干法與濕法工藝均是利用閃蒸工藝,將過氧化氫溶液迅速汽化,注意這里的汽是帶三點(diǎn)水的汽(vapor),不是氣體的(gas)。汽體的含義就是里面包含了大量的微小液滴,如同云霧,是“氣”+“液滴”的混合物。兩種工藝的區(qū)別主要在干法工藝有除濕的過程。除濕后的環(huán)境下,閃蒸產(chǎn)生的汽體中,“氣”多,“小液滴”少。
好的霧化方法進(jìn)行的物表消毒,物體表面通常是沒有可見的冷凝的,霧氣本身觸摸也沒有濕潤的感覺,也因此常稱為“干霧”。需要指出的是干霧過氧化氫消毒,其背后消毒的機(jī)理也是微冷凝,只是微冷凝層通常較厚,同時(shí)微冷凝層內(nèi)的過氧化氫濃度提高有限。
霧化技術(shù)中,通常強(qiáng)調(diào)液滴的布朗運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)了過氧化氫的擴(kuò)散性能,其實(shí)這種說法是不準(zhǔn)確的。對(duì)于大的液滴,擴(kuò)散中重力效應(yīng)是遠(yuǎn)高于布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的。只有當(dāng)液滴的直徑非常小,如同PM2.5,其懸浮特征明顯,其布朗運(yùn)動(dòng)特征才顯著。同時(shí)霧化方法產(chǎn)生的液滴通常初速高,配合顯著的布朗運(yùn)動(dòng),其擴(kuò)散性能優(yōu)于汽化法。
霧化法的技術(shù)有了明顯的進(jìn)步,部分廠家設(shè)備產(chǎn)生的過氧化氫液滴已經(jīng)是微納米級(jí)別,十分接近“汽體”了或著就是“汽體”了。由于噴出的初速高達(dá)100 多米每秒,過氧化氫液滴在飛行中不斷在空氣的摩擦下繼續(xù)汽化,濃縮。這樣的情況下,使用8-10%濃度的純過氧化氫(沒有添加其它殺孢子劑)可實(shí)現(xiàn)6log的消殺(嗜熱或枯黑芽孢)。同時(shí)高速氣流有非常好的攪拌效應(yīng),加速了過氧化氫在空間環(huán)境內(nèi)的擴(kuò)散。
對(duì)于大的空間環(huán)境,例如制藥車間,動(dòng)物房,醫(yī)院,當(dāng)環(huán)境濕度高時(shí),汽化法的過氧化氫進(jìn)入環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生許多小液滴的,效果更接近霧化(微納米級(jí)液滴),因此對(duì)溫度濕度要求很高,這導(dǎo)致消毒時(shí)間長。但在隔離器,安全柜,傳遞倉等小空間,溫濕度控制嚴(yán)格,消毒的要求高,或需要消毒高效過濾器,目前霧化方法還不能挑戰(zhàn)汽化的工藝。
霧化方法通常使用低濃度的過氧化氫(通常低于8%),汽化法使用高濃度的過氧化氫(通常大于30%)。對(duì)于普通的彩鋼板,汽化法工藝帶來的潛在腐蝕性更高。從合規(guī)的角度,低濃度的過氧化氫屬于普通化學(xué)品,采購,保管,使用更方便。
根據(jù)GMP設(shè)備驗(yàn)證的要求和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的消毒規(guī)范,對(duì)于環(huán)境消毒,3LOG的殺滅率就是符合要求的。過度追求6LOG殺滅率,會(huì)影響這種3D,無死角的,無殘留的,可機(jī)械自動(dòng)化的消毒技術(shù)的應(yīng)用和普及。
對(duì)于常規(guī)的密閉環(huán)境下,即使純氣態(tài)的過氧化氫從機(jī)器中(通常是高于室溫幾十度的)進(jìn)入到環(huán)境中,會(huì)與空氣中的微粒子結(jié)合,形核長大,形成汽態(tài)的過氧化氫,即小液體或汽霧。
而在物體表面,由于溫差,材料表面的形態(tài),氣態(tài)或汽態(tài)的過氧化氫也會(huì)形核,冷凝長大。如同冬季的玻璃窗戶,表面凝結(jié)成霧或冷凝層,這種微冷凝層通常是不可見的。這層微冷凝層是過氧化氫物表消毒的核心。
對(duì)于干法工藝的代表美國Steris,對(duì)環(huán)境的溫濕度控制或要求的更精準(zhǔn),因此消毒的重復(fù)性會(huì)更好,這也是其在制藥等高端場(chǎng)合應(yīng)用的多的原因。對(duì)于醫(yī)院類的應(yīng)用,環(huán)境的溫度及濕度難控制,又是中高水平消毒(不是滅菌)的要求,此時(shí)干法的優(yōu)勢(shì)就難發(fā)揮出來了,實(shí)際上在醫(yī)院的應(yīng)用中濕法的設(shè)備比較流行。
因此針對(duì)不同濃度過氧化氫的消毒方法,對(duì)過氧化氫的氣體檢測(cè)儀的作用也就不同,比如有0-1PPM量程的H2O2檢測(cè)儀,這種基本是確認(rèn)空氣中無過氧化氫,因?yàn)橄練埩簦€是過多過少會(huì)有,因此此儀器會(huì)一直會(huì)處在報(bào)警狀態(tài),且超量程不宜復(fù)位,0-10PPM手持式過氧化氫,如德爾格的便攜式氣體檢測(cè)儀X-AM5100比較適合藥企消毒殘留檢測(cè),而量程0-100或者0-1000PPm,由于人體無法暴露在此高度濃度過氧化氫的環(huán)境下,因此采用固定式過氧化氫氣體檢測(cè)儀,更為合理。