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那是""紫外線殺菌燈管""

一、概述



吾人眾知,日曬在傳統上是最方便、最便宜的消毒方法,古人不知,我門是利用太陽光中之紫外線作為殺菌工具。紫外線殺菌不但方便、便宜、無污染、無殘留物、無副作用。自古以來,即被人門所普遍採用。但是其唯一的缺點是須要靠天氣,遇到陰天或下雨。則不易取得。



紫外線被發現於1801年,自1877年英國科學家利用紫外線照射,可殺滅枯草桿菌、芽苞菌的實驗發表後,証明了紫外線的殺菌能力。在1901年由Strebel證實。Luckiesh 進一步闡明了殺菌作用的波長特性。根據其結論,殺菌作用之特性與細菌種類無關,而其波長在250~270NM附近的紫外線殺菌作用最強。經過了二百多年的研究、發展、實驗,目前對紫外線之運用已非常普遍。



紫外線是超出紫色光譜以外之一種看不見之光線,存在於光譜紫色線端的外側,故稱之為紫外線。它仍是光波地一種,根據不同的波長,被劃分為三段。A波‧B波‧C波‧其中C波段紫外線波長在240--260NM之間,為最有效之殺菌波段。波段中最強點之波長是260NM。



紫外線主要作用於微生物的核酸、脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)等,導致其被破壞,對蛋白質等其他生命物質亦產生一定之作用力。



太陽光是最大的紫外線幅射源,但是經由電離層、臭氧層等之隔離後,剩下而能到達地面的,主要是A波‧B波,能殺菌的C波則微乎其微。科學家為了能便利有又容易的獲得充份的紫外線,人造的紫外線幅射源『紫外線殺菌燈』被發明。能更有效、更集中的達到殺滅細菌的目的。







二、紫外線殺菌的優點



通過了二百多年的研究、發展。雖然有許多的消毒殺菌方法被發明;有化學消毒法、物理消毒法等等方法可選擇,但對大面積、大空間的物體表面殺菌及空氣消毒,紫外線仍然是首先被考慮的。因為紫外線消毒法其無可取代的特殊優點,所以被廣泛的採用。主要優點:



1. 殺細菌面廣泛--含細菌、真菌、病菌、立克次體、霉源體、肝炎病毒等都有良好地殺滅效果。



2.無副作用 --- 對被消毒的物體,無損害、無腐蝕、無污染、無殘留。



3.使用方便 --- 隨取隨用,關閉電源,紫外線消失無蹤。



4.應用範圍廣--- 生化研究、製藥工業、食品工業、環保工業、醫院、診所、物體表面、立體空間的消毒殺菌,都可使用。



5.價格低廉 -- 不論設備費或使用費用而言,相對的都是比較低廉。















三、紫外線殺菌燈種類



近幾年來,新型人工紫外線之殺菌燈不斷問世,其中有熱陰極低壓汞蒸氣放電燈、陰極低壓汞蒸氣放電燈、冷陰極高壓汞蒸氣放電燈等。熱陰極低壓汞蒸氣放電燈,以外型可分為直型管、H管型、U型管等。為了不同的須要,又可分為低臭氧 (無臭氧)、臭氧、高臭氧等三種。在功率上除了常用的30W、20W、 15W、8W外,高的可達 1000W,低的只有1W。隨著各種新型的紫外線燈管的不斷發明,紫外線殺菌燈的應用也不斷的擴大,除常見地物體表面消毒、空氣消毒外,新的紫外線消毒殺菌器械也不停的被研製成功。���在用於飲用水消毒、污水消毒、空氣淨化器殺菌、理髮工具消毒、醫用工具消毒、餐飲具消毒、票證消毒等等不勝枚舉。可見運用之廣。



甚而悄悄地進入家庭,有廚房消毒殺菌器、冰箱消毒殺菌器、烘碗機消毒殺菌器,將在近日陸續的被推出。







四、紫外線殺菌燈之應用



但是,當前使用紫外線消毒殺菌燈,普遍存在的問題是,對燈管照幅強度之衰退,未被使用者所重視。認為燈只要亮著,就一定具有殺菌能力。對於燈管的好壞、優 劣,都以一般日光燈的使用方法來評估。以目視其可見光芒之強弱,及可見光芒之游離度來判定好壞。這樣的方法,極易被誤導,而將未具有消毒殺菌能力之燈管,仍然被繼續使用著,當然也將未被澈底消毒殺菌之物品,誤認為已完成消毒殺菌,而加以使用。導至感染、中毒、致病之結果,而找不到致病之原因,豈不因小失大。到底甚麼才是良好地燈管?燈管要如何使用呢?



