CN110337246A - 用于清洁物体表面的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种适用于在清洁容器中清洁物体表面的装置，该装置(1)包括臭氧发生器(3)，其连接臭氧出口管(4)的第一端，臭氧出口管的第二端连接于能够浸没在含有液体的清洁容器(2)中的鼓泡器具(5)；表面储存容器，其连接用于将表面活性剂组合物定量加料到清洁容器中的表面活性剂定量加料管(7)；和其中表面活性剂到清洁容器中的定量加料通过调节器具(8)来调节。

Description

用于清洁物体表面的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于清洁物体表面的装置，更具体地，本发明涉及一种用于清洁农产品(如，水果和蔬菜)的表面的装置。
背景技术
农产品(一般是我们吃的水果和蔬菜)通常用水清洗以清除蔬菜叶子之间或果皮上的污垢和其他异物，特别是粗糙的水果和蔬菜表皮，以及其次，消除残留的不能分解的农业化学品。摄入这种被化学毒素污染的农产品在严重的情况下可能会立即导致中毒，而在较轻微的情况下会导致慢性中毒，这使得人体健康逐渐恶化。
再现存在着倾向于有机产品而非传统产品的越来越明显的趋势，尤其是那些能够负担有机产品的人。人们每天都会从食物接触到可能有害的混合的化学物质。
我们食品中化学残留物的来源可能是通过在农作物上施用杀虫剂，保留在水果和蔬菜中的残留物，或通过在商店或家中使用的消毒化学品。这些化学残留物一旦进入我们的系统就可能成为几种急性和慢性疾病的原因。因此，尽可能多地去除这些有害化学物质是向前迈出的第一步。
作为消费者，我们对农场中喷洒在水果和蔬菜上的杀虫剂没有任何控制权，但有一些方法可以确保这些有害化学物质从农产品表面部分洗掉，尽管不是完全洗掉。
有一些常规方法用于从农产品(如，水果和蔬菜)的表面洗去化学物质，如使用普通水清洗、漂烫、去皮、蒸煮等。然而，这些常规方法不能用于从农产品表面高效地去除化学物质。
CN101695345B(浙江工业大学)公开了一种用于消除蔬菜和水果上的农药残留物的方法，其包括以下步骤：将待清洗的蔬菜或水果放入清洗装置中，以水为清洗介质，使介质中的表面活性剂浓度为0.025至0.05％以及臭氧水的浓度为1.0至5.0ppm，并将介质的pH调节到6.0至9.0；和启动鼓泡装置，并在25至40℃的介质温度下清洗蔬菜或水果20至40分钟。
KR20010054719(CHARM SORI CO LTT)公开了一种水果和蔬菜清洗装置，以通过超声波振荡器从水果或蔬菜的表皮除去异物或杀虫剂，及通过用臭氧装置中和和卫生消毒来清洁水果或蔬菜。
CN2508577(荔枝专业技术协会)公开了一种涉及水果和蔬菜清洗设备以及水果和蔬菜保鲜设备的实用新型。清洗水箱由外槽和内槽组成，内槽中填充有臭氧水，超声换能器和内槽中的水位位于同一水平，并且发射面与内槽底相对；输送带设置在内槽中，呈凹面形状，并且输送带的输送表面低于内槽的水位。进料口和排出口设置在内槽的上端表面上，与排出口连接的漂洗槽设置在排出口处，漂洗槽中填充有用于进一步灭菌和消毒的臭氧水。
JP2011 121883(LION CORP)提供了一种用于臭氧灭菌的低成本杀菌助剂，其能够通过利用臭氧曝气以高杀菌力对待处理的材料进行杀菌清洁，能够抑制处理后食物的味道和新鲜度的降低，即使新鲜蔬菜(如蔬菜)经过杀菌清洗，以及提供了使用所述杀菌助剂的臭氧杀菌清洗方法。
杀菌助剂包括(A)大于或等于10mg/L且小于或等于100mg/L的单辛酸甘油酯，和(B)水溶性酸，并且具有3.0-5.0的pH。臭氧杀菌清洁方法包括将待处理材料浸泡在杀菌助剂中并在待处理材料浸泡于其中的杀菌辅助剂中通臭氧气体的步骤。
然而，JP2011 121883没有公开用于节约水的装置的任何具体设计，也没有公开自动和调节地定量加料用于清洁的成分的特定特征或机制，以使得及时和预定量的清洁成分被释放到清洁容器中且清洁过程在预定的时间量内完成。
还有各种用于洗涤水果和蔬菜的清洗机，这些洗衣机具有体积大、占用空间、噪音、耗时、耗水量大、设备复杂等缺点之一。
因此，需要提供一种高效且节水的水果和蔬菜清洗方法和装置。
还需要提供一种具有在高效清洁需要时和以低清洁成分水平自动和调节地定量给料用于清洁的成分的特征或机制的装置。
发明内容
本发明人设计了一种适用于清洁物体(如农产品，例如水果和蔬菜)的表面的装置，用于去除附着在这些物体表面上的灰尘、脏污、污垢和有害化学物质。
本发明的一个方面提供一种适用于在清洁容器中清洁物体表面的装置，该装置包括：
a.臭氧发生器，其连接到臭氧出口管的第一端，臭氧出口管的第二端连接到能够浸没在含有液体的清洁容器中的鼓泡器具；
