JPH04346806A - エレクトレットフィルター - Google Patents
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- JPH04346806A JPH04346806A JP3149366A JP14936691A JPH04346806A JP H04346806 A JPH04346806 A JP H04346806A JP 3149366 A JP3149366 A JP 3149366A JP 14936691 A JP14936691 A JP 14936691A JP H04346806 A JPH04346806 A JP H04346806A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G7/00—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
- H01G7/02—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
- H01G7/021—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an organic dielectric
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
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】
【発明の技術分野】本発明は低圧力損失でかつ高粒子除
去効率を有するエレクトレットフィルターに関する。
去効率を有するエレクトレットフィルターに関する。
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は掃除機、空気清浄機、Ｏ
Ｍ機器、空調用機器等に用いることのできる濾材に関す
る。
Ｍ機器、空調用機器等に用いることのできる濾材に関す
る。
【０００３】
【従来の技術】エレクトレットの静電気を利用して空気
中の塵埃を除去するエレクトレットフィルターは特公昭
５６−４７２９９号公報、特公昭５７−１４４６７号公
報に開示されている。前者はエレクトレット化された無
極性ポリマーフィルムをスプリットして小繊維化し、そ
の各小繊維のすべてがホモ荷電された電荷を有する不織
布からなるエレクトレットフィルターである。後者はエ
レクトレット化されたフィルムが異なる収縮率を示す少
なくとも２種類の無極性ポリマーの積層体からなり、こ
のフィルムをスプリットして小繊維化し、捲縮させた不
織布からなるエレクトレットフィルターである。
中の塵埃を除去するエレクトレットフィルターは特公昭
５６−４７２９９号公報、特公昭５７−１４４６７号公
報に開示されている。前者はエレクトレット化された無
極性ポリマーフィルムをスプリットして小繊維化し、そ
の各小繊維のすべてがホモ荷電された電荷を有する不織
布からなるエレクトレットフィルターである。後者はエ
レクトレット化されたフィルムが異なる収縮率を示す少
なくとも２種類の無極性ポリマーの積層体からなり、こ
のフィルムをスプリットして小繊維化し、捲縮させた不
織布からなるエレクトレットフィルターである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記開示技術によるエ
レクトレットフィルターはフィルムを小繊維状にスプリ
ットして得られる不織布であって、各繊維が連続したフ
ィラメントではなく有限長のたとえば３０〜９０ｍｍの
小繊維であるため、打抜加工、溶着加工、プリーツ加工
などのフィルターの二次加工時にスプリットされた小繊
維が不織布層から脱落したり、フィルター使用時に飛散
するという問題があった。
レクトレットフィルターはフィルムを小繊維状にスプリ
ットして得られる不織布であって、各繊維が連続したフ
ィラメントではなく有限長のたとえば３０〜９０ｍｍの
小繊維であるため、打抜加工、溶着加工、プリーツ加工
などのフィルターの二次加工時にスプリットされた小繊
維が不織布層から脱落したり、フィルター使用時に飛散
するという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため鋭意検討した結果、本発明に到達したもので
あり、捲縮を有するエレクトレット化されたフィラメン
トからなる不織布であり、該不織布の繊維充填密度が０
．０１〜０．０５ｃｃ／ｃｃであることを特徴とするエ
レクトレットフィルターに関するものである。本発明に
おけるフィラメントはそのフィラメントの断面が円型、
三角型、星型、矩型などであり、一成分のポリマーある
いはサイドバイサイド型やシースコア型、偏心シースコ
