JPH02104765A - エレクトレット不織布の製造方法 - Google Patents
エレクトレット不織布の製造方法Info
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- JPH02104765A JPH02104765A JP63256771A JP25677188A JPH02104765A JP H02104765 A JPH02104765 A JP H02104765A JP 63256771 A JP63256771 A JP 63256771A JP 25677188 A JP25677188 A JP 25677188A JP H02104765 A JPH02104765 A JP H02104765A
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- Japan
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- fibers
- nonwoven fabric
- melt
- electret
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、エレクトレット性に優れ、特に、フィルター
材として使用する場合に低圧力損失で高捕集効率という
良好な性能を発揮し得るエレクトレット不織布の製造方
法に関する。
材として使用する場合に低圧力損失で高捕集効率という
良好な性能を発揮し得るエレクトレット不織布の製造方
法に関する。
[従来技術]
従来、上記のような低圧力損失化を特にねらつ、 た
エレクトレットフィルターの生産方法としては、特公昭
56−47299号公報に見られるように、エレクトレ
ット化フィルムを割繊維化したものを不織布化する等の
方法が知られている。
エレクトレットフィルターの生産方法としては、特公昭
56−47299号公報に見られるように、エレクトレ
ット化フィルムを割繊維化したものを不織布化する等の
方法が知られている。
しかし、この方法では、エレクトレット化フィルムを割
I!維化して不織布とするので、極細ta!4fi化し
て用いるには限界があり、このため、単位目付当たりの
エアロゾル捕集効率が必ずしも高くないという欠点を有
するものであった。
I!維化して不織布とするので、極細ta!4fi化し
て用いるには限界があり、このため、単位目付当たりの
エアロゾル捕集効率が必ずしも高くないという欠点を有
するものであった。
一方、エレクトレット化メルトブロー1ift不織布の
場合には極細繊維で構成され、かつ比較的緻密に構成さ
れるので、単位目付当たりのエアロゾル捕集効率は高い
が、圧力損失もやや高いものであった。
場合には極細繊維で構成され、かつ比較的緻密に構成さ
れるので、単位目付当たりのエアロゾル捕集効率は高い
が、圧力損失もやや高いものであった。
また、特公昭61−30065号公報では、メルトブロ
ー紡糸され、流体によって搬送されるメルトブロー繊維
中に、短繊維を吹き込む方法が示されているが、この製
造方法は、嵩高不織布の製造方法にとどまるものであり
、エレクトレット化不織布の製造とは異なる技術分野の
ものであった。
ー紡糸され、流体によって搬送されるメルトブロー繊維
中に、短繊維を吹き込む方法が示されているが、この製
造方法は、嵩高不織布の製造方法にとどまるものであり
、エレクトレット化不織布の製造とは異なる技術分野の
ものであった。
[発明が解決しようとする課題]
本発明は、従来技術の欠点であるエレクトレット化フィ
ルムを割繊化して不織布とする場合に見られた加工工程
数の増加による不経済性や、フィルター性能として、単
位目付当たりのエアロゾル捕集効率の低さなどの欠点、
また、エレクトレット化メルトブロー不織布フィルター
の場合に見られた高圧力損失などの欠点等の各種問題を
解決することができるエレクトレフ1〜不織布の製造方
法を提供せんとするものである。
ルムを割繊化して不織布とする場合に見られた加工工程
数の増加による不経済性や、フィルター性能として、単
位目付当たりのエアロゾル捕集効率の低さなどの欠点、
また、エレクトレット化メルトブロー不織布フィルター
の場合に見られた高圧力損失などの欠点等の各種問題を
解決することができるエレクトレフ1〜不織布の製造方
法を提供せんとするものである。
[課題を解決するための手段]
本発明は、次の構成を有する。
すなわち、メルトブロー紡糸され流体によって搬送され
るメルトブロー繊維と、エアーにより解繊状態で供給さ
れる短繊維または/および長繊維とを合流混合せしめ、
該合流混合繊維を電界強度1 kV/cm以上の直流電
場内の捕集装置表面に捕集しエレクトレツ]゛・不織構
造体を1昇ることを特徴とするエレクトレット不織布の
製造方法である。
るメルトブロー繊維と、エアーにより解繊状態で供給さ
れる短繊維または/および長繊維とを合流混合せしめ、
該合流混合繊維を電界強度1 kV/cm以上の直流電
場内の捕集装置表面に捕集しエレクトレツ]゛・不織構
造体を1昇ることを特徴とするエレクトレット不織布の
製造方法である。
[作用1
以下、本発明のエレクトレット不織イ5の製造方法につ
いて更に詳しく説明する。
いて更に詳しく説明する。
第1図および第2図は、本発明のエレクトレット不織布
の製造方法の1実施態様例を説明するための概略側面図
である。
の製造方法の1実施態様例を説明するための概略側面図
である。
図中において、連続回転が可能な捕集装置1、直流高圧
電源2及び2′、印加電極3及び3′、メルトブローロ
金4、メルトブロー繊維5、短繊維または長繊維供給装
