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高低浓度过氧化氢洁净室消毒应用

时间:2020-12-30 08:36 点击次数:

干法与湿法工艺均是利用闪蒸工艺,将过氧化氢溶液迅速汽化,注意这里的汽是带三点水的汽(vapor),不是气体的(gas)。汽体的含义就是里面包含了大量的微小液滴,如同云雾,是“气”+“液滴”的混合物。两种工艺的区别主要在干法工艺有除湿的过程。除湿后的环境下,闪蒸产生的汽体中,“气”多,“小液滴”少。

好的雾化方法进行的物表消毒,物体表面通常是没有可见的冷凝的,雾气本身触摸也没有湿润的感觉,也因此常称为“干雾”。需要指出的是干雾过氧化氢消毒,其背后消毒的机理也是微冷凝,只是微冷凝层通常较厚,同时微冷凝层内的过氧化氢浓度提高有限。

雾化技术中,通常强调液滴的布朗运动加强了过氧化氢的扩散性能,其实这种说法是不准确的。对于大的液滴,扩散中重力效应是远高于布朗运动效应的。只有当液滴的直径非常小,如同PM2.5,其悬浮特征明显,其布朗运动特征才显著。同时雾化方法产生的液滴通常初速高,配合显著的布朗运动,其扩散性能优于汽化法。

过氧化氢消毒

雾化法的技术有了明显的进步,部分厂家设备产生的过氧化氢液滴已经是微纳米级别,十分接近“汽体”了或着就是“汽体”了。由于喷出的初速高达100 多米每秒,过氧化氢液滴在飞行中不断在空气的摩擦下继续汽化,浓缩。这样的情况下,使用8-10%浓度的纯过氧化氢(没有添加其它杀孢子剂)可实现6log的消杀(嗜热或枯黑芽孢)。同时高速气流有非常好的搅拌效应,加速了过氧化氢在空间环境内的扩散。

对于大的空间环境,例如制药车间,动物房,医院,当环境湿度高时,汽化法的过氧化氢进入环境中会产生许多小液滴的,效果更接近雾化(微纳米级液滴),因此对温度湿度要求很高,这导致消毒时间长。但在隔离器,安全柜,传递仓等小空间,温湿度控制严格,消毒的要求高,或需要消毒高效过滤器,目前雾化方法还不能挑战汽化的工艺。

雾化方法通常使用低浓度的过氧化氢(通常低于8%),汽化法使用高浓度的过氧化氢(通常大于30%)。对于普通的彩钢板,汽化法工艺带来的潜在腐蚀性更高。从合规的角度,低浓度的过氧化氢属于普通化学品,采购,保管,使用更方便。

根据GMP设备验证的要求和医疗机构的消毒规范,对于环境消毒,3LOG的杀灭率就是符合要求的。过度追求6LOG杀灭率,会影响这种3D,无死角的,无残留的,可机械自动化的消毒技术的应用和普及。

对于常规的密闭环境下,即使纯气态的过氧化氢从机器中(通常是高于室温几十度的)进入到环境中,会与空气中的微粒子结合,形核长大,形成汽态的过氧化氢,即小液体或汽雾。

而在物体表面,由于温差,材料表面的形态,气态或汽态的过氧化氢也会形核,冷凝长大。如同冬季的玻璃窗户,表面凝结成雾或冷凝层,这种微冷凝层通常是不可见的。这层微冷凝层是过氧化氢物表消毒的核心。

对于干法工艺的代表美国Steris,对环境的温湿度控制或要求的更精准,因此消毒的重复性会更好,这也是其在制药等高端场合应用的多的原因。对于医院类的应用,环境的温度及湿度难控制,又是中高水平消毒(不是灭菌)的要求,此时干法的优势就难发挥出来了,实际上在医院的应用中湿法的设备比较流行。

德尔格X-am5100

 

因此针对不同浓度过氧化氢的消毒方法,对过氧化氢的气体检测仪的作用也就不同,比如有0-1PPM量程的H2O2检测仪,这种基本是确认空气中无过氧化氢,因为消毒残留,还是过多过少会有,因此此仪器会一直会处在报警状态,且超量程不宜复位,0-10PPM手持式过氧化氢,如德尔格的便携式气体检测仪X-AM5100比较适合药企消毒残留检测,而量程0-100或者0-1000PPm,由于人体无法暴露在此高度浓度过氧化氢的环境下,因此采用固定式过氧化氢气体检测仪,更为合理。

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