DE3839956A1 - Elektret-folie und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Elektret-folie und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektret-Folie,
die für die Verwendung als Luftfilter, Maske oder der
gleichen geeignet ist, und ein Verfahren zu deren
Herstellung. Das Luftfilter kann zur Reinigung der im
Inneren eines sauberen Raumes enthaltenen Luft, der
Luft, die Gebäuden zugeführt werden soll, oder des Ab
gases von Fabriken benutzt werden. Das Luftfilter kann
an einen Luftreiniger, einen Staubsauger, ein Kopier
gerät oder dergleichen angeschlossen werden.
Man hat Arbeitsweisen zum wirksamen Sammeln von Staub in
der Luft mittels Verwendung einer elektrisierten Folie
vorgeschlagen. Die JP-Patentveröffentlichung 56-47 299
offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Elektret-
Folie wie folgt: Eine Folie aus einem dielektrischen
Material wird elektrisiert und dann in Fasern gespalten,
die in die Form einer Elektret-Folie gebracht werden.
Mit Hilfe des oben genannten Verfahrens läß sich eine
elektrisierte Folie mit einer großen Menge an elektri
scher Ladung erhalten, jedoch ist es unmöglich, aus der
Folie Fasern mit hinreichend kleiner Breite herzustel
len. Demgemäß ist der Querschnitt jeder Faser recht
eckig, was eine niedrige Sammelleistung der aus den
Fasern hergestellten Elektret-Folie zur Folge hat. Wenn
ein aus der Elektret-Folie gebildetes Filter über einen
längeren Zeitraum hinweg im Gebrauch ist, nehmen die
Sammelwirkung und die Menge der elektrischen Ladungen
des Filters mit der Zeit aufgrund der Neutralisation der
statischen Elektrizität allmählich ab und werden nicht
ersetzt.
In der JP-Patentveröffentlichung 53-40 073 ist die fol
gende Arbeitsweise offenbart: Eine Folie aus einem
isolierenden Film und eine aus Fasern gebildete Folie
werden nacheinander in dieser Reihenfolge auf eine ge
erdete Elektrode aufgebracht, und dann wird die aus den
Fasern gebildete Folie elektrisiert. Die resultierende
Elektret-Folie trägt nur einen kleinen Betrag an elek
trischer Ladung und hat demnach nur eine niedrige
Sammelleistung.
Die Elektret-Folie der vorliegenden Erfindung, die die
oben genannten und zahlreiche andere Nachteile und
Mängel des Standes der Technik überwindet, umfaßt eine
porose Folie, die aus einem dielektrischen Polymer und
wenigstens einem festen Material, das aus der aus orga
nischen Stoffen, anorganischen Stoffen und metallischen
Stoffen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, hergestellt
ist, wobei die poröse Folie dieses Material in verschie
denen Abstands-Intervallen aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die oben ge
nannte poröse Folie aus der aus textilen Geweben,
Gewirken, Vliesstoffen, porösen Folien und porösen
Schäumen bestehenden Gruppe ausgewählt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das oben ge
nannte dielektrische Polymer eine Faser, die ausgewählt
ist aus der aus Fasern, die aus Polyolefin, Polyvinyl
idenchlorid und Polycarbonat hergestellt sind, bestehen
den Gruppe. Unter diesen Fasern wird eine aus Polyolefin
hergestellte Faser besonders bevorzugt.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Durch
messer der oben genannten Faser im Bereich von 0,01 bis
100 µm.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt das oben
genannte feste Material in Form von Teilchen vor, die
aus einem anorganischen Material hergestellt sind, das
aus der aus Keramiken, Metallnitriden und Ruß oder einem
organischen Material, das bei Raumtemperatur fest ist,
bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Größe der
oben genannten Teilchen im Bereich von 0,001 bis 50 µm.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Menge der
der porösen Folie zuzusetzenden Teilchen im Bereich von
0,01 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der porösen
Folie.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das oben ge
nannte metallische Material aus der aus Silber, Kupfer,
Aluminium und Zinn bestehenden Gruppe ausgewählt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das oben ge
nannte organische Material eine bei Raumtemperatur feste
organische Säure oder ein Derivat derselben.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Elektret-Folie umfaßt die Schritte des
Versetzens der porösen Folie mit wenigstens einem festen
Material, das aus der aus organischen Stoffen und an
organischen Stoffen bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
und des
Elektrisierens der porösen Folie mit dem oben genannten
Material.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Corona-
Entladung in dem oben genannten Schritt des Elektrisie
rens der porösen Folie mit dem festen Material durchge
führt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das oben ge
nannte feste Material bis zur Verdampfung erhitzt, und
dann wird die poröse Folie mit dem Dampf des Materials
in dem oben genannten Schritt des Zusetzens des festen
Materials zu der porösen Folie behandelt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Material
Sebacinsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Nonamethylen
dicarbonsäure oder dergleichen, die bei Raumtemperatur
fest sind.
Somit löst die vorliegende Erfindung die Aufgaben,
(1) eine Elektret-Folie mit einem großen Betrag an elektrostatischer Ladung verfügbar zu machen,
(2) eine Elektret-Folie verfügbar zu machen, deren Sammelleistung auch nach Langzeit-Gebrauch nicht abnimmt,
(3) eine Elektret-Folie verfügbar zu machen, die vergleichsweise dünn ist und nur eine kleine Menge Fasern enthält, jedoch eine hohe Sammelleistung aufweist,
(4) eine Elektret-Folie verfügbar zu machen, die sich für die Verwendung als Luftfilter, Maske oder dergleichen eignet, und
(5) ein vergleichsweise einfaches Verfahren zur Her stellung der oben bezeichneten Elektret-Folie mit einer hohen Sammelleistung verfügbar zu machen.
(1) eine Elektret-Folie mit einem großen Betrag an elektrostatischer Ladung verfügbar zu machen,
(2) eine Elektret-Folie verfügbar zu machen, deren Sammelleistung auch nach Langzeit-Gebrauch nicht abnimmt,
(3) eine Elektret-Folie verfügbar zu machen, die vergleichsweise dünn ist und nur eine kleine Menge Fasern enthält, jedoch eine hohe Sammelleistung aufweist,
(4) eine Elektret-Folie verfügbar zu machen, die sich für die Verwendung als Luftfilter, Maske oder dergleichen eignet, und
(5) ein vergleichsweise einfaches Verfahren zur Her stellung der oben bezeichneten Elektret-Folie mit einer hohen Sammelleistung verfügbar zu machen.
