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噴霧粒子大小對消毒效果的影響

2021年05月6日

消毒劑是可以殺滅微生物的化學物。雖然消毒劑可以確保我們的環境遠離病毒和細菌的滋擾,但過度使用這類化學品亦是不明智的。如使用不當的話,會弊大於利。因此,必須適當發揮消毒劑的效力,負責任地使用化學品。

噴霧噴嘴消毒原理

噴霧/霧化噴灑消毒是常見的消毒方法之一。病原體可懸浮於空氣和於物體表面上存活;使用噴霧/霧化技術可以均衡地噴灑消毒劑,確保消毒劑與空氣和物體表面有充足的接觸時間而發揮效用。事實上,醫療行業已經廣泛使用乾霧方式進行消毒[1]。在配備合適的消毒劑下,噴霧/霧化噴灑消毒能夠有效殺滅 SARS-CoV-2 (導致2019冠狀病毒病的病毒)。[2]

兩種最常見的噴嘴類型包括:(1)液體加壓式噴嘴;(2)氣體輔助式噴嘴。液體加壓式噴嘴在運作時的壓力介乎於20-100巴之間,能夠產生尺寸介乎於15-100微米之間的噴霧。隨著壓力增加,噴霧粒徑的尺寸減小。這類噴嘴最大的缺點是需要一個輔助風扇來協助均勻地散播消毒劑噴霧。

氣體輔助式噴嘴的運作機制則是截然不同。這類噴嘴透過混合液體和空氣,形成細小的水霧或霧氣。壓縮空氣將細小的噴霧由噴嘴推出數米遠,令到房間中迅速填滿霧氣/水霧。這是噴霧/霧化消毒機的首選噴嘴技術。

噴霧粒徑的尺寸重要嗎

當然重要!事實上,噴霧粒徑的尺寸會直接影響到消毒劑與物體表面的接觸模式和噴灑覆蓋率。不同噴霧粒徑尺寸的特徵概括如下: [3]

  1. Spray (噴霧)(大噴霧粒徑,>100微米):與空氣接觸時間有限,噴灑覆蓋面積最小。消毒劑有效覆蓋面僅限於接近消毒設備的範圍。
  2. Mist (水霧)(中等噴霧粒徑,40-100微米):與空氣接觸時間較短,但噴灑覆蓋率較廣。需要更強大的氣流來進一步有效地噴灑消毒劑。
  3. Wet fog (濕霧)(小噴霧粒徑,10-40微米):空氣與物體表面覆蓋程度極好。霧化後消毒劑借助空氣流動覆蓋更廣泛的面積。
  4. Dry fog (乾霧)(微小噴霧粒徑,小於10微米):空氣覆蓋程度極好,物體表面消毒效果則在可接受的範圍內。霧化消毒劑在空氣中停留時間較長,消毒後需要通風來降低工作人員吸入消毒劑的風險。

按不同的消毒需求選擇合適的噴霧技術至關重要。例如,如需要針對較細範圍進行消毒,大噴霧粒徑的傳統噴霧瓶可能最適合。然而,如需要在面積較大的空間對空氣與物體表面統一進行消毒,噴霧瓶的消毒效果會比較差,引致過度使用化學品。在這種情況下,產生濕/乾霧的霧化噴嘴是最為有效。

此外,採用噴嘴技術時也要考慮到消毒劑於物體表面的相容性,因為大噴霧粒徑有機會導致物體表面過分潮濕。當需要消毒的空間中存在電器設備時,通常不建議透過產生尺寸較大的噴霧粒徑和水霧的消毒設備。在這類情況下,濕霧與乾霧能減少物體表面的濕度,可能更適合提高物料的兼容性。

最後總結:

  • 噴霧和霧化設備是針對空氣與物體表面進行消毒的極佳方案。然而,這兩類消毒方式並非萬能,保持環境清潔和安全亦至關重要。
  • 選擇合適的噴霧消毒方案,可有效地使用消毒劑,達至完善的覆蓋,從而負責任地使用化學品
  • 在噴灑消毒劑的噴霧/霧化機制方面,還需要進行更多實證研究來搜集可靠數據。其他因素(如不同的化學品、蒸發率、靜電特性、黏合性等)亦可能影響消毒效果,本文暫未將這些因素納入考慮範疇。

[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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