張慶玲 馮素梅 高盛 張怡鳴 王統(tǒng)帥 魯建國
(中國家用電器研究院 100053)
隨著《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》的發(fā)布施行,構(gòu)建健康衛(wèi)生的生活環(huán)境成為大眾關(guān)注的熱點。居室環(huán)境作為人類接觸最為密切的環(huán)境之一[1],其健康問題受物理、化學(xué)、生物、輻射等多種因素影響,生物類污染物由于其特殊的形態(tài)特征和存在形式,往往不易被發(fā)現(xiàn),但其造成的危害卻不容忽視[2,3],螨蟲、細菌、真菌和過敏原等生物類污染物,可引起過敏性鼻炎、過敏性哮喘、過敏性結(jié)膜炎、特應(yīng)性皮炎和部分急性蕁麻疹等疾病[4-6],特別是對嬰幼兒和老年人等免疫力較低的人群危害性更大[7]。隨著健康安全理念的建立和家電技術(shù)的進步,人們逐步使用各類生活電器控制居室內(nèi)生物污染[8,9],作為一類新型健康生活家用電器的除螨機,也正是在這樣的背景下誕生的,其主要目的在于去除居室環(huán)境中的生物類污染物。
除螨機作為表面清潔器具大類下的細分產(chǎn)品,跟吸塵器相似卻又不完全相同,除專用除螨機外,還包括帶除螨吸頭的手持式吸塵器。為全面了解在售家用除螨機的整體性能質(zhì)量,便于企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品,以及消費者選購參考,對20 款除螨機(含8 款帶除螨吸頭的手持式吸塵器)進行了調(diào)查分析。
選購市場上在售的不同品牌和類型的20 款除螨機作為測試樣機,其中除螨機12 款,直流供電4 款,交流供電8 款;帶除螨吸頭的手持式吸塵器8 款,直流供電7 款,交流供電1 款。20 款樣機中11 款帶有紫外燈管。樣機詳情如表1 所示。
表1 除螨機基本情況
測試方法主要依據(jù)QB/T 5363-2019《除螨機》[10]標準,該標準于2019 年8 月2 日發(fā)布,2020 年1 月1 日正式實施。測試項目包括安全防護(紫外線泄漏和PM10泄漏)、除菌和除螨等3 個主要項目。
1.2.1 安全防護測試
紫外線泄漏測試主要針對帶紫外線燈管的除螨機,為避免誤傷操作人員,測試除螨機運行過程中周邊是否會產(chǎn)生紫外線泄漏。采用紫外輻射照度計對樣機前、后、左、右、上,5 個面進行測試,點位為各面中心垂直距離5 cm 處。PM10泄漏是針對所有產(chǎn)品的基本指標,為避免對環(huán)境造成二次污染,主要測試除螨機過濾網(wǎng)性能,即測試運行過程中出風(fēng)口是否有可吸入顆粒物泄漏。依據(jù)HJ 618-2011《環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測定 重量法》標準[11],在除螨機出風(fēng)口和清潔頭周邊5 cm處測試PM10泄漏量。
1.2.2 除菌測試
除螨機的除菌功能實現(xiàn)主要依靠紫外線燈管照射實現(xiàn),因此除菌測試主要針對帶紫外線燈管的除螨機,測試除螨機對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌、黑曲霉等居室中常見微生物的去除效果。除菌測試分為靜態(tài)除菌和動態(tài)除菌兩種方式,靜態(tài)除菌測試除螨機在非運行狀態(tài)下的除菌效果,主要用于對集塵盒等部位的清潔,動態(tài)除菌測試除螨機在運行過程中的除菌效果,主要用于去除床單、沙發(fā)等物品表面的微生物。
1.2.3 除螨測試
根據(jù)樣機清潔頭有效寬度,在保證總測試面積不低于2×105mm2的前提下,確定試驗樣塊的長度。將(5000±500)只活的粉塵螨均勻分散至試驗樣塊上,再覆蓋一層樣塊,并按照有效寬度固定樣塊。開啟除螨運行程序,在上層覆蓋樣塊表面運行30 次,運行速度為(0.08±0.008)m/s,測試結(jié)束后,在體視顯微鏡下統(tǒng)計兩層試驗樣塊上殘留的螨蟲數(shù)量(包括死螨蟲和活螨蟲),根據(jù)前后螨蟲數(shù)量之差計算除螨率。
將所有數(shù)據(jù)錄入SPSS 20 進行分析,計算Spearman 相關(guān)系數(shù)表征除螨率與影響因素間的相關(guān)性。
2.1.1 紫外線泄漏測試結(jié)果
