DE3788821T2

DE3788821T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer nicht gewebten Faserfolie.

Info

Publication number: DE3788821T2
Application number: DE3788821T
Authority: DE
Inventors: Katsutoshi Ando; Ryoichi Togashi
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1986-05-09
Filing date: 1987-05-08
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2007-05-09
Also published as: EP0245108A2; US5051159A; JPH0140141B2; EP0245108B1; JPS62263361A; EP0245108A3; DE3788821D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine nicht gewebte Elektretfaserbahn, die sich beispielsweise als Filter eignet, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Bahn, die selbst nach dem Verlust ihrer Elektreteigenschaften aufgrund der gleichmäßigen Dispersion ihrer konstituierenden durch das Verfahren und die Vorrichtung hergestellten Fasern ausreichende Filtrationseigenschaften bewahrt.

Beschreibung des Stands der Technik

US-A-2466906 beschreibt die Herstellung faserförmiger Gewebe aus Zellstoff durch das Vorsehen jeweils konvergierender Ströme von Zellulose und Klebemittel mit Ladungen gegensätzlicher Polarität zur Gewinnung von klebebeschichteter Zellulose und durch das Lenken des Stroms zu einer Sammeloberfläche durch ein elektrisches Feld, das durch eine Vielzahl an dünndrahtigen, oberhalb der Sammeloberfläche angeordneten Elektroden gebildet wird.
US-A-2810426 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Netzgeweben aus einem Strom von Kunststoffen. Zur Verbesserung der Dämpfung der Fasern ist die Sprühdüse mit einer Elektrode umgeben, die ein elektrostatisches Feld mit hohem Potential bildet.
US-A-4215682 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Elektretbahn aus einem geschmolzenen Polymer, die aus extrem dünnen Fasern besteht. Das Verfahren umfaßt ein Schmelzblasspinnverfahren, dem ein geschmolzenes Polymer unterzogen wird, die Elektretbildung der geformten Fasern (Elektretisierung) unmittelbar nach dem Schmelzblasspinnvorgang, indem sie durch ein durch zwei kontaktlose, neben der Spinndüse angebrachte Spannungsanlegungselektroden gebildetes elektrisches Feld durchgeschickt werden, sowie das Sammeln der Elektretfasern in einer Sammelvorrichtung. Bei diesem Verfahren beginnt das Elektretisieren nach dem Spinnen und ist vor der Sammlung der Fasern abgeschlossen.
Dieses Verfahren hat jedoch einige Nachteile.
A. Da die elektrische Ladung auf die Fasern aufgebracht wird, ohne sie mit einer Elektrode in Berührung zu bringen (d. h. das elektrische Feld wirkt auf die im Raum fliegenden Fasern), kann keine ausreichende Menge an elektrischer Ladung in den Fasern eingeschlossen werden.
B. Die Menge an eingeschlossener Ladung in der Bahn ist nicht groß, da unter Umständen die Polaritätsrichtung jeder Faser vor dem Sammeln willkürlich ist und die Bahn als Ganzes fast keine Polarität aufweist.
C. Die Fluggeschwindigkeit der schmelzgeblasenen Fasern beträgt bis zu 150 Meter/Sekunde. Die Fasern bleiben demnach nur einen Augenblick im elektrischen Feld, weshalb keine ausreichende Menge elektrischer Ladung eingeschlossen werden kann.
D. Da die Fasern unmittelbar nach dem Schmelzblasspinnen elektretisiert werden, entweicht aufgrund der Wärmebewegung der Einzelmoleküle der Fasern ein Teil der elektrischen Ladung.
Aufgrund der oben erwähnten Nachteile ist die Menge an der in der Elektretbahn eingeschlossenen elektrischen Ladung klein und die Stabilität des Elektrets gering.
US-A-4592815 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer nicht gewebten Elektretbahn umfassend das Legen einer nicht gewebten Bahn auf eine geerdete Platte und eine Glimmentladung, der man die nicht gewebte Bahn unterzieht, wodurch elektrische Ladung in der nicht gewebten Bahn eingeschlossen und eine Ionendepolarisierung bewirkt wird.
EP-A-0182512, die nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer Elektretfaserbahn, bei dem eine vorgeformte Faserbahn mit einem Abdeckfaktor von zumindest 60% zwischen gegenseitig zugeneigten kontaktlosen und geerdeten Elektroden gelegt wird und eine Spannung von zumindest 3 kV/cm bei einer Stromdichte von zumindest 1·10&supmin;&sup6; mA/cm² zwischen den Elektroden angelegt wird.
Aus unten angeführten Gründen sind diese Verfahren jedoch nur für Bahnen relativ geringer Dicke und daher auch von relativ geringem Gewicht geeignet. Das Verfahren von EP-A-0182512 ist demnach auf die Herstellung von Elektretfaserbahnen mit einem Höchstgewicht von 80 g/m² beschränkt.
