健康家电解决方案“百家争鸣”（上）
家电是人们日常生活的好伙伴，使用频率高且与水、食物接触颇多。容易滋生细菌、霉菌一直是家电使用过程中存在的健康隐患，因此，在家电生产制造过程中，针对材料和零部件进行抗菌、除菌、净化处理至关重要，是强化家电健康属性最直接有效的手段。
2024年12月，GB/T 21551.2-2024《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能》系列标准发布。作为系列标准的第二部分，GB/T 21551.2-2024《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能第2部分：抗菌材料的特殊要求》对家电用材料和零部件的抗菌、防霉、抗过敏原、抗病毒性能评价和试验方法做出规定。标准规定，家电用材料、零部件抗菌率不应小于90.0%，材料、零部件防霉等级应为1级或0级，材料的抗过敏原率不应小于90.0%，材料抗病毒率不应小于90.0%。经衰减试验后，家电用材料、零部件的抗菌率不应小于90.0%，材料、零部件的防霉等级应为1级或0级，材料的抗过敏原率不应小于80.0%，材料的抗病毒率不应小于80.0%。
不难看出，家电材料抗菌标准对于材料和零部件抗菌、除菌、净化的要求提升。此标准将于2027年1月1日实施。届时，家电行业对抗菌、除菌、净化功能材料的需要将更加广泛，且要求更高。
无机抗菌剂占主导，复合抗菌技术开始兴起
目前，家电用抗菌材料主要包括无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂和复合抗菌剂。其中，无机抗菌剂是指银系抗菌剂、铜系抗菌剂、锌系抗菌剂等，具有广谱高效、长效稳定的优点，但重金属有潜在的析出风险。尤其是银离子抗菌剂，长期使用可能引发环境积累问题。有机抗菌剂主要包括季胺盐、酚类、双胍类等多种类型，这类抗菌剂抗菌起效快，但分解温度低于200℃，不适用于高温环境，且容易挥发或迁移。天然抗菌剂主要包括壳聚糖、茶树油等，安全性和生物相容性好，但耐热性差，且抗菌时效短。复合抗菌剂是指由以上任意两种及两种以上抗菌剂复合而成的抗菌剂，如银离子和锌离子复合抗菌剂、纳米银和壳聚糖复合抗菌剂等。复合抗菌剂的特点是，通过不同抗菌成分的协同作用，能够显著提高抗菌效果。
从应用情况来看，无机抗菌剂在家电行业应用最广。无机抗菌剂中的银系抗菌剂广泛应用于涉水家电、厨房家电之外的其他大部分家电。锌系抗菌剂可以用于所有家电，但在涉水家电和厨房电器上更具优势。近年来，随着人们对健康的关注度上升，锌系抗菌正在得到越来越多的应用。另外，拥有优异抗菌效果的复合抗菌剂在家电行业的应用比例越来越高。
除菌净化多为复合技术
除菌、净化技术主要有两大路线，即化学除菌净化技术和物理除菌净化技术。其中，光触媒技术、臭氧净化技术、电化学技术和负离子技术是目前家电用化学抗菌除菌技术的主要类别。物理抗菌除菌技术主要包括紫外线技术、高温杀菌技术以及活性炭等。
光触媒技术的原理是在紫外线激发下产生活性氧，氧化分解微生物。凭借光催化分解甲醛、苯等有害物及抑菌功能等环保特性，光触媒技术已经在家电领域形成规模应用，尤其在冰箱、空气净化器、空调领域应用广泛。在冰箱领域，美的、日立、格力等均推出了应用光触媒技术的冰箱，兼具抗菌与保鲜功能。在空气净化器领域，光触媒滤网与HEPA技术相结合，实现多级净化。在空调领域，三棵树、东方雨虹等企业推出光触媒涂料，用于空调外壳或内置部件，实现自清洁与甲醛分解。
臭氧净化技术的原理是通过臭氧的强氧化性破坏微生物的细胞结构，优点是瞬时杀菌力强，对病毒有效，缺点是高浓度臭氧对人体有害，且腐蚀金属部件。目前，该技术主要应用于冰箱、空气净化器、消毒柜、洗碗机、果蔬清洗机等领域。当下，家电行业有两大派别：一个是有臭氧派，例如，美的专利技术将臭氧发生器与循环水路结合，能分解农药残留并杀灭水中病菌提升食品安全性，可用于洗碗机、果蔬清洗机等厨房电器。另一个是无臭氧派，例如，海尔在消毒柜中应用光波巴氏消毒技术，代替臭氧技术。
电化学技术在涉水家电应用上展现出很大的潜力。浙江清越科技有限公司研发的电化学制过氧化氢复合模块技术最具代表性。据《电器》记者了解，该技术通过电催化氧化还原反应，仅需自来水与空气作为原料，即可生成安全可控的过氧化氢溶液，突破传统化学杀菌方式的局限，可解决洗地机、扫地机器人内部的细菌与异味。
除此之外，负离子技术也在积极助力健康家电的发展，且在家电领域的应用范围逐步扩大。负离子技术通过释放带负电荷的离子，吸附空气中的颗粒物、细菌及有害气体，实现空气净化和健康改善，目前在空气净化器、电吹风、冰箱、空调等行业应用较多。
家电行业应用的物理抗菌除菌技术主要包括紫外线技术、高温杀菌技术和活性炭技术等。
紫外线技术的原理是利用短波紫外线破坏微生物的DNA或RNA，优点是快速高效、无化学污染，缺点是照射死角多，如洗衣机褶皱处，同时灯管寿命短，UVC-LED功率低，仅适用于小空间，如洗碗机、消毒柜、净水机等。从应用趋势来看，UVC-LED应用很广，但若想要在家电行业保证技术优势长期获得认可需突破功率瓶颈。
高温杀菌技术的优点是除菌率大于99.99%，无残留，缺点是高能耗，不适用于塑料等温度敏感部件，可能导致衣物缩水。该技术主要应用于洗衣机（热风烘干）、消毒柜、热水器等。目前，以光波巴氏技术为代表的节能型中温技术是家电高温杀菌技术的发展方向。
活性炭因卓越的吸附性能，对多种气体、异味分子、小分子有机物有效，已成为众多现代家电中不可或缺的功能性材料，在提升家居环境健康和生活品质方面发挥着重要作用。例如，活性炭集成在空调滤网系统中，可吸附空气中的异味和部分气态污染物，如甲醛、二氧化硫等。活性炭作为附加的可更换滤网，安装在金属滤网之后或集成在特定型号油烟机的循环过滤模块中，可辅助去除油烟中的异味和部分有害气体；部分高端冰箱在风道或特定区域内置活性炭滤网，进行主动除味。
从行业整体发展趋势来看，家电企业在产品中不会单独只采用一种除菌净化技术，而是越来越倾向于多种除菌净化技术组合，取长补短，实现更全面、高效、持久的除菌和净化效果。比如，光触媒技术结合负离子技术在深度除菌的同时，又主动沉降微粒、清新空气，负离子技术与HEPA滤网、活性炭技术等结合起来，可用于沉降PM2.5、分解甲醛。再比如，抗菌、除菌、净化技术与智能传感器、算法的联动应用，可以实现更智能、高效地抗菌、除菌和净味。
