導讀

為以技術標準推動紫外LED技術創新應用和新興市場發展，創立紫外LED產業和標準化工作協同發展機制，CSAS組織梳理紫外已有的關聯標準，分析紫外LED標準體系創立面臨的問題，提出意見，以指點CSAS標準化工作開展，服務產業快速、健康發展。

1、光源及設備標準狀況分析

     1、模塊

GB/T 24826-2016《普通照明用LED制品和關聯設備術語和定義》中，LED模塊的定義為“未裝燈頭的LED光源，包括一個或多個裝在印刷電路板上的LED封裝，并可能包含一個或多個組件，例如電子、光學、機械、熱部件、接口和掌控安裝等”。

紫外LED在應用時，可分為兩種狀況，一為直接替換原有紫外光源（含燈頭），二為設計新的接口的LED模塊（不含燈頭）。針對普通照明，LED球泡燈、LED管燈是第1種替代方法，LED路燈、LED筒燈、LED射燈多為燈具的直接替換，再也不沿用原有光源的燈頭（如E40、E27、E14、GU10等）。在光固化等應用中，日前多為根據LED發光形式直接開發LED模塊，將來隨著紫外LED輻射效率的加強，可能逐步會有直接替代傳統紫外光源的處理方法顯現。

2、光源

GB 19258-2012《紫外線殺菌燈》規定了低氣壓汞蒸氣放電、石英玻璃生產的有臭氧或無臭氧、峰值波長為253.7nm、功率65W以下的燈；雙端燈和單端燈初始紫外線輻照度(1m測試距離，雙管)不小于表2-1中的93%；燈的平均壽命應不小于5000h，2000h紫外輻射通量維持率不小于85%，壽終時紫外線輻射通量的維持率不小于65%。

表1  GB 19258-2012對雙燈管的紫外線輻射照度需求

GB/T 30809-2014 《光催化材料性能測試用紫外光光源》規定了光催化材料性能測試對紫外光光源的需求，不包括LED紫外光光源；規定紫外光光源在燈管的光輸出中紫外光占光總輸出功率80%以上的低壓氣體放電燈，以365nm為主波長，在輻射距離為1000mm±1mm要求下，光輻射照度額定值需求如表2-2所示。同期規定紫外光 光源的平均壽命不小于5000h，在正常燃點2000h時，輻射通量維持率不小于80%，在正常燃點至70%壽命時，輻射通量維持率不小于65%。

表2  GB/T 30809-2014紫外光線輻射照度額定值

YY 0055.1-2009 《牙科-光固化機第1部分:石英鎢鹵素燈》、YY 0055.2-2009《牙科光固化機第2部分:發光二極管(LED)燈》規定了光固化機所用光源的技術需求。

GB/T 21096-2013《保健用熒光紫外燈測繪和規范辦法》給出了用于保健目的熒光紫外燈的性能規定以及測繪和評定辦法，包含觸及這種燈標志的詳細需求；只觸及型式實驗。

3、配套部件

配套部件如驅動電源、掌控器、透鏡、陶瓷基板、散熱部件、燈頭/燈座等。

4、設備

（1）光固化

QB/T 4967-2016 《制鞋機械紫外線光固化機》中，紫外線光固化機需求傳送速度2m/min～3m/min，紫外線光源光譜范圍為350nm～450nm，光源功率密度在50W/cm～120W/cm。

YY 0055-2018 《牙科學光固化機》規定了光固化機在200nm～385nm波長范圍以及515nm以上波長范圍光輻射值的需求和實驗辦法。

（2）光催化

空氣凈化器方面，國家出臺了一系列的安全、能效、性能的標準如GB4706.45-2008《家用和類似用途電器的安全空氣凈化器的特殊需求》、GB36893-2018《空氣凈化器能效限定值及能效等級》、GB/T18801-2015《空氣凈化器》；其他家用電器如有凈化功能，需滿足GB21551.3-2010《家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能空氣凈化器的特殊需求》。