有下面幾項重點,請列入考慮 :







4-1、根據消毒技術標準之指導,每種微生物都有其特定紫外線殺滅、死亡量劑標準。紫外線的殺菌量劑單位是J/M2 。(1J=1WS)。是照射強度與照射時間之乘積K=It。(K)殺菌量劑,(I)照射強度,(t)照射時間。從公式可知,高強度短時間與低強度長時間之照射其效果相同。然而,當紫外線照射強度低於 40-uw/c㎡時,則再延長其照射時間亦不能達到滿意的效果。這中間存在著微生物的損傷修復問題。因而一般被照物體表面之照射強度必須大於 70uw/c㎡以上。



一般用1.5MW/M2 之幅照強度,在20度C,RH=50%時,照射物件表面,這時的殺菌能力是太陽的60倍,照射大腸桿菌約一分鐘,就能使細菌減少到1/1000,對沙門氏菌所做的實驗得出,以15.8J/M2的照射的殺菌率是64%,以47.4l/M2照射的殺菌率是98%,以94.8J/M2照射的殺菌率是99%。



一般的使用者,對燈管用了幾年?幅照強度有多少?是否仍然有殺菌能力?無法作復查檢測?不易完全掌握。對於欲消毒而未被完全消毒之產品,照樣生產、銷售、使用,而不顧其帶菌狀況,實在是承擔著極大的風險。

4-3、水中之照射強度,紫外線應用於水中時,殺死大腸桿菌所需要之照射強度要比乾燥空氣中大3-30倍,主要取決於水之透明度及幅射可透入水中之距離,以及所殺的微生物種類。



☆ 殺死90%細菌的最小之量劑要求:



酵母 水藻 原生動物 孢子



20~60J/M2 3600~6000J/M2 600~1000J/M2 50~1100J



☆ 不同水質之透明度與輻射深度



蒸餾水之穿透深度 3 米



一般飲用水之穿透深度 12 公分



葡萄酒果汁之穿透深度 2.5 MM



牛奶 血清糖漿中之深度 0.5 MM







4-4、 燈管材質與壽命有相當的關係,早期之紫外線燈管都是以天然石英(QUARTZ)為材料之純玻璃管所製造,目前因成本關系,與用途不同,也有用高硼砂(BORAX)玻璃管代替的。其特性及效果,有相當的差異。以天然水晶為原料製造之純石英管,與以高硼砂為原料之高硼砂玻璃管,兩者效果相差許多,價位也相差數倍,但是卻可視使用之地方,作不同的選擇。



A、純石英管其透紫率達>80%, 1000小時衰退率<20%,幅射強度



>70uw/c㎡以上。幅射度強,壽命超過6000Hrs。



B、高硼砂玻璃管透紫率為<70%,衰退率200小時<30%,幅射強度



<70uw/c㎡以下。幅射度較低,壽命約2000Hrs。



根據以上的數據可知,對消毒是否完全及使用壽命,都不是考慮重點之設備外,大部分都應考慮使用石英製的紫外線燈管。



4-5、在安裝上應注意燈管之懸吊高度,高度直接影響照射強度,一般之使用燈管懸吊高度應低於<2.5米,最好介於1.5米--2.5米之間,太高或太低都影響殺菌效果。



4-6、使用於空氣潔淨設備時,在設計上,不能只考慮幅射面積之照度而忽略了有效空間及範圍的問題,一般之計算應以每立方米/一瓦之平均功率之照幅強度,來求取應配合之燈管功率及數量,太小或太大都不適中。



4-7、紫外線之穿透率,並不如想像中之高,任何紙片、鉛玻璃、塑膠都能大幅減低幅射強度。因此燈管上之灰塵、油漬都直接影響透紫率。所以新燈管在使用前,應用沾以 75%之酒精之紗布擦拭,清除油漬、手汗、及灰塵。使用中之燈管,亦應定期擦拭清潔,以免影響透紫率及照幅強度。



