JPH04358510A - エレクトレットフィルタの製造方法 - Google Patents
エレクトレットフィルタの製造方法Info
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- JPH04358510A JPH04358510A JP3224656A JP22465691A JPH04358510A JP H04358510 A JPH04358510 A JP H04358510A JP 3224656 A JP3224656 A JP 3224656A JP 22465691 A JP22465691 A JP 22465691A JP H04358510 A JPH04358510 A JP H04358510A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は含塵空気中の塵埃を静電
気的な捕集機構により、効果的に捕集するエレクトレッ
トフィルタの製法に関するものである。
気的な捕集機構により、効果的に捕集するエレクトレッ
トフィルタの製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、エレクトレットフィルタの製法に
関して文献等で数多くの方法が教示されている。 （１）繊維積層物又は電極を誘電体フィルムで少なくと
も一方を被覆し、高電界中で加熱そして冷却し、繊維中
に大なり小なりの半永久的な電荷を導入する方法（ＵＳ
Ｐ３５９１６７９、特公昭４９−４４３３号）（２）＋
及び−の電荷発生極を有する高電界中で融点近くまで熱
せられたフィルムを、延伸そして冷却して半永久的電荷
をフィルム中に注入した後、該フィルムを針付きローラ
ーで小繊維化し、かつ繊維積層物を形成する方法（ＵＳ
Ｐ３９９８９１６） （３）メルトブロー法によりオリフィスから高速熱風エ
アー中に押し出されたポリプロピレン繊維が固化する前
に、該繊維流に電荷を負荷された粒子を当ててエレクト
レット繊維積層物を形成する方法（特開昭５４−１１３
９００号） （４）ポリプロピレン繊維等の熱可塑性繊維からなるフ
ィルタ材の表裏にセルロース繊維等からなる導電性繊維
状シートを重ね合わせて得られる複合シートにその両表
面に近接する少なくとも一対のコロナ荷電エレメントに
より、異極性の高電圧を印加してコロナ放電処理を行う
ことによりフィルタ材をエレクトレット化する方法（Ｕ
ＳＰ４３７５７１８）等がある。
関して文献等で数多くの方法が教示されている。 （１）繊維積層物又は電極を誘電体フィルムで少なくと
も一方を被覆し、高電界中で加熱そして冷却し、繊維中
に大なり小なりの半永久的な電荷を導入する方法（ＵＳ
Ｐ３５９１６７９、特公昭４９−４４３３号）（２）＋
及び−の電荷発生極を有する高電界中で融点近くまで熱
せられたフィルムを、延伸そして冷却して半永久的電荷
をフィルム中に注入した後、該フィルムを針付きローラ
ーで小繊維化し、かつ繊維積層物を形成する方法（ＵＳ
Ｐ３９９８９１６） （３）メルトブロー法によりオリフィスから高速熱風エ
アー中に押し出されたポリプロピレン繊維が固化する前
に、該繊維流に電荷を負荷された粒子を当ててエレクト
レット繊維積層物を形成する方法（特開昭５４−１１３
９００号） （４）ポリプロピレン繊維等の熱可塑性繊維からなるフ
ィルタ材の表裏にセルロース繊維等からなる導電性繊維
状シートを重ね合わせて得られる複合シートにその両表
面に近接する少なくとも一対のコロナ荷電エレメントに
より、異極性の高電圧を印加してコロナ放電処理を行う
ことによりフィルタ材をエレクトレット化する方法（Ｕ
ＳＰ４３７５７１８）等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
エレクトレットフィルタの製造方法は、いずれも繊維を
融点近くまで熱して電荷を負荷させなければならないと
いう問題点を有している。
エレクトレットフィルタの製造方法は、いずれも繊維を
融点近くまで熱して電荷を負荷させなければならないと
いう問題点を有している。
【０００４】更に、（１）の電極又は繊維積層物を被覆
する方法は所望の電荷状態にするのに長時間を必要とす
るという問題を有しているし、（２）のフィルム状でエ
レクトレット化した後、繊維積層物を形成する方法は十
分に半永久的電荷を有する繊維を形成する点では優れて
いるが、生産工程が複雑で時間がかかり、かつ高価な方
法であると共に形成される繊維径が制限されるという問
題をかかえている。
する方法は所望の電荷状態にするのに長時間を必要とす
るという問題を有しているし、（２）のフィルム状でエ
レクトレット化した後、繊維積層物を形成する方法は十
分に半永久的電荷を有する繊維を形成する点では優れて
いるが、生産工程が複雑で時間がかかり、かつ高価な方
