医用一次性防护服电子束辐照灭菌工艺研究

新冠肺炎的暴发导致短期内医用一次性防护服的需求剧增.为缩短上市周期,国内大量医用一次性防护服产品从以前的环氧乙烷灭菌方式,改用更高效的电子束辐照灭菌.但是医用一次性防护服的性能有严格要求,使用该灭菌方式的工艺参数尚缺乏系统性的资料支撑.为保证医用一次性防护服电子束灭菌的有效性,对其工艺进行了研究.选取市面上典型的聚丙烯...     

医用一次性防护服γ辐照灭菌工艺研究

2020年新型冠状病毒疫情在全世界爆发,在短期内需要大量一次性医用防护服,其中防护服的灭菌工艺是一个重要环节。医用一次性防护服若采用传统的环氧乙烷灭菌工艺需要至少7~14 d时间。γ辐照技术是一种可以对医用一次性防护服实施快速消毒灭菌的方法。因此,开展医用一次性防护服的辐照灭菌工艺研究有重要意义。选取两种典型的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）材料的医用一次性防护服,一种有PU（聚氨酯）涂层,一种没有PU涂层。参考《医用一次性防护服辐照灭菌应急规范（临时）》和ISO 11137,分别进行生物负载实验。根据实验结果选择合适的方法建立灭菌剂量。使用苏州中核华东辐照有限公司BFT Ⅴ型γ辐照装置进行灭菌剂量验证。验证结果为满足无菌保证水平（SAL=10^-6）的有PU涂层的防护服灭菌剂量为30.6 kGy,没有PU涂层的防护服灭菌剂量为30.8 kGy。对PET材料医用一次性防护服样品分别使用20.0 kGy、30.0 kGy和50.0 kGy的剂量辐照处理,材料断裂强力没有发生显著变化,且符合国家标准GB 19082-2009的相关要求。研究结果表明,对于以PET为主材的医用一次性防护服建立的γ辐照灭菌工艺有效,无菌保证水平为（SAL=10-6）,同时对一次性防护服的辐照灭菌应用提出一些建议。     

医用一次性防护服材料辐照灭菌后效应研究

为研究辐照后效应对防护服材料的影响,采用辐照方法对医用一次性防护服材料进行灭菌处理,对比辐照前、后医用一次性防护服材料的外观形貌、力学性能和液体阻隔性能的变化。结果表明,通过电子扫描显微镜观察发现,辐照并未对熔喷纤维和热熔压纹的形貌造成影响,辐照后效应对材料的抗合成血液渗透、抗水渗透和过滤效率并未造成明显影响,过滤效率仍高达99.8%;力学性能受辐照影响较大,断裂强力和断裂伸长率均显著降低。材料的关键性能指标在辐照灭菌处理后虽有下降,但满足国标GB/T 19082-2009要求,本结果可为辐照加工服务企业和防护服生产企业生产高质量的医疗防护材料提供参考。     

三种市售医用一次性防护服的γ射线辐照后效应

探讨了聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚氨基甲酸酯(PET/PU)、聚丙烯/聚乙烯(PP/PE)、聚乙烯(PE)三种不同材质医用防护服辐照灭菌的辐照后效应及辐照对防护服材料性能的影响。通过扫描电镜、表面接触角、断裂拉伸性能测试和电子自旋共振谱等表征方法,系统研究了医用防护服材料辐照灭菌后表面形貌、亲水性、力学性能和自由基的变化。结果表明:PET/PU、PP/PE、PE材质的防护服经γ射线辐照后,微观形貌没有很明显改变,材料表面疏水性下降,接触角分别降低2.8%、7.9%和17.8%;灭菌剂量(≤50 kGy)下γ射线辐射对PET/PU的拉伸性能影响不大,而PP/PE和PE的拉伸性能随着吸收剂量的增加而不同程度地降低;经辐照灭菌的防护服在贮存一个月后拉伸断裂强力和断裂伸长率变小。PP/PE和PE被辐照后产生的自由基信号强度随着吸收剂量的增加而增强,自由基浓度随贮存时间迅速降低,一个月后趋于稳定。     

