CN105026059B - 清洗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于保持设置有用于清洗、除菌的装置的设置面或装置本身的卫生。清洗装置具备清洗部(6)、消毒部(1)、漂洗部(2)、以及设置有清洗部(6)、消毒部(1)及漂洗部(2)的设置面(4)。设置面(4)由通过如下工序制备的光催化材料构成：(1)通过加热温度为750℃以上的氨气氛下或氮气气氛下的加热处理，在钛材料的表面形成钛氮化物的工序；(2)在对于钛没有蚀刻作用的电解液中，通过施加10V以上的电压的方式，对工序(1)中制得的表面上形成有钛氮化物的钛材料进行阳极氧化，形成钛的氧化物膜的工序；以及(3)在从大气气氛、使氧气与氮气混合的气氛或氧气气氛中选择的气氛下，以400℃以上的温度对工序(2)中制得的表面上形成有钛的氧化物膜的钛材料进行加热处理的工序。

Description

清洗装置
技术领域
本发明涉及一种具有开口的容器及蔬菜等农作物的清洗装置。
背景技术
在栽培蔬菜或果实时，由于播撒了农药，因此即使在收获后也会在蔬菜或果实的表面附着有农药。因此，在烹调或生食之前，去除残留的农药的步骤是不可或缺的。为了去除农药，采用了各种方法，虽然利用农药去除洗涤剂的方法也得到了采用，但却存在为了冲洗掉农药去除洗涤剂，需要大量的水的问题。因此，在专利文献1中，作为可以充分去除蔬菜等农作物的表面上残留的农药的清洗液，使用了通过将氯化钠水溶液作为被电解水进行隔膜电解从而在阳极侧生成的酸性水。
另外，近年来，人们的环保意识正在提高，例如，将聚酯瓶或玻璃瓶这种饮料水用的容器分别回收，通过将其进行再利用的方式，将有限的资源进行回收的活动正在活跃起来。但是，由于实施饮料水用的容器的分别回收或再利用的工序需要花费工时，现实情况是资源的回收并没有顺利地推进，因此从简化及效率化的观点出发，出现了将使用后的饮料水用的容器进行清洗然后再利用的动向。因此作为用于对使用后的饮料水用的容器进行清洗的装置，例如，在专利文献2中，提出了一种将喷嘴插入饮料水用的容器内，通过从该喷嘴所喷射的水，对容器的内侧底面及侧面进行清洗的装置。另外，在专利文献3中，提出了一种利用反渗透膜组件将过滤后的水喷射至饮料水用的容器内，对容器内进行清洗的装置。但是，上述的清洗装置仅仅是单纯地利用水对使用后的饮料水用的容器进行冲洗，并没有考虑到对容器进行消毒或对清洗后的容器进行干燥。
这里存在如下问题：若通过混合有表面活性剂的一般的洗涤剂对聚酯瓶或玻璃瓶进行清洗，则为了冲洗掉洗涤剂而需要大量的水，结果会排出大量的混有洗涤剂的水。因此，在专利文献4中，提出了如下的清洗技术：无需使用洗涤剂，利用通过对氯化钠水溶液进行隔膜电解的方式在阴极侧生成的还原水使餐具类上附着的油脂乳化成为可微生物分解的微粒状态之后，利用通过对氯化钠水溶液进行隔膜电解的方式在阳极侧生成的酸性水对餐具类进行清洗杀菌，并进行漂洗后，设置用于储存排水的废液接收部，利用该废液部通过微生物使乳化为微粒状态的油脂成分分解后，通过使没有被分解的油脂成分吸附在微小纤维制的棉状构件上的方式，从而不会对分解环境带来不利影响。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2010-185018号公报
专利文献2：日本国特开平8-309306号公报
专利文献3：日本国特开2004-122000号公报
专利文献4：日本国特开2008-272334号公报
发明所要解决的课题
但是，如上述的专利文献1-专利文献4所述，即使利用通过对氯化钠水溶液进行隔膜电解生成的还原水、酸性水能够对附着在具有开口的容器的污垢或细菌、以及蔬菜或果实等农作物上附着的农药或细菌进行清洗、除菌，在用于清洗、除菌的还原水、酸性水的废液附着在设置有用于清洗、除菌的装置的设置面或装置本身的状态下，仍存在卫生问题。另外，虽然还原水、酸性水是通过对氯化钠水溶液进行隔膜电解的方式生成的，但为了进行充分地除菌、清洗，需要生成高浓度的酸性水、还原水来使用。若使用该高浓度的酸性水、还原水，则有可能给人体带来皮肤粗糙等不利影响。另外，为了生成高浓度的酸性水、还原水，虽然需要对较高浓度的氯化钠水溶液进行隔膜电解，但由于此时在阳极侧可能会大量产生有毒的氯气，因此也存在需要设法使这些大量产生的对人体极其有害的氯气不会泄露到外部等问题。另外，用于清洗、除菌的还原水、酸性水的废液会给环境带来不利影响，但现状是进行这些废液处理的工作却没有得到充分地实施。
因此，本发明的目的在于提供一种克服现有技术的问题点，能够使设置有用于清洗、除菌的装置的设置面或装置本身保持卫生的清洗装置。另外，本发明的目的还在于提供一种清洗、除菌后的废液不会对环境带来不利影响，利用比较低浓度的酸性水、还原水以比较短的时间能够去除附着在容器的污垢或细菌、以及附着在蔬菜或果实等农作物上的农药或细菌的清洗装置。
发明内容
用于解决课题的技术方案
本发明的发明者们，在为解决上述课题而进行的潜心研究中，发现通过下述所提出的清洗装置能够解决上述课题，从而实现了本发明。即，本发明所涉及的清洗装置是一种用于清洗具有开口的容器的装置，其具备：清洗部，其用于经由所述开口将还原水供应至所述容器内；消毒部，其用于经由所述开口将酸性水供应至所述容器内；漂洗部，其用于经由所述开口将漂洗液供应至所述容器内；以及设置面，其用于设置所述清洗部、所述消毒部及所述漂洗部。所述设置面由光催化材料构成。所述光催化材料通过实施由如下工序组成的表面处理方法来制备：(1)在金属钛材料或钛合金(以钛为主成分的合金)材料的表面，通过从加热温度为750℃以上的氨气氛下的加热处理及氮气气氛下的加热处理中选择的一种处理方法，形成钛氮化物的工序；(2)在对于钛没有蚀刻作用的电解液中，通过施加10V以上的电压的方式，对工序(1)中制得的表面上形成有钛氮化物的金属钛材料或钛合金材料进行阳极氧化，形成钛的氧化物膜的工序；以及(3)在从大气气氛、使氧气与氮气混合的气氛或氧气气氛中选择的气氛下，以400℃以上的温度对工序(2)中制得的表面上形成有钛的氧化物膜的金属钛材料或钛合金材料进行加热处理的工序。
根据上述结构的清洗装置，即使在从容器排出的还原水、酸性水及漂洗液滴落在设置面的情况下，由于光催化材料的超亲水性，还原水、酸性水及漂洗液的液滴难以残留在设置面，另外，由于存在光催化材料的抗菌作用，因此能够保持设置面的清洁。
优选地，在上述结构的清洗装置上，还具备用于将近紫外线或紫外线照射至所述设置面的光照射单元。通过将激发光催化材料的近紫外线或紫外线从电灯或荧光灯等光照射单元照射至光催化材料，产生作为具有高氧化力的活性氧的OH自由基等。由于该OH自由基具有远远强于广泛用于消毒或杀菌的过氧化氢或臭氧等的杀菌力，因此能够对滴落在设置面的废液中的细菌进行杀菌。由此，能够进一步有效地保持设置面的卫生。
另外，优选地，在上述结构的清洗装置上，所述清洗部以向所述设置面的上方突出的方式设置，且具有用于将还原水喷射至所述容器内的第一喷嘴，所述消毒部以向所述设置面的上方突出的方式设置，且具有用于将酸性水喷射至所述容器内的第二喷嘴，所述漂洗部以向所述设置面的上方突出的方式设置，并具有用于将漂洗液喷射至所述容器内的第三喷嘴。
