ES2228063T3

ES2228063T3 - Electrete fluorado.

Info

Publication number: ES2228063T3
Application number: ES99930466T
Authority: ES
Inventors: Marvin E. Jones; Christopher S. Lyons; David B. Redmond; Jeffrey L. Solomon; Seyed A. Angadjivand
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2005-04-01
Anticipated expiration: 2019-06-21
Also published as: WO2000001737A1; US6660210B2; KR100617428B1; DE69920227T2; DE69920227D1; US20020152892A1; US6562112B2; US6398847B1; JP2002519483A; EP1093474B1; US6953544B2; AU4700299A; JP4440470B2; US6397458B1; BR9911728B1; US6808551B2; EP1093474A1; US6409806B1; AU750831B2; US20040207125A1

Abstract

¿ Un electrete que comprende: un artículo polímero modificado en la superficie que tiene fluoración en la superficie producida por fluoración de un artículo polímero.

Description

Electrete fluorado.

Esta invención se refiere a la preparación de electretes fluorados.

Las propiedades de filtración de las telas fibrosas polímeras no tejidas pueden mejorarse por transformación de la tela en un electrete, es decir, un material dieléctrico que exhibe una carga eléctrica cuasi-permanente. Los electretes son eficaces en la mejora de la captura de partículas en filtros de aerosoles. Los electretes son útiles en una diversidad de dispositivos que incluyen, v.g., filtros de aire, máscaras faciales, y respiradores, y como elementos electrostáticos en dispositivos electro-acústicos tales como micrófonos, audífonos, y registradores electrostáticos.

Los electretes se producen actualmente por una diversidad de métodos que incluyen carga en corona de corriente continua ("CC") (véase, v.g., Patente U.S. 30.782 (van Turnhout)), e hidrocarga (véase, v.g. Patente U.S. 5.496.507 (Angadjivand et al.)), y pueden mejorarse por incorporación de productos químicos fluorados en la masa fundida utilizada para producir las fibras de algunos electretes (véase, v.g., Patente U.S. 5.025.052 (Crater et al.)).

Muchas de las partículas y contaminantes con los cuales entran en contacto los filtros de electretes interfieren con las capacidades de filtración de las telas. Los aerosoles líquidos, por ejemplo, particularmente los aerosoles aceitosos, tienden a hacer que los filtros de electretes pierdan su eficiencia de filtración mejorada por los electretes (véase, v.g., Patente U.S. 5.411.576 (Jones et al.)).

Se han desarrollado numerosos métodos para compensar la pérdida de eficiencia de filtración. Un método incluye aumentar la cantidad de la tela polímera no tejida en el filtro de electretes por adición de capas de tela o aumento del espesor del filtro de electretes. La tela adicional, sin embargo, aumenta la resistencia a la respiración del filtro de electretes, añade peso y volumen al filtro de electretes, y aumenta el coste del filtro de electretes. Otro método para mejorar la resistencia del filtro de electretes a los aerosoles aceitosos incluye formar el filtro de electretes a partir de resinas que incluyen aditivos fluoroquímicos procesables en fusión tales como oxazolidinonas fluoroquímicas, piperazinas fluoroquímicas, y alcanos perfluorados. (Véase, v.g., Patente U.S. 5.025.052 (Crater et al.)). Los productos químicos fluorados deben ser procesables en fusión, es decir no sufrir sustancialmente degradación alguna en las condiciones de procesamiento de la masa fundida utilizada para formar las microfibras que se utilizan en las telas fibrosas de algunos electretes. (Véase, v.g., WO 97/07272 (Minnesota Mining and Manufacturing)).

El documento EP-A-0 850 692 describe un filtro electrostático que comprende un componente fibroso que incluye una mezcla de lana y fibras sintéticas y un componente resinoso que incluye una resina de copolímero de acrilato de perfluoroalquilo y una resina de p-terc-butilfenol-formaldehído, adhiriéndose dicho componente resinoso al componente fibroso, y estando a la vez el componente de sustrato fibroso y el componente resinoso en condiciones cargadas electrostáticamente.

El documento US-A-5.110.620 describe un método de fabricación de una hoja de electretes que comprende los pasos de proporcionar una superficie de una hoja porosa con al menos un material sólido en forma particulada separada en diversos intervalos en dicha superficie, seleccionándose dicho material del grupo constituido por (1) materiales orgánicos que son sólidos a la temperatura ambiente y están constituidos por ácidos orgánicos carboxílicos, sales metálicas de ácidos carboxílicos, polietileno, polipropileno, poli(tereftalato de etileno), poliamida, poli(fluoruro de vinilideno), politetrafluor-etileno, poliestireno, poli(cloruro de vinilo), poli(cloruro de vinilideno), celulosa o poli(alcohol vinílico); (2) ciertos materiales inorgánicos y (3) ciertos materiales metálicos; y subsiguientemente, electrificar la hoja porosa que tiene dicho material sólido en su superficie.

El documento EP-A-0 616 831 se refiere a un medio de filtración de electretes resistente a las neblinas de aceite que comprende fibras de electretes de polipropileno y un aditivo fluoroquímico procesable en fusión, teniendo dicho aditivo un punto de fusión de al menos 25ºC y un peso molecular de 500 a 2500.

En un aspecto, la invención se caracteriza por un electrete que incluye un artículo polímero modificado en superficie que tiene flúor en la superficie producido por fluoración de un artículo polímero. En una realización, el artículo incluye al menos 45% atómico de flúor tal como se detecta por ESCA. En otra realización, el artículo incluye una relación CF_{3}:CF_{2} de al menos 0,25 como se determina de acuerdo con el Método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2}. En otras realizaciones, el artículo incluye una relación CF_{3}:CF_{2} de al menos 0,45 como se determina de acuerdo con el Método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2}.

En una realización, el artículo tiene un Factor de Calidad de al menos 0,25/mmH_{2}O (preferiblemente al menos 0,5/mmH_{2}O, y más preferiblemente al menos 1/mmH_{2}O).

En algunas realizaciones, el artículo incluye una tela fibrosa polímera no tejida. Ejemplos de fibras adecuadas para la tela fibrosa polímera no tejida incluyen policarbonato, poliolefina, poliéster, polivinilo halogenado, poliestireno, y combinaciones de los mismos. Fibras particularmente útiles incluyen polipropileno, poli-(4-metil-1-penteno), y combinaciones de los mismos. En una realización, el artículo incluye microfibras sopladas en fusión.