EP-A-0182512 enthält auch eine allgemeine Offenbarung von Elektretfaserbahnen, die eine polarisierte Gesamtladung pro Flächeneinheit von zumindest 7·10&supmin;¹¹ Coulomb/cm² aufweisen, aber keine Offenbarung, daß dies für Bahnen aller offenbarter Gewichte, insbesondere für jene mit dem höchsten Gewicht, zutrifft.
Daher besteht der Nachteil jener Verfahren, die in US-A-4592815 und EP-A-0182512 offenbart werden, in der Abnahme der elektretischen Eigenschaften der Bahn bei Zunahme des Bahnengewichts. Dies tritt ein, da zwar eine große Menge an elektrischer, durch die Glimmentladung erzeugte Ladung in den Oberflächenabschnitt der Bahn implantiert wird, die relative Menge der elektrischen Ladung, die den Innenabschnitt der Bahn erreicht, gering wird, da der Oberflächenabschnitt als Barriere wirkt.
Ein weiteres Problem, das in einem Herstellungsverfahren nicht gewebter Bahnen durch das Schmelzblasspinnen auftritt (ob es nun eine Elektretbahn ist oder nicht), liegt darin, daß im Falle der Zunahme des Gewichts der gesammelten Fasern die Menge an durch das Drahtgeflecht strömender Luft abnimmt, so daß der Luftstrom durch die Sammeloberfläche reflektiert wird und ein turbulenter Strom entsteht. Dies führt zu einer Unregelmäßigkeit des Bahngewichts und zu einem Verheddern der Fasern.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, Lösungen für solche Probleme anzubieten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, durch die die Herstellung einer Elektretfaserbahn erfolgen kann, die eine durch eine thermisch stimulierte Depolarisierungsstromvorrichtung gemessene elektrische Gesamtladung pro Flächeneinheit von zumindest 7·10&supmin;¹¹ Coulomb/cm² aufweist, welche Bahn eine Einschichtstruktur ist und ein Gewicht von zumindest 60 g/m² hat, vorzugsweise zumindest 80 g/m², noch bevorzugter zumindest 100 g/m². Es ist besonders vorzuziehen, daß die elektrische Ladung aus polarisierten Ladungen besteht, die eine geordnete Ausrichtung über die gesamte Bahndicke aufweisen.
Die Erfindung sieht also ein Verfahren zur Herstellung einer nicht gewebten Elektretfaserbahn aus einem erwärmten geschmolzenen Polymer vor, in der das Fasermaterial einen spezifischen Widerstand (spezifischer Volumen-Widerstand) von zumindest 10¹&sup0; Ωcm aufweist, welches Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: das Spinnen von Fasern aus einer Spinndüse, die das erwärmte geschmolzene Polymer enthält, das Erzeugen eines elektrischen Feldes zwischen zumindest einer Elektrode und einer sich bewegenden fasersammelnden Oberfläche und das Sammeln der Fasern auf der sich bewegenden fasersammelnden Oberfläche innerhalb des elektrischen Feldes, wobei die elektretisierende Elektrode oder zumindest eine der elektretisierenden Elektroden ausreichend nahe an der Sammeloberfläche angeordnet ist, daß das elektrische Feld eine Feldstärke von zumindest 1 kv/cm aufweist, wobei die Fasern zuerst beim Auftreffen auf die Sammeloberfläche elektretisiert werden.
Das vorliegende Verfahren sieht eine einfache Methode zu Herstellung einer nicht gewebten Bahn vor, die eine große Menge an eingeschlossener Elektretladung und/oder eine gleichmäßige Gewichtsverteilung aufweist, wodurch der Bahn ausgezeichnete Staubsammeleigenschaften verliehen werden.
Die Erfindung sieht zusätzlich eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens vor, welche Vorrichtung einen Sammler zum Schaffen einer fasersammelnden Oberfläche, eine Spinndüse zum Herstellen von Fasern aus einem geschmolzenen Polymer, Mittel zum Lenken der Fasern an die Sammeloberfläche und zumindest eine elektretisierende Elektrode umfaßt, die ausreichend nahe an der Sammeloberfläche angeordnet ist, daß die Vorrichtung fähig ist, ein elektrisches Feld von zumindest 1 kV/cm zu erzeugen, innerhalb welchen elektrischen Feldes die Fasern gesammelt und bei ihrem Auftreffen an der Sammeloberfläche zum ersten Mal elektretisiert werden können, um eine nicht gewebte Elektretfaserbahn zu erzeugen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 bis 3 sind schematische Schnittansichten, die jeweils bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung zur Herstellung einer nicht gewebten erfindungsgemäßen Elektretbahn darstellen.
Fig. 4 ist eine vereinfachte Darstellung der Vorrichtung zur Bewertung der Effizienz, mit der eine nicht gewebte Faserbahn Teilchen eines Aeorosols fängt.
Fig. 5 ist eine vereinfachte Darstellung der Geräte zum Messen der Oberflächenladungsdichte einer Elektretfaserbahn.
Fig. 6 ist eine typische Darstellung von Geräten zum Messen der Gesamtmenge polarisierter Ladung.