另外，本发明所涉及的清洗装置是一种用于对农作物进行清洗的装置，其具备：清洗部，其具有用于储存还原水，并可以浸渍所述农作物的第一槽；消毒部，其具有用于储存酸性水，并可以浸渍所述农作物的第二槽；漂洗部，其具有用于储存漂洗液，并可以浸渍所述农作物的第三槽。所述第一槽的内表面、所述第二槽的内表面及所述第三槽的内表面由光催化材料构成。所述光催化材料通过以下工序来制备：(1)通过从加热温度为750℃以上的氨气氛下的加热处理及氮气气氛下的加热处理中选择的一种处理方法，在金属钛材料或钛合金材料的表面形成钛氮化物的工序；(2)在对于钛没有蚀刻作用的电解液中，通过施加10V以上的电压的方式，对工序(1)中制得的、表面上形成有钛氮化物的金属钛材料或钛合金材料进行阳极氧化，形成钛的氧化物膜的工序；以及(3)在从大气气氛、使氧气与氮气混合的气氛、或氧气气氛中选择的气氛下，以400℃以上的温度对工序(2)中制得的表面上形成有钛的氧化物膜的金属钛材料或钛合金材料进行加热处理的工序。
根据上述结构的清洗装置，在还原水、酸性水及漂洗液从槽内排出时，由于光催化材料的超亲水性，还原水、酸性水及漂洗液的液滴难以残留在槽内，另外，由于存在光催化材料的抗菌作用，因此能够保持槽内的清洁。
在上述结构的清洗装置上，还优选具备用于将近紫外线或紫外线照射至所述第一-第三槽的内表面的光照射单元。通过将激发光催化材料的近紫外线或紫外线从电灯或荧光灯等光照射单元照射至光催化材料，产生作为具有高氧化力的活性氧的OH自由基等。由于该OH自由基具有远远强于广泛用于消毒或杀菌的过氧化氢或臭氧等的杀菌力，因此能够对槽内的废液中的细菌进行杀菌。由此，能够进一步有效地保持槽内的清洁。
另外，在上述结构的清洗装置上，优选所述第一-第三槽可以摇动。另外，根据需要，如果附设超声波清洗装置的话，则可以有效地清洗附着在农作物上的农药。
另外，在上述任一种结构的清洗装置上，优选在存在氧捕集剂的状态下，实施所述氮气气氛下的、对用作构成设置面的材料的金属钛或钛合金进行的加热处理。
另外，对于所述阳极氧化中所使用的钛没有蚀刻作用的电解液优选为含有从无机酸、有机酸及这些酸的盐组成的组中选择的至少一种化合物的电解液。
另外，从所述无机酸、有机酸及这酸的盐组成的组中选择的至少一种化合物优选为从磷酸及磷酸盐组成的组中选择的至少一种化合物。
另外，在所述工序(2)的阳极氧化中施加的电压优选为50V-300V。
另外，在所述工序(3)的气氛中进行的加热处理的温度优选为400℃-700℃。
另外，由所述阳极氧化形成的钛的氧化物膜优选为结晶性氧化钛被膜。
另外，所述结晶性氧化钛被膜优选为锐钛矿型氧化钛皮膜。
另外，本发明所涉及的清洗装置还具备：净化处理部，其用于回收从所述清洗部排出的还原水废液、从所述消毒部排出的酸性水废液以及从所述漂洗部排出的漂洗液废液，并利用光催化材料进行净化处理；过滤部，其用于通过过滤器对从所述净化处理部排出的所述还原水废液、所述酸性水废液及所述漂洗液废液进行过滤；光照射单元，其用于将近紫外线或紫外线照射至所述净化处理部的所述光催化材料，在所述净化处理部，优选使用通过以下工序制备的光催化材料进行净化处理：(1)通过从加热温度为750℃以上的氨气氛下的加热处理及氮气气氛下的加热处理中选择的一种处理方法，在金属钛材料或钛合金材料的表面形成钛氮化物的工序；(2)在对于钛没有蚀刻作用的电解液中，通过施加10V以上的电压的方式，对工序(1)中制得的表面上形成有钛氮化物的金属钛材料或钛合金材料进行阳极氧化，形成钛的氧化物膜的工序；以及(3)在从大气气氛、使氧气与氮气混合的气氛、或氧气气氛中选择的气氛下，以400℃以上的温度对工序(2)中制得的表面上形成有钛的氧化物膜的金属钛材料或钛合金材料进行加热处理的工序。
根据该实施方式，例如，通过将废液注入设置有光催化材料的废液储存罐，并利用电灯或荧光灯等将能够对锐钛矿型氧化钛进行光激发的近紫外线或紫外线照射至光催化材料，产生活性极高、氧化力强的OH自由基等活性氧。由此，利用光催化材料可以对废液中包含的油脂等有机物或农药、细菌等进行分解、杀菌。由此，能够分解废液中的油脂等有机物或对未被酸性水除菌的细菌进行杀菌。与现有技术中实施的微生物分解不同，对使用该光催化材料的废液净化技术而言，即使在具有抗菌性的酸性水共存的情况下，也无需担心效率的降低。另外，相对于在微生物分解中需要不时地更换微生物层的情况，对光催化反应下的废液净化技术而言，只要有光照，效果就会半永久性地持续。另外，为了促进光催化反应，根据需要，可以添加微量的臭氧或过氧化氢。此外，通过利用过滤器对光催化材料未能去除的有机物或农药、细菌、以及食物残渣等固形物进行过滤，能够使废液成为清洁状态，因此能够防止导致环境污染的情况。
另外，优选利用将浓度为0.001％-0.5％的氯化钠水溶液作为被电解水的隔膜电解来生成清洗中使用的所述还原水及消毒中使用的所述酸性水。若进行浓度比较高的氯化钠水溶液的隔膜电解，则电解时在阳极侧可能大量产生有毒的氯气，因此需要设法使这些大量产生的对人体极其有害的氯气不会泄露到外部。如该实施方式所述，在将稀薄的氯化钠水溶液作为被电解水的隔膜电解中，无需设法使有害的氯气不会泄露到外部，因此基于简便性、经济性、安全性等原因，该方案是优选的。
另外，优选为了生成清洗中使用的所述还原水及消毒中使用的所述酸性水，对利用所述过滤部进行清洁后的所述还原水及所述酸性水进行再利用。根据该实施方式，对最终利用过滤器过滤后的废液进行再利用，并通过隔膜电解生成还原水、酸性水，由此不仅能够高效地使用酸性水及还原水，还可以抑制排液量，由此事先防止被污染的废液给环境带来负担，因此能够构筑高效的循环型的清洗装置。此外，关于以生成酸性水及还原水为目的的再利用，在回收漂洗液或通过电解生成次氯酸时，由于氯离子的消耗等而可能造成作为被电解水的氯化钠水溶液中的氯化钠浓度下降，因此根据需要，在进行隔膜电解时，可以适时添加氯化钠。
另外，所述过滤器优选由从用于去除有机物的过滤器、用于去除固形物的过滤器及离子交换树脂过滤器中选择的至少一种过滤器来构成。使用过滤器的过滤工序是用于将净化处理后的废液中包含的食物残渣或细菌的残骸、以及光催化材料未能分解的有机物从废液中去除的工序，并且在废液可以通过的废液流通管的内部设置有过滤器。通过使用活性炭、中空纤维膜、连续多孔体等多孔材料，过滤器能够对未被光催化材料分解的污垢、油脂成分等进行过滤。另外，在废液中包含有离子性物质的情况下，能够通过使用离子交换树脂过滤器来对其进行去除。另外，食物残渣、细菌的残骸等固形物能够通过使用符合该固形物尺寸的滤纸等过滤器来去除。根据需要，通过将上述的多种材料组合来使用，本过滤器能够对废液进行良好的过滤，从而可以以清洁状态将其排出。此外，为了提高过滤器的过滤性，根据需要，也可以并用聚氯化铝等聚集剂。
发明效果
根据本发明的清洗装置，能够保持设置有用于清洗、除菌的装置的设置面或装置本身的卫生。
附图说明
图1是本发明的一个实施方案所涉及的清洗装置的正面示意图。
图2是示出本发明的一个实施方案所涉及的清洗装置的使用方法的正面示意图。
图3是图1的变形例的清洗装置的正面示意图。
图4是图1的变形例的清洗装置的正面示意图。
图5是本发明的其他实施方案所涉及的清洗装置的正面示意图。
图6是示出供应至电解装置的氯化钠浓度与阳极侧生成的酸性水中的次氯酸浓度的关系的曲线。
符号说明
10 清洗装置
1 消毒部
11 第二喷嘴
12 消毒液储存罐(消毒液供给源)
13 第二槽
2 漂洗部
21 第三喷嘴
22 漂洗液储存罐(漂洗液供给源)
23 第三槽
3 干燥部
31 第四喷嘴
32 气流产生单元
4 设置面
6 清洗部
61 第一喷嘴
