专利名称：包括抗菌剂的家用电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有表面层的家用电器，该表面层包括抗菌剂。本发明具体地涉及一种熨斗、底板、蒸汽熨烫设备以及制造熨斗的方法和制造底板的方法。
背景技术：
诸如烤架、(米饭)炊具、壶和(煎)锅、卷发器、直发器、熨斗等家用电器越来越需要满足更高的卫生需求。出于这一原因，家用电器具有抗菌性能。根据WO 2008/044166A1 已知一种具有抗菌性质的熨斗。WO 2008/044166A1公开了一种包括底板的熨斗，该底板具有用于容纳抗菌剂的装置。底板在熨烫期间通过衣物接触表面与衣物接触。WO 2008/044166A1的熨斗的衣物接触表面被布置成在熨烫一件衣物期间向它传送抗菌剂。通过如在熨烫期间完成的那样使衣物接触表面与该件衣物接触，自动地向衣物传送了抗菌剂。这防止需要通过单独的装置来提供抗菌剂，比如通过将抗菌剂添加到熨斗的供水箱。虽然WO 2008/044166A1的抗菌底板很令人满意，但是它的工作是基于容易向衣物传送抗菌剂。然而在诸如熨斗这样的电器未使用或者在使用之后存放时，可能出现在电器表面上生长的微生物，这可能导致污物或者令人不愉快的异味以及形成生物膜。在一些情况下，附着的微生物甚至可能使表面材料降解或者腐蚀表面材料。由于已知的熨斗将抗菌剂传送至衣物上，所以其底板表面可能随时间而失去它的抗菌保护。
发明内容
本发明的目的在于提供一种诸如熨斗之类的电器，该电器能够在延长的使用时段内保持它的抗菌活性，该使用时段具体而言是在如蒸汽熨斗、壶和锅以及其它家用电器中通常遇到的那样在升高的温度和/湿度时使用延长达100小时的时段。通过根据权利要求1的一种电器来实现这一目的和其它目的。根据本发明的电器具有表面层，该表面层包括与载体缔合的抗菌剂，其中载体为无机的并且被选择成使得表面层的根据Jis Z2801 2000的抗菌活性在至少230°C的温度下连续使用100小时之后具有至少为2的值。发明人已经发现，通过提供包括与无机载体缔合的抗菌剂的表面层，某些载体特别地提供抗菌剂在提升的温度在延长的使用时段内释放最少的所需组合。在范围为 210°C至230°C和更高的温度连续使用至少100小时并且在潮湿和摩擦条件下提供抗菌活性在本领域中前所未有。在JIS Z2801 :2000规范中规定了在测量表面层的抗菌活性时的温度，并且该温度一般为室温。根据本发明的电器的一个优选实施例包括如下载体，该载体被选择成使得表面层的根据JIS Z2801 2000的抗菌活性在至少240°C、更优选至少250°C并且最优选至少260°C 的温度下连续使用至少100小时之后具有至少为2的值。在根据本发明的电器的另一优选实施例中，该载体被选择成载体使得表面层的根据JIS Z2801 2000的抗菌活性在至少230°C的温度下连续使用100小时之后具有至少为3 的值，更优选至少为4的值，甚至更优选至少为5的值，并且最优选至少为6的值。
优选地，为了产生能够在超过230°C的温度下耐受连续使用至少100小时并且优选也不变黄(其中CIELAB色彩空间的坐标b*小于3. 5)的抗菌涂层，在范围从约250°C至约450°C的温度固化涂层。抗菌剂具有抗菌性能，这意味着它杀灭微生物或者减缓它们的生长，该微生物比如细菌(抗细菌活性)和/或(真菌)(例如抵抗称为霉菌的真菌的抗真菌活性)。根据本发明的电器优选地包括熨斗或者其底板。在使用根据本发明的熨斗的熨烫之后，该件衣物的已熨烫表面可以具有少量抗菌剂。通过用根据本发明的熨斗熨烫一件衣物，可以增强对细菌、真菌等的抗性。