BESCHREIBUNG BEVoRZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bezugnehmend auf Fig. 1 hat eine Schmelzblasspinndüse 1 einen Polymerflußkanal 1a, in den geschmolzenes Polymer durch eine nicht gezeigte geeignete Extrudiervorrichtung eingeführt wird, und einen Luftstromkanal 1b, in den erwärmte und komprimierte Luft eingeführt wird. Die Luft und das Polymer werden gleichzeitig aus der Schmelzblasspinndüse 1 ausgeblasen. Die so gebildeten gesponnenen Fasern 2 werden in ein elektrisches Feld eingeblasen (durch die schematischen Linie 6 gekennzeichnet), das durch eine kontaktlose Elektrode 3a und eine durch die Sammelvorrichtung 5 geschaffene Sammeloberfläche (Kontaktelektrode oder Erdungselektrode) gebildet wird. Die kontaktlose Elektrode 3a ist an einer geeigneten Position oberhalb der Sammeloberfläche der Sammelvorrichtung 5 angeordnet. Die gesponnenen Fasern 2 sammeln sich auf der Sammeloberfläche und bilden somit innerhalb des elektrischen Feldes eine nicht gewebte Bahn 4, die dann durch die in durch den Pfeil A angezeigte Richtung rotierende Sammelvorrichtung befördert wird, um die erwünschte nicht gewebte Elektretbahn zu ergeben.
"Kontaktlose Elektrode" bedeutet jede Elektrode, die dazu verwendet wird, eine Bahn elektrisch aufzuladen, während ein Zwischenraum zwischen ihr und der Bahn aufrechterhalten wird, welcher Zwischenraum durch ein Fluidmedium wie z. B. Luft ausgefüllt sein kann.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, in der die schmelzgeblasenen Fasern 2 gleichzeitig mit dem Sammeln der Fasern durch eine Vielzahl an Elektroden 3a elektretisiert werden, an die man eine hohe Spannung anlegt, und in der die gesammelten Fasern durch Elektroden 3b weiterelektretisiert werden, die zur Förderung der elektretischen Eigenschaften um die Sammelvorrichtung angeordnet sind.
Die vorliegende Ausführungsform umfaßt weiters eine Luftansaugvorrichtung 8.
Diese Ausführung eignet sich vor allem zum Herstellen einer einheitlichen Bahn, deren Gewicht etwa 60 g/m², vorzugsweise 80 g/m², noch bevorzugter 100 g/m² übersteigt.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, in der die Fasern, die in einer zur Richtung B der Bewegung eines durch ein Paar kontinuierlich rotierender Antriebsrollen angetriebenen Metallriemens 10 im wesentlichen parallelen Richtung schmelzgeblasen werden, am Metallriemen 10 gesammelt werden. Die Vorrichtung macht sich das Haftungsvermögen der Fasern 2 zunutze, das ihnen durch die Elektretisierung durch die um den Metallriemen angeordneten Elektroden 3a verliehen wurde.
Eine weite Förderung der elektrischen Eigenschaften kann durch das Anordnen zusätzlicher Elektroden 3b entlang des angetriebenen Metallriemens 10 stromabwärts von jenem Bereich erfolgen, in dem die Fasern gesammelt werden, wodurch die gesammelten Fasern über eine lange Zeit in dem durch die Elektroden 3a und 3b gebildeten elektrischen Feld verbleiben.
Durch das unter Verwendung der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung durchgeführte Verfahren kann eine Bahn mit einer ausgezeichneten Elektretstabilität erzeugt werden, da sich die Fasern auf dem geerdeten Metallriemen sammeln, der als Kontaktelektrode dient, so daß leicht eine elektrische Ladung erzeugt werden kann.
Nach dem Sammeln der Fasern durch das unter Verwendung der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung durchgeführte Verfahren kann die Hinterseite der nicht gewebten Bahn (d. h. jene Seite, die die Sammelvorrichtung berührt) zusätzlich durch nachfolgende Beförderung der Bahn zu einer getrennten Walze oder einem getrennten Fördermittel elektretisiert werden, so daß auf der getrennten Walze oder dem getrennten Fördermittel die Hinterfläche zur Stirnfläche wird; danach wird diese Fläche mit einer Nadelelektrode geladen, deren Polarität gegenüber jener, die zur Elektrisierung der Fasern zum Zeitpunkt des Sammelns verwendet wird, entgegengesetzt ist, um eine noch bessere Elektretbahn zu ergeben.
Ein Charakteristikum des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man eine nicht gewebte Bahn mit einer hohen allgemeinen Gleichmäßigkeit, insbesondere des Gewichts pro Flächeneinheit, aber auch der Faserausrichtung und der Menge an elektrischer Ladung pro Flächeneinheit, erzeugen kann.
Ein weiteres Charakteristikum des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die erzeugte Elektretbahn von der Innenschicht bis zur Außenschicht der nicht gewebten Bahn im wesentlichen einheitlich elektretisiert werden kann, wodurch es das Verfahren ermöglicht, eine neuartige Elektretbahn mit ausgezeichneter Stabilität und ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften selbst bei großer Dicke zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich jedoch ebenso für die Herstellung einer nicht gewebten Bahn jeder beliebigen Dicke.
Dies wird nun ausführlich beschrieben, wobei zuerst auf die hohe allgemeine Gleichmäßigkeit, vor allem die Geleichmäßigkeit des Gewichts pro Flächeneinheit, Bezug genommen wird.
Das bekannte, in einem Schmelzblasvorgang angewendete Sammelverfahren umfaßt das Schmelzblasen von Fasern auf einen Metallriemen, z. B. ein Drahtgeflecht, mit Luft, das Trennen der Fasern von der Luft auf dem Drahtgeflecht und das Sammeln der Fasern. Wenn sich bei diesem Verfahren der durch das Drahtgeflecht durchgehende Luftstrom aufgrund der Gewichtszunahme der nicht gewebten Bahn auf dem Drahtgeflecht verringert, wird auf der nicht gewebten Bahn eine Reflexionsströmung (Wirbelströmung) erzeugt. Dies führt zu einem Verheddern der Fasern und zu einer Unregelmäßigkeit des Bahngewichts. Zur Oberwindung dieses Problems wurde vorgeschlagen, eine Luftansaugvorrichtung unterhalb des Drahtgeflechtes anzubringen. Wenn die Fasern jedoch einen Durchmesser von nicht mehr als 5 um aufweisen, ist diese Behelfsmaßnahme nicht sehr wirkungsvoll.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren haften die Fasern gut an der Sammeloberfläche, da sie zusätzlich als Erdungselektrode oder geladene Elektrode dient. Die reflektierte Luft kann daher die Fasern nicht bewegen. Man kann demnach auch eine Bahn mit einer hohen Gleichmäßigkeit der Gewichtsverteilung erzeugen, selbst wenn das Gewicht der nicht gewebten Bahn zunimmt und der Faserdurchmesser klein ist. Das Verfahren eignet sich beispielsweise besonders gut zum Herstellen nicht gewebter Faserbahnen, in denen der durchschnittliche Faserdurchmesser nicht mehr als 5 um beträgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren resultiert demnach in einer nicht gewebten Faserbahn, die nach einer Zeitspanne ihre Ladung verliert oder deren Ladung z. B. durch Eintauchen in eine organische Flüssigkeit entfernt werden kann. Eine solche, innerhalb eines elektrischen Feldes durch das erfindungsgemäße Verfahren gebildete Bahn kann sich jedoch nach wie vor als Filter eignen, der zumindest eine ausreichende Teilchensammeleffizienz von beispielsweise zumindest 65% und möglicherweise von 95% oder mehr hat, und sie müßte auch beträchtlich verringerte Gewichtsvariationen pro Flächeneinheit im Vergleich zu herkömmlich, insbesondere mit Faserblasverfahren hergestellten Bahnen aufweisen.