62 清洗液储存罐(清洗液供给源)
63 第一槽
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方案进行详细说明。本实施方案所涉及的清洗装置10是用于去除附着在具有开口的瓶子B(容器)的污垢或细菌等，对瓶子B进行清洗的装置，如图1所示，其具备：清洗部6，其用于将作为清洗液的还原水供应至瓶子B内；消毒部1，其用于将作为消毒液的酸性水供应至瓶子B内；漂洗部2，其用于将漂洗液供应至瓶子B内；干燥部3，其用于向瓶子B内送风。另外，清洗装置10具备设置有后述的第一-第四喷嘴61、11、21、31的设置面4。
清洗部6具备：第一喷嘴61，其从设置面4向上方突出；以及清洗液储存罐(清洗液供给源)62，其用于储存还原水，通过利用压缩机将压缩空气送入清洗液储存罐62内的方式，使清洗液储存罐62内的还原水被送至第一喷嘴61。第一喷嘴61将从清洗液储存罐62送来的还原水从前端及侧面喷射至瓶子B内，并可以围绕轴360°旋转。该第一喷嘴61只要是可以插入瓶子B内的形状即可，但为了使喷射至瓶子B内的还原水能够从瓶子B的开口排出，使其直径小于瓶子B的开口。在设置面4，设置有第一限制件50，为了使瓶子B不会由于从第一喷嘴61喷射的还原水的液压而向上方移动，通过该第一限制件50，对瓶子B的移动进行限制。对第一限制件50没有特别限定，例如，可以列举其具备棒材501及上片材502，且瓶子B的底面与上片材502抵接。上片材502以可装卸的方式通过螺钉安装在棒材501上，或者也可以将与棒材501的连结部作为支点以打开的方式安装在棒材501上。此外，由于会有喷嘴口直接接触到具有开口的瓶子B的情况，因此也可以使用能够向瓶子B的开口的外周面喷射还原水的方式来设置喷嘴。
在清洗部6上，对被进行喷雾的还原水的温度没有特别的限定，通常为5-30℃，优选为20℃-30℃。另外，还原水的喷雾时间根据瓶子B上附着的油脂等有机物的量而不同，为1秒-60秒，优选为1秒-30秒，进一步优选为3秒-10秒。通过缩短喷雾时间，可以减少还原水的废液量。
消毒部1具备：第二喷嘴11，其从设置面4向上方突出；以及消毒液储存罐(消毒液供给源)12，其用于储存酸性水，通过利用压缩机将压缩空气送入消毒液储存罐12内的方式，将消毒液储存罐12内的酸性水送至第二喷嘴11。第二喷嘴11可以将来自于消毒液储存罐12的酸性水从前端及侧面喷射至瓶子B内，并且可以围绕轴360°旋转。此外，由于也会有喷嘴口直接接触到具有开口的瓶子B的情况，因此也可以使用能够向瓶子B的开口的外周面喷射酸性水的方式来设置喷嘴。关于第二喷嘴11及第二限制件51的结构，由于其与第一喷嘴61及第一限制件61相同，因此省略说明。
在消毒部1上，对被进行喷雾的酸性水的温度没有特别的限定，通常为5-30℃，优选为20℃-30℃。另外，酸性水的喷雾时间根据附着在瓶子B的细菌的污染程度而不同，为1秒-60秒，优选为1秒-30秒，进一步优选为3秒-10秒。通过缩短喷雾时间，可以减少酸性水的废液量。
漂洗部2具备：第三喷嘴21，其从设置面4向上方突出；以及漂洗液储存罐(漂洗液供给源)22，其用于储存漂洗液，通过利用压缩机将压缩空气送入漂洗液储存罐22内的方式，将漂洗液储存罐22内的漂洗液送至第三喷嘴21。此外，也可以用能够向瓶子B的开口的外周面喷射漂洗液的方式来设置喷嘴。关于第三喷嘴21及第三限制件52的结构，由于其与第一喷嘴61及第一限制件61相同，因此省略说明。作为漂洗液，只要是对瓶子B没有残留性就不进行特别限定，从经济性考虑，优选使用自来水。
干燥部3具备：第四喷嘴31，其从设置面4向上方突出；及气流产生单元32。作为气流产生单元32，只要能够产生朝向第四喷嘴31的气流，并不进行特别限定，例如，可以使用用于产生压缩空气的压缩机或空气泵、风扇等各种装置。在干燥部3，优选设置有加热器(省略图示)，其用于为了缩短瓶子B的干燥时间，对从气流产生单元32送至第四喷嘴31的空气进行加热。此外，关于第四喷嘴31及第四限制件53的结构，由于其与第一喷嘴61及第一限制件61相同，因此省略说明。
设置面4由光催化材料构成。通过实施以下的表面处理方法来形成光催化材料：(1)在金属钛材料或钛合金(以钛为主成分的合金)材料的表面，通过从加热温度为750℃以上的氨气氛下的加热处理与氮气气氛下的加热处理中选择的一种处理方法，形成钛氮化物，在实施以上工序之后，(2)在对于钛没有蚀刻作用的电解液中，通过施加10V以上的电压的方式，进行阳极氧化，形成钛的氧化物膜，在实施以上工序之后，(3)在从大气气氛、使氧气与氮气混合的气氛或氧气气氛中选择的气氛下，以400℃以上的温度实施进行加热处理的工序。
(1)用于形成钛氮化物的工序
表面处理后的金属钛材料或钛合金材料(下面，有将金属钛材料及钛合金材料仅记述为“钛材料”的情况)的制造方法包括用于在金属钛材料或钛合金材料的表面形成钛氮化物的工序。在本发明中使用钛合金材料的情况下，对于其种类没有特别限定。作为钛合金材料，可以举出Ti-6Al-4V、Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo、Ti-0.5Pd等。金属钛材料是指钛本身。
在该工序工序中，钛材料的表面上形成的钛氮化物层的厚度通常为0.1μm-100μm，优选为0.5μm-50μm，进一步优选为1μm-10μm。关于在钛材料的表面上形成钛氮化物的方法，可以使用氨气气氛下的加热处理、氮气气氛下的加热处理。氨气或氮气气氛下的加热处理的加热温度优选为750℃以上，更优选为750℃-1050℃，进一步优选为750℃-950℃。若考虑简便性、经济性、安全性，在氮气气氛下，通常最优选以750℃以上的温度对钛材料进行加热的方法。优选在氧捕集剂存在的情况下实施氨气或氮气气氛下的加热处理。对钛材料的加热处理中所使用的氧捕集剂而言，可以举出对氧的亲和性高于钛材料的物质或气体。例如，可以例示碳材料、金属粉末、氢气等。对这些氧捕集剂而言，既可以以一种单独使用，也可以将两种以上组合起来使用。
作为碳材料，没有特别限定，例如可举出石墨基碳、无定形碳、以及具有这些中间晶体结构的碳等。碳材料可以是平板状、箔状、粉末状等任意的形状。基于操作性或能够防止钛材料在加热处理中的热变形的原因，优选使用平板状的碳材料。
作为金属粉末，没有特别限定，例如，可以列举钛、钛合金、铬、铬合金、钼、钼合金、钒、钒合金、钽、钽合金、锆、锆合金、硅、硅合金、铝、铝合金等金属粉末。基于氧亲和性高的原因，优选使用钛、钛合金、铬、铬合金、锆、锆合金、铝、铝合金等金属粉末。最优选的金属粉末是微粒状的钛、钛合金的金属粉末。对所述金属粉末而言，可以以一种单独使用，也可以将两种以上组合起来使用。金属粉末的平均粒径优选为0.1μm-1000μm，更优选为0.1μm-100μm，进一步优选为0.1-10μm。
根据氧捕集剂的种类或形状，能够适当地设定在氨气或氮气气氛中使用氧捕集剂的条件。例如，如果是将碳材料或金属粉末作为氧捕集剂来使用的情况，可以列举以下方法：使碳材料或金属粉末与钛材料接触，使用碳材料或金属粉末覆盖钛材料的表面，在氨气或氮气气氛中，对钛材料进行加热处理。另外，如果是将氢气作为氧捕集剂来使用的情况，可以列举以下方法：于在氨气、氮气气氛内导入氢气的状态下，对钛材料进行加热处理。
在氨气、氮气、或氨气与氮气的混合气体气氛下，能够实施加热处理。若考虑简便性、经济性、安全性，则最优选使用氮气。