置6および6′、短繊維または長繊維(以後、混入繊維
と称する)7および7′、エレクトレット不織布8、電
場9、捕集装置の回転方向10をそれぞれ示す。
電源2及び2′、印加電極3及び3′、メルトブローロ
金4、メルトブロー繊維5、短繊維または長繊維供給装
置6および6′、短繊維または長繊維(以後、混入繊維
と称する)7および7′、エレクトレット不織布8、電
場9、捕集装置の回転方向10をそれぞれ示す。
メルトブローロ金4より紡糸されたメルトブロー繊維5
は、印加電極3と捕集装置1との間に形成された電場9
内に空気流によって搬送される。
は、印加電極3と捕集装置1との間に形成された電場9
内に空気流によって搬送される。
混入繊維7は、繊維供給装置6および6′によって空気
流にて搬送されて、電場9内においてメルトブロー繊維
流れの中へ合流混合され、捕集装置表面でメルトブロー
繊維と該混入繊維の両方が捕集される。
流にて搬送されて、電場9内においてメルトブロー繊維
流れの中へ合流混合され、捕集装置表面でメルトブロー
繊維と該混入繊維の両方が捕集される。
この電場は、電界強度が1 kv/cm以上に設定され
ており、少なくともメルトブロー1iIftがエレクト
レット化されてエレクトレット不織布8となる。
ており、少なくともメルトブロー1iIftがエレクト
レット化されてエレクトレット不織布8となる。
次に、メルトブロー繊維について説明すると、メルトブ
ロー繊維は、体積固有抵抗値が1014Ω・cm以上の
エレクトレット化が可能な素材、例えばポリエチレン系
、ポリプロピレン系、ポリアミド系、ポリエステル系、
ポリカーボネート系、ポリウレタン系、2フツカエチレ
ン、3フツカエチレンなどの極性ポリマーや非極性ポリ
マーからなるポリマーや共重合ポリマーからなるものが
好適である。
ロー繊維は、体積固有抵抗値が1014Ω・cm以上の
エレクトレット化が可能な素材、例えばポリエチレン系
、ポリプロピレン系、ポリアミド系、ポリエステル系、
ポリカーボネート系、ポリウレタン系、2フツカエチレ
ン、3フツカエチレンなどの極性ポリマーや非極性ポリ
マーからなるポリマーや共重合ポリマーからなるものが
好適である。
中でも、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネ
ート、2フツカエチレン、3フツカエチレン、などのポ
リマーや共重合ポリマーはエレクトレット性に優れてい
るので好適なポリマーである。これらの中から、使用目
的によって選ばれた適宜のポリマーを用いて、目的の繊
度のものが得られるように、紡糸温度や熱風温度を調整
してメルトブロー紡糸を行う。
ート、2フツカエチレン、3フツカエチレン、などのポ
リマーや共重合ポリマーはエレクトレット性に優れてい
るので好適なポリマーである。これらの中から、使用目
的によって選ばれた適宜のポリマーを用いて、目的の繊
度のものが得られるように、紡糸温度や熱風温度を調整
してメルトブロー紡糸を行う。
次に、混入繊維について説明すると、構成素材は、混入
繊維もエレクトレット化したい場合は、先に説明した体
積固有抵抗値が1014・cm以上のエレクトレット化
が可能な素材を用いて該混入繊維をも構成すればよい。
繊維もエレクトレット化したい場合は、先に説明した体
積固有抵抗値が1014・cm以上のエレクトレット化
が可能な素材を用いて該混入繊維をも構成すればよい。
ただし、繊維の表面が、油剤や界面活性剤などで表面処
理されている場合には、混入繊維のエレクトレット化が
十分達成されない場合もあり得るので、これらの薬剤を
取り去って用いることが好ましい。
理されている場合には、混入繊維のエレクトレット化が
十分達成されない場合もあり得るので、これらの薬剤を
取り去って用いることが好ましい。
混入w4維をエレクトレフ1〜化する必要がない場合に
は、繊維状形態を有する各種天然繊維や合成繊維等、無
機繊維などもその対染として使用可能である。
は、繊維状形態を有する各種天然繊維や合成繊維等、無
機繊維などもその対染として使用可能である。
次に、混入繊維の形態について説明すると、エレクトレ
ット不織布に嵩高性を発現させるためには、直線状の繊
維より、捲縮を有する繊維の方が適する。これは、高密
度が捲縮を有する繊維の方が大きいためであり、この場
合、捲縮数は2個/i nch以上が適する。また、繊
度は0.1デニ一ル以上10デニール以下が適する。0
.1デニール以下では、形態保持性が小さいので好まし
くない。10デニール以上では、均一な嵩高性を不織乍
全面で出すためには、大量に吹き込み混合させる必要が
生じ、高い捕集効率が得られにくくなるので好ましくな
く、また、短繊維を混入繊維に用いた場合には、短繊維
の先端がメルトブロー不織布表面から多数突出し製品外
観を低下させ、さらにエレクトレット化の際に火花放電
を誘発させるので好ましくない。このような点から、好
ましい範囲は1デニ一ル以上7デニール未満である。
ット不織布に嵩高性を発現させるためには、直線状の繊
維より、捲縮を有する繊維の方が適する。これは、高密
度が捲縮を有する繊維の方が大きいためであり、この場
合、捲縮数は2個/i nch以上が適する。また、繊
度は0.1デニ一ル以上10デニール以下が適する。0
.1デニール以下では、形態保持性が小さいので好まし
くない。10デニール以上では、均一な嵩高性を不織乍
全面で出すためには、大量に吹き込み混合させる必要が
生じ、高い捕集効率が得られにくくなるので好ましくな
く、また、短繊維を混入繊維に用いた場合には、短繊維
の先端がメルトブロー不織布表面から多数突出し製品外
観を低下させ、さらにエレクトレット化の際に火花放電
を誘発させるので好ましくない。このような点から、好