Die vorliegende Erfindung ist besser zu verstehen und
ihre zahlreichen Ziele und Vorteile werden Fachleuten
deutlich anhand der beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen
teilweise vergrößerten Teil einer erfindungsgemäßen
Elektret-Folie.
Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung der Sammel
leistungen der Einzelfasern der in Beispiel 6 bzw. in
Kontrollbeispiel 1 erhaltenen Elektret-Folien, die sich
im Lauf der Zeit ändern.
Fig. 3 ist eine Mikrophotographie der Elektret-Folie
(700fach).
Die Erfindung macht eine Elektret-Folie verfügbar, die
durch Elektrisieren einer porösen Folie mit einem festen
Material erhalten wird. Dieses Material wird aus der aus
organischen Stoffen und anorganischen Stoffen bestehen
den Gruppe ausgewählt und wird der porösen Folie zuge
setzt und in unterschiedlichen Abstands-Intervallen
angebracht. Das feste Material liegt diskontinuierlich
in der porösen Folie vor. Die Verteilung des Materials
über die gesamte poröse Folie ist, in der Ebene betrach
tet, überall gleichmäßig. Die Menge der elektrischen
Ladung der Elektret-Folie ist wegen der Anwesenheit des
festen Materials über einen langen Zeitraum hinweg
stabil. Aus diesem Grunde läßt beim Einsatz der
Elektret-Folie in einem Filter oder einer Maske die
Sammelleistung des Filters oder der Maske auch nach
langer Gebrauchsdauer nicht nach.
Eine erfindungsgemäße Elektret-Folie, bei der eine
poröse Folie mit einem festen Material elektrisiert ist,
besitzt eine große Menge elektrischer Ladungen. Der
Grund hierfür ist nicht klar. Es wurde jedoch beobach
tet, daß die Potentialverteilung der erfindungsgemäßen
elektrisierten porösen Folie mit dem festen Material
über die gesamte Oberfläche hinweg bemerkenswert gleich
mäßig ist, im Vergleich zu derjenigen einer elektrisier
ten Folie ohne das feste Material. Aufgrunddessen ist es
wahrscheinlich, daß dann, wenn das feste Material auf
die poröse Folie aufgebracht wird und danach die Elek
trisierung erfolgt, die Verteilung der in die elektri
sierte poröse Folie injizierten Ladung gleichmäßig wird,
was zu einer Zunahme der Menge an elektrostatischer
Ladung der resultierenden Elektret-Folie mit dem festen
Material führt.
Das dielektrische Polymer der Erfindung kann eine
isolierende organische Faser, eine isolierende Folie
oder ein isolierender Schaum sein, die aus isolierenden
Harzen gebildet werden. Diese isolierenden Harze können
Polypropylen, Polyethylen, Poly-3-methyl-1-buten, Poly
4-methyl-1-penten, Polyvinylidenfluorid, Polytetra
fluoroethylen, Polycarbonat, Polystyrol, Polyvinyliden
chlorid, Polyvinylchlorid, Polyethylenterephthalat,
Polyamid, Polyacrylnitril, Polysulfon, Polyphenylenoxid
etc. sein.
Unter den oben genannten isolierenden Harzen sind Poly
propylen, Poly-3-methyl-1-buten, Poly-4-methyl-1-penten,
Polyvinylidenfluorid und Polycarbonat besonders bevor
zugt.
Das dielektrische Polymer der Erfindung können auch
isolierende anorganische Fasern aus einem Borosilicat-
Glas oder einem Quarzglas sein.
Als erfindungsgemäße poröse Folien verwendbar sind
textile Flächengebilde wie Vliesstoffe, textile Gewebe
und Gewirke, poröse Folien und poröse Schäume.
Insbesondere werden die erfindungsgemäßen porösen Folien
aus Vliesmaterialien gebildet.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben.
Als poröse Folien können Vliese oder Gewebe, bei denen
einzelne Fasern mit einer Vielzahl von Teilchen auf
ihrer Oberfläche versehen sind, verwendet werden. Durch
Elektrisieren der porösen Folie mit den Teilchen wird
eine große Menge elektrischer Ladung in der porösen
Folie mit den Teilchen zurückgehalten, woraus eine
Elektret-Folie mit einer großen elektrischen Ladungs
menge resultiert.
Die Fig. 1 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße
Elektret-Folie. In der Elektret-Folie wird die Ladung
in den Fasern 1, in den Teilchen 2 und 3 und an den
Grenzflächen zwischen den Fasern 1 und den Teilchen 2
und 3 zurückgehalten. Es ist möglich, als die oben
genannten Teilchen Teilchen, die elektrisiert werden
können, oder Teilchen die nicht elektrisiert werden
können, zu verwenden. Es ist jedoch notwendig, als
Fasern solche Fasern zu verwenden, die elektrisiert
werden können, da bei Verwendung von Fasern, die nicht
elektrisiert werden können, die Ladung nicht beständig
in der Folie zurückgehalten wird, so daß eine Elektret-
Folie mit einer großen elektrischen Ladungsmenge nicht
erhalten werden kann.
Die erfindungsgemäße Elektret-Folie mit einer großen
elektrischen Ladungsmenge vermag eine elektrische
Ladungsmenge beständig zurückzuhalten, die größer ist
als die Gesamtmenge der jeweiligen Ladungen, die von den
Fasern und den Teilchen unabhängig voneinander zurück
gehalten werden. Der Grund hierfür ist wahrscheinlich
darin zu sehen, daß beim Elektrisieren der Fasern mit
den Teilchen zusätzlich zu den Ladungen, die von den
Fasern und den Teilchen unabhängig voneinander zurück
gehalten werden, aufgrund einer Wechselwirkung zwischen
den Fasern und den Teilchen Ladungen auch an den Grenz
flächen zwischen den Fasern und den Teilchen zurück
gehalten werden. Durch diese Merkmale unterscheidet sich
die erfindungsgemäße Elektret-Folie von den herkömmli
chen Elektret-Folien. Ein anderes Merkmal der erfin
dungsgemäßen Elektret-Folie ist, daß die aus der Wech
selwirkung zwischen den Fasern und den Teilchen resul
tierende Ladung im Laufe der Zeit nicht leicht ver
schwindet, sondern in der erfindungsgemäßen Elektret-
Folie stabil erhalten bleibt.
