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除菌で使われるUV-Cとは?

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Chika

企画開発部
商品を作るには訳がある! 開発商品の背景や裏話をマニアックな視点で解説します。 独断と偏見で多ジャンルにわたって記事にします。 日本中1人でも読んでくれる人がいる限り続ける放談です。

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コロナ過の影響もあり、何かと除菌グッツが流行しておりますが、除菌の方法も色々。

手指を除菌するのによく使うのがアルコールであるのは周知かとおもいますが、その他スチームの熱を使った除菌もありますし、紫外線光を使った除菌もあります。

今回はこの紫外線光を使った除菌、UV-C除菌について除菌器を作るメーカーとしての見解をご紹介します。

UV-C深紫外線とは何?

除菌器でよく表記されているのがUV-C LED除菌。

UVというのは聞いたことがあるかと思いますが、いわゆる紫外線になります。

夏の日焼けに関して太陽光に含まれるこの紫外線がよく毛嫌いされて日焼け止めクリーム等に紫外線をどれだけカットできるかという表記があると思います。

もうこの時点で何となく紫外線ってイメージが悪いと思います。

紫外線とは感じを紐解くと「紫」の「外」となりますので色彩光の紫をさらに濃くしていくと人間の目には認識できないほどの色が紫外線になります。

光にも波長という波があって波長が長いと赤色方向、波長が短いと紫方向となります。

ちなみに赤色方向の先は赤外線となります。暖房に使わる遠赤外線、離れたところから操作ができるリモコンなどは人間の目に見えない赤外線になります。

色々な色合いをみて、「赤色綺麗ぃ~」「紫か可愛いぃ~」なんて言ってますが、普段何気なく目にしている色彩は人間の目には見えない領域になると遠赤外線は人が暖かくなる、紫外線は日焼けつまり、火傷するという光には結構なパワーがあるんです。

さて、日焼けをもたらす紫外線の波長をさらに短くすると深紫外線と呼ばれる領域になります。これがUV-Cになります。

UV-C深紫外線には殺菌能力がある

この光は日焼けどころが殺菌能力がある光になります。人体にも有害な光になります。

UV-Cは波長が極端に短いということもあり、進行能力が強いです。

赤のLEDと青のLEDでは青の方が目が痛くなるほど眩しい感覚があるかと思います。

波長が短いUV-Cは菌やウイルスなどの極少の微生物に対して細胞の深く浸透していきます。

それはDNA遺伝子にまで到達し、DNAの一部を破壊します。

これにより菌やウイルスは増殖能力がなくなり、死滅していきます。

という事でUV-Cにより「殺菌」となるのです。

人体にも影響がある?

比較的人体への影響は少ないと言われています。

菌やウイルスなどの微生物に対しては殺菌能力があっても人に対しては影響が少ない。

とは言え、目、皮膚には影響があります。最悪失明や皮膚がんなどの原因になります。

太陽光にも紫外線だけでなくこの深紫外線UV-Cが含まれます。

幸い、大気中のオゾン層にて大半はブロックされて地上には到達しない光なので安心です。

人体に影響はない程度で若干は地上に到達するそうですが、これがいわゆる日光消毒と言われる所以になります。

UV-Cの波長とUV強度

先述したようにUV-Cは比較的安全ですが、人体へも多少の影響を及ぼす可能性があります。

UV-Cは目には見えない光ですが、実際は明るかったり暗かったりします。

明るいと殺菌能力がつよく、より危険に、暗ければ殺菌能力は弱くなりますが、人体への影響がなくなります。

UV-Cの強度は製品によって巧みに使い分ける必要があります。

さらに、波長も重要です。

UV-Cの波長は200~280nmと幅があります。波長によっても殺菌能力に差があります。

実際は波長265nmがもっとも殺菌能力が強いとされています。

265nmをピークに前後で殺菌能力が落ちていきます。

人工的に作り出したUV-C

太陽光では到達できないこの深紫外線を人口的に作り出したのが殺菌灯と呼ばれる蛍光灯のようなものでした。

青色に光る蛍光灯みたいなものでになります。

その後の技術進化でLEDによるUV-Cランプが開発されました。

LEDになると何かいいのか?

1.超小型

2.明るさ調整

3.波長調整

が可能になりました。

蛍光管を使ったUV-CからLEDになる事で商品が小型化できるようになりました。

もっと重要なのが2.と3.になりますが、

明るさ調整と波長は殺菌の強度につながります。

明るければ殺菌能力が高くなりますが、人体への影響も考慮した製品作りを検討しなければなりません。

波長も重要でUV-C波長のギリギリ280nm近辺では極端に殺菌能力が落ちます。

これらのコントロールが時代の進化と共に自在にコントロールできるようになりました。

一般商品への流用

UV-C殺菌機器は昔から存在しており、銭湯、温泉などでクシを除菌する青い光を出す機器やハンドドライヤーの青い光などは蛍光管を使ったUV-C殺菌機器です。

LEDの開発で商品の幅が一気に広がりました。

過去にはUV-C殺菌器は医療機関で使用するような医療機器だったものが安価な一般商品になりました。

歯ブラシ除菌器やマスク除菌ケースなどアルコールティッシュやアルコール噴霧が適切でない物への除菌が最適です。

歯ブラシ除菌キャップなどはUV-C LEDが小型化したことによる恩恵を受けた商品企画になります。

誰でも気軽に使える除菌器はUV-Cの強度、波長のコントロールで人体への影響を最小限に抑えることができ、なおかつ殺菌には十分効果が高い商品企画が魅力になりました。

歯ブラシ除菌キャップ

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歯ブラシ除菌ホルダー

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マスク除菌ケース

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ナイフ除菌ケース

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【おまけ】殺菌と除菌

本文に記載している「殺菌」という表現と「除菌」の違いは同じです。

殺菌という言語は非常に強い印象をもつ言葉になりますが、こちは医療機器用語になります。

医療機器認可がとれている機器に対してしか訴求ができない用語になります。

では除菌はというと一般的販売商品に対して殺菌効果があるものに対して「除菌」という言葉で代用しています。

「殺菌」も「除菌」もどちらも菌が死滅、つまり菌が減っていく効果になります。

例えば100個ある菌が1個になっても「殺菌」「除菌」。

100個ある菌が99個になっても「殺菌」「除菌」と言います。

では100個ある菌が0個になって菌が0個の状態を保ったままの状態を「滅菌」と言います。

さらには100個ある菌がいつまで経っても100個のままの状態を「抗菌」と言います。

菌やウイルスは放置しておくと通常たんぱく源を栄養にしてどんどん増殖していきます。

増殖を抑える効果がある状態を「抗菌」となります。

理想的には抗菌の環境で滅菌するのが一番となります。

【さらにおまけ」除菌器は掃除が大事

除菌器の表示に99.9%除菌と記載していることが多いですが、99.9%除菌してもこれは一時的なもので除菌後そのまま放置すると菌はまたいつの間にか復活してきます。

これは汚れを餌にしてまた菌が繁殖を始めるからです。

除菌器も時々洗浄が必要と訴えているのはこのためです。

除菌も滅菌も機器自体が汚れていればその効果の持続性は半減します。

どんな除菌機器でも時々内部の洗浄が重要になります。殺菌、除菌器は除菌はできても汚れは落ちません。

是非ご参考にしてください。

 

 

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