紫外线辐照交联参数？辐照的辐照应用

一、紫外线消毒的原理

看以下网站有详细参数介绍：

紫外线消毒的技术特点

●高效率杀菌

紫外线对细菌、病毒的杀菌作用一般在一秒内完成，而对传统氯气及臭氧方法来说，要达到紫外

线的效果一般需要 20分钟至一小时的时间。

●杀菌广谱性

紫外线技术在目前所有的消毒技术中，杀菌的广谱性是最高的。它对几乎所有细菌、病毒都能高

效率杀灭。

●无二次污染

由于紫外消毒技术不需要加入任何化学药剂，因此它不会对水及周围环境造成二次污染。

●运行维护简单，费用低

由于九十年代对紫外线核心技术的完善，紫外线消毒技术不仅消毒效率是所有消毒手段中最高的，

而且其运行维护简单，运行成本低，可达每吨水4厘或更低，因此，其性价比是所有消毒技术中

最高的。它既具有其它消毒技术无法比拟的高效率，又具有成本和运行费用低的优点。

在千吨水处理水平，它的成本只是氯消毒的1/2，是加氯脱氯消毒的2/5，更只有臭氧消毒成本的

1/9。即使在十万吨处理量水平，紫外线消毒设备的投资及运行成本也远远低于其它消毒技术。

●连续大水量消毒

九十年代末紫外线消毒技术的另一个特点是一年365天，一天24小时连续运行。除定期需一、二小

时以内的例行保养外，其最佳操作条件是24小时连续运行。

●应用领域广

在目前所有的技术中，没有一种像紫外线技术一样，具有如此广泛的应用领域。它不仅可以消毒

淡水，还可以消毒海水；不仅可以消毒饮用水，还可以消毒废水。它可以广泛应用在各种各样

需要水消毒的领域。例如：养殖业淡水、海水消毒，贝类净化，农业加工用水，饮用纯净水，

电子，医药，生物工业用超纯净水，各种饮料，啤酒以及食品加工等等。

紫外线是指波长在200nm～380nm之间的太阳光线，包括3类：UV－A波长为315nm～380nm，UV－B波长为280nm～315nm，UV－C波长200nm～280nm。到达地球表面的太阳光线（290nm—2000nm）中紫外线约占13％，其中UV－A占97％，UV－B占3％，UV－C接近于0。对人皮肤损伤的只有UV－A、UV－B。通过特殊工艺制成的UV－C紫外线灯，用来进行消毒灭菌。

其中真正具有杀菌作用的是uv-C波紫外线，254nm左右的紫外线最佳。紫外线可以杀灭各种微生物，包括细菌繁殖体、芽胞、分支杆菌、病毒、真菌、立克次体和支原体等，具有广谱性。

其杀菌原理是通过紫外线对细菌、病毒等微生物的照射，以破坏其机体内DNA（去氧核糖核酸）的结构，使其立即死亡或丧失繁殖能力。石英紫外线灯具有优势，那么，如何识别真假。不同波段的紫外线杀菌能力不同，只有短波紫外线（200-300nm）才能对细菌有杀灭能力，其中在250-270nm范围杀菌力最强，不同材料制造的紫外线灯成本和性能也不一样。真正高强度、长寿命的紫外线灯必需是采用石英玻璃制造，这种灯也叫石英杀菌灯，它分两种类型：高臭氧型和低臭氧型，在消毒柜一般采用高臭氧型，这也是石英紫外线灯相对其他紫外线灯的一个显著特点，此外，它产生的紫外线强度高，是高硼灯的1.5倍以上，并且，紫外线辐射强度寿命长。最可靠的分辨方法是用紫外线辐照度计254 nm探头来测，同样功率，254 nm紫外线强度最高的是石英紫外线灯。其次是高硼玻璃紫外线灯，高硼玻璃灯紫外光强度很容易衰减，它点灯数百小时后其紫外光强度就大幅下降，降到初始时的50%-70%。在用户手上，虽然看到灯管还是亮的，但它可能已不起作用了。而石英玻璃的光衰减程度要远小于高硼灯。涂了荧光粉的灯管，不管是用何种玻璃制造都不可能发出短波紫外线，更不可能产生臭氧，因为经荧光粉转换发出的谱线，波长最短为300 nm附近，在消毒\柜里经常能看到的是灭蚊灯，只能产生365nm谱线和一部分蓝色光，它的功能除了能把蚊子吸引过来之外，是根本没有消毒作用的。----高硼玻璃紫外线灯和石英紫外线灯在外观上比，石英紫外线灯一般不能装铝盖灯头，灯头材质用塑料，胶木或陶瓷，灯头外径要比玻璃管粗；高硼玻璃都可采用自动化程度较高的圆封的生产工艺，其工艺与日光灯生产一样，可用铝灯头。