b.表面活性剂储存容器，其连接到用于将表面活性剂组合物定量加料到清洁容器中的表面活性剂定量加料管；
其中表面活性剂组合物定量给料到清洁容器中通过调节器具进行调节；和
其中调节器具位于表面活性剂储存容器处或在表面活性剂从表面活性剂储存容器流到清洁容器的流动路径中。
本发明的另一方面提供了一种用于在清洁容器中清洁物体表面的组合物，该组合物包含：
a.60至99.9wt％水；
b.0.01至10ppm范围的有效浓度的臭氧；和
c.0.00001％至0.1wt％的非离子型表面活性剂。
本发明的另一方面提供一种清洁物体表面的方法，该方法包括：
a.提供水的容器；
b.将打算清洁的物体置于容器中；
c.启动根据第一方面的装置；
d.允许空气通过空气抽吸泵经由连接器进入臭氧发生器；
e.允许臭氧通过臭氧出口管从臭氧发生器中释放，并随后通过鼓泡器具进入清洁容器中；
f.允许表面活性剂储存容器通过表面活性剂定量加料管将表面活性剂组合物分配到清洁容器中；
g.通过调节器具调节表面活性剂组合物从表面活性剂储存容器到表面活性剂定量加料管中的定量加料；和
h.允许物体与含有臭氧和表面活性剂组合物的水接触预定的时间段。
本发明的另一个方面提供了一种套装，其包含，
a.含有表面活性剂组合物的表面活性剂储存容器；
b.根据第一方面的装置；和
c.一套使用所述装置清洁物体表面的说明书。
本发明的另一个方面提供了0.01至10ppm范围的有效浓度的臭氧和0.00001％至0.1wt％的有效浓度的非离子型表面活性剂用于清洁物体表面的用途。
本发明的另一个方面提供了0.00001％至0.1wt％的非离子型表面活性剂用于提高水溶液中臭氧的可用性的用途。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明，其中
图1示出了根据本发明的用于在清洁容器中清洁物体表面的装置的图示。
具体实施方式
因此，本发明的一个方面涉及一种适用于在清洁容器中清洁物体表面的装置，该装置包括：
a.臭氧发生器，其连接到臭氧出口管的第一端，臭氧出口管的第二端连接到能够浸没在含有液体的清洁容器中的鼓泡器具；
b.表面活性剂储存容器，其连接到用于将表面活性剂组合物定量加料到清洁容器中的表面活性剂定量加料管；
其中表面活性剂组合物定量加料到清洁容器中通过调节器具调节；和
其中调节器具位于表面活性剂储存容器处或在表面活性剂从表面活性剂储存容器流到清洁容器的流动路径中。
应当理解，本发明的应用不限于以下描述中给出的或在以下附图中图示的构造和部件配置的细节。本发明能够具有其他实施方式并且能够以各种方式实现。
本文使用的术语“包括”、“包含”、“含有”或“具有”及其变型意味着包括其后列出的条目以及另外的条目。除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“偶联”及其变型被广义地使用并且包括直接和间接安装、连接、支撑和偶联。
适用于清洁物体表面的装置
适用于清洁物体表面的装置是一种旨在从物体的不洁表面除去颗粒或物质的装置。不合需要的化学或生物污染物可能粘附在物体表面。更重要的是，需要清洁作为农产品(如水果和蔬菜)的食用或消费品，其可能含有尘土、污泥、污垢、不合需要的化学物质(如杀虫剂)，它们粘附于物体表面并且其中一些通过简单的洗涤并不能去除。
适用于清洁物体表面的装置可能涉及多种不同的原理，如加压洗涤、臭氧水、超声处理、用具有旋涡或翻滚效果的水洗涤等。
本发明的适用于清洁物体表面的装置是基于臭氧和表面活性剂的协同作用以及适当和及时地将臭氧和表面活性剂定量加料到清洁容器中。该装置对于其功能实施不涉及昂贵的机构或部件，并且在其运行期间不会产生很大的振动或噪音。此外，该装置提供了一种非常方便和简易且自动化的清洗物体(如，水果和蔬菜)的表面的方法。而且该装置仅需要最少量的水就能将打算清洁的物体浸没在清洁容器中。
本发明的一个非常出乎意料的发现是，在本发明的专用和定制装置中精确量的臭氧和表面活性剂能够在水中实现高臭氧溶解率，从而用非常低的臭氧浓度提供高度有效的清洁。
本发明的装置具有用于产生臭氧的臭氧发生器、用于储存表面活性剂组合物的表面活性剂容器以及确保臭氧和表面活性剂适当和及时地定量加料到清洁容器中的调节器具。还在臭氧发生器出口的末端提供了鼓泡器具。
本发明的适用于在清洁容器中清洁物体表面的装置包括：
a.臭氧发生器，其连接到臭氧出口管的第一端，臭氧出口管的第二端连接到能够浸没在含有液体的清洁容器中的鼓泡器具；
b.表面活性剂储存容器，其连接到用于将表面活性剂组合物定量加料到清洁容器中的表面活性剂定量加料管；
其中表面活性剂组合物的定量加料到清洁容器中通过调节器具进行调节；
