消毒柜（機）產品臭氧泄漏濃度的檢測

于 宵 賴體強 吳相彬

（廣東產品質量監督檢驗研究院 佛山 528300）

前言

消毒柜（機）是通過高溫、臭氧、紫外線等方式對碗、筷、碟、勺、衣物、紙幣、書籍等產品進行消毒的電器產品。隨著人們生活水平的提高，健康意識的增強，消毒柜（機）產品廣泛應用于家庭、商店等場所中，消毒柜（機）在日常生活中扮演著不可替代的角色。然而，消毒柜 （機）產品在使用過程中產生異味的新聞報道越來越多，令消費者心存疑慮。據調查，大多數案例都是臭氧消毒柜在消毒餐具過程中或剛消毒結束時打開消毒柜門取餐具時散發出難聞的味道，給消費者造成了心理陰影和身體傷害。

臭氧（化學式為O3）具有強氧化性，對比紫外線消毒，臭氧具有很強的殺菌效果，研究表明臭氧在超短內對大腸桿菌殺滅率達99 %以上；同時臭氧具有除臭凈化功能，其依靠本身的強氧化性能，能快速分解氣味中的有機物質達到脫臭效果。但是物體存在著兩面性，臭氧的強氧化性對人體健康也具有危害作用。臭氧吸入人體后，會迅速轉化為自由基-超氧基（O2-），將不飽和脂肪酸氧化，從而造成細胞不可逆損傷，誘發癌變。臭氧作為一種強氧化劑，對深呼吸道粘膜和組織具有強烈的刺激和破壞性，造成咽喉腫痛、咳嗽、引發支氣管炎；會破壞人體的免疫機能，誘發淋巴細胞染色體病變，損害酶的活性和溶血反應，影響甲狀腺功能和體內細胞的新陳代謝，加速衰老，增加畸形兒概率等。臭氧還會造成人的神經中毒,造成頭暈頭痛，視力下降，記憶力衰退。有研究表明（王亞[2]等人），臭氧的嗅閾值為0.02 mL/m3，如果濃度達到0.1 mL/m3時，就會刺激粘膜，濃度達到2 mL/m3時會引起中樞神經障礙。

1 實驗

1.1 實驗對象

根據我國大多數居民家庭情況，最為常見的臭氧消毒柜（機）產品為嵌入式臭氧消毒柜、嵌入式臭氧保潔柜、立式消毒柜（帶臭氧消毒或保潔功能）、商用消毒柜（帶臭氧消毒或保潔功能）等4種。這4種產品使用量大且面廣，具有一定的代表性。

1.2 實驗方法和儀器

采用紫外線吸收法，基于臭氧對253.7 nm 波長的紫外光有特征吸收，用穩定的紫外燈光源產生紫外線，用光波過濾器過濾掉其它波長紫外光，只允許波長253.7 nm紫外光通過。當空氣樣品以恒定的流速進入儀器的氣路系統時，經過樣品光電傳感器，再經過臭氧吸收池后，到達采樣光電傳感器。通過樣品光電傳感器和采樣光電傳感器電信號比較，儀器的微處理系統根據朗伯—比耳定律求出臭氧的濃度。實驗中使用的儀器設備有：臭氧濃度測試儀（106-2B，安徽中家智銳科技有限公司）、溫濕度計（WS-1，天津鳳洋）。

1.3 臭氧濃度泄漏量標準參考限定值

標準GB 4706.1-2005[3]第32章規定：“器具不應放出有害的射線，或出現毒性或類似的危險”，對有毒有害氣體未進行具體量化。而標準GB 17988-2008[1]第32.101章規定“臭氧泄漏量濃度不應超過0.2 mg/m3”，依據上述標準條文將臭氧泄漏量濃度的標準參考限定值定為 0.2 mg/m3。

實驗條件，密閉性測試房間內（房間的尺寸為：2.5 m×3.5 m×3.0 m（長×寬×高），墻壁表面覆蓋聚氯乙烯板）標準環境為溫度23±3 ℃、相對濕度50±10 %。

2 結果與討論

2.1 若正常工作時可以打開柜門的，則在正常消毒過程中打開柜門測量臭氧泄漏濃度檢測

將樣品放置在離地板750 mm高度的試驗房間中央，關閉艙門后開啟試驗電源，在額定電壓下運行一個工作周期（若門能打開，在打開門的狀態下工作），臭氧測試探頭在距柜表面20 cm處，要求每2 min記錄一次數據，記錄一個工作周期內的臭氧濃度數據。

