JPH0481847B2 - - Google Patents
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- JPH0481847B2 JPH0481847B2 JP5327184A JP5327184A JPH0481847B2 JP H0481847 B2 JPH0481847 B2 JP H0481847B2 JP 5327184 A JP5327184 A JP 5327184A JP 5327184 A JP5327184 A JP 5327184A JP H0481847 B2 JPH0481847 B2 JP H0481847B2
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Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Description
本発明は、絶縁性高分子物質にコロナ荷電処理
を施すことにより、優れたエレクトレツト化材料
を得る製造方法に関するものである。 エレクトレツト化された高分子物質は、フイル
ム状の材料にあつては、マイクロフオン、ヘツド
フオン、スピーカー等の各種の静電型音響変換器
の素子に利用されている。エレクトレツト化され
た高分子物質の繊維状材料は、その静電気力を気
体中に浮遊する塵埃の除去に利用する除塵フイル
ターとして用いられる。 かかる除塵フイルターはエレクトロニツクス産
業、医療分野などでの空気中での塵埃濃度を極め
て低く保つクリーンルームを実現するための空調
システムに広く用いられている。このシステムで
は、従来から、粒子径の大きい塵埃を対象とする
通気抵抗の低い高分子材料を主体とするプレフイ
ルターとサブミクロン以下の塵埃を対象とする繊
維径の細いガラス繊維主体のHEPAフイルター
が用いられてきている。プレフイルターの除塵性
能の向上は、システム全体の性能向上に有効であ
るから、繊維を帯電させて高い除塵性能を持たせ
たフイルターは高清浄度志向の空調システムのプ
レフイルターに適した材料として適用できる。シ
ート状、糸状、スプリツト状などのエレクトレツ
ト化繊維材料からなる除塵フイルターは、同じ除
去性能を有するエレクトレツト化されていない除
塵フイルターに比べて通気抵抗が小さく、低圧損
で運転可能であり、サブミクロン粒子に対して高
い除塵性能を示すことから、たばこ煙の除去を目
的とする機器、たとえば室内空気清浄機の主フイ
ルターに適用できる。又、ヒユーム、ダスト、ミ
ストを発生する産業での作業用防塵マスク用材
料、花粉アレルギー防止用マスク用材料としても
利用できる。 この様な繊維材料を用いてなる除塵フイルター
において、フイルターを構成する繊維自身を帯電
させることで、ある程度の除塵性能のあるフイル
ターが得られることは例えば特公昭56−47299号
公報に示されている。この方法は、無極性高分子
物質を、一旦フイルムとして成形し、これを延伸
してコロナ要素を用いて荷電し、次に該帯電フイ
ルムを針付きロールを用いて解繊糸となし、その
後にフイルターに成形するものであるが、この方
法に於ては、無極性高分子物質のエレクトレツト
性の改良という面からの検討がなされていない。
又特開昭54−133680号公報に示された方法は、ポ
リプロピレン繊維とレーヨン繊維からなる不織布
を樹脂加工した後に、機械的に折曲げや剪断力を
かける、いわゆるなめし加工を施して繊維の表層
に帯電させるものであるが、コロナ要素などの積
極的な荷電手段を用いないために、得られるフイ
ルターの除塵性能レベルが十分に高いものが得ら
れないという欠点がある。 本発明の目的は高度に帯電することで低圧損で
高い除塵性能を持ち、かつ、その帯電が長期間に
亘つて保存されることで、安定した除塵性能を維
持するフイルター素材に適したエレクトレツト化
材料の製造方法を提供することにある。 而して本発明者等は、帯電持続性の高い材料及
び、その帯電化技術について、詳細に研究した結
果、高い除塵性能を持つフイルターに適したエレ
クトレツト化材料が得られることを見い出し本発
明に到達した。 絶縁性高分子材料に脂肪酸金属塩を配合して溶
融紡糸し、得られた未延伸糸を延伸しながら及
び／又は前記未延伸糸を延伸後緊張状態を保ちつ
つ、コロナ荷電処理することを要旨とするエレク
トレツト化材料の製造方法である。 まず本発明において使用する絶縁性高分子材料
とは、体積抵抗値の大きい、好ましくは1015Ω・
cm以上の任意の可紡性のあるもので、例えばポリ
プロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリ
アミド、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレ
ート等が挙げられる。またこれに配合する脂肪酸
金属塩としては、飽和脂肪酸（CH3（CH2）
nCOOHでｎが４以上のものが好ましい）、又は
不飽和脂肪酸の金属塩、例えばラウリン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のアルミ
ニウム、マグネシウム、亜鉛等の塩が挙げられ
る。本発明ではかかる脂肪酸金属塩の配合割合は
金属基準で100ppm以上、好ましくは300ppm以上
2000ppm以下の範囲である。 本発明に係るエレクトレツト化繊維は次のよう
にして製造される。即ち、この絶縁性高分子材料
に脂肪酸金属塩を配合して溶融紡止し、得られた
未延伸糸を熱板上で摺動延伸しながら、及び／又
は該未延伸糸を一旦延伸した後再度緊張状態に保
ちつつ金属板上を摺動させながら、コロナ要素を
用いて荷電することが必要である。このような処
理を施したものを、エアジエツトを用いて不織布
とするか、あるいは糸状のまま巻き上げエレクト
レツト化繊維材料とする。 以下、図面により本発明の方法をさらに詳細に
説明する。第１図は本発明に係るエレクトレツト
化材料の製造工程を例示するものである。未延伸
糸１は、ガイド２を経て、フイードローラ３によ
り、一定速度で繰り出される。フイードローラ３
から出た糸は、熱板４上を摺動しドローローラ５
により、フイードローラ３よりも速い速度で延伸
され、さらにドローローラー７により緊張状態を
保持しつつ、接地された金属板６上を摺動し、こ
の際に、コロナ電極９によつて荷電され、高度に
帯電したエレクトレツト化材料８が得られる。ド
ローローラー５と７の間の荷電に適した緊張状態
はローラー３，５間の延伸条件によつて変化する
が、これが、十分によく延伸された条件、即ち、
最高延伸倍率の75〜80％以上に設定された場合、
ドローローラ７の周速と５の周速の比（ドローロ
ーラ７の周速）／（ドローローラー５の週速）を
0.95以上、望ましくは1.0〜1.3とすることで確保
できる。なお、第１図において熱板４を接地し、
この上部にコロナ電極９′を設けて、延伸しつつ、
荷電することによつて金属板６、ドローローラー
７を用いなくとも、高度に帯電したエレクトレツ
ト化材料が得られる。また、未延伸糸１はチーズ
状に巻き上げられているものであるが、チーズ状
に巻き上げることなく溶融紡糸工程から直接この
延伸装置に導入することも可能である。尚、上記
のコロナ電荷付与は、通常の方法装置が採用でき
る。また未延伸糸の延伸における延伸倍率は特に
制限を設けるものではないが、1.5〜10倍が好ま
しい。さらに、紡糸繊維の繊維（デニール）は細
デニールから太デニールのものまで使用でき制限
を受けるものでない。 このように作製したエレクトレツト化材料は、
長期に亘つて安定した帯電状態が維持され、これ
を用いて作るフイルターは、気中の塵埃をクーロ
ン力や誘起力により効率よく補集することができ
るものである。このようなエレクトレツト化にお
ける優れた効果は、絶縁性高分子に脂肪酸金属塩
を配合し摩擦延伸をして発現するメカノエレクト
レツトの効果と、コロナ要素による荷電のいわゆ
るエレクトロエレクトレツトの効果の相乗的な働
きによつて達成されたものである。 以下本発明の実施例に記載するが、本発明はか
かる実施例の記載によつて何等限定をうけるもの
でない。 実施例 １ 絶縁性高分子として、ポリプロピレンを用い、
配合する脂肪酸金属塩としてステアリン酸マグネ
シウム（C17C35COO）2Mgを選択し、マグネシウ
ム基準で500ppmとなる割合でこれらを配合し、
溶融紡糸して未延伸糸を得、この未延伸糸を延伸
速度42ｍ／min延伸倍率3.0で、115℃に設定した
熱板上を摺動延伸させ、更に荷電部前後のローラ
周速比を1.0に保つて、コロナ電極に−13KVを印
加して荷電を施し、単繊維繊度６デニールのエレ
クトレツト化延伸糸を得た。次いで得られたエレ
クトレツト化延伸糸をエアジエツトを用いて、ネ
ツト上に吹きつけ、200ｇ／m2目付のマツト状に
して除塵フイルターに形成した。比較として(i)上
記の処方で、コロナ荷電を施さない場合(iii)、ステ
アリン酸マグネシウムを添加しないポリプロピレ
ンで、上記と同じ条件で紡糸、延伸コロナ荷電し