电子束辐照对医用一次性防护服材料断裂强力的影响

消毒灭菌是医用一次性防护服(简称医用防护服)生产过程中的重要环节,相比传统环氧乙烷灭菌,辐照灭菌更快速高效。由于医用防护服的防护性能有严格的标准要求,其材料的辐照效应具有重要研究意义。采用电子束加速器分别对聚丙烯(PP)、聚酯纤维(PET)、特卫强(Tyvek)3种材料的医用防护服样品进行不同吸收剂量的辐照处理,并进行不同时间的老化试验。针对GB 19082—2009中与辐照效应相关的主要性能指标进行测试。结果表明,50 kGy以下吸收剂量的电子束辐照对上述3种材料医用防护服的抗渗水性、抗合成血液穿透性、过滤效率等性能影响较小,但对PP和Tyvek材料的医用防护服断裂强力影响较大。通过双因素方差分析研究辐照和老化两种因素对上述3种材料医用防护服断裂强力影响的显著性。结果表明,吸收剂量和老化时间分别有不同的影响,其中吸收剂量对PP材料医用防护服样品断裂强力影响最显著。经验证,提升PP材料医用防护服的初始断裂强力,可使其辐照后性能满足标准。     

电子束辐照烟气脱硫的初步实验结果

燃煤、燃油的工厂所排放的烟气中含有一定浓度的SO_2及NO_x。它们是造成大气污染和酸雨的主要物质。它使大片森林死亡、水生生物灭绝、农作物大面积减产。在医学方面,低浓度SO_2长期作用于上呼吸道和肺部,会引起呼吸道功能降低,引起和加重呼吸系统疾患。 对排放的烟气进行处理,消除其中的SO_2和NO_x是一种有效的治理措施。实际应用的烟气脱硫方法已有十多种。这些方法从经济、脱硫效率、以及产生二次污染物等方面看,均还     

电子束辐照对尼龙610性能的影响

在三烯丙基异氰酸酯多官能团辐照敏化剂存在下,采用电子束辐照尼龙６１０,测度尼龙６１０辐照前后的力学强度、耐温等级、吸水率和吸油率的变化。结果表明：经过电子束辐照７５ｋＧｙ后,提高了ＰＡ６１０的力学强度、耐化学溶剂性能的热变形温度。     

电子束辐照灭菌对南美白对虾性能的影响

电子束（Electron beam,EB）辐照灭菌是避免微生物污染影响食物品质的有效方法。为探究南美白对虾使用电子束灭菌后的性能变化,采用10 MeV电子加速器辐照加工系统对样品进行辐照（吸收剂量范围0～12 kGy）,并对虾的蛋白质、脂肪和氨基酸含量,pH,挥发性盐基氮,质构特征,微生物学及感官满意度进行测试。结果表明：蛋白质、脂肪含量均在正常范围内。在最佳吸收剂量（6～8 kGy）时,表征虾新鲜度的挥发性盐基氮含量较低,大部分氨基酸含量达峰值,咀嚼性、内聚性等质构特征明显提升,未检出微生物菌落,颜色和口感更好。这表明EB辐照灭菌是一种有效的食品微生物控制手段,在不降低冷冻南美白对虾营养成分等性能的情况下,使其口感更为新鲜。     

