等离子臭氧消毒技术在档案实体保护中的应用研究

沈 琳/桐乡市档案馆 王 悦/湖州市档案馆

张 隽/嘉兴市档案馆 马 林/中国人民解放军国防科技大学

档案安全是档案工作的底线，是档案事业的根基，要把档案安全作为档案工作不可动摇的一条原则。新修订档案法明确要求加强档案安全管理，要求要建立健全档案安全工作机制，加强档案安全风险管理，提高档案安全应急处置能力；要加强档案信息化建设，并采取措施保障档案信息安全等。各级各类档案馆是集中管理档案的重要机构，承担保管档案的重要责任。当前，档案馆要切实抓好档案安全工作，按照国家有关规定配置适宜档案保存的库房和必要的设施设备，不断改善档案保管硬件，加强档案实体保护。研究档案保护技术，具有重要现实意义。本文研究档案消毒方式，对等离子臭氧消毒技术进行分析。

1 等离子臭氧消毒技术概述

1984年，我国初步建立了档案保护学科，学界和实践部门逐渐重视档案实体保护这一课题。当时档案实体的消毒方式主要有“化学药品熏蒸法”和“物理杀虫法”，但是前者安全性较差，容易引发纸张化学性腐蚀，甚至对工作人员的健康造成伤害；后者容易导致档案受热受潮，损伤纸质纤维。之后出现了低温冷冻消毒法、真空充氮消毒法，因耗能高、灭菌效果差，没有被广泛采用。档案馆迫切需要既能满足环保要求、保护工作人员身体健康，又能满足档案消毒要求，且对档案基本无损害的技术和设备。

21世纪以来臭氧消毒法开始得到应用，它具有广谱杀菌能力，在一定温度和湿度下具有良好的消毒能力，且臭氧分解后无污染，不会环境污染或损害人体健康，且操作便捷、经济实用。具体来说，臭氧消毒采用溶菌级方法，可消除常见虫害，阻断有害细菌的繁殖，通过破坏肉毒杆菌毒素的方式降低致病风险，还对常见的烟霉、曲霉等有极强的灭除功能。臭氧为气体，具有弥漫性、空间充盈等特点，能迅速在空间内扩散开来，充满整个灭菌环境，实现无死角灭菌。此外臭氧气体具有不稳定性，在常温下30—40分钟内会自然分解为氧气，不会形成化学残留。低温等离子体技术为交叉综合性技术，产生方式通常包括介质阻挡放电、电晕放电、微波放电、射频放电、辉光放电等，具有能耗低、效率高、无残留、杀虫灭菌能力良好等优势。目前该技术已在大气污染治理、医学工程、微电子生产制造、军事科技等领域得到广泛应用。近年来，随着工业技术的快速发展和实际应用的需要，低温等离子体和臭氧相结合，形成等离子臭氧消毒技术，被应用于空气消毒净化、工业用水处理、农业病虫害防治、食品加工、果蔬保鲜等多个领域，表现出良好的杀菌灭毒效果，而且工作效率高，使用后不会污染环境，也没有残留物，档案馆完全可以利用这一技术。

目前，桐乡市档案馆和湖州市档案馆应用等离子臭氧档案消毒舱（MQ-800W），对档案实体进行阻断式消毒，取得较好成效。等离子臭氧档案消毒舱（MQ-800W）在制造过程中对舱体和可移动的消毒舱门进行完全密封处理，并在舱门关闭后进行正压测试；合理安排风道流路，并在排气过程中利用陶瓷活性炭进行空气过滤，加速臭氧分解为氧气的过程，还能避免臭氧泄露出来；在库房内安置臭氧气体监测装置，将臭氧安全浓度设置在0.2ppm内，如意外发生臭氧泄漏，能立即自动切断臭氧发生器的电源，并触发声光报警装置。为保证一定时间内消毒舱里有纯净空气，在使用时可根据现场的空气质量，适当调整低温等离子体的能量密度（功率）或风速，满足为臭氧发生器提供纯净空气的需要。此外，由于档案材质不尽相同，可通过调整臭氧发生器功率的方式调整输出气体的风速，控制产生臭氧的浓度，或调整消毒时间，满足不同材质档案消毒的需求，最终达到保护档案实体的目的。

本文将通过实验，对等离子臭氧消毒技术的消毒效果进行验证。

2 实验方法与结果

2.1 实验方法

本文涉及的检测项目由设备应用单位、设备研制企业共同委托第三方检测机构（具备CMA/CNAS认证），利用合规实验菌种与实验虫体，按照实验规范要求，在不侵犯第三方相关权益、明确保密责任的前提下，进行实验、开展数据采集，并经相关权益方同意，发布实验信息。

