专利名称：：清洁装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于当物品或物体与液体接触时，在施加电场并伴随或不伴随由机械机构或其它机构产生的擦洗、搅动、流体流动等的情况下，对物品或物体进行清洁的装置。
背景技术：
：和现有技术在可用于清洁物品和物体的方法上有大量的信息。用来清洁这类物品和物体的方法通常取决于污物的性质、物品或物体的性质、所需要的清洁程度和可用的清洁剂/清洁方法。除了许多其它的材料以外，日常生活中最经常遇到的物品和物体由下列材料制成，如木材、陶瓷、石头、瓷土、玻璃、天然和合成纤维、金属、合金、现代合成聚合物和它们的合成物。也有在各种工业中会遇到的由类似材料制成的若干物品和物体，它们需要在重新使用或进一步处理、或神皮制成成品前进行清洁。现有的几种已知的清洁物品和物体的方法，可广义地分类为①机械/物理方法，如擦洗、抛光、磨损、超声波清洗；(ii)物理化学/化学方法，例如涉及表面活性剂、溶剂、酸、碱金属、漂白剂和酶的使用的方法；或者(iii)上述方法中的两种或多种方法的结合。每一种方法具有其固有的优点和缺点。机械/物理装置/方法可获得良好的表面清洁效果，但不能应用到带有难以接近的部件的系统中。这些方法还可能损坏或腐蚀表面。物理化学/化学方法除了成本高之外，还可能损坏或侵蚀物品或物体的表面，此外，可能在使用后产生不利的环境影响。尽管目前具有可用于清洁的大量方法，但是一直需要发展更好的方法来进行清洁，要求效率更高、更经济、并具有对物品或物体以及环境带来最小的不利影响。在我们的待审的印度专利申请no.549/Mum/2003中，公开了可能通过将物品或物体置于电场中而与液体(优选是水，可另外包括少量的表面活性剂和/或增稠剂)接触，从而清洁物品或物体。现有技术中有各种类型的已知的装置用来改善清洁效果。擦洗用具的使用在清洁中是有利的，其帮助移除例如在衣领和袖口上的顽固污垢以及污渍。US200400840637>开了电动的污渍移除刷，用于清洁织物或非生物性的硬表面。这些污渍刷和电动污渍刷头部包括旋转、振动或往复运动(以及它们的结合)的轴，以传递运动给刚毛夹持器。家庭使用的用于从家庭表面、包括硬表面和纤维性表面上移除污渍和污物的超声波清洁装置是已知的。WO2003033179公开了超声波清洁装置，用于改善各种表面例如织物的清洁效果。EP1004264公开了以从装置分配的产品来清洁地毯和其它大型织物覆盖件的方法，所述装置包括产品储器、用于分配产品的机构、喷射臂和至少一个分配开口，该方法的特征在于，储器是可移动的盒体。所包装的产品用于喷射家庭清洁或衣物产品或喷洒香水，并用于表面例如织物、地毯、地板和天花板的清洁。所包装的产品由手动或电动驱动泵传送。这样，连接到储器的产品传送机构就组成了电喷射装置。这种清洁的方法基本上包括按每平方米1ml至120ml以滴状喷射的形式将组合物涂到地毯上，并使所述组合物在地毯上干燥，随意地通过真空清洁所述地毯而将其移除。但是，在现有技术中，没有可产生电场、并通过将物品或物体放入电场中与液体(优选是水，可能另外包括少量的表面活性剂和/或增稠剂)接触来使用电场清洁物品或物体的装置。发明目的因此，本发明的一个目的是提供从大量的普通物品或物体移除污物和沉积物的装置，这些普通物品或物体由金属、聚合物/塑料、天然纤维及合成纤维、玻璃、陶瓷、木材、石头和类似物，以及合金/合成物/纺织物/非纺织物/层和它们的組合制成。本发明的另一目的是提供能够产生范围为103V/m(伏特/米)至107V/m的电场的装置，以便从物品或物体移除污物和沉积物。本发明的另一目的是提供能够产生范围为103V/m至107V/m的电场的装置，以便从物品或物体移除污物和沉积物，同时不使用或使用少量的化学清洁剂，例如表面活性剂。本发明的另一目的是提供能够产生范围为103V/m至107V/m的电场的装置，以便以经济和有效的方式从物品或物体移除污物和沉积物，而不使用或使用少量的化学清洁剂。本发明的另一目的是提供能够产生范围为103V/m至107V/m的电场的装置，以{更在短时间内以1更宜和安全的方式>^人物品或物体移除污物和沉积物，而不使用或使用少量的化学清洁剂，而不会对物品或物体的特性产生任何实质的改变，并因此在清洁过程中减少对环境不安全的污水的产生。发明概述本发明提供了一种通过将待清洁物体表面放置成与清洁剂接触来清洁物体的装置，所述清洁剂包括一种或多种液体，其具有从1至200的介电常数，并坤皮置于范围为从103V/m至107V/m的电场内，其中，所述装置能够利用交变电压/电流源产生所述电场，所述装置包括至少两个电极，其中一个所述电极比另一个处在更高的电位，且所述电极在空间上由绝缘材料分开1微米至2厘米的距离，所述绝缘材料具有大于所施加的电场的电介质击穿强度。