电子束辐照对美国红鱼肉营养成分的影响

采用不同剂量（0、1、3、5、7和9kGy）的电子束处理普通和真空包装的美国红鱼肉,研究电子束辐照对红鱼肉营养成分的影响。（1）辐照剂量对红鱼肉的水分含量影响显著,对灰分、蛋白质、脂肪、总糖含量无显著影响,包装形式对辐照红鱼肉一般营养成分的影响均不显著。（2）包装形式和辐照剂量对红鱼肉的氨基酸总量、呈味氨基酸及必需氨基酸与总氨基酸比（Essential amino acid／total amino acid,EAA／TAA）和必需氨基酸与非必需氨基酸比（Essential amino acid／nonessential amino acid,EAA／NEAA）均无显著影响,辐照后红鱼肉的第一限制性氨基酸由蛋氨酸＋半胱氨酸变成缬氨酸。（3）辐照剂量、包装形式对红鱼肉中脂肪酸总量影响不显著。辐照剂量对红鱼肉的不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic acid,DHA）的相对含量均有显著影响,真空包装鱼肉的DHA损失率低于普通包装,低剂量组鱼肉的DHA损失率低于高剂量组。结合电子束辐照对美国红鱼肉的杀菌效果,辐照剂量控制在3—5kGy为宜。     

电子束辐照对多酚氧化酶活性及结构的影响

应用圆二色谱及SDS-PAGE技术分析电子束辐照对多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性及结构的影响。结果发现:电子束辐照可在一定程度上降低PPO酶活性;圆二色谱分析发现电子束辐照处理后,PPO酶蛋白质二级结构相对含量发生改变,但a螺旋、b折叠和b转角总含量在吸收剂量4.83 kGy时总量变化不大,当吸收剂量4.83 kGy时,随着剂量的增加含量不断下降,无规则卷曲呈上升趋势。SDS-PAGE电泳实验结果表明,辐照处理下PPO酶同时发生交联和降解反应。上述结果提示电子束辐照对PPO酶活性有一定的抑制作用。     

辐射加工级电子束吸收剂量量热计的研制

叙述了辐射加工级电子束吸收剂量量热计的设计原理,给出了用自行研制的石墨和盒式水量热计测定电子束吸收剂量的方法和结果。用不同吸收体材料和几何参数是热计测量参考材料的吸收剂量,所得结果在０．８％以内符合。并对现有的吸收剂量深度分布测量模体的关键结构作了改进。由测量结果刻度ＧＡＦ－ＤＭ－１２６０和ＦＷＴ－６０辐射显色薄膜得到的电子束吸收剂量响应曲线与＾６０Ｃｏγ射线响应一致。研制的量热计及其测试技术可作     

电子束吸收剂量量热计

研制了一种用于电子束吸收剂量深度分布和电子束能量测量的多层石墨量热计及一种用于吸收剂量测量和薄膜剂量计校准的石墨量热计校准装置,并介绍了两种量热计的结构和在中国原子能科学研究院14MeV加速器上的研究结果。     

电子束辐照对李斯特菌生理特性的影响

以英诺克李斯特菌为研究对象,探讨了不同电子束辐照剂量（0.00、0.75、1.50、2.25、3.00、3.75、5.00 kGy）对李斯特菌的灭活作用和生理状态（包括细胞膜通透性、胞内离子泄漏量、Na⁺K⁺-ATP酶和Ca²⁺Mg²⁺-ATP酶活性、膜电位、菌悬液pH值）的影响。结果显示：经5.00 kGy电子束辐照后,李斯特菌菌落总数(N)的对数lg N由对照组的8.9降至5.00 kGy时的1.4,D₁₀=0.69 kGy,杀菌效果显著。随着剂量的增加,细胞膜通透性显著增大、胞内离子（K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺）泄漏量显著增加、Na⁺K⁺-ATP酶和Ca²⁺Mg²⁺-ATP酶活性显著降低、膜电位及菌悬液pH值显著下降。以上结果表明,电子束辐照造成李斯特菌生理代谢紊乱,从而加速菌体的死亡。     