一是实验设备及材料。实验主要设备为等离子臭氧档案消毒舱（MQ-800W）；另外需要用到的紫外分光光度计、恒温培养箱、温湿度计等均为第三方检测机构的常规实验设备。活体虫为环境检测技术实验室自养。

二是等离子臭氧档案消毒舱设备运行环境及状态。设备运行时间为灭菌时间（60分钟）与残余气体排出时间（≥30分钟）相加之和；设备运行室内环境要求温度为19.8℃，相对湿三是采样依据。臭氧采样依据《公共场所卫生检验方法第2部分：化学因素》；霉菌采样依据《公共场所卫生检验方法第4部分：公共用品用具微生物》；温度采样依据《公共场所卫生检验方法第1部分：物理因素》；相对湿度采样依据《公共场所卫生检验方法第1部分：物理因素》；风速采样依据《公共场所卫生检验方法第1部分：物理因素》；室内大气压采样依据《公共场所卫生检验方法第1部分：物理因素》。

四是评判依据。臭氧泄露情况依据《公共场所卫生指标及限值要求》评判；其他实验结果暂无相关评判依据。

2.2 实验结果

利用等离子臭氧档案消毒舱（MQ-800W），对协作档案馆的实体档案进行杀虫实验、纸质档案灭菌实验、臭氧气体泄漏检测，并对纸张消毒前后物理性能和文字密度进行测定、对常见字迹消毒后的色差变化进行测定。实验结果如下。

2.2.1 在档案消毒过程中，无论是消毒舱内的臭氧残留还是消毒舱外臭氧泄露，数量均小于限值0.16 mg/m3，符合国家标准，对档案馆环境和操作人员没有影响（表1、2）。

表1：臭氧泄漏检测结果

表2：臭氧残留检测结果

2.2.2 等离子臭氧技术可有效杀灭档案盒上的白色念珠菌与黑曲霉，杀灭率分别达99.7%、96.4%。使用4种活体虫参与实验，每种各50个、共200个，实验结束后发现一共杀死了161个，有效率达80.5%（表3、4）。

表3：霉菌灭菌效果检测结果

表4：杀虫实验

2.2.3 使用4种常用纸张，考察消毒后纸张机械强度的抗张力、撕裂度和耐折度。经过30次消毒后这些数值虽然都有改变，但极其微小（表5）。

表5：纸张消毒前后物理性能的测定

2.2.4 检测黑色打印字迹、纯蓝墨水字迹、红色墨水字迹，发现消毒后文字密度没有变化，因此对纸质档案字迹能够起到保护作用（表6）。

表6：纸张消毒前后文字密度的测定

2.2.5 在所设定的标准条件下，持续消毒60分钟，研究3种常见的纸张字迹材料即黑色打印字迹、纯蓝墨水字迹、红色墨水字迹的色差变化，发现字迹色差改变不大（表7，详见后页）。

可以看出，使用等离子臭氧档案消毒舱进行档案消毒杀虫灭菌，产生对环境有害污染物的泄露量，都符合国家标准规定的限值要求，不会损害工作人员的身体健康。使用4种常用纸张即报纸、复印纸、宣纸、印刷纸进行实验，发现纸张消毒前和消毒后的抗张力、撕裂度和耐折度虽然都有变化，但其变化的幅度都不大，因此可以认为臭氧气体对4种纸张的影响较小。在所设定的标准条件下，持续消毒60分钟，发现3种常见的纸张字迹材料，即黑色打印字迹、纯蓝墨水字迹、红色墨水字迹，其字迹色差改变不大。综上，等离子臭氧技术对档案材料的负面影响是微小的。

3 结论

利用等离子臭氧消毒技术，采用低温等离子体臭氧档案消毒舱，可以起到有效的杀菌消毒作用，达到保护档案实体的目的。首先，消毒舱能将尘埃极化并吸附，经过处理的洁净空气大量快速循环流动，使消毒舱内的环境保持无尘状态；消毒舱在杀虫灭菌的同时，也除去了霉、腥、臭等异味，广谱杀菌，消毒舱内呈无菌、无异味状态；臭氧可以快速分解为氧气，这是等离子臭氧消毒技术的独特优点，消毒完成后舱内的臭氧在30分钟后开始分解，不会存有任何残留物，消毒结束后无需再次清洁。

表7：常见字迹消毒前后色差变化的测定