Als Fasern, die die oben bezeichnete poröse Folie
bilden, können kurze Fasern und lange Fasern verwendet
werden. Als poröse Folien, in denen die Fasern einge
setzt werden, können textile Gewebe, Gewirke und Vlies
stoffe verwendet werden, wie oben erwähnt wurde. Der
Querschnit dieser Fasern kann kreisförmig, dreieckig,
rechteckig oder unregelmäßig sein. Der Durchmesser
dieser Fasern beträgt 100 µm oder weniger, vorzugsweise
40 µm oder weniger, und liegt besonders bevorzugt im
Bereich von 0,01 bis 4 µm.
Die Oberflächen der zu verwendenden Fasern werden
zunächst mit ultravioletter Strahlung oder Strahlung
hoher Energie behandelt, zunächst mit Säure, Alkali oder
dergleichen behandelt oder zunächst mit Überzugs
materialien beschichtet, damit in der Elektret-Folie die
Ladung beständig zurückgehalten und die Menge an
elektrostatischer Ladung vergrößert werden kann.
Die oben genannten Teilchen können aus anorganischen
Substanzen, organischen Substanzen oder einer Mischung
aus diesen, die bei Raumtemperatur fest ist, gebildet
werden. Insbesondere können die Teilchen hergestellt
werden aus Keramiken wie Glas, Metallen wie Kupfer,
Nickel und Aluminium, Metalloxiden wie Titanoxid,
Siliciumoxid, Eisenoxid und Bariumtitanat, Metall
nitriden wie Nickelnitrid und Titannitrid, anorganischen
Stoffen wie Kohlenstoff und Talkum, Carbonsäuren wie
Stearinsäure und Sebacinsäure oder deren Metallsalzen,
Canauba-Wachs, Colophonium, oder organischen Substanzen
wie Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat,
Polyamid, Polyvinylidenfluorid, Polytetrafluoroethylen,
Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid,
Cellulose und Polyvinylalkohol. Von den oben erwähnten
Substanzen sind Kohlenstoff, Aluminium, Polyethylen,
Sebacinsäure und Carnaubawachs besonders bevorzugt.
Die Größe der einzelnen Teilchen beträgt vorzugsweise
50 µm oder weniger, besonders bevorzugt 1 µm oder
weniger und ganz besonders bevorzugt 0,001 bis 0,2 µm.
Vorzugsweise werden die Teilchen zu den Oberflächen der
Fasern in Form von Primär-Teilchen hinzugefügt, die nur
aus einem Teilchen bestehen und einzeln auf den Ober
flächen der Fasern liegen, jedoch können die Teilchen
auch zu Gruppen von Sekundär-Teilchen aggregiert sein,
die aus mehreren Teilchen bestehen und einzeln auf den
Oberflächen der Fasern liegen.
Die Form der Teilchen kann diejenige einer Kugel, eines
Eis, eines Würfels, eines rechtwinkligen Parallelepipeds
(Quaders), einer Kugel mit Vorsprüngen, eines hohlen
Kegelstumpfs, eines Pyramidenstumpfs oder eines Obelis
ken sein.
Die Menge der den Faser zuzusetzenden Teilchen beträgt
vorzugsweise 0,01 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht
der Fasern, vorzugsweise 0,05 bis 5 Gew.-%, bezogen auf
das Gewicht der Fasern, und besonders bevorzugt 0,01 bis
1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasern. Je kleiner
die Größe der Teilchen ist, desto größer werden ihre
spezifische Oberfläche (Oberfläche pro Gewichtseinheit
der Teilchen) und die Grenzfläche zwischen den Teilchen
und den Fasern. Dementsprechend ist selbst dann, wenn
die Menge der der porösen Folie zuzusetzenden Teilchen
klein ist, die Menge der elektrostatischen Ladung der
elektrisierten porösen Folie mit diesen Teilchen noch
immer groß, sofern die Größe der Teilchen klein ist.
Die Teilchen werden direkt an die Faser gebunden, oder
sie werden mit Hilfe bindender Kräfte zwischen den
Fasern und Teilchen gebunden, etwa der Kraft der stati
schen Elektrizität, des Haftvermögens, von van der
Waals′ schen Kräften oder der aus der Kapillarwirkung
resultierenden Kraft des Wassers. Dementsprechend lösen
sich die Teilchen nicht leicht von der Faser infolge von
Winddruck oder Vibration, während die Elektret-Folie
verwendet wird.
Ein Verfahren der Ausrüstung der Fasern mit den Teilchen
ist das folgende: Die Teilchen werden in Gas dispergiert
und dann auf die Oberflächen der Fasern aufgebracht;
oder sie werden durch Anwendung von Wärme oder beim
Verfahren des Evakuierens erzeugt, um dann auf die Ober
flächen der Fasern aufgebracht zu werden. Die oben er
wähnten Fasern können zuvor elektrisiert werden oder
auch nicht, wie dies bevorzugt wird.
Erfindungsgemäß kann die Elektrisierung der porösen
Folie mit den Teilchen mittels Corona-Entladung, durch
Anlegen eines elektrischen Feldes, durch Anlegen eines
elektrischen Feldes unter Erhitzen und durch Bestrahlen
mittels Elektronenstrahlen erfolgen, jedoch ist die
Methode der Elektrisierung nicht darauf beschränkt.
Beliebige Methoden können angewandt werden, voraus
gesetzt, daß die poröse Folie mit den Teilchen als
Ergebnis des Injizierens von Ladungen in die poröse
Folie mit den Teilchen eine große Menge an elektro
statischer Ladung besitzt, und vorausgesetzt, daß die
Ladung in der resultierenden Elektret-Folie stabil
zurückgehalten wird, jedoch wird die Elektrisierung
mittels Corona-Entladung besonders bevorzugt. Wenn die
Elektrisierung mittels Corona-Entladung oder durch
Anlegen eines elektrischen Feldes durchgeführt wird,
beträgt die elektrische Feldstärke vorzugsweise 10 kV/cm
oder mehr, und besonders bevorzugt 15 kV/cm. Wenn die
Elektrisierung durch Bestrahlen mittels Elektronen
strahlen erfolgt, liegt die Strahlungsmenge vorzugsweise
im Bereich von 1 bis 10 kJ/kg (0,1 bis 1 Mrad).