ましい範囲は1デニ一ル以上7デニール未満である。
繊維長は、短繊維、長繊維の双方とも使用でき、特別に
限定されるものではない。ただ、長繊維は、長繊維同志
で絡合しやすいので解繊を十分に行う必要がある。この
方法として擦過法による帯電や、積極的にコロナ放電を
行うと帯電量が増し解繊性を向上させることができるの
で好ましい。
限定されるものではない。ただ、長繊維は、長繊維同志
で絡合しやすいので解繊を十分に行う必要がある。この
方法として擦過法による帯電や、積極的にコロナ放電を
行うと帯電量が増し解繊性を向上させることができるの
で好ましい。
次に、混入繊維の融点について説明すると、その融点の
値がメルトブロー繊維の融点よりも低い繊維を用いれば
、次の利点が得られ好ましい。
値がメルトブロー繊維の融点よりも低い繊維を用いれば
、次の利点が得られ好ましい。
すなわち、混入繊維の融点以上で熱処理を行うことによ
り、混入繊維の少なくとも一部を溶融させ、メルトブロ
ー繊維と融着させることにより、混入繊維とメルトブロ
ー繊維との一体性が得られ不織布全体の形態安定性が増
すので好ましい。
り、混入繊維の少なくとも一部を溶融させ、メルトブロ
ー繊維と融着させることにより、混入繊維とメルトブロ
ー繊維との一体性が得られ不織布全体の形態安定性が増
すので好ましい。
ただし、混入繊維を、融点がメルトブロー繊維よりも低
い融点の繊維成分100%で構成させる必要は必ずしも
なく、混入繊維がメルトブロー繊維の融点よりも低融点
の繊維成分を少なくとも含んで構成されていれば十分で
あり、例えば、具体的には、より一体性を強固なものと
するためには、高融点繊維成分を芯に低融点繊維成分を
鞘とする複合繊維を用いることが好ましい。
い融点の繊維成分100%で構成させる必要は必ずしも
なく、混入繊維がメルトブロー繊維の融点よりも低融点
の繊維成分を少なくとも含んで構成されていれば十分で
あり、例えば、具体的には、より一体性を強固なものと
するためには、高融点繊維成分を芯に低融点繊維成分を
鞘とする複合繊維を用いることが好ましい。
例えば、芯の高融点繊維成分にポリプロピレンを用い、
また鞘の低融点繊維成分にポリエチレンを用いた複合繊
維の混入繊維は、メルトブロー繊維にポリプロピレンを
用いた場合でも、融点差が大きいので、熱処理を施して
もエレクトレット性が損なわれず、かつエレクトレット
不織布の収縮が少なく済むので最適な素材である。
また鞘の低融点繊維成分にポリエチレンを用いた複合繊
維の混入繊維は、メルトブロー繊維にポリプロピレンを
用いた場合でも、融点差が大きいので、熱処理を施して
もエレクトレット性が損なわれず、かつエレクトレット
不織布の収縮が少なく済むので最適な素材である。
次に、混入繊維のメルトブロー繊維中への合流混合方法
について説明する。
について説明する。
第一の混合方法は、予めカードなどで均一に解繊してほ
ぐした短繊維を、メルトブローロ金と捕集装置の間で、
はぼ自然落下に近い状態で落下させ混合する方法であり
、すなわち第2図に示すような方法で行うものである。
ぐした短繊維を、メルトブローロ金と捕集装置の間で、
はぼ自然落下に近い状態で落下させ混合する方法であり
、すなわち第2図に示すような方法で行うものである。
この方法で得られるエレクトレット不1mの特徴は、断
面の比較的片側(図面上において上側)に多く混入繊維
が混入されていることである。
面の比較的片側(図面上において上側)に多く混入繊維
が混入されていることである。
すなわち、この方法では、断面方向に嵩密度が異なるエ
レクトレット不織布の製造が可能であり、この不織布を
用いたフィルター構造は、嵩密度の大きい側をエアー上
流側としてフィルターに使用した場合、ダスト付着量が
増えるので長寿命なフィルターとなるので好ましい。
レクトレット不織布の製造が可能であり、この不織布を
用いたフィルター構造は、嵩密度の大きい側をエアー上
流側としてフィルターに使用した場合、ダスト付着量が
増えるので長寿命なフィルターとなるので好ましい。
混入繊維の混合位置は、メルトブローロ金4と印加電極
3間で行うが、ヌル1ヘブローとともに排出されるエア
ーの流れが整流域から乱流域に変わる乱流域以降で混合
させるのが好ましい。
3間で行うが、ヌル1ヘブローとともに排出されるエア
ーの流れが整流域から乱流域に変わる乱流域以降で混合
させるのが好ましい。
これは、整流域で混合するとメルトブロー繊維の流れを
乱し、不織布の均一性を損なうからである。乱流域は、
エアーの流れが失速する領域で、繊維の絡合が生じ始め
るところであるので、メルトブロー繊維が比較的混入繊
維に絡まった状態となるが、不織布の均一性を損なう程
度が少なく好ましい。
乱し、不織布の均一性を損なうからである。乱流域は、
エアーの流れが失速する領域で、繊維の絡合が生じ始め
るところであるので、メルトブロー繊維が比較的混入繊
維に絡まった状態となるが、不織布の均一性を損なう程
度が少なく好ましい。
第二の混合方法は、解繊されてエアー中に分散された短
繊維などを第1図に示すように電場内に装置によって吹
き込む方法で行う。
繊維などを第1図に示すように電場内に装置によって吹
き込む方法で行う。
電場内に吹き込むこの方法の特徴は、混入繊維が空気に
よって搬送されているメルトブロー繊維群中の内奥部に
まで達するので、エレクトレット不織布全体に混入繊維
がよく混ざり、比較的均一な嵩密度を有するエレクトレ
ット不織布が得られることである。また、電場内に吹き
込むのでメルトブロー繊維の均一性低下を起こすことも
比較的少ないことでおる。それは、電場の電界の方向と
空気の流れ方向を同じにできるため、吹き込まれたi維
は、速やかに電界の方向に繊維軸方向が揃うためメルト
