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☆ 如何更好的應(yīng)用過氧化氫滅菌技術(shù) ☆

 

隨著大環(huán)境空間滅菌的重要性和有效性的日益凸顯，汽化過氧化氫滅菌（Vaporized Hydrogen Peroxide，縮寫為VHP）技術(shù)正逐步被廣泛應(yīng)用于食品、制藥、臨床、海關(guān)等領(lǐng)域。

 

相對于傳統(tǒng)的滅菌方式，汽化過氧化氫滅菌效力高，氣態(tài)分布更為均勻，滅菌過程在室溫環(huán)境（﹣20℃~40℃）下進行，對環(huán)境內(nèi)的各項條件沒有嚴苛要求。安全、環(huán)保，無任何毒性物質(zhì)殘留。對各種裝置、電子元件、建筑材料均有良好的兼容性，唯獨會對無菌區(qū)域彩鋼板產(chǎn)生一定的腐蝕性，這也是目前過氧化氫空間滅菌大家最關(guān)注的一點。

 

彩鋼板腐蝕性的表現(xiàn)：起泡是最主要的表現(xiàn)特征，同時也可能造成掉沫，褪色等情況。

 

彩鋼板腐蝕的原因

 

（1）彩鋼板本身非常難腐蝕，其腐蝕現(xiàn)象主要體現(xiàn)在其表面涂層上，因此，涂層的致密性是衡量彩鋼板質(zhì)量一個極為重要的指標。致密度越大，越耐腐蝕，越小，越容易腐蝕。

 

（2）針對市面上常見的過氧化氫空間滅菌方式，彩鋼板腐蝕的原因是：過氧化氧滅菌原理為氧化原理，通過釋放氫氧根，刺穿微生物和芽孢的外壁，從而達到殺滅微生物的目的。

 

在此過程中，如果彩鋼板表面涂層的致密性不佳，氫氧根將滲入涂層和彩鋼板之間的夾層，過氧化氫消耗或者生物降解后，將生成水和氧氣，由于已經(jīng)滲入夾層，因此生產(chǎn)的氧氣無法釋放從而造成起泡現(xiàn)象的發(fā)生。起泡的同時會帶來掉漆、褪色等現(xiàn)象。

 

根據(jù)腐蝕性產(chǎn)生的原因，其影響因素有：

 

（1）彩鋼板面積接觸過氧化氫的量：如果單位面積接觸的過氧化氫量越多，則越容易腐蝕；

 

（2）過氧化氫自身濃度：采用的過氧化氫濃度越高，越容易腐蝕；

 

（3）對濕度的影響：如果對濕度短時間內(nèi)造成劇烈的變化，腐蝕性越大；

 

（4）對彩鋼板的附著能力：如果顆粒越小，則附著的可能性越小，造成腐蝕的風(fēng)險也小；

 

（5） 滅菌時間長短：越長越容易腐蝕。

 

針對以上這些情況，可以通過以下手段來提高VHP空間滅菌的安全性：

 

（1）有效控制過氧化氫氣體的飽和度

 

VHP空間滅菌原理：經(jīng)蒸發(fā)作用后產(chǎn)生的高溫過氧化氫蒸汽不斷被發(fā)生器噴射出來，高溫飽和過氧化氫蒸汽接觸到較冷的被消毒物品表面會達到微冷凝狀態(tài)，在各種微生物等表面形成微米級的包圍層，過氧化氫分子會釋放出強氧化性的自由基，對各種微生物進行殺滅。自由基可對微生物達到6-log 的殺滅效果。

 

 

與水相似，H2O2蒸汽會影響消毒空氣中的濕度水平。通過測量相對飽和度，可以指示水蒸氣和H2O2蒸汽一起導(dǎo)致的整體濕度水平。因此，它可以可靠地檢測出生物消毒過程中空氣何時開始凝結(jié)。

 