根据本发明，在使用期间在电器的表面层中保留了充足的抗菌剂，由此在延长的使用时段内向电器提供抗菌保护。熨斗的底板通常由电加热元件加热。底板的温度通常借助恒温器和温度刻度盘来保持于所需值。在温度刻度盘上的点数字表明底板的表面温度，该温度通常对应于1点设置(在多数熨斗上的低设置)为平均110°c、对应于2点设置(在多数熨斗上的中设置)为平均150°C和对应于3点设置(在多数熨斗上的高设置)为平均200°C。根据本发明的电器并且具体为熨斗可以在由电器提供的温度范围中的任何点处使用，其中电器的表面温度可以偶尔高达260°C以及甚至更高。尤其对于熨斗而言，其底板在熨烫期间另外经受高摩擦力。事实上，衣物的纤维倾向于具体地在熨烫时遇到的典型温度和湿度水平下摩擦底板的表面。根据本发明的电器的一个优选实施例包括如下载体，该载体被选择成使得抗菌剂在暴露于至少230°C、更优选至少240°C、甚至更优选至少250°C并且最优选至少260°C的温度下持续至少100小时之后未表现出可见降解。优选地，根据本发明的电器的特征在于抗菌剂选自于抗菌金属离子的群组中并且甚至更优选地选自于包含银离子、锌离子、铜离子、硒离子、钼离子或者其组合的群组中。 抗菌材料离子是具有抗菌性能的金属离子，并且当容纳于根据WO 2008/044166A1已知的熨斗中时在暴露于250°C的温度下持续至少4小时之后未表现出降解。本发明的附加优点在于对载体有意选择为抗菌剂并且具体地为金属离子提供了增加的温度稳定性，这是至今未知的。可以通过视觉检查来容易观察无明显降解，因为在表明的时限和暴露温度内未在明显程度上出现表面层的变黄。在存放熨斗期间，细菌开始生长。根据本发明的熨斗在比至今已知更长的时间段内保持更新鲜。熨烫底板本身倾向于更清洁并且在比至今已知更长的时间段内表现出细菌 /真菌在它表面上的生长的减少。为了进一步提高根据本发明的电器的长久持续的抗菌活性，电器可以由包括银、 铜、锌、钼或者硒或者其组合的金属离子的材料制成，该材料优选为铝、铝合金或者不锈钢。 在一个实际实施例中，可以在电器材料本身中加入金属颗粒(比如银颗粒、铜颗粒或者锌颗粒或者其组合)。当这些金属颗粒暴露于如存在于空气中的氧时，在这些颗粒的表面自然地发生金属向金属氧化物的转换，从而导致电器中出现抗菌金属离子(在这一情况下为银离子、铜离子或者锌离子或者其组合)。当Ag暴露于存在于空气中的氧时，自然地出现Ag向Ag2O的转换。这一转换缓慢出现。增加温度使金属向金属氧化物的转换的速度增加。典型的熨烫温度因此很适合于生成Ag向的转换并且因此适合于生成Ag+离子。然而这也可能造成电器材料的降解和变黄。根据本发明有意地选择的载体至少延缓这样的降解。已经表明，根据一个优选实施例的电器包括如下载体，该载体选自于包括磷酸盐和可溶硅酸盐的群组中。这些载体具体已经表现出产生抗菌剂的缓慢和/或很有限释放与延长的电器保护的所需组合。与抗菌剂缔合的优选载体并且具体为银离子是在将抗菌剂暴露于热、潮湿和/或光时保护抗菌剂免于脱色的载体。在一个具体优选实施例中，抗菌剂载体是磷酸锌，比如但不限于 Alphasan RC 2000 (Milliken and Co. , Spartanburg, SC)。 在另一优选实施例中，抗菌剂载体是可溶硅酸盐，优选为可溶于水中的硅酸盐，比如但不限于 IonPure IZA < 40 μ m 并且更优选为 IonPure IZA < 10 μ m(Ishizuka Glass Co.， Naguya，Japan)。可溶硅酸盐可以是玻璃粉末(比如硅酸钠)，但是也可以是另一形式的硅酸盐，比如但不限于硅酸钾。在一些实施例中，可溶硅酸盐可溶于水合环境中。