微波光氧殺菌處理技術(shù)

(適用于口罩無(wú)菌服滅菌)

一、 微波光氧殺菌技術(shù)

（1）原理及優(yōu)勢(shì)：UV燈管發(fā)射短波紫外線(UV-C)來(lái)殺死細(xì)菌，病毒及其微生物或者使之失去活性，而且還能夠殺死一些對(duì)其他方式免疫的微生物?？梢杂脕?lái)對(duì)空氣，水和物體表面進(jìn)行消毒。 廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、空調(diào)系統(tǒng)、消毒柜、水處理設(shè)備、飲水機(jī)、污水處理廠、游泳池、食品飲料加工及包裝設(shè)備、食品廠、化妝品廠、奶制品廠、釀酒廠、飲料廠、面包房和冷藏室等領(lǐng)域。

（2）將微波饋入諧振腔中，建立起微波電磁場(chǎng)；激發(fā)無(wú)極紫外燈管發(fā)射等離子紫外線光源；電離空氣產(chǎn)生活性氧基團(tuán)。在微波、紫外和氧負(fù)離子的作用下對(duì)口罩進(jìn)行氧化解析及殺菌反應(yīng)。

微波等離子無(wú)極燈主要通過(guò)下列三種反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行污染物的氧化去除：(1)直接光解：微波無(wú)極燈發(fā)出的紫外輻射直接被污染物吸收，使其結(jié)構(gòu)發(fā)生斷鍵；(2)間接反應(yīng)：紫外輻射能量作用于反應(yīng)介質(zhì)中的O₂、H₂O，生成·O、·OH等高能自由基，進(jìn)而目標(biāo)污染物被氧化去除；(3)微波協(xié)同作用：微波可使流動(dòng)相中的氣體分子平均動(dòng)能增加，提高光降解速率。通過(guò)以上三種機(jī)制，污染物分解成無(wú)害或是易降解的小分子物質(zhì)。

1. 模塊設(shè)計(jì)

目前市場(chǎng)上口罩殺菌設(shè)備存在很多問(wèn)題，比如1.環(huán)氧乙烷滅菌法，殺菌后十四天，口罩才能上市；2.鈷60輻照射沒(méi)有問(wèn)題，但一般的一次性科研口罩有三層，中間的熔噴布是要帶靜電的，依靠靜電吸附微粒，γ射線會(huì)破壞電場(chǎng)，降低吸附能力;二是鈷60容易有殘留，對(duì)口罩造成異味；3.紫外線穿透力有限，無(wú)法透過(guò)熔噴布，只在于表面滅菌；4.微波等離子技術(shù)對(duì)細(xì)菌的熱效應(yīng)是使蛋白質(zhì)變性，使細(xì)菌失去營(yíng)養(yǎng)、繁殖和生存的條件而死亡。微波對(duì)細(xì)菌的生物效應(yīng)是微波電場(chǎng)改變細(xì)胞膜斷面的電位分布、影響細(xì)胞膜周?chē)娮雍碗x子濃度，從而改變細(xì)胞膜的通透性能，細(xì)菌因此營(yíng)養(yǎng)不良，不能正常新陳代謝，細(xì)菌結(jié)構(gòu)功能紊亂，生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制而死亡。此外，決定細(xì)菌正常生長(zhǎng)和穩(wěn)定遺傳繁殖的核酸（RNA）T和脫氧核糖硫酸（DNA），是由若干氫鍵緊密連接而成的卷曲形大分子，足夠強(qiáng)的微波可以導(dǎo)致氫鍵松弛、斷裂和重組，從而誘發(fā)遺傳基因突變，或染色體畸變，甚至斷裂。

我們采用微波定向技術(shù)，結(jié)合光化學(xué)技術(shù)，制作出基于1000W微波源和匹配紫外燈的基本單元，使其成為整體設(shè)備組裝的“獨(dú)立單元”。使用時(shí)，即可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行拼裝，互相之間無(wú)干擾，提高設(shè)備處理性能，降低設(shè)備制造費(fèi)用，方便后期維護(hù)。

1. 優(yōu)點(diǎn)及預(yù)期效果

相比于傳統(tǒng)有極汞燈，微波無(wú)極燈的光穩(wěn)定性明顯改善，且其紫外輻射效率也顯著增長(zhǎng)。微波無(wú)極汞燈的單位長(zhǎng)度紫外輻射輸出功率高達(dá)1200W／m，是紫外低壓汞燈的40倍；在相同的耗電量下，通過(guò)增大無(wú)極燈的體積就可以增大總光強(qiáng)，近乎為普通紫外燈的好幾倍。除此之外，使用微波等離子無(wú)極燈作為光源，可同時(shí)將微波場(chǎng)引入到反應(yīng)中，進(jìn)而促進(jìn)光催化的效果，而通過(guò)微波無(wú)極燈耦合微波場(chǎng)與光催化反應(yīng)的方式，也大大簡(jiǎn)化了反應(yīng)裝置。

微波光氧化殺菌具有許多優(yōu)良的性能：

（a）微波無(wú)極紫外燈可以直接利用微波能量激發(fā)氣體放電，不需要電極，不存在電極老化問(wèn)題，壽命長(zhǎng)，可達(dá) 6 萬(wàn)小時(shí)，適用于維修困難的場(chǎng)合，相對(duì)傳統(tǒng)UV設(shè)備，維護(hù)費(fèi)用也大大降低；

（b）由于不需要電極，避免了作為電極使用的金屬的應(yīng)用，節(jié)約材料成本；

（c）發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定；

（d）相對(duì)于傳統(tǒng)的有極燈管，點(diǎn)燃時(shí)間更短；

（e）紫外輻射能量高，一些光子能量高的短波長(zhǎng)可直接光解污染物，提高處理污染物的效率；

（f）可以通過(guò)靈活改變燈內(nèi)的填充物以其產(chǎn)生不同的輻射光譜，也可以設(shè)計(jì)不同的燈管形狀，以此適應(yīng)待降解污染物的不同需要。