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紫外線照射是目前常用的空氣和表面的消毒方法,在水和其他液體的消毒中也有應(yīng)用。但在紫外燈的使用過程中,往往由于不了解其作用機(jī)理或疏于檢測,不能使其發(fā)揮有效的作用,達(dá)不到預(yù)期的殺菌效果。在此,對紫外殺菌做簡單的介紹。
紫外線的殺菌作用
紫外線空氣消毒起源與原理
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紫外線空氣消毒起源。早期研究始于1920 年代。1936 年開始在醫(yī)院手術(shù)室中采用，1937 年首次在學(xué)校中采用控制風(fēng)麻疹傳播。
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紫外線的波長。波長范圍在400-100 nm 之間，分為A、B、C 三個波段。其中，UV-C 波段（290-100nm）的紫外線具有殺菌能力，稱為消毒紫外線。紫外線殺菌燈直接利用紫外線(中心波長為253.7nm)達(dá)到消毒目的的特種電光源。
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紫外線燈消毒原理。紫外線消毒燈是一種低壓汞燈，是利用較低壓(<10-2Pa) 汞蒸汽被激化而發(fā)出的紫外線進(jìn)行照射消毒的燈。紫外線消毒燈的主要發(fā)光譜線有兩條：253.7nm波長和185nm 波長，峰值波長為253.7nm。這兩種波長的紫外線都能起到很好的殺菌作用，其中前者能直接作用于生物細(xì)胞遺傳物質(zhì)即DNA，使DNA 遭到破壞而導(dǎo)致細(xì)菌死亡，并具有分解臭氧功能；后者則能通過與空氣中的氧氣作用，產(chǎn)生有強(qiáng)氧化作用的臭氧，從而殺滅細(xì)菌。
紫外線消毒燈與普通日光燈、節(jié)能燈的區(qū)別
普通日光燈、節(jié)能燈的燈管采用的是普通玻璃，紫外線不能透出來，被熒光粉吸收后發(fā)出可見光；而紫外線消毒燈的燈管則采用透紫外線玻璃或石英玻璃生產(chǎn)，紫外線能夠穿過玻管壁透射出來。紫外燈是一種非相干光源，兩束紫外線相交時不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。多根紫外燈形成的空間輻射場內(nèi)任一點(diǎn)的輻射強(qiáng)度滿足疊加原理。空間內(nèi)某點(diǎn)的紫外線輻射強(qiáng)度與其到紫外燈的距離的平方成反比，故紫外燈的消毒作用主要集中在1.0m 范圍內(nèi)。
紫外線燈管分型及紫外線燈管的技術(shù)要求
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按外形可分為雙端燈（以S表示）和單端燈（以D表示）和自鎮(zhèn)流燈（以Z表示）三類。
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按是否含臭氧分為含臭氧（以Y表示）和不含臭氧（以W表示）兩種。
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紫外線燈管的技術(shù)要求主要規(guī)范了以下幾方面的技術(shù)要求：(1) 醫(yī)用電氣安全的要求；(2) 產(chǎn)品性能安全要求，主要是臭氧殘留或泄露量的要求，以及紫外線接觸的要求；(3) 衛(wèi)生安全指標(biāo)，增加消毒效果的評價；(4) 環(huán)境試驗的要求；(5)完善原有的試驗方法。
紫外線燈管的使用及維護(hù)
紫外線燈管和其他電子產(chǎn)品一樣,在安裝以及日后的使用都有注意事項,經(jīng)常維護(hù)才能保證紫外線燈管的使用壽命。在使用紫外殺菌燈應(yīng)注意的幾個問題：
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嚴(yán)禁頻繁啟動紫外線燈管，即減少開關(guān)次數(shù),特別是在短時間內(nèi),以確保紫外燈管壽命.
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定期清洗，保持清潔：紫外線燈管表面的污垢會影響紫外線的穿透力，從而影響殺菌效果，因此需要定期清洗，用酒精棉球或紗布擦拭燈管。
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更換燈管時,先將燈管電源插座拔掉,抽出燈管,再將擦凈的新燈管小心地插入殺菌器內(nèi)，再插上電源。注意不要用手直接觸摸紫外燈管，如發(fā)現(xiàn)有手印或灰塵等，應(yīng)擦干凈再使用，否則會因污點(diǎn)影響殺菌效果.