----石英玻璃熔点高，膨胀系数低，如果同时放在火中加热，高硼玻璃熔点低。加温后同时放在水中急冷，不会碎裂的是石英玻璃。对于一些使用普通玻璃管制造的所谓"紫外线灯"，这种灯是不含紫外线的，用一个简单的方法测试：把这种灯在节能灯或日光灯旁边点亮，它不能激化管内荧光粉发光，就可证实它是名符其实的假冒伪劣产品。

紫外线杀菌消毒原理是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。经试验，紫外线杀菌的有效波长范围可分为四个不同的波段：UVA（400～315nm）、UVB（315～280nm）、UVC（280～200nm）和真空紫外线（200～100nm）。其中能透过臭氧保护层和云层到达地球表面的只有UVA和UVB部分。就杀菌速度而言，UVC处于微生物吸收峰范围之内，可在1s之内通过破坏微生物的DNA结构杀死病毒和细菌，而UVA和UVB由于处于微生物吸收峰范围之外，杀菌速度很慢，往往需要数小时才能起到杀菌作用，在实际工程的数秒钟水力停留（照射）时间内，该部分实际上属于无效紫外部分。真空紫外光穿透能力极弱，灯管和套管需要采用极高透光率的石英，一般用半导体行业降解水中的TOC，不用于杀菌消毒。因此，给排水工程中所说的紫外光消毒实际上就是指UVC消毒。紫外光消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上，利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的UVC波段紫外光照射流水，将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死，达到消毒的目的。研究表明，紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等，从而改变了DNA的生物活性，使微生物自身不能复制，这种紫外线损伤也是致死性损伤。紫外线消毒是一种物理方法，它不向水中增加任何物质，没有副作用，这是它优于氯化消毒的地方，它通常与其它物质联合使用，常见的联合工艺有UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2，这样，消毒效果会更好。

二、辐照的辐照应用

辐射加工有着广泛的应用,它能与国民经济中的各行各业相结合，形成新产业或形成新的经济增长点。把辐射加工应用归纳起来有许多方面。目前已经产业化和商业化应用的领域有：食品辐照保藏、医疗用品辐射灭菌消毒、辐射化工、三废治理等。目前，消毒灭菌方法有很多，如：热力消毒法、化学药剂（包括液体和气体消毒剂）消毒法、紫外线消毒法、微波消毒法、超声波消毒法、电离辐射灭菌法等，其中主要有以下三种：

①、高温高压（压力蒸气灭菌法）法

②、气体熏蒸（环氧乙烷）法

③、电离辐射（γ射线及电子束）灭菌法。

高温高压法是最早的灭菌方法，它的主要缺点是：灭菌不彻底；不适用于那些对热敏感的材料（如塑料制品、一些橡胶制品等）；这种方法还要消耗大量的能源；它不能连续作业，无法大批量生产。这是一种原始的、落后的方法。

