JPH05214A - エレクトレツトフイルター - Google Patents

エレクトレツトフイルター

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JPH05214A
JPH05214A JP3300420A JP30042091A JPH05214A JP H05214 A JPH05214 A JP H05214A JP 3300420 A JP3300420 A JP 3300420A JP 30042091 A JP30042091 A JP 30042091A JP H05214 A JPH05214 A JP H05214A
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JP
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filter
resin
silicone oil
polypropylene
electret filter
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Application number
JP3300420A
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Inventor
Satoshi Matsuura
浦 智 松
Tsuneo Yoshishiba
柴 常 雄 吉
Yoshio Shinagawa
川 好 雄 品
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/28Plant or installations without electricity supply, e.g. using electrets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y02A50/2351Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】 【構成】純水に対する濡れ接触角が95°以上である樹
脂からなるエレクトレットフィルターおよびシリコーン
オイルを添加することにより、純水に対する濡れ接触角
を95°以上にした樹脂からなるエレクトレットフィル
ター。 【効果】本発明のエレクトレットフィルターは、捕集効
率に優れ、特に煙草の煙を吸着してもその捕集性能が低
下しないため、家庭用および業務用のエアコン、空気清
浄器、ファンヒーター、掃除機、設備空調用等のフィル
ターとして好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエレクトレットフィルタ
ーに関し、捕集性能に優れ、特に煙草の煙に対する捕集
性能が安定的に保持されるエレクトレットフィルターに
関する。
【0002】
【従来の技術および問題点】エレクトレットフィルター
は、エアコン、空気清浄機、掃除機、家庭用および業務
用エアコン、ファンヒーター、一般設備空調用等のフィ
ルターとして、環境雰囲気中の粉塵、ばい煙等を捕集し
て、環境雰囲気を清浄化するために用いられている。こ
のエレクトレットフィルターとして、従来、ポリプロピ
レン等の不織布をエレクトレット化処理してなるものが
用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のエ
レクトレットフィルターは、煙草の煙を吸着すると、そ
の捕集性能が急激に低下し、捕集性能を安定的に保持す
ることができないという問題があった。
【0004】そこで本発明の目的は、捕集性能、特に煙
草の煙を吸着してもその捕集性能が低下せず、良好な捕
集性能を安定して保持することができるため、エアコ
ン、空気清浄機用等のフィルターとして好適なエレクト
レットフィルターを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】ところで、煙草の煙は、
液体粒子として空中に存在し、この液体状の煙草粒子が
フィルターの表面に付着し、該フィルターの繊維表面を
覆ってしまい、エレクトレット化により表面に生成され
た電荷の作用が妨害されるため捕集性能が急激に低下す
ると考えられる。
【0006】そこで本発明者は、煙草粒子を吸着しても
捕集性能が従来のフィルターのように急激に低下しない
フィルターを得るべく、鋭意研究の結果、純水に対する
濡れ接触角が特定の値以上のものを素材とするフィルタ
ーが前記課題を解決できることを見出し、本発明に到達
した。
【0007】すなわち、本発明は、前記課題を解決する
ために、純水に対する濡れ接触角が95°以上である樹
脂からなるエレクトレットフィルターを提供するもので
ある。
【0008】また、本発明は、シリコーンオイルを添加
することにより、純水に対する濡れ接触角を95°以上
にした樹脂からなるエレクトレットフィルターを提供す
るものである。シリコーンオイルの添加量は0.05〜
5wt%とするのが好ましい。
【0009】以下、本発明について詳細に説明する。
【0010】本発明のエレクトレットフィルターの素材
である樹脂は、純水に対する濡れ接触角が95°以上、
好ましくは100〜110°である樹脂であればよく、
特に限定されず、例えば、ポリ4ーメチルー1ーペンテ
ン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フロロ
エチレンプロピレン共重合体(FEP)、パーフルオロ
アルコキシふっ素樹脂(PFA)等、並びにこれらの樹
脂の無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸、不飽和エポ
キシ化合物、ならびにオレフィン性不飽和結合を有する
有機ケイ素化合物および有機フッ素化合物などによる変
性物などが挙げられる。またこれらの樹脂は、必要に応
じて他の樹脂、添加剤等を含んでいてもよい。該他の樹
脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアミ
ド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂等
が挙げられ、また、添加剤としては、例えば、耐熱安定
剤、耐候安定剤、アンチブロッキング剤、無機または有
機の充填剤等が挙げられる。
【0011】また、純水に対する濡れ接触角が95°未
満の樹脂はエレクトレットフィルター用としては不適当
である。濡れ接触角が95°未満の樹脂として例えばホ
モポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
メチルメタクリレート、ポリカーボネートなどの樹脂を
示すことができる。しかし、このような樹脂でもシリコ
ーンオイルを添加することにより、純水に対する濡れ接
触角を95°以上にすれば、エレクトレットフィルター
用樹脂として使用可能である。シリコーンオイルの添加
量は0.05〜5wt%、好ましくは、0.1〜1.0
wt%とするのがよい。該シリコーンオイルとしては、