氨气或氮气气氛下的加热处理的反应气压为0.01MPa-100MPa，优选为0.1MPa-10MPa，进一步优选为0.1MPa-1MPa。优选在氮气气氛下进行加热处理。
氨气或氮气气氛下的加热处理的加热时间优选为1分-12小时，更优选为10分-8小时，进一步优选为1小时-6小时。优选以该时间对钛材料进行加热处理。
在氨气或氮气气氛下对钛材料进行加热处理的方法中，为了在钛材料的表面有效地形成钛氮化物，优选使用旋转式真空泵或根据需要使用机械增压泵、油扩散泵对用于加热处理的炉内进行减压，从而减小用于加热处理的炉内(氮化炉内)所残留的氧浓度。通过优选将用于加热处理的炉内的真空度减压至10Pa以下，更优选减压至1Pa以下，进一步优选减压至0.1Pa以下的方式，能够有效地在钛材料表面形成钛氮化物。
在所述减压后的炉内，将氨气、氮气或氨气与氮气的混合气体供应至炉内来恢复炉内压力，对钛材料进行加热处理，通过以上方式，能够在钛材料的表面有效地形成钛氮化物。关于用于本炉的加热处理的加热温度、加热时间等，可以是与上述条件相同的条件。作为气体组成，若从简便性、经济性、安全性考虑，则最优选使用氮气。
另外，通过交替地重复(多次)实施用于减小供加热处理的炉内所残留的氧浓度的减压处理与用于将氮气等供应至炉内的压力恢复处理，能够在钛材料的表面有效地形成钛氮化物。另外，通过在氧捕集剂存在的情况下进行减压处理，在氨气、氮气等气体气氛下进行加热处理，能够在钛材料的表面有效地形成钛氮化物。
关于钛材料的表面上形成的钛氮化物的种类，没有特别的限定。例如，可以列举TiN、Ti2N、α-TiN0.3、η-Ti3N2-x、ζ-Ti4N3-x(但是，X表示0以上且小于3的数值)、及其的混合物、以及非晶态的钛氮化物等。其中，例如可以优选TiN、Ti2N、及它们的混合物，进一步优选TiN、及TiN与Ti2N的混合物，特别优选TiN。
在本发明中，作为用于形成上述钛氮化物的方式，也可以单独实施上述方法中的一个方法，或者可以将两种以上的方法进行任意组合来实施。在用于形成上述钛氮化物的方法中，从简便性、量产性、或制造成本等观点考虑，优选在氮气气氛下对钛材料进行加热处理。
(2)用于进行阳极氧化的工序
表面处理后的金属钛材料或钛合金材料的制造方法包括如下工序：在含有从对于钛没有蚀刻作用的无机酸及有机酸组成的组中所选择的至少一种酸或这些酸的盐类化合物的电解液中，对表面上形成有钛氮化物的金属钛材料或钛合金材料进行阳极氧化，从而形成钛的氧化物膜。
在对于钛没有蚀刻性的电解液中，通过利用10V以上的电压对表面上形成有钛氮化物的钛材料进行阳极氧化，能够在钛材料的表面形成非晶质(非晶)的钛的氧化物膜。
作为对于钛没有蚀刻作用的电解液，优选为含有从无机酸、有机酸及这些酸的盐类组成的组中选择的至少一种化合物(下面，也记述为无机酸等)的电解液。含有所述无机酸等的电解液优选为磷酸、磷酸盐等的稀薄的水溶液。
仅通过实施本发明的阳极氧化的工序，通常不会形成锐钛矿型氧化钛等结晶性氧化钛。在后续工序的加热处理中，能够从非晶质的氧化钛形成锐钛矿型氧化钛。因此，基于在钛材料的表面有效地形成非晶质的钛的氧化物膜的原因，优选对表面上形成有钛氮化物的钛材料进行阳极氧化。
在用于形成上述钛氮化物的工序与进行后述的加热处理的工序之间，通过进行阳极氧化的工序，能够以低成本并利用安全的方法制备高活性的光催化材料。
由于不使用对于钛有蚀刻作用的硫酸等强酸，因此用于进行本发明的阳极氧化的工序的安全性较高。由于不对钛进行伴随着火花放电现象的蚀刻，因此在用于进行本发明的阳极氧化的工序中，无需高电压及高电流。因此，由于无需用于提供高电流、高电压的高额的电源装置或伴随着高电流、高电压的高功率，因而经济性较高。
在阳极氧化中，考虑到简便性、经济性、安全性等，优选使用对于钛没有蚀刻作用的电解液。作为对于钛没有蚀刻作用的电解液，优选为含有从无机酸(磷酸等)、有机酸及这些酸的盐类(磷酸盐等)组成的组中选择的至少一种化合物(无机酸等)的电解液。
作为对于钛没有蚀刻作用的无机酸，从简便性、经济性、安全性等考虑，优选磷酸、碳酸等。作为对于钛没有蚀刻作用的有机酸，优选乙酸、己二酸、乳酸等。另外，也可以使用作为这些酸的盐类的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、碳酸氢钠、乙酸钠、己二酸钾、乳酸钠等。
另外，优选使用含有硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、硝酸钠、硝酸钾、硝酸镁、硝酸钙等电解质的电解液。作为所述无机酸等，最优选磷酸及磷酸盐。
电解液优选为无机酸等的稀薄的水溶液。基于经济性等原因，电解液中的无机酸等的浓度优选为1重量％的范围。例如，在含有磷酸的电解液中，浓度范围优选为0.01重量％-10重量％，更加优选为0.1重量％-10重量％，进一步优选为1重量％-3重量％。
对这些酸而言，可以以一种单独使用，另外，无论有机酸、无机酸、或这些酸的盐类如何，也可以将两种以上的这些酸进行任意组合来使用。作为含有两种以上的酸或盐类的电解液的一例优选方案，可以列举含有磷酸盐及磷酸的水溶液。该电解液中上述酸的配合比根据使用的酸及酸的盐类的种类、阳极氧化条件等而不同，但通常上述酸的总量的比例可以列举0.01重量％-10重量％，优选为0.1重量％-10重量％，进一步优选为1重量％-3重量％。
在用于进行本发明的阳极氧化的工序中，由于使用含有对于钛没有蚀刻作用的无机酸等的电解液，因此用于进行本发明的阳极氧化的工序危险性较低，并且与日本国特开2011-200406号公报中所公开的伴随着火花放电现象的阳极氧化相比，无需高电流。另外，与伴随着火花放电现象的阳极氧化相比，在用于进行本发明的阳极氧化的工序中，由于能够抑制用于阳极氧化的电解浴的温度的上升，因此可以抑制用于冷却电解液的费用。因此，与伴随着火花放电现象的阳极氧化处理相比，用于进行本发明的阳极氧化的工序可以大面积进行材料的处理，对经济性、安全性、量产性等有利。
将经所述钛氮化物的形成工序制得的表面上形成有钛氮化物的钛材料，浸渍在含有对于钛没有蚀刻作用的无机酸等的稀薄的电解液中。接着，优选通过施加10V-300V的电压进行阳极氧化。更优选使用50V-300V的电压进行阳极氧化，进一步优选使用50V-200V的电压进行阳极氧化。
基于简便性、经济性、安全性等的原因，阳极氧化的处理温度优选为0℃-80℃。更优选以10℃-50℃的温度进行阳极氧化，进一步优选以20℃-30℃的温度进行阳极氧化。
阳极氧化的处理时间优选为1秒-1小时。更优选以10秒-30分的时间进行阳极氧化，进一步优选以5分-20分的时间进行阳极氧化。由于不会发生火花放电的阳极氧化处理的处理时间较短，且经济性较高，因此优选阳极氧化处理。
(3)用于进行加热处理的工序
表面处理后的金属钛材料或钛合金材料的制造方法包含以下工序：在从大气气氛、使氧气与氮气混合的气氛或氧气气氛中选择的气氛下，以400℃以上的温度对表面上形成有钛的氧化物膜的金属钛材料或钛合金材料进行加热处理。
仅对金属钛材料等进行单纯地加热处理，虽然会形成缺乏光催化活性的金红石型氧化钛，但不会形成显示出高光催化活性的锐钛矿型氧化钛。在本发明中，通过将形成有钛的氧化物膜(非晶质的氧化钛膜)的钛材料(阳极氧化处理后的钛材料)在氧化性气氛中进行加热处理(大气氧化处理等)的方式，能够在结晶性的氧化钛上形成对有助于高活性光催化的锐钛矿型氧化钛皮膜，因此加热处理后的钛材料的光催化活性比较好。