其中调节器具位于表面活性剂储存容器处或在表面活性剂从表面活性剂储存容器流到清洁容器的流动路径中。
在本发明的一个非常优选的方面中，该装置包括连接到连接器的空气抽吸泵，该连接器将由空气抽吸泵抽吸的空气供应到臭氧发生器。除湿器位于空气抽吸泵下游用于控制进入臭氧发生器的空气的相对湿度至小于40％的相对湿度。臭氧发生器连接到臭氧出口管的第一端，臭氧出口管的第二端连接到能够浸没在含有水的清洁容器中的鼓泡器具。该装置还包括连接到表面活性剂定量加料管的表面活性剂储存容器，定量加料管用于将表面活性剂组合物定量加料到清洁容器中；并且其中表面活性剂组合物定量加料到清洁容器中通过蠕动泵在泵的齿轮间歇地挤压在表面活性剂定量加料管上时进行调节。单向阀定位在表面活性剂定量加料管在表面活性剂的流动路径中合并到臭氧出口管之后的臭氧出口管处。该装置设有控制电路，其控制调节器具以规律地分配臭氧和表面活性剂组合物。
清洁容器
清洁容器优选不是装置的部分，但可以形成装置的部分。它是一种适用于容纳水的容器，打算清洁的物体优选浸没在水中。
优选在清洁时，将鼓泡器具浸没在清洁容器中以使臭氧适当地扩散到水中。
还优选的是，清洁容器优选还具有用于容纳打算清洁的物体的可移除的篮子，这种篮子在使用时可以放置在清洁容器内或安装在清洁容器的壁上。
空气抽吸泵
优选地，该装置具有配置成从其周围吸入空气的空气抽吸泵。
空气抽吸泵可以是任何类型的，其配置成从其周围吸入空气并通过连接器供应给臭氧发生器。
空气抽吸泵优选允许空气进入装置内部以向臭氧发生器提供空气供应。空气抽吸泵优选为正排量泵。优选地，空气泵的流速为0.5至10LPM，更优选为1LPM至5LPM，且最优选为1.5至2.5LPM。
优选地，空气抽吸泵连接到连接器，该连接器将空气从泵供应到臭氧发生器。
连接器
连接器优选是一种管道，其配置成将空气从空气抽吸泵输送到臭氧发生器中。连接器可由不同类型的材料制成，例如butyl、chemraz、CPVC、durachlor-S1、Durlon 9000、EPDM、EPR、乙烯聚丙烯(Ethylene Polypropene)、flexelene、florosiicon、玻璃、Hastelloy C、HDPE、Inconel、kalrez、Kel-F、PEEK、聚碳酸酯、聚氨酯、Teflon、PVDF，santorene、硅橡胶、316不锈钢、钛、Vmac、Viton等，其与臭氧兼容。在非常优选的方面中，将硅胶管用作连接器。
臭氧发生器
臭氧是由三个氧原子构成的分子。臭氧是三氧化合物，是化学式为O3的无机分子。它是一种稳定性比双原子同素异形体O2低得多的氧同素异形体，在低层大气中分解为正常分子氧。
三个氧原子形成不稳定的有毒气体，其与空气中的其他气体具有高度反应性。地平面臭氧是烟雾的主要组成部分。在大气层高空存在的臭氧(称为平流层臭氧)通过屏蔽有害紫外线(UV)来保护我们。这种“高空”臭氧及其有益效果不应与有害的“低地面”臭氧或烟雾相混淆。
与氯化作用相比，臭氧对细菌和病毒的消毒效果更强。
氧气形成臭氧在使用能量的情况下发生。臭氧发生器用于产生臭氧，其用于清洁空房间内的空气或清除烟雾气味。这些臭氧发生器每小时可产生超过3克的臭氧。臭氧在自然界中通常在O2不会发生反应的条件下形成。这个过程通过以下方法来进行：放电场，如CD型臭氧发生器(闪电的电晕放电模拟)；或紫外线辐射，如UV-型臭氧发生器(来自太阳的紫外线的模拟)；冷等离子体方法，其中纯氧气暴露于由介质阻挡放电产生的等离子体且双原子氧被分裂成单个原子，其随后在三重态中重组以形成臭氧；电解臭氧生成(EOG)方法，其中水分子分裂成H2、O2和O3。
通常，臭氧化系统包括使干燥、清洁的空气通过高压放电(即电晕放电)，其产生大约0.02wt％至12wt％空气的臭氧浓度。
非常优选的是使用基于电晕放电技术的臭氧发生器，其容量在50mg/hr至500mg/hr的范围内，更优选在50mg/hr至300mg/hr的范围内，且最优选在70mg/hr至200mg/hr的范围内。
臭氧出口管
臭氧出口管优选是一种配置成将臭氧从臭氧发生器输送到鼓泡装置的管道。臭氧出口管可以由化学惰性的并且与臭氧相容的不同类型的材料制成，例如butyl、chemraz、CPVC、durachlor-S1、Durlon 9000、EPDM、EPR、乙烯聚丙烯、flexelene、florosiicon、玻璃、Hastelloy C、HDPE、Inconel、kalrez、Kel-F、PEEK、聚碳酸酯、聚氨酯、Teflon、PVDF，santorene、硅橡胶、316不锈钢、钛、Vmac、Viton等。在非常优选的方面中，将硅胶管用作臭氧出口管。
