保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案制造技术

本发明专利技术涉及采用氙准分子光源为核心部件制造的低温消毒器械的制造领域，其作用是为以氙准分子光源为核心部件制造的低温消毒器械输出的活性强氧化(杀菌)物质构建一个可以确保安全、有效运行的技术管理方案。有效运行的技术管理方案。有效运行的技术管理方案。

【技术实现步骤摘要】
保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案


[0001]本专利技术涉及采用氙准分子光源为核心部件制造的低温消毒器械的制造领域，其作用是为以氙准分子 光源为核心部件制造的低温消毒器械输出的活性强氧化(杀菌)物质构建一个可以确保安全、有效运行 的技术管理方案。

技术介绍

[0002]氧分子双键的结合能为118kcal/mol，氮分子三键的结合能为225kcal/mol。氙准分子发射的172nm 的紫外线光具有166.5kcal/mol的辐射能，所以可以切断氧分子的双键，从而激发氧气分子转化为基态氧 O(3P)，而无法切断氮分子的三键。氙准分子发射的172nm在工业中有广泛的用途，如用于物体表面清 洗、塑料表面改性、照相刻蚀等。最近随着人类对低温消毒技术的探索，氙准分子发射的172nm的紫外 线光由于可以激发空气中的氧气产生氧化性很强的基态氧，而不会激发氮气滋生氮氧化合物的优点，已 经开始被应用于消毒器械的制造领域。
[0003]氙准分子发射的172nm的紫外光辐射氧气分子后，实现氧气分子双键的均裂，产生基态氧O(3P)， 基态氧的电负性很强，紫外光可以快速地与周边的VOC(挥发性有机物)产生氧化反应，生成二氧化氮 气体和水。由于空气中含有水分，水分子的氢氧键的键能只有111kcal/mol，所以172nm的紫外光的辐射 能还可以将水分子的氢氧键切断生成基态氢(H
·
)和基态氢氧基(OH
·
)。基态氧与基态氢氧基可以与空 气中的氧气和水分子结合，最终形成O2‑
(H2O)
n
水合超氧阴离子团簇、O3‑
(H2O)
n
水合三氧离子团簇、OH
‑ (H2O)
n
水合氢氧根离子团簇，这就是172nm的紫外光辐射空气中的氧气后所形成的终端离子分子团簇。 遗憾的是目前这些少数科学家的检测结论并没有被大多数人所了解，所以目前普遍的观点是将紫外辐射 空气后的光化学产物与空气放电所产生的电化学产物都界定为臭氧，并用O3所表示。这实际上是一种在 对紫外线辐射的光化学产物与电场空气放电的电化学产物缺少快速检测的情况下，采取以滞后的分析检 测技术和借助于传统的分子离子模型的思维定势而导出的偏离事实的结论。正是这种与客观实际不符的 思维界定，即便是在氙准分子发射的172nm紫外光在工业清洗领域获得了极大的成功后，却并没有快速 的将氙准分子光源发射的172nm的紫外光应用于消毒领域。尽管在氙准分子发射的172nm紫外光被应用 到工业清洗领域时，一些领域内的技术人员都知道工业清洗领域的氧化性机理是与消毒所需要的强氧化 性机理是完全一样的。
[0004]目前被广泛的在消毒领域应用的臭氧是采用空气放电后的电化学产物。空气中有78％左右的氮气和 21％左右的氧气。空气放电是空气中的氮气和氧气接受了来自电场的能量后，产生的外层电子跃迁转移。 由于氮气的一级电离势为359kcal/mol，氧气的一级电离势为288kcal/mol，以目前人类对电场势能的控制 技术，不管采用如何的放电电极或何种电压频率组合，都很难将电场的势能控制到只激发氧气电离而不 会导致氮气电离。同时由于氧原子接受电子的能力很强，所以空气电离的电化学一级产物是氮气被电离 后生成带正电荷的氮离子(N
+
)和带负电荷的氧负离子(O
‑
)。氮离子快速的与空气中的氧气结合形
成氮 氧化合物，由于氮氧化合物非常复杂，且不稳定的相互转化，氮氧化合物中相对稳定的是一氧化氮 (NO)和二氧化氮(NO2)。负氧离子也同样会与空气中的氧气和水分结合。所以采用质谱检测器 (MS)对空气放电的电化学产物检测的终端离子团簇是O2‑
(H2O)
n
水合超氧阴离子团簇、O3‑
(H2O)
n
水合 三氧离子团簇、NO3‑
(H2O)
n
水合硝酸根离子团簇。
[0005]紫外辐射空气后的光化学产物与空气放电后的电化学产物即便是不采用质谱检测器(MS)分子检 测也是可以很容易的识别出来的。首先是两者的气味有显著的不同，其次是两种产物在与VOC(有机挥 发物)相遇后，都可以将VOC氧化降解，所不同的是紫外线的光化学产物是把VOC降解成分子量更小 的、臭味更低的小分子有机物，直至降解成CO2和H2O。而电场空气放电的电化学产物是与VOC合成为 含氮元素的新的VOC，一般的效果是新生成的含氮VOC的味道更“臭”。例如有人使用紫外线辐射的光化 学产物与电场放电的电化学产物以相同的释放量对抽烟室内的香烟烟雾进行环保降解试验，并采用GC
‑ꢀ
