陳彩彥，劉新玲，張展豪，袁芳麗，肖景紅，梁宇萍，鄧健娣

（佛山海關(guān)綜合技術(shù)中心，佛山528000）

1 前言

智能坐便器，是指由機(jī)電系統(tǒng)或程序控制，完成一項以上基本智能功能（包括臀部清洗功能、婦洗功能）的坐便器[1]。隨著國民健康衛(wèi)生觀念的不斷提升，智能坐便器在個人衛(wèi)生安全方面的功能越來越得到消費者的關(guān)注，相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品也得到了長足的發(fā)展。從最初的抗菌塑料的應(yīng)用，到抗菌陶瓷的發(fā)展，再到除菌程序的創(chuàng)新，智能坐便器的抗菌、除菌功能實現(xiàn)從單一方面往多維度的協(xié)同發(fā)展，帶抗菌、除菌功能的產(chǎn)品深受市場青睞。在智能坐便器產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的同時，也存在著產(chǎn)品的抗菌、除菌功能良莠不齊的現(xiàn)象，因此，需要采用合適的檢測方法，科學(xué)評價產(chǎn)品的抗菌、除菌能力，指導(dǎo)消費者選擇產(chǎn)品，推動產(chǎn)品的質(zhì)量提升。

2 智能坐便器抗菌、除菌功能的實現(xiàn)

智能坐便器一般包含便座、蓋板和座圈、機(jī)電系統(tǒng)、水路系統(tǒng)等，其中，座圈是整套坐便器中最直接與人體皮膚接觸的部件，其次是便座和蓋板，清洗用水通過水路系統(tǒng)和噴嘴與人體皮膚接觸。因此，通過在便座、蓋板和座圈、噴嘴等部件使用抗菌材料來實現(xiàn)抗菌功能，通過在水路系統(tǒng)、噴嘴的清潔等環(huán)節(jié)應(yīng)用除菌程序，能更好的提升智能坐便器的衛(wèi)生安全等級，滿足使用者的健康安全要求。

2.1 抗菌功能的實現(xiàn)

抗菌是指抑制和殺滅細(xì)菌、酵母菌、霉菌等微生物生長繁殖作用的總稱。智能坐便器所涉及的材料，可以分為塑料材質(zhì)的蓋板和座圈、陶瓷材質(zhì)的便座?？咕芰鲜侵杆芰媳旧砭哂锌咕?，可以在一定時間內(nèi)將沾污在塑料上的細(xì)菌殺死或抑制?？咕芰鲜峭ㄟ^在塑料中添加抗菌劑的方法實現(xiàn)的[2]。抗菌陶瓷則是指表面具有抗菌功能的陶瓷制品，其抗菌功能的實現(xiàn)從技術(shù)角度主要有兩種途徑，一是在陶瓷釉層表面再施涂一層抗菌材料并通過低溫?zé)傻确椒ㄊ箍咕鷮庸潭?，二是抗菌成分直接與陶瓷釉料結(jié)合，制成抗菌釉然后施涂于陶瓷坯體上一次燒成得到[3]。

2.2 除菌功能的實現(xiàn)

除菌是指去除或殺死細(xì)菌等微生物營養(yǎng)體和繁殖體。智能坐便器可以利用除菌程序?qū)崿F(xiàn)除菌功能。目前，已被開發(fā)利用或報道的應(yīng)用于智能坐便器的除菌方式[4～6]主要包括：紫外線殺菌，即通過在智能坐便器蓋板上內(nèi)嵌LED 紫外燈、通過除菌程序控制LED 紫外燈對坐便器內(nèi)壁等位置進(jìn)行消毒殺菌；微電解水消毒，即通過在智能坐便器蓋板上安裝電解水產(chǎn)生器，對蓋板和坐便器內(nèi)壁等進(jìn)行消毒殺菌；高溫蒸汽殺菌，通過坐便器內(nèi)的蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生100℃高溫蒸汽，在巨大壓力下沖洗和溶解附著在坐便圈上的頑固污垢，進(jìn)行殺菌消毒作用。

3 智能坐便器抗菌功能評價方法探討

3.1 評價方法

塑料、陶瓷等材質(zhì)抗菌功能的測試采用GB 21551.2-2010[7]《家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能抗菌材料的特殊要求》，其原理為通過定量接種細(xì)菌于試驗樣品和對照樣品上，用覆蓋膜的方式使細(xì)菌與樣品均勻接觸，經(jīng)過一定時間的培養(yǎng)后，洗脫得到試驗樣品和對照樣品上的活菌數(shù)，通過計算抗菌率的結(jié)果反映試驗樣品的抗菌性能。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB 21551.2-2010《家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能抗菌材料的特殊要求》要求抗細(xì)菌材料的抗菌率必須大于或等于90%。