法であると共に形成される繊維径が制限されるという問
題をかかえている。
【０００５】更に、（３）の場合ノズルオリフィスから
押し出される繊維流をエレクトレット化する方法は、溶
融状態で電荷が繊維内に注入されるため繊維が完全固化
するまでに電荷が一部中和され、十分な電荷の固定が困
難であるという問題を有している。
押し出される繊維流をエレクトレット化する方法は、溶
融状態で電荷が繊維内に注入されるため繊維が完全固化
するまでに電荷が一部中和され、十分な電荷の固定が困
難であるという問題を有している。
【０００６】（４）の場合は繊維状シートを常温で短時
間にエレクトレット化できる点で優れているが、フィル
タ材と導電性シートとの密着状態により電荷の導入が左
右され、しかも、電荷がフィルタ材の繊維表面にとどま
り、必ずしも繊維内部に導入されないので、ろ過効率の
点で不安定である。また、フィルタ材及び導電性シート
の生産時に、ロール等との摩擦によって生じる静電荷の
発生状態によってもコロナ放電による荷電粒子の移行が
左右される欠点がある。
間にエレクトレット化できる点で優れているが、フィル
タ材と導電性シートとの密着状態により電荷の導入が左
右され、しかも、電荷がフィルタ材の繊維表面にとどま
り、必ずしも繊維内部に導入されないので、ろ過効率の
点で不安定である。また、フィルタ材及び導電性シート
の生産時に、ロール等との摩擦によって生じる静電荷の
発生状態によってもコロナ放電による荷電粒子の移行が
左右される欠点がある。
【０００７】そこで、従来技術の問題点を解決する方法
、つまり、常温でかつ短時間に繊維積層物を効果的にエ
レクトレット化する方法につき鋭意検討した結果、本発
明に到達したものである。
、つまり、常温でかつ短時間に繊維積層物を効果的にエ
レクトレット化する方法につき鋭意検討した結果、本発
明に到達したものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、固有粘度が１
．５以下のポリオレフィン系合成繊維のウェブからなる
不織布を平滑な表面を有するアース電極に密着させて、
高圧電場により常温でエレクトレット化してなるエレク
トレットフィルタの製造方法である。
．５以下のポリオレフィン系合成繊維のウェブからなる
不織布を平滑な表面を有するアース電極に密着させて、
高圧電場により常温でエレクトレット化してなるエレク
トレットフィルタの製造方法である。
【０００９】本発明におけるポリオレフィン系合成繊維
は、ジェット紡糸法、メルトブロー法、スパンボンド法
などの溶融紡糸法により形成されたポリエチレン又はポ
リプロピレン等の単独又は混合或いは複合等の無極性の
ものである。つまり、繊維の表面及び内部に導入された
電荷の長期的な安定を保つ上で、無極性のポリオレフィ
ン系合成繊維が好ましく、ポリエステル、ポリアミド、
ポリ塩化ビニル等の有極性合成繊維の場合は、電荷が永
く安定しないし、放電または中和により電荷の減衰が著
しいのである。
は、ジェット紡糸法、メルトブロー法、スパンボンド法
などの溶融紡糸法により形成されたポリエチレン又はポ
リプロピレン等の単独又は混合或いは複合等の無極性の
ものである。つまり、繊維の表面及び内部に導入された
電荷の長期的な安定を保つ上で、無極性のポリオレフィ
ン系合成繊維が好ましく、ポリエステル、ポリアミド、
ポリ塩化ビニル等の有極性合成繊維の場合は、電荷が永
く安定しないし、放電または中和により電荷の減衰が著
しいのである。
【００１０】更に本発明においてポリオレフィン系繊維
の固有粘度ηは１．５以下好ましくは１．０以下である
。つまり、溶融紡糸の押出し機及びノズルオリフィス内
でηが１．５以下好ましくは１．０以下に熱減成された
ポリオレフィン系繊維である。
の固有粘度ηは１．５以下好ましくは１．０以下である
。つまり、溶融紡糸の押出し機及びノズルオリフィス内
でηが１．５以下好ましくは１．０以下に熱減成された
ポリオレフィン系繊維である。
【００１１】なお、ηは１３５℃にてテトラリン溶液で
測定したものである。ηが１．５以下のものは、製法の
違い又は押出し機ノズルオリフィスの形状等の違いによ
り任意のものをつくることができ、加熱温度条件等も特
に限定されるものではない。ηが１．５を超えたもので
あれば、従来の方法のように繊維の融点近くまで加熱し
た状態で長時間にわたって電荷を負荷しないと効果的な
エレクトレットフィルタを得ることができないのである
。
測定したものである。ηが１．５以下のものは、製法の
違い又は押出し機ノズルオリフィスの形状等の違いによ
り任意のものをつくることができ、加熱温度条件等も特
に限定されるものではない。ηが１．５を超えたもので
あれば、従来の方法のように繊維の融点近くまで加熱し