た場合、と(iii)コロナ荷電を施さない場合につき
各々除塵フイルターを作製した。これの除塵効率
を測定し、その結果を第１表に示す。なお、除塵
効率は、通過速度10cm／secにおいて大気塵の0.5
〜1.0μ粒子について光散乱計数法を用いて求め
た。
を施すことにより、優れたエレクトレツト化材料
を得る製造方法に関するものである。 エレクトレツト化された高分子物質は、フイル
ム状の材料にあつては、マイクロフオン、ヘツド
フオン、スピーカー等の各種の静電型音響変換器
の素子に利用されている。エレクトレツト化され
た高分子物質の繊維状材料は、その静電気力を気
体中に浮遊する塵埃の除去に利用する除塵フイル
ターとして用いられる。 かかる除塵フイルターはエレクトロニツクス産
業、医療分野などでの空気中での塵埃濃度を極め
て低く保つクリーンルームを実現するための空調
システムに広く用いられている。このシステムで
は、従来から、粒子径の大きい塵埃を対象とする
通気抵抗の低い高分子材料を主体とするプレフイ
ルターとサブミクロン以下の塵埃を対象とする繊
維径の細いガラス繊維主体のHEPAフイルター
が用いられてきている。プレフイルターの除塵性
能の向上は、システム全体の性能向上に有効であ
るから、繊維を帯電させて高い除塵性能を持たせ
たフイルターは高清浄度志向の空調システムのプ
レフイルターに適した材料として適用できる。シ
ート状、糸状、スプリツト状などのエレクトレツ
ト化繊維材料からなる除塵フイルターは、同じ除
去性能を有するエレクトレツト化されていない除
塵フイルターに比べて通気抵抗が小さく、低圧損
で運転可能であり、サブミクロン粒子に対して高
い除塵性能を示すことから、たばこ煙の除去を目
的とする機器、たとえば室内空気清浄機の主フイ
ルターに適用できる。又、ヒユーム、ダスト、ミ
ストを発生する産業での作業用防塵マスク用材
料、花粉アレルギー防止用マスク用材料としても
利用できる。 この様な繊維材料を用いてなる除塵フイルター
において、フイルターを構成する繊維自身を帯電
させることで、ある程度の除塵性能のあるフイル
ターが得られることは例えば特公昭56−47299号
公報に示されている。この方法は、無極性高分子
物質を、一旦フイルムとして成形し、これを延伸
してコロナ要素を用いて荷電し、次に該帯電フイ
ルムを針付きロールを用いて解繊糸となし、その
後にフイルターに成形するものであるが、この方
法に於ては、無極性高分子物質のエレクトレツト
性の改良という面からの検討がなされていない。
又特開昭54−133680号公報に示された方法は、ポ
リプロピレン繊維とレーヨン繊維からなる不織布
を樹脂加工した後に、機械的に折曲げや剪断力を
かける、いわゆるなめし加工を施して繊維の表層
に帯電させるものであるが、コロナ要素などの積
極的な荷電手段を用いないために、得られるフイ
ルターの除塵性能レベルが十分に高いものが得ら
れないという欠点がある。 本発明の目的は高度に帯電することで低圧損で
高い除塵性能を持ち、かつ、その帯電が長期間に
亘つて保存されることで、安定した除塵性能を維
持するフイルター素材に適したエレクトレツト化
材料の製造方法を提供することにある。 而して本発明者等は、帯電持続性の高い材料及
び、その帯電化技術について、詳細に研究した結
果、高い除塵性能を持つフイルターに適したエレ
クトレツト化材料が得られることを見い出し本発
明に到達した。 絶縁性高分子材料に脂肪酸金属塩を配合して溶
融紡糸し、得られた未延伸糸を延伸しながら及
び／又は前記未延伸糸を延伸後緊張状態を保ちつ
つ、コロナ荷電処理することを要旨とするエレク
トレツト化材料の製造方法である。 まず本発明において使用する絶縁性高分子材料
とは、体積抵抗値の大きい、好ましくは1015Ω・
cm以上の任意の可紡性のあるもので、例えばポリ
プロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリ
アミド、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレ
ート等が挙げられる。またこれに配合する脂肪酸
金属塩としては、飽和脂肪酸（CH3（CH2）
nCOOHでｎが４以上のものが好ましい）、又は
不飽和脂肪酸の金属塩、例えばラウリン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のアルミ
ニウム、マグネシウム、亜鉛等の塩が挙げられ
る。本発明ではかかる脂肪酸金属塩の配合割合は
金属基準で100ppm以上、好ましくは300ppm以上