ブロー繊維の流れを乱すことが少ないためと考えられる
。
よって搬送されているメルトブロー繊維群中の内奥部に
まで達するので、エレクトレット不織布全体に混入繊維
がよく混ざり、比較的均一な嵩密度を有するエレクトレ
ット不織布が得られることである。また、電場内に吹き
込むのでメルトブロー繊維の均一性低下を起こすことも
比較的少ないことでおる。それは、電場の電界の方向と
空気の流れ方向を同じにできるため、吹き込まれたi維
は、速やかに電界の方向に繊維軸方向が揃うためメルト
ブロー繊維の流れを乱すことが少ないためと考えられる
。
混入繊維の吹き込み方向は、メルトブロー繊維の流れ方
向を0度とするとき、145度以内が好ましい。
向を0度とするとき、145度以内が好ましい。
なお、本発明の方法は、特に嵩密度88〜98%程度と
いう嵩高な不織布を得たい場合に適用して効果が大であ
る。すなわち、そのような88〜98%という嵩高なメ
ルトブロー不織布は、一般にメルトブロー繊維を搬送し
捕集するだけというメルトブロ一方式ではどうしても嵩
がでないので、1qることが難しいのでおるが、本発明
の方法によれば、前記したような嵩の高いものを容易に
1qることかできる。
いう嵩高な不織布を得たい場合に適用して効果が大であ
る。すなわち、そのような88〜98%という嵩高なメ
ルトブロー不織布は、一般にメルトブロー繊維を搬送し
捕集するだけというメルトブロ一方式ではどうしても嵩
がでないので、1qることが難しいのでおるが、本発明
の方法によれば、前記したような嵩の高いものを容易に
1qることかできる。
なお、むろん、本発明の方法は、嵩密度が8Q〜87%
以下程度の、嵩の点では通常のメルトブロー不織布のも
のの製造をもできるものである。
以下程度の、嵩の点では通常のメルトブロー不織布のも
のの製造をもできるものである。
また、上述のような嵩高な不織布をいったん(qて、ざ
らにエンボス加工やカレンダー加工の仕上加工で、嵩を
調節したり所望の後仕上げを行うことができ、各種の付
加価値の高いメルトブロー不織布を製造することもでき
る。
らにエンボス加工やカレンダー加工の仕上加工で、嵩を
調節したり所望の後仕上げを行うことができ、各種の付
加価値の高いメルトブロー不織布を製造することもでき
る。
なお、上記嵩密度は、不織布見掛は体積中に占める繊維
だけの体積割合から求められる値である。
だけの体積割合から求められる値である。
混入繊維のメルトブロー繊維への混合の範囲は、上記の
ような嵩高な効果を得るというためには5〜70%(対
メルトブロー繊維型苗)にするのが良い。
ような嵩高な効果を得るというためには5〜70%(対
メルトブロー繊維型苗)にするのが良い。
また、特別な機能特性を混入繊維の混入により与えたい
というときには、該混合比はもっと小さくてもよく、3
〜30%(対メルトブロー繊維重量)とするのがよい。
というときには、該混合比はもっと小さくてもよく、3
〜30%(対メルトブロー繊維重量)とするのがよい。
次に、本発明の方法においては、所期の目的の優れたエ
レクトレット性を有するエレクトレット不織布を得るた
めには、電界強度が極めて重要であり、電界強度1kV
/cm以上の電場内で流体によって搬送された繊維と混
入繊維を捕集装置表面に堆積・捕集しながら、エレクト
レット化を行うことが重要である。
レクトレット性を有するエレクトレット不織布を得るた
めには、電界強度が極めて重要であり、電界強度1kV
/cm以上の電場内で流体によって搬送された繊維と混
入繊維を捕集装置表面に堆積・捕集しながら、エレクト
レット化を行うことが重要である。
電界強度が1 kv/cm以下では、十分にコロナ放電
が発生しないので得られるエレクトレット性、例えば表
面電荷密度が低いものとなり、これをフィルター用途に
使用する場合には)qられるフィルター性能が低いもの
となってしまう。
が発生しないので得られるエレクトレット性、例えば表
面電荷密度が低いものとなり、これをフィルター用途に
使用する場合には)qられるフィルター性能が低いもの
となってしまう。
本発明者らの知見によれば、好ましい電界強度は3kV
/cm以上である。
/cm以上である。
なお電界強度は、印加電極と捕集装置間の直線距離で印
加電圧値を割って求めるものである。
加電圧値を割って求めるものである。
次に、捕集装置について説明すると、連続回転の可能な
ドラムやエンドレスベルトが最適であり、その表面材料
は、金属性のネットや多孔質の金属平板で構成されるも
のが適している。また、捕集装置内部または下部にエア
ーリ゛クション装置などの補助装置を用いてもよい。
ドラムやエンドレスベルトが最適であり、その表面材料
は、金属性のネットや多孔質の金属平板で構成されるも
のが適している。また、捕集装置内部または下部にエア
ーリ゛クション装置などの補助装置を用いてもよい。
更に、その材料表面を体積固有抵抗値100〜1012
Ω・cm範囲の材料でコーティングしたものを用いるこ
とによって、ざらに優れたエレクトレット不織布を得る
ことができる。
Ω・cm範囲の材料でコーティングしたものを用いるこ
とによって、ざらに優れたエレクトレット不織布を得る
ことができる。
[実施例]
実施例をもって更に詳しく本発明を説明する。
実施例1
第1図に示す方法を用いて、次の要領でエレクトレット
不織布を得た。
不織布を得た。
40メ、ツシュのステンレス製ネットで覆われた捕集装
置表面を、メルトブロー繊維のポリマー吐出孔先端から
最短距離で結ぶ35cmの位置になるように設置した。
置表面を、メルトブロー繊維のポリマー吐出孔先端から
最短距離で結ぶ35cmの位置になるように設置した。
次に、印加電極を捕集装置表面から繊維捕集位置の上方