气体熏蒸方法是用化学物质的气体，对被灭菌物品进行熏蒸，主要使用的化学物质是环氧乙烷、溴甲烷等。比起前一种方法它有了较大进步：它能较大批量生产，灭菌较彻底。但是，这种方法的缺点有很多：工艺参数多、控制较难；不能连续生产；包装材料必须是能透气的（又不能透菌）；被灭菌的产品中有压紧而不能渗进气体的地方将会有微生物残留；在产品中有化学物质残留等。特别值得指出的是，这些化学物质是强致癌物质，尽管对残留量有明确的限值，但毕竟还是有残留，对人类健康造成威胁。

继前两种方法之后，人们采用了先进的辐射灭菌的方法，使用的辐射源主要是放射性同位素钴－60产生的γ射线及加速器产生的高能电子束或X射线。这种方法是一种环保型灭菌方法：它的灭菌工艺容易控制（只需要控制辐照剂量）；灭菌彻底、不存在热对流和气体扩散问题；因为它是在常温下进行的，方法实用于各种对热敏感的材料制品；可连续大规模生产；产品不会产生感生放射性且无任何污染。

“欧共体及其贸易伙伴自1991年起就明文禁止在医疗保健行业采用环氧乙烷、溴甲烷熏蒸法进行灭菌处理。根据1989年保护环境制定的《蒙特利尔议定书》条款，损害臭氧层的二溴化乙烯，溴甲烷或环氧乙烷之类用于食品熏蒸和灭菌的化学物质，必须停止使用。取而代之的是无污染的钴－60等γ射线辐照灭菌法。”（摘自《科学时报》）。

从以上的比较不难看出，辐照灭菌方法是目前最先进的灭菌方法，先进国家的大部分医疗卫生用品都是用这种方法灭菌。用辐照灭菌方法取代其它灭菌方法已是人们的共识，环氧乙烷气体熏蒸灭菌法被淘汰已是不可逆转的潮流。

事实上辐照食品正逐步进入寻常百姓家，如脱水蔬菜、方便面调料及真空包装的熟肉制品、保健饮料、土特产品等。1998年6月1日起我国市场上所有出售的辐照食品必须贴上辐照食品标识后，也逐渐被消费者所认识、接受。

辐照食品是采用放射性60Co的γ射线、X射线或高能电子束等穿过食物机体，使其中的水分和各种营养物质发生电离作用后，破坏细胞内的DNA分子（细胞质的损伤和生物膜的破坏也是其中的重要过程），从而抑制蔬菜的发芽和生根。辐照后的粮食3年内不会生虫、霉变；大蒜、土豆、洋葱经过辐照后能延长保存期6～12个月。

肉禽类食品经过辐照处理，可全部消灭霉菌、大肠杆菌等腐败性和致病性微生物，从而大大延长了它们的保质期。开发辐照肉品，有利于增强我国肉类产品在国际市场的竞争实力。近年来我国肉类产量持续增长，如1995年我国畜肉类产量达到4966万吨，占世界总产量20%，成为世界第一；但出口却没有同步增加，主要品种的出口量甚至下降，其中一个重要原因是相关肉制品卫生标准达不到欧美发达国家和地区的进口要求。蒙特利尔公约规定，发达国家将在2005年前、发展中国家将在2015年前彻底禁止使用传统制冷剂溴甲烷。这对我国通过冷冻冷藏来保存肉类的传统方法提出了挑战，却为辐照肉品市场的发展提供了机遇。例如，流通在各大超市里面的定量小包装鲜肉产品，一般包装下2～4℃时鲜肉的保质期是2天，即使是采用真空包装或真空－充气包装，其保质期也只是5～7天，而如果采用真空包装或真空－充气包装再利用低剂量辐照处理，在2～4℃下保质期为30天，且经过辐照处理的鲜肉已经有效地杀灭了各类寄生虫和致病菌，大大有利于各类食源性疾病的预防。辐射化工产品是辐射加工技术发展最快的领域。辐射化工是用电离辐射作用于物质产生的化学变化(化合、分解、交联、聚合、接枝、固化、降解等)来实现材料改性的一种新的加工方法。它与常规加工技术(热加工、光加工、化学加工等)比较，主要特点是：无须添加引发剂或催化剂，能在常温基至低温下进行反应，可合成或制备用常法难以获得的高性能特殊材料。