特别优选的是，待清洁物品或物体的表面是与水接触的，并且所要求的电场是在水里面产生的。本发明的详细描述本发明的基本特征涉及一种能够产生范围为103V/m至107V/m的电场的装置，以便通过将物品/物体的表面与一种或多种具有1至200的介电常数的液体相接触，从而从所述物品或物体上移除污物和沉积物。该装置可设计为手持装置或是为洗衣机的形式。电极该装置设有至少两个电极，其帮助产生电场。其中一个电极处在比另一个更高的电位，并在空间上通过使用绝缘材料而分开一段为1微米至2厘米、优选10微米至1000微米的距离，该绝缘材料具有大于所施加电场的电介质击穿强度，并优选地大于107伏特/米。这些电极之间的电位差在10—3至2><105伏特的范围内。可能以各种构造来提供多个电极。电极可放置在与待清洁物体相同的一侧，或》欠置在待清洁物体的相对两侧。电极安装在电极夹持器上，且电极夹持器能够连同所述电极同步地往复运动或旋转运动。电极由导电/半导电材料组成，例如金属、导电聚合物、类金属或它们的组合。电极可由以下材料制成，例如不锈钢、铜、铝、导电聚合物等。导电电极也可能通过在其它半导电/电介质/漏电(leaky)电介质材料上涂覆导电材料而制备成。导电电极也可^^支涂覆、涂刷尺寸基于应用而设计。也可能的是，待清洁物品或物体用作其中一个电才及。电极可以平行的或同心的或任何其它合适的布置而》丈置，其中，一个电位的电极连接在一起，并与另一个带有更高或更低电位的电极通过电介质击穿强度优选大于107伏特/米的绝缘材料而分开。多个电极中每一电极的暴露部分的厚度可从100微米至大约0.5cm不等。电极优选制造成是柔性的，以便使用者能够将它在待清洁物体表面上自由移动。用于将电极分开的绝缘材料可为有机的或无机的，并选自聚合物、陶瓷、云母、玻璃、电木、特氟隆(teflon)、聚乙烯、聚丙烯、塑料、纸、棉花、聚酯、环氧树脂、树脂、粘合剂、胶粘剂，以及类似物。处在一个电位的各电极与带有更高或更低电位的另一个电极分开，这通过单独地在接触表面上涂覆本文所提及的一种或多种材料，然后将它们适当地组装，或将这些电极适当地组装，并允许绝缘材料在它们之间流动以保持距离来实现的。清洁剂待清洁物体置入其中并产生电场的清洁剂包括一种或多种介电常数在1至200范围内的液体。为了本发明的目的，用词"液体"指所有在液体状态下的々某质，包括稠度已通过使用增稠剂而改性的液体，并包括处于溶液、乳状液、悬浮液和凝胶状态下的i某质。液体可为单相或多相。可以使用介电常数在1至200范围内的4壬何液体。可使用的合适的溶剂包括水和有机溶剂，有机溶剂包括下列各类的化合物烃类、月旨肪族的禾口芳香》矣的醇类、伯胺(primaryamide)和仲胺(secondaryamide)以及它们的混合物。特别优选的是介电常数在1至100范围内的液体。特别优选的是，所使用的液体是水。而且优选的是，任何其它的液体可与水混合使用，只要所得的组合物的介电常数在1至200的范围内。虽然不必按本发明的方法以运动的方式使用液体，但液体也可能以合适的流率流动，并可纟皮补充或再循环。该装置包括用于在电极和待清洁物体之间产生正压力和/或负压力的机构。这将确保已去除污物的移除并保持清洁剂的补充或再循环。产生正压力和/或负压力的机构为抽吸机构和/或泵。按照本发明的方法也可结合任何其它已知的清洁方法一起才丸行，例如机械方法，如搅动、擦洗、超声破碎等等，但这并不是本发明的基本特征。有利的是，该装置可设有擦洗机构，其能够连同所述电极一起同步地往复运动或旋转运动，且擦洗机构i殳有至少一个刷头。如果需要，另外的清洁辅助用品从储器中分配，且泵位于所述储器和所述电极之间，用于分配清洁辅助用品。该装置设有一个或多个马达，用于使电极夹持器、擦洗机构能够运动，并使泵能够被起动，且马达与电源连接。待清洁的物品或物体待清洁物品或物体可由任何固体材料制成，其表面坚硬或柔软或多孔，且可为良好的或不良的电导体或电介质。可由本发明的装置来清洁的优选物品或物体包括由金属、聚合物/塑料、天然纤维以及合成纤维、玻璃、陶瓷、木材、石头和类似物，以及合金/合成物/纺织物/非纺织物/层和它们的组合制成的物品或物体。也可能是，待清洁物品或物体用作其中一个电极。浓度和表面活性剂类型优选的是，待清洁物品或物体与另外的清洁辅助用品接触，例如表面活性剂或增稠剂或凝胶的稀释水溶液，且所述物品或物体被置入利用交变电压/电流源产生的范围为103V/m至107V/m的电场内。优选的是，表面活性剂在水中的浓度使得表面活性剂溶液的表面张力在15-50mN/m范围内。本发明也可在更高的表面活性剂浓度下工作。