作为用于进行加热处理的氧化性气氛，只要从大气氧化气氛、使氧气与氮气混合成的任意的氧气浓度的气氛、氧气气氛等中选择即可，但基于简便性、经济性、安全性等原因，优选在大气氧化气氛下的加热处理。
基于从非晶质的氧化钛有效地变换为锐钛矿型氧化钛的原因，在氧化性气氛中，加热处理的温度优选为400℃以上。基于使锐钛矿型氧化钛不相变为金红石型氧化钛的这一理由，在氧化性气氛中，加热处理的温度优选为800℃以下。其原因在于，与锐钛矿型氧化钛相比，金红石型氧化钛缺乏光催化特性。在氧化性气氛中，加热处理的温度特别优选为400-700℃
用于进行加热处理的反应气压为0.01MPa-10MPa，优选为0.01MPa-5MPa，进一步优选为0.1MPa-1MPa。用于进行加热处理的加热时间优选为1分-12小时，更加优选为10分-8小时，进一步优选为1小时-6小时。
通过利用这种光催化材料构成设置面4，可以使设置面4具备发挥超亲水性的光催化功能，因此从瓶子B排出的还原水、酸性水及漂洗液的液滴难以残留在设置面4上，从而能够保持设置面4的清洁。另外，从光催化材料的抗菌作用来考虑，也能够保持设置面4的清洁。
另外，优选使用用于照射近紫外线或紫外线的电灯或荧光灯等光照射单元14对设置面4的光催化材料进行照射。光催化材料受到照射，则产生作为具有高氧化力的活性氧的OH自由基等。由于该OH自由基具有远远强于广泛用于消毒或杀菌的过氧化氢或臭氧等的杀菌力，能够对附着在瓶子B的细菌进行杀菌，因此能够保持装置的卫生。此外，只要可以对设置面4进行照射，则对光照射单元14的形状或设置位置没有特别限定，但为了提高光催化反应性，优选在靠近设置面4的位置设置用于照射近紫外线或紫外线的电灯或荧光灯等。
此外，在上述的日本国特开2011-200406号公报中，对如下技术进行了提案：为了制备光催化材料，在金属钛的表面形成钛氮化物之后，在含有对于金属钛具有蚀刻性的酸的电解液中，通过施加火花放电发生电压以上的电压进行阳极氧化，在金属钛表面上形成锐钛矿型氧化钛。但是，在该技术中，为了对耐腐蚀性极高的金属钛进行蚀刻，需要使用硫酸等危险的强酸。另外，在利用火花放电发生电压以上的电压的阳极氧化中，需要可以输出高电压、高电流的高额的电源。另外，需要用于抑制伴随着火花放电发生的电解液的发热的冷却装置，因此存在制备光催化剂的成本高的问题。利用本发明中的光催化材料的制备方法，可以达到能够解决上述问题的效果。
上述还原水及酸性水例如能够利用以下的方法生成。即，经由使阴离子或阳离子透过的离子透过膜，通过在设置有阳极板及阴极板的电解槽中对氯化钠水溶液进行隔膜电解，在阴极侧生成还原水的同时，在阳极侧生成具有杀菌消毒性的酸性水。此外，作为该电解槽中的氯化钠水溶液，能够使用浓度为0.001-0.5％，优选浓度为0.01-0.5％，进一步优选浓度为0.01-0.2％的稀薄的氯化钠水溶液。由此，生成环境负担少、对人体不会带来影响的稀薄的还原水及酸性水。此外，该还原水为pH10.25-12.00且ORP(氧化还原电势)为-121mV～-858mV，另外，酸性水为pH2.10-3.50且ORP(氧化还原电势)为+746mV～+1171mV。在本实施方案中，利用电解水制造装置9，生成上述稀薄的还原水及酸性水，并将其分别供应至清洗液储存罐(清洗液供给源)62及消毒液储存罐(消毒液供给源)12。
下面参照图1及图2对上述的清洗装置10的使用方法进行说明。
首先，如图2所示，将空的瓶子B的开口朝下，从该开口将清洗部6的第一喷嘴61插入瓶子B内，为了使瓶子B不脱离第一喷嘴61，将第一限制件50的上片材502配置在瓶子B的上方(图2(a))。在该状态下，利用压缩机将压缩空气供应至清洗液储存罐62内，使清洗液储存罐62内的还原水从第一喷嘴50的前端及侧面喷射至瓶子B内。此时，为了使还原水均匀地遍布瓶子B内，第一喷嘴61围绕轴360°旋转。在以规定时间向瓶子B内喷射还原水后，停止向清洗液储存罐62内供应压缩空气，从而停止从第一喷嘴61喷射还原水。
接着，将瓶子B从第一限制件50及第一喷嘴61拆卸下来，将其向消毒部1移动(图2(b))。然后，将消毒部1的第二喷嘴11插入瓶子B内，为了使瓶子B不脱离第二喷嘴11，将第二限制件51的上片材512配置在瓶子B的上方(图2(b))。在此状态下，利用压缩机将压缩空气供应至消毒液储存罐12内，将消毒液储存罐12内的酸性水从第二喷嘴11的前端及侧面喷射至瓶子B内。此时，为了使酸性水均匀地遍布瓶子B内，第二喷嘴11围绕轴360°旋转。在以规定时间向瓶子B内喷射酸性水后，停止向消毒液储存罐12内供应压缩空气，从而停止从第二喷嘴11喷射消毒液。
接着，将瓶子B从第二限制件51及第二喷嘴11拆卸下来，将其向漂洗部2移动(图2(c))。然后，将第三喷嘴21插入瓶子B内，并设置第三限制件52，通过利用压缩机将压缩空气供应至漂洗液储存罐22内，将漂洗液储存罐22内的漂洗液从第三喷嘴21的前端及侧面喷射至瓶子B内。此时，为了使漂洗液均匀地遍布瓶子B内，第三喷嘴21围绕轴360°旋转。对漂洗液的温度没有特别的限定，根据瓶子B的材质而定，但通常为5-80℃，优选为20-30℃。此外，漂洗液的温度越高，越能够缩短后续工序的干燥时间。以大约1秒-60秒的时间向瓶子B内喷射漂洗液后，停止向漂洗液储存罐22内供应压缩空气，从而停止从第三喷嘴21喷射漂洗液。
接着，将瓶子B从第三限制件52及第三喷嘴21拆卸下来，将其向干燥部3移动，将第四喷嘴31插入瓶子B内，并设置第四限制件53(图2(d))。然后，启动气流产生单元32，将来自于气流产生单元32的空气从第四喷嘴31的前端及侧面喷射至瓶子B内。此时，根据需要，也可以利用加热器对从气流产生单元32送至第四喷嘴31的空气进行加热，此时的加热温度根据清洗的瓶子B的材质而定，但能够设定为30-100℃。为了使瓶子B内均匀地干燥，第四喷嘴31围绕轴360°旋转。喷射的时间虽然根据清洗的瓶子B的材质而定，但若以大约1秒-60秒的时间向瓶子B内喷射空气之后，关闭气流产生单元32的话，则能完成了瓶子B的清洗，从而可以对瓶子B进行再次使用。
如上所述，除漂洗部2之外，由于本实施方案中的清洗装置10具备用于对瓶子B进行清洗、消毒的清洗部6及消毒部1、以及用于对瓶子B进行干燥的干燥部3，因此不仅对瓶子B进行漂洗，还能够对瓶子B进行清洗、消毒，还能够对漂洗后的瓶子B进行干燥。另外，由于清洗部6、消毒部1、漂洗部2、及干燥部3分别具备喷嘴，因此能够对多个瓶子B同时进行清洗、消毒、漂洗、及干燥，由此能够有效且高速地对瓶子B进行清洗。此外，在本实施方案中，利用还原水进行的清洗、利用酸性水进行的除菌、漂洗及干燥是分别通过不同的喷嘴来进行的，但也可以对设计进行变更，从而可以对多个瓶子B同时集中进行清洗、除菌、漂洗及干燥。
另外，由于通过对稀薄的氯化钠水溶液进行隔膜电解，生成稀薄的还原水、酸性水，并使用该稀薄的还原水及酸性水对附着在瓶子B的污垢或细菌进行清洗，从而能够防止给人体带来不利影响。
另外，由于设置有清洗部6、消毒部1及漂洗部2的设置面4由通过规定的制备方法所制备的光催化材料而构成，因此即使在从瓶子B排出的还原水、酸性水及漂洗液滴落在设置面4的情况下，由于光催化材料的超亲水性，还原水、酸性水及漂洗液的液滴难以残留在设置面4上，另外，由于存在光催化材料的抗菌作用，因此能够保持设置面4的清洁。在此基础上，通过将近紫外线或紫外线照射至设置面4上，光催化材料受到激发，从而产生作为具有高氧化力的活性氧的OH自由基。由于该OH自由基具有远远强于广泛用于消毒或杀菌的过氧化氢或臭氧等的杀菌力，因此能够对滴落至设置面4上的废液中的细菌进行杀菌。由此，能够进一步有效地保持设置面4的卫生。
