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喷雾粒子大小对消毒效果的影响

2021年05月6日

消毒剂是可以杀灭微生物的化学物。虽然消毒剂可以确保我们的环境远离病毒和细菌的滋扰,但过度使用这类化学品也是不明智的。如使用不当的话,会弊大于利。因此,必须适当发挥消毒剂的效力,负责任地使用化学品。

喷雾喷嘴消毒原理

喷雾/雾化喷洒消毒是常见的消毒方法之一。病原体可悬浮于空气和于物体表面上存活;使用喷雾/雾化技术可以均衡地喷洒消毒剂,确保消毒剂与空气和物体表面有充足的接触时间而发挥效用。事实上,医疗行业已经广泛使用干雾方式进行消毒[1]。在配备合适的消毒剂下,喷雾/雾化喷洒消毒能够有效杀灭 SARS-CoV-2 (导致2019冠状病毒病的病毒)。[2]

两种最常见的喷嘴类型包括:(1)液体加压式喷嘴;(2)气体辅助式喷嘴。液体加压式喷嘴在运作时的压力介乎于20-100巴之间,能够产生尺寸介乎于15-100微米之间的喷雾。随着压力增加,喷雾粒径的尺寸减小。这类喷嘴最大的缺点是需要一个辅助风扇来协助均匀地散播消毒剂喷雾。

气体辅助式喷嘴的运作机制却是截然不同。这类喷嘴透过混合液体和空气,形成细小的水雾或雾气。压缩空气将细小的喷雾由喷嘴推出数米远,让房间中迅速填满雾气/水雾。这是喷雾/雾化消毒机的首选喷嘴技术。

喷雾粒径的尺寸重要吗?

当然重要!事实上,喷雾粒径的尺寸会直接影响到消毒剂与物体表面的接触模式和喷洒覆盖率。不同喷雾粒径尺寸的特征一般如下:[3]

  1. Spray (喷雾)(大喷雾粒径,>100微米):与空气接触时间有限,喷洒覆盖面积最小。消毒剂有效覆盖面仅限于接近消毒设备的范围。
  2. Mist (水雾)(中等喷雾粒径,40-100微米):与空气接触时间较短,但喷洒覆盖率较广。需要更强大的气流来进一步有效地喷洒消毒剂。
  3. Wet fog (湿雾)(小喷雾粒径,10-40微米):空气与物体表面覆盖程度极好。雾化后消毒剂借助空气流动覆盖更广泛的面积。
  4. Dry fog (干雾)(微小喷雾粒径,小于10微米):空气覆盖程度极好,物体表面消毒效果在可接受的范围内。雾化消毒剂在空气中停留时间较长,消毒后需要通风来降低工作人员吸入消毒剂的风险。

按不同的消毒需求选择合适的喷雾技术至为重要。例如,如需要针对较细范围进行消毒,大喷雾粒径的传统喷雾瓶可能最适合。然而,如需要在面积较大的空间对空气与物体表面统一进行消毒,喷雾瓶的消毒效果会比较差,引致过度使用化学品。在这种情况下,产生湿/干雾的雾化喷嘴是最为有效。

此外,采用喷嘴技术时也要考虑到消毒剂于物体表面的相容性,因为大喷雾粒径有机会导致物体表面过分潮湿。当需要消毒的空间中存在电器设备时,通常不建议透过产生尺寸较大的喷雾粒径和水雾的消毒设备。在这类情况下,湿雾与干雾能减少物体表面的湿度,可能更适合提高物料的兼容性。

最后总结:

• 喷雾和雾化设备是针对空气与物体表面进行消毒的极佳方案。然而,这两类消毒方式并非万能,保持环境清洁和安全也至为重要。

• 选择合适的喷雾消毒方案,可以有效地使用消毒剂,达到完善的覆盖,从而负责任地使用化学品

• 在喷洒消毒剂的喷雾/雾化机制方面,还需要进行更多实证研究来搜集可靠数据。其他因素(如不同的化学品、蒸发率、静电特性、黏合性等)也可能影响消毒效果,本文暂未将这些因素纳入考虑范畴。


[1] Nasr G. G. et al., Int. J. Multiphys., 2012 (6), 149-66

[2] Schinköthe J., Scheinemann H. A. et al., Appl. Environ. Microbiol., 2021, 87:e02019-20

[3] Zytynski I., Spraying for Covid19, Spray People Group, 2020

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