Nachstehend wird eine Elektret-Folie mit Metall-Ab
scheidungen beschrieben, die ein andere Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
Die Metall-Abscheidungen werden gewöhnlich aus verdampf
ten Metallen gebildet, die unter vermindertem Druck auf
die Oberflächen der Fasern aufgebracht werden. Die Dicke
der Metall-Abscheidungen beträgt vorzugsweise 50 nm
(500 Å) oder weniger, besonders bevorzugt 20 nm (200 Å)
oder weniger und ganz besonders bevorzugt 1 bis 10 nm
(10 bis 100 Å), je nach dem elektrischen Widerstand der
Metall-Abscheidungen, der mittels eines Leitfähigskeits-
Meßgeräts Conduct Meter CDM-3 (Hitachi Seisakusho) ge
messen wird.
In diesem Fall werden ebenso Metall-Abscheidungen zu der
porösen Folie hinzugefügt und in wechselnden Abständen
plaziert. Wenn die Dicke der Metall-Ablagerungen nicht
ausreicht, können die Metall-Abscheidungen nicht zu
Filmen ausgebildet werden, sondern sie werden in die
Form von Teilchen gebracht, die der porösen Folie
zugesetzt werden. Als Teilchen ausgeformte Metall
Abscheidungen sind ebenso vorteilhaft wie zu Filmen aus
gebildete Metall-Ablagerungen. Die Metall-Abscheidungen
können auf beiden Seiten der porösen Folie oder im
Inneren der porösen Folie ausgebildet werden.
Die Metall-Abscheidungen können aus Aluminium, Silber,
Zinn, Kupfer oder dergleichen hergestellt werden. Wenn
von den im Vorstehenden genannten Substanzen Silber,
Zinn oder Kupfer zur Herstellung der Metall-Abscheidun
gen verwendet wird, ist es möglich, die Elektret-Folie
mit antibakterieller Aktivität auszustatten.
Die erfindungsgemäße Elektret-Folie hat ein Verhältnis
der Einzelfaser-Sammelleistung von 1,5 oder mehr, das
durch die nachstehende Gleichung (1) angegeben wird
η/h₀ = ln (1-E)/ln (1-E₀) (1)
in der
η₀ die Einzelfaser-Sammelleistung der nach dem konventionellen Verfahren hergestellten Elektret-Folie ist,
η die Einzelfaser-Sammelleistung der erfindungsgemäßen Elektret-Folie ist,
E₀ die Teilchen-Sammelleistung der nach dem konventionellen Verfahren hergestellten Elektret-Folie ist,
E die Teilchen-Sammelleistung der erfindungsgemäßen Elektret-Folie ist.
η₀ die Einzelfaser-Sammelleistung der nach dem konventionellen Verfahren hergestellten Elektret-Folie ist,
η die Einzelfaser-Sammelleistung der erfindungsgemäßen Elektret-Folie ist,
E₀ die Teilchen-Sammelleistung der nach dem konventionellen Verfahren hergestellten Elektret-Folie ist,
E die Teilchen-Sammelleistung der erfindungsgemäßen Elektret-Folie ist.
Die oben bezeichnete, nach dem konventionellen Verfahren
hergestellte Elektret-Folie hat keine Teilchen auf ihren
Fasern und wird nach der gleichen Arbeitsweise wie die
jenige der Erfindung elektrisiert.
Die genannte Teilchen-Sammelleistung wurde wie folgt be
rechnet: NaCl-Teilchen mit einem Durchmesser von 0,3 µm
wurden mit einer Lineargeschwindigkeit von 5 cm/s auf
eine Test-Folie aufgebracht, und die Dichte der NaCl-
Teilchen wurde in Strömungsrichtung vor und hinter der
Folie mittels eines Laser-Teilchenzählers Laser Particle
Counter KC-14 (Rion) gemessen. Die Teilchen-Sammel
leistung wird durch die nachstehende Gleichung (2) ange
geben
in der
C₁ die Konzentration der NaCl-Teilchen stromaufwärts
der Test-Folie ist und
C₂ die Konzentration der NaCl-Teilchen stromabwärts der Test-Folie ist.
C₂ die Konzentration der NaCl-Teilchen stromabwärts der Test-Folie ist.
Aus der Tatsache, daß die Einzelfaser-Sammelleistung der
erfindungsgemäßen Elektret-Folie das 1,5fache derjenigen
der nach dem konventionellen Verfahren hergestellten
Elektret-Folie beträgt, ist zu ersehen, daß die erhöhte
Sammelleistung der erfindungsgemäßen Elektret-Folie in
erster Linie auf der ausgeprägten Steigerung der
elektrostatischen Sammelleistung und nicht so sehr auf
der geringen Zunahme der mechanischen Sammelleistung
beruht; das heißt, es ist erkennbar, daß die erfindungs
gemäße Elektret-Folie eine größere elektrostatische
Ladung aufweist als die nach dem konventionellen Verfah
ren hergestellte Elektret-Folie.
Erfindungsgemäß beträgt die Menge der elektrostatischen
Ladung der Elektret-Folie (die Oberflächen-Ladungs
dichte) 0,8 nC/cm2 oder mehr. Die elektrostatische
Ladungsmenge der nach dem konventionellen Verfahren her
gestellten Elektret-Folie liegt im Bereich von 0,3 bis
0,6 nC/cm2 und kann nicht größer als 0,6 nC/cm2 sein.
Wenn die Menge der elektrostatischen Ladung der nach dem
konventionellen Verfahren hergestellten Elektret-Folie
kleiner als 0,8 nC/cm2 ist, kann das oben angeführte
Verhältnis der Teilchen-Sammelleistungen von 1,5 oder
mehr nicht erreicht werden.