抗菌剂可以通过诸多公知物理和化学手段中的一种或者多种手段与载体缔合。在一些实施例中，银与载体的缔合是通过离子键、共价键和/或物理螯合。发明人也已经发现，诸如沸石之类的载体不具有所需的结构，因此并不产生所需的结果。因此沸石载体并不是优选的，并且优选地从适合载体的群组中排除沸石载体。也已经表明，抗菌剂在根据本发明的电器的表面层中的数量并不特别关键。然而，具体优选实施例具有如下表面层，该表面层包括磷酸盐和至少0. 05VOl%、更优选至少 0. IOvol %并且最优选为至少0. 15vol%的抗菌剂。在另一具体优选实施例中，根据本发明的电器具有如下表面层，该表面层包括可溶硅酸盐和为至多0. IOvol %、更优选为至多0. 05vol %、并且最优选为至多0. 02vol %的抗菌剂。抗菌剂可以作为颗粒颗粒而存在，颗粒优选地具有范围为lnm-100 μ m、更优选范围为1 μ m-30 μ m并且最优选范围为5 μ m-15 μ m的平均尺寸。根据本发明，电器包括具有抗菌剂的表面层。在一个实施例中，电器具有包括抗菌剂的表面层。已经发现厚度范围为0. 5 μ m-250 μ m的层是适合的。取而代之，该层包括含抗菌剂的热塑聚合物、溶胶-凝胶或者釉质材料，溶胶-凝胶为优选材料。适当的热塑聚合物是热稳定聚合物，比如硅树脂、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰胺、聚醚砜、聚醚醚酮、聚苯硫醚聚砜(polyphenyl sulfide polysulfone)聚四氟乙烯。 层可以是包括抗菌剂并且厚度范围为5 μ m-100 μ m的溶胶-凝胶。本发明也涉及一种蒸汽熨烫设备。根据本发明的蒸汽熨烫设备包括蒸汽生成装置和根据本发明的熨斗，即具有如下表面层的熨斗，该表面层包括与载体缔合的抗菌剂，其中载体为无机的并且被选择成使得表面层的根据Jis Z2801 2000的抗菌活性在至少230°C 的温度下连续使用100小时之后具有至少为2的值，其中底板包括至少一个开口并且蒸汽生成装置被布置成用于向开口递送蒸汽。在常规蒸汽熨斗中，蒸汽由包括储水器和蒸汽室的蒸汽生成装置生成。通常，提供配水泵以将水从储水器抽入蒸气室(作为滴而不是大量水流)。可以根据来自电子控制设备的泵信号的命令经由软管抽水。供水速率决定产生的蒸汽的量，并且蒸汽的量充分小，从而使得底板的温度不受明显影响。可以根据重力向蒸气室配水而不是通过泵式系统。蒸气室通常由底板加热，但是可以替代地提供辅助加热元件。来自蒸气室的蒸汽到达在熨斗的底板中提供的一个或者多个蒸汽出口开口。在使用熨斗上的蒸汽功能来熨烫衣物表面时，蒸汽使衣物表面变湿，并且同时与包括熨斗抗菌剂的衣物接触表面接触。这样的蒸汽熨烫设备在实践中是公知的。蒸汽熨烫设备可以是蒸汽熨斗或者所谓的煮水器熨烫系统。煮水器熨烫系统包括具有底板(具有底板表面)的蒸汽熨斗和与蒸汽熨斗分离布置的用于加热水的煮水器，其中水箱附着到包括煮水器的支架。在诸多情况下， 可拆卸地布置水箱，从而使得使用包括水箱的设备能够将水箱接至水龙头等以便填充水箱而无需移开整个设备。在根据本发明的蒸汽熨烫设备的一个实施例中，蒸汽生成装置包括蒸气室。在根据本发明的蒸汽熨烫设备的另一实施例中，蒸汽生成装置包括煮水器。蒸汽生成装置可以由熨烫板容纳。本发明也涉及一种制造根据本发明的电器的方法。本发明方法包括制备包含适当量的抗菌剂和与之缔合的载体的层材料，该载体被选择成使得表面层的根据JIS Z2801 2000的抗菌活性在至少230°C、更优选至少240°C、甚至更优选至少250°C并且最优选至少 260°C的温度下连续使用至少100小时之后具有至少为2的值，以及将该层材料提供到电器的表面上。