属于本发明范围的两性离子的、或两性的、或非离子的、或阴离子的、或阳离子的表面活性剂种类的示例在下面众所周知的书本中给出(i)A.M.Schwartz和J.W.Perry的"SurfaceActiveAgents"("表面活性剂")第I册，(ii)A.M.Schwartz,J.W.Perry和J.Berch的"SurfaceActiveAgentsandDetergents"("表面活性剂和清洁剂")第II册，(iii)M.R.Porter的"HandbookofSurfactants"("表面活性剂手册，，)，(iv)E.G.Lomax的"AmphotericSurfactants"("两性的表面活性剂，，)。尽管可使用任何的表面活性剂，但优选的是，所使用的表面活性剂为非离子的、两性的或两性离子的类型。单词"两性的表面活性剂"用于介绍表面活性分子，其极性基团的离子特性取决于溶液的pH值。单词"两性离子的表面活性剂"用于介绍同时包含正电荷基团和负电荷基团的表面活性分子。可使用的合适的两性和两性离子的表面活性剂化合物为那些包含季铵、锍、氧鎗或膦离子作为阳离子，以及羧酸盐、磺酸根、硫酸根、亚碌u酸根、亚磷酸根、膦酸盐(phosphonite)、亚磷酸盐(phosphite)或磷酸根(phosphato)基团作为阴离子的那些化合物。基氨基酸、烷基甜菜碱、烷基亚氨基二酸(alkyliminiodiacids)、烷基咪唑啉衍生的两性表面活性剂、聚氨基羧酸烷基酯、铵基二甲基丙磺酸烷基酉旨(alkylammoniodimethylpropylsufonates)、卵石粦月旨、4乾甜菜碱(sulfoniumbetaines)、膦甜菜碱(phosphoniumbetaines)、磺基甜菜碱(sulfobetaines)、亚石克酸根合甜菜石威(sufitobetaines)、石克酸才艮合嗜甘菜石威(sulfatobetaines)、次膦酸甜菜石威(phophinatebetaines)、膦酸甜菜碱(phosphonatebetaines)、亚石辟酸基甜菜石威(phosphitobetaines)、磷酸基甜菜碱(phosphatobetaines)和铵基磺酸烷基酉旨(alkylammoniosulfonates)。本发明提供了用于当物品或物体表面与具有特有属性的液体接触并置入电场中时，对物品或物体表面进行清洁的装置。也可能液体配制为'溶液、乳状液、或凝力交或^f壬何其它的物理形式。当配制液体时，特别优选的是液体以凝胶的形式呈现。这可通过将合适的增稠剂添加到液体中来实现。合适的增稠剂包括天然的多聚糖，如淀粉、改性的淀粉、改性的纤维素，以及天然橡胶和包括聚乙烯醇、聚丙烯酸和聚丙烯酰胺的合成聚合物。交变电场将待清洁的物品/物体置入利用交变电压/电流源所产生的电场中。物品优选地置于两个电极之间，并通过连接跨过电极的交变电压/电流源来承受交变电场。电极之间的电场通过跨过电极所测量的电压降除以电极之间的距离来确定，并4皮合适地表示为V/m。因此，电场强度既取决于所施加的电压，也取决于电极之间的距离。用于本发明目的的电场的合适范围是103V/m至107V/m。用语"交变，，意味着相应参数的周期性或非周期性的时间变化和时间反转。如果交变电压/电流源周期性地变化，则所得的电压/电流波形可为任意的形状，例如正弦曲线的、三角形的、方形的、或居:K冲的形状、或它们的组合。附图并入并形成本说明书的一部分，以用于举例说明本发明的优选实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理，而不以任何方式限制本发明。附图简要说明图1是带有往复运动刷的能够产生所需要的电场的手持装置的侧视图，其中电极位于待清洁物体的同一侧。图2是带有往复运动刷的能够产生所需要的电场的手持装置的侧视图，其中电极位于待清洁物体的相对侧。图3是不带往复运动刷的能够产生所需要的电场的手持装置的侧视图，其中电极位于待清洁物体的同一侧，且电极能够往复运动。图4是能够产生所需要的电场的带有旋转刷的手持装置的侧视图。图5是大容量洗衣机形式的本发明的另一实施例。图6是处于方形、平行的交错对插的构造的电极的正视图。图7是处于圓形的同心构造的电极的正视图。图8是处在适用于旋转电极的圓形的交错对插的构造中的电极的正视图。附图详细i兌明图1显示能够产生所需要的电场的手持装置，其中电极位于待清洁物体的同一侧。在图1中，多个电极la和lb在空间上相互分开。其中一组电极比另一组电极具有更高的电位，且这些电极安装在电极夹持器2上，并由刷3的刚毛所环绕。通过按压开关9，就起动凝胶泵6,凝胶泵6从凝胶室5泵送出凝胶。凝胶流经管道7,用于将凝胶分配到待清洁物体例如织物上。也可设有这样的机构，凝"交通过该才几构可过滤并再循环。通过起动开关10,刷3就可以通过马达4以往复运动方式移动。此运动帮助在物体上散布凝胶。