Die Oberflächen-Ladungsdichte ρ kann mittels der folgen
den Verfahrensweise erhalten werden: Wenn eine Elektret-
Folie zum Sammeln von Teilchen eingesetzt wird, ist der
primäre Faktor der Zunahme des Wirkungsgrades des Ent
fernens von Teilchen durch die Elektret-Folie die
elektrostatische Kraft. Demgemäß ist, sofern andere
Faktoren vernachlässigt werden können, der Wirkungsgrad
des Teilchen-Entfernens der Elektret-Folie durch die
folgende Gleichung (3) gegeben
E t = E e (3)
in der
E t der Wirkungsgrad des Teilchen-Sammeleistung der
Elektret-Folie ist und
E e der Wirkungsgrad des Teilchen-Sammelleistung der Elektret-Folie vermittels der elektrostatischen Kraft ist.
E e der Wirkungsgrad des Teilchen-Sammelleistung der Elektret-Folie vermittels der elektrostatischen Kraft ist.
Gleichung (3) wird benutzt, um die nachstehenden
Gleichungen (4) und (5) zu erhalten
ln (1-E t ) = K · η e (4)
in denen
η e die von der elektrostatischen Kraft herrührende
Einzelfaser-Sammelleistung ist,
α das Füllverhältnis ist,
L die Dicke und
d f der Durchmesser der Fasern ist.
α das Füllverhältnis ist,
L die Dicke und
d f der Durchmesser der Fasern ist.
Die für den Test eingesetzten elektrisierten Teilchen
befinden sich im Gleichgewichtszustand der Ladungen.
Infolgedessen ist die von der elektrostatischen Kraft
herrührende Einzelfaser-Sammelleistung durch die nach
stehende Gleichung (6) gegeben
η e = η c + h in (6)
in der
η c die von der Coulomb-Kraft herrührende Einzelfaser-Sammelleistung ist und
h in die von der induzierten Kraft herrührende Einzelfaser-Sammelleistung ist.
h in die von der induzierten Kraft herrührende Einzelfaser-Sammelleistung ist.
η c und η in sind gegeben durch die nachstehenden
Gleichungen (7) und (8).
in denen
Cm der Cunningham'sche Korrekturfaktor,
q der Betrag der elektrischen Ladung eines Teilchens,
ρ die Oberflächen-Ladungsdichte,
ε₀ die Dielektrizitätskonstante des leeren Raums,
μ die Viskosität der Luft,
ε p die Dielektrizitätskonstante eines Teilchens,
u die Filtrationsgeschwindigkeit und
h k der hydrodynamische Faktor ist.
q der Betrag der elektrischen Ladung eines Teilchens,
ρ die Oberflächen-Ladungsdichte,
ε₀ die Dielektrizitätskonstante des leeren Raums,
μ die Viskosität der Luft,
ε p die Dielektrizitätskonstante eines Teilchens,
u die Filtrationsgeschwindigkeit und
h k der hydrodynamische Faktor ist.
Betrachtet man den Beitrag der Induktions-Kraft auf ein
ungeladenes Teilchen und denjenigen der Coulomb-Kraft
auf ein geladenes Teilchen, ist η e durch die nachstehen
de Gleichung (9) gegeben.
exp (K h e ) = N₀ exp (K η in ) + N i exp (K h c 1) + N n - exp (K η cn ) (9)
in der
h cn die von der Coulomb-Kraft herrührende, auf ein
geladenes Teilchen mit n Ladungen wirkende Einzelfaser-Sammelleistung
ist und
N n das Verhältnis der Teilchen mit n Ladungen zu der Gesamtzahl der Teilchen ist.
N n das Verhältnis der Teilchen mit n Ladungen zu der Gesamtzahl der Teilchen ist.
Unter Einsatz einer Computersimulation ergibt sich die
Oberflächen-Ladungsdichte ρ der Elektret-Folie, die
Gleichung (9) zu lösen gestattet, aus dem gemessenen
Wirkungsgrad des Teilchen-Entfernens der Folie und den
Gleichungen (4), (5), (6), (7) und (8).
Fasern mit einem Durchmesser von 1,5 µm wurden aus
Polypropylen mittels des Schmelzblasverfahrens herge
stellt. Diese Fasern wurden zu einer Vlies-Folie A (in
der 30 g/m2 Fasern enthalten sind) verarbeitet, die dann
mit Teilchen aus Siliciumoxid mit einem Durchmesser von
0,02 µm nach folgender Verfahrensweise beschichtet
wurden: Die vorerwähnte Vlies-Folie wurde mit Hilfe
eines Luft-Ejektors mit einem Blasstrom der Silicium
oxid-Teilchen behandelt, so daß die Siliciumoxid-
Teilchen, von denen einige durch die Vlies-Folie hin
durchtraten, sich mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/s
bewegten, woraus die mit 0,1 g/m2 Teilchen aus Silicium
oxid beschichtete Vlies-Folie B resultierte.
Danach wurden eine Folie aus einem Halbleiter-Material,
die oben erwähnte Vlies-Folie B mit Siliciumoxid-Teil
chen und eine Elektrode mit Nadeln für eine Corona-
Entladung nacheinander in dieser Reihenfolge auf der
Oberfläche einer geerdeten Elektrode angeordnet, und
anschließend wurde eine Hochspannung von 20 kV/cm
während einer Zeit von 4 s angelegt, wonach eine
Elektret-Folie erhalten wurde. Die Sammelleistung dieser
Elektret-Folie für NaCl-Teilchen (die sich mit einer
Lineargeschwindigkeit von 5 cm/s fortbewegten und einen
Teilchendurchmesser von 0,3 µm aufwiesen) wurde mittels
eines Laser Particle Counter KC-14 (Rion) gemessen, und
der Druckverlust über der Elektret-Folie wurde mittels
einer Manometer-Vorrichtung (manoster gauge) gemessen.
Die in Beispiel 1 erhaltene Vlies-Folie A ohne Teilchen
wurde unter den gleichen Bedingungen, wie sie in Bei
spiel 1 angewandt worden waren, elektrisiert, wonach
eine Elektret-Folie erhalten wurde. Die Sammelleistung
dieser Elektret-Folie und der Druckverlust über dieser
Elektret-Folie wurden unter den gleichen Bedingungen wie
in Beispiel 1 gemessen.