2000ppm以下の範囲である。 本発明に係るエレクトレツト化繊維は次のよう
にして製造される。即ち、この絶縁性高分子材料
に脂肪酸金属塩を配合して溶融紡止し、得られた
未延伸糸を熱板上で摺動延伸しながら、及び／又
は該未延伸糸を一旦延伸した後再度緊張状態に保
ちつつ金属板上を摺動させながら、コロナ要素を
用いて荷電することが必要である。このような処
理を施したものを、エアジエツトを用いて不織布
とするか、あるいは糸状のまま巻き上げエレクト
レツト化繊維材料とする。 以下、図面により本発明の方法をさらに詳細に
説明する。第１図は本発明に係るエレクトレツト
化材料の製造工程を例示するものである。未延伸
糸１は、ガイド２を経て、フイードローラ３によ
り、一定速度で繰り出される。フイードローラ３
から出た糸は、熱板４上を摺動しドローローラ５
により、フイードローラ３よりも速い速度で延伸
され、さらにドローローラー７により緊張状態を
保持しつつ、接地された金属板６上を摺動し、こ
の際に、コロナ電極９によつて荷電され、高度に
帯電したエレクトレツト化材料８が得られる。ド
ローローラー５と７の間の荷電に適した緊張状態
はローラー３，５間の延伸条件によつて変化する
が、これが、十分によく延伸された条件、即ち、
最高延伸倍率の75〜80％以上に設定された場合、
ドローローラ７の周速と５の周速の比（ドローロ
ーラ７の周速）／（ドローローラー５の週速）を
0.95以上、望ましくは1.0〜1.3とすることで確保
できる。なお、第１図において熱板４を接地し、
この上部にコロナ電極９′を設けて、延伸しつつ、
荷電することによつて金属板６、ドローローラー
７を用いなくとも、高度に帯電したエレクトレツ
ト化材料が得られる。また、未延伸糸１はチーズ
状に巻き上げられているものであるが、チーズ状
に巻き上げることなく溶融紡糸工程から直接この
延伸装置に導入することも可能である。尚、上記
のコロナ電荷付与は、通常の方法装置が採用でき
る。また未延伸糸の延伸における延伸倍率は特に
制限を設けるものではないが、1.5〜10倍が好ま
しい。さらに、紡糸繊維の繊維（デニール）は細
デニールから太デニールのものまで使用でき制限
を受けるものでない。 このように作製したエレクトレツト化材料は、
長期に亘つて安定した帯電状態が維持され、これ
を用いて作るフイルターは、気中の塵埃をクーロ
ン力や誘起力により効率よく補集することができ
るものである。このようなエレクトレツト化にお
ける優れた効果は、絶縁性高分子に脂肪酸金属塩
を配合し摩擦延伸をして発現するメカノエレクト
レツトの効果と、コロナ要素による荷電のいわゆ
るエレクトロエレクトレツトの効果の相乗的な働
きによつて達成されたものである。 以下本発明の実施例に記載するが、本発明はか
かる実施例の記載によつて何等限定をうけるもの
でない。 実施例 １ 絶縁性高分子として、ポリプロピレンを用い、
配合する脂肪酸金属塩としてステアリン酸マグネ
シウム（C17C35COO）2Mgを選択し、マグネシウ
ム基準で500ppmとなる割合でこれらを配合し、
溶融紡糸して未延伸糸を得、この未延伸糸を延伸
速度42ｍ／min延伸倍率3.0で、115℃に設定した
熱板上を摺動延伸させ、更に荷電部前後のローラ
周速比を1.0に保つて、コロナ電極に−13KVを印
加して荷電を施し、単繊維繊度６デニールのエレ
クトレツト化延伸糸を得た。次いで得られたエレ
クトレツト化延伸糸をエアジエツトを用いて、ネ
ツト上に吹きつけ、200ｇ／m2目付のマツト状に
して除塵フイルターに形成した。比較として(i)上
記の処方で、コロナ荷電を施さない場合(iii)、ステ
アリン酸マグネシウムを添加しないポリプロピレ
ンで、上記と同じ条件で紡糸、延伸コロナ荷電し
た場合、と(iii)コロナ荷電を施さない場合につき
各々除塵フイルターを作製した。これの除塵効率
を測定し、その結果を第１表に示す。なお、除塵
効率は、通過速度10cm／secにおいて大気塵の0.5
〜1.0μ粒子について光散乱計数法を用いて求め
た。
【表】
本発明の方法で得られたエレクトレツト繊維を
用いて作製された除塵フイルターの除塵性能は、
フイルター製造後４カ月を経過した後も殆んど変
化が見られなかつた。 実施例 ２ 絶縁性高分子として、ポリプロピレンを用い、
配合する脂肪酸金属塩として、パルミチン酸アル
ミニウム（C15H31COO）3Alを選択し、アルミニ
ウム基準で500ppmとなる割合でこれらを配合し、
実施例１と同様の方法により200ｇ／m2目付のマ