た状態で長時間にわたって電荷を負荷しないと効果的な
エレクトレットフィルタを得ることができないのである
。
【００１２】本発明ではηが１．５以下、好ましくは１
．０以下のものを用いることにより常温で、しかも１０
秒以下という短時間の負荷によって繊維の内部及び表面
に効果的に電荷が埋設され、しかも、埋設された電荷が
永く安定であり半年間の保管を経た後も、捕集効率は殆
ど低下しないという効果的なエレクトレットフィルタが
得られた。
．０以下のものを用いることにより常温で、しかも１０
秒以下という短時間の負荷によって繊維の内部及び表面
に効果的に電荷が埋設され、しかも、埋設された電荷が
永く安定であり半年間の保管を経た後も、捕集効率は殆
ど低下しないという効果的なエレクトレットフィルタが
得られた。
【００１３】その理由は明確ではないが、ポリプロピレ
ン系樹脂を熱減成し熱分解、酸化分解することにより、
樹脂の分子末端が増大するため電荷が埋設されやすく、
かつ保持されやすい状態になると考えられる。本発明の
ポリプロピレン系繊維は分子がランダムに配向した未延
伸状態のものでも、延伸により配向されたものでもよく
、特に限定されないし、また繊維径も目的、用途に応じ
て任意に決定することができる。
ン系樹脂を熱減成し熱分解、酸化分解することにより、
樹脂の分子末端が増大するため電荷が埋設されやすく、
かつ保持されやすい状態になると考えられる。本発明の
ポリプロピレン系繊維は分子がランダムに配向した未延
伸状態のものでも、延伸により配向されたものでもよく
、特に限定されないし、また繊維径も目的、用途に応じ
て任意に決定することができる。
【００１４】本発明はηが１．５以下好ましくは１．０
以下のポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィ
ン系繊維からなるウェブを積層して得られる不織布を直
径０．２〜０．５ｍｍのステンレス線又はタングステン
線からなる放電電極と表面の平滑なスチールのドラム又
は板のアース電極とで構成される２極間に５〜１０ＫＶ
／ｃｍの正又は負の直流電圧を印加してコロナ放電を発
生せしめた高電界中でエレクトレット化する。
以下のポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィ
ン系繊維からなるウェブを積層して得られる不織布を直
径０．２〜０．５ｍｍのステンレス線又はタングステン
線からなる放電電極と表面の平滑なスチールのドラム又
は板のアース電極とで構成される２極間に５〜１０ＫＶ
／ｃｍの正又は負の直流電圧を印加してコロナ放電を発
生せしめた高電界中でエレクトレット化する。
【００１５】本発明において、特に固有粘度１．０以下
のポリオレフィン系合成繊維のウェブであれば室温で電
荷を繊維内部まで注入可能であるため、時続性のある安
定なエレクトレット効果が得られるのでより好ましい。 なお、本発明でスチールドラム等の金属からなるアース
極の表面を鏡面のような円または円弧状にしておくこと
により密着性が向上して、電荷の導入が良好になるので
好ましい。さらに、高電圧でコロナ放電処理を行う前に
、高圧コロナ放電エレメントと同極性又は異極性のいず
れか一方のイオンによる前処理を行えばさらによい。 このような前処理の方法としてはより低電圧のコロナ放
電処理又はイオン風照射処理等がある。このように前処
理をすれば不織布の生産時に生じた電荷むらをなくする
ことができる。その結果、破壊電圧以下での突発的なア
ークを防止することができ安定した生産が可能となる。 しかも、エレクトレット化が均一に行われることにより
、捕集効率の均一化も達成できる利点がある。
のポリオレフィン系合成繊維のウェブであれば室温で電
荷を繊維内部まで注入可能であるため、時続性のある安
定なエレクトレット効果が得られるのでより好ましい。 なお、本発明でスチールドラム等の金属からなるアース
極の表面を鏡面のような円または円弧状にしておくこと
により密着性が向上して、電荷の導入が良好になるので
好ましい。さらに、高電圧でコロナ放電処理を行う前に
、高圧コロナ放電エレメントと同極性又は異極性のいず
れか一方のイオンによる前処理を行えばさらによい。 このような前処理の方法としてはより低電圧のコロナ放
電処理又はイオン風照射処理等がある。このように前処
理をすれば不織布の生産時に生じた電荷むらをなくする
ことができる。その結果、破壊電圧以下での突発的なア
ークを防止することができ安定した生産が可能となる。 しかも、エレクトレット化が均一に行われることにより
、捕集効率の均一化も達成できる利点がある。
【００１６】本発明では、このエレクトレット化を従来
と異なり常温で行うことができ、しかも、不織布が２極
間の高電界中を通過する時間も２〜１０秒程度であって
、従来の１／２０〜１／５０と極めて短いのである。