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預(yù)防紫外線輻射:紫外線對細(xì)菌有強(qiáng)大的殺傷力，對人體同樣有一定的傷害,啟動消毒燈時，應(yīng)避免對人體直接照射，必要時可使用防護(hù)眼鏡，不可直接用眼睛正視光源,以免灼傷眼膜。
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供電頻率：交流供電,電源的頻率不同,燈的輻射通量也不同,所以使用或檢測紫外殺菌燈時,必須充分考慮供電頻率。
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使用標(biāo)準(zhǔn)鎮(zhèn)流器：紫外燈配用的鎮(zhèn)流器的質(zhì)量直接影響串接在電路中紫外燈的光輻射。評價紫外燈的技術(shù)指標(biāo)時,必須在規(guī)定的供電條件下,使用標(biāo)準(zhǔn)鎮(zhèn)流器測得的數(shù)據(jù)才有說服力。
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紫外燈檢測：紫外燈的壽命是有限的,目前國產(chǎn)紫外燈的有效壽命一般為1000~3000h，而進(jìn)口的低壓高能燈管使用時間可達(dá)8000～12000h，中壓燈管可達(dá)5000～6000h。因此,必須建立記錄和監(jiān)測制度,使用頻率較高的實(shí)驗室,建議檢測間隔不要超過1個月。
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紫外燈的安裝：紫外光的強(qiáng)度隨著光源距離的平方而降低,由于穿透能力很弱,所以必須靠近被處理的物質(zhì)。因此,紫外光對于大的開放區(qū)域的空氣消毒基本是起不到太多效果的,它只適用于局部或區(qū)域消毒。紫外線滅菌效果與照射時間和距離有關(guān),時間長而距離近則效果較好。紫外燈的安裝應(yīng)該以略高于工作人員的頭頂較為適宜。
目前,由殺菌率來精確計算生產(chǎn)車間所需的紫外線燈數(shù)還比較困難,因為涉及到房間的換氣次數(shù),生產(chǎn)車間的高度、地面材料、墻壁房頂?shù)姆瓷湫实鹊?一般生產(chǎn)車間內(nèi)紫外燈照射強(qiáng)度不低于70μW/cm2，為了確保燈管有足夠的數(shù)量,這里給大家一個經(jīng)驗值做參考,一般可以每7～10m²安裝一支30W的紫外燈。
紫外線殺菌是表面殺菌, 用紫外線殺菌燈照射室內(nèi)空氣,能起到防止細(xì)菌污染及殺菌的效果。它是目前空氣消毒普遍采用的較有效的方法, 但紫外線的穿透能力比較弱, 普通玻璃和灰塵等都能影響其輻射殺菌效果, 對沒有照射到的部分就沒有殺菌作用。
另外, 紫外燈消毒雖然方便實(shí)用，卻不能徹底滅菌, 特別對細(xì)菌的芽孢殺滅效果很差。所以紫外線的作用是非常有限, 企業(yè)對生產(chǎn)環(huán)境的要求不能過度地依賴紫外線的殺菌效果, 還要注意衛(wèi)生環(huán)節(jié)和操作上的規(guī)范。
在生產(chǎn)加工車間，紫外燈的電源開關(guān)設(shè)置
一般情況下，車間的紫外線燈是在上班前提前半小時至一小時或者下班后由值班人員打開，上班時工作人員應(yīng)該在關(guān)閉紫外線燈的情況下洗手更衣進(jìn)入車間，當(dāng)光線不足時，可以開啟日光燈進(jìn)行工作。
所以，在電源設(shè)計時紫外線燈和日光燈的開關(guān)要分開電路，最好用不同顏色或標(biāo)識來區(qū)分電源開關(guān)。
問
在生產(chǎn)加工車間，紫外燈能否加裝防護(hù)裝置？
在許多食品加工企業(yè)中, 生產(chǎn)車間的工作臺、敞開式生產(chǎn)線及裸露食品與原料上方的照明設(shè)備一般都加有防護(hù)裝置。但由于紫外線的穿透能力差, 加防護(hù)裝置將減弱殺菌效果甚至失去殺菌效果。
所以, 在生產(chǎn)車間內(nèi)的紫外線燈不能加裝防護(hù)裝置。正因為不能加裝防護(hù)裝置, 紫外燈不能裝在工作臺的正上方, 以免發(fā)生爆炸時，玻璃碎片散落在食品當(dāng)中。加上紫外線對人體的傷害, 所以，使用紫外燈的最好用法應(yīng)是：
上班前或下班后才開啟, 一般開啟30分鐘后,關(guān)閉20～30分鐘人員再進(jìn)入,這樣既達(dá)到殺菌效果, 又對操作人員身體起到防護(hù)作用, 也減少了生產(chǎn)過程中紫外線燈發(fā)生爆炸, 致使玻璃碎片散落在食品當(dāng)中的可能性。
所以只有了解紫外線的殺菌作用, 正確地安裝、使用和維護(hù)紫外燈, 才能使生產(chǎn)車間達(dá)到滅菌效果, 有效地進(jìn)行空氣凈化, 從而防止生產(chǎn)環(huán)境受到污染或交叉污染。