MS(气质联用仪器)进行检测，紫外线辐射的光化学产物将香烟的复杂成分降解成为分子量更小、更安 全的苯甲酸和乙醛，而电场放电的电化学产物与香烟的复杂成分产生反应，产物中被检测到了吡啶，吡 啶是自然界中没有的有毒、有臭味的人工合成产物【参考文献：内藤 敬祐
·
佐畠 健一
·
谷口 智昭.
ꢀオゾン
発生方式
の
違
いによる
喫煙室脱臭処理後
の
臭気成分(由于臭氧发生方式的不同，吸烟室除臭处 理后的臭气成分).
クリ
一
ンテクノロジ
一(洁净技术)2020.7.1 C】。其三是紫外线辐射空气后的光化 学产物中几乎没有氮氧化合物的产生，而空气电离后的电化学产物中含有较高的氮氧化合物。即便是很 低的氮氧化合物也对机体有危害是因为一氧化氮掠夺了血红蛋白的传输氧气的能力，二氧化氮与水结合 后的硝酸微雾被吸入呼吸道后会腐蚀呼吸道的表面，所以空气中，尤其是室内空气中如果存在氮氧化合 物是对健康非常不利的。
[0006]目前室内空气消毒器已经普遍应用，但是大量的滋生氮氧化合物的空气放电式空气消毒器也同时给 消费者带来健康安全问题。基于此应从技术管理的角度解决两个问题。第一个问题是将空气放电式空气 消毒器与紫外线辐射空气式消毒器的产物概念加以区别，不能够继续采用传统的臭氧(O3)统一冠名， 这样有利于消费者了解实情，自己去选择商品。其二是任何氧化性活性成分对机体的健康都是双刃剑， 从生物化学的角度审视生命的本质就是一个不断地氧化还原过程，所以机体接受过量的氧化剂会破坏机 体自然的氧化还原反应平衡，会破坏机体的健康、适量的氧化剂被机体吸收，会帮助平衡机体的氧化还 原过程，清除体内产生的自由基，有利于机体的健康。多年来，负氧离子发生器(从机理的角度看，负 氧离子发生器就是低释放量的空气消毒器)作为保健器械被广泛的应用，尽管目前上市的绝大多数负氧 离子发生器的原理仍然是空气放电模式，但是由于所产生的氮氧化合物的终端分子团簇是水合硝酸团 簇，硝酸是强酸，微小的硝酸被吸入体内后，会从腐蚀呼吸道器官开始，对人的机体产生一系列的损 害。为此需要对氙准分子光源的消毒器或负氧离子发生器所释放的强氧化性活性物质进行技术管理。
[0007]国标GB28本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案，其特征是氙准分子光源点亮和关闭的数字控制电路的最小脉冲宽度和脉冲间隔时间应≤1s，脉冲灯管预设启动和关闭时间与示波器读取时间误差≤0.3毫秒；氙准分子光源点亮和关闭的定时功能在1min～∞无限时间之间的任意设置，首选在1min～9999min之间的任意设置；氙准分子光源循环点亮、关闭时间控制在1s～∞无限时间之间的任意设置，首选在1s～65000s之间任意设置；氙准分子光源点亮与关闭的执行程序中，氙准分子灯的点亮与关闭的组合次数应≥1，首选为6次组合；对氙准分子灯管的瞬时点燃的辐射强度进行测量，氙准分子灯管的瞬时点燃的辐射强度≥18mw/cm2，5次读数的相对标准偏差(RSD)≤2.5％；对氙准分子灯管的活性氧输出量采用碘量法进行检测，以空气为气源，一只氙准分子光源的灯管的最大活性氧产生量应≥400mg/h，5支氙准分子灯管的最大活性氧产生量的相对标准偏差RSD≤5％；对氙准分子灯管活性氧中氮氧化合物采用HPLC
‑
UV法检测，以空气为气源，氙准分子灯管产生的活性氧中的氮氧化合物的检出量不得大于最大活性氧检出量的0.5％；采用氙准分子光源的消毒器械的活性氧输出量的稳定性评价标准采用曲线相似因子f2作为评价指标进行评价，f2≥90；采用氙准分子光源的消毒器械输出的负离子中的负小离子的生成量≥1000个/cm2；采用氙准分子光源的消毒器械每产生1000mg活性氧的功耗≤100W
·
h；采用氙准分子光源的消毒器械在120min内对白色葡萄球菌(8032)杀灭率≥99.9％的活性氧浓度≤11mg/m3；采用氙准分子光源的消毒器械在120min内对自然菌杀灭率≥90.0％的活性氧浓度≤11mg/m3；采用氙准分子光源的消毒器械在240min内对白色葡萄球菌(8032)杀灭率≥99.0％的活性氧浓度≤0.16mg/m3；在240min内对自然菌杀灭率≥90.0％的活性氧浓度≤0.16mg/m3；采用一只香烟散发的烟雾VOC消除法评价氙准分子灯管的VOC清除能力，要求在0.06m3～0.1m3的密闭容器内，一只氙准分子灯管对一只香烟烟雾VOC的消除能力是未采用氙准分子灯管干预的香烟VOC自身消除能力的1.6倍以上。2.根据权利要求1保障氙准分子消毒器械安全有效运行的技术管理方案，其特征是将氙准分子灯管和紫外线辐射强度测定仪的探头均置于一个密封舱内，氙准分子灯管和紫外线辐射强度测定仪的探头为垂直角度，探头置于灯管的中间位置，探头的光学检测面与灯管平行，距离在2mm～8mm之间，最佳为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李思思，王慧格，高艺歌，何娟，韩思远，柳桃，李大治，祝贺宇，
申请(专利权)人：郑州圣华药物食品技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：