ツトを作り除塵フイルターを作製した。
用いて作製された除塵フイルターの除塵性能は、
フイルター製造後４カ月を経過した後も殆んど変
化が見られなかつた。 実施例 ２ 絶縁性高分子として、ポリプロピレンを用い、
配合する脂肪酸金属塩として、パルミチン酸アル
ミニウム（C15H31COO）3Alを選択し、アルミニ
ウム基準で500ppmとなる割合でこれらを配合し、
実施例１と同様の方法により200ｇ／m2目付のマ
ツトを作り除塵フイルターを作製した。
【表】
本発明に係る除塵フイルターの除塵性能はフイ
ルター製造後４カ月を経過した後も殆んど変化が
見られなかつた。
ルター製造後４カ月を経過した後も殆んど変化が
見られなかつた。
第１図は、本発明に係るエレクトレツト化材料
を作製する製造工程を示す。 １……未延伸糸、２……ガイド、３……フイー
ドローラー、４……熱板、５……ドローローラー
(1)、６……金属板、７……ドローローラー(2)、８
……延伸糸、９……コロナ電極、９′……コロナ
電極、１０……直流高圧電源。
を作製する製造工程を示す。 １……未延伸糸、２……ガイド、３……フイー
ドローラー、４……熱板、５……ドローローラー
(1)、６……金属板、７……ドローローラー(2)、８
……延伸糸、９……コロナ電極、９′……コロナ
電極、１０……直流高圧電源。
Claims (1)
- １ 絶縁性高分子材料に脂肪酸金属塩を配合して
溶融紡糸し、得られた未延伸糸を延伸しながら及
び／又は前記未延伸糸を延伸後緊張状態を保ちつ
つ、コロナ荷電処理することを特徴とするエレク
トレツト化材料の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327184A JPS60196922A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | エレクトレツト化材料の製造方法 |
| DE3509857A DE3509857C2 (de) | 1984-03-19 | 1985-03-19 | Elektretisiertes Staubfilter und dessen Herstellung |
| US06/914,043 US4789504A (en) | 1984-03-19 | 1986-10-01 | Electretized material for a dust filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327184A JPS60196922A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | エレクトレツト化材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60196922A JPS60196922A (ja) | 1985-10-05 |
| JPH0481847B2 true JPH0481847B2 (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=12938075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5327184A Granted JPS60196922A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | エレクトレツト化材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60196922A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3051662A1 (en) | 2017-02-01 | 2018-08-09 | Yupo Corporation | Energy conversion film and energy conversion element using same |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP5327184A patent/JPS60196922A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60196922A (ja) | 1985-10-05 |
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