Die ungleichmäßige Gewichtsverteilung einer durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellten Bahn sollte solcherart sein, daß eine Gewichtsvariation von nicht mehr als 8%, ausgedruckt durch den weiter unten definierten CV-Wert, entsteht. Eine solche geringe Gewichtsvariation kann durch ein erfindungsgemäßes Verfahren erreicht werden, selbst wenn das Gewicht pro Flächeneinheit nur 20 g/m² beträgt.
Die Feldstärke (jener Wert, der sich durch das Dividieren der angelegten Spannung durch den Mindestabstand zwischen der Elektrode und der Sammeloberfläche ergibt), des elektrischen Feldes beträgt nicht weniger als 1 kV/cm. Ein solcher Wert einer Feldstärke verleiht den fasern ausreichend Haftungsvermögen, um äußerst gleichmäßige nicht gewebte Bahnen aus einer Vielzahl verschiedener Fasermaterialien, ungeachtet ihres spezifischen Widerstands, zu erzeugen.
Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Erzeugung nicht gewebter Faserbahnen mit ausgezeichneten Filtrationseigenschaften, selbst wenn das Fasermaterial einen geringen spezifischen Widerstand hat und die resultierende Faserbahn daher keine große Menge an elektrischer Ladung bewahrt. Es lassen sich zum Beispiel ausgezeichnete Ergebnisse mit Nylon erzielen, das nur 10-20% der durch Polypropylen bewahrten Ladung bewahrt.
Der spezifische Widerstand des Fasermaterials steht im wesentlichen in keiner Beziehung zur Gewichtsgleichmäßigkeit der Bahn.
Es folgt eine Erklärung des Grundes, warum es das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, eine dicke Elektretschicht zu erzeugen, die im wesentlichen in ihrer gesamten Dicke einheitlich elektrisiert ist.
Zum Zeitpunkt des Auftreffens der Fasern auf der Sammeloberfläche wird eine elektrische Ladung in die Fasern implantiert. Danach wirkt die Sammelfaserschicht als Sammelflächenelektrode für nachfolgende Fasern. Demnach wird die elektrische Ladung auch in die auf die ersten gesammelten Fasern nachfolgend gesammelte Faserschicht implantiert. Auf diese Weise wird die elektrische Ladung in der unteren, mittleren und oberen Schicht mit Fortgang des Sammelns der Fasern eingeschlossen, wodurch eine gleichmäßige Elektretladung durch die gesamte Dicke entsteht.
Da der Elektretisierungsgrad durch die Bewegungsgeschwindigkeit (Rotationsgeschwindigkeit) der Sammeloberfläche beeinflußt wird und diese Bewegungsgeschwindigkeit üblicherweise nicht hoch ist, kann die Menge der eingeschlossenen elektrischen Ladung leicht erhöht werden.
Da weiters die elektrische Ladung in bereits ganz feste Fasern (unterhalb des Schmelzpunkts des Materials) und nicht unmittelbar nach dem Spinnen in geschmolzene fasern implantiert wird, kann die Menge der implantierten elektrischen Ladung erhöht werden. Auf diese Weise kann man eine ausgezeichnete Elektretbahn erzeugen.
Das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Faserbahn verwendete Fasermaterial hat einen spezifischen Widerstand von nicht weniger als 10¹&sup0; Ωcm (ermittelt gemäß JIS-C2103).
Zur Verleihung besserer elektretisierender Eigenschaften ist es vorteilhaft, ein Material mit einem spezifischen Widerstand von nicht weniger als 10¹&sup4; Ωcm zu verwenden. Dies ist vorzuziehen, da die eingeschlossene elektrische Ladung stabil in den Fasern bewahrt werden kann.
Wie bereits erwähnt kann man eine nicht gewebte Bahn mit einer zumindest hohen Gleichmäßigkeit der Gewichtsverteilung durch Verwendung von Polymeren jedes beliebigen spezifischen Widerstandes erzeugen, wie Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden, Polykarbonaten, fluorenthaltenden Polymeren, Polyurethanen oder Vinylchloridpolymeren wie Polypropylen, Polyäthylenterephtalat und Polykarbonat.
Die Sammeloberfläche kann z. B. eine Materialplatte mit wenigen oder vielen Löchern sein. Fördermittel oder Trommelwalzen aus Drahtgeflecht oder einer Metallplatte können auch verwendet werden.
Bei Verwendung der Sammelvorrichtung in Kombination mit einer Lufteinsaugvorrichtung wird vorzugsweise ein Drahtgeflecht oder eine Metallplatte mit vielen Löchern verwendet.
Weiters ist es vorzuziehen, die Sammeloberfläche mit einem Material abzudecken, das aus Polyäthylen oder Polypropylen besteht, dessen spezifischer Widerstand durch Einbau einer elektrizitätsleitenden Substanz, wie Kohlepulver, eines oberflächenaktiven Wirkstoffes oder eines Metalloxids mittels Kneten auf 10&supmin;³ bis 10&sup9; Ωcm eingestellt wird, oder mit einem Material, dessen spezifischer Widerstand nicht weniger als 10¹&sup4; Ωcm beträgt und das z. B. aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyester oder Nylon besteht. Dies ermöglicht das Anlegen einer hohen Gleichspannung ohne Glimmentladung.
Die Form der kontaktlosen Elektrode ist vorzugsweise so, daß sie eine Ecke oder Spitze aufweist - z. B. eine Draht-, Messer- oder Nadelform. Üblicherweise wird das elektrische Feld zwischen zumindest einer kontaktlosen Elektrode und der Sammeloberfläche gebildet, die zur Sicherheit des Bedieners geerdet ist. Es kann jedoch auch eine höhere Ladung aufgebracht werden, indem an die Sammeloberfläche gleichzeitig eine Spannung einer Polarität angelegt wird, die der an die Elektrode angelegten entgegengesetzt ist (d. h. die Sammeloberfläche ist nicht geerdet). Durch dieses Verfahren können sowohl positive als auch negative elektrische Ladungen in die Fasern implantiert werden.