GB/T18801-2015《空氣凈化器》適用于家用和類似用途的空氣凈化器，用于但不限于以下工作原理：過濾式、吸附式、絡合式、化學催化式、光催化式、靜電式、等離子式、復合式等。目的污染物重點分為顆粒式、氣態污染物、微生物三大類。

其他有些標準，如QB/T 5217-2018《醫用環境空氣凈化器》、JG/T 294-2010《空氣凈化器污染物凈化性能測定》、GB/T 33017.5-2017  《有效能大氣污染物掌控裝備評估技術需求第5部分：空氣凈化器》、DB31/T 1022-2016《乘用車空氣凈化器凈化性能測定辦法》等。

（3）紫外殺菌消毒

GB 28235-2011《紫外線空氣消毒器安全與衛生標準》“6.2.7消毒效果”需求，在空氣消毒效果實驗中，對白色葡萄球菌（8032株）的殺滅率≥99.90%，或對自然菌的消亡率≥90%的消毒時間不超過3h者為合格，用于醫療公司環境空氣消毒的，還應符合GB 15982的衛生標準值；適用體積不得少于30m3；距消毒器周邊30cm處，紫外線泄漏量應≤5μW /cm2。

HJ 2522-2012 《環境守護制品技術需求紫外線消毒安裝》規定了飲用水、城鎮污水、城市污水再生水、醫院污水、禽畜養殖場污水的生物驗證計量需求，詳細如表2-3所示。

表3  HJ 2522-2012中各樣水處理的紫外線需求

GB 21551系列標準分別規定了家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能的通則、抗菌材料的特殊需求、空氣凈化器的特殊需求、電冰箱的特殊需求、洗衣機的特殊需求、空調器的特殊需求，其中通則附錄A規定了抗菌、除菌、防霉部件毒理學實驗項目的衛生需求，包含急性經口毒性實驗需求急性經口毒性（LD50）>10g/Kg體重，鼠傷寒沙門氏菌/回復突變實驗（Ames實驗）為陰性，體外哺乳動物細胞染色體畸變實驗為陰性，斑馬魚急性毒性實驗需求96h實驗后無中毒病癥。

（4）普通照明用紫外LED

日前產業內有以380nm-400nm的紫外LED激發熒光粉用于普通照明，因半導體照明標準體系相對成熟，LED器件、光源、燈具均可參照普通照明各標準，因此附件標準明細表再也不加入照明關聯技術標準。

（5）昆蟲等生物誘集

因昆蟲擁有趨光性，能感受到的波長范圍為240nm(紫外光)-700nm(黃、橙色)的光，如蚊蟲趨光性的光譜波長集中在254nm-265nm、365nm-370nm上下。

農業、林業方面有殺蟲燈、誘蟲燈等關聯標準。GB/T 24689.2-2017《植物守護機械殺蟲燈》是全國農業機械標準化技術委員會歸口，適用于電擊式、風力式殺蟲燈；NB/T 34001-2011 《太陽能殺蟲燈通用技術要求》由能源行業農村能源標準化技術委員會歸口，適用于太陽能光伏發電系統供電的殺蟲燈；LY/T 1915-2010 《誘蟲燈林間運用技術規程》由國家林業局森林病蟲害防治總站提出并歸口，適用于全國范圍內林業有害生物監測中誘蟲燈的運用，防治可參考運用。T/CSA 067-20XX《田間防治棉鈴蟲高選取性LED殺蟲燈系統通常技術需求》適用于針對棉鈴蟲的高選取性LED殺蟲燈系統，針對田間黏蟲、二點委夜蛾等其他鱗翅目害蟲的LED殺蟲燈系統可參考運用。

（6）醫學關聯應用

紫外醫療關聯的應用包含：A、白癜風、銀屑病等皮膚疾患的紫外照射治療；B、UVB照射促進形成維生素D以及關聯醫學功效；C、美黑功效等。國家對醫療器械根據危害程度實行歸類管理。根據《醫療器械歸類目錄》，“光量子血液治療機（紫外線照射）、紫外線治療機、紅外線治療機、遠紅外輻射治療機常規光源治療機、光譜治療儀、強光輻射治療儀”屬于“6826理學治療及恢復設備”，管理類別為Ⅱ類。按照《醫療器械監督管理條例》的規定，開辦第Ⅰ類醫療器械生產企業，應向生產企業所在地市級藥監局進行備案；開辦第Ⅱ、Ⅲ類醫療器械生產企業需要向省（直轄市）藥監局辦理生產許可證。

