋柜對(duì)白色葡萄球菌、金黃色葡萄球菌除菌率達(dá)到90%。臭氧、溫度限值：電子鞋柜在任何工作周期內(nèi)，臭氧濃度≤30mg/m3，溫度≤50℃，臭氧濃度釋放≤0.1mg/m3。

2.2 家電產(chǎn)品除菌技術(shù)

除消毒液除菌外，現(xiàn)有家電產(chǎn)品的除菌技術(shù)有：銀離子除菌、高溫除菌、電解水除菌、等離子除菌、光波除菌、臭氧除菌等，具體如表1所示。

3 病毒與細(xì)菌的滅活技術(shù)

3.1 病毒與細(xì)菌的區(qū)別

中科院武漢病毒研究所的石正麗[11]在中國生物技術(shù)網(wǎng)關(guān)于《追蹤SARS源頭》的演講中說到，很多人都容易把細(xì)菌和病毒混淆在一起。事實(shí)上，病毒與細(xì)菌在體態(tài)上存在差異，細(xì)菌與病毒之間的直徑、長寬相差1000倍，病毒從十幾到幾百納米，需要電子顯微鏡才能看到，細(xì)菌用普通顯微鏡就能看到。另外，病毒與細(xì)菌生命形態(tài)、繁殖方式以及對(duì)人類的影響，都存在差異。

3.2 家電除菌技術(shù)細(xì)菌滅活以及冠狀病毒的滅活對(duì)比

現(xiàn)有研究表明，以下方法已被實(shí)驗(yàn)室證實(shí)能夠?qū)σ寻l(fā)現(xiàn)的多種冠狀病毒進(jìn)行有效滅活，如：臭氧滅殺、紫外線滅殺、高溫滅殺、次氯酸鈉滅殺、二氧化氯滅殺、酒精滅殺，以及酚類化合物、聚氨類化合物、過氧類化合物等化學(xué)物滅殺[12][13]。

通過對(duì)比大腸桿菌等病原微生物殺滅研究數(shù)據(jù)以及不同冠狀病毒的殺滅科研實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以分析搭載除菌技術(shù)的家電是否具備對(duì)冠狀病毒的滅活功能。

表1 家電除菌技術(shù)原理

3.3 消毒除菌技術(shù)在家電中的應(yīng)用

通過細(xì)菌的科研滅活和家電除菌技術(shù)的除菌滅活對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)可以對(duì)冠狀病毒滅活的家電除菌技術(shù)有高溫除菌技術(shù)、紫外線除菌技術(shù)以及臭氧除菌技術(shù)三種。同時(shí)，通過對(duì)比大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌、脊髓灰質(zhì)炎和2019-nCoV冠狀病毒的滅活，可以得出如下結(jié)論：

（1）用高溫除菌技術(shù)已被證實(shí)能夠有效滅活所有的病毒和細(xì)菌，可以有效防疫。

（2）紫外線除菌技術(shù)，對(duì)金黃色葡萄球菌滅活率大于99%的家電產(chǎn)品，能夠滅活部分冠狀病毒。因紫外燈管連續(xù)使用時(shí)間超過1000小時(shí)后，輻射強(qiáng)度不能確定，不推薦用于家庭新冠防疫。

（3）對(duì)于臭氧除菌技術(shù)，通過馮遵成[18]、洪波[19]的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究后發(fā)現(xiàn)，常溫下用臭氧氣體滅活大腸桿菌需超過41ppm熏蒸90min，這個(gè)方式足以滅活I(lǐng)BV病毒和SARS病毒，推測可以滅活2019-nCoV。從臭氧滅活大腸桿菌受濕度影響而對(duì)表面的IBV冠狀病毒滅活不受濕度影響來看，能夠滅活大腸桿菌的相同濃度與作用時(shí)間的臭氧水，是否也能夠滅活冠狀病毒還需要進(jìn)一步研究。由此，對(duì)于現(xiàn)有常溫下單獨(dú)用氣體臭氧除菌技術(shù)的家電程序，是否能夠具備冠狀病毒的滅殺能力，還需進(jìn)一步研究。

表2 病毒細(xì)菌區(qū)別

表3 大腸桿菌等細(xì)菌、病毒與冠狀病毒的滅活對(duì)比

4 具備防疫功能的家電類型

通過上述分析可知，在眾多家電除菌技術(shù)中，高溫除菌技術(shù)是殺滅病毒的有效技術(shù)，此類家電產(chǎn)品是防疫家電的主流選擇。但由于家電涉及的產(chǎn)品種類、型號(hào)功能豐富，且普通消費(fèi)者對(duì)健康類產(chǎn)品缺乏認(rèn)知，選購存在一定難度。從上文的分析看，能夠滅殺、去除病毒的家電主要有以下幾類：