En otro aspecto, la invención se caracteriza por un electrete que incluye un artículo polímero que tiene al menos 45% atómico de flúor tal como se detecta por ESCA, y una relación CF_{3}:CF_{2} de al menos 0,45 como se determina de acuerdo con el Método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2}. En otra realización, el electrete incluye al menos 50% atómico de flúor como se detecta por ESCA, y una relación CF_{3}:CF_{2} de al menos 0,45 como se determina de acuerdo con el Método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2}.

En otros aspectos, la invención se caracteriza por un respirador que incluye los electretes arriba descritos. En otros aspectos adicionales, la invención se caracteriza por un filtro que incluye los electretes arriba descritos.

En un aspecto, la invención se caracteriza por un método de fabricación de un electrete que incluye: (a) someter a fluoración un artículo polímero para producir un artículo que tiene fluoración superficial; y (b) cargar el artículo fluorado de una manera suficiente para producir un electrete. En una realización, el método incluye cargar el artículo fluorado por puesta en contacto del artículo fluorado con agua de una manera suficiente para producir un electrete, y secar el artículo. El método es útil para fabricar los electretes arriba descritos. En otra realización, el método incluye cargar el artículo fluorado por incidencia de chorros de agua o una corriente de gotitas de agua sobre el artículo fluorado a una presión y durante un tiempo suficientes para producir un electrete, y secar el artículo.

En otras realizaciones, el método incluye someter a fluoración un artículo polímero en presencia de una descarga eléctrica (v.g., una descarga en corona de corriente alterna a la presión atmosférica) para producir un artículo fluorado. En una realización, el método incluye fluoración del artículo polímero en una atmósfera que incluye especies químicas que contienen flúor seleccionadas del grupo constituido por flúor elemental, fluorocarbonos, hidrofluorocarbonos, azufre fluorado, nitrógeno fluorado y combinaciones de los mismos. Ejemplos de especies químicas que contienen flúor adecuadas incluyen C_{5}F_{12}, C_{2}F_{6}, CF_{4}, hexafluoropropileno, SF_{6}, NF_{3}, y combinaciones de los mismos.

En otras realizaciones, el método incluye fluoración del artículo polímero en una atmósfera que incluye flúor elemental.

En otras realizaciones, el método de fabricación del electrete incluye: (A) someter a fluoración una tela fibrosa polímera no tejida (i) en una atmósfera que incluye especies químicas que contienen flúor y un gas inerte, y (ii) en presencia de una descarga eléctrica para producir una tela que tiene fluoración superficial; y (B) cargar la tela fluorada de una manera suficiente para producir un electrete.

En otros aspectos, la invención se caracteriza por un método de filtración que incluye hacer pasar un aerosol a través de los electretes arriba descritos para eliminar contaminantes.

Los electretes fluorados de la invención exhiben una resistencia relativamente alta a las neblinas de aceite con relación a los electretes no fluorados.

Con referencia a la invención, estos términos tienen los significados que se exponen a continuación:

"Electrete" significa un material dieléctrico que exhibe una carga eléctrica cuasi-permanente. El término "cuasi-permanente" significa que las constantes de tiempo características para la decadencia de la carga tienen una duración mucho mayor que el periodo de tiempo a lo largo del cual se utiliza el electrete;

"modificado en la superficie" significa que la estructura química en la superficie se ha alterado de su estado original;

"fluoración en la superficie" significa la presencia de átomos de flúor en una superficie (v.g., la superficie de un artículo);

"especie química que contiene flúor" significa moléculas y restos que contienen átomos de flúor con inclusión, v.g., de átomos de flúor, flúor elemental, y radicales que contienen flúor;

"fluoración" significa la inclusión de átomos de flúor en la superficie de un artículo por transferencia de especies químicas que contienen flúor desde una fase gaseosa al artículo por reacción química, sorción, condensación, u otros medios adecuados;

"aerosol" significa un gas que contiene partículas suspendidas en forma sólida o líquida; y

"contaminantes" significa partículas y/o otras sustancias que generalmente pueden no considerarse como partículas (v.g., vapores orgánicos).

La Fig. 1 es una gráfica de % de Penetración de DOP frente a Carga de DOP para los Ejemplos 36 y 37.

La Fig. 2 es una gráfica de % de Penetración de DOP frente a Carga de DOP para los Ejemplos 38 y 39.

La Fig. 3 es una gráfica de % de Penetración de DOP frente a Carga de DOP para el Ejemplo 40.

El electrete incluye un artículo polímero modificado en superficie (v.g., una tela fibrosa polímera no tejida) producido por fluoración de un artículo polímero. Los electretes tienen preferiblemente fluoración superficial suficiente para proporcionar resistencia a las neblinas de aceite. Una medida de la resistencia a las neblinas de aceite es lo bien que el electrete mantiene su Factor de Calidad durante el enfrentamiento a un aerosol. El Factor de Calidad puede calcularse a partir de los resultados obtenidos en el ensayo de penetración inicial de ftalato de dioctilo ("DOP") ("el ensayo DOP"). El ensayo DOP proporciona también una medida relativa del estado de carga del filtro. El procedimiento de ensayo DOP implica forzar un aerosol de DOP a una velocidad facial de 6,9 cm/segundo durante un periodo de aproximadamente 30 segundos a través de la muestra, medir la caída de presión a través de la muestra (Caída de Presión medida en mmH_{2}O) con un manómetro diferencial, y medir la penetración porcentual de DOP (Pen DOP %). El Factor de Calidad (FC) (medido en 1/mmH_{2}O) puede calcularse a partir de estos valores de acuerdo con la fórmula siguiente:

FC [1/mmH_{2}O] = \frac{-Ln \frac{\text{Penetración de DOP (%)}}{100}}{\text{Caída de Presión} \ [mmH_{2}O]}

Cuanto mayor es el Factor de Calidad para un caudal dado, tanto mejor es la eficiencia de filtración del electrete.

Los electretes preferidos tienen un Factor de Calidad de al menos aproximadamente 0,25/mmH_{2}O, con preferencia al menos aproximadamente 0,5/mmH_{2}O, y de modo más preferible al menos aproximadamente 1,0/mmH_{2}O.