辐射化工产品附加值高，应用面广，涉及通信电子、电力交通、石油化工、航空航天等诸多国民经济重要领域，在同辐技术产业中占有十分重要的地位。近十几年来,随着世界范围产业结构的升级和环保意识的增强，辐射化工作为一种高效、节能、无污染、易控制的绿色化工产业受到世界的普遍重视，显示出旺盛的生命力。由于它工艺过程简单，易操作,产品质量好，效益好,所以它以很高的速度迅速产业化。辐射化工主要是使多相高分子聚合物经γ射线辐照引发聚合而生产化工产品类。表4比较详细的列出其应用。在这个领域中，已有许多产品,已经形成规模生产，例如热收缩材料方面,已应用到电力和各种部门。①、在农业上：用辐射的办法诱发人为的突变称为突变育种，即利用突变改良品种。也就是从中选出有用的形质，可直接作为品种利用，或作为交配的母本材料。其目的是提高产量和使用品种早熟。这些方面已获得可喜的成果。

②、动物用配合饲料的杀菌：很早之前在外饲料添加物就有30多个品种被指定为辐射处理的对象。用辐射加工技术处理无菌饲料方面得到相当的发展，其应用前景非常可观。实验证明用高剂量照射蛋白质和氨基酸几乎不引起营养学方面的变化，对维生素类的辐射分解，除了维生素A和E外，其他不存在问题。维生素A和E的分解程度和加热处理相差不多，特别是实验物用饲料中绝大部分都采用辐射加工处理。中国饲料行业的龙头企业如湖南屈原正虹科技集团以及正大集团等均可以考虑引进此技术和项目以应用在饲料生产及肉制品保鲜领域。

③、辐射加工处理淀粉：辐射处理淀粉已受到广泛的重视，并把它用作水产炼制品的副料，婴幼儿食品，病人食品，干燥肉汁的填充剂。总之用辐射处理淀粉的目的是作为工业原料的改质，作为食品材料的杀菌和加工适应性的改良。

④、固定化酶的辐射加工处理：酶是对生物物体具有催化作用的蛋白质，因为易溶于水，所以只能使用一次，反应完了酶的活性有残留，但对酶来说是不可回收的，加热凝固沉淀后只有取出扔掉。像这样酶的使用方法从节省资源角度来看是不经济的。如果酶能固化参与综合反应就能进行酶反应的自动化和连续化，这种络合是在60Coγ射线照射下产生。例如日本川山岛等于1975年将丙烯酰胺等的单体和酶的混合液一起放在干冰丙酮上进行冻结，在不置换氮的前提下，用60Coγ射线以每小时1-9Gy的剂量照射5-10分种，使之结合，解冻以后，能够制造出海绵膜结构或念珠状的固定化酶。

⑤、皮革的消毒，灭菌，防腐：特别对那引起新鲜的，刚剥离下来的皮革有着特殊的效果。例如刚刚剥下来的牛皮。羊皮可通过辐射加工处理，可使其不变质，不变味，可使其保持很长一段时间不会腐烂。

⑥、牧草：牛羊食用的牧草有许多微生物和病菌，为了保证牛群、羊群的健康繁殖，已在食用辐射加工处理后的牧草，进行饲养。特别这些牧草出口时都要经过辐射加工处理。

⑦、在其他方面应用还很多，例如商品养护，花卉保鲜等。

由以上可以看出，辐照技术应用的领域非常广泛。事实证明辐射加工技术是一项正在向产业化，商业化前进的高新技术，也说明辐射加工技术是极富生命力的事业。