某医用电子直线加速器CF因子关键参数测量及曲线拟合

利用德国PTW公司的UNIDOS放射治疗水平剂量仪,TW30013型0.6cc指型电离室,MP3-XS型三维水箱对美国VARIAN公司生产的某Clinac iX型医用电子直线加速器CF因子的TPR_(10)~(20)和D_(20)/D_(10)等关键参数进行测量,并利用Origin9.0统计分析软件进行曲线拟合。得到了X射线Pu-TPR_(10)~(20)、TPR_(10)~(20)-D_(20)/D_(10)和Sw,air-TPR010、电子线Pu-Ez和Sw,air-Rp等关键参数的曲线拟合方程,所有拟合方程的残差平方和都在E-04以下,拟合度很好。     

辐射预硫化技术在EPDM发泡材料制备过程中的应用研究

以三元乙丙橡胶（EPDM）为基材,采用电子加速器辐照技术对其进行辐射预硫化处理,研究了敏化剂TMPTMA对硫化参数的影响及其敏化效果,并研究了不同吸收剂量下,发泡制品的外观、材料力学性能、吸水率和压缩永久变形的变化情况。结果表明：TMPTMA对三元乙丙橡胶有较好的敏化效果;在辐射吸收5～15kGy剂量范围内,发泡材料的闭孔性变好,力学性能也随之提高。     

电子束辐照对土霉素菌渣理化性质的影响

应用电子束辐照技术处理土霉素菌渣,利用液相色谱质谱仪(LC-MS)、气相色谱质谱仪(GC-MS)、电感耦合等离子质谱仪(IC P-M S)、傅里叶红外光谱等分析技术对辐照前、后菌渣中土霉素及其理化特性进行分析,探讨土霉素菌渣辐照前、后理化性质变化.结果表明:电子束辐照技术能有效降解菌渣中残留的土霉素,200 kGy吸收...     

大型工业电子束脱硫脱硝装置辐射等效剂量场模拟与系统参数优化

为优化大型工业电子束脱硫脱硝装置和配套大功率电子加速器工程参数,应用Geant4模拟分析了不同出射能量的单能电子束在烟气中的径迹和偏转后电子束在烟气中的等效剂量场。计算得到1.75 MeV电子束更符合1 000 MWe级火电机组烟气系统工程设计需要,计算结果将为工业化设计提供参考。     

电子束辐照对生湿面条杀菌效果及品质影响的研究

为减少防腐剂的使用,并延长生湿面条的货架期,利用电子束辐照处理生湿面条,研究其对生湿面条杀菌效果及品质的影响。结果表明：电子束辐照对细菌和霉菌的杀菌效果明显（P<0.05）,D₁₀值(杀死90%微生物所需的辐照剂量)分别为1.64 kGy和2.53 kGy。生湿面条的明度值L*显著提高（P<0.05）,2~5 kGy下辐照生湿面条的黄度值b*明显降低（P<0.05）。电子束辐照处理后的生湿面条中水分含量和蒸煮吸水率变化不显著（P>0.05）,1~3 kGy蒸煮损失率显著降低（P<0.05）。1~3 kGy电子束辐照处理后的生湿面条硬度无显著变化（P>0.05）,5 kGy时咀嚼性显著提高（P<0.05）,1 kGy时黏性显著降低（P<0.05）,弹性变化不显著（P>0.05）。以上结果表明,电子束辐照对生湿面条杀菌效果显著,4 kGy以下对品质影响不大。     

Effect of Electron Irradiation on Polypropylene Films

Effect of both electron beam irradiation on the properties of polypropylene (PP) films the irradiation on the different layers of a multilayer PP film are studied. A Fourier transform infrared spectroscope was used to investigate the chemical structure of the films. The results showed that the chemical properties of the first layer were improved, that is, more functional groups responsible for dye ability and hydrophilicity of the film were produced on its surface, while noticeable improvement was not detected on the surface of other layers. This was also confirmed by testing the dye ability of the layers. However, the results obtained by atomic force microscopy showed that the electron irradiation caused some topographical changes, not only on the surface of the first layer but also on the others.