鼓泡器具
鼓泡器具存在于臭氧出口管的第二端，并配置成通过产生细小气泡将臭氧溶解到水中。优选地鼓泡器具具有多孔特性，使得当臭氧通过细孔在液体介质中释放时，释放的臭氧气泡在清洁容器中上升并将臭氧转移到液相(水)中。
鼓泡器具可以是具有多孔特性并且能够浸没在清洁容器中的任何事物。鼓泡器具优选是臭氧扩散器，例如多孔石(如，曝气石)、耐臭氧陶瓷或不锈钢扩散器，或多孔PTFE扩散器。优选具有陶瓷扩散器。进一步优选陶瓷扩散器具有的孔径在10至300微米范围内，更优选在20至250微米范围内，更优选30-200微米，且最优选在50-150微米范围内。
鼓泡器具可以具有不同的形式和形状，但是具有以气泡形式将臭氧释放到液相中的相同作用。鼓泡器具可以是环形、螺旋形、线绳、管道的形状以及其他不同的形状和形式。
非常优选的是，鼓泡器具以特定的方式(例如环形或螺旋形)固定在清洁容器的底部，以有效地在清洁容器中释放臭氧。
表面活性剂储存容器
表面活性剂储存容器被设计成用于储存表面活性剂。它可以由与表面活性剂相容的任何材料制成，例如塑料、玻璃和其他惰性材料。
表面活性剂组合物
储存在表面活性剂储存容器中的表面活性剂组合物包含表面活性剂。优选地表面活性剂是非离子型表面活性剂。
基于表面活性剂的重量，本发明组合物包含含量优选在0.001％至1％，更优选0.01至0.8％且最优选0.1％至0.5％范围内的表面活性剂。
非离子型表面活性剂
合适的非离子型表面活性剂包括具有疏水基团和反应性氢原子的化合物(例如，脂族醇或脂肪酸)与烯化氧(尤其是单独的环氧乙烷或与环氧丙烷一起)的反应产物。实例包括脂族(C8-C18)直链或支链伯或仲醇与环氧乙烷的缩合产物，以及通过环氧乙烷与环氧丙烷和乙二胺的反应产物缩合制备的产物。其他所谓的非离子型表面活性剂化合物包括长链叔胺氧化物、长链叔膦氧化物和二烷基亚砜。其他合适的非离子型表面活性剂包括单或二烷基链烷醇酰胺或烷基多糖苷。烷基多糖也是有用的。非离子型表面活性剂的非限制性实例包括椰油单或二乙醇酰胺、椰油单异丙醇酰胺和椰油二糖苷。有用的非离子型表面活性剂的实例包括聚乙烯、聚丙烯和烷基酚的聚环氧丁烷缩合物、脂肪酸酰胺表面活性剂、多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂、烷基乙氧基化物(cthoxylate)表面活性剂、烷酰基葡萄糖酰胺表面活性剂和烷基多糖苷。合适的非离子型表面活性剂的具体实例包括链烷醇酰胺，如椰油酰胺DEA、椰油酰胺MEA、椰油酰胺MIPA、月桂酰胺DEA和月桂酰胺MEA、山梨聚糖月桂酸酯、山梨聚糖二硬脂酸酯、脂肪酸或脂肪酸酯，如月桂酸和异硬脂酸，脂肪醇或乙氧基化脂肪醇，如月桂(laiiryl)醇、lauicth-4、laureth-7、laιιreth-9、laureth-40、tiideceth醇、C11-15pareth-9、C12-13Pareth-3和C14-15Pareth-11、烷基多糖苷，如癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷和椰油葡糖苷。
非离子型表面活性剂也可以是基于碳水化合物或糖的表面活性剂、醚、酯或酰胺，如烷基(多)糖和烷基(多)糖酰胺。
非离子型表面活性剂也可以是糖酰胺，如多糖酰胺。具体地，表面活性剂可以是Au等的美国专利No.5,389,279中所描述的乳糖酰胺(lactobionamide)中的一种，或可以是Kelkenberg的专利No.5,009,814中所描述的糖酰胺中的一种。
可以使用的其他表面活性剂描述于Parran Jr的美国专利No.3,723,325中，以及Llenado的美国专利No.4,565,647中公开的烷基多糖非离子型表面活性剂。
优选的烷基多糖是式R2O(CnH2nO)t(糖基)x的烷基多糖苷，其中R2选自烷基、烷基苯基、羟烷基、羟烷基苯基及其混合物，其中烷基含有约10至约18，优选约12至约14个碳原子；n为0至3，优选为2；t为0至约10，优选为0；并且x为1.3至约10，优选为1.3至约2.7。糖基优选源自葡萄糖。为了制备这些化合物，首先形成醇或alkylcolyethoxy醇，然后与葡萄糖或葡萄糖源反应以形成葡糖苷(在1位连接)。然后可以将另外的糖基单元连接在其1位和前面的糖基单元的2、3、4和/或6位之间，优选主要为2位。
基于表面活性剂组合物的重量，本发明组合物包括总量优选为0.001％至1％，更优选0.01％至0.8％，最优选0.1％至0.5％的非离子型表面活性剂。