La espectroscopia electrónica para análisis químico ("ESCA") (conocida también como espectroscopia fotoelectrónica de rayos X ("XPS")) proporciona una medida de la fluoración en la superficie. Preferiblemente, la superficie del electrete exhibe al menos aproximadamente 45% atómico de flúor, de modo más preferible al menos aproximadamente 50% atómico de flúor cuando se realiza por ESCA. ESCA analiza la composición elemental de la superficie más externa (es decir, aproximadamente 1 a 5 nm (10 a 50 \ring{A})) de una muestra. ESCA puede utilizarse para detectar todos los elementos de la Tabla Periódica excepto helio e hidrógeno.

El electrete tiene también una relación CF_{3}:CF_{2} en la superficie del electrete de al menos aproximadamente 0,25, con preferencia al menos aproximadamente 0,45, y de modo más preferible mayor que 0,9, como se determina de acuerdo con el Método para Determinar la Relación CF_{3}:CF_{2} expuesto en la sección de Ejemplos más adelante.

En una realización, los electretes incluyen telas fibrosas polímeras no tejidas que contienen fibras tales como, v.g., microfibras sopladas en fusión, fibras en mechón, películas fibriladas, y combinaciones de las mismas. Las fibras pueden estar formadas por resinas. Preferiblemente, la resina es una resina termoplástica no conductora, es decir, que tiene una resistividad mayor que 10^{14} ohm-cm. La resina utilizada para formar las fibras debería estar sustancialmente exenta de materiales tales como agentes antiestáticos que podrían aumentar la conductividad eléctrica o interferir de cualquier otro modo con la capacidad de las fibras para aceptar y soportar las cargas electrostáticas.

Ejemplos de resinas termoplásticas útiles incluyen poliolefinas tales como, v.g., polipropileno, polietileno, poli-(4-metil-1-penteno), y combinaciones de las mismas, polímeros vinílicos halogenados (v.g., poli(cloruro de vinilo)), poliestireno, policarbonatos, poliésteres, y combinaciones de los mismos.

Pueden mezclarse aditivos con la resina, con inclusión, v.g., de pigmentos, estabilizadores UV, antioxidantes, y combinaciones de los mismos.

El electrete puede comprender una tela no tejida que contiene fibras polímeras, con inclusión de microfibras tales como microfibras sopladas en fusión. Las microfibras sopladas en fusión pueden prepararse como se describe en Wente, Van A., "Superfine Thermoplastic Fibers", Industrial Eng. Chemistry, Vol. 48, pp. 1342-1346 y en el Report No. 4364 de los Laboratorios de Investigación Naval, publicado el 25 de mayo de 1954, titulado "Manufacture of Super Fine Organic Fibers", por Wente et al. Las microfibras sopladas en fusión tienen preferiblemente un diámetro efectivo de fibra comprendido en el intervalo de menor que 1 a 50 micrómetros (\mum) como se calcula de acuerdo con el método expuesto en Davies, C.N., "The Separation of Airborne Dust and Particles", Institution of Mechanical Engineers, Londres, Proceedings 1B, 1952. Las microfibras sopladas para filtros fibrosos de electretes tienen típicamente un diámetro efectivo de fibra de aproximadamente 3 a 30 micrómetros, con preferencia de aproximadamente 7 a 15 micrómetros.

La presencia de fibras en mechón proporciona una tela más esponjosa y menos densa que una tela construida exclusivamente de microfibras sopladas en fusión. Preferiblemente, el electrete contiene más de 70% en peso de fibras en mechón. Telas que contienen fibras en mechón se describen en la Patente U.S. No. 4.118.531 (Hauser).

Los electretes que incluyen una tela fibrosa polímera no tejida tienen preferiblemente un peso base comprendido en el intervalo de aproximadamente 10 a 500 g/m^{2}, de modo más preferiblemente aproximadamente 10 a 100 g/m^{2}. El espesor de la tela fibrosa polímera no tejida es con preferencia aproximadamente 0,25 a 20 mm, de modo más preferible aproximadamente 0,5 a 2 mm.

Las telas polímeras no tejidas del electrete pueden incluir también materia particulada como se describe, por ejemplo, en las Patentes U.S. Núms. 3.971.373 (Braun), 4.100.324 (Anderson) y 4.429.001 (Kolpin et al.).

Preparación de los electretes

Los electretes se pueden preparar por fluoración de un artículo polímero, opcionalmente en presencia de una descarga eléctrica modificadora de la superficie, y carga del artículo fluorado para producir un electrete.

El proceso de fluoración incluye modificación de la superficie del artículo polímero de modo que contenga átomos de flúor por exposición del artículo polímero a una atmósfera que incluye especies químicas que contienen flúor. El proceso de fluoración puede realizarse a la presión atmosférica o a presión reducida. El proceso de fluoración se realiza preferiblemente en una atmósfera controlada para prevenir la interferencia de contaminantes con la adición de átomos de flúor a la superficie del artículo. La atmósfera debería estar sustancialmente exenta de oxígeno y otros contaminantes. Preferiblemente, la atmósfera contiene menos de 0,1% de oxígeno.

Las especies químicas que contienen flúor presentes en la atmósfera pueden derivarse de compuestos fluorados que son gases a la temperatura ambiente, se convierten en gases cuando se calientan, o son susceptibles de vaporizarse. Ejemplos de fuentes útiles de especies químicas que contienen flúor incluyen átomos de flúor, flúor elemental, fluorocarbonos (v.g., C_{5}F_{12}, C_{2}F_{6}, CF_{4}, y hexafluoropropileno), hidrofluorocarbonos (v.g., CF_{3}H), azufre fluorado (v.g., SF_{6}), nitrógeno fluorado (v.g., NF_{3}), productos químicos fluorados tales como v.g. CF_{3}OCF_{3} y productos químicos fluorados disponibles bajo la designación comercial Fluorinert tales como, v.g., Fluorinert FC-43 (disponible comercialmente de Minnesota Mining and Manufacturing Company, Minnesota), y combinaciones de los mismos.

La atmósfera de las especies químicas que contienen flúor puede incluir también un gas diluyente inerte tal como, v.g., helio, argón, nitrógeno, y combinaciones de los mismos.

La descarga eléctrica aplicada durante el proceso de fluoración es susceptible de modificar la química de la superficie del artículo polímero cuando se aplica en presencia de una fuente de especies químicas que contienen flúor. La descarga eléctrica se encuentra en forma de plasma, v.g., plasma de descarga luminiscente, plasma en corona, plasma de descarga silenciosa (al que se hace referencia también como plasma de descarga en barrera dieléctrica y descarga en corona de corriente alterna ("CA")), y plasma híbrido, v.g., plasma de descarga luminiscente a la presión atmosférica, y descarga pseudo-incandescente. Preferiblemente, el plasma es un plasma de descarga en corona CA a la presión atmosférica. Ejemplos de procesos útiles de descarga eléctrica modificadores de la superficie se describen en la Patente U.S. 5.244.780, la Patente U.S. 4.828.871, y la Patente U.S. No. 4.844.979.