Das Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen nicht gewebten Bahn eignet sich für jedes der zahlreichen faserbildenden Verfahren, in denen kurze Fasern mit Luft geblasen und gesammelt werden, z. B. für das Spülspinnen (ein faserbildendes Verfahren, bei dem die faserbildende Polymerlösung oder -emulsion mit einem Hochdruckflüssigkeitsmedium aus einem kleinen Loch zerstäubt wird), das Spinnverbinden (direkte und kontinuierliche Bahnenbildung aus gesponnenen Fäden), Werggarnöffnen und Schmelzblasen. Unter diesen Verfahren ist das Schmelzblasverfahren besonders vorteilhaft, da der Durchmesser der erzeugten Fasern extrem klein ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei der Erzeugung einer Elektretfaserbahn angewendet werden, die eine durch eine thermisch stimulierte Depolarisationsstromvorrichtung gemessene Gesamtmenge an eingeschlossener elektrischer Ladung pro Flächeneinheit von zumindest 7·10&supmin;¹¹, vorzugsweise zumindest 1·10&supmin;¹&sup0; Coulomb/cm² aufweist. Es ist auch vorzuziehen, daß die Oberflächenpolarisationsladung pro Flächeneinheit zumindest 7·10&supmin;¹¹, vorzugsweise zumindest 1·10&supmin;¹&sup0; Coulomb/cm² beträgt. Eine Elektretbahn mit einer elektrischen Ladung dieser Menge kann zufriedenstellend eingesetzt werden, und die eingeschlossene elektrische Ladung entweicht nicht völlig aus den Fasern, selbst wenn die Bahn in bestimmte organische Flüssigkeiten wie Methanol eingetaucht wird. Man beachte jedoch, daß das Eintauchen in andere organische Flüssigkeiten wie Toluen ein Entweichen der Elektretladung bewirkt.
Der geeignete Abstand zwischen der Spinndüse und der Sammeloberfläche hängt vom Zweck der Herstellung ab. Zur Herstellung einer einheitlichen nicht gewebten Bahn ist es beim Schmelzblasspinnverfahren vorzuziehen, daß sich die Sammeloberfläche weit genug von der Spinndüse befindet, um die Fasern zu verfestigen. Der Abstand beträgt üblicherweise 5 bis 100 cm.
Die Temperatur ist bei der Herstellung einer Elektretbahn ein wichtiger Faktor. Z.B. ist es zur Gewinnung einer hervorragenden Elektretbahn durch das Schmelzblasspinnverfahren unter Verwendung von Polypropylen vorzuziehen, die Sammeloberfläche an einer Position anzuordnen, wo die Temperatur der Fasern auf 100ºC oder weniger reduziert ist. Wenn die Temperatur der Fasern höher als jene an der Sammeloberfläche ist, kann keine ausreichende Menge an elektrischer Ladung eingeschlossen werden.
Die Geschwindigkeit des Vorgangs hängt vom Gewicht der gesammelten Fasern, der angelegten Spannung, der Temperatur der Fasern, der Zahl der Elektroden und der verwendeten Materialien ab.
Üblicherweise beträgt die Verarbeitungsgeschwindigkeit etwa 1 m/min bis 250 m/min.
Der Abstand zwischen der Elektrode und der Sammeloberfläche ist vorzugsweise so gering wie möglich, unter der Voraussetzung, daß die durch das Fluid transportierten Fasern die Elektrode nicht berühren. Der bevorzugte Abstand beträgt 1 bis 20 cm.
Zur Abdeckung der gesamten Breite der gesammelten Fasern können eine oder mehrere Elektrodenreihen angeordnet werden. Bei Verwendung von Nadelelektroden ist es wichtig, die Intervalle zwischen benachbarten Elektroden je nach angelegter Spannung und dem Abstand zwischen der Elektrode und der Sammeloberfläche anzupassen. Wenn die angelegte Spannung 15 kV oder mehr beträgt, kann der Abstand zwischen benachbarten Elektroden etwa 5 cm bis 30 cm sein.
Geräte zum Messen der Oberflächenladungsdichte werden in Fig. 5 dargestellt. Eine Elektretfaserbahn 19 wird auf eine geerdete Metallplatte 18 gelegt, und eine andere Metallplatte 20 wird mit der Elektretbahn 19 in Verbindung gebracht, um in der an einen Kondensator 21 angeschlossenen Metallplatte 20 eine Gegenladung zu erzeugen. Durch Ablesen der Spannung des Kondensators 21 am Voltmeter 17 kann die Oberflächenladungsdichte wie folgt errechnet werden:
Oberflächenladungsdichte = C·V/A
C: Kapazität des Kondensators (F)
V: Spannung (V)
A: Oberfläche der Elektretbahn (cm²)
Die Oberflächenladungsdichte hat eine ähnliche Auswirkung auf die gesamte eingeschlossene Ladung (d. h. die Gesamtladungsdichte); sie kann jedoch viel leichter ermittelt werden als die eingeschlossene Ladung. Daher ist es oft praktisch, wenn auch weniger zuverlässig, die erstere anstelle der letzteren zu verwenden.
Bei Verwendung der thermisch stimulierten Depolarisationsstromvorrichtung (Toyo Seiki Co.), wie in Fig. 6 dargestellt, kann die Messung des Depolarisationsstroms im Vergleich zur Temperatur durch kräftiges Einklemmen einer Elektretfaserbahn 22 (3,14 cm im Durchmesser) erfolgen, die sich in einem Wärmeofen 26 befindet, der mit einem an ein hochempfindliches Amperemeter 27 angeschlossenen Temperaturregler 25 ausgestattet ist. Genauer gesagt bewirken bei konstanter Erhöhung der Temperatur im Wärmeofen, beispielsweise mit einer Rate von 5ºC/min von Raumtemperatur bis zu einer Temperatur nahe am Schmelzpunkt der Bahn, die eingeschlossenen Ladungen elektrischen Strom aufgrund ihrer Depolarisierung. Der elektrische Strom wird durch ein durch eine Datenverarbeitungseinheit 28 betriebenes Aufzeichnungsinstrument 20 aufgezeichnet, um eine Kurve des elektrischen Stroms im Vergleich zur Temperatur in verschiedenen Temperaturzonen zu ergeben. Die Menge der eingeschlossenen elektrischen Ladung pro Flächeneinheit ist der Quotient der Fläche unter der Stromkurve dividiert durch die Fläche der der Messung unterzogenen Probe.
Die durch die graphische Darstellung des Depolarisierungsstroms im Vergleich zur Temperatur entstandene Kurve kann auch zur Ermittlung der Spitzentemperatur der Depolarisierung einer Elektretfaserschicht herangezogen werden, welche Temperatur vorzugsweise zumindest 50ºC, noch bevorzugter zumindest 80ºC beträgt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich eine nicht gewebte Bahn einer hervorragenden Gleichmäßigkeit herstellen, da das Sammeln der Fasern im elektrischen Feld zwischen der Elektrode und der Sammeloberfläche stattfindet. Durch die Herstellung der Elektretbahn in dieser Weise sieht die Erfindung weiters ein äußerst energiesparendes Verfahren vor.
Die hergestellte Elektretbahn kann bis zu ihrem Innenabschnitt elektrisiert werden, da die Fasern zum Zeitpunkt ihres Sammelns an der Sammeloberfläche elektretisiert werden.
Auf diese Weise kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Elektretbahn mit hervorragender Stabilität der elektrischen Ladung gewonnen werden.
Es folgt eine ausführliche Offenbarung der vorliegenden Erfindung anhand der nachstehend angeführten Beispiele.