本发明特别优选的非离子型表面活性剂选自聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基酚、泊洛沙姆、聚乙烯脂肪酸酯和脂肪酸单甘油酯或甘油二酯。特别优选的是，本发明的非离子型表面活性剂是乙氧基化山梨聚糖酯。聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯是非常优选的。
最优选非离子型表面活性剂包含聚山梨酸酯或聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯。非常优选的是，非离子型表面活性剂包含聚氧乙烯化山梨糖醇脂肪酸酯。非常优选的是，构成本发明组合物的非离子型表面活性剂组合物包含基于组合物的重量，优选在0.001％至1％，更优选0.01％至0.8％和最优选0.1％至0.5％范围内的聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯。进一步优选基于总非离子型表面活性剂的重量，聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯占总非离子型表面活性剂的80至100wt％，更优选90至100wt％和最优选95至100wt％。
表面活性剂定量加料管
表面活性剂定量加料管优选是一种配置成将表面活性剂组合物从表面活性剂储存容器输送到表面活性剂定量加料管的管道。表面活性剂定量加料管可以由化学惰性的并且与表面活性剂相容的不同类型的材料制成，例如高分子量PVC、硅橡胶、热塑性弹性体、热塑性硫化橡胶、vton橡胶等。在非常优选的方面中，将硅胶管用作表面活性剂定量加料管。进一步优选的是，当将硅橡胶用作表面活性剂定量加料管的材料时，硅橡胶是过氧化物固化的。
优选地表面活性剂定量加料管通向臭氧出口管，使得臭氧出口管能够从臭氧出口管的第二端分配臭氧和表面活性剂。非常优选的是，表面活性剂定量加料管最终通过鼓泡器具与臭氧一起释放到清洁容器中。
调节器具
调节器具配置成调节组合物从表面活性剂储存容器到清洁容器中的定量加料。
调节器具位于表面活性剂储存容器处或在表面活性剂从表面活性剂储存容器流到清洁容器的流动路径中。
优选的是，调节器具在空间上位于表面活性剂储存容器、表面活性剂定量加料管和鼓泡器具处或者在表面活性剂储存容器、表面活性剂定量加料管和鼓泡装置之间。最优选的是，调节器具位于表面活性剂定量加料管处。
调节器具可以是机械式、抽吸型、电动或位移型。
机械调节器具可以是活塞式调节器具。这种定量加料机构优选包括限定尺寸的储存器/孔径(Bore size)，及2个单向阀和弹簧加载的活塞。活塞运动优选由使用者控制。当活塞压靠弹簧时，优选一个阀门关闭而另一个阀门打开，导致限定液体的定量加料。加料的液体量由活塞运动和活塞缸的孔径控制。当活塞被释放时，其由于弹簧力而返回其正常位置，同时第二开放阀打开并填充储存器。
抽吸型调节器具优选包括限定尺寸的储存器/孔径，及单向阀和弹簧加载的活塞。活塞运动优选地由使用者控制。优选地，当活塞压靠弹簧并且迫使阀关闭时，导致储液器中的可用液体从喷嘴定量加料。加料的液体量由活塞运动和活塞缸孔径控制。当活塞释放时，其由于弹簧力而返回其正常位置，并且同时阀门打开，并且由于抽吸作用储存器被填充。
电动型调节器具优选包括泵式调节器具，如蠕动泵。基于这种机构的定量加料优选包括蠕动(Rollar)泵，其在填充液体的管中产生脉冲，该脉冲借助于辊在管内产生液体的正向移动。定量加料通过限定的转数/秒来控制。
位移型调节器具优选是阀/位移型调节器具。基于电磁阀(SV)的定量加料机构优选包括具有小开口的小储存器，其由活塞操作。活塞力矩由电动装置控制。向SV供电时，位于其内的线圈向上拉动活塞，导致液体的定量加料。定量加料的液体量由管道的孔径以及活塞的打开和关闭时间来控制。
优选地调节器具是泵，且更优选地是正位移泵，包括但不限于旋转凸轮泵、螺杆泵(progressing cavity pump)、旋转齿轮泵、活塞泵、隔膜泵、螺杆泵(screw pump)、齿轮泵、叶片泵、再生(涡旋)泵和蠕动泵。进一步优选的是，调节器具是旋转泵，且最优选是旋转齿轮泵。在旋转齿轮泵中，液体被两个相同齿轮的齿轮齿之间的开口及泵在抽吸侧上的捶击(chasing)而捕获。在压力侧，在两个齿轮的齿彼此相对旋转时，流体被挤出。非常优选的是，调节器具的位置使得表面活性剂定量加料管被蠕动泵的齿轮间歇地挤压以实现调控的表面活性剂组合物的定量加料。
优选该装置包括控制电路，其控制用于规律地分配臭氧和表面活性剂组合物的调节器具。
单向阀
优选具有单向阀，其优选定位于臭氧出口管处，且最优选在表面活性剂定量加料管在表面活性剂的流动路径中合并到臭氧出口管之后。这种阀优选地防止臭氧和表面活性剂沿相反方向流动。
除湿器