關聯的行業標準有YY 0901-2013《紫外治療設備》、YY 0055-2018《牙科學光固化機》，還有有些地區標準等。

表4 光源及設備現有標準明細表

2、應用系統

1、光固化

（1）概述

光固化技術是一種有效、環保、節能、優秀的材料表面處理技術，被譽為面向21世紀綠色工業的新技術，擁有有效、適應性廣、節能、環境友好、經濟的特點。光固化制品最平常的為UV涂料、UV油墨和UV膠黏劑，固化速率快，通常在幾秒到幾十秒之間；可適用于多種基材，如紙張、木材、塑料、金屬、皮革、石材、玻璃、陶瓷等，尤其對有些熱敏銳材質（如紙張、塑料或電子元器件等）尤其適用。

UV固化應用標準的光參數方面包含光譜、輻照度、輻照能量密度等。

（2）油墨固化

QB/T 2826-2017《膠印紫外光固化油墨》適用于帶紫外光固化安裝的膠印印刷機、紙張及復合材料上運用的膠印紫外光固化油墨；照射要求是高壓汞燈或金屬鹵素燈，紫外光燈管電功率不少于80W/cm，干燥1次紫外線能量（以UVA計）18mJ/cm2～22mJ/cm2。

HG/T 4577-2014 《數字化噴墨印刷紫外光固化油墨》規定了噴墨印刷機用無溶劑的數字化噴墨印刷紫外光固化油墨的制品需求，重點有黃、品、青、黑四種顏色。其中，需求固化速度（汞燈）≤12s，色度測按時需求紫外固化箱的參數為主波長365nm、功率1000W、燈距10cm。

QB/T 4580-2013 《紫外光固化噴墨打印墨水》對制品技術指標中，需求在光譜范圍為250nm～450nm、光強為300mW/cm2的紫外光源下固化性能速度≥25m/min。

GB/T 30671-2014 《紙質印刷品紫外線固化光油上光過程掌控需求及檢驗辦法》指出，UV上光擁有固化速度快、膜層光澤度高、耐磨性強，可使UV上光圖文產生劇烈的立體感、主題感、色彩更加鮮艷的特點，在印刷行業已廣泛運用；標準提出了對設備的需求，紫外燈線功率應不少于80W/cm，在正常工作速度下，紫外燈發射的能量應不少于80mJ/cm2，主波長在280nm～420nm之間。

（3）涂料固化

HG/T 3655-2012《紫外光（UV）木器涂料》制品適用于室內用木質地板、家具等木器的裝飾與守護，規定了如地板用面漆、家具等木器用面漆和通用底漆的需求；固化性能測繪單位為mJ/cm2（用UV 能量計測試），判定根據GB/T 1728《漆膜、膩子膜干燥時間測定法》實干中甲法規定進行；制品性能參數包含外觀、打磨性、光澤、耐磨性、鉛筆硬度、劃格實驗、耐干熱/水/堿/醇/污染/黃變性等。

SJ/T 11475-2014 《紫外光固化光纖涂料》規定了通信用雙涂層石英玻璃光纖紫外光（UV）固化光纖涂料的技術需求，需求紫外光光源是D燈，紫外光劑量應掌控在1.0 mJ/cm2。

GB/T 33374-2016《紫外光固化涂料揮發物含量的測定》中，針對測試實驗中紫外光固化設備的需求是光譜范圍≥250nm，重點波段波長為365nm，燈管功率密度在80W/cm2～120W/cm2，燈光壽命600h光衰不小于80%，UV燈類型高壓汞燈。

LY/T 2710-2016 《木地板用紫外光固化涂料》在固化性能測試方面，采用UV能量計測試固化能，單位為mJ/cm2，固化安裝參數，高壓汞燈（320nm～390nm），功率80W/cm～120W/cm，適用于固化透明涂料；金屬鹵素鎵燈（390nm～420nm），功率80W/cm～120W/cm，適用于固化有色涂料。