Beispiel 1

Unter Verwendung einer in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wurde Polypropylen mit einem Schmelzindex 28 (ASTM D 1238-65T) einem Schmelzblasspinnvorgang unterzogen, um eine nicht gewebte Bahn von 80 g/m² auf einer 25 cm von der Spitze der Spinndüse entfernt angeordneten Sammeloberfläche (30# Drahtgeflecht-Zylindertrommel) zu sammeln, wobei der durchschnittliche Durchmesser der Fasern 2 um beträgt. Die Spinnbedingungen waren wie folgt:
Spinntemperatur : 350ºC
Durchmesser des Spinnlochs : 0,2 mm
Polymerausstoß pro Loch : 0,6 g/min
Zahl der Spinnlöcher : 916
Intervall der Spinnlochmittelpunkte : 1,2 mm
Temperatur der geblasenen Luft : 350ºC
Menge der geblasenen Luft : 20 Nm³/min
Blasrichtungswinkel relativ zur Sammeloberfläche : 400
Zahl der Nadelelektroden : 11
Abstand zwischen Nadelelektroden : 10 cm
Gleichspannung der Nadelelektroden : -40 kV
Abstand zwischen Nadelelektroden und Sammeloberfläche : 9 cm
Rotationsgeschwindigkeit der Sammeloberfläche : 25 m/min
Durchmesser der zylindrischen Trommel : 30 cm
Die Nadelelektroden waren in einer Linie entlang der Breitseite der Trommel angeordnet. Die Fasertemperatur auf der Sammeloberfläche betrug 60ºC.
Die Gewichtsvariation, d. h. die Variation des Gewichts pro Flächeneinheit, der nicht gewebten Bahn (CV-Wert) wurde für 100 Proben von 10 cm-Quadraten ermittelt, die durch das zehnmalige Schneiden der nicht gewebten Bahn in Längsrichtung in 10 cm-Abständen und durch das anschließende zehnmalige Schneiden der so entstandenen 10 Bahnen in Querrichtung in 10 cm-Abständen entstanden. Die durch nachstehende Gleichung definierte Gewichtsvariation (CV-Wert) wurde durch eine zweidimensionale Diffusionsanalyse ermittelt.
CV-Wert (%) = Standardabweichung/Durchschnittgewicht ·100
Der CV-Wert der durch das obige Verfahren hergestellten Bahn betrug 4,5%.
Für eine mit dem gleichen Verfahren, jedoch ohne Anlegen einer Spannung an die Nadelelektrode hergestellte Bahn betrug der CV-Wert hingegen 10%.
Durch Beobachtung von SEM-Photographien der durch das obige Verfahren hergestellten Elektretfaserbahn wurde bewiesen, daß die nicht gewebte Schicht frei von verhedderten Fasern und einheitlich war.
Die Menge der eingeschlossenen elektrischen Ladung erreichte den Wert von 2,0·10&supmin;¹&sup0; Coulomb/cm².
Die Effizienz, mit der die Elektretfaserschicht Teilchen auf einem Aerosol fing, wurde durch das folgende, bezugnehmend auf Fig. 4 beschriebene Verfahren ermittelt.
Die Bewertung erfolgte mittels eines Verfahrens, bei dem die Faserbahn als ein Filter zwischen dem oberen und dem unteren Probenhalter 11 verwendet wurde. Durch Antrieb einer Vakuumpumpe 13 wurde Luft, in der Teilchen eines Aerosols mitgeschleppt wurden, in eine Öffnung an der Spitze des oberen Probenhalters 11, durch den Filter 12 und nach außen durch eine Öffnung am Boden des unteren Probenhalters 11 gesaugt. Die Strömungsrate der gesaugten Luft wurde durch Verwendung eines Luftströmungsmessers 15 auf 2,5 cm/sec eingestellt. Die ermittelte Filterfläche betrug 100 cm².
Die Aerosolkonzentrationen (Ci und Co) vor und nach dem Durchschicken durch den Filter 12 wurden ermittelt, indem man Aerosolteilchensammler 14 jeweils im oberen und im unteren Probenhalter 11 vorsah, damit die jeweiligen Teilchenzähler 16 (CNC: Nippon Canomax Co., Ltd) die Zahl der Teilchen stromaufwärts und stromabwärts vom Filter 12 zählten.
Unter Verwendung der gemessenen Werte von Ci und Co wird die Teilchensammeleffizienz (n) durch die folgende Gleichung ermittelt:
η = (1-C&sub9;/Ci)·100%
Worin η : Teilchensammeleffizienz (5)
Ci: Aerosolkonzentration (Teilchen/cm³) stromaufwärts vom Filter
Co: Aerosolkonzentration (Teilchen/cm³) stromabwärts vom Filter
Der Pfeil C auf der Zeichnung gibt die Richtung der Luftströmung an.
Die ermittelte Teilchensammeleffizienz betrug 99,998%.
Die Bahn wurde in Toluen eingetaucht und anschließend getrocknet, um die Menge der eingeschlossenen elektrischen Ladung auf fast Null zu reduzieren, d. h. auf 3·10&supmin;¹² Coulomb/cm².
Es wurde die Aerosolteilchensammeleffizienz dieser Bahn ermittelt und mit nicht weniger als 97,5% beziffert, selbst nach der Entfernung der Elektretladung.
Dieses Beispiel zeigt, daß eine Elektretbahn mit hervorragenden Fangeigenschaften hergestellt wurde. Es wurde auch bewiesen, daß eine nicht gewebte Bahn mit einheitlicher Dicke ohne Verwendung einer Luftsaugvorrichtung hergestellt wurde.