と異なり常温で行うことができ、しかも、不織布が２極
間の高電界中を通過する時間も２〜１０秒程度であって
、従来の１／２０〜１／５０と極めて短いのである。
【００１６】なお、電極又は不織布を誘電体フィルムで
被覆しておいてもよいが、誘電体フィルムの厚みによっ
ては直流電圧を１０ＫＶ／ｃｍ以上にする必要がある。
被覆しておいてもよいが、誘電体フィルムの厚みによっ
ては直流電圧を１０ＫＶ／ｃｍ以上にする必要がある。
【００１７】
実施例１
ηが０．８のポリプロピレン繊維で、メルトブロー法に
より繊維径が１２μのウェブを形成し積層して重量６０
ｇ／ｍ２、厚さ０．７ｍｍの不織布（未処理フィルタ）
をつくった。直径０．２ｍｍの放電電極と平滑な表面の
スチールドラムのアース電極とからなる２極の間を１５
ｍｍにとり、１０ＫＶ／ｃｍの直流電圧を印加した高電
界中に上記の不織布をアース電極に密着させながら常温
で５秒間通過させてエレクトレット化した。
より繊維径が１２μのウェブを形成し積層して重量６０
ｇ／ｍ２、厚さ０．７ｍｍの不織布（未処理フィルタ）
をつくった。直径０．２ｍｍの放電電極と平滑な表面の
スチールドラムのアース電極とからなる２極の間を１５
ｍｍにとり、１０ＫＶ／ｃｍの直流電圧を印加した高電
界中に上記の不織布をアース電極に密着させながら常温
で５秒間通過させてエレクトレット化した。
【００１８】実施例２
ηが１．２のポリプロピレン繊維を用いて、実施例１と
同様に不織布をつくり、実施例１と同様に常温でエレク
トレット化した。
同様に不織布をつくり、実施例１と同様に常温でエレク
トレット化した。
【００１９】実施例３
ηが０．５のポリプロピレン繊維で繊維径０．５〜３μ
が大部分を占めるウェブをメルトブロー法により形成し
、積層して重量３０ｇ／ｍ２、厚さ０．３ｍｍの不織布
をつくり、６ＫＶ／ｃｍの低電圧でコロナ放電処理を行
った後、実施例１と同様に常温でエレクトレット化した
。アークの発生もなく、安定な生産ができた。実施例１
と同様に捕集効率及びその保持率を比較すると、初期の
捕集効率は９８％であったが、６か月後も９６．７％で
９８．７％の保持率を有していた。なお、未処理のもの
は１５％の捕集効率であった。
が大部分を占めるウェブをメルトブロー法により形成し
、積層して重量３０ｇ／ｍ２、厚さ０．３ｍｍの不織布
をつくり、６ＫＶ／ｃｍの低電圧でコロナ放電処理を行
った後、実施例１と同様に常温でエレクトレット化した
。アークの発生もなく、安定な生産ができた。実施例１
と同様に捕集効率及びその保持率を比較すると、初期の
捕集効率は９８％であったが、６か月後も９６．７％で
９８．７％の保持率を有していた。なお、未処理のもの
は１５％の捕集効率であった。
【００２０】比較例１
実施例１でエレクトレット化しない未処理の不織布を比
較例１とする。
較例１とする。
【００２１】比較例２
ηが１．７のポリプロピレン繊維を用いて実施例１と同
様に不織布をつくり、常温でエレクトレット化した。
様に不織布をつくり、常温でエレクトレット化した。
【００２２】比較例３
比較例１の不織布を１３０℃の高温でエレクトレット化
した。実施例と比較例の初期及び６か月間保管後の捕集
効率及びその保持率を比較した結果を第１表に示した。 なお、捕集効率の測定は直径０．３μのたばこの煙を用
いて行った。
した。実施例と比較例の初期及び６か月間保管後の捕集
効率及びその保持率を比較した結果を第１表に示した。 なお、捕集効率の測定は直径０．３μのたばこの煙を用
いて行った。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】このように本発明は、従来のように高温
においてエレクトレット化を行わないので電荷が中和さ
れることもなく、極めて高い捕集効率を有し、しかも、
長期間にわたって捕集効率の低下がないエレクトレット
フィルタを安価に効率よく製造することができる極めて
有用なものである。
においてエレクトレット化を行わないので電荷が中和さ
れることもなく、極めて高い捕集効率を有し、しかも、
長期間にわたって捕集効率の低下がないエレクトレット
フィルタを安価に効率よく製造することができる極めて
有用なものである。
Claims (1)
- 【請求項１】固有粘度が１．５以下のポリオレフィン系
合成繊維のウェブからなる不織布を、平滑な表面を有す
るアース極に密着させて高圧電場により常温でエレクト