ジメチルシロキサン系シリコーンオイル、メチルハイド
ロジェンポリシロキサン系シリコーンオイル、アミノ変
性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、
カルボキシ変性シリコーンオイル等が挙げられる。シリ
コーンオイル添加量が0.05wt%未満では、効果が
少なく、5wt%超では、成形性が不良となり、生産性
が極端に低下する。
【0012】電荷の印加は、電極形状、電極間距離等に
より異なるが、例えば、電極間距離が8mmの場合、少
なくとも5kV、好ましくは6〜10kVの電圧を試料
に印加して行なうことができる。
【0013】この電荷の印加は、例えば、試料を直流電
圧を印加した一対の電極間に通して行う方法;試料の表
面にコロナ放電やパルス状高電圧を加える方法;試料両
面を他の誘電体で保持し両面に直流高電圧を加える方
法;光照射しながら電圧を加える方法などのいずれの方
法によって行ってもよい。
【0014】本発明のエレクトレットフィルターの厚さ
は用途、要求される捕集性能等に応じて適宜選択され
る。通常、10〜300g/m2程度のものが一般的であ
り、好ましくは20〜150g/m2程度である。
【0015】また、本発明のエレクトレットフィルター
の電荷量も用途等に応じて適宜調整され、通常、10〜
50×10-9C/cm2 程度である。
【0016】なお、エレクトレットフィルターを構成す
る樹脂の純水に対する濡れ接触角は図1に示す液滴法に
より測定した。すなわち、光学鏡内の角度盤、可動十字
を使い、樹脂シート11上の純水液滴12の頂点13を
作図的に求めθ/2を直続し、その角度を2倍して液滴
の接線14となす接触角θを求めた。
【0017】
【実施例】
(実施例1)ポリ4−メチル−1−ペンテン樹脂(密
度:0.833、融点:240℃、ASTM D123
8によるメルトフローレート:26g /10分、純水に
対する濡れ接触角:102°)エレクトレット化繊維を
カッターで繊維長90mmに切断した後、開綿機で綿状に
した。得られた綿をウェブ・フォーミング・マシンに供
給して、ウェブに成形した。このウェブを、ニードルパ
ンチ機(フェラー社製)で、パンチング処理して目付1
00g/m2、厚み2mmのフィルター試料(大きさ30×
30cm)を作製した。
【0018】このフィルター試料について、下記の方法
にしたがって煙草の煙の吸着試験を行ない、煙草10本
分および20本分の煙を吸着させた後の捕集効率の保持
率を求めた。結果を表1に示す。
【0019】煙草の煙の吸着試験 第2図に示す装置を用い、ボックス(容積:1m3 )1
内に、(縦150mm横150mmの寸法の)フィルター
試料2を装着した吸引装置3を配置した。次に、ボック
ス1内で所定の本数の煙草を燃焼させ、煙草の煙をボッ
クス1内に充満させるとともに、吸引装置3を作動させ
て、デジタル粉塵計4(柴田化学(株)製、P5H)で
測定されるボックス1内の粉塵濃度が0.1mg/m3 とな
るまで、煙草の煙をフィルター試料2(面風速:0.5
m/sec)で捕集した。下記の方法で予め測定しておい
た、煙草の煙を吸着する前の捕集効率(E0 )に対す
る、煙草の煙を吸着後の捕集効率(E1 )の比率[(E
1 /E0 )×100(%)]を、捕集効率の保持率とし
て求めた。
【0020】捕集効率の測定方法 第3図に概略を示す装置を用いて捕集効率を測定した。
まず、エアロゾル発生機(日本科学工業社製、図示せ
ず)からNaCl粒子(粒径:0.3μm )5を清浄な
空気によりチャンバー6内に供給した。該チャンバー6
内のNaClの濃度が一定(2〜6×106 個/cm3
になった後、吸引装置(図示せず)により、チャンバー
6の底部に配置したフィルター試料7を介して矢印Aの
方向に吸引し、フィルター通過風速が一定速度(v=5
0cm/sec )となった時のフィルター試料7の上流8お
よび下流9側におけるNaCl粒子濃度CINおよびC
OUT をそれぞれパーティクルカウンター(リオン社製、
KC−01B5)によって測定し、下記式に従って捕集
効率を求めた。
【0021】
【数1】
【0022】(実施例2)ポリ4−メチル−1−ペンテ
ンフィルムを用いる代りに、フロロエチレンプロピレン
共重合体(FEP)*ダイキン工業社製ネオフロンFE
PフィルムNF0025フィルム(純水に対する濡れ接
触角:101°)を用いた以外は、実施例1と同様にし
て、フィルター試料を作製し、これについて、煙草の煙
の吸着試験を行ない、捕集効率の保持率を求めた。結果
を表1に示す。
【0023】(比較例1〜5)ポリ4−メチル−1−ペ
ンテンの代りに、表1に示すホモポリプロピレン(AS
TM D1238−65Tによるメルトインデックス:
0.5)、ポリエチレンテフタレート(PET)、ポリ
メチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート
(PC)およびポリプロピレン/無水マレイン酸変性ポ
リプロピレン/ポリカーボネート=90/5/5(wt
%)からなる組成物をそれぞれ用いた以外は、実施例1
と同様にして、フィルター試料を作製し、これについ
て、煙草の煙の吸着試験を行ない、補集効率の保持率を
求めた。
【0024】(実施例3) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン(三井石油化学工業社製 B200) 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン (三井石油化学工業社製 GR−2:非売品) 5% ポリカーボネート (ゼネラルエレクトレット社製 レキサン#101) 5% ジメチルシロキサン (トーレシリコーン社製 SH−200) 0.1重量部 からなる混合物を一軸押出機(スクリュー系:40mm
φ)に供給して250℃にて溶融混練してペレット状物
を得た。以下実施例1と同様の方法でフィルター試料を
得た。このフィルター試料について、実施例1と同様な
方法にて煙草の吸着試験を行なった結果を表1に示す。
比較例5と比較するとジメチルシロキサンの添加によっ
て濡れ接触角は89°から97°になり、補集効率は比
較例5の30%、19%から46%、32%と向上し
た。