GB/T 35241-2017《木質制品用紫外光固化涂料揮發物含量的檢測辦法》適用于人造板、木質門、木質地板等木質制品涂飾用非水性UV涂料，測試儀器方面需求紫外光（UV）固化機需求UV燈功率在80W/cm～120W/cm之間，UV燈數量為2PCs以上，傳送寬度600mm以上，輻照能量可調節范圍300mJ/cm2～1000mJ/cm2。

2、光催化

光催化，一般為半導體金屬材料氧化物（如TiO2）催化劑，在能量高于光催化材料禁帶寬度(Eg)的光源（UV光源）照射下，催化劑價帶上的電子被激發，躍遷到異帶上，同期在價帶產生相應的空穴,這般就半導身體部生成電子(e-)—空穴（h+），其具備強氧化和還原性，能夠和半導體催化劑表面的反應物出現氧化或還原反應。

光催化能在常溫常壓下有效的分解幾乎所有的有機物、礦化硫化物、氮氧化物、去除異味、自清潔，同期光催化具備細菌病毒微生物殺消能力，破壞細菌與病毒細胞膜，固化病毒蛋白，將細菌病毒輔酶A、RNA、DNA破壞，并分解殘余毒素，擁有廣譜性、無選取性、無抗藥性的有效殺滅特點，其理學化學性質穩定，耐腐蝕，綠色環保，溫度濕度影響小。光催化是一門新興的有廣闊應用前景的技術, 尤其適用于生化、物化等傳統辦法沒法處理的難降解物質的處理。

GB/T23761-2009《光催化空氣凈化材料性能測試辦法》中，測試用紫外光源是主波長為365nm、功率為8W的四只管狀熒光燈。四只燈平行固定在光路窗口上方，每只燈管間距為2cm-3cm，同期保準燈與測試樣品最小距離不少于5mm。測試時，標識除樣品表面的兩條對角線，測試每條對角線上相等間隔5個點的光照強度，每點光照強度平均值應為1mW/cm2±0.1mW/cm2。

3、殺菌消毒

紫外線空氣消毒器適用于醫療衛生公司、病原微生物實驗室、有衛生需求的生產車間、公共場所、學校、托幼公司等場所在有人要求下的室內動態空氣消毒，亦可在無人要求下運用。紫外線水消毒器適用于各樣水體的消毒。紫外線物表消毒器適用于醫療器械和用品、餐（飲）具以及其他物體表面的消毒。

（1）《消毒技術規范》（2002）

國家衛生部發布的《消毒技術規范》（2002）指出，消毒(disinfection)指的是“殺滅或清除傳播媒介上病原微生物，使其達到無害化的處理”，滅菌（sterilization）指的是“殺滅或清除傳播媒介上一切微生物的處理”。

“3.1.4 紫外線消毒”部分指出，紫外線消毒的適用范圍為“用于室內空氣、物體表面和水及其他液體的消毒”，消毒運用的紫外線是C波紫外線，其波長范圍是200nm～275nm，殺菌功效最強的波段是250nm～270nm，消毒用的紫外線光源必須能夠產生輻照值達到國家標準的殺菌紫外線燈”，“紫外線能夠殺滅各樣微生物，包含細菌繁殖體、芽孢、分支桿菌、病毒、真菌、立克次體和支原體等，凡被以上微生物污染的表面、水和空氣均可采用紫外線消毒”。