以上，对本发明的一个实施方案进行了说明，本发明并不限定于上述实施方案，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种变更。例如，在上述实施方案中，将清洗液储存罐62及消毒液储存罐12作为清洗液供给源及消毒液供给源来使用，但只要是能够将还原水及酸性水供应至第一、第二喷嘴61、11的部件即可，例如，可以使电解水制造装置与第一、第二喷嘴61、11直接连接。同样地，对漂洗液供给源而言，例如，也可以使自来水管与第三喷嘴21连接来代替漂洗液储存罐22。
另外，在上述实施方案中，清洗部6、消毒部1及漂洗部2分别具备喷嘴61、11、21，但并不限定于此，例如，如图3所示，也可以按以下方式构成：将清洗液供给源、消毒液供给源及漂洗液供给源与单一的喷嘴15连接，通过切换阀16等选择性地将还原水、酸性水或漂洗液供应至喷嘴15，从单一的喷嘴15喷射。根据该实施方案，能够使装置10小型化。此外，在该实施方案中，清洗部6、消毒部1及漂洗部2形成为一体。
另外，在上述实施方案中，经由喷嘴向瓶子B内供应还原水、酸性水及漂洗液，或者送风，但只要能够向容器内供应还原水、酸性水或漂洗液，或者能够送风，也可以不使用喷嘴。
另外，在上述实施方案中，清洗装置10具备各一个清洗部6、消毒部1、漂洗部2及干燥部3，但也可以具备多个清洗部、消毒部、漂洗部及干燥部。
另外，如图4所示，还可以具备：净化处理部7，其用于将用于清洗的还原水及用于消毒的酸性水等的废液进行回收，并利用光催化材料进行净化处理；以及过滤部8，其用于对净化处理后的未能被光催化材料去除的物质进行过滤。此外，在图4中，基本构成与图1及图2的实施方案的构成相同，在此，对相应的构成标注相同的附图标记，并省略详细说明。
在图4中，具备：清洗部6，其用于将还原水作为清洗液供应至瓶子B内；消毒部1，其用于将酸性水作为消毒液供应至瓶子B内；漂洗部2，其用于将漂洗液供应至瓶子B内；干燥部3，其用于向瓶子B内送风；净化处理部7，其用于对用于清洗的还原水及用于消毒的酸性水等的废液进行回收，并利用通过所述的制备方法所制备的光催化材料进行净化处理；以及过滤部8，其用于对净化处理后的未能被光催化材料去除的物质进行过滤。
净化处理部7是对用于上述清洗、消毒及漂洗的还原水的废液、酸性水的废液及漂洗液(统一称作废液)进行回收并进行净化处理的部件，并且在其可以储存废液的废液储存罐的内部设置有光催化材料。作为用于对废液进行净化处理的光催化材料，使用以与构成设置面4的光催化材料相同的方法而形成的材料。
通过将废液注入设置有这种光催化材料的废液储存罐中，并利用电灯或荧光灯等光照射单元14，向光催化材料照射能够对锐钛矿型氧化钛进行光激发的近紫外线或紫外线，可产生活性极高且氧化力强的OH自由基等活性氧，从而可以分解废液中的难分解性的有机物。由此，能够分解废液中的油脂等有机物或对未被酸性水除菌的细菌进行杀菌。此外，为了促进光催化反应，根据需要，可以添加微量的臭氧或过氧化氢。
过滤部8是用于将净化处理后的废液中包含的食物残渣或细菌的残骸、光催化材料未能分解的有机物从废液中去除的部件，并且在废液可以通过的废液流通管的内部设置有过滤器。作为过滤器，通过使用活性炭、中空纤维膜、连续多孔体等多孔材料，能够对未被光催化材料分解的瓶子B的污垢、油脂成分等进行过滤。另外，在废液中包含离子性物质的情况下，能够通过使用离子交换树脂过滤器来将其去除。另外，食物残渣、细菌的残骸等固形物能够通过使用符合该固形物的尺寸的滤纸等过滤器来去除。根据需要，通过将上述的多种材料组合来使用，本过滤器能够较好地对废液进行过滤，从而可以将其以清洁状态进行排出。此外，为了提高过滤器的过滤性，根据需要，也可以并用聚氯化铝等聚集剂。
对利用净化处理部7及过滤部8清洁后的状态下的废液而言，可以将其排出，为了生成酸性水及还原水，也可以将其导入电解水制造装置9中，进行再利用。由此，通过使酸性水及还原水循环的方式，能够有效地使用酸性水及还原水。另外，关于为了生成酸性水及还原水所进行的再利用，根据需要，在将其导入电解水制造装置9时，可以适时添加氯化钠。
另外，在上述实施方案中，以清洗具有开口的瓶子B(容器)的情况为例进行了说明，但如图5所示，也能够对蔬菜、果实等农作物A进行清洗。在清洗农作物A的情况下，除附着在农作物A的污垢之外，还能够有效地去除农药。
通过利用隔膜电解法对0.001％-0.5％的、优选对0.01％-0.5％的、进一步优选对0.1％-0.2％的稀薄的氯化钠水溶液进行电解的方式，生成用于清洗农作物A的还原水及酸性水。将农作物A放入例如筐子中，使其浸渍在储存有上述那样生成的还原水的槽63内，通过摇动槽63的方式，能够去除附着在农作物A上的农药。此时，若对农作物A进行超声波清洗，则可提高农药的去除效率。
接着，同样地，将农作物A同样地放入筐子等中，使其浸渍在储存有酸性水的槽13内，通过使其摇动的方式，能够对附着在农作物A上的细菌进行除菌。接着，将农作物A同样地放入筐子等中，使其浸渍在储存有作为漂洗液的自来水等的槽23内，对还原水及酸性水进行漂洗。
与图1及图2的实施方案的设置面4相同，槽63，13，23的内表面由通过进行以下表面处理方法所形成的光催化材料而构成：(1)通过从加热温度为750℃以上的氨气氛下的加热处理及氮气气氛下的加热处理中选择的一种处理方法，在金属钛材料或钛合金(以钛为主成分的合金)材料的表面形成钛氮化物，在实施以上工序之后，(2)在对于钛没有蚀刻作用的电解液中，通过施加10V以上的电压，进行阳极氧化，形成钛的氧化物膜，在实施以上工序之后，(3)在从大气气氛、使氧气与氮气混合后的气氛或氧气气氛中选择的气氛下，以400℃以上的温度进行加热处理。由此，由于光催化材料的超亲水性，从槽63，13，23内排出的还原水、酸性水及漂洗液的液滴难以残留在槽63，13，23内，从而能够保持槽63，13，23内的清洁。另外，通过使用用于照射近紫外线或紫外线的电灯或荧光灯等光照射单元(未图示)，对槽63，13，23内表面的光催化材料进行照射，产生作为具有高氧化力的活性氧的OH自由基等。由于该OH自由基具有远远强于广泛用于消毒或杀菌的过氧化氢或臭氧等的强杀菌力，能够对附着在槽63，13，23内的细菌进行杀菌，因此能够保持装置内的卫生。
此外，与上述实施方案相同地，将上述排出的废液(还原水废液及酸性水废液，以及漂洗液废液)导入设置有光催化材料的废液储存罐(净化处理部7)内。此时，通过从光照射单元(未图示)向光催化材料照射能够对锐钛矿型氧化钛进行光激发的近紫外线或紫外线，产生活性极高且氧化力强的OH自由基等活性氧，对废液中的难分解性的有机物农药进行分解或对未被酸性水除菌的细菌进行杀菌。此外，对光催化材料而言，使用通过与上述实施方案相同的方法制成的材料。另外，为了促进光催化反应，可以添加微量的臭氧或过氧化氢。
然后，通过将废液中的光催化材料未能分解的有机物、细菌的残骸导入过滤部8，并利用过滤器进行过滤的方式，能够以清洁状态将废液排出，从而能够防止环境污染。此外，如果并非将清洁后的状态下的废液排出，而是与上述实施方案相同地使其在电解水制造装置9中循环，将其用于生成还原水及酸性水的话，则能够实现无需新追加水的循环型的清洗装置。由此，不仅能够有效地使用酸性水及还原水，通过抑制排液量，还可以防止被污染的废液给环境带来负担的情况。