3.2 試驗過程

試驗采用的菌種為大腸埃希氏菌（AS 1.90）、金黃色葡萄球菌（AS 1.89）。將試驗樣品和對照樣品放置于已滅菌的平皿中，分別取0.2mL 試驗用菌液滴加在表面，用滅菌鑷子夾起滅菌覆蓋膜分別覆蓋在試驗樣品和對照樣品上，鋪平，使菌液均勻接觸樣品，蓋好平皿上蓋，在（37±1）℃、95%RH 條件下培養(yǎng)（24±1）h 后，取出，分別加入20mL 洗脫液，反復(fù)洗試驗樣品、對照樣品及覆蓋膜，充分搖勻后，將洗脫液梯度稀釋后接種于營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上，在（37±1）℃下培養(yǎng)24h 后進(jìn)行活菌計數(shù)，按GB 4789.2-2016[8]《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》測定洗脫液中的活菌數(shù)。每組樣品做3 個平行試驗。按下式計算抗菌率：

3.3 結(jié)果及討論

20 臺（套）一體式智能坐便器的試驗結(jié)果如表1 所示。

表1 智能坐便器材料抗菌率測試結(jié)果

3.3.1 菌種的影響

金黃色葡萄球菌屬于致病葡萄球菌，一類觸酶試驗陽性的革蘭氏陽性球菌，而大腸埃希氏菌屬于革蘭氏陰性桿菌，是腸道正常菌群。目前，國內(nèi)外的抗菌性能檢測方法標(biāo)準(zhǔn)大多規(guī)定這兩種菌種作為指定測試菌。從表1可以看出，無論是陶瓷部件還是塑料部件，對金黃色葡萄球菌和大腸埃希氏菌這兩種菌的抗菌作用是不一致的，對某種菌有抗性，并不意味著對另一種菌也有抗性，相比而言，抗金黃色葡萄球菌作用合格率略高。

3.3.2 材質(zhì)的影響

無論是金黃色葡萄球菌還是大腸埃希氏菌，塑料部件的抗菌性能合格率均大于80%。陶瓷部件的抗菌性能合格率均不大于15%，不同材質(zhì)的抗菌性能差異巨大，智能坐便器座圈部件使用的材質(zhì)主要是塑料。明示具有抗菌功能的智能坐便器產(chǎn)品并不意味著各個部件都具備抗菌效果，消費者在購買這類產(chǎn)品時，可以向店家或廠家索取由國家認(rèn)可的第三方檢測機(jī)構(gòu)出具的檢測報告，確認(rèn)陶瓷部件和（或）蓋板、座圈等塑料部件的抗菌性能是否滿足要求。

對于智能坐便器，如廁時直接與人體皮膚直接接觸的蓋板、座圈等塑料部件的抗菌性能，相比于很少與人體皮膚直接接觸的陶瓷便座，對于提升產(chǎn)品的總體衛(wèi)生性能更為重要，與人體皮膚直接接觸部件是否具有抗菌性能，是消費者更加關(guān)心的問題。從試驗結(jié)果來看，塑料部件的抗菌性能合格率非常高，說明塑料抗菌技術(shù)在智能坐便器中的應(yīng)用比較成熟, 有利于保證產(chǎn)品的總體抗菌性能。

3.3.3 測試方法的影響

GB 21551.2-2010 附錄A 規(guī)定的貼膜法要求，“用于測試的試驗樣品為硬質(zhì)表面，且表面相對平整光滑”。受智能坐便器部件形狀的限制，本次試驗中的大部分試樣為生產(chǎn)廠家單獨提供的、與部件相同的原材料和加工方法制成的試驗樣品，而不是直接從成品上直接制取試樣，因此，試驗結(jié)果是否能夠客觀、準(zhǔn)確的代表成品的性能，是需要考慮的問題。浸漬振蕩法是一種新的抗菌性能的檢測方法，于維森等[9]的研究表明，浸漬振蕩法與貼膜法試驗所得的抗菌率并無顯著性差異，適用于各種形狀的部件，而且可以避免貼膜法中沖洗不徹底以及濕度不易保持等影響測試結(jié)果的問題，值得開展進(jìn)一步研究，完善智能坐便器部件抗菌性能的評價方法。

4 智能坐便器除菌功能評價方法探討

4.1 測試方法

GB/T 23131-2019 附錄B《除菌性能試驗方法》中規(guī)定了智能坐便器水路中的水、噴嘴、便器內(nèi)壁等位置除菌功能的測試方法，其他位置或部件的除菌性能測試可參照該方法。測試采用的菌種為大腸埃希氏菌（AS 1.90）、金黃色葡萄球菌（AS 1.89）。