通过起动开关11,所产生的电场就从物体上去除污物，且该刷帮助分散疏水〉的污物。手持装置通过线束8与主电源连接。主电源将供给能量给凝月交泵6、马达4和电才及la和lb。在使用中，该装置与主电源连接，从而使凝胶泵、马达和电极能够动作。该装置与待清洁物体例如织物保持接触，这是通过将电极与织物接触并沿织物移动来覆盖不同的待清洁部分来实现的。分配的凝胶、由刷提供的以及由电极所产生的电场提供的擦洗作用，就^是供了出色的清洁效果。图2公开了能够产生所需要的电场的手持装置，其中电极位于待清洁物体的相对侧。在图2中，la和lb为两组电极，且位于物体例如织物18的任一侧上，且电极la保持在比电极lb更高的电位。装置的其它功能类似于图1。图3公开了能够产生所需要的电场的手持装置，其中往复运动的电极位于待清洁物体的同一侧。该装置未设有额外的擦洗机构。图4公开了能够产生所需要的电场的带有旋转刷的手持装置。凝胶室和分配机构设在装置的外部。图5是其中清洗机构为洗衣机形式的装置，以便能够同时并以自动方式来清洗超过一件以上的物体。待清洁物体18，在此示例中为织物，^U改入滚筒12中。水可穿过入口13被引入滚筒中，入口13也可从凝胶室5输送凝胶。滚筒体设有电极la和lb,其中一组电极与另一组电极相比电位更高。电源15供应能量给马达16,以使滚筒在传动皮带17的帮助下进入运动状态。电源15还给电极供应能量，以在滚筒内含有清洁辅助用品的水中产生电场。这就提供了搅动和用于清洁的电场，能够穿过出口14排出水和其它清洁辅助用品，而且如果需要，能够除去来自物体例如织物的多余水。图6显示了处于方形、平行的交错对插的构造中的电极。电极la和lb保持在不同的电位，使得一个电极处在比另一个电极更高的电位。形成电极la和lb的多个板各自与连接器19连接。图7与图5相同，但电极处于圆形的同心的构造。在图8中，电极处于圆形的交错对插的构造，这适用于旋转电极。示例装置功效的确定获取预先污染的织物样品，织物样品是从德国CampusFichtenhainl1-D-47807Krefeld的wfk-cleaningTechnologyResearchInstitute(wfk清洁技术研究所)获得的，供应商称作WFK20D的织物，它为聚酯(合成纤维)和棉花(天然纤维)的共混物，并含有组合的污物。织物的反射率在460nm的波长下测量。然后织物样品在下面提到的各种条件下放置在浴槽里。使用如图所示的手持装置用来清洁样品。使用连接在以24冲程/分钟且行程长度为10厘米而运行的往复运动机构上的装置来进行搅动。示例1:含有6000ppm浓度的两性离子表面活性剂3-(N,N-二甲基棕榈基铵基)-丙磺酸盐(C21H45NO3S)的水。示例2:含有6000ppm浓度的两性离子表面活性剂3-(N,N-二甲基棕榈基铵基)-丙磺酸盐(C21H45NO3S)的水，然后使用利用手持装置产生的电场来清洁样品。以50伏特在50HzAC下跨过250微米的间距而施加2x105V/m的电场。示例3:含有6000ppm浓度的两性离子表面活性剂3-(N,N-二甲基棕榈基铵基)-丙磺酸盐(C21H45NO3S)和在水溶液中占0.5%重量的增稠剂GdriteGum(美国的Sigma-Aldrich公司)的水。示例4:含有6000ppm浓度的两性离子表面活性剂3-(N,N-二甲基椋榈基铵基)-丙磺酸盐(C21H45NO3S)和在水溶液中占0.5%重量的增稠剂GelriteGum(美国的Sigma-Aldrich公司)的水，然后使用利用手持装置产生的电场来清洁样品。以50伏特在50HzAC下跨过250微米的间距而施加2x105V/m的电场。之后，对织物进行漂洗，在460nm的波长下测量织物在千燥后的反射率。与清洁过程之前所测量的相比织物反射率的增加(ΔR*，确定了织物的清洁度。数据列在表l中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表1中的数椐显示，电场的使用显著地提高了洗净性，而且凝胶的添加物仅在电场存在的情况下进一步改善了清洁性能。因此，可通过本发明，来提供能够产生所需要的电场从而改善对物体的清洁效果的装置。权利要求1.一种通过将待清洁物体表面放置成与清洁剂接触来清洁物体的装置，所述清洁剂包括一种或多种液体，其具有从1至200的介电常数，并被置于范围为从103伏特/米至107伏特/米的电场内，其中，所述装置能够利用交变电压/电流源产生所述电场，所述装置包括至少两个电极，其中一个电极比另一个电极处在更高的电位，且所述电极在空间上由绝缘材料分开1微米至2厘米的距离，所述绝缘材料具有大于所施加电场的电介质击穿强度。