8cmの位置に設置し、これに、−48kvの直流高電
圧を印加し、電界強度6kv/cmの電場を捕集ドラム
と印加電極との間に形成した。
8cmの位置に設置し、これに、−48kvの直流高電
圧を印加し、電界強度6kv/cmの電場を捕集ドラム
と印加電極との間に形成した。
この電場内に、繊度0.04デニールのポリプロピレン
をメルトブロー紡糸し、次の条件で混入繊維を供給しエ
レクトレット不織布を(qだ。
をメルトブロー紡糸し、次の条件で混入繊維を供給しエ
レクトレット不織布を(qだ。
すなわち、繊度3デニール、繊維長5Qmm、捲縮数1
4個/インチ、素材ボロプロピレンを混入角度60度で
混入し、捕集装置表面で堆積、捕集し、エレクトレット
不織布(目付10100(Ja、厚さ3.0mm>を5
m/mi nで得た。
4個/インチ、素材ボロプロピレンを混入角度60度で
混入し、捕集装置表面で堆積、捕集し、エレクトレット
不織布(目付10100(Ja、厚さ3.0mm>を5
m/mi nで得た。
得られたエレクトレット不織布のメルトブローII’f
tと混入繊維の目付の内分けは、メルトブロー繊維80
q/TlN2、混入繊維20g/Tn2で、その混合比
は35%であった。また嵩密度は、96.3%であった
。
tと混入繊維の目付の内分けは、メルトブロー繊維80
q/TlN2、混入繊維20g/Tn2で、その混合比
は35%であった。また嵩密度は、96.3%であった
。
このエレクトレット不織布のエレクトレット性について
、フィルターとして用いたときのエアロゾル捕集効率と
圧力損失の大小により、また表面電荷密度で評価した。
、フィルターとして用いたときのエアロゾル捕集効率と
圧力損失の大小により、また表面電荷密度で評価した。
エアロゾル捕集効率と圧力損失の評価は、第3図に示す
評価装置を用いて、試料通過風速1.5m/min、エ
アロゾル粒子径0.3μmのポリスチレンを用いた条件
で行った。
評価装置を用いて、試料通過風速1.5m/min、エ
アロゾル粒子径0.3μmのポリスチレンを用いた条件
で行った。
エアロゾル捕集効率の求め方は、評価試料上流側と下流
側のエアロゾル濃度をパーティクルカウンターで求め、
次式により求める。
側のエアロゾル濃度をパーティクルカウンターで求め、
次式により求める。
CO:下流側のエアロゾル濃度(個/Ft3)C1:上
流側のエアロゾル濃度(個/Ft3)圧力損失は、直接
計器から読み取った。
流側のエアロゾル濃度(個/Ft3)圧力損失は、直接
計器から読み取った。
図中の番号は、パーティクルカウンター11(米国PM
S社のLAS−X−CRT) 、評価試料12、圧力損
失計13(映光産業のマノスターゲージ)、サンプリン
グ管14、流量計15、エアー吸引ポンプ16、アトマ
イザ−17(日本カッマックス株製〉、加圧エアー源1
8、ポリスチレン液19、乾燥筒20、試料ホルダー2
1をそれぞれ示す。
S社のLAS−X−CRT) 、評価試料12、圧力損
失計13(映光産業のマノスターゲージ)、サンプリン
グ管14、流量計15、エアー吸引ポンプ16、アトマ
イザ−17(日本カッマックス株製〉、加圧エアー源1
8、ポリスチレン液19、乾燥筒20、試料ホルダー2
1をそれぞれ示す。
表面電荷密度の評価方法は、第4図に示す評価装置を用
いて行った。
いて行った。
図中、金属性平板電極22、金属製の箱24、エレクト
レット試料24、コンデンサー25、微少電流計12を
示す。
レット試料24、コンデンサー25、微少電流計12を
示す。
該微少電流計によって求められた電位より、次式にした
がって表面電荷密度を求める。
がって表面電荷密度を求める。
Q=CV/S
Q=表面電荷密度(クーロン/cnf)C=コンデンサ
ー容量 S−エレクトレット試料面積 初めに、表面電荷密度を評価したところ、表面−8,0
XIO−10クーロン/li、裏面7.5X1o−10
クーロン/鼠であり、十分にエレクトレット化されてい
ることがわかる。
ー容量 S−エレクトレット試料面積 初めに、表面電荷密度を評価したところ、表面−8,0
XIO−10クーロン/li、裏面7.5X1o−10
クーロン/鼠であり、十分にエレクトレット化されてい
ることがわかる。
次に、エアロゾル捕集効率と圧力損失を評価した。この
結果、捕集効率が99%以上で、圧力損失が1.3mm
Aqであった。圧力損失が極めて低い割りには、高い捕
集効率であることがわかる。
結果、捕集効率が99%以上で、圧力損失が1.3mm
Aqであった。圧力損失が極めて低い割りには、高い捕
集効率であることがわかる。
断面を観察すると、混入繊維が全体的に、比較的均一に
混入されているのが′IA9できた。
混入されているのが′IA9できた。
実施例2
第2図の方法を用いて、次の要領でエレクトレット不織
布を得た。
布を得た。
40メツシユのステンレス製ネットで覆われた捕集装置
表面を、メルトブロー繊維のポリマー吐出孔先端から最
短距離で結ぶ35cmの位置になるように設置した。
表面を、メルトブロー繊維のポリマー吐出孔先端から最
短距離で結ぶ35cmの位置になるように設置した。
次に、印加電極を捕集装置表面から繊維捕集位置の上方
8cmの位置に設置し、これに、−48kvの直流高電
圧を印加し、電界強度6kV/cmの電場を捕集ドラム
と印加電極との間に形成した。
8cmの位置に設置し、これに、−48kvの直流高電
圧を印加し、電界強度6kV/cmの電場を捕集ドラム
と印加電極との間に形成した。
この電場内に、繊度0.04デニールのポリプロピレン
をメルトブロー紡糸し、次の条件で混入繊維を供給しエ
レクトレット不織布を1qだ。
をメルトブロー紡糸し、次の条件で混入繊維を供給しエ
