空气净化器产品除菌效果的分析研究

欧加勉 徐燕君 徐 莉 连林源

（威凯检测技术有限公司 广州 510663）

引言

随着人民生活水平的逐日提升，净化室内空气质量越来越受到大家的关注。消费者非常乐意购买空气净化器产品去除空气中的悬浮物如细菌、霉菌、病毒、花粉等污染物，此举不仅可实现空气净化，还可去除病原微生物。空气净化器作为一种可同时去除病原微生物和去除PM2.5颗粒悬浮物的健康家电，不仅保障了居室空气的洁净度，而且降低了人们致病的风险。

虽然市面上大多数空气净化器都对PM2.5颗粒悬浮物有很好的去除效果，但只有极少部分专业净化器对微生物有去除效果，主要区别就在去除病原微生物的方法。目前空气净化器产品去除病原微生物的方法主要有静电集尘法、紫外线辐照法、HEPA高效过滤法、离子（静电）净化等，每一种技术都有其优缺点[1,2]。

静电集尘技术：通过产生臭氧杀灭细菌，缺点是臭氧浓度太高对人体有害，太低无法杀灭细菌。

紫外线辐照技术：可以利用不同波段的光照杀死细菌，但紫外线UV灯管杀死细菌必须长时间照射，而空气净化器的气流是以高速通过，所能杀死的细胞数量是很有限的，而且还会伴随着大量臭氧的产生。

HEPA高效过滤技术：物理过滤方式，可过滤粒径很小的细菌。但只是截留细菌，无法杀灭，导致滤网成为“细菌垃圾回收站”，容易引起二次污染，累积细菌的滤网也容易滋生新的病菌。

离子（静电）净化技术：离子形成带电状态吸附细菌，缺点是细菌和污染物只是暂时吸附，当离子失去带电状态时，细菌和污染物会再次扩散到空气中。臭氧也会在电离（静电）过程中产生，长期使用对人体有害。

分析以上几种去除病原微生物的方法，HEPA滤网型空气净化器产品在市场上的占比最高，应用场景最广泛。而从空气净化器的结构可以知道它的主要结构包括：底盘、外壳、过滤网、风道设计、电机、电源、控制面板等主要部件。净化空气，就是将不干净的空气吸入机器，层层过滤后，在释放出洁净空气的过程，其除菌效果离不开高品质的过滤材料。但滤网是不是级别越高去除病原微生物效果越好。等级越高，一次性过滤率越高，风阻也会相应增大，为维持固定的风量，引起的噪声情况又是如何变化。为了评估市场上HEPA滤网型空气净化器的除菌效果，并合理高效使用空气净化器，本试验选取18台具有代表性品牌的家用HEPA滤网型空气净化器，通过测试不同类型空气净化器的除菌效果探究其与哪些因素有关。

1 材料与方法

1.1 材料

由委托送检厂家提供市场上具有代表性品牌的家用HEPA滤网型空气净化器18台。

一对符合GB/T 18801-2015 表A.1要求的30 m3测试舱、气溶胶发生器、六级安德森微生物采样器、二级生物安全柜、生化培养箱、营养琼脂培养基和营养肉汤培养基等。

指示菌白色葡萄球菌（Staphyococcus albsp）8032株，由中国工业微生物菌种保藏管理中心提供。

1.2 方法

依据GB 21551.3-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 空气净化器的特殊要求》附录A进行测试[3]。向相邻的一对30 m3测试舱（温度20 ℃～25 ℃和相对湿度（50～70）%）中雾化一定量的白色葡萄球菌气溶胶，然后开启空气净化器的除菌功能作用1 h，通过采集试验前后测试舱内的白色葡萄球菌浓度，从而计算出空气净化器对白色葡萄球菌的去除效果。

按照GB 21551.3-2010规定：在模拟现场试验条件下运行1 h，其抗菌（除菌）率大于或等于50 %[3]。本文采用此标准进行空气净化器除菌效果评价。

2 结果

2.1 空气净化器除菌效果

本次测试18台家用HEPA滤网型空气净化器、颗粒物CADR值及其除菌作用1 h的空气净化器除菌率见表1。

表1 18台空气净化器除菌效果

18台家用空气净化器均能够达到GB 21551.3 -2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 空气净化器的特殊要求》4.2.1空气净化器的除菌性能在模拟现场条件下运行1 h，其抗菌（除菌）率大于或等于50 %的要求。颗粒物CADR值大于等于300 m3/h的空气净化器1 h除菌率达到99.9 %以上，而颗粒物CADR值小于300 m3/h的空气净化器1h除菌率几乎达不到99.9 %的除菌效果。且颗粒物CADR值超过300 m3/h的空气净化器其噪声值均大于60 dB（A）。

3 结论及展望

通过18台空气净化器的除菌测试发现，空气净化器的除菌效果与产品的颗粒物CADR值大小密切相关。空气净化器的颗粒物CADR值小于300 m3/h时，随着颗粒物CADR值越大除菌效果越大；而颗粒物CADR值大于等于300 m3/h时，随着CADR值越大，除菌效果几乎不变。

因此，我们选择空气净化器时应关注以下几点。第一，自身所在室内空气质量。若家庭有抵抗力低下的老人小孩应选择颗粒物CADR值大于等于300 m3/h的空气净化器，能更好地去除空气中的污染物，但颗粒物CADR值大于300 m3/h的空气净化器因噪声比较大，不建议在房间使用。第二，滤网耗材费用。空气净化器除菌作用的关键部位在滤网，我们购买空气净化器时要了解滤网清洗、更换时间和费用等情况。空气净化器的适用面积是此类产品的关键参数，而本次18台空气净化器中有5台未标识产品适用面积。虽然目前有GB 4706.45-2008、GB 21551.3-2010和GB/T 18801-2015等国家标准规定空气净化产品的电气强度、卫生安全、洁净风量、噪声、微生物等技术要求，但适用面积并未强制标注。一些企业利用此漏洞未如实标识产品性能，很可能会引起消费者的误解。因此，建议有关空气净化器的国家标准增加规定空气净化器适用面积的标识。

空气净化器产品的长时间使用，易导致各类污染物在其滤网内富集。这些污染物很有可能被再次释放到空气中引起二次污染。而国内空气净化器类产品的相关标准未对使用后的空气净化器中微生物二次污染做出相关测试评价方法。希望能有相关标准对使用后的空气净化器滤网中的污染物进行微生物去除效果的评价。

本次对18台空气净化器进行除菌测试结果表明，颗粒物CADR值120 m3/h的空气净化器除菌率高达83.36 %，而GB 21551.3-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 空气净化器的特殊要求》在模拟现场试验条件下运行1 h，其抗菌（除菌）率大于或等于50 % 。其技术要求指标与市场生产的空气净化器除菌效果真实值相差甚远，建议标准应该针对空气净化器宣称的颗粒物CADR值来制定对应的指标要求。颗粒物CADR值小的空气净化器，建议指标提高到70 %；颗粒物CADR值大的空气净化器，建议指标提高到90 %。提高空气净化器的标准指标有利于促进厂家坚持创新、生产出质量水平高标准的产品。在国家的积极推动下，真正实现中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌的转变。