Beispiel 2

Unter Verwendung der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung wurde Polyäthylenterephtalat mit einer Eigenviskosität von 0,65 einem Schmelzblasspinnverfahren zum Sammeln einer nicht gewebten Bahn von 200 g/m² auf einer 25 cm von der Spitze der Spinndüse entfernt angeordneten Sammelfläche (der gleichen wie in Beispiel 1) unterzogen, wobei der durchschnittliche Durchmesser der Fasern 2 um betrug, während unter der Sammeloberfläche eine Luftsaugvorrichtung betrieben wurde.
Spinntemperatur : 370ºC
Durchmesser des Spinnlochs : 0,2 mm
Polymerausstoß pro Loch : 0,5 g/min
Zahl der Spinnlöcher : 916
Abstand der Spinnlochmittelpunkte : 1,2 mm
Temperatur der geblasenen Luft : 370ºC
Menge der geblasenen Luft : 22 Nm³/min Blasrichtungswinkel relativ zur Sammeloberfläche : 900
Zahl der Nadelelektroden : 66
Zahl der Nadelelektrodenreihen : 6
Abstand zwischen den Nadelelektroden in einer Reihe : 10 cm
Gleichspannung der Nadelelektroden : -40 kV
Abstand zwischen den Nadelelektroden und der
Sammeloberfläche : 9 cm
Rotationsgeschwindigkeit der Sammeloberfläche : 2 m/min
Durchmesser der zylindrischen Trommel 100 cm
Luftsaugrate : 100 Nm /min
Zwei der sechs Nadelelektrodenreihen waren im wesentlichen in einem Bereich stromabwärts von der Spinndüse angeordnet, so daß die von der Spinndüse zur Sammeloberfläche gelenkten Fasern in einem durch diese Elektroden geschaffenen elektrischen Feld gesammelt wurden.
Die Fasertemperatur auf der Sammeloberfläche betrug 66ºC.
Die Menge der eingeschlossenen elektrischen Ladung betrug 1,5·10&supmin;¹&sup0; Coulomb/cm².
Die Gewichtsvariation (CV-Wert) der so gewonnenen nicht gewebten Bahn betrug 4,1%. Eine Beobachtung der SEM-Photographien der nicht gewebten Bahn bewies, daß sie eine sehr geringe Menge verhedderter Fasern aufwies.
Wurde jedoch im Gegensatz dazu der gleiche Vorgang ohne Anlegen einer Spannung an die Nadelelektrode wiederholt, betrug der CV-Wert 9%, und aufgrund der SEM-Photographien konnte Verheddern der Fasern festgestellt werden.
Dieses Beispiel zeigte, daß eine Elektretbahn mit hervorragender Gleichmäßigkeit durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt wurde.
Dieses Beispiel zeigte auch, daß das Sammeln in einem elektrischen Feld der nicht gewebten Bahn ausgezeichnete Gleichmäßigkeit verleiht.

Beispiel 3

Unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, doch unter Verwendung eines Drahtelektrode anstelle der Nadelelektroden wurde Polypropylen mit einem Schmelzindex 50 (ASTM Di238-65T) auf einer 25 um von der Spitze der Spinndüse entfernt angeordneten Sammeloberfläche (30# Drahtgeflecht-Zylindertrommel) einem Schmelzblasspinnverfahren zum Sammeln einer nicht gewebten Bahn von 120 g/m² unterzogen, wobei der durchschnittliche Durchmesser der Fasern 2 um betrug. Die Spinnbedingungen waren wie folgt:
Spinntemperatur : 340ºC
Durchmesser des Spinnlochs : 0,2 mm
Polymerausstoß pro Loch : 0,3 g/min
Zahl der Spinnlöcher : 916
Abstand der Spinnlochmittelpunkte : 1,2 mm
Temperatur der geblasenen Luft : 350ºC
Menge der geblasenen Luft : 20 Nm³/min
Blasrichtungswinkel relativ zur
Sammeloberfläche : 400
Gleichstromspannung der Drahtelektrode : +35 kV
Abstand zwischen Drahtelektrode und Sammeloberfläche : 7 cm
Rotationsgeschwindigkeit der Sammeloberfläche : 2,1 m/min
Durchmesser der zylindrischen Trommel : 60 cm
Die Drahtelektrode (60 um) war im allgemeinen parallel zur Längsrichtung der Trommel angeordnet. Die Fasertemperatur auf der Sammeloberfläche betrug 55ºC.
Die Gewichtsvariation (CV-Wert) betrug 3,1%.
Es wurden zum Vergleich unter den gleichen Bedingungen, jedoch ohne Anlegen einer Spannung an die Drahtelektrode sechs Bahnen mit einem Gewicht von 20 g/m² einzeln hergestellt. Diese sechs Bahnen wurden übereinandergestapelt, um eine Laminatbahn mit einem Gewicht von 120 g/m² zu ergeben. Es wurde eine elektrische Ladung auf diese Laminatbahn aufgebracht und die anderen Bedingungen nicht verändert. In diesem Fall war jedoch die Menge der eingeschlossenen Ladung der im Innenteil der Laminatbahn befindlichen Bahn deutlich kleiner als jene der im Außenteil befindlichen.

