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除尘“黑科技”背后的现代家庭与室内污染的抗争史

2022-6-9作者:编辑来源:中国网科学

当“不良建筑综合症”随着工业化和城市化侵袭现代家庭的生活质量时,减少室内污染,成为科技革新在居家健康领域的一个重要攻克方向。

不良建筑综合症是现代住宅内多种环境因素综合作用影响到人们健康的一种综合症,患者的主要症状包括眼刺激、胸闷、头痛、疲劳等。众多文献研究显示,其致病因素包括通风率低、室内清洁度差以及存在细菌、真菌、尘螨等等。

现代家庭至少70%以上的时间在室内度过,一些人甚至超过了90%,尤其婴幼儿和老弱残疾者的时间更长。一旦室内没有及时有效地清洁打扫,居室内部环境质量就面临下降和恶化,细菌、尘螨大量滋生,会进一步威胁到居住者的健康。

随着城镇化带来的家庭功能多元化,家庭氛围、饮食结构、生活习惯等对于家庭个体和群体健康状况的影响都不可小觑,而健康观念的传播和普及,使得现代家庭愈发重视居家卫生管理,以家庭为单位进行健康管理更成为新的共识。这些需求不断催生了室内清洁工具的自我革新。但想要彻底解决现代家庭的室内污染“痛点”,人们已经做的,足够有效了吗?

吸层器脱胎于工业革命的科技智慧

用吸尘器清除室内污染物,保持室内清洁度,这一灵感萌发于工业应用。1860年,丹尼尔·赫斯发明了第一台“工业吸尘器”,将灰尘“吹”进集尘盒。尽管清洁效率有限且身型笨重,这台“工业吸尘器”依然点燃了人们对高效便捷“清洁机器”的憧憬和研发热情。1901年,英国工程师布斯发明了“吸尘”法,用电泵把空气吸入软管,再用布袋过滤灰尘,“吸”尘器的雏形得以初显。1906年,布斯进一步研制出家用小型吸尘器,成为划时代的“吸尘”革新。

迈入20世纪中叶,工业化程度加深,空气污染物无孔不入地“钻入”紧闭门窗的家,人们的皮肤、衣服、家具每天都被肮脏的微尘包围。当时全球主要的发达工业国接连受到空气污染困扰,其中广为人知的是伦敦烟雾事件。1952年12月,该事件导致4000余人死亡,另有大量的人群出现眼睛刺痛、呼吸困难、哮喘等症状。扫帚、抹布的打扫效果显得捉襟见肘,人们开始对除尘效果更佳的机械化清扫工具趋之若鹜,由此,家用吸尘器被推向时代舞台。

中国健康管理协会副秘书长李明认为,吸尘器的出现既是一场家庭卫生的“重大革命”,也是人们生活方式转变的一个重要里程碑,自此,居家清洁朝着程度更深、力度更强、效果更佳的方向大幅迈进。

围绕着高效捕捉灰尘、清除花粉和霉菌等居家有害污染物,科技革新在“吸尘”方面不断推陈出新。如今,家用吸尘器体积越来越小,功能却越来越强大,效能越来越高。

早期的吸尘器有专门的集尘袋,体积庞大,但集尘袋常被灰尘堵塞,导致吸力明显减弱。使用者需要时常更换集尘袋,这种操作繁琐且不卫生。上世纪80年代,闻名遐迩的工业设计师和发明家詹姆斯·戴森首次将气旋分离技术应用于吸尘器,通过强大的离心力分离空气中的微尘,并推出无尘袋吸尘器,解决传统吸尘器容易堵塞、吸力变弱的问题。之后,气旋技术发展至双气旋技术、微振气旋分离技术、多圆锥气旋分离技术,技术愈发精细高效,带来了更强劲持久的除尘体验,这让人们的居住环境愈发洁净健康,打扫所花费的时间也越来越短。

为了优化吸尘器,数十年来,戴森工程师们还不懈地优化其核心部件马达,试图获得性能、能耗、噪音与集成度之间平衡的最优解。2004年,第一代采用了数控技术的数码马达诞生,转速达到1666转/秒。很快,采用双极设计的二代数码马达问世,体积只有上一代的三分之一,直接为后来的无绳手持吸尘器形态铺平了道路。