（1）干衣機(jī)產(chǎn)品，具有大于99%金黃色葡萄球菌除菌證書的產(chǎn)品（非螨蟲滅活除菌證）。干衣機(jī)有熱泵型和電熱型兩種，熱泵型較為節(jié)能。干衣機(jī)絨毛收集器可以有效過濾織物毛絮同時(shí)避免織物毛絮附著在機(jī)器內(nèi)部中造成污染。干衣機(jī)不僅能夠?qū)ν馓紫?，還可以用配套的烘籃對(duì)鞋子進(jìn)行消毒。建議消費(fèi)者關(guān)注要點(diǎn)：除菌證書、熱泵型、絨毛收集器。

（2）洗衣機(jī)產(chǎn)品，具有大于99%金黃色葡萄球菌除菌證書的單洗或者洗烘一體的產(chǎn)品。對(duì)于使用活氧除菌功能的滾筒洗衣機(jī)，除菌程序應(yīng)疊加大于56℃的洗滌。建議消費(fèi)者關(guān)注要點(diǎn)：滾筒洗衣機(jī)、除菌證書、品牌。

（3）洗碗機(jī)產(chǎn)品，具有大于99.99%金黃色葡萄球菌除菌證書的產(chǎn)品。避免病毒在疫情期間通過廚房下水道氣溶膠傳播，使用余溫和熱交換烘干的洗碗機(jī)無風(fēng)險(xiǎn)。建議消費(fèi)者關(guān)注要點(diǎn)：品牌、除菌證書、烘干方式。

（4）消毒柜產(chǎn)品，使用臭氧消毒方式的消毒柜，二星級(jí)可以有效防疫。使用高溫消毒方式的消毒柜，一星二星均可有效防疫。建議消費(fèi)者關(guān)注要點(diǎn)：消毒柜星級(jí)、品牌、除菌證書。

（5）空氣凈化器產(chǎn)品。按劉昌孝等人的研究，冠狀病毒尺寸有兩類：尺寸與直徑在80nm～220nm的多形性球形冠狀病毒；120nm～140nm的圓盤形、腎形或棒狀的圓環(huán)冠狀病毒[25]，和尺寸與直徑在80nm～120nm的HIMI病毒相近。因此具備HIMI病毒過濾能力的空氣凈化器應(yīng)可以過濾新冠病毒。建議消費(fèi)者關(guān)注要點(diǎn)：固態(tài)污染物CADR值、除菌證書。選擇具有HIMI除菌率大于99.9%的除菌證書。固態(tài)污染物CADR值以及HIMI病毒除菌證書。按GB/T 18801-2015適用面積計(jì)算方法中對(duì)F.4的參數(shù)規(guī)定，不同情況下應(yīng)適當(dāng)改變凈化器使用面積的計(jì)算過程中的參數(shù)。污染嚴(yán)重時(shí)，房間使用面積除以0.07即為CADR值，如30m2應(yīng)選擇不低于428m3/h的固態(tài)CADR值。一般情況下或者污染不嚴(yán)重時(shí)，用房間使用面積除以0.12即可，30m2選擇不低于250m3/h的固態(tài)CADR值。

5 結(jié)論

可應(yīng)用于家電的高溫除菌和臭氧除菌是目前可以被證實(shí)滅活冠狀病毒的有效技術(shù)，其他除菌技術(shù)對(duì)冠狀病毒的滅活尚缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，還需要進(jìn)一步研究。常溫常壓下臭氧技術(shù)對(duì)2019-nCoV的滅活推薦使用41ppm作用90min。綜上分析，可用于防疫的家用電器產(chǎn)品有干衣機(jī)、滾筒洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、消毒柜和空氣凈化器，其他品類的家電能否用于防疫還需進(jìn)一步研究。

病毒不會(huì)因?yàn)檫@次疫情的結(jié)束而徹底消失，正如《Nuture》中的文章所言“As coronavirus spreads,the time to think about the next epidemic is now”，我們必須未雨綢繆，從現(xiàn)在開始為下一場疫情做好充分準(zhǔn)備[26]。為進(jìn)一步滿足消費(fèi)者日益增長的健康需求，將合適的消殺技術(shù)應(yīng)用于消費(fèi)者日常使用的家電產(chǎn)品，來阻止病毒對(duì)人體的侵害，對(duì)14億人口體量的大國具有非同尋常的意義，建議加大對(duì)病毒滅活的研究。相信不久的將來，會(huì)有更多的跨界家電出現(xiàn)，能夠被證實(shí)有效防疫的除菌家電產(chǎn)品會(huì)逐漸增多。