Otro proceso de fluoración incluye sumergir un artículo polímero en un líquido que es inerte con respecto a flúor elemental, y borbotear flúor gaseoso elemental a través del líquido para producir un artículo fluorado en la superficie. Ejemplos de líquidos útiles que son inertes con respecto a flúor, incluyen líquidos perhalogenados, v.g. líquidos perfluorados tales como Performance Fluid PF 5052 (disponible comercialmente de Minnesota Mining and Manufacturing Company). El gas que contiene flúor elemental que se borbotea a través del líquido puede incluir un gas inerte tal como, v.g., nitrógeno, argón, helio y combinaciones de los mismos.

La carga del artículo polímero para producir un electrete puede realizarse utilizando una diversidad de técnicas, que incluyen, v.g., hidrocarga, es decir, puesta en contacto de un artículo con agua de una manera suficiente para impartir una carga al artículo, seguido por secado del artículo, y carga en corona de CC. El proceso de carga puede aplicarse a una o más superficies del artículo.

Un ejemplo de un proceso útil de hidrocarga incluye hacer incidir chorros de agua o una corriente de gotitas de agua sobre el artículo a una presión y durante un periodo suficientes para impartir a la tela una carga de electretes mejoradora de la filtración, y secar posteriormente el artículo. La presión necesaria para optimizar la carga de electretes mejoradora de la filtración impartida al artículo variará dependiendo del tipo de nebulizador utilizado, el tipo de polímero a partir del cual se forma el artículo, el tipo y la concentración de aditivos añadidos al polímero, y el espesor y la densidad del artículo. Son adecuadas presiones comprendidas en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 500 psi (69 a 3450 kPa). Un ejemplo de un método adecuado de hidrocarga se describe en la Patente U.S. No. 5.496.507 (Angadjivand et al.).

Los chorros de agua o la corriente de gotitas de agua pueden estar proporcionados por cualquier dispositivo de nebulización adecuado. Un ejemplo de un dispositivo de nebulización útil es el aparato utilizado para enmarañar fibras hidráulicamente.

Ejemplos de procesos de descarga en corona de CC adecuados se describen en la Patente U.S. 30.782 (van Turnhout), Patente U.S. 31.285 (van Turnhout), Patente U.S. 32.171 (van Turnhout), Patente U.S. 4.375.718 (Wadsworth et al.), Patente U.S. No. 5.401.446 (Wadsworth et al.), Patente U.S. 4.588.537 (Klasse et al.) y 4.592.815 (Nakao).

Los electretes fluorados formados por los métodos descritos en esta memoria son adecuados para uso como, v.g., elementos electrostáticos en dispositivos electro-acústicos tales como micrófonos, audífonos y altavoces, filtros de fluidos, dispositivos de control de partículas de polvo en, v.g., generadores electrostáticos de alta tensión, registradores electrostáticos, respiradores (v.g., prefiltros, botes y cartuchos reemplazables), calefacción, ventilación, acondicionamiento de aire, y máscaras faciales.

La invención se describirá a continuación adicionalmente mediante los ejemplos siguientes.

Ejemplos Procedimientos de ensayo

Los procedimientos de ensayo utilizados en los ejemplos incluyen los siguientes.

Método para la determinación de CF_{3}:CF_{2}

Se recogieron datos ESCA en un sistema ESCA PHI 5100 (Physical Electronics, Eden Prairie, Minnesota) utilizando una fuente de rayos X no monocromáticos MgKI y un ángulo de salida de los electrones de 45 grados con respecto a la superficie. Los espectros de carbono (1s) se ajustaron utilizando una rutina no lineal de mínimos cuadrados suministrada por PHI (Physical Electronics, Eden Prairie, Minnesota). Esta rutina utilizaba una sustracción lineal del ruido de fondo, y una forma de pico gaussiana para los picos de los componentes. Los espectros se referenciaron al pico de hidrocarburos para 285,0 eV. Los componentes CF_{3} y CF_{2} se identificaron como los picos localizados a aproximadamente 294 eV y 292 eV respectivamente (de acuerdo con el procedimiento descrito en Strobel et al., J. Polymer Sci. A: Polymer Chemistry, Vol. 25, pp. 1295-1307 (1987)). La relación CF_{3}:CF_{2} representa la relación de las áreas de los picos de los componentes CF_{3} y CF_{2}.

Procedimiento de ensayo de penetración inicial de ftalato de dioctilo (DOP) y caída de presión

La penetración inicial de DOP se determina forzando partículas de ftalato de dioctilo (DOP) de 0,3 micrómetros de diámetro a una concentración comprendida entre 70 y 140 mg/m^{3} (generada utilizando un nebulizador TSI No. 212 con cuatro orificios y aire limpio a 30 psi (2,11 kg/cm^{2})) a través de una muestra de medio de filtración que tiene un diámetro de 4,5 pulgadas (11,4 cm) a un régimen de 42,5 l/min (una velocidad facial de 6,9 centímetros por segundo). La muestra se expone al aerosol de DOP durante 30 segundos hasta que se estabilizan las lecturas. Se mide la penetración con una cámara de dispersión óptica (Percent Penetration Meter Model TPA-8F, disponible de Air Techniques Inc.

Se mide la caída de presión a través de la muestra a un caudal de 42,5 l/min (una velocidad facial de 6,9 cm/s) utilizando un manómetro electrónico. La caída de presión se registra en mm de agua ("mm H_{2}O").

La Penetración de DOP y la caída de presión se utilizan para calcular el Factor de Calidad "FC" a partir del logaritmo natural (ln) de la Penetración de DOP por la fórmula siguiente:

FC [1/mmH_{2}O] = \frac{-Ln \ \frac{\text{Penetración de DOP (%)}}{100}}{\text{Caída de Presión} \ [mmH_{2}O]}

Un valor FC inicial mayor indica mejor eficiencia de filtración inicial. Un valor FC reducido se correlaciona eficazmente con una eficiencia de filtración reducida.