Die in Beispiel 1 und Kontrollbeispiel 1 erhaltenen
Test-Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Der Druckverlust in Beispiel 1 beträgt das 1,2fache des
jenigen des Kontrollbeispiels 1, was anzeigt, daß der
Druckverlust in Beispiel 1 geringfügig größer ist als
derjenige des Kontrollbeispiels 1. Das Verhältnis der
Einzelfaser-Sammelleistungen η/η O beträgt 2,1; die
Einzelfaser-Sammelleistung ist also erheblich erhöht.
Ruß-Teilchen mit einem Durchmesser von 0,1 µm wurden
mittels eines Verfahrens der unvollständigen Verbrennung
von verflüssigtem Erdöl-Gas erzeugt. Die in Kontroll
beispiel 1 erhaltene Vlies-Folie C wurde mit einem Blas
strom der oben erwähnten Ruß-Teilchen behandelt, so daß
die Ruß-Teilchen, von denen einige durch die Vlies-Folie
hindurchtraten, sich mit einer Geschwindigkeit von
10 cm/s bewegen konnten, woraus eine mit 0,2 g/m2 Ruß
Teilchen beschichtete Folie resultierte. Danach wurde
nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 eine Folie aus
einem Halbleiter-Material und die oben erwähnte elektri
sierte Vlies-Folie mit den Ruß-Teilchen nacheinander in
dieser Reihenfolge auf der Oberfläche einer Elektrode
angeordet, und anschließend wurde unter Verwendung einer
oberhalb der Folien angeordneten Elektrode mit Nadeln
für die Corona-Entladung eine Hochspannung von 20 kV/cm
angelegt, wonach eine Elektret-Folie erhalten wurde.
Die Sammelleistung dieser Elektret-Folie und der Druck
verlust über dieser Elektret-Folie wurden unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gemessen.
Die in Kontrollbeispiel 1 erhaltene Vlies-Folie C wurde
mit einem Blasstrom von Ruß-Teilchen mit einem Durch
messer von 0,1 µm behandelt, so daß die Ruß-Teilchen,
von denen einige durch die Vlies-Folie hindurchtraten,
sich mit einer Geschwindigkeit von 10 cm/s bewegen
konnten, woraus eine mit 0,2 g/m2 Ruß-Teilchen beschich
tete Folie resultierte.
Die Sammelleistung dieser Folie und der Druckverlust
über dieser Elektret-Folie wurden unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 2 gemessen.
Die in Beispiel 2 und Kontrollbeispiel 2 erhaltenen
Test-Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Der Druckverlust in Beispiel 2 beträgt das 1,3fache des
jenigen des Kontrollbeispiels 1, und das Verhältnis der
Einzelfaser-Sammelleistungen η/η 0 des Beispiels 2
beträgt 2,4, was anzeigt, daß die Elektret-Folie des
Beispiels 2 eine erheblich größere elektrostatische
Ladung besitzt.
Auf der anderen Seite hat der Druckverlust in Kontroll
beispiel 2 zugenommen und beträgt das 1,3fache desjeni
gen des Kontrollbeispiels 1. Das Verhältnis der Einzel
faser-Sammelleistungen h/η 0 des Kontrollbeispiels 2
beträgt 1,04, und im Vergleich mit demjenigen des Kon
trollbeispiels 1 besteht nur ein geringfügiger Unter
schied.
Den Ergebnissen der im Vorstehenden angeführten Tests
ist zu entnehmen, daß die Fasern dann, wenn sie zuerst
elektrisiert und dann mit Teilchen ausgerüstet werden,
keine große Menge an elektrostatischer Ladung zurück
halten können. Wenn die Fasern hingegen zuerst mit Teil
chen versehen und danach elektrisiert werden, vermögen
sie eine große Menge an elektrostatischer Ladung zurück
zuhalten.
Die in Kontrollbeispiel 1 erhaltene Vlies-Folie C, die
nicht mit Teilchen ausgerüstet wurde, wurde nochmals
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 elek
trisiert, so daß eine zweifach elektrisierte Elektret-
Folie erhalten werden konnte.
Die Sammelleistung der resultierenden Folie und der
Druckverlust über dieser Folie wurden unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 2 gemessen, und die in
Tabelle 2 aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß die zwei
fach elektrisierte Folie keine gesteigerte Sammel
leistung zeigte.
Polytetrafluoroethylen wurde durch Versprühen zu trocke
nen Teilchen mit einem Durchmesser von 0,3 µm verarbei
tet. Eine Folie aus Spinnvlies, die aus Polypropylen-
Fasern mit einem Durchmesser von 10 µm gebildet worden
war (und in der 40 g/m2 Fasern enthalten waren), wurde
mit einem Blasstrom der oben bezeichneten Polytetra
fluoroethylen-Teilchen behandelt, so daß die Teilchen,
von denen einige durch das Spinnvlies hindurchtraten,
sich mit einer Geschwindigkeit von 10 cm/s bewegen
konnten, woraus eine mit 0,4 g/m2 Polytetrafluoroethylen-
Teilchen beschichtete Folie erhalten wurde. Danach wurde
die Folie mit den Polytetrafluoroethylen-Teilchen unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 elektrisiert,
wodurch eine Elektret-Folie gebildet wurde. Die Sammel
leistung der Elektret-Folie und der Druckverlust über
der Elektret-Folie wurden unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 2 gemessen, und die Ergebnisse sind in
Tabelle 3 aufgeführt.
Aluminium wurde zu einer Dicke von 20 nm (200 Å) auf
einer aus Polypropylen-Fasern gebildeten Spinnvlies-
Folie (in der 40 g/m2 Fasern enthalten waren) durch
Vakuum-Abscheidung in einem Rezipienten abgeschieden.
Dann wurde die Folie unter den gleichen Bedingungen wie
in Beispiel 1 elektrisiert, wodurch eine Elektret-Folie
gebildet wurde. Deren Sammelleistung und Druckverlust
wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1
gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufge
führt.
Eine aus Polypropylen-Fasern mit einem Durchmesser von
10 µm gebildete Spinnvlies-Folie (in der 40 g/m2 Fasern
enthalten waren), die nicht mit Teilchen versehen war,
wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2
elektrisiert, wodurch eine Elektret-Folie gebildet
wurde. Dann wurden die Sammelleistung der Elektret-Folie
und der Druckverlust über der Elektret-Folie unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 gemessen, und die
Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Die Verhältnisse der Einzelfaser-Sammelleistungen η/h 0
der in den Beispielen 3 und 4 erhaltenen Elektret-Folien
relativ zu der Einzelfaser-Sammelleistung der Folie des
Kontrollbeispiels 4 betrugen 1,5 oder mehr.