优选地该装置还包括位于空气抽吸泵下游的除湿器，以控制进入抽吸泵的空气的相对湿度至小于40％相对湿度。
优选使用干燥剂型除湿器，其使用吸附材料从空气中提取水。在本发明的高度优选的方面中，将硅胶用作干燥剂型除湿器中的吸收材料。
清洁物体表面的方法
本发明提供了一种清洁物体表面的方法，该方法包括，
a.提供水的容器；
b.将打算清洁的物体放入容器中；
c.启动根据本发明的任一个装置的装置；
d.允许空气通过空气抽吸泵经由连接器进入到臭氧发生器中；
e.允许臭氧通过臭氧出口管从臭氧发生器释放，并随后通过鼓泡器具进入清洁容器中；
f.允许表面活性剂储存容器通过表面活性剂定量加料管将表面活性剂组合物分配到清洁容器中；
g.通过调节器具调节表面活性剂组合物从表面活性剂储存容器到表面活性剂定量加料管中的定量加料；和
h.允许物体与含有臭氧和表面活性剂组合物的水接触预定的时间段。
还优选地表面活性剂组合物以0.1至20ml/min，更优选0.2至1.0，且最优选0.4至0.5ml/min的速率从表面活性剂储存容器定量加料到表面活性剂定量加料管中。
优选地，表面活性剂定量加料管将表面活性剂组合物分配到臭氧出口管中。
优选地，表面活性剂组合物通过鼓泡器具释放到清洁容器中。
优选地，清洁容器中的物体与含有臭氧和表面活性剂组合物的水接触优选持续5至30分钟的时间，优选5至15分钟，且最优选5至7分钟。
用于清洁物体表面的组合物
本发明提供了一种用于在清洁容器中清洁物体表面的组合物，该组合物包含：
a.60至99.9wt％的水；
b.0.01至10ppm范围的有效浓度的臭氧；和
c.0.00001％至0.1wt％的非离子型表面活性剂。
进一步优选，用于在清洁容器中清洁物体表面的组合物具有基于组合物的重量，优选在0.00001至1wt％范围，更优选在0.00001至0.1wt％范围且最优选在0.00001至0.0001wt％范围的表面活性剂。
优选地，用于在清洁容器中清洁物体表面的组合物具有以组合物重量计，优选在0.01至10ppm范围，更优选在0.1至5ppm范围且最优选在0.1至1ppm范围的有效浓度的臭氧。
优选地，用于在清洁容器中清洁物体表面的组合物具有以组合物重量计，优选在0.000001至0.001wt％范围，更优选在0.00001至0.0005wt％范围且最优选在0.00001至0.0001wt％范围的有效浓度的臭氧。
优选地，用于在清洁容器中清洁物体表面的组合物具有以组合物重量计，优选60至99wt％范围，更优选在70至80wt％范围且最优选在75至80wt％范围的水。
用于清洁物体表面的套装
本发明提供了一种用于清洁物体表面的套装，其包含，
a.含有表面活性剂组合物的表面活性剂储存容器；
b.根据本发明的装置；和
c.一套使用所述装置清洁物体表面的说明书。
用途
本发明提供了0.01至10ppm范围的有效浓度的臭氧和0.00001％至0.1wt％的有效浓度的非离子型表面活性剂用于清洁物体表面的用途。
本发明提供了0.01至10ppm范围的有效浓度的臭氧和0.00001％至0.1wt％的有效浓度的非离子型表面活性剂用于从农产品表面去除杀虫剂的用途。
本发明还提供了0.00001％至0.1wt％的非离子型表面活性剂提高水溶液中的臭氧的可用性的用途。
空气通过连接器进入臭氧发生器，该连接器从连接到臭氧发生器第一端的空气抽吸泵供应空气，臭氧发生器连接在连接器的第二端。臭氧发生器产生臭氧并将其供应到臭氧出口管中，臭氧出口管的第一端连接到臭氧发生器，且第二端具有开口，该开口包含尺寸在10μm至300μm范围内的孔。臭氧出口管突出到装置外，使得第二端能够浸没在含有液体的容器中。
图1是根据本发明的用于清洁物体表面的装置的图示。用于在清洁容器(2)中清洁物体表面的装置(1)包括臭氧发生器(3)，其连接到臭氧出口管(4)的第一端，臭氧出口管(4)的第二端连接到能够浸没在含有液体的清洁容器(2)中的鼓泡器具(5)。该装置还包括连接到用于将表面活性剂组合物定量加料到清洁容器(2)中的表面活性剂定量加料管(7)的表面活性剂储存容器(6)；其中通过调节器具(8)调节表面活性剂组合物到清洁容器(2)中的定量加料；其中调节器具(8)位于表面活性剂储存容器(6)处或在表面活性剂从表面活性剂储存容器(6)流到清洁容器(2)的流动路径中。
优选地，表面活性剂定量加料管(7)通向臭氧出口管(4)，使得臭氧出口管(4)能够从臭氧出口管(4)的第二端分配臭氧和表面活性剂。
优选地，该装置(1)具有配置成从其周围吸入空气的空气抽吸泵(9)，使得连接到连接器(10)，该连接器将来自泵(9)的空气供应到臭氧发生器(3)。