從表1可知，被測樣品在工作時打開柜門，其臭氧泄漏量最高達到25 mg/m3。其中帶門鎖功能的嵌入式消毒柜（臭氧消毒）由于工作時無法打開柜門，其臭氧泄漏量為0 mg/m3；而不帶門鎖功能的嵌入式消毒柜（臭氧保潔）、立式消毒柜（臭氧保潔）、商用消毒柜（臭氧保潔）、商用消毒柜都有不同程度的臭氧泄漏，臭氧泄漏量均大于標準規定的限定值，特別是商用消毒柜，其臭氧泄漏量高達25 mg/m3，可見，商用消毒柜的臭氧泄漏量遠大于家用消毒柜產品。

表1 正常消毒工作時打開柜門的臭氧泄漏含量

2.2 正常消毒周期結束后，立即打開柜門的臭氧泄漏濃度檢測

將樣品放置在離地板750 mm高度的試驗房間中央，臭氧測試探頭在距柜表面20 cm處，關閉艙門后開啟試驗電源，在額定電壓下運行一個工作周期，工作結束后打開柜門，記錄此時的臭氧濃度數據。

由表2可知，被測樣品在工作周期后打開柜門，其中3組商用消毒柜樣品的臭氧泄漏量均超過標準規定的限定值， 2組商用消毒柜的臭氧泄漏量超過10 mg/m3；6組立式消毒柜（臭氧保潔）中有5組樣品的臭氧泄漏量超過了標準規定的限定值；嵌入式消毒柜（臭氧消毒）、嵌入式消毒柜(臭氧保潔)的臭氧泄漏量均小于標準規定的限定值。從樣品的工作方式分析，發現臭氧濃度超過10 mg/m3的商用消毒柜具有獨立的臭氧消毒功能；其他臭氧濃度超過0.2 mg/m3的產品，工作時，臭氧發生器與烘干是同時工作的；烘干功能加速了臭氧的降解；而嵌入式消毒柜，工作方式是臭氧消毒保潔后再烘干。烘干的這段周期，臭氧濃度大幅下降。

2.3 正常消毒周期結束10 min后，立即打開柜門測量臭氧泄漏濃度檢測

將樣品放置在離地板750 mm高度的試驗房間中央，臭氧測試探頭在距柜表面20 cm處，關閉艙門后開啟試驗電源，在額定電壓下運行一個工作周期，工作結束10 min后打開柜門，記錄臭氧濃度數據。

從表3可知，被測樣品在消毒周期結束后10 min打開柜門的臭氧泄漏含量，其中商用消毒柜的臭氧泄漏量濃度大于10 mg/m3且超過標準規定的限定值，其它類型的消毒柜的臭氧泄漏量濃度均小于標準規定的限定值。

表3 消毒周期結束后10 min打開柜門的臭氧泄漏含量

2.4 正常消毒周期結束20 min后，立即打開柜門測量臭氧泄漏濃度檢測

將樣品放置在離地板750 mm高度的試驗房間中央，臭氧測試探頭在距柜表面20 cm處，關閉艙門后開啟試驗電源，在額定電壓下運行一個工作周期，工作結束20 min后打開柜門，記錄臭氧濃度數據。

從表4可知，被測樣品在消毒周期結束后20 min打開柜門的臭氧泄漏含量，其中商用消毒柜的臭氧泄漏量濃度仍超過標準標準規定的限定值，其它類型的消毒柜的臭氧泄漏量濃度均小于標準規定的限定值。

表4 消毒周期結束后20 min打開柜門的臭氧泄漏含量

針對工作周期后測試得臭氧含量濃度達10 mg/m3以上的商用消毒柜進行工作周期結束后的臭氧含量濃度監測，測量結果見表5。

表5 商用消毒柜臭氧泄漏統計表

通過對2組商用消毒柜樣品分別進行工作周期結束后30 min內測試結果分析（如圖1所示）。商用消毒柜的臭氧濃度在工作周期結束30 min后有著明顯的下降，都降至濃度小于0.1 mg/m3的安全濃度，其中14#號樣品濃度的下降最為明顯，在20 min后已經降至對成人不存在有危害。15#號樣品的臭氧濃度的下降相對平緩，到20 min后的臭氧濃度仍超過1 mg/m3，分析其原因，可能是產品結構、容積、臭氧發生器工作時間影響了臭氧的降解速度。

圖1 商用消毒柜工作周期結束后30 min內的臭氧泄漏趨勢圖

3 結論

1）根據驗證試驗結果分析，臭氧消毒柜主要是器具工作周期內或工作結束后短時打開柜門引起的臭氧泄漏量比較大。

2）正常消毒周期結束后到打開柜門之間的時間越長，臭氧泄漏量的濃度越小。

3）完善現有產品檢測標準，GB 17988-2008[1]《食具消毒柜安全和衛生要求》及相關消毒柜、保潔柜標準要明確帶臭氧功能的產品安裝制動聯鎖開關；標識和說明書內容修改為“臭氧、紫外線消毒柜30 min后才能把門打開，以免臭氧泄漏”。