微波光氧殺菌處理技術(shù)

(適用于口罩無菌服滅菌)

一、 微波光氧殺菌技術(shù)

（1）原理及優(yōu)勢：UV燈管發(fā)射短波紫外線(UV-C)來殺死細菌，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其他方式免疫的微生物。可以用來對空氣，水和物體表面進行消毒。 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、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；激發(fā)無極紫外燈管發(fā)射等離子紫外線光源；電離空氣產(chǎn)生活性氧基團。在微波、紫外和氧負離子的作用下對口罩進行氧化解析及殺菌反應(yīng)。

微波等離子無極燈主要通過下列三種反應(yīng)機制進行污染物的氧化去除：(1)直接光解：微波無極燈發(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，進而目標污染物被氧化去除；(3)微波協(xié)同作用：微波可使流動相中的氣體分子平均動能增加，提高光降解速率。通過以上三種機制，污染物分解成無害或是易降解的小分子物質(zhì)。

1. 模塊設(shè)計

目前市場上口罩殺菌設(shè)備存在很多問題，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輻照射沒有問題，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射線會破壞電場，降低吸附能力;二是鈷60容易有殘留，對口罩造成異味；3.紫外線穿透力有限，無法透過熔噴布，只在于表面滅菌；4.微波等離子技術(shù)對細菌的熱效應(yīng)是使蛋白質(zhì)變性，使細菌失去營養(yǎng)、繁殖和生存的條件而死亡。微波對細菌的生物效應(yīng)是微波電場改變細胞膜斷面的電位分布、影響細胞膜周圍電子和離子濃度，從而改變細胞膜的通透性能，細菌因此營養(yǎng)不良，不能正常新陳代謝，細菌結(jié)構(gòu)功能紊亂，生長發(fā)育受到抑制而死亡。此外，決定細菌正常生長和穩(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“獨立單元”。使用時，即可根據(jù)實際情況進行拼裝，互相之間無干擾，提高設(shè)備處理性能，降低設(shè)備制造費用，方便后期維護。

1. 優(yōu)點及預(yù)期效果

相比于傳統(tǒng)有極汞燈，微波無極燈的光穩(wěn)定性明顯改善，且其紫外輻射效率也顯著增長。微波無極汞燈的單位長度紫外輻射輸出功率高達1200W／m，是紫外低壓汞燈的40倍；在相同的耗電量下，通過增大無極燈的體積就可以增大總光強，近乎為普通紫外燈的好幾倍。除此之外，使用微波等離子無極燈作為光源，可同時將微波場引入到反應(yīng)中，進而促進光催化的效果，而通過微波無極燈耦合微波場與光催化反應(yīng)的方式，也大大簡化了反應(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，不存在電極老化問題，壽命長，可達 6 萬小時，適用于維修困難的場合，相對傳統(tǒng)UV設(shè)備，維護費用也大大降低；

（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)光強度穩(wěn)定；

（d）相對于傳統(tǒng)的有極燈管，點燃時間更短；

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

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