11 款帶紫外線燈管除螨機的紫外線泄漏測試結(jié)果如表2 所示。測試結(jié)果表明,在前、后、左、右、上,5 個位置,11 款樣機的紫外線輻照強度均不超過標準要求5 μW/cm2。由此可見,所檢樣機均不存在紫外線泄漏問題。
表2 紫外線泄漏測試結(jié)果
2.1.2 PM10泄漏測試結(jié)果
20 款樣機PM10泄漏測試結(jié)果如表3 所示。測試結(jié)果表明,大部分樣機的PM10泄漏量小于0.001 mg/m3,最高值為0.035 mg/m3,均低于標準要求的0.1 mg/m3。由此可見,除螨機在運行過程中清潔口前端不會有揚塵,出風(fēng)口也不會產(chǎn)生PM10泄漏,不會對環(huán)境和操作人員造成二次污染。
表3 PM10 泄漏測試結(jié)果
11 款樣機除菌測試結(jié)果如表4 所示。測試結(jié)果表明,11款樣機的靜態(tài)除菌率均高于99.9%,9 款樣機的動態(tài)除菌率高于99%,2 款樣機的動態(tài)除菌率低于90%,不符合標準要求。
表4 除菌率試驗結(jié)果
20 款樣機除螨率測試情況如表5 所示。測試結(jié)果表明,16 款樣機的除螨率高于80%,最高除螨率為96.52%,符合標準要求;4 款樣機的除螨率低于80%,不符合標準要求,其中最低除螨率為54.30%。
表5 除螨率測試結(jié)果
樣機除螨率與影響因素的相關(guān)系數(shù)如表6 所示。結(jié)果表明,除螨率與樣機標稱功率和是否帶紫外燈管沒有相關(guān)性,與產(chǎn)品類型和電源方式呈顯著相關(guān),即帶除螨吸頭的手持式吸塵器比單純的除螨機除螨效果更好(P<0.05),使用直流方式供電的樣機比使用交流供電的樣機除螨效果更好(P<0.01)。
表6 除螨率與影響因素的相關(guān)系數(shù)
(1)從安全防護性能來看,樣機的紫外線泄漏和PM10泄漏均滿足標準要求,安全防護質(zhì)量較好。
(2)從除菌性能來看,大多數(shù)樣機靜態(tài)除菌和動態(tài)除菌都可達到比較好的去除效果,只有2 款樣機動態(tài)除菌性能不滿足標準要求。測試結(jié)果表明,靜態(tài)除菌率優(yōu)于動態(tài)除菌率。主要原因為靜態(tài)除菌是紫外燈靜止集中照射固定位置,且染菌玻片相對較小,菌液加標量低,而動態(tài)除菌由于樣機在運行過程中紫外線不能長時間集中照射某一位置,染菌樣塊的面積是靜態(tài)除菌染菌玻片的100 倍,加標量是靜態(tài)除菌的100 倍,且載體為織物,滲入織物縫隙中的微生物比單純附著在玻片表面的去除難度更大。但是動態(tài)除菌更能表征除螨機在實際運行過程中對織物表面的去除效果,更符合除螨機的實際使用場景。靜態(tài)除菌表征的是除螨機對集塵盒等硬質(zhì)表面的去除效果,可以理解為機器的一種自清潔功能。兩種除菌方式可根據(jù)實際使用場景和需求選擇使用。
(3)除螨率作為除螨機的核心功能,不同型號產(chǎn)品間的差別較大。從理論上分析,除螨率應(yīng)與吸入功率成正比關(guān)系,即吸入功率越大,除螨率越高,此功率是指輸出功率,并非標稱的輸入功率。從試驗結(jié)果來看,標稱功率大小與除螨率高低沒有絕對的必然聯(lián)系,主要是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計,以及零部件使用會在一定程度上決定吸入效率的大小,從而影響最終的輸出功率。除螨率與是否帶紫外燈管沒有相關(guān)性,這是由于紫外線主要對物體表面的微生物具有一定的殺菌作用,對于螨蟲這種節(jié)肢動物在短時間內(nèi)并不會起到很好的殺滅作用。除螨率與產(chǎn)品類型和電源方式呈顯著相關(guān),這是由于除螨機對螨蟲的去除效果主要通過兩種途徑來實現(xiàn):一是直接將螨蟲及其排泄物吸除;二是可以通過吸除皮屑等螨蟲賴以生存的食物來阻止螨蟲的生長繁殖,達到間接去除螨蟲的效果[12]。這兩種途徑都與除螨機吸入功率的大小相關(guān),吸入功率越大,越容易將螨蟲、排泄物以及皮屑等吸除。手持式吸塵器除了配備除螨吸頭外,由于吸入通道距離短,且密封性好,吸力相對更大一些,因此也更有利于螨蟲的去除,且使用直流方式供電的除螨機通常比使用交流供電的除螨機吸力更大。為了提高除螨效果,有的產(chǎn)品會帶拍打功能,可以將深層的螨蟲和皮屑等拍打至表面,更加有利于后續(xù)螨蟲的去除。另外影響螨蟲生存的環(huán)境條件主要是溫度和濕度,最適條件是25℃,RH75%[13],在日常生活中可以通過提高溫度,降低濕度來達到去除螨蟲的效果[14]。