ア型などの二成分以上のポリマー成分からなり、機械的
にあるいは熱的に捲縮を発現しうるものであり、加えて
そのフィラメント長は無限長の繊維であるか、少なくと
も１００ｍｍを有する有限長の繊維であってもよい。か
かるフィラメントは溶融紡糸法、メルトブロー法、静電
場紡糸法、ジェット紡糸法、フラッシュ紡糸法などの製
糸技術でもって作られ、コンベアー上にシート状に振り
落されて不織布となる。
決するため鋭意検討した結果、本発明に到達したもので
あり、捲縮を有するエレクトレット化されたフィラメン
トからなる不織布であり、該不織布の繊維充填密度が０
．０１〜０．０５ｃｃ／ｃｃであることを特徴とするエ
レクトレットフィルターに関するものである。本発明に
おけるフィラメントはそのフィラメントの断面が円型、
三角型、星型、矩型などであり、一成分のポリマーある
いはサイドバイサイド型やシースコア型、偏心シースコ
ア型などの二成分以上のポリマー成分からなり、機械的
にあるいは熱的に捲縮を発現しうるものであり、加えて
そのフィラメント長は無限長の繊維であるか、少なくと
も１００ｍｍを有する有限長の繊維であってもよい。か
かるフィラメントは溶融紡糸法、メルトブロー法、静電
場紡糸法、ジェット紡糸法、フラッシュ紡糸法などの製
糸技術でもって作られ、コンベアー上にシート状に振り
落されて不織布となる。
【０００６】本発明におけるフィラメントから成る不織
布は必要により不織布の機械的強度を高めたり、剛性を
上げるためにフィラメント間の熱融着加工やニードルパ
ンチング加工や捲縮加工を付与し、エレクトレット加工
される。又、この場合、捲縮加工とエレクトレット加工
の順序はいずれが先であっても後であってもかまわない
。エレクトレット加工の手段は特に限定するものではな
いが、コロナ荷電、電界荷電、電子線照射などの方法が
挙げられる。本発明において、フィラメントの捲縮の形
状はコイル状、ループ状、ジグザグ状などの規則的なも
のや、それら二種以上の不規則的なものがあり、その捲
縮数はフィラメント１ｍあたり２００〜５０００個が好
ましく、より好ましくは３００〜１０００個である。 フィラメントへの捲縮の付与法は空気噴射法、擦過法、
歯車による賦型法や潜在的な構造捲縮法、複合繊維捲縮
法があり、中でも好ましい方法には潜在的な構造捲縮法
や複合繊維捲縮法が挙げられる。
布は必要により不織布の機械的強度を高めたり、剛性を
上げるためにフィラメント間の熱融着加工やニードルパ
ンチング加工や捲縮加工を付与し、エレクトレット加工
される。又、この場合、捲縮加工とエレクトレット加工
の順序はいずれが先であっても後であってもかまわない
。エレクトレット加工の手段は特に限定するものではな
いが、コロナ荷電、電界荷電、電子線照射などの方法が
挙げられる。本発明において、フィラメントの捲縮の形
状はコイル状、ループ状、ジグザグ状などの規則的なも
のや、それら二種以上の不規則的なものがあり、その捲
縮数はフィラメント１ｍあたり２００〜５０００個が好
ましく、より好ましくは３００〜１０００個である。 フィラメントへの捲縮の付与法は空気噴射法、擦過法、
歯車による賦型法や潜在的な構造捲縮法、複合繊維捲縮
法があり、中でも好ましい方法には潜在的な構造捲縮法
や複合繊維捲縮法が挙げられる。
【０００７】本発明においてフィラメントの成分はエレ
クトレットポリマーである。二種類以上のポリマーから
なるフィラメントにあっては少なくとも一成分はエレク
トレットポリマーであり、他の成分はエレクトレットポ
リマーでも非エレクトレットポリマーでもいずれでもよ
い。これらエレクトレットポリマーは無極性ポリマーか
らなり、ポリエチレン、、ポリプロピレン、ポリ−４−
メチル−１−ペンテン、ポリ−３−メチル−１−ブテン
、ポリテトラフロロエチレンなどや、これらポリマーの
混合物が挙げられる。他の成分は上記無極性ポリマーに
加えて、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポ
リカーボネート、ポリスルフォン、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリ塩化ビニリデンなどの極性ポリマーやそ
れらの混合物が挙げられる。
クトレットポリマーである。二種類以上のポリマーから
なるフィラメントにあっては少なくとも一成分はエレク
トレットポリマーであり、他の成分はエレクトレットポ
リマーでも非エレクトレットポリマーでもいずれでもよ
い。これらエレクトレットポリマーは無極性ポリマーか
らなり、ポリエチレン、、ポリプロピレン、ポリ−４−
メチル−１−ペンテン、ポリ−３−メチル−１−ブテン
、ポリテトラフロロエチレンなどや、これらポリマーの
混合物が挙げられる。他の成分は上記無極性ポリマーに