Danach wurden die Oberflächenpotentiale der in Beispiel
2, Kontrollbeispiel 1 und Kontrollbeispiel 2 erhaltenen
Elektret-Folien mit Hilfe eines Oberflächen-Elektro
meters Surface Electrometer S-211 (Kawaguchi Denki) ge
messen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt;
sie zeigen, daß das Oberflächenpotential der in Beispiel
2 erhaltenen Elektret-Folie sehr hoch ist.
Fasern aus Polypropylen mit einem Durchmesser von 1,5 mm
wurden mittels des Schmelzblasverfahrens hergestellt und
dann zu einer Vlies-Folie D (in der 30 g/m2 Fasern ent
halten waren) verarbeitet. Dann wurde auf der Oberfläche
der erhaltenen Vlies-Folie D Silber zu einer Dicke von
30 nm (300 Å) durch Vakuum-Abscheidung abgeschieden.
Danach wurden eine Folie aus einem Halbleiter-Material
und die oben erwähnte Folie mit den Silber-Ablagerungen
nacheinander in dieser Reihenfolge auf der Oberfläche
einer geerdeten Elektrode angeordnet, und anschließend
wurde unter Verwendung einer über den Folien angeordne
ten Elektrode mit Nadeln für eine Corona-Entladung eine
Hochspannung von 20 kV/cm während einer Zeit von 4 s
angelegt, wonach eine Elektret-Folie erhalten wurde. Die
Sammelleistung dieser Elektret-Folie und der Druckver
lust über dieser Elektret-Folie wurden unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gemessen. Die in
Beispiel 5 und Kontrollbeispiel 1 erhaltenen Test-Ergeb
nisse sind in Tabelle 5 aufgeführt.
Tabelle 5 zeigt, daß der Druckverlust in Beispiel 5
demjenigen in Kontrollbeispiel 1 gleich ist, daß jedoch
das Verhältnis der Einzelfaser-Sammelleistungen η/η 0
des Beispiels 5 stark erhöht ist, was anzeigt, daß die
poröse Folie mit den Metall-Ablagerungen vorteilhaft
ist.
Auf der mittels des Schmelzblasverfahrens in Beispiel 5
hergestellten Vlies-Folie D wurde Aluminium zu einer
Dicke von 5 nm (50 Å) durch Vakuum-Abscheidung abge
schieden.
Danach wurden eine Folie aus einem Halbleiter-Material
und die oben erwähnte Folie mit den Aluminium-Ablagerun
gen nacheinander in dieser Reihenfolge auf der Ober
fläche einer geerdeten Elektrode angeordnet, und an
schließend wurde unter Verwendung einer über den Folien
angeordneten Elektrode mit Nadeln für eine Corona-Ent
ladung eine Hochspannung von 20 kV/cm während einer Zeit
von 4 s angelegt, wonach eine Elektret-Folie erhalten
wurde. Die Sammelleistung dieser Elektret-Folie und der
Druckverlust über dieser Elektret-Folie wurden unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gemessen.
Auf der elektrisierten, in Kontrollbeispiel 1 erhaltenen
Vlies-Folie C wurde Aluminium zu einer Dicke von 5 nm
(50 Å) durch Vakuum-Abscheidung abgeschieden.
Die Sammelleistung und der Druckverlust der resultieren
den Elektret-Folie wurden unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 2 gemessen. Die in Beispiel 6 und Kon
trollbeispiel 5 erhaltenen Test-Ergebnisse sind in
Tabelle 6 aufgeführt.
Den Ergebnissen des Kontrollbeispiels 5 ist zu ent
nehmen, daß die Folie, die elektrisiert und danach mit
Metall-Abscheidungen versehen wurde, keine vergrößerte
Menge elektrostatischer Ladung aufweist.
Den Ergebnissen des Beispiels 6 ist zu entnehmen, daß
die mit dünnen Metallabscheidungen versehene Folie eine
beträchtlich erhöhte Menge elektrostatischer Ladung auf
weist.
Auf einer aus Polypropylen-Fasern mit einem Durchmesser
von 4 µm gebildeten Spinnvlies-Folie (in der 40 g/m2
Fasern enthalten waren) wurde Kupfer zu einer Dicke von
10 nm (100 Å) durch Vakuum-Abscheidung abgeschieden.
Dann wurde die Folie mit den Metall-Ablagerungen unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 5 elektrisiert,
wodurch eine Elektret-Folie erhalten wurde. Sammel
leistung und Druckverlust der resultierenden Elektret-
Folie wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Bei
spiel 5 gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 7
aufgeführt.
Die Spinnvlies-Folie aus Beispiel 7, die nicht mit
Metall-Ablagerungen ausgerüstet worden war, wurde unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 5 elektrisiert,
wodurch eine Elektret-Folie gebildet wurde. Dann wurden
die Sammelleistung und der Druckverlust der resultieren
den Elektret-Folie unter den gleichen Bedingungen wie in
Beispiel 5 gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle
7 aufgeführt.
Danach wurden die Oberflächenpotentiale der in Beispiel
6, Kontrollbeispiel 1 und Kontrollbeispiel 5 erhaltenen
Elektret-Folien mit Hilfe eines Oberflächen-Elektro
meters Surface Electrometer S-211 (Kawaguchi Denki)
gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 8 aufge
führt; sie zeigen, daß das Oberflächenpotential der aus
der porösen Folie, die zuerst mit Metall-Abscheidungen
ausgerüstet und danach elektrisiert wurde, erhaltenen
Elektret-Folie von beträchtlicher Höhe ist.
Fig. 2 zeigt die sich im Laufe der Zeit ändernden
Einzelfaser-Sammelleistungen der in Beispiel 6 und in
Kontrollbeispiel 1 erhaltenen Elektret-Folien. Aus der
Figur ist zu ersehen, daß die Sammelleistung der in
Beispiel 6 erhaltenen Elektret-Folie auch nach dem Ver
streichen der Zeit höher bleibt als diejenige der in
Kontrollbeispiel 6 erhaltenen Elektret-Folie.