Beispiel 4

Unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, jedoch ohne die Nadelelektrode wurde Polypropylen auf einer 25 cm von der Spitze der Spinndüse befindlichen Sammeloberfläche (30 Drahtgeflecht-Zylindertrommel/Rotationsgeschwindigkeit von 25 m/min) zum Sammeln einer nicht gewebten Schicht von 20 g/m² einem Schmelzblasspinnverfahren unterzogen, wobei der durchschnittliche Durchmesser der Fasern 2 um betrug. Die Gewichtsvariation (CV-Wert) wurde durch eine zweidimensionale Diffusionsanalyse ermittelt, sie betrug 12%.
Anschließend wurde eine Nadelelektrode an einem 9 cm von der Sammeloberfläche entfernt gelegenen Punkt neu angeordnet, und eine Gleichspannung von 140 kV wurde an die Elektrode angelegt. Eine nicht gewebte Bahn wurde in ähnlicher Weise erzeugt.
Die Gewichtsvariation (CV-Wert) der so gewonnenen nicht gewebten Bahn betrug 8%.
Durch Beobachten von SEM-Photographien der so gewonnenen nicht gewebten Bahn wurde bewiesen, daß die nicht gewebte Bahn keine verhedderten Fasern aufwies und einheitlich war.
Die Menge der eingeschlossenen Ladung betrug 2,0·10&supmin;¹&sup0; Coulomb/cm².
Die Effizienz, mit der die Elektretfaserschicht Partikel eines Aerosols fing, wurde durch das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren ermittelt.
Die ermittelte Teilchensammeleffizienz betrug 96,9%.
Die Bahn wurde in Toluen eingetaucht und anschließend getrocknet, um die Menge eingeschlossener elektrischer Ladung auf fast Null zu reduzieren, d. h. auf 3·10&supmin;¹² Coulomb/cm².
Die Teilchensammeleffizienz der Bahn betrug dann 68,9%.
Aus den obigen Beispielen ist ersichtlich, daß man mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens Elektretbahnen mit ausgezeichneter Teilchensammeleffizienz herstellen kann. Es ist auch ersichtlich, daß ohne Verwendung einer Luftsaugvorrichtung eine nicht gewebte Bahn mit einheitlicher Dicke hergestellt werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer nicht gewebten Elektretfaserbahn aus einem erwärmten geschmolzenen Polymer, in der das Fasermaterial einen spezifischen Widerstand (spezifischer Volumen-Widerstand) von zumindest 10¹&sup0; Ωcm aufweist, welches Verfahren folgende Schritte umfaßt:

das Spinnen von Fasern aus einer Spinndüse, die das erwärmte geschmolzene Polymer enthält,

das Erzeugen eines elektrischen Feldes zwischen zumindest einer Elektrode und einer sich bewegenden fasersammelnden Oberfläche, und

das Sammeln der Fasern auf der sich bewegenden fasersammelnden Oberfläche innerhalb des elektrischen Feldes,

wobei die elektretisierende Elektrode oder zumindest eine der elektretisierenden Elektroden ausreichend nahe an der Sammeloberfläche angeordnet ist, daß das elektrische Feld eine Feldstärke von zumindest 1 kv/cm aufweist, wobei die Fasern zuerst beim Auftreffen auf die Sammeloberfläche elektretisiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die oder jede Elektrode eine kontaktlose Elektrode ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die kontaktlose Elektrode eine draht-, klingen- oder nadelförmige Elektrode ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das das kontinuierliche Drehen der Sammeloberfläche umfaßt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Sammeloberfläche metallisch ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Sammeloberfläche aus einer metallischen Fläche gebildet ist, die mit einem Material bedeckt ist, das einen spezifischen Widerstand aufweist, der entweder (a) von 10&supmin;³ bis einschließlich 10&sup9; Ωcm oder (b) nicht geringer als 10¹² Ωcm. ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das elektrische Feld zwischen der Elektrode und der Sammeloberfläche durch das Anlegen einer hohen Gleichspannung an die Elektrode und das Erden der Sammeloberfläche gebildet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das elektrische Feld zwischen der Elektrode und der Sammeloberfläche gebildet wird, indem an die Elektrode eine hohe Spannung einer Polarität und an die Sammeloberfläche eine hohe Gleichspannung einer Polarität, die der an die Elektrode angelegten entgegengesetzt ist, angelegt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches zusätzlich das Bilden der zu sammelnden Fasern durch ein Schmelzblasspinnverfahren umfaßt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, worin die resultierende Elektretfaserbahn eine elektrische Gesamtladung pro Einheitsfläche von zumindest 1·10&supmin;¹&sup0; Coulomb/cm² aufweist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die resultierende Faserbahn ein Gewicht pro Einheitsflächenänderung, definiert als Standardabweichung, ausgedrückt als ein Prozentsatz des durchschnittlichen Gewichts pro Einheitsfläche der Bahn, von nicht mehr als 8% aufweist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die resultierende Faserbahn eine Teilchensammeleffizienz von zumindest 65% aufweist, nachdem jede vorhandene elektrische Ladung davon entfernt wurde.

13. Verfahren nach Anspruch 12, worin die resultierende Faserbahn eine Teilchensammeleffizienz von zumindest 95% aufweist.

14. Vorrichtung zur Herstellung einer nicht gewebten Elektretfaserbahn nach dem Verfahren von Anspruch 1, welche Vorrichtung einen Sammler zum Schaffen einer fasersammelnden Oberfläche, eine Spinndüse zur Herstellung von Fasern aus einem geschmolzenen Polymer, Mittel zum- Lenken der Fasern an die Sammeloberfläche und zumindest eine elektretisierende Elektrode umfaßt, die ausreichend nahe an der Sammeloberfläche angeordnet ist, daß die Vorrichtung fähig ist, ein elektrisches Feld von zumindest 1 kV/cm zu erzeugen, innerhalb welchen elektrischen Feldes die Fasern gesammelt und bei ihrer Ankunft an der Sammeloberfläche zum erstenmal elektretisiert werben können, um eine nicht gewebte Elektretfaserbahn zu erzeugen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, worin die genannte zumindest eine Elektrode eine kontaktlose Elektrode ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, worin die kontaktlose Elektrode eine draht-, klingen- oder nadelförmige Elektrode ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, 15 oder 16, worin der Sammler kontinuierlich drehbar ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, worin der Sammler eine metallische Sammeloberfläche aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, worin der Sammler ein Element umfaßt, das eine metallische Oberfläche und eine die metallische Oberfläche abdeckende Hülle aus einem Material aufweist, das einen spezifischen Widerstand aufweist, der entweder (a) von 10&supmin;³ bis einschließlich 10&sup9; Acm. oder (b) nicht geringer als 10¹² Ωcm. ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, die eine Vielzahl von Elektroden aufweist, von denen jede eine Nadelelektrode ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, die einen Saugapparat umfaßt, der hinter dem Sammler angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, die zusätzlich ein Schmelzblas-Spinngerät umfaßt.