在另一优选方法中，载体被选择成使得表面层的根据JIS Z2801 :2000的抗菌活性在至少230°C的温度下连续使用100小时之后具有至少为3的值、更优选至少为4的值、 甚至更优选至少为5的值并且最优选至少为6的值。一种用于执行如上文描述的根据本发明的方法之一的方式是向底板施加包括抗菌剂的聚合物层。更优选向底板施加包括抗菌剂的溶胶-凝胶和/或釉质涂层并且固化这样获得的底板。具体而言，两种涂层均耐磨并且提供持续久的抗菌效果。施加这样的溶胶-凝胶涂层本身为已知，但是为了制造根据本发明的电器以及具体的底板，一种很适合的方法包括以下步骤提供溶胶-凝胶溶液；向电器的表面上喷洒溶胶-凝胶溶液；例如通过至少部分地加热电器来使这样获得的溶胶-凝胶层干燥，从而例如使得溶剂蒸发并且产生凝胶网；并且最后通过附加的加热来固化凝胶。可以将干燥和后续固化组合在一个固化步骤中。抗菌剂一般在向电器的表面施加之前与溶胶-凝胶溶液混合。虽然可以向电器的表面施加溶胶-凝胶溶液并且在这上面例如通过喷洒包括抗菌剂的溶液来施加抗菌剂，但是这一方法并非优选的，这是因为长久持续的效果可能未达到所需程度。本发明也包括如在任一权利要求中要求保护的特征或者主题内容的任何可能组
I=I O
现在将参照附图通过例子描述本发明。在原理上，可以组合多个方面。图1示意地描绘了根据本发明的熨斗的一个实施例。图2示意地描绘了根据本发明的蒸汽熨烫设备的一个实施例。图3示意地描绘了根据本发明的蒸汽熨烫设备的另一实施例。
具体实施例方式在图1中示意地描绘了根据本发明的熨斗的一个优选实施例。熨斗10包括底板 13，该底板13具有包括抗菌剂的抗菌层17。该层17具有衣物接触表面15。该熨斗还包括用于向待熨烫的织物供水的装置。这一供水装置包括可按下的水触发器19和连接到储水器(未示出)的洒水器18。在图2中示意地描绘了根据本发明的蒸汽熨烫设备的一个实施例。这一设备具有蒸汽熨斗40，该熨斗包括底板42，该底板具有层43，该层包括抗菌剂并且具有蒸汽出口开口 47。层43包括衣物接触表面45。蒸汽熨斗40还包括用于生成蒸汽的装置。蒸汽生成装置包括蒸汽室49和储水器(未示出)。蒸汽生成装置被布置成用于经由开口 47向待熨烫的该件衣物提供蒸汽。可以提供洒水器(未示出)以使衣物变湿。在图3中描绘了根据本发明的蒸汽熨烫设备的另一实施例。在这一实施例中的蒸汽熨烫设备50是所谓的煮水器熨烫系统。在这样的系统中，蒸汽生成装置59包括与根据本发明的蒸汽熨斗51分离布置的用于加热水的煮水器332以及水箱334。煮水器332包括连接到加热元件340的加热板338。按如下方式布置电阀350，该电阀打开以让蒸汽经过蒸汽递送软管353向熨斗51传递。煮水器通常还包括用于测量煮水器内部的压强的压强传感器342、水位传感器344和如果煮水器332以内的压强过高(即在某一设置值以上)则打开的安全阀346。为了填充煮水器，水泵336将水从水箱334抽入煮水器332中。可以存在脱气阀348以使空气脱离水。蒸汽熨烫设备50包括根据本发明的具有底板52的熨斗51。向熨斗51的底板52 上提供根据本发明的抗菌层53。抗菌层53包括衣物接触表面55。熨斗的底板52包括蒸汽出口开口 57。为了举例说明有意选择的载体/抗菌剂组合的效果，下文给出以下例子。M 1在反应器皿中，在380g的LudoxAS40 (在水中有重量百分比为40 %的硅胶悬浮物)中溶解5. 5g的顺丁烯二酸。然后添加数量为0.95g的甲基三甲氧基硅烷(MTMS)，并且将混合物搅拌45分钟。