4.1.1 水路系統(tǒng)除菌

將樣機(jī)進(jìn)水口與裝有加標(biāo)菌液的容器連接，樣機(jī)在使用說明規(guī)定的條件下開啟除菌程序，在出水口處取樣，檢測出水中殘留的活菌數(shù)。樣機(jī)進(jìn)水口端直接取樣，培養(yǎng)計數(shù)，作為陽性對照。

4.1.2 噴嘴除菌

用75%酒精對噴嘴表面擦拭2 次，用無菌水擦拭2次，自然晾干。菌液涂覆區(qū)域以噴嘴出水口上下限確定的距離為寬度，在保證涂覆面積為100mm2的條件下，在出水口周圍外表面確定長度，在確定的區(qū)域內(nèi)涂覆20μL 加標(biāo)菌液（菌懸液與2%的黃原膠等體積混合）。待表面微干后，開啟除菌程序，程序結(jié)束后，用10mL 濃度為0.85%的生理鹽水回收，測定殘留的活菌數(shù)。將菌液涂覆微干后直接回收，測定活菌數(shù)，作為陽性對照。

4.1.3 便器內(nèi)壁除菌

用75%酒精對便器內(nèi)壁擦拭2 次，用無菌水擦拭2次，自然晾干。在便器內(nèi)噴桿伸出方向正對的位置，以及左右兩側(cè)中心位置各畫出50mm×50mm 的區(qū)域，將500μL 加標(biāo)菌液（菌懸液與2%的黃原膠等體積混合）。待表面微干后，開啟除菌程序，程序結(jié)束后，用10mL 濃度為0.85%生理鹽水回收，測定殘留的活菌數(shù)。三個位置分別回收。將菌液涂覆微干后直接回收，測定活菌數(shù)，作為陽性對照。

4.1.4 試驗結(jié)果計算

按下式計算除菌率：

4.1.5 測試結(jié)果的影響因素分析

在噴嘴除菌和便器內(nèi)壁除菌兩個方面，試驗過程中都使用了菌懸液與2%的黃原膠等體積混合后的加標(biāo)菌液，并說明“待表面微干后”開始后續(xù)操作。黃原膠混合物的干燥過程影響著最終的除菌率的計算，由于操作者對“表面微干”的理解，以及試驗環(huán)境的溫濕度均會影響對黃原膠混合物的干燥過程，因此宜在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定干燥時間和環(huán)境的溫濕度要求，代替“表面微干”的表述，減少干燥過程對測試結(jié)果的影響。

在整個試驗過程中，多處需要對殘留活菌數(shù)進(jìn)行測定，即對殘留的黃原膠混合物進(jìn)行回收。在附錄B 中沒有回收的具體做法做出規(guī)定，操作者可采用不同的方法進(jìn)行回收，如用無菌勺子對殘留物進(jìn)行刮取的、或用無菌棉簽對殘留物進(jìn)行擦取。不同的回收方法可能會影響到活菌數(shù)的測定，繼而影響到最終除菌率的計算，因此，在標(biāo)準(zhǔn)中宜增加回收方法的規(guī)定，以提高結(jié)果的一致性。

4.2 評價要求

GB/T 23131-2019《家用和類似用途電坐便器便座》中規(guī)定了除菌性能的測試方法，但是未給出技術(shù)要求，使得產(chǎn)品的除菌性能的評價缺少技術(shù)依據(jù)，不利于消費者選購產(chǎn)品和市場監(jiān)管。GB 28235-2020[10]《紫外線消毒器衛(wèi)生要求》中要求紫外線空氣消毒器在實驗室模擬現(xiàn)場試驗條件下，對空氣中污染的白色葡萄球菌的滅菌率應(yīng)≥99.9%；GB 17988-2008[11]《食具消毒柜安全和衛(wèi)生要求》中將消毒柜消毒效果劃分為一星級和二星級兩個等級，不同的消毒效果等級的消毒效果要求不同。在未來的標(biāo)準(zhǔn)修訂中，建議參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，制定合格評價要求或分級要求，推動產(chǎn)品的質(zhì)量提升和應(yīng)用推廣。

5 結(jié)語

我國已經(jīng)建立了智能坐便器抗菌、除菌功能的評價方法，推動了產(chǎn)品的應(yīng)用和質(zhì)量提升，但在測試方法方面還存在著貼膜法不能采用部件直接進(jìn)行測試影響測試結(jié)果可信度、除菌功能測試中干燥和回收要求不明確影響測試結(jié)果一致性等不足，除菌性能的技術(shù)要求還有待建立。在未來的標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作中，有必要進(jìn)一步完善試驗方法和評價要求，提升標(biāo)準(zhǔn)的實用性和科學(xué)性，促進(jìn)行業(yè)的健康發(fā)展，更好的滿足消費者的需求。