该装置(1)的调节器具(8)位于表面活性剂储存容器(6)处或在表面活性剂从表面活性剂储存容器(6)流到清洁容器(2)的流动路径中。优选地调节器具(8)包括泵。
打算清洁的物体优选保持在填充水的清洁容器(2)中，并且鼓泡器具优选放置在容器的底部，然后启动根据本发明的装置。随着装置(1)优选通过动力输入启动时，空气抽吸泵(9)优选开始从其周围吸入空气并供应到连接器(10)，连接器(10)将空气输送到臭氧发生器(3)中。然后臭氧发生器(3)利用该空气产生臭氧，并通过臭氧出口管(4)将臭氧输送到清洁容器中。类似地并且优选同时地，具有根据本发明的表面活性剂组合物的表面活性剂储存容器(6)将表面活性剂组合物定量加料到表面活性剂定量加料管(7)中，所述表面活性剂定量加料管(7)连接到表面活性剂储存容器(6)并将表面活性剂组合物供给到清洁容器中。表面活性剂组合物定量加料到清洁容器(2)中通过调节器具(8)调节。优选地调节器具(8)包含泵。还非常优选的是，表面活性剂定量加料管(7)通到臭氧出口管(4)中，使得臭氧出口管(4)能够从臭氧出口管的第二端(4)分配臭氧和表面活性剂。根据本发明的另一个非常优选的方面，臭氧和表面活性剂组合物交替地分配到臭氧出口管(4)中，并通过鼓泡器具(5)经由臭氧出口管(4)输送到清洁容器(2)中，从而在水中形成含有水、臭氧和表面活性剂的组合物。使保持在清洁容器(2)中的打算清洁的物体与包含水、臭氧和表面活性剂的组合物接触足以从物体表面基本上除去灰尘、污垢和有害化学物质的预定的时间段。
通过以下非限制性实施例进一步说明本发明。
实施例
实施例1：
装置
用于该实施例的装置包括连接到连接器的空气抽吸泵，该连接器将通过空气抽吸泵抽吸的空气供应到臭氧发生器(TCB25200D12v电晕放电)。用作除湿器的硅胶位于空气抽吸泵的下游以控制进入臭氧发生器的空气的相对湿度至小于40％的相对湿度。臭氧发生器连接到臭氧出口管的第一端，臭氧出口管的第二端连接到能够浸没在含有水的容器中的鼓泡器具(孔径在10μm到300μm范围的通气石)。臭氧发生器在1至2psi的压力和以100mg/hr的速率将臭氧释放到臭氧出口管中。该装置还包括连接到用于将表面活性剂组合物定量加料到清洁容器中的表面活性剂定量加料管的表面活性剂储存容器；并且其中表面活性剂组合物到清洁容器中的定量加料通过蠕动泵在泵的齿轮间歇地挤压在表面活性剂定量加料管上时进行调节。单向阀定位在表面活性剂定量加料管在表面活性剂的流动路径中合并到臭氧出口管之后的臭氧出口管处。该装置设置有控制电路，该控制电路控制调节器具以规律地分配臭氧和表面活性剂组合物。
组合物
通过在1000ml水中混合或溶解3gm聚乙二醇十二烷基醚制得储存在储存容器中的表面活性剂组合物。
臭氧发生器在1至2psi的压力和以100mg/hr的速率将臭氧释放到臭氧出口管中。由于臭氧出口管与通过表面活性剂定量加料管将表面活性剂(0.5ml)加料到臭氧出口管中的表面活性剂定量加料管合并，臭氧和表面活性剂组合物一起通过臭氧出口管输送到鼓泡器具中以最终释放到清洁容器中包含的水中，其在清洁容器中产生了根据下表的组合物：
表1：清洁容器中的组合物
实施例2：杀虫剂去除效率
将装置的杀虫剂去除效率与以下的处理进行比较：
I-常规处理：在RO水中用手单个地擦洗水果/蔬菜15秒，然后在新鲜的RO水中漂洗30秒。对于叶类蔬菜，仅漂洗进行两次。第一次漂洗后更换RO水。
II-常规+臭氧处理：在2升RO水中臭氧处理15分钟，接着进行常规处理。
III-根据本发明的装置和表1的组合物的处理，接着进行常规处理。
通过制备丙酮中1000ppm(mg/L)浓度的原液和然后通过在丙酮中稀释标准原液制备100/200ppm浓度的工作标准杀虫剂溶液，用大量水洗涤从市场上购买的水果和蔬菜，和擦拭来测量杀虫剂去除。然后将每个水果和蔬菜称重并记录重量。使用微量移液管将所需体积的工作标准杀虫剂溶液加载到F&V表面上。例如，对于150gm的苹果，1ppm(mg/kg)的杀虫剂艾氏剂(Aldrin)(工作标准杀虫剂溶液浓度-200ppm；因此，0.75ml)通过微量移液器一次加载约100μL体积到苹果表面上。该过程重复8次以使杀虫剂覆盖苹果的整个表面。允许苹果表面上的杀虫剂溶液干燥2小时以使丙酮完全蒸发。然后分析在其表面上具有杀虫剂溶液的苹果在处理(I、II和III)之前和之后杀虫剂的存在。使用标准的Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged and Safe，QuEChERS(“捕手”)方法(欧洲EN 15662方法)，该方法是基于Anastassiades等人完成和公开的工作[M.Anastassiades,S.J.Lehotay,D.Stajnbaher,F.J.Schenck,Fast and easy multiresidue method employing acetonitrileextraction/partitioning and"dispersive solid-phase extraction"for thedetermination of pesticide residues in produce.J.AOAC Int.86(2003)412-431]。杀虫剂浓度通过GC-MSMS仪器分析。