随后，将391g的MTMS搅拌成酸化硅溶胶。六十分钟之后，在逐渐添加用聚硅氧烷聚氧化烯共聚物(SIL WET L77)以及适当的去泡沫剂稳定的、315g在水中的30%聚四氟乙烯(PTFE)分散质之前用196g的水稀释混合物。在已经完成对PTFE的添加之后，添加30g的基于云母的色素，继而添加12g的Ionpure IZA (颗粒大小< 10 μ m) (可溶磷酸盐玻璃)。在施加于阳极氧化铝板上的先前干燥的溶胶-凝胶层上喷洒涂层并且在300°C下固化涂层。在固化涂层中的Ionpure IZA颗粒的数量在体积上近似为1.7% OVg的数量在体积上近似为0.01% )0例 2在反应器皿中，在380g的LudoxAS40中溶解5. 5g的顺丁烯二酸。然后添加数量为0. 95g的MTMS，并且将混合物搅拌45分钟。随后，将391g的MTMS搅拌成酸化硅溶胶。 60分钟之后，在逐渐添加用SIL WET L77以及适当的去泡沫剂稳定的、315g在水中的30% PTFE分散质之前用196g的水稀释混合物。在已经完成对PTFE的添加之后，添加30g的基于云母的色素，继而添加46g的AlphaSanRC2000 (磷酸锆)。在施加于阳极氧化铝板上的先前干燥的溶胶-凝胶层上喷洒涂层并且在300°C下固化涂层。在固化涂层中的AlphaSan RC2000颗粒的数量在体积上近似为6. 0% (Ag的数量在体积上近似为0. 17% )。
比较实验A在反应器皿中，在380g的LudoxAS40中溶解5. 5g的顺丁烯二酸。然后添加数量为0. 95g的MTMS，并且将混合物搅拌45分钟。随后，将391g的MTMS搅拌成酸化硅溶胶。 60分钟之后，在逐渐添加用SIL WET L77以及适当的去泡沫剂稳定的、315g在水中的30% PTFE分散质之前用196g的水稀释混合物。在已经完成对PTFE的添加之后，添加30g的基于云母的色素，继而添加11. 8g的AlphaSanRC2000 (磷酸锆)。在施加于阳极氧化铝板上的先前干燥的溶胶-凝胶层上喷洒层并且在300°C下固化涂层。在固化涂层中的AlphaSan RC2000颗粒的数量在体积上近似为1.5% OVg的数量在体积上近似为0. 04% )。比较实验B在反应器皿中，在380g的LudoxAS40中溶解5. 5g的顺丁烯二酸。然后添加数量为0. 95g的MTMS，并且将混合物搅拌45分钟。随后，将391g的MTMS搅拌成酸化硅溶胶。 60分钟之后，在逐渐添加用SIL WET L77以及适当的去泡沫剂稳定的、315g在水中的30% PTFE分散质之前用196g的水稀释混合物。在已经完成对PTFE的添加之后，添加30g的基于云母的色素，继而添加3. Og的AlphaSanRC2000 (磷酸锆)。在施加于阳极氧化铝板上的先前干燥的溶胶-凝胶层上喷洒涂层并且在300°C下固化涂层。在固化涂层中的AlphaSan RC2000颗粒的数量在体积上近似为0. 37% OVg的数量在体积上近似为0.01% )。比较实验C在反应器皿中，在380g的LudoxAS40中溶解5. 5g的顺丁烯二酸。然后添加数量为0. 95g的MTMS，并且将混合物搅拌45分钟。随后，将391g的MTMS搅拌成酸化硅溶胶。 60分钟之后，在逐渐添加用SIL WET L77以及适当的去泡沫剂稳定的、315g在水中的30% PTFE分散质之前用196g的水稀释混合物。在已经完成对PTFE的添加之后，添加30g的基于云母的色素，继而添加2. 5g的AgIon (WAJ)(具有含Ag+的重量百分比为20%的固体的基于沸石的浆)。