Ensayo de carga de DOP

La carga de DOP se determina utilizando el mismo equipo de ensayo utilizado en los ensayos de Penetración de DOP y caída de presión. La muestra de ensayo se pesa y se expone luego al aerosol de DOP durante al menos 45 min para proporcionar una exposición mínima de al menos aproximadamente 130 mg. La Penetración de DOP y la caída de presión se miden a todo lo largo del ensayo al menos tan frecuentemente como una vez por minuto. La masa de DOP recogida se calcula para cada intervalo de medida a partir de la penetración medida, la masa de la tela del filtro, y la masa total de DOP recogida sobre la tela del filtro durante la exposición ("carga de DOP").

Fluoración en corona Ejemplo 1

Una tela de microfibras de polipropileno soplado preparada a partir de resina de polipropileno Exxon 3505G (Exxon Corp.) y que tenía un diámetro efectivo de fibra de 7,5 micrómetros (\mum) y un peso base de 62 g/m^{2} se preparó como se describe en Wente, Van A., "Superfine Thermoplastic Fibers", Industrial Eng. Chemistry, Vol. 48, pp. 1342-1346.

La tela de microfibras soplada se sometió luego a fluoración en corona CA en una atmósfera de C_{2}F_{6} al 1% en volumen en helio con una energía de corona de 34 J/cm^{2}, lo que correspondía a una potencia de corona de 2000 W para una velocidad del sustrato de 1 m/min. El tratamiento de fluoración en corona CA se realizó en un sistema de corona CA que incluía la denominada configuración de electrodos "de doble dieléctrico" con un rodillo base constituido por un rodillo de aluminio chapado de níquel de 40 cm de diámetro cubierto con 1,5 mm de poli(tereftalato de etileno) y mantenido a una temperatura de 23ºC utilizando agua presurizada recirculante. Los electrodos alimentados con potencia estaban constituidos por 15 electrodos individuales recubiertos de material cerámico (disponibles de Sherman Treaters Ltd., Thame, Reino Unido) cada uno con una sección transversal cuadrada de 15 mm y una longitud activa de 35 cm. Los electrodos se conectaron a un suministro de potencia de frecuencia variable modelo RS48-B (4 kW) (disponible de ENI Power Systems Inc., Rochester, NY). La potencia neta disipada en la corona CA se midió con un medidor direccional de potencia incorporado en el suministro de ENI. La frecuencia de la potencia de salida se ajustó manualmente a aproximadamente 16 kHz para obtener un apareamiento óptimo de impedancias (potencia reflejada mínima).

El sistema de corona CA estaba confinado dentro de un entorno controlado. Antes del tratamiento, la atmósfera que rodeaba el sistema de tratamiento en corona CA se purgó con helio, y se lavó luego continuamente con 100 litros/min de C_{2}F_{6} al 1% en volumen en helio, que se introdujo cerca de los electrodos.

La tela de microfibras se pegó con cinta adhesiva sobre una película soporte de 0,05 mm de espesor de polipropileno orientado biaxialmente (BOPP), y se puso luego sobre el rodillo de base de tal manera que la película de soporte estaba en contacto con el rodillo de base, haciendo que un lado de la tela de microfibras soplada se expusiera a la descarga. Después del tratamiento, la tela de microfibras soplada se dio la vuelta, se pegó de nuevo con cinta adhesiva a la película soporte, y se trató en corona CA una segunda vez en las mismas condiciones que el primer tratamiento para exponer la otra cara de la tela de microfibras soplada para la descarga.

Ejemplo 2

Una tela de película fibrilada Filtrete G100 (disponible de Minnesota Mining and Manufacturing), que tenía un peso base de 100 g/m^{2}, se sometió a fluoración en corona siguiendo el método descrito en el Ejemplo 1, con la excepción de que el rodillo de base se mantuvo a una temperatura de 25ºC.

Ejemplo 3

Una tela de microfibras de polietileno sopladas en fusión, preparada a partir de resina de polietileno Aspun PE-6806 (Dow Chemical Company, Michigan) y que tenía un peso base de 107 g/m^{2}, se sometió a fluoración en corona siguiendo el método descrito en el Ejemplo 2.

Ejemplo 4

Una tela de fibras en mechón de poliéster (disponible de Rogers Corporation), que tenía un peso base de 200 g/m^{2}, se sometió a fluoración en corona siguiendo el método descrito en el Ejemplo 2.

Ejemplo 5

Una tela de microfibras sopladas en fusión de poli-4-metil-1-penteno, preparada a partir de resina de poli-4-metil-1-penteno TPX MX-007 (Mitsui) y que tenía un peso base de 50 g/m^{2} y un diámetro efectivo de fibra de 8,1 \mum, se sometió a fluoración en corona siguiendo el método descrito en el Ejemplo 2.

Ejemplos 6-9

Los Ejemplos 6-9 se prepararon siguiendo el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que la fuente de especies químicas que contenían flúor era como sigue: 1% CF_{4} (Ejemplo 6), y 0,1% de hexafluoropropileno (Ejemplo 7), 0,1% de C_{5}F_{12} (Ejemplo 8), y 1,0% de C_{5}F_{12} (Ejemplo 9).

La química de la superficie de cada una de las telas de muestra de los Ejemplos 1-9 se determinó por análisis ESCA utilizando un sistema ESCA PHI 5100. Se determinó la relación CF_{3}:CF_{2} para cada una de las muestras de los Ejemplos 1-9 a partir de los datos ESCA de acuerdo con el método arriba descrito. Los resultados se consignan en % atómico en la Tabla I.

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(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA I

1

Hidrocarga Ejemplo 10

Una tela de microfibras sopladas de polipropileno fluorado, preparada como se describe arriba en el Ejemplo 1, se pasó sobre una boca aspiradora a un régimen de 5 cm/s (centímetros/segundo) mientras se nebulizaba agua desionizada sobre la tela a una presión hidrostática de aproximadamente 90 psi (6,33 kg/cm^{2}) desde un par de toberas nebulizadoras Spraying Systems Teejet 9501, montadas a 10 cm de separación y centradas 7 cm por encima de la boca aspiradora. La muestra se invirtió luego y se pasó a través de la nebulización de agua desionizada una segunda vez, de tal modo que ambas caras de la tela se nebulizaron con agua. Se retiró luego la nebulización de agua desionizada, y la tela se pasó una vez más sobre la boca aspiradora para eliminar el exceso de agua. La tela se colgó luego para su secado en las condiciones del ambiente.

Ejemplo 11

Una tela de microfibras sopladas en fusión de poli-4-metil-1-penteno fluorado, preparada de acuerdo con el Ejemplo 5, se cargó siguiendo el procedimiento del Ejemplo 10.

