消毒柜（机）产品臭氧泄漏浓度的检测

于 宵 赖体强 吴相彬

（广东产品质量监督检验研究院 佛山 528300）

前言

消毒柜（机）是通过高温、臭氧、紫外线等方式对碗、筷、碟、勺、衣物、纸币、书籍等产品进行消毒的电器产品。随着人们生活水平的提高，健康意识的增强，消毒柜（机）产品广泛应用于家庭、商店等场所中，消毒柜（机）在日常生活中扮演着不可替代的角色。然而，消毒柜 （机）产品在使用过程中产生异味的新闻报道越来越多，令消费者心存疑虑。据调查，大多数案例都是臭氧消毒柜在消毒餐具过程中或刚消毒结束时打开消毒柜门取餐具时散发出难闻的味道，给消费者造成了心理阴影和身体伤害。

臭氧（化学式为O3）具有强氧化性，对比紫外线消毒，臭氧具有很强的杀菌效果，研究表明臭氧在超短内对大肠杆菌杀灭率达99 %以上；同时臭氧具有除臭净化功能，其依靠本身的强氧化性能，能快速分解气味中的有机物质达到脱臭效果。但是物体存在着两面性，臭氧的强氧化性对人体健康也具有危害作用。臭氧吸入人体后，会迅速转化为自由基-超氧基（O2-），将不饱和脂肪酸氧化，从而造成细胞不可逆损伤，诱发癌变。臭氧作为一种强氧化剂，对深呼吸道粘膜和组织具有强烈的刺激和破坏性，造成咽喉肿痛、咳嗽、引发支气管炎；会破坏人体的免疫机能，诱发淋巴细胞染色体病变，损害酶的活性和溶血反应，影响甲状腺功能和体内细胞的新陈代谢，加速衰老，增加畸形儿概率等。臭氧还会造成人的神经中毒,造成头晕头痛，视力下降，记忆力衰退。有研究表明（王亚[2]等人），臭氧的嗅阈值为0.02 mL/m3，如果浓度达到0.1 mL/m3时，就会刺激粘膜，浓度达到2 mL/m3时会引起中枢神经障碍。

1 实验

1.1 实验对象

根据我国大多数居民家庭情况，最为常见的臭氧消毒柜（机）产品为嵌入式臭氧消毒柜、嵌入式臭氧保洁柜、立式消毒柜（带臭氧消毒或保洁功能）、商用消毒柜（带臭氧消毒或保洁功能）等4种。这4种产品使用量大且面广，具有一定的代表性。

1.2 实验方法和仪器

采用紫外线吸收法，基于臭氧对253.7 nm 波长的紫外光有特征吸收，用稳定的紫外灯光源产生紫外线，用光波过滤器过滤掉其它波长紫外光，只允许波长253.7 nm紫外光通过。当空气样品以恒定的流速进入仪器的气路系统时，经过样品光电传感器，再经过臭氧吸收池后，到达采样光电传感器。通过样品光电传感器和采样光电传感器电信号比较，仪器的微处理系统根据朗伯—比耳定律求出臭氧的浓度。实验中使用的仪器设备有：臭氧浓度测试仪（106-2B，安徽中家智锐科技有限公司）、温湿度计（WS-1，天津凤洋）。

1.3 臭氧浓度泄漏量标准参考限定值

标准GB 4706.1-2005[3]第32章规定：“器具不应放出有害的射线，或出现毒性或类似的危险”，对有毒有害气体未进行具体量化。而标准GB 17988-2008[1]第32.101章规定“臭氧泄漏量浓度不应超过0.2 mg/m3”，依据上述标准条文将臭氧泄漏量浓度的标准参考限定值定为 0.2 mg/m3。

实验条件，密闭性测试房间内（房间的尺寸为：2.5 m×3.5 m×3.0 m（长×宽×高），墙壁表面覆盖聚氯乙烯板）标准环境为温度23±3 ℃、相对湿度50±10 %。

2 结果与讨论

2.1 若正常工作时可以打开柜门的，则在正常消毒过程中打开柜门测量臭氧泄漏浓度检测

将样品放置在离地板750 mm高度的试验房间中央，关闭舱门后开启试验电源，在额定电压下运行一个工作周期（若门能打开，在打开门的状态下工作），臭氧测试探头在距柜表面20 cm处，要求每2 min记录一次数据，记录一个工作周期内的臭氧浓度数据。