【0025】(実施例4) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% ジメチルシロキサン (トーレシリコーン社製 SH−200) 0.3重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0026】(実施例5) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% ジメチルシロキサン (トーレシリコーン社製 SH−200) 0.5重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0027】(実施例6) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% ジメチルシロキサン (トーレシリコーン社製 SH−200) 1.0重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0028】(実施例7) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% エポキシ変性シリコーンオイル (トーレシリコーン社製 SF−8413) 0.1重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0029】(実施例8) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% エポキシ変性シリコーンオイル (トーレシリコーン社製 SF−8413) 0.3重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0030】(実施例9) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% アミノ変性シリコーンオイル (トーレシリコーン社製 SF−8417) 0.1重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0031】(実施例10) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% アミノ変性シリコーンオイル (トーレシリコーン社製 SF−8417) 0.3重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0032】(実施例11) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% カルボキシ変性シリコーンオイル (トーレシリコーン社製 SF−8418) 0.1重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0033】(実施例12) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% カルボキシ変性シリコーンオイル (トーレシリコーン社製 SF−8418) 0.3重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0034】(実施例13) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% カルボキシ変性シリコーンオイル (トーレシリコーン社製 SF−8418) 0.5重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0035】(実施例14) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% フッ素変性シリコーンオイル (トーレシリコーン社製 FS−1265) 0.1重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0036】(実施例15) 下記配合処方: ポリプロピレン(MFR(ASTM D 1238):0.5g/10min 、 密度:0.91g/ccのホモポリプロピレン 90% 無水マレイン酸変性ポリプロピレン 5% ポリカーボネート 5% フッ素変性シリコーンオイル (トーレシリコーン社製 FS−1265) 0.3重量部 からなる混合物を用い、実施例1と同様な方法にてフィ
ルター試料を得、煙草の吸着試験を行なった結果を表1
に示す。
【0037】
【表1】
【0038】表1注 TPX:ポリ4−メチル−1−ペンテン樹脂 FEP:フロロエチレンプロピレン共重合体 PP:ホモポリプロピレン PET:ポリエチレンテレフタレート PMMA:ポリメチルメタクリレート PC:ポリカーボネート S:シリコーンオイル 変性PP:無水マレイン酸変性ポリプロピレン
【0039】
【発明の効果】本発明のエレクトレットフィルターは、
捕集効率に優れ、特に煙草の煙を吸着してもその捕集性
能が低下しないため、家庭用および業務用のエアコン、
空気清浄器、ファンヒーター、掃除機、設備空調用等の
フィルターとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】液滴法による純水に対する濡れ接触角を測定す
る方法を示す図である。
【図2】実施例および比較例で行なった煙草の煙の吸着
試験に使用した装置の概略図である。
【図3】捕集効率の測定に用いた装置の概略図である。
【符号の説明】
1 ボックス 2 フィルター試料 3 吸引装置 4 デジタル粉塵計 5 NaCl粒子 6 チャンバー 7 フィルター試料 8 フィルター試料の上流側 9 フィルター試料の下流側 11 樹脂シート 12 液滴 13 頂点 14 接線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】純水に対する濡れ接触角が95°以上であ
    る樹脂からなるエレクトレットフィルター。
  2. 【請求項2】シリコーンオイルを添加することにより、
    純水に対する濡れ接触角を95°以上にした樹脂からな
    るエレクトレットフィルター。
  3. 【請求項3】前記シリコーンオイルの添加量は0.05
    〜5wt%である請求項2に記載のエレクトレットフィ
    ルター。
JP3300420A 1990-11-30 1991-11-15 エレクトレツトフイルター Pending JPH05214A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2-334302 1990-11-30
JP33430290 1990-11-30

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JPH05214A true JPH05214A (ja) 1993-01-08

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ID=18275829

Family Applications (1)

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JP3300420A Pending JPH05214A (ja) 1990-11-30 1991-11-15 エレクトレツトフイルター

Country Status (6)

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US (1) US5304227A (ja)
EP (2) EP0620044B1 (ja)
JP (1) JPH05214A (ja)
KR (1) KR100190425B1 (ja)
CA (1) CA2056579A1 (ja)
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