Ejemplos 10A-11A

Los Ejemplos 10A-11A se prepararon siguiendo los procedimientos del Ejemplo 10 y 11 respectivamente, con la excepción de que, después de la fluoración en corona y antes de la hidrocarga, se sometieron todas y cada una de las telas fluoradas de los Ejemplos 10A-11A a un recocido a 140ºC (300ºF) durante aproximadamente 10 minutos.

Ejemplos 13, 15, 16, 18 y 20

Los Ejemplos 13, 15, 16, 18 y 20 se cargaron siguiendo el procedimiento del Ejemplo 10, con la excepción de que las telas fibrosas polímeras fluoradas utilizadas en cada uno de los Ejemplos 13, 15, 16, 18 y 20 eran como sigue: una tela de microfibras de polietileno fluorada preparada de acuerdo con el Ejemplo 3 anterior (Ejemplo 13); una tela de fibras en mechón de poliéster fluorado preparada de acuerdo con el Ejemplo 4 (Ejemplo 15); una tela de película fibrilada fluorada G100 Filtrete preparada de acuerdo con el Ejemplo 2 (Ejemplo 16); una tela de polipropileno fluorado punzonada con agujas (fibras de 12 denier/fibra de resina de polipropileno Exxon 3505), que tenía un peso base de aproximadamente 200 g/m^{2}, y que se había sometido a fluoración en corona siguiendo el método descrito en el Ejemplo 1 (Ejemplo 18); y una tela de fibras finas de polipropileno sopladas en fusión, que tenía un peso base de 46 g/m^{2} y un diámetro efectivo de fibra de 3,7 \mum, que se había sometido a fluoración en corona siguiendo el método descrito en el Ejemplo 1 con la excepción de que se utilizó 0,2% de C_{5}F_{12} en lugar de 1% de C_{2}F_{6} (Ejemplo 20).

Carga en corona de CC Ejemplo 12

La tela de microfibras sopladas en fusión de poli-etileno fluorado del Ejemplo 3 se cargó utilizando una descarga en corona de CC como sigue. La tela fluorada se puso en contacto con un plano de base de aluminio, y se pasó luego bajo una fuente de corona CC eléctricamente positiva, en aire, a una velocidad de aproximadamente 1,2 metros/minuto, mientras se mantenía una corriente hacia el plano de base de aproximadamente 0,01 mA/cm de longitud de fuente en corona. La distancia de la fuente en corona a la base era aproximadamente 4 cm.

Ejemplos 14, 17 y 19

Los Ejemplos 14, 17 y 19 se cargaron siguiendo el procedimiento del Ejemplo 12, con la excepción de que las telas fibrosas de polímero fluorado para cada uno de los Ejemplos 14, 17 y 19 eran como sigue: una tela de fibra en mechón de poliéster fluorado preparada siguiendo el procedimiento del Ejemplo 4 (Ejemplo 14); una tela de polipropileno fluorado punzonada con agujas (fibras de 12 denier/fibra constituidas por resina de polipropileno Exxon 3505), que tenía un peso base de aproximadamente 200 g/m^{2}, y que se había sometido a fluoración en corona siguiendo el método descrito en el Ejemplo 1 (Ejemplo 17); y una tela de fibras finas sopladas en fusión de polipropileno fluorado, que tenía un peso base de 46 g/m^{2} y un diámetro efectivo de fibra de 3,7 \mum, y que se había sometido a fluoración en corona siguiendo el método descrito en el Ejemplo 1 con la excepción de que se utilizó 0,2% de C_{5}F_{12} en lugar de 1% de C_{2}F_{6} (Ejemplo 19).

Ejemplos 21-35

Los Ejemplos 21-35 se prepararon por fluoración de telas de microfibras sopladas de polipropileno siguiendo el procedimiento del Ejemplo 1, con la excepción de que la fuente de flúor para cada una de las fibras 21-35 era como sigue: 1% CF_{4} (Ejemplos 21-23), 1% C_{2}F_{6} (Ejemplos 24-26), 0,1% de hexafluoropropileno (Ejemplos 27-29), 0,1% de C_{5}F_{12} (Ejemplos 30-32), y 1,0% de C_{5}F_{12} (Ejemplos 33-35).

Las telas fluoradas de los Ejemplos 23, 26, 29, 32, y 35 se cargaron luego siguiendo el proceso de hidrocarga descrito anteriormente en el Ejemplo 10.

Las telas fluoradas de los Ejemplos 22, 25, 28, 31 y 34 se cargaron luego siguiendo el proceso de carga en corona de CC descrito anteriormente en el Ejemplo 12.

Se determinaron el % de Penetración de DOP ("PEN DOP %"), la Caída de Presión (mmH_{2}O), y el Factor de Calidad ("FC") para cada uno de los electretes de los Ejemplos 10-35, de acuerdo con el Procedimiento de Ensayo de Penetración Inicial de DOP y Caída de Presión, descrito arriba. Los resultados se resumen en la Tabla II.

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(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA II

2

Ejemplos 36-39

Se prepararon cuatro telas de microfibras de polipropileno fluorado de acuerdo con el Ejemplo 1, con la excepción de que la fuente de las especies químicas que contenían flúor era como sigue: 0,1% de hexafluoropropileno ("HFP") (Ejemplos 36 y 38) y 0,1% de C_{5}F_{12} (Ejemplos 37 y 39).

Los Ejemplos 36 y 37 incluían adicionalmente cargar las telas de polipropileno fluorado siguiendo el procedimiento de carga por hidrocarga del Ejemplo 10.

Los Ejemplos 38 y 39 incluían adicionalmente cargar las telas de polipropileno fluorado siguiendo el procedimiento de carga en corona de CC del Ejemplo 12.

Los Ejemplos 36-39 se sometieron al Ensayo de Carga DOP arriba descrito. Se midió el % de Penetración de DOP frente a la carga de DOP (la cantidad de DOP recogida en la tela en gramos) para cada uno de los Ejemplos 36-39, de acuerdo con el Procedimiento de Ensayo de Carga de DOP arriba descrito. Los datos resultantes se representan gráficamente como % de penetración de DOP frente a Carga de DOP (gramos) en las Figs. 1 y 2, como sigue: Ejemplos 36 y 37 (indicados con marcas x y círculos llenos respectivamente) (Fig. 1), y Ejemplos 38 y 39 (indicados con marcas x y círculos llenos respectivamente) (Fig. 2).