从表1可知，被测样品在工作时打开柜门，其臭氧泄漏量最高达到25 mg/m3。其中带门锁功能的嵌入式消毒柜（臭氧消毒）由于工作时无法打开柜门，其臭氧泄漏量为0 mg/m3；而不带门锁功能的嵌入式消毒柜（臭氧保洁）、立式消毒柜（臭氧保洁）、商用消毒柜（臭氧保洁）、商用消毒柜都有不同程度的臭氧泄漏，臭氧泄漏量均大于标准规定的限定值，特别是商用消毒柜，其臭氧泄漏量高达25 mg/m3，可见，商用消毒柜的臭氧泄漏量远大于家用消毒柜产品。

表1 正常消毒工作时打开柜门的臭氧泄漏含量

2.2 正常消毒周期结束后，立即打开柜门的臭氧泄漏浓度检测

将样品放置在离地板750 mm高度的试验房间中央，臭氧测试探头在距柜表面20 cm处，关闭舱门后开启试验电源，在额定电压下运行一个工作周期，工作结束后打开柜门，记录此时的臭氧浓度数据。

由表2可知，被测样品在工作周期后打开柜门，其中3组商用消毒柜样品的臭氧泄漏量均超过标准规定的限定值， 2组商用消毒柜的臭氧泄漏量超过10 mg/m3；6组立式消毒柜（臭氧保洁）中有5组样品的臭氧泄漏量超过了标准规定的限定值；嵌入式消毒柜（臭氧消毒）、嵌入式消毒柜(臭氧保洁)的臭氧泄漏量均小于标准规定的限定值。从样品的工作方式分析，发现臭氧浓度超过10 mg/m3的商用消毒柜具有独立的臭氧消毒功能；其他臭氧浓度超过0.2 mg/m3的产品，工作时，臭氧发生器与烘干是同时工作的；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洁后再烘干。烘干的这段周期，臭氧浓度大幅下降。

2.3 正常消毒周期结束10 min后，立即打开柜门测量臭氧泄漏浓度检测

将样品放置在离地板750 mm高度的试验房间中央，臭氧测试探头在距柜表面20 cm处，关闭舱门后开启试验电源，在额定电压下运行一个工作周期，工作结束10 min后打开柜门，记录臭氧浓度数据。

从表3可知，被测样品在消毒周期结束后10 min打开柜门的臭氧泄漏含量，其中商用消毒柜的臭氧泄漏量浓度大于10 mg/m3且超过标准规定的限定值，其它类型的消毒柜的臭氧泄漏量浓度均小于标准规定的限定值。

表3 消毒周期结束后10 min打开柜门的臭氧泄漏含量

2.4 正常消毒周期结束20 min后，立即打开柜门测量臭氧泄漏浓度检测

将样品放置在离地板750 mm高度的试验房间中央，臭氧测试探头在距柜表面20 cm处，关闭舱门后开启试验电源，在额定电压下运行一个工作周期，工作结束20 min后打开柜门，记录臭氧浓度数据。

从表4可知，被测样品在消毒周期结束后20 min打开柜门的臭氧泄漏含量，其中商用消毒柜的臭氧泄漏量浓度仍超过标准标准规定的限定值，其它类型的消毒柜的臭氧泄漏量浓度均小于标准规定的限定值。

表4 消毒周期结束后20 min打开柜门的臭氧泄漏含量

针对工作周期后测试得臭氧含量浓度达10 mg/m3以上的商用消毒柜进行工作周期结束后的臭氧含量浓度监测，测量结果见表5。

表5 商用消毒柜臭氧泄漏统计表

通过对2组商用消毒柜样品分别进行工作周期结束后30 min内测试结果分析（如图1所示）。商用消毒柜的臭氧浓度在工作周期结束30 min后有着明显的下降，都降至浓度小于0.1 mg/m3的安全浓度，其中14#号样品浓度的下降最为明显，在20 min后已经降至对成人不存在有危害。15#号样品的臭氧浓度的下降相对平缓，到20 min后的臭氧浓度仍超过1 mg/m3，分析其原因，可能是产品结构、容积、臭氧发生器工作时间影响了臭氧的降解速度。

图1 商用消毒柜工作周期结束后30 min内的臭氧泄漏趋势图

3 结论

1）根据验证试验结果分析，臭氧消毒柜主要是器具工作周期内或工作结束后短时打开柜门引起的臭氧泄漏量比较大。

2）正常消毒周期结束后到打开柜门之间的时间越长，臭氧泄漏量的浓度越小。

3）完善现有产品检测标准，GB 17988-2008[1]《食具消毒柜安全和卫生要求》及相关消毒柜、保洁柜标准要明确带臭氧功能的产品安装制动联锁开关；标识和说明书内容修改为“臭氧、紫外线消毒柜30 min后才能把门打开，以免臭氧泄漏”。