レクトレット不織布を1qだ。
繊度2デニール、繊維長55mm、捲縮数15個/イン
チ、素材ボロプロピレンをほぼ自然落下状態で混入し、
捕集装置表面で堆積、捕集し、エレクトレット不織布(
目付100g/TlI2、厚さ2゜2mm、混合比25
%、嵩密度95%〉を5m/minで得た。このエレク
トレット不織布のエレクトレット性について、フィルタ
ーとして用いたときのエアロゾル捕集効率と圧力損失の
大小により、また表面電荷密度で評価した。
チ、素材ボロプロピレンをほぼ自然落下状態で混入し、
捕集装置表面で堆積、捕集し、エレクトレット不織布(
目付100g/TlI2、厚さ2゜2mm、混合比25
%、嵩密度95%〉を5m/minで得た。このエレク
トレット不織布のエレクトレット性について、フィルタ
ーとして用いたときのエアロゾル捕集効率と圧力損失の
大小により、また表面電荷密度で評価した。
表面電荷密度は、表面が−5,2X10”クーロン/d
、裏面が7.4X10”クーロン/dであり、良好にエ
レクトレット化されていることがわかる。
、裏面が7.4X10”クーロン/dであり、良好にエ
レクトレット化されていることがわかる。
次に、捕集効率と圧力損失を評価したところ、捕集効率
は、99.9%以上であり、また圧力損失は2.5mm
Aqであった。
は、99.9%以上であり、また圧力損失は2.5mm
Aqであった。
断面を観察すると、表面側に比較的混入繊維が多く存在
するために、裏面は、嵩密度が小さく、また、表面は嵩
密度が大きいことがわかった。
するために、裏面は、嵩密度が小さく、また、表面は嵩
密度が大きいことがわかった。
この構造が、低い圧力損失と高い捕集効率を実現する要
因でおることがわかった。
因でおることがわかった。
実施例3
第1図に示す方法を用いて、次の要領でエレクトレット
不織布を得た。
不織布を得た。
40メツシユのステンレス製ネットで覆われた捕集装置
表面を、メルトブロー紡糸のポリマー吐出孔先端から最
短距離で結ぶ35cmの位置になるように92置した。
表面を、メルトブロー紡糸のポリマー吐出孔先端から最
短距離で結ぶ35cmの位置になるように92置した。
次に、印加電極を捕集装置表面から繊維捕集位置の上方
Bcmの位置に設置し、これに、−48kvの直流高電
圧を印加し、電界強度6kv/cmの電場を捕集ドラム
と印加電極との間に形成した。
Bcmの位置に設置し、これに、−48kvの直流高電
圧を印加し、電界強度6kv/cmの電場を捕集ドラム
と印加電極との間に形成した。
この電場内に、繊度o、oiデニールのポリプロピレン
をメルトブロー紡糸し、次の条件で混入繊維を供給しエ
レクトレット不織布を得た。
をメルトブロー紡糸し、次の条件で混入繊維を供給しエ
レクトレット不織布を得た。
繊度6デニール、繊維長50mm、捲縮数12個/イン
チ、素材、芯がポロプロピレン、鞘がポリエチレンの複
合繊Ift(紡糸油剤付着)を混入角度60度で混入し
、捕集装置表面で堆積、捕集し、エレクトレット不織布
(目付100g/m2、厚さ2.7mm>を5m/mi
nで得た。
チ、素材、芯がポロプロピレン、鞘がポリエチレンの複
合繊Ift(紡糸油剤付着)を混入角度60度で混入し
、捕集装置表面で堆積、捕集し、エレクトレット不織布
(目付100g/m2、厚さ2.7mm>を5m/mi
nで得た。
得られたエレクトレット不織布のメルトブロー繊維と混
入繊維の目付は、メルトブロー繊維70C1/ m2、
混入繊維30 にJ / m2で混合比は43%、また
嵩密度は、95.9%でおった。
入繊維の目付は、メルトブロー繊維70C1/ m2、
混入繊維30 にJ / m2で混合比は43%、また
嵩密度は、95.9%でおった。
1qられたエレクトレット不織イ[を、熱処理機で12
0℃2分の処理を行った結果、ポリエチレンの鞘部分が
溶融しメルトブロー繊維が付着した結果、形態安定性が
著しく向上することが確認できた。
0℃2分の処理を行った結果、ポリエチレンの鞘部分が
溶融しメルトブロー繊維が付着した結果、形態安定性が
著しく向上することが確認できた。
また、この不織布は良好なエレクトレット性を有するも
ので必った。
ので必った。
比較例1
40メツシユのステンレス製ネットで覆われた捕集装置
表面を、メルトブロー紡糸のポリマー吐出孔先端からR
短距離で結ぶ35cmの位置になるように設置した。
表面を、メルトブロー紡糸のポリマー吐出孔先端からR
短距離で結ぶ35cmの位置になるように設置した。
次に、印加電極を捕集装置表面から繊維捕集位置の上方
Bcmの位置に設置し、これに−48kVの直流高電圧
を印加し、電界強度6kV/cmの電場を捕集ドラムと
印加電極との間に形成した。
Bcmの位置に設置し、これに−48kVの直流高電圧
を印加し、電界強度6kV/cmの電場を捕集ドラムと
印加電極との間に形成した。
この電場内に、繊度0.04デニールのポリプロピレン
をメルトブロー紡糸し、目付100CI、厚さQ、5m
mのエレクトレット化不織布を加工速度5m/mi n
で得た。
をメルトブロー紡糸し、目付100CI、厚さQ、5m
mのエレクトレット化不織布を加工速度5m/mi n
で得た。
このエレクトレット不織布のエレクトレット性について
、フィルターとして用いたときのエアロゾル捕集効率と
圧力損失の大小により、また表面電荷密度で評価した。
、フィルターとして用いたときのエアロゾル捕集効率と
圧力損失の大小により、また表面電荷密度で評価した。
表面電荷密度は、表面が−9,2X10−10クーロン
/d、裏面が8.4X10−10クーロン/Jであり、
良好にエレクトレット化されていることがわかる。
/d、裏面が8.4X10−10クーロン/Jであり、