加えて、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポ
リカーボネート、ポリスルフォン、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリ塩化ビニリデンなどの極性ポリマーやそ
れらの混合物が挙げられる。
【０００８】本発明において、一種類のポリマーからな
る二成分のフィラメントにあってはポリマーの分子量、
分子量分布や有機、無機の添加剤の混入によって物性的
な差違をつくり込むことによって、全成分をエレクトレ
ットすることもできる。この場合の添加剤としては難燃
剤、抗菌剤、防び剤、芳香剤結晶造核剤、ポリマー安定
剤などが挙げられる。本発明におけるフィラメントの繊
維は８デニール以下であり、好ましくは１デニール以下
、より好ましくは０．１デニール以下であり、全てのフ
ィラメントが同じ繊度であっても、複数の繊度の混合で
あってもよい。
る二成分のフィラメントにあってはポリマーの分子量、
分子量分布や有機、無機の添加剤の混入によって物性的
な差違をつくり込むことによって、全成分をエレクトレ
ットすることもできる。この場合の添加剤としては難燃
剤、抗菌剤、防び剤、芳香剤結晶造核剤、ポリマー安定
剤などが挙げられる。本発明におけるフィラメントの繊
維は８デニール以下であり、好ましくは１デニール以下
、より好ましくは０．１デニール以下であり、全てのフ
ィラメントが同じ繊度であっても、複数の繊度の混合で
あってもよい。
【０００９】本発明におけるエレクトレットフィルター
の繊維充填密度は０．０１〜０．０５ｃｃ／ｃｃである
ことが重要である。繊維充填密度がこの範囲を越えると
、フィルターとしての圧力損失が高くなりすぎ、又この
範囲を下まわると、フィルターの二次加工性や取扱い上
で問題が生じるため好ましくない。本発明において繊維
充填密度をより低くするためにはフィラメントの繊度は
２種類以上の混合した方が好ましく、その好ましい条件
としては細繊度に対する太繊度の混合重量の比が０．５
〜５倍であることが挙げられる。
の繊維充填密度は０．０１〜０．０５ｃｃ／ｃｃである
ことが重要である。繊維充填密度がこの範囲を越えると
、フィルターとしての圧力損失が高くなりすぎ、又この
範囲を下まわると、フィルターの二次加工性や取扱い上
で問題が生じるため好ましくない。本発明において繊維
充填密度をより低くするためにはフィラメントの繊度は
２種類以上の混合した方が好ましく、その好ましい条件
としては細繊度に対する太繊度の混合重量の比が０．５
〜５倍であることが挙げられる。
【００１０】本発明における繊維充填密度とは圧縮弾性
試験機（東洋精器）にて試料に負荷する荷重を１．２５
ｇ／ｃｍ２ とした時の試料の厚さをＴとすると、次式
から求められる値である。 繊維充填密度（ｃｃ／ｃｃ）＝Ｗ÷（ρ×Ｔ×１０４
）Ｗ＝試料の目付（ｇ／ｍ２ ） ρ＝試料を構成する繊維材料の密度（ｇ／ｃｃ）Ｔ＝試
料の厚さ（ｃｍ） 一般に繊維充填密度を小さくすると、圧力損失、粒子除
去効率共に小さくなることはよく知られているが、本発
明における繊維充填密度の範囲においては圧力損失の低
下は顕著なるも、除去効率の低下は大きくないという現
象を見い出したものである。つまり、エレクトレットフ
ィルターを構成する繊維の繊維間距離が大きくなっても
エレクトレットの静電気作用力がそこを通過する粒子に
働くということは驚くべきことである。本発明を次に実
施例で詳しく説明する。
試験機（東洋精器）にて試料に負荷する荷重を１．２５
ｇ／ｃｍ２ とした時の試料の厚さをＴとすると、次式
から求められる値である。 繊維充填密度（ｃｃ／ｃｃ）＝Ｗ÷（ρ×Ｔ×１０４
）Ｗ＝試料の目付（ｇ／ｍ２ ） ρ＝試料を構成する繊維材料の密度（ｇ／ｃｃ）Ｔ＝試
料の厚さ（ｃｍ） 一般に繊維充填密度を小さくすると、圧力損失、粒子除
去効率共に小さくなることはよく知られているが、本発
明における繊維充填密度の範囲においては圧力損失の低
下は顕著なるも、除去効率の低下は大きくないという現
象を見い出したものである。つまり、エレクトレットフ
ィルターを構成する繊維の繊維間距離が大きくなっても
エレクトレットの静電気作用力がそこを通過する粒子に
働くということは驚くべきことである。本発明を次に実
施例で詳しく説明する。
【００１１】（実施例１）繊度が０．５デニールのサイ
ドバイサイド型フィラメント（成分はアイソタクテック
ポリプロピレンとポリカーボネート）をノズルから紡糸
しエアジェットで引取りながらシートとし、点状のエン
ボス溶着加工をして目付１００ｇ／ｍ２ の不織布とし
た。次いで、１４０℃の熱風オーブン中で該不織布を加
熱して捲縮を発現させ、その後コロナ放電による荷電処
理をして、エレクトレットフィルター、実施例１を得た