露點溫度是表示空氣中的水汽含量的一個參數(shù)，具體而言，它是使水汽冷凝為露水或霜而必須將空氣冷卻到的溫度。任何溫度下，空氣可容納的水汽量都存在一個最大值，這個最大值被稱為飽和水汽壓力，水汽量超出這個值將導(dǎo)致冷凝。在使用汽化過氧化氫 (VH2O2) 的生物凈化應(yīng)用中，冷凝點是很有用的參數(shù)。然而，當(dāng)空氣中存在 H2O2 蒸汽時，僅根據(jù)水汽推算露點是不夠的，因為H2O2蒸汽也會改變露點。

 

H2O2蒸汽影響飽和水汽壓力：隨著H2O2蒸汽的增加，飽和水汽壓力將下降。換句話說，當(dāng)H2O2蒸汽濃度增加時，空氣可容納的最大水汽量將下降。因此，當(dāng)存在汽化過氧化氫時，冷凝會更快地出現(xiàn)。我們可以將其稱為混合氣體露點，它伴隨著水汽和H2O2蒸汽的結(jié)合而產(chǎn)生。

 

 

由上圖可見，H2O2 蒸汽和水汽都影響混合氣體的露點。各條線分別表示不同的汽化H2O2濃度，X 軸則顯示不同的水汽濃度。H2O2蒸汽濃度越高，混合氣體露點就越高，盡管水汽濃度保持不變。

 

露點永遠不會高于環(huán)境溫度。如果露點等于環(huán)境溫度，將出現(xiàn)冷凝。這時，相對飽和度會達到 100%。

 

由上圖可見，如果環(huán)境溫度為25 ℃，灰色區(qū)域中超過 25 ℃的露點溫度將無法實現(xiàn)。當(dāng)H2O2蒸汽濃度為0 ppm（點 1）和 400 ppm （點 2）且溫度為 25 ℃ 時，水汽濃度為18,040 ppm。在點 1 處，混合氣體的露點為 16.1 ℃，相對濕度和相對飽和度均為 57.7 %RH。在點 2 處，H2O2濃度為400 ppm，混合氣體的露點為 24.0 ℃。相對濕度不變，仍為 57.7 %RH，而相對飽和度增大到 91.5 %RS。我們看到，通過增加 400 ppm 的 H2O2蒸汽，混合氣體的露點升高了 7.9 ℃，相對飽和度增加了 33.8 %RS，使得空氣混合物更接近冷凝。

 

 

由上圖可見，過氧化氫氣體的濃度在超出露點以后基本不再上升，氣體會大量冷凝成過氧化氫液滴，附著在彩鋼板上造成腐蝕。所以，需要避免露點的產(chǎn)生使整個滅菌過程在混合氣體飽和之前完成。

 

(2) 選擇合理的過氧化氫氣體濃度

 

VHP滅菌的原理是通過“閃蒸”將液態(tài)過氧化氫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)過氧化氫，液態(tài)過氧化氫的濃度影響氣體過氧化氫濃度。因此，過氧化氫滅菌液濃度的選擇至關(guān)重要。

 

常規(guī)使用的過氧化氫滅菌液有以下三種濃度：

 

 

由表可見，只要能保證8%的過氧化氫溶液汽化后的效果，就能保證滅菌效果，它是我們用于空間滅菌的最安全的選擇。所以，我們需要提高蒸發(fā)盤的蒸發(fā)效率，使得過氧化氫氣體在蒸發(fā)器出口處達到4000ppm，繼而向空間其他區(qū)域擴散，保證其滅菌的有效性和擴散的速度。整個滅菌過程始終控制過氧化氫氣體的濃度可以大大降低彩鋼板的腐蝕性。

 

綜上所述，通過設(shè)定過氧化氫發(fā)生器的參數(shù)，預(yù)置過氧化氫混合氣體飽和度和濃度，當(dāng)數(shù)值達到設(shè)定上限或下限時，自動進行調(diào)節(jié)，將數(shù)值控制在約定范圍內(nèi)，可以最大程度在保證滅菌有效性的前提下保護彩鋼板和其他設(shè)備。

 

 

隨著安全、環(huán)保意識的日益提升，過氧化氫空間滅菌技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注和發(fā)展。如果能解決好汽化過氧化氫空間滅菌技術(shù)存在的問題，尤其是腐蝕性問題，它將成為未來空間滅菌最主要的方式。