居家清洁,自此开启可以随时边走边清理的时代,一个全屋清洁也能便捷舒适的未来向人们徐徐走来。

家庭结构更新重塑清洁行为的内驱力

但当我们迈入21世纪,城市化进程逐渐加深,家庭小型化的趋势日益凸显,人们也越来越追求更精细、更高品质的居住环境。去年公布的第七次全国人口普查结果显示,2020年,中国平均家庭户规模只有2.62人,比10年前减少了0.48人。

与之相伴的是,越来越多的人会在家里养宠陪伴,艾瑞咨询2021年发布的《中国宠物消费白皮书》显示,中国目前一线、新一线和二线城市养宠渗透率已经接近40%(39.1%),三至五线城市渗透率也超过12%(12.3%),且还在进一步提升;此外,对现代家庭而言,房子也愈发不只是为了居住,而集健身、娱乐、会客等多项功能于一身。当家居构成要素日趋多元,清洁的复杂程度不断提升,人们的清洁观念和清洁手段跟得上需求吗?

今年2月,戴森发布的《全球灰尘研究报告》(下称《报告》)显示,82%的中国家庭已经意识到室内灰尘可能会引发疾病,约半数中国受访者家庭表示,除尘的主要目的是为了避免家人健康受到灰尘的威胁。中国家庭在此认知的比例之高,居于全球前列。

但人们的认知还存在盲区。《报告》显示,床褥、沙发、窗帘等家居软装是中国家庭主要的清洁盲区。近七成(69%)的中国受访者表示日常清洁不会对床垫吸尘。其实,人们一生中有三分之一的时间在床上度过,掉落的皮屑在此积聚,吸引尘螨滋生,而尘螨排泄物正是影响人体健康的主要过敏原之一。

“看不见”的健康危险在家中处处埋伏,但许多人对此并不了解。中国环境科学院在“2021健康中国室内环境高峰论坛”上发布的《室内尘人体暴露健康风险及高效除尘方式研究报告》表明,室内灰尘的构成非常复杂,既有肉眼可见的大颗粒降尘,也有看不见的重/类金属、多环芳烃(PAHs)等,还包含细菌、真菌、螨虫及生物生理代谢产物等生物成分。这些“看不见的成分”可以经手口接触摄入或被吸进人体,引发过敏等疾病。

对于有孩子的家庭,这些“看不见的灰尘”更值得警惕,因为孩子对其中的物质尤其敏感。世界卫生组织2021年发布的《室内空气污染与健康》报告显示,全世界每年都有大量的人因室内空气污染导致肺炎、中风、慢阻肺等疾病。其中,婴幼童受到的影响尤其大,室内空气污染会使儿童罹患肺炎的风险增加几乎一倍;众多研究表明,尘螨、霉菌可能导致过敏,还有可能进一步引起儿童哮喘等疾病。

中国环境科学研究院有学者今年发布研究,对灰尘中存在的两种塑料添加剂和阻燃剂进行风险评估,发现儿童比成人面临的健康风险更大,且年龄越小,风险越大。新生儿家庭对深度清洁的需求实则更高。

而随着时代发展,许多家庭的结构比以前更趋复杂,不仅有需要重点保护的孩子,还可能有容易带来过敏原的“毛孩子”——宠物。前述《中国宠物消费白皮书》显示,超过6成的养宠家庭都“已婚有孩”,这意味这些家庭更需要深度清洁,但这项“任务”却也更复杂。宠物毛发以及沉积在毛发和皮肤上的微小蛋白质颗粒,不仅会形成一个个灰尘球,也会成为过敏原的运输载体,或漂浮在空中,或最终沉降到物体表面,在易感人群中引发过敏反应。如果养宠家庭在清理时存在众多忽略的“盲区”,对于家庭成员的健康挑战,可谓“雪上加霜”。

但是,许多家庭即使已经注意到所有“死角”,清洁仍旧事倍功半。《报告》提出,超过3/4的中国受访者至少每月进行一次“深度清洁”,但采用的方法普遍传统,且有些死角始终被忽视,属于“勤而不精”。而传统的清洁方式例如扫地或用抹布,则可能只是做到“灰尘转移”,或容易引起扬尘,造成“二次污染”。

“保持居家健康的方法很多,其中,保持一个清洁和舒服的居住环境会起到事半功倍的效果。”中国健康管理协会副秘书长李明认为,随着社会发展和科技进步,现代家庭的清洁方式也在进步,许多家庭已经选择利用科技帮助高效清洁,其中常用的就是吸尘器,对于“看不见的灰尘”和难清理的死角,尤其家有宠物的,“不用吸尘器深度清洁是不行的。”