。エンボス溶着加工後の不織布の繊維充填密度は０．１
０ｃｃ／ｃｃであり、捲縮発現後のそれは０．０５ｃｃ
／ｃｃであった。次いで、大気塵０．３μｍ粒子による
粒子除去効率と圧力損失とを濾材通過線速１０ｃｍ／秒
で粒子計測器（リオン製ＫＣ−１４）およびマノスター
ゲージでもって測定した。又繊維の濾材からの脱落性に
ついては一辺１０ｃｍに鋏で切った正方形状の濾材を黒
色台紙上に置き、５分間振動を加えて後、濾材からの繊
維の脱落本数を測定した。
ドバイサイド型フィラメント（成分はアイソタクテック
ポリプロピレンとポリカーボネート）をノズルから紡糸
しエアジェットで引取りながらシートとし、点状のエン
ボス溶着加工をして目付１００ｇ／ｍ２ の不織布とし
た。次いで、１４０℃の熱風オーブン中で該不織布を加
熱して捲縮を発現させ、その後コロナ放電による荷電処
理をして、エレクトレットフィルター、実施例１を得た
。エンボス溶着加工後の不織布の繊維充填密度は０．１
０ｃｃ／ｃｃであり、捲縮発現後のそれは０．０５ｃｃ
／ｃｃであった。次いで、大気塵０．３μｍ粒子による
粒子除去効率と圧力損失とを濾材通過線速１０ｃｍ／秒
で粒子計測器（リオン製ＫＣ−１４）およびマノスター
ゲージでもって測定した。又繊維の濾材からの脱落性に
ついては一辺１０ｃｍに鋏で切った正方形状の濾材を黒
色台紙上に置き、５分間振動を加えて後、濾材からの繊
維の脱落本数を測定した。
【表１】
これらの結果を表１に示した。
【００１２】（比較例１）厚さ５０μｍのアイソタクテ
ックポリプロピレンの未延伸フィルムを１４０℃の熱ロ
ール上で８倍延伸と同時にコロナ放電による荷電処理を
し、次いでニードルロールで平均繊維幅４０μｍにスプ
リットしてエレクトレットファイバー濾材、比較例１を
得た。この比較例１について実施例１と同様に除去効率
、圧力損失、繊維充填密度と繊維の脱落性を測定した結
果を表２に示した。
ックポリプロピレンの未延伸フィルムを１４０℃の熱ロ
ール上で８倍延伸と同時にコロナ放電による荷電処理を
し、次いでニードルロールで平均繊維幅４０μｍにスプ
リットしてエレクトレットファイバー濾材、比較例１を
得た。この比較例１について実施例１と同様に除去効率
、圧力損失、繊維充填密度と繊維の脱落性を測定した結
果を表２に示した。
【表２】
実施例１と比較例１を比較すると、繊維の脱落本数が実
施例１で皆無であるのに対し、比較例１は振動によって
繊維の脱落が認められた。濾材特性については捲縮フィ
ラメントを用いた実施例１が同じ繊維充填密度にもかか
わらず、高除去効率で低圧力損失であった。
施例１で皆無であるのに対し、比較例１は振動によって
繊維の脱落が認められた。濾材特性については捲縮フィ
ラメントを用いた実施例１が同じ繊維充填密度にもかか
わらず、高除去効率で低圧力損失であった。
【００１３】（実施例２）繊度が０．１デニールのサイ
ドバイサイド型フィラメント（成分はメルトフローイン
デックスが５００のアイソタクテックポリプロピレンと
メルトフローインデックスが３００のアイソタクテック
ポリプロピレン）をメルトブロー方式で紡糸し、金網上
で受け目付３０ｇ／ｍ２ の不織布とした。次に、コロ
ナ放電により１５ＫＶ／ｃｍの電界強度で荷電しエレク
トレット化後、この不織布を熱処理して捲縮を発現させ
、実施例２の濾材を得た。実施例２の濾材を実施例１と
同様に除去効率、圧力損失、繊維充填密度と繊維の脱落
本数を測定した。その結果を表３に示した。
ドバイサイド型フィラメント（成分はメルトフローイン
デックスが５００のアイソタクテックポリプロピレンと
メルトフローインデックスが３００のアイソタクテック
ポリプロピレン）をメルトブロー方式で紡糸し、金網上
で受け目付３０ｇ／ｍ２ の不織布とした。次に、コロ
ナ放電により１５ＫＶ／ｃｍの電界強度で荷電しエレク
トレット化後、この不織布を熱処理して捲縮を発現させ
、実施例２の濾材を得た。実施例２の濾材を実施例１と
同様に除去効率、圧力損失、繊維充填密度と繊維の脱落
本数を測定した。その結果を表３に示した。
【表３】
実施例２においても、比較例１に比べて繊維の脱落性、
濾材特性いずれにおいてもすぐれていた。
濾材特性いずれにおいてもすぐれていた。
【００１４】（実施例３）繊度が１デニールのアイソタ
クテックポリプロピレンを溶融紡糸し、エアジェットで
引き取りながら弱エンボス加工後目付１５０ｇ／ｍ２
のスパンボンド不織布を得た。次いでコロナ放電により
２０ＫＶ／ｃｍの電界強度で荷電しエレクトレット化後
、この不織布を長手方向に２００％伸長して嵩高加工を
して、捲縮発現を行い実施例３の濾材を得た。実施例３
の濾材を、実施例１と同様に除去効率、圧力損失、繊維
充填密度と繊維の脱落本数を測定した。その結果を表４
に示した。
クテックポリプロピレンを溶融紡糸し、エアジェットで