在施加于阳极氧化铝板上的先前干燥的溶胶-凝胶层上喷洒涂层并且在300°C下固化涂层。在固化涂层中的AgIon 颗粒的数量在体积上近似为0. 3%。通过量化已经在35°C下保持与表面层的表面紧密接触持续M小时的生物细菌的存活率来测量所产生的表面涂层的抗菌活性。通过比较细菌在经处理的材料上的存活率与在未经处理的材料上实现的存活率来测量抗菌效果。根据日本工业标准(JIS)， JIS Z 2801 :2000 "Antimicrobial products-Tests for antimicrobial activity and efficacy”来进行抗菌测试。在下表1中概括所得的结果。表1.涂层的抗菌活性
权利要求
1.一种诸如熨斗之类的家用电器，其具有包括与载体缔合的抗菌剂的表面层，其中所述载体为无机的并且被选择成使得所述表面层的根据Jis Z2801 2000的抗菌活性在至少 230°C的温度下连续使用100小时之后具有至少为2的值。
2.根据权利要求1所述的电器，其中所述载体被选择成使得所述表面层的根据JIS Z2801 2000的抗菌活性在至少250°C的温度下连续使用100小时之后具有至少为2的值。
3.根据权利要求1所述的电器，其中所述载体被选择成使得所述表面层的根据JIS Z2801 2000的抗菌活性在暴露于至少230°C的温度下持续至少100小时之后未显现可见降解。
4.根据任一前述权利要求所述的电器，其中所述载体是从包括磷酸盐和可溶硅酸盐的群组中选择的一种或者多种。
5.根据权利要求4所述的电器，其中所述载体为磷酸锆和/或可溶于水的玻璃粉末。
6.根据任一前述权利要求所述的电器，其中所述抗菌剂选自于包括银离子、锌离子、铜离子、硒离子、钼离子或者其组合的群组中。
7.根据任一前述权利要求所述的电器，其中所述表面层包括磷酸盐和体积百分比至少为0. 10%的所述抗菌剂。
8.根据任一前述权利要求所述的熨斗，其中所述表面层包括可溶硅酸盐和体积百分比至多为0. 05%的所述抗菌剂。
9.根据任一前述权利要求所述的电器，其中所述表面层包括溶胶/凝胶和/或釉质材料。
10.根据任一前述权利要求所述的电器，所述电器包括熨斗或者其底板。
11.一种蒸汽熨烫设备(30，40，50)，包括蒸汽生成装置(39，49，59)和根据权利要求10 所述的熨斗(31，41，51)，所述熨斗的所述底板(3，13，33，43，52)包括至少一个蒸汽出口开口(37，47，57)并且所述蒸汽生成装置被布置成向所述开口递送蒸汽。
12.一种制造根据任一前述权利要求所述的电器的方法，所述方法包括制备包含适当数量的抗菌剂和与之缔合的载体的层材料，以及将所述层材料提供到所述电器的表面上。
全文摘要
本发明涉及一种具有表面层的家用电器，比如熨斗(10)。表面层(17)包括与载体缔合的抗菌剂，该载体为无机并且选择成使得表面层的根据JIS Z28012000的抗菌活性在至少230℃的温度下连续使用100小时之后具有至少为2的值。在一个优选实施例中，载体选自于包括磷酸盐和可溶硅酸盐的群组中，而抗菌剂优选地选自于包括银离子、锌离子、铜离子、硒离子、铂离子或者其组合的群组中。该电器在比至今已知更长的时间段内保持更新鲜。本发明还涉及一种熨斗、蒸汽熨烫设备和制造该电器的方法。
文档编号D06F75/38GK102348844SQ201080011456
公开日2012年2月8日 申请日期2010年3月10日 优先权日2009年3月12日
发明者M·范登布加德, Y·L·李, 许凌格 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司