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电极在空间上分开一段10微米至1000微米的距离。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电极由具有大于107伏特/米的电介质击穿强度的绝缘材料在空间上分开。4.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述绝缘材料为有机材料或无机材料。5.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述绝缘材料选自聚合物、陶瓷、云母、玻璃、电木、特氟隆、聚乙烯、聚丙烯、塑料、纸、棉花、聚酯、环氧树脂、树脂、粘合剂和胶粘剂。6.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，具有多个电才及和构造。7.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述电极在所述待清洁物体的同一侧上。8.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述电极在所述待清洁物体的相对侧上。9.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述电极安装在电极夹持器上。10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述电极夹持器能够连同所述电极同步地往复运动或旋转运动。11.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述电极由任何导电/半导电材料制成，其选自金属、导电聚合物、类金属或它们的组合。12.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，包括擦洗机构，其能够连同所述电极一起同步地往复运动或旋转运动。13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述擦洗机构设有至少一个刷头。14.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括在所述电极和所述待清洁物体之间产生正压力和/或负压力的机构。15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述产生正压力和/或负压力的机构为抽吸机构和/或泵。16.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括储器，其用于分配清洁辅助用品。'17.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述清洁辅助用品是表面活性剂和/或增稠剂。18.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括位于所述储器和所述电极之间的泵，其用于分配所述清洁辅助用品。19.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，包括一个或多个马达，用于使所述电极夹持器、擦洗机构能够运动，并使所述泵能够起动。20.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述马达与电源连接。21.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置用于清洁基质，所述基质选自金属、聚合物、塑料、天然纤维或合成纤维、玻璃、陶瓷、木材、石头和它们的组合物，这些组合物包括合金、合成物、纺织物、非纺织物和层。全文摘要本发明提供一种通过将待清洁物体表面放置成与清洁剂接触来清洁物体的装置，所述清洁剂包括一种或多种液体，其具有从1至200的介电常数，并被置于范围为从10<sup>3</sup>V/m至10<sup>7</sup>V/m的电场内，其中，所述装置能够利用交变电压/电流源产生所述电场，所述装置包括至少两个电极，其中一个所述电极比另一个处在更高的电位，且所述电极在空间上由绝缘材料分开1微米至2厘米的距离，所述绝缘材料具有大于所施加电场的电介质击穿强度。文档编号C25F7/00GK101107082SQ200580047127公开日2008年1月16日申请日期2005年11月16日优先权日2004年11月25日发明者A·K·辛,F·D·钱德拉,J·S·劳特,K·库马,S·S·贾亚拉曼,S·塔拉夫达,V·M·奈克,V·拉贾纳拉亚娜申请人:荷兰联合利华有限公司