引き取りながら弱エンボス加工後目付１５０ｇ／ｍ２
のスパンボンド不織布を得た。次いでコロナ放電により
２０ＫＶ／ｃｍの電界強度で荷電しエレクトレット化後
、この不織布を長手方向に２００％伸長して嵩高加工を
して、捲縮発現を行い実施例３の濾材を得た。実施例３
の濾材を、実施例１と同様に除去効率、圧力損失、繊維
充填密度と繊維の脱落本数を測定した。その結果を表４
に示した。
【表４】
実施例３は比較例１と比べると繊維の脱落性、濾過特性
共にすぐれていた。
共にすぐれていた。
【００１５】
【発明の効果】本発明によるとき、繊維材料が捲縮のあ
る、フィラメントであることにより二次加工時の濾材を
構成する繊維の脱落や、使用時の繊維の飛散がない低圧
損フィルターを提供する。
る、フィラメントであることにより二次加工時の濾材を
構成する繊維の脱落や、使用時の繊維の飛散がない低圧
損フィルターを提供する。
Claims (1)
- 【請求項１】 捲縮を有するエレクトレット化された
フィラメントからなる不織布であり、該不織布の繊維充
填密度が０．０１〜０．０５ｃｃ／ｃｃであることを特
徴とするエレクトレットフィルター。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14936691A JP3579738B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | エレクトレットフィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14936691A JP3579738B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | エレクトレットフィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04346806A true JPH04346806A (ja) | 1992-12-02 |
| JP3579738B2 JP3579738B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=15473571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14936691A Expired - Fee Related JP3579738B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | エレクトレットフィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3579738B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005539160A (ja) * | 2002-09-16 | 2005-12-22 | トリオシン・ホールディング・インコーポレイテッド | 活性剤が加入された静電的に荷電したフィルター媒体 |
| JP2014073443A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Daiwabo Holdings Co Ltd | 静電フィルター |
| JP2017131890A (ja) * | 2017-04-19 | 2017-08-03 | ダイワボウホールディングス株式会社 | 静電フィルター |
| CN109354767A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-19 | 联泓(江苏)新材料研究院有限公司 | 一种聚丙烯驻极母粒材料及其制备方法和应用 |
Families Citing this family (1)
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-
1991
- 1991-05-23 JP JP14936691A patent/JP3579738B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN109354767A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-19 | 联泓(江苏)新材料研究院有限公司 | 一种聚丙烯驻极母粒材料及其制备方法和应用 |
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| JP3579738B2 (ja) | 2004-10-20 |
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