低温冷冻杀虫方法及设备研制

来源:用户上传      作者: 四川省档案局

　　档案、图书、文物、粮食以及其他物品，随时都有遭受虫、菌危害的可能。杀灭这些生物，常用的方法是药物毒杀。药物不利于物品的保质保存，且有害人体健康、污染环境，所以是不可取的。后来，人们又尝试了射线、充碳、充氮、臭氧、微波及高低温等方法进行杀虫灭菌，唯低温法最具环保性，且操作简便，安全可靠。
　　 为打开这绿色通道，20世纪中后期人们便开始了对低温杀虫灭菌的研究，但一直没找到一种能100%致死害虫的有效方法。1993―1999年，我们通过大量冷冻害虫的试验，终于在冷冻学领域中获得一个突破性的理论：在以往的低温杀虫过程中容易产生玻璃体生物效应，即在冰点以下，部分生物体表将结冰，当冷冻结束后，这些生物体还会随环境温度的回升解冻而复苏；在一定的深冷温度下，降温速度快，则易产生玻璃体生物效应，有利保存生物体，反之则易致死生物体；在低温杀虫灭菌的过程中，只要采取一定的方法，控制温度按照一定的曲线进行缓慢降温，就能消除玻璃体生物效应，达到100%致死虫、菌的效果。我们这一理论得到了学术界的认可，并据此获得了国家档案局2000年的科研课题的立项，即《“玻璃体”生物效应与实用冷冻杀虫柜研究》，该课题成果于2001年通过了国家档案局技术部组织的专家委员会的鉴定，受到了“填补我国无低温冷冻杀虫专用设备的空白”的高度评价。该成果的核心在于：用实验的方法剖析出了玻璃体生物效应的机理及消除方法；突破性地获取了低温致死生物体的缓慢降温曲线：研制出了实用冷冻杀虫柜；为低温杀虫灭菌的研究开辟出了一条成功之路。
　　 以往用于冷冻杀虫灭菌的低温设备，如电冰柜和电冰箱，均无降温调整器，在低温杀虫过程中难免会产生玻璃体生物效应，而不能有效地致死有害生物，所以普通电冰柜和电冰箱不能用做低温杀虫灭菌。严格地讲，目前世界上还没有专业型的低温杀虫设备。所以《玻》课题成果应早日转化成产品。这类产品不仅能用于档案图书的保护，还能用于粮食、药品及其他物品的低温杀虫，其市场前景十分广阔，必将产生极大的社会效益和经济效益。
　　低温冷冻杀虫柜的核心部件是“缓慢降温调控器”。《玻》课题研制的“实用低温杀虫柜”使用的缓慢降温调控器体积大，成本高（每套约8000元），工作时离不开人去控制，安装使用很不方便。自2001年始，课题组与有关专家和厂家合作，经过3年多的努力，于2003年5月研制成功“智能型缓慢降温调控器”。该调控器达到了以下技术指标：
　　1. 控制器的主机以单片机为核心，其CPU上刻录有特定的缓慢降温曲线。开机后控制器能自动检测低温设备的容积、降温能力、所放材料量，以及设备内温度的变量等项参数，经CPU综合分析计算后，准确地指令压缩机开机或停机，使低温设备严格按照所特定的降温曲线进行缓慢降温。
　　2. 控制器主机体积为15×10×5（单位cm），能方便地安装在各种电冰柜压缩机的旁边。控制器面板上面安装的显示器为数码管，这种高亮度显示器不仅具有良好的视觉效果，而且还能增加原机的美观和大气。控制器面板尺寸为9×5（单位cm），能方便地安装在各种电冰柜前面的机壳上。控制器主机与面板间用排线插件相连，安装和检修十分方便。
　　3. 控制器主机及探头元件选用的都是市面上能买到的一级精良超小型的电子元件，单片机的CPU体积小、功能全、外围元件少、线路简洁，双面的线路板更缩小了主机的体积，其他的电子元件均选用一级精品，所以整机工作十分稳定可靠。
　　2003年6―7月，课题组用安装上了“智能型缓慢降温调控器”的三台不同型号的电冰柜对生虫档案进行了全方位的杀灭实验（其间也有专家组的临场测试），充分证实了这三台电冰柜均能百分之百地杀灭各种有害昆虫，达到了专业型杀虫消毒柜的技术指标。同时，安装“智能型缓慢降温调控器”的电冰柜对霉菌的杀灭效果也非常明显。2003年6―12月，课题组用上述三台杀虫消毒柜对青霉、曲霉、根霉、毛霉和木霉等多种霉菌进行了杀灭实验，每次测试的结果，其灭菌能力都明显强于普通电冰柜（未安装“智能型缓慢降温调控器”）。
　　2003年11月，课题组先后将宜宾、南充及省档案馆的旧电冰柜安装上了“智能型缓慢降温调控器”，之后又为成都市，以及四川、重庆、云南的许多省、市、县档案馆新购的电冰柜安装上了“智能型缓慢降温调控器”，这些电冰柜都达到了专业型低温杀虫消毒柜的技术指标。这些柜机使用至今运行稳定，杀虫消毒效果良好，用户十分满意。可见，目前市场上出售的任何型号的电冰柜只要安装上“智能型缓慢降温调控器”，便能成为专业型低温杀虫消毒柜。

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