他进一步解释,所谓深度清洁,指的是清洁程度深、力度大,不仅能够大幅吸走灰尘,而且能够将看不见的过敏原、霉菌、花粉等颗粒物也吸走,覆盖每一个缝隙角落的同时,杜绝“二次污染”。他建议现代家庭都应该定期进行足够程度、力度和多维度的“深度清洁”。

精细且智能现代家庭室内污染抗争新篇章

和扫帚等传统工具相比,吸尘器固然已经大幅提升了清洁效率,但并不意味着,现代家庭的“深度清洁”需求已全部得到满足。目前,家用吸尘器有外观越做越小、功能越来越强大、操作越来越人性化的发展趋势,但人们的需求早已迈向更多元、更细节、更有效的远方。

清理细节是家居深度清洁优质高效与否的关键之一。“居家清洁的主要目标是尘絮、毛发、霉菌等,它们的分布经常不仅仅在比较容易触及的地面或家具的表面,很多会在家具的底部、背后或者纤维织品如窗帘的后面,高效能的清洁工具就显得至关重要了。”李明说。

传统清洁方式难以有效完成床垫、沙发等软装的清洁,更无法“拔除”尘螨这类肉眼不可见的生物。如今优秀的吸尘器可以搭配针对不同清洁“死角”的吸尘配件,帮助用户高效、全面地清理缝隙、软装等“盲区”。一些超前的消费者对清洁的细致需求甚至已逐渐覆盖键盘缝隙、手办模型的复杂卡口,南方家庭更想将潮湿的厨卫墙角生出的霉菌扼杀在摇篮中。这些具有地域特点和个人特点的需求也逐渐得到关注、逐渐被满足。

值得注意的是,部分家庭在购买吸尘器等“高科技”产品时,往往只参考吸力大小这一指标,认为只要功率够大就能吸尽所有。殊不知,如果整机密封性差、后续过滤能力不强,也可能引起扬尘和“二次污染”——灰尘被吸入后会因密封性不好、过滤不足随着洁净空气再次被泄露、释放,清扫者往往吸入而不自知。

解决这些痛点和难点正是当今工程师们不断创新的源动力。现在,一些吸尘器会选择搭载“高效分子空气滤网(HEPA)”,提高过滤效率。美国环境保护署介绍,这种空气过滤器理论上至少可以去除99.97%的灰尘、花粉、霉菌、细菌和空气中0.3微米(µm)大小的任何颗粒。

HEPA过去通常被用于生物医药、精密仪器等行业的无尘净化车间的空调末端送风处,如今则随着不少家居清洁工具逐渐走入寻常百姓家。

但面对更高的清洁需求,创新者仍在加速功能迭代,让吸尘器更趋精细化、智能化。比如戴森公司采用整机密封过滤系统,即使没有HEPA,也能够吸附并锁住99.99%的小至0.3微米的颗粒物;而整机密封的HEPA过滤系统,则可以吸附并锁住99.97%的小至0.1微米的“看不见”的颗粒物,进一步避免“二次污染”。

在智能化方面,戴森也作为先行者将激光探测技术引入了吸尘器领域,让肉眼不易察觉的微尘“可视化”,避免遗漏或反复清洁;搭载压电式声学传感器的吸尘器,则可以将灰尘的振动信息转换为脉冲,持续监测和统计灰尘数量和大小,提供直观的除尘证明。

李明还展望到,未来的吸尘器会进一步加强更细颗粒物的清洁能力,智能化吸尘器可能还会智能地判断室内灰尘、毛发和霉菌等污染的所在,并指导消费者做出相应的清洁决策和行动。

结语:

后疫情时代,伴随着都市生活节奏的加快、生活品质的更高追求、健康素养的提升和除菌消毒新常态的发展趋势,人们对优质高效的“深度清洁”的追求不会停止,对清洁工具的功能需求将不断升级,对潜在的健康威胁更不愿将就。“用科技为家庭生活减负”、“用科技为家庭生活保健康”将成为主要诉求,而更高的清洁需求将推动更好的技术创新,相信科技的发展最终将让所有人生活得更舒适、更洁净、更健康。