良好にエレクトレット化されていることがわかる。
次に、捕集効率と圧力損失を評価したところ、捕集効率
は、99.99%以上であり、また圧力損失は5.5m
mAqであった。
は、99.99%以上であり、また圧力損失は5.5m
mAqであった。
捕集効率は、極めて高いが、圧力損失が高く低圧力損失
を要求する一般室内の空気清浄機用途には、やや不適で
あることがわかった。
を要求する一般室内の空気清浄機用途には、やや不適で
あることがわかった。
[発明の効果]
本発明の効果は、流体によって搬送されたメルトブロー
繊維群中に、短繊維や長繊維を混合した状態で、電界強
度1 kv/cm以上の電場内で、捕集装置面上に不織
構造層として捕集しつつ、エレクトレット化を行うので
、流体によって搬送されたメルトブロー繊維と混入繊維
の双方は不織布内部まで十分にエレクトレット化され、
表面電荷密度の高いエレクトレット不織布を1qること
が可能で必る。
繊維群中に、短繊維や長繊維を混合した状態で、電界強
度1 kv/cm以上の電場内で、捕集装置面上に不織
構造層として捕集しつつ、エレクトレット化を行うので
、流体によって搬送されたメルトブロー繊維と混入繊維
の双方は不織布内部まで十分にエレクトレット化され、
表面電荷密度の高いエレクトレット不織布を1qること
が可能で必る。
また、混入繊維と一緒にメルトブロー繊維を捕集するの
で、メルトブロー繊維の捕集が立体的となる結果、不H
@内部に空間を持つようになり、得られたエレクトレッ
ト不織布は嵩高となり、低圧力損失のエレクトレット不
織布を1qることが可能となる。
で、メルトブロー繊維の捕集が立体的となる結果、不H
@内部に空間を持つようになり、得られたエレクトレッ
ト不織布は嵩高となり、低圧力損失のエレクトレット不
織布を1qることが可能となる。
ざらに、第1図や第2図の方式のように混入方法を適宜
に変えることにより、混入繊維をエレクトレット不織布
のどの位置に混入させるかをコントロールすることがで
き、圧力損失や捕集効率を選定することが可能である。
に変えることにより、混入繊維をエレクトレット不織布
のどの位置に混入させるかをコントロールすることがで
き、圧力損失や捕集効率を選定することが可能である。
すなわち、自然落下に近い状態で混入する方法では、密
度勾配を持たせたエレクトレフ1〜不R@の加工が可能
であり、このものは、ダスト付hO但が多くなる構造な
ので、初期捕集効率を維持しつつフィルター寿命の長い
ものとなる。
度勾配を持たせたエレクトレフ1〜不R@の加工が可能
であり、このものは、ダスト付hO但が多くなる構造な
ので、初期捕集効率を維持しつつフィルター寿命の長い
ものとなる。
また、電場内に混入I!維を吹き込む方法では、電界の
作用により、混入繊維を吹き込むことによるメルトブロ
ー繊維のむら発生を極力小さくすることが可能である。
作用により、混入繊維を吹き込むことによるメルトブロ
ー繊維のむら発生を極力小さくすることが可能である。
さらに、混入繊維をメルトブロー不織布全体層に混入、
分布させることが可能であるので、特に圧力損失の低い
良好なエレクトレット不織布の加工が可能である。
分布させることが可能であるので、特に圧力損失の低い
良好なエレクトレット不織布の加工が可能である。
第1図および第2図は、本発明のエレクトレット不織イ
ロの製造方法の1実施態様例を説明するだめの概略側面
図である。 第3図は、エアロゾル捕集効率と圧力損失の評価装置の
概略側面図である。 第4図は、表面電荷密度の評価装置の概略側面図である
。 1:捕集装置 2及び2′:直流高圧電源 3及び3′ :印加電極 4:メルトブローロ金5:メ
ルトブローされた繊維 6及び6’:yri繊維または長繊維供給装置7及び7
′:短繊維または長繊維(混入繊維)8:エレクトレッ
ト不織布 9:電場 10:回転方向11:パーティ
クルカウンター
ロの製造方法の1実施態様例を説明するだめの概略側面
図である。 第3図は、エアロゾル捕集効率と圧力損失の評価装置の
概略側面図である。 第4図は、表面電荷密度の評価装置の概略側面図である
。 1:捕集装置 2及び2′:直流高圧電源 3及び3′ :印加電極 4:メルトブローロ金5:メ
ルトブローされた繊維 6及び6’:yri繊維または長繊維供給装置7及び7
′:短繊維または長繊維(混入繊維)8:エレクトレッ
ト不織布 9:電場 10:回転方向11:パーティ
クルカウンター
Claims (3)
- (1)メルトブロー紡糸され流体によって搬送されるメ
ルトブロー繊維と、エアーにより解繊状態で供給される
短繊維または/および長繊維とを合流混合せしめ、該合
流混合繊維を電界強度1kv/cm以上の直流電場内の
捕集装置表面に捕集し、エレクトレット不織構造体を得
ることを特徴とするエレクトレット不織布の製造方法。 - (2)短繊維または長繊維が、メルトブロー繊維の融点
よりも、低融点の繊維成分を少なくとも含んで構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
のエレクトレット不織布の製造方法。 - (3)短繊維または長繊維が、10^1^4Ω・cm以
上の体積固有抵抗値を有する繊維であることを特徴とす
る特許請求の範囲第(1)項あるいは第(2)項記載の