根据以下通式计算杀虫剂去除％：
％杀虫剂去除＝{(输入浓度-输出浓度)/(输入浓度)}*100
表2
上述数据表明，当聚乙二醇十二烷基醚和臭氧结合用于杀虫剂去除时，可以从表中发现明显的协同作用。与处理I(常规处理)和处理II(用臭氧处理)相比，处理III(使用本发明的装置和组合物清洗农产品)在不同类型的农产品中使用的不同杀虫剂的去除百分比始终很高，表明处理III的明显协同作用和该装置的功效。

Claims (14)

1.一种适用于在清洁容器(2)中清洁物体表面的装置(1)，该装置(1)包括：
a.臭氧发生器(3)，其连接到臭氧出口管(4)的第一端，所述臭氧出口管(4)的第二端连接到能够浸没在含有液体的清洁容器(2)中的鼓泡器具(5)；
b.表面活性剂储存容器(6)，其连接到用于将表面活性剂组合物定量加料到所述清洁容器(2)中的表面活性剂定量加料管(7)；
其中所述表面活性剂组合物定量加料到所述清洁容器(2)中通过调节器具(8)调节；和
其中所述调节器具(8)定位于所述表面活性剂储存容器(6)处或在所述表面活性剂从所述表面活性剂储存容器(6)流到所述清洁容器(2)的流动路径中。
2.根据权利要求1的装置(1)，其中所述表面活性剂定量加料管(7)通向所述臭氧出口管(4)，使得所述臭氧出口管(4)能够从所述臭氧出口管(4)的第二端分配臭氧和表面活性剂。
3.根据权利要求1的装置(1)，其中所述装置(1)具有配置成从其周围吸入空气的空气抽吸泵(9)。
4.根据权利要求2的装置(1)，其中所述空气抽吸泵(9)连接到将空气从所述泵(9)供应到所述臭氧发生器(3)的连接器(10)。
5.根据权利要求1至4任一项的装置(1)，其中所述调节器具(8)包括泵。
6.根据前述权利要求1至5任一项的装置(1)，其中所述装置(1)进一步包括位于所述空气抽吸泵(9)下游的除湿器，以控制进入所述臭氧发生器(3)的空气的相对湿度至小于40％的相对湿度。
7.根据前述权利要求1至6任一项的装置(1)，其中所述装置(1)进一步包括控制电路，其控制所述调节器具(8)以规律地分配所述臭氧和所述表面活性剂组合物。
8.一种用于在清洁容器中清洁物体表面的组合物，该组合物包含：
a.60至99.9wt％水；
b.0.01至10ppm范围的有效浓度的臭氧；和
c.0.00001％至0.1wt％非离子型表面活性剂。
9.一种清洁物体表面的方法，该方法包括，
a.提供含有水的清洁容器(2)；
b.将打算清洁的物体置于所述容器(2)中；
c.启动根据权利要求1至7任一项的装置(1)；
d.允许空气通过所述空气抽吸泵(9)经由所述连接器(10)进入所述臭氧发生器(3)中；
e.允许臭氧通过所述臭氧出口管(4)从所述臭氧发生器(3)释放，并随后通过所述鼓泡器具(5)进入所述清洁容器(2)中；
f.允许所述表面活性剂储存容器(6)通过所述表面活性剂定量加料管(7)将所述表面活性剂组合物分配到所述清洁容器(2)中；
g.通过调节器具(8)调节所述表面活性剂组合物从所述表面活性剂储存容器(6)到所述表面活性剂定量加料管(7)中的定量加料；和
h.允许所述物体与含有臭氧和表面活性剂组合物的水接触预定的时间段。
10.根据权利要求9的方法，其中所述表面活性剂定量加料管(7)将所述表面活性剂组合物分配到所述臭氧出口管(4)中。
11.根据权利要求9和10任一项的方法，其中所述表面活性剂组合物以0.1至20ml/min范围的速率从所述表面活性剂储存容器(6)定量加料到所述表面活性定量加料管(7)中。
12.一种套装，其包括，
a.含有表面活性剂组合物的表面活性剂储存容器(6)；
b.根据权利要求1至7任一项的装置(1)；
c.一套使用所述装置(1)清洁物体表面的说明书。
13.在水性溶液中的0.01至10ppm范围的有效浓度的臭氧和0.00001％至0.1wt％的有效浓度的非离子型表面活性剂用于清洁物体表面的用途。
14.0.00001％至0.1wt％的非离子型表面活性剂提高水性溶液中的臭氧的可用性的用途。
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