本发明所涉及的清洗装置并不限定于对具有开口的容器的清洗、对蔬菜、果实等农作物的农药的清洗，只要是能够通过喷嘴进行清洗或能够通过浸渍等进行清洗的对象，针对任意的对象都能够应用。
【实施例】
下面，列举实施例对本发明进行说明。本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
使用氮化炉(NVF-600-PC，中日本炉工业制)，在脱脂处理后的金属钛板的表面形成钛氮化物。首先，利用设置在氮化炉内的平板状的碳材，夹持金属钛板。接着，为了去除氧，对氮化炉进行减压处理至1Pa以下后，将99.99％以上的高纯度的氮气导入氮化炉，使压力恢复达到0.1MPa(大气压)。通过使氮化炉减压至1Pa以下，能够去除空气中的氧，从而能够防止氧亲和性高的钛被氧化。接着，用2小时时间将氮化炉升温至950℃。接着，在该950℃的氮化炉中，进行1个小时的加热处理，从而在金属钛板的表面形成钛氮化物。
将表面上形成有钛氮化物的金属钛板浸渍在1重量％磷酸水溶液(电解液)中。接着，使用函数发生器HB-105(北斗电工制)与直流稳压电源PU300-5(TEXIO制)，使表面上形成有钛氮化物的金属钛板连接的阳极与碳材连接的阴极之间的电压以100mV/秒的速度升压，在保持200V的状态10分钟的同时，对表面上形成有钛氮化物的金属钛板进行阳极氧化，从而形成钛的氧化物膜。
在大气(氧化性气氛中)中，以500℃对表面上形成有钛的氧化物膜的金属钛板进行1个小时的加热处理(大气氧化)。
通过上述处理，能够制造表面上形成有锐钛矿型氧化钛皮膜的金属钛板(钛材料)。实施例1是利用包括(1)用于形成钛氮化物的工序、(2)用于进行阳极氧化的工序、(3)用于进行加热处理的工序的制造方法制备的表面处理后的钛材料。
在比较例中，除使用表面上未形成钛氮化物的金属钛板之外，实施与实施例1相同的阳极氧化及大气氧化，来制备材料。比较例是利用包括(2)用于进行阳极氧化的工序、(3)用于进行加热处理的工序的制造方法制备的表面处理后的钛材料。
使用用于将引起锐钛矿型氧化钛光激发的近紫外线照射至上述表面处理后的金属钛板的黑光灯(东芝LIGHTEC制)，将光强度调整至2mW/cm2，从上部照射近紫外线。每隔1个小时，取出本检体，将1滴蒸馏水滴落在本检体上，利用接触角测量仪CA-X型(协和界面科学制)测量本检体与蒸馏水的接触角度。
将本结果用表1进行表示。可以看出，对于在钛材料上形成钛氮化物后进行阳极氧化及加热处理所制造的钛材料而言，其与水的接触角度变小，显示出10°以下的超亲水性。另一方面，可以看出，对于在钛材料上未形成钛氮化物而是仅进行阳极氧化及加热处理所制造的钛材料而言，其与实施例相比，接触角度明显较大，未显示出超亲水性。
【表1】
实施例2
作为隔膜电解装置即电解水制备装置，使用ALTECH社制的ALTRON-MINI AL-700A(电压100V，电流0.6A，电解时间10分钟)对利用蒸馏水稀释的氯化钠水溶液进行电解，使用从阳极侧得到的酸性水来实施抗菌性试验。通过自来水实验方法中规定的DPD法(二乙基-p-苯基二胺法)，使用市售的水质测定器的试剂(共立理化学研究所制)，使酸性水中生成的次氯酸发色，使用紫外可见分光光度计UV mini 1240(岛津制作所制)，根据550nm下的吸光度求得了次氯酸量。
使用氯化钠浓度不同的水溶液，求得从所述电解装置的阳极侧生成的酸性水中的次氯酸浓度，其结果示于图6中。可以看出，在氯化钠浓度与次氯酸浓度之间能发现相关性，通过使氯化钠浓度发生变化，能够使次氯酸浓度发生变化。
分别用对稀薄的氯化钠水溶液进行隔膜电解而生成的含各种浓度的次氯酸的酸性水、或者作为比较的自来水及蒸馏水，将开封后在冰箱中长期保存的细菌繁殖后的市售饮料、即日本可口可乐公司制的爽健美茶(注册商标)调整为1容量％，基于调整后的溶液中残留的细菌数进行抗菌试验。细菌数是利用自来水实验方法中规定的一般细菌数测量方法来测定的。具体来说，利用上述的各种溶液将爽健美茶调整为1容量％的溶液，将该1容量％的溶液0.1ml涂抹在标准琼脂培养基(日水制)上，根据经过大约24小时以37℃培养生成的菌落总数，求得细菌数。将对0.015％的氯化钠水溶液进行隔膜电解而制得的酸性水进行适时地稀释，得到各种次氯酸浓度的酸性水，用这些次氯酸浓度的酸性水调查了抗菌性，表2示出了调查结果。可以看出，在酸性水中的次氯酸浓度为0.6ppm以上时，可以表现出显著的抗菌性，若存在1ppm左右的次氯酸，则细菌不会残留。另外，可以看出，虽然自来水中也存在1ppm左右的次氯酸，但在自来水中完全没有显示出抗菌性。
【表2】
考虑到自来水与酸性水即使包括相同浓度的次氯酸，抗菌性也不同的情况，将作为pH调整剂的磷酸缓冲液(堀场制作所制)适时添加到酸性水中，利用控制了pH的溶液进行相同的一般细菌数试验，表3中示出了试验的结果。可以看出，在将浓度为0.01％的稀薄的氯化钠水溶液进行隔膜电解而得到的弱酸性(pH3.4)下，显示出强抗菌性，但若调整pH使其为中性，则与自来水相同地完全不会显示出抗菌性。从本试验结果可以看出，对稀薄的氯化钠水溶液进行隔膜电解后而得的酸性水尽管具有与自来水同程度的、完全无需担心对人体的有害性的次氯酸浓度，但具有强抗菌性。
【表3】
表3 pH调整后的酸性水的抗菌试验结果
实施例3
使用利用稀薄的氯化钠水溶液的隔膜电解在阴极侧生成的还原水，实施了容器清洗试验。使用作为污染物质的食用油中大量包含的油酸进行评价。利用气相色谱仪GC-2014(岛津制作所制)，对使用甲酯化试剂盒(NACALAI制)将油酸修饰3小时后的物质进行测量，求得油酸浓度。在试验方法中，使用了烧杯作为具有开口的容器。将对稀薄的氯化钠水溶液进行隔膜电解而在阴极侧生成的还原水，以1800ml/分的喷雾量持续3秒向附着有油酸的烧杯喷雾。喷雾后，对利用己烷(和光纯药制)使烧杯上附着的油酸溶解后的溶液进行甲酯化，然后利用气相色谱仪进行分析，求得油酸余量。表4中示出了根据初期附着量与油酸余量对容器的清洗性进行评价的结果。其结果，越是增加用于隔膜电解的氯化钠浓度来使阳极侧的酸性水的次氯酸变浓，或pH越高，则油酸的清洗率越高，而对在酸性水侧表现出与自来水相同程度的次氯酸浓度的0.01％的氯化钠水溶液进行隔膜电解而生成的还原水，达到了约90％的去除率。另外，利用对稀薄的氯化钠水溶液进行隔膜电解而生成的还原水进行仅3秒的喷雾，就确保了较高的清洗性，因此能够对用于清洗的溶液量进行限制，最终减少了排出的废液的量，在对废液进行再利用时，提高了利用光催化材料的处理效率或利用过滤器的过滤效率。
【表4】
表4 通过还原水对油酸的清洗结果
实施例4
使用对稀薄的氯化钠水溶液进行隔膜电解在阴极侧生成的还原水，实施了农药去除试验。作为污染物质，使用了杀螟硫磷乳剂(住友化学制，主成分：杀螟硫磷C9H12NO5PS)。将利用蒸馏水对杀螟硫磷乳剂进行10倍稀释后的溶液0.05ml附着在76mm×26mm的载玻片上，用1天时间在常温下进行干燥，使农药附着在载玻片上。将附着有该农药的载玻片在200ml的还原水中浸渍30秒后，再次在50ml的蒸馏水中进行浸渍，并使用超声波清洗机ASU CLEANER ASU-3D(AS ONE制)以43KHz进行15分钟超声波清洗，使附着在载玻片上的农药完全溶解在溶液中。分别制备使还原水清洗前后的载玻片上附着的农药完全溶解的溶液，并进行了分析。根据还原水清洗前后的载玻片上的农药附着量，求得农药去除率。