エレクトレット不織布の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63256771A JPH0633571B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | エレクトレット不織布の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63256771A JPH0633571B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | エレクトレット不織布の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02104765A true JPH02104765A (ja) | 1990-04-17 |
| JPH0633571B2 JPH0633571B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=17297220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63256771A Expired - Lifetime JPH0633571B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | エレクトレット不織布の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633571B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1234906A1 (de) * | 2001-02-26 | 2002-08-28 | Christian Heinrich Sandler GmbH & Co. KG | Strukturiertes, voluminöses Meltblown-Vlies |
| JP2005533644A (ja) * | 2002-07-25 | 2005-11-10 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | サーマルボンドされたステープルファイバーと帯電したマイクロファイバーを含有する成形フィルタ要素 |
| JP2010535294A (ja) * | 2007-08-02 | 2010-11-18 | ノース・キャロライナ・ステイト・ユニヴァーシティ | 混合繊維およびそれから作製した不織布 |
| JP2011508113A (ja) * | 2007-12-28 | 2011-03-10 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 複合不織布ウェブ並びにこれの製造及び使用方法 |
| WO2013089213A1 (ja) | 2011-12-16 | 2013-06-20 | 東レ株式会社 | 混繊不織布と積層シート及びフィルター並びに混繊不織布の製造方法 |
| WO2014168066A1 (ja) | 2013-04-11 | 2014-10-16 | 東レ株式会社 | 混繊不織布およびその製造方法 |
| CN114059229A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-02-18 | 山东天风新材料有限公司 | 一种双组分驻极过滤材料及其制备方法 |
| CN116695451A (zh) * | 2022-03-04 | 2023-09-05 | 欧瑞康纺织有限及两合公司 | 用于制造静电驻极纤维的方法和设备以及驻极体产品 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60500658A (ja) * | 1983-02-04 | 1985-05-09 | ミネソタ マイニング アンド マニユフアクチユアリング コンパニ− | エレクトレツトフイルタ−用濾材を製造する方法および装置 |
| JPS6130065A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Nec Corp | 半導体メモリセル |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP63256771A patent/JPH0633571B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| JPS60500658A (ja) * | 1983-02-04 | 1985-05-09 | ミネソタ マイニング アンド マニユフアクチユアリング コンパニ− | エレクトレツトフイルタ−用濾材を製造する方法および装置 |
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| KR20140108216A (ko) | 2011-12-16 | 2014-09-05 | 도레이 카부시키가이샤 | 혼섬 부직포, 적층 시트, 필터, 및 혼섬 부직포의 제조 방법 |
| US9266046B2 (en) | 2011-12-16 | 2016-02-23 | Toray Industries, Inc. | Mixed-fiber nonwoven fabric, laminated sheet and filter, and process for producing mixed-fiber nonwoven fabric |
| WO2014168066A1 (ja) | 2013-04-11 | 2014-10-16 | 東レ株式会社 | 混繊不織布およびその製造方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0633571B2 (ja) | 1994-05-02 |
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