レット化するエレクトレットフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224656A JPH04358510A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | エレクトレットフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224656A JPH04358510A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | エレクトレットフィルタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04358510A true JPH04358510A (ja) | 1992-12-11 |
| JPH0583283B2 JPH0583283B2 (ja) | 1993-11-25 |
Family
ID=16817147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3224656A Granted JPH04358510A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | エレクトレットフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04358510A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111648125A (zh) * | 2020-05-23 | 2020-09-11 | 江苏索盈节能环保设备有限公司 | 一种用于熔喷布静电添加的导布辊式驻极机 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5341369A (en) * | 1976-09-28 | 1978-04-14 | Nitta Belt Kk | Method of manufacture of material of filter for air filter |
| JPS54134177A (en) * | 1972-02-22 | 1979-10-18 | Exxon Research Engineering Co | Production of nonwoven mat by melt blowing |
| JPS5633511A (en) * | 1979-08-27 | 1981-04-04 | Daihatsu Motor Co Ltd | Device for measuring fuel consumption of internal combustion engine for vehicle |
| JPS57101073A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-23 | Duskin Franchise Co | Production of electoret fiber like molded structure |
| EP0118216A1 (en) * | 1983-02-04 | 1984-09-12 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method and apparatus for manufacturing an electret filter medium |
| 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 |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP3224656A patent/JPH04358510A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54134177A (en) * | 1972-02-22 | 1979-10-18 | Exxon Research Engineering Co | Production of nonwoven mat by melt blowing |
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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 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111648125A (zh) * | 2020-05-23 | 2020-09-11 | 江苏索盈节能环保设备有限公司 | 一种用于熔喷布静电添加的导布辊式驻极机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0583283B2 (ja) | 1993-11-25 |
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