Ejemplo 40

Una muestra de tela de microfibras de polipropileno de 7 pulgadas por 7 pulgadas (17,8 cm x 17,8 cm), que tenía un peso base de 61 g/m^{2} se puso en atmósfera de nitrógeno. Se pasó una mezcla gaseosa constituida por 5% en volumen de flúor elemental diluido en nitrógeno a través de la tela de microfibras de polipropileno a una tasa de 1,0 l/min durante 10 minutos. La concentración de flúor se aumentó luego a 10% en volumen diluido en nitrógeno y se pasó a través de la tela a una tasa de 1,0 l/min durante 20 minutos más.

La muestra se analizó luego por ESCA y se determinó que tenía 62% atómico de flúor y una relación CF_{3}:CF_{2} de 0,59, como se determina de acuerdo con el Método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2} arriba descrito.

La muestra se cargó luego utilizando una descarga en corona de CC como se ha descrito arriba en el Ejemplo 12, y se sometió al Ensayo de Carga de DOP descrito anteriormente. Los datos resultantes se representan gráficamente como % de Penetración de DOP frente a Carga de DOP (gramos) en la Fig. 3.

Ejemplo 41

Una tela de microfibras sopladas de polipropileno, que tenía un peso base de 20 g/m^{2} y una anchura de tela de 15 cm, se trató por descarga luminiscente a vacío en un ambiente de C_{5}F_{12}. El tratamiento de descarga luminiscente se realizó en una cámara de vacío. La cámara de vacío contenía un sistema de descarga luminiscente rodillo-a-rodillo constituido por un rodillo de desbobinado, electrodos de descarga luminiscente, y un rodillo de recogida para el tratamiento continuo de la tela de microfibras sopladas. Se dispusieron dos electrodos de acero inoxidable en configuración de placas paralelas, teniendo cada electrodo 20 cm de anchura y 33 cm de longitud, y se separaron los mismos a una distancia de 2,5 cm. El electrodo superior se conectó a tierra y el electrodo inferior estaba alimentado por un generador rf de 13,56 MHz (Plasma-Therm). La tela se desplazaba entre los dos electrodos y en contacto con el electrodo superior conectado a tierra, de tal modo que solamente una cara de la tela se expuso a la descarga.

Después de cargar el rollo de tela de microfibras sopladas en el rodillo de desbobinado bajo vapores de C_{5}F_{12} a una presión de 0,1 Torr, se hizo avanzar la tela de microfibras sopladas a través de los electrodos a una velocidad de 17 cm/min hasta alcanzar un tiempo de exposición al plasma de 2 minutos. La potencia de descarga era 50 W. Después que se trató el primer lado, se ventiló la cámara y el rollo de tela se dispuso nuevamente en el rodillo de desbobinado para permitir que se tratara el otro lado de la tela. El tratamiento del segundo lado de la tela tuvo lugar en las mismas condiciones que el primer lado. Después de la fluoración, el Ejemplo 41 se sometió a carga en corona de CC siguiendo el proceso descrito anteriormente en el Ejemplo 12.

Se determinó el % de Penetración de DOP ("PEN DOP %") para el Ejemplo 41 de acuerdo con el Procedimiento de Ensayo de Penetración Inicial de DOP y Caída de Presión. Los resultados se resumen en la Tabla III.

TABLA III

	% Penetración de DOP
Tiempo de Carga (min)	Ejemplo 14
0,5	28
10	28

Otras realizaciones están dentro de las reivindicaciones siguientes. Aunque el electrete se ha descrito con referencia a telas fibrosas de polímero no tejido, el electrete puede ser una diversidad de artículos polímeros que incluyen, v.g., los artículos polímeros descritos en la Solicitud de Patente EE.UU. Núm. de Serie 09/106.506, titulada "Medios de Filtración con Superficie Estructurada", (Insley et al.), presentada el 18 de junio de 1998, Publicación PCT WO 99/65593).

Claims

1. Un electrete que comprende:

un artículo polímero modificado en la superficie que tiene fluoración en la superficie producida por fluoración de un artículo polímero.

2. El electrete de la reivindicación 1, en el cual el artículo polímero modificado en la superficie comprende al menos 45% atómico de flúor como se detecta por ESCA.

3. El electrete de las reivindicaciones 1-2, en el cual el artículo polímero modificado en la superficie comprende una relación CF_{3}:CF_{2} de al menos 0,25 como se determina de acuerdo con el Método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2}.

4. El electrete de las reivindicaciones 1-3, en el cual el artículo polímero modificado en la superficie comprende una relación CF_{3}:CF_{2} de al menos 0,45 como se determina de acuerdo con el Método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2}.

5. El electrete de las reivindicaciones 1-4, en el cual el artículo polímero modificado en la superficie tiene un Factor de Calidad de al menos 0,25/mmH_{2}O.

6. El electrete de las reivindicaciones 1-5, en el cual el artículo polímero modificado en la superficie tiene un Factor de Calidad de al menos 0,5/mmH_{2}O.

7. El electrete de las reivindicaciones 1-6, en el cual el artículo polímero modificado en la superficie tiene un Factor de Calidad de al menos 1/mmH_{2}O.

8. El electrete de las reivindicaciones 1-7, en el cual el artículo polímero modificado en la superficie comprende una tela fibrosa polímera no tejida.

9. El electrete de las reivindicaciones 1-8, en el cual el artículo polímero modificado en la superficie comprende una tela fibrosa polímera no tejida que comprende fibras seleccionadas del grupo constituido por policarbonato, poliolefina, poliéster, polivinilo halogenado, poliestireno, o una combinación de los mismos.

10. El electrete de las reivindicaciones 1-9, en el cual la tela fibrosa comprende fibras seleccionadas del grupo constituido por polipropileno, poli-(4-metil-1-penteno), o una combinación de los mismos.

11. El electrete de las reivindicaciones 1-10, en el cual el artículo polímero modificado en la superficie comprende microfibras sopladas en fusión.

12. Un electrete que comprende un artículo polímero que contiene al menos 45% atómico de flúor como se detecta por ESCA y que tiene una relación CF_{3}:CF_{2} de al menos 0,45 como se determina de acuerdo con el Método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2}.

13. El electrete de la reivindicación 12, en el cual el artículo tiene una relación CF_{3}:CF_{2} mayor que 0,9.

14. El electrete de las reivindicaciones 12-13, en el cual el artículo tiene un Factor de Calidad de al menos 1/mmH_{2}O.