4-8、紫外線既然對細菌有殺傷力,對人體同樣有一定之傷害,人體最易受傷之部位是眼睛之眼結膜,引起結膜炎之最低量劑約 5MJ/CM2 。 因此最好在任何時候都不要用眼睛,直視點亮中之燈管,以避免受傷,萬一必須要看時,應用普通玻璃(戴眼鏡)或透光塑膠片,作為防護面罩。千萬勿錯用石英玻璃,因為紫外線對普通玻璃幾乎95%無法透過,有一定之保護作用。一旦受傷,不必驚慌,面部灼傷,幾天後表皮脫落,不藥而愈。眼睛受傷,會紅腫、流淚、刺痛,約三、四天才能痊愈。不論如何,一遇到傷害,請務必立即至醫生處求診。



4-9、使用單位應定期檢測,一般三至六個月,用253.7nm幅照計作一次照度檢測。每一年並應由安裝廠商作一次強度檢測,發現強度不夠之燈管,應立即更換。紫外線為非可見光,低壓放電燈中之青紫色光芒為汞蒸氣壓,雖然汞蒸氣壓的強度,與紫外線仍然有直接關聯,但是並不直接代表紫外線之強度。因此不可以肉眼可見光波之青紫色光芒的強弱,來判斷紫外線之強度。其中尚有玻璃之光衰,及透紫率等系數。也就是說,紫外線之強度,不要用肉眼來判定。



4-10、紫外線照射之殺菌能力,為了降低細菌之(含霉菌)生存率,保持所需要一定強度的紫外線照射量劑,除了前述之條件外,還隨菌株、菌種、細菌的生長環境條件(濕度、溫度)的不同而不同。為了使生存率保持在0.1%,在常溫下,對各種細菌和霉菌所要求的照射量如下表所示,如果濕度過大,細菌的抵抗力就增強,在相對濕度接近100%時,表中之值要增加一倍。











五、含臭氧紫外線殺菌燈



石英玻璃管對紫外線之各波段都能透過,在低壓汞蒸氣放電燈中,汞蒸氣將產生185-nm波長之紫外線,此一波長之紫外線可將外界空氣中之O2 變成O3(臭氧),臭氧是非長活躍地分子,極易與其他份子起化學變化,造成再分解,轉換成氧,達到更新空氣,除臭殺菌之目的。添加特殊成份之石英玻璃管,可有效的控制185nm波長之紫外線逸出���達到控制臭氧多寡之目的。



因應不同場合之須要,因而有低臭氧 (無臭氧)、臭氧、高臭氧等多種產品。一般在有人員活動之時間,或空間,不建議使用臭氧燈管,因為空氣中之臭氧被吸入人體後,將促進血紅蛋白的凝固,造成人體供氧不足,發生頭暈、噁心的感覺,影響健康。尤其經常要在濃度達到 >0.3 PPM時(mg/㎡),之環境中工作,將會造成比較嚴重的傷害。對附加臭氧燈管之使用務請要特別小心。







六、生產廠商



國內目前所知,尚無專業生產工廠,主要原因是石英玻璃管,完全須要進口,材料成本高。再者是石英玻璃的熔點非長的高,一般在1700Co左右,以低壓放電燈之燈絲上應含之電子幅射物質,耐溫只有1200Co,冷卻作業,一不小心極易損壞,工藝控制十分不易,損害壞率非常高,對於品質不要求之狀況下,此類燈管也會出貨的工廠很多。據了 解許多的同業,都採購到這種燈管。智群光電公司所生產之燈管,絕無此一情況。



智群光電公司之殺菌燈管,除非客戶有特別要求以外,都以天然水晶為原料之石英玻璃管製造。其有臭氧、無臭氧之紫外線燈管。採用專用設備工具與方法,完全可防止燈絲之灼傷。每一支燈管都經過嚴格之品管,電氣特性穩定度高,外觀尺寸標準,一小時以上之枯化,供應品質良好之燈管,是為國人唯一專業生產殺菌燈管之公司。



智群光電公司在此懇請各位先進,多多給我們指導、支持與鼓勵,更歡迎選購我們的產品與舶來品比較,讓我們有機會研發更好的產品,回饋您的支持。歡迎您來樣定做。







附註:以上所引述之紫外線,都是以 UVC 波段為主,是 260nm 以下之超短光波。

參考資料 智群光電股份有限公司 撰述


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