（2）表面消毒

《消毒技術規范》（2002）“3.1.4.4 運用辦法”指出對物品表面的消毒時：

1) 照射方式：最好運用便攜式紫外線消毒器近距離移動照射，亦可采取紫外燈懸吊式照射。對小件物品可放紫外線消毒箱內照射。

2) 照射劑量和時間：區別種類的微生物對紫外線的敏銳性區別，用紫外線消毒時必須運用照射劑量達到殺滅目的微生物所需的照射劑量。

殺滅通常細菌繁殖體時，應使照射劑量達到10 000μW·s/cm2；殺滅細菌芽孢時應達到100 000μW·s/cm2；病毒對紫外線的抵抗力介于細菌繁殖體和芽胞之間；真菌胞子的抵抗力比細菌芽孢更強，有時需要照射到600 000μW·s/cm2，但通常致病性真菌對紫外線的抵抗力比細菌芽胞弱；在消毒的目的微生物不詳時，照射劑量不該小于100 000μW·s/cm2。輻照劑量是所用紫外線燈在照射物品表面處的輻照強度和照射時間的乘積。因此呢，按照紫外線光源的輻照強度，可計算出需要照射的時間。例如，用輻照強度為 70μW/cm2的紫外線表面消毒器近距離照射物品表面，選取的輻照劑量是 100 000μW·s/cm2，則需照射的時間是：100 000μW·s/cm2 ÷ 70μW/cm2= 1429 s ÷ 60s ≌ 24min。

（3）空氣消毒

WS/T 367-2012《醫療公司消毒技術規范》中，“A.3紫外線消毒的效果監測”需求，紫外燈下垂直距離1m處，中紫外線輻照強度≥70μW/cm2，高紫外線輻照強度≥180μW/cm2；“A.6空氣的消毒效果監測”需求，潔凈手術部（室）和其他潔凈場所，空氣中的細菌菌落總數需求應遵循GB 50333《醫院潔凈手術部建筑技術規范》，非潔凈手術部（室）等房間的細菌菌落總數≤4 CFU/（5min·直徑9cm平皿）。

GB15982-2012《醫院消毒衛生標準》中，“4.1各類環境、物

表5  醫院各類環境空氣、物體表面菌落總數衛生標準

環境類別

空氣平均菌落數a

物體表面平均菌落數

CFU/cm2

CFU/皿

CFU/m3

I類環境

潔凈手術部

符合GB 50333需求

≤150

≤5.0

其他潔凈場所

≤4.0(30 min)b

II類環境

≤4.0(15 min)

—

≤5.0

III環境

≤4.0(5 min)

—

≤10.0

IV環境

≤4.0(5 min)

—

≤10.0

aCFU/皿為平板暴露法，CFU/m3為空氣采樣器法。

b平板暴露法檢測時的平板暴露時間。

體表面”需求的菌落總數需求見表2-4，可疑醫院感染爆發或疑似爆發與醫院環境相關時，應進行目的微生物檢測。

（4）水消毒

GB 5749-2006 《生活飲用水衛生標準》中需求不得含有病原微生物，水質常規指標中相應的微生物指標需求不得檢出總大腸菌群、耐熱大腸菌群、大腸埃希式菌（MPN/100mL或CFU/100mL），菌落總數限制為（CFU/100mL）100。

GB18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》需求糞大腸菌群數/(個/L）所需求的日均值最高準許排放濃度一級標準A為103個/L、一級標準B為104個/L、二級標準為104個/L、三級標準不作需求。

GB 18466《醫療公司水污染物排放標準》需求傳患病、結核病醫療公司水污染物排放限值（日均值）糞大腸菌群數(MPN/L）為100，不得檢出腸道致病菌、腸道病毒、結核桿菌；綜合醫療公司和其他醫療公司水污染物排放限值（日均值）糞大腸菌群數(MPN/L）為500，不得檢出腸道致病菌、腸道病毒。

表6 應用系統現有標準明細

文案源自：國家半導體照明工程開發及產業聯盟標準化委員會（CSAS）正式發布《紫外LED標準化體系分析報告》，參編單位：

中國科學院半導體科研所

復旦大學

佛山市國星光電股份有限機構

晶能光電(江西)有限機構

北京智創華科半導體科研院有限機構

杭州遠方光電信息股份有限機構

廣東粵能凈環保科技有限機構

武漢優煒星科技有限機構

山西中科潞安半導體技術科研院有限機構

廣州和光同盛科技有限機構

五邑大學

河北奧特維力醫療器械有限機構

深圳市藍巨科技有限機構

源自：材料深一度

極智課堂

往期回顧

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