15. El electrete de las reivindicaciones 12-14, en el cual el artículo comprende una tela fibrosa polímera no tejida que comprende fibras que contienen polipropileno, poli-(4-metil-1-penteno), o una combinación de las mismas.

16. El electrete de la reivindicación 15, en el cual las fibras son microfibras sopladas en fusión que tienen un diámetro efectivo de fibra menor que 50 \mum, preferiblemente de 3 a 30 \mum, y más preferiblemente de 7 a 15 \mum.

17. Un electrete que comprende un artículo polímero que comprende al menos aproximadamente 50% atómico de flúor como se detecta por ESCA y que tiene una relación CF_{3}:CF_{2} de al menos 0,45 como se determina de acuerdo con el Método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2}.

18. El electrete de la reivindicación 17, en el cual el artículo polímero tiene una relación CF_{3}:CF_{2} mayor que 0,9, como se determina de acuerdo con el método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2}.

19. El electrete de las reivindicaciones 17-18, en el cual el artículo polímero tiene un Factor de Calidad de al menos 0,5/mmH_{2}O.

20. El electrete de las reivindicaciones 17-19, en el cual el artículo polímero comprende una tela fibrosa polímera no tejida que comprende microfibras sopladas en fusión que contienen polipropileno, poli-(4-metil-1-penteno), o una combinación de los mismos.

21. Un electrete que comprende:

una tela no tejida que comprende microfibras de polímero, y la tela tiene una fluoración en la superficie que comprende CF_{3} y CF_{2} en una relación CF_{3}:CF_{2} de al menos 0,45 como se determina de acuerdo con el Método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2}.

22. El electrete de la reivindicación 21, que poseen un Factor de Calidad de al menos 1,0/mmH_{2}O.

23. El electrete de las reivindicaciones 21-22, en el cual el artículo tiene una fluoración en la superficie de al menos 45% atómico de flúor como se detecta por ESCA.

24. El electrete de las reivindicaciones 21-23, en el cual la relación CF_{3}:CF_{2} es al menos 0,9.

25. El electrete de las reivindicaciones 21-24, en el cual las microfibras son microfibras sopladas en fusión que tienen un diámetro efectivo de fibra de 1 a 50 \mum.

26. El electrete de las reivindicaciones 21-35, en el cual las microfibras son microfibras sopladas en fusión que tienen un diámetro efectivo de fibra de 3 a 30 \mum, preferiblemente 7 a 15 \mum.

27. El electrete de las reivindicaciones 21-26, en el cual las microfibras están constituidas por una resina que tiene una resistividad menor que 10^{14} ohm-cm.

28. El electrete de las reivindicaciones 21-27, en el cual las microfibras comprenden poliolefina.

29. El electrete de las reivindicaciones 21-28, en el cual las microfibras comprenden polipropileno.

30. El electrete de las reivindicaciones 21-29, en el cual la tela no tejida tiene un peso base de 10 a 100 g/m^{2}.

31. El electrete de las reivindicaciones 21-30, en el cual la tela no tejida tiene un espesor de 0,25 a 20 mm.

32. El electrete de las reivindicaciones 21-31, en el cual las microfibras se han fluorado por transferencia de una especie química que contiene flúor desde una fase gaseosa a la tela no tejida.

33. El electrete de acuerdo con las reivindicaciones 21-32, en el cual las microfibras se han fluorado por exposición de la tela no tejida a una atmósfera que incluye una especie química que contiene flúor.

34. El electrete de la reivindicación 33, en el cual la atmósfera es una atmósfera controlada.

35. El electrete de la reivindicación 34, en el cual la atmósfera controlada está exenta de oxígeno.

36. El electrete de las reivindicaciones 33-35, en el cual la especie química que contiene flúor incluye átomos de flúor, flúor elemental, o fluorocarbonos.

37. El electrete de las reivindicaciones 21-36, en el cual las microfibras se han cargado eléctricamente por un proceso de descarga en corona de CC.

38. Un método de fabricación de un electrete, que comprende:

someter a fluoración un artículo polímero para producir un artículo que tiene fluoración en la superficie; y

cargar el artículo fluorado de una manera suficiente para producir un electrete.

39. El método de la reivindicación 38, en el cual el artículo polímero es una tela no tejida que contiene microfibras que tienen un diámetro efectivo de fibra de 1 a 50 \mum.

40. El método de las reivindicaciones 38-39, que comprende cargar el artículo fluorado por puesta en contacto del artículo fluorado con agua de una manera suficiente para producir un electrete, y secar el artículo.

41. El método de las reivindicaciones 38-40, que comprende cargar el artículo fluorado haciendo incidir chorros de agua o una corriente de gotitas de agua sobre el artículo fluorado a una presión y durante un tiempo suficientes para producir un electrete, y secar el artículo.

42. El método de las reivindicaciones 38-40, que comprende someter a fluoración un artículo polímero en presencia de una descarga eléctrica para producir un artículo fluorado.

43. El método de las reivindicaciones 38-41, que comprende someter a fluoración el artículo polímero en presencia de una descarga en corona de corriente alterna a la presión atmosférica.

44. El método de las reivindicaciones 38-42, que comprende someter a fluoración el artículo polímero en una atmósfera que comprende especies químicas que contienen flúor, seleccionadas del grupo constituido por flúor elemental, fluorocarbonos, hidrofluorocarbonos, azufre fluorado, nitrógeno fluorado o una combinación de los mismos.

45. El método de la reivindicación 43, en el cual las especies químicas que contienen flúor se seleccionan del grupo constituido por C_{5}F_{12}, C_{2}F_{6}, CF_{4}, hexafluoropropileno, SF_{6}, NF_{3}, o una combinación de los mismos.

46. El método de la reivindicación 43, que comprende someter a fluoración el artículo polímero en una atmósfera que comprende flúor elemental.

47. El método de la reivindicación 39, en el cual el electrete comprende grupos CF_{3} y CF_{2} en la superficie de las fibras, en una relación CF_{3}:CF_{2} de al menos 0,45 como se determina de acuerdo con el Método para la Determinación de CF_{3}:CF_{2}.

48. El método de las reivindicaciones 38-47, que comprende cargar el artículo fluorado con una descarga en corona de corriente continua para producir un electrete.

49. El método de la reivindicación 48, que comprende adicionalmente recocer el artículo fluorado antes de cargar el artículo fluorado.

50. Un filtro que comprende el electrete de las reivindicaciones 1-49.

51. Un respirador que comprende el filtro de la reivindicación 50.