对农药杀螟硫磷乳剂的分析是指，基于JISK010246.3.1过二硫酸钾分解法，使杀螟硫磷中的磷转换为磷酸。利用JISK010246.1.1钼蓝吸光度法使该磷酸浓度发色，并使用紫外可见分光光度计UV mini 1240(岛津制作所制)测量880nm下的吸光度，求得农药附着量。
表5、6是使用从稀薄的氯化钠水溶液利用隔膜电解在阴极侧生成的还原水后的农药去除率的测量结果。具体来说，表5、6的还原水使用了对0.13％、0.20％的氯化钠水溶液进行隔膜电解从阴极侧制备的还原水。使用了在本还原水制备中于阳极侧同时生成的酸性水侧的次氯酸浓度各为20ppm、40ppm时的还原水。可以看出，通过增加还原水的浓度，提高了农药去除率。与所述的容器清洗方法相比，若不使用高浓度的还原水，则无法有效地去除农药，但相对于所述进行喷雾并清洗的的容器清洗方法，由于农药清洗是通过浸渍在储存有还原水的槽中的方式进行清洗的，因此仅需要新供应一部分还原水即可，因此在对废液进行再利用时，既限制了废液量，又提高了利用光催化材料的处理效率或利用过滤器的过滤效率。
【表5】
表5 使用了酸性水侧的次氯酸浓度为40ppm的还原水的农药去除率
【表6】
表6 使用了酸性水侧的次氯酸浓度为20ppm的还原水的农药去除率

Claims (17)

1.一种清洗装置，用于清洗具有开口的容器，其特征在于，
具备：
清洗部，其用于经由所述开口将还原水供应至所述容器内；
消毒部，其用于经由所述开口将酸性水供应至所述容器内；
漂洗部，其用于经由所述开口将漂洗液供应至所述容器内；以及
设置面，其用于设置所述清洗部、所述消毒部以及所述漂洗部，
所述设置面由光催化材料构成，
所述光催化材料通过如下工序来制备：
(1)通过从加热温度为750℃以上的氨气气氛下的加热处理及氮气气氛下的加热处理中选择的一种处理方法，在金属钛材料或钛合金材料的表面形成钛氮化物的工序；
(2)在对于钛没有蚀刻作用的电解液中，通过施加10V以上的电压的方式，对工序(1)中制得的表面上形成有钛氮化物的金属钛材料或钛合金材料进行阳极氧化，形成钛的氧化物膜的工序；以及
(3)在从大气气氛、使氧气与氮气混合的气氛、或氧气气氛中选择的气氛下，以400℃以上的温度对工序(2)中制得的表面上形成有钛的氧化物膜的金属钛材料或钛合金材料进行加热处理的工序。
2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，还具备用于将近紫外线或紫外线照射至所述设置面的光照射单元。
3.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，
所述清洗部以向所述设置面的上方突出的方式设置，且具有用于将还原水喷射至所述容器内的第一喷嘴，
所述消毒部以向所述设置面的上方突出的方式设置，且具有用于将酸性水喷射至所述容器内的第二喷嘴，
所述漂洗部以向所述设置面的上方突出的方式设置，并具有用于将漂洗液喷射至所述容器内的第三喷嘴。
4.一种清洗装置，用于清洗农作物，其特征在于，
具备：
清洗部，其具有用于储存还原水，并可以浸渍所述农作物的第一槽；
消毒部，其具有用于储存酸性水，并可以浸渍所述农作物的第二槽；
漂洗部，其具有用于储存漂洗液，并可以浸渍所述农作物的第三槽，
所述第一槽的内表面、所述第二槽的内表面及所述第三槽的内表面由光催化材料构成，
所述光催化材料通过以下工序来制备：
(1)通过从加热温度为750℃以上的氨气气氛下的加热处理及氮气气氛下的加热处理中选择的一种处理方法，在金属钛材料或钛合金材料的表面形成钛氮化物的工序；
(2)在对于钛没有蚀刻作用的电解液中，通过施加10V以上的电压的方式，对工序(1)中制得的表面上形成有钛氮化物的金属钛材料或钛合金材料进行阳极氧化，形成钛的氧化物膜的工序；以及
(3)在从大气气氛、使氧气与氮气混合的气氛、或氧气气氛中选择的气氛下，以400℃以上的温度对工序(2)中制得的表面上形成有钛的氧化物膜的金属钛材料或钛合金材料进行加热处理的工序。
5.根据权利要求4所述的清洗装置，其特征在于，
还具备用于将近紫外线或紫外线照射至所述第一～第三槽的内表面的光照射单元。
6.根据权利要求4所述的清洗装置，其特征在于，
所述第一～第三槽可以摇动。
7.根据权利要求1或4所述的清洗装置，其特征在于，
在存在氧捕集剂的状态下，实施所述氮气气氛下的加热处理。
8.根据权利要求1或4所述的清洗装置，其特征在于，
所述阳极氧化中使用的对于钛没有蚀刻作用的电解液为：含有从无机酸、有机酸及这些酸的盐组成的组中选择的至少一种化合物的电解液。
9.根据权利要求8所述的清洗装置，其特征在于，
从所述无机酸、有机酸及这些酸的盐组成的组中选择的至少一种化合物为：从磷酸及磷酸盐组成的组中选择的至少一种化合物。
10.根据权利要求1或4所述的清洗装置，其特征在于，
在所述工序(2)的阳极氧化中施加的电压为50V-300V。
11.根据权利要求1或4所述的清洗装置，其特征在于，
在所述工序(3)的气氛中进行的加热处理的温度为400℃-700℃。
12.根据权利要求1或4所述的清洗装置，其特征在于，
由所述阳极氧化形成的钛的氧化物膜为结晶性氧化钛被膜。
13.根据权利要求12所述的清洗装置，其特征在于，
所述结晶性氧化钛被膜为锐钛矿型氧化钛皮膜。
14.根据权利要求1或4所述的清洗装置，其特征在于，
还具备：
净化处理部，其用于回收从所述清洗部排出的还原水废液、从所述消毒部排出的酸性水废液及从所述漂洗部排出的漂洗液废液，并利用光催化材料进行净化处理；
过滤部，其用于通过过滤器对从所述净化处理部排出的所述还原水废液、所述酸性水废液及所述漂洗液废液进行过滤；
光照射单元，其用于将近紫外线或紫外线照射至所述净化处理部的所述光催化材料，
在所述净化处理部，使用通过以下工序制备的光催化材料进行净化处理：
(1)通过从加热温度为750℃以上的氨气气氛下的加热处理及氮气气氛下的加热处理中选择的一种处理方法，在金属钛材料或钛合金材料的表面形成钛氮化物的工序；
(2)在对于钛没有蚀刻作用的电解液中，通过施加10V以上的电压的方式，对工序(1)中制得的表面上形成有钛氮化物的金属钛材料或钛合金材料进行阳极氧化，形成钛的氧化物膜的工序；以及
(3)在从大气气氛、使氧气与氮气混合的气氛、或氧气气氛中选择的气氛下，以400℃以上的温度对工序(2)中制得的表面上形成有钛的氧化物膜的金属钛材料或钛合金材料进行加热处理的工序。
15.根据权利要求14所述的清洗装置，其特征在于，
利用将浓度为0.001％-0.5％的氯化钠水溶液作为被电解水的隔膜电解来生成清洗中使用的所述还原水及消毒中使用的所述酸性水。
16.根据权利要求15所述的清洗装置，其特征在于，
为了生成清洗中使用的所述还原水及消毒中使用的所述酸性水，利用所述过滤部对从所述净化处理部排出的所述还原水废液、所述酸性水废液进行过滤，从而进行再利用。
17.根据权利要求14所述的清洗装置，其特征在于，
所述过滤器由从用于去除有机物的过滤器、用于去除固形物的过滤器及离子交换树脂过滤器中选择的至少一种过滤器来构成。
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