Sebacinsäure wurde zur Verdampfung in einer Stickstoff-
Atmosphäre auf 300°C erhitzt und dann bei Raumtempera
tur abgekühlt, so daß Sebacinsäure-Teilchen mit einem
mittleren Durchmesser von 1 µm erhalten wurden.
Die mittels des Schmelzblasverfahrens in Kontrollbei
spiel 1 gebildete Vlies-Folie C wurde mit den Sebacin
säure-Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von 1 µm
mit Hilfe der nachfolgenden Arbeitsweise versehen: Die
mittels des Schmelzblasverfahrens in Kontrollbeispiel 1
gebildete Vlies-Folie wurde mit einem Blasstrom der
Sebacinsäure-Teilchen behandelt, so daß die Teilchen,
von denen einige mit der Luft durch die Vlies-Folie
hindurchtraten, sich mit einer Geschwindigkeit von
5 cm/s bewegen konnten.
Dann wurde unter Befolgung der Arbeitsweise des Bei
spiels 1 eine Hochspannung von 20 kV/cm an die Vlies-
Folie mit den Teilchen während einer Zeit von 4 s ange
legt, woraus eine Elektret-Folie mit einer großen
elektrostatischen Ladung resultierte.
Die Sammelleistung und der Druckverlust der resultieren
den Elektret-Folie wurden nach der Methode von Beispiel
1 gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 9 aufge
führt.
Eigenschaften | |
Beispiel 8 | |
Teilchen-Sammelleistung (%) | |
99,995 | |
Druckverlust (mmH₂O) | 3,1 |
η/η₀ | 2,3 |
Elektrostatische Ladungsmenge (nC/cm²) | 1,6 |
Claims (20)
1. Elektret-Folie, umfassend eine poröse Folie, die aus
einem dielektrischen Polymer und wenigstens einem
festen Material, das aus der aus organischen Stoffen,
anorganischen Stoffen und metallischen Stoffen beste
henden Gruppe ausgewählt ist, hergestellt ist, wobei
die poröse Folie dieses Material in verschiedenen
Abstands- Intervallen aufweist.
2. Elektret-Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die poröse Folie aus der aus textilen Geweben,
Gewirken, Vliesstoffen, porösen Folien und porösen
Schäumen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
3. Elektret-Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das dielektrische Polymer eine Faser ist, die aus
gewählt ist aus der aus Fasern, die aus Polyolefin,
Polyvinylidenchlorid und Polycarbonat hergestellt sind,
bestehenden Gruppe, wobei Fasern aus Polyolefin beson
ders bevorzugt sind.
4. Elektret-Folie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser der genannten Faser im Bereich von
0,01 bis 100 µm liegt.
5. Elektret-Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Material in Form von Teilchen vor
liegt, die aus einem festen anorganischen Material her
gestellt sind, das aus der aus Keramiken, Metallnitri
den und Ruß oder einem organischen Material, das bei
Raumtemperatur fest ist, bestehenden Gruppe ausgewählt
sein kann.
6. Elektret-Folie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe der genannten Teilchen im Bereich von
0,001 bis 50 µm liegt.
7. Elektret-Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge der der porösen Folie zuzusetzenden Teil
chen im Bereich von 0,01 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht der porösen Folie, liegt.
8. Elektret-Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte metallische Material aus der aus
Silber, Kupfer, Aluminium und Zinn bestehenden Gruppe
ausgewählt ist.
9. Elektret-Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte organische Material eine bei Raumtem
peratur feste organische Säure oder ein Derivat einer
solchen organischen Säure ist.
10. Verfahren zur Herstellung einer Elektret-Folie, um
fassend die Schritte des
Versetzens der porösen Folie mit wenigstens einem
festen Material, das aus der aus organischen Stoffen
und anorganischen Stoffen bestehenden Gruppe ausgewählt
ist, und des
Elektrisierens der porösen Folie, die das genannte
feste Material aufweist.
11. Verfahren zur Herstellung der Elektret-Folie nach
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte
feste Material bis zur Verdampfung erhitzt wird und
dann die poröse Folie mit dem Dampf des Materials oder
Kondensationsteilchen des Dampfes in dem oben genannten
Schritt des Zusetzens des festen Materials zu der
porösen Folie behandelt wird.
12. Verfahren zur Herstellung der Elektret-Folie nach
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schritt
des Elektrisierens der porösen Folie, die das genannte
feste Material aufweist, eine Corona-Entladung durchge
führt wird.
13. Verfahren zur Herstellung der Elektret-Folie nach
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse
Folie aus der aus textilen Geweben, Gewirken, Vlies
stoffen, porösen Folien und porösen Schäumen bestehen
den Gruppe ausgewählt ist.
14. Verfahren zur Herstellung der Elektret-Folie nach
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das dielektri
sche Polymer eine Faser ist, die ausgewählt ist aus der
aus Fasern, die aus Polyolefin, Polyvinylidenchlorid
und Polycarbonat hergestellt sind, bestehenden Gruppe.
15. Verfahren zur Herstellung der Elektret-Folie nach
Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Durch
messer der genannten Faser im Bereich von 0,01 bis
100 µm liegt.
16. Verfahren zur Herstellung der Elektret-Folie nach
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte
feste Material in Form von Teilchen vorliegt, die aus
einem anorganischen Material hergestellt sind, das aus
der aus Keramiken, Metallnitriden und Ruß oder einem
organischen Material, das bei Raumtemperatur fest ist,
bestehenden Gruppe ausgewählt sein kann.
17. Verfahren zur Herstellung der Elektret-Folie nach
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte
organische Material eine bei Raumtemperatur feste
organische Säure oder ein Derivat einer solchen organi
schen Säure ist.
18. Verfahren zur Herstellung der Elektret-Folie nach
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte
metallische Material aus der aus Silber, Kupfer,
Aluminium und Zinn bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
19. Verfahren zur Herstellung der Elektret-Folie nach
Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der
genannten Teilchen im Bereich von 0,001 bis 50 µm
liegt.
20. Verfahren zur Herstellung der Elektret-Folie nach
Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der
der porösen Folie zuzusetzenden Teilchen im Bereich von
0,01 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der porösen
Folie, liegt.
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