JP2001269569A - Discharge treatment apparatus and discharge treatment method - Google Patents

Discharge treatment apparatus and discharge treatment method

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JP2001269569A
JP2001269569A JP2001010627A JP2001010627A JP2001269569A JP 2001269569 A JP2001269569 A JP 2001269569A JP 2001010627 A JP2001010627 A JP 2001010627A JP 2001010627 A JP2001010627 A JP 2001010627A JP 2001269569 A JP2001269569 A JP 2001269569A
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JP
Japan
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electrodes
discharge treatment
gas
discharge
sec
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Application number
JP2001010627A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Kawabe
雅章 川部
Itsuya Anami
厳也 阿南
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Japan Vilene Co Ltd
Original Assignee
Japan Vilene Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and method capable of subjecting an object to be treated not only to discharge treatment at a high speed but also to surface roughening treatment without damaging the same. SOLUTION: A discharge treatment apparatus is equipped with a pair of electrodes 1a, 1b arranged in opposed relationship, a means 3 capable of applying high AC voltage across both electrodes and a means 4 capable of passing gas based on air through the space 15 formed between both electrodes at a speed of 10 m/sec or more. In a discharge treatment method, the object 5 to be treated is arranged between the pair of the electrodes arranged in opposed relationship and high AC voltage is applied across both the electrodes and the gas based on air is passed through the space 15 formed between both the electrodes at a speed of 10 m/sec or more and discharge generated between both electrodes is allowed to act on the object to be treated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は放電処理装置及び放
電処理方法に関する。
The present invention relates to a discharge processing apparatus and a discharge processing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】コロナ放電処理は、例えばロール状又は
平板状の基準電極に対してコロナ放電電極を対向するよ
うに配置した一対の電極間に、交流高電圧を印加するこ
とにより放電を発生させ、前記一対の電極間に配置した
被処理体を前記放電により処理する方法である。このよ
うなコロナ放電処理には次のような問題点があった。 (1)放電を繰り返すことにより、被処理体を損傷する
場合があった。例えば、熱可塑性樹脂からなる被処理体
を溶融させてしまう場合があった。このような現象は高
周波交流高電圧を印加した場合に顕著であった。 (2)交流高電圧が正弦波である場合、放電集中が生じ
やすいためピンホールを発生させるなど、被処理体を著
しく損傷しやすかった。 また、コロナ放電処理を工業的に利用するためには、高
速での放電処理が可能なことが必要とされ、そのための
1つの方法として、電極の単位面積当たりにおける放電
エネルギー密度を高めることが考えられるが、前述のよ
うに通常の条件でさえ被処理体を溶融させたりピンホー
ルを発生させるなど、被処理体を損傷する可能性がある
のに、更に被処理体を溶融させたりピンホールを発生さ
せやすい条件である、放電エネルギー密度の高い条件下
でコロナ放電処理を実施することは極めて困難であっ
た。更に、コロナ放電処理により被処理体表面の粗面化
が可能であることが知られているが、工業的に利用可能
な技術は従来知られていなかった。
2. Description of the Related Art In a corona discharge treatment, for example, a discharge is generated by applying an AC high voltage between a pair of electrodes arranged such that a corona discharge electrode is opposed to a roll or flat reference electrode. And a method of processing the object disposed between the pair of electrodes by the discharge. Such corona discharge treatment has the following problems. (1) The object to be processed may be damaged by repeated discharge. For example, there is a case where an object to be processed made of a thermoplastic resin is melted. Such a phenomenon was remarkable when a high frequency AC high voltage was applied. (2) When the AC high voltage is a sine wave, the discharge is liable to be concentrated, so that a pinhole is generated and the object to be processed is easily damaged. Further, in order to industrially utilize the corona discharge treatment, it is necessary to be able to perform a discharge treatment at a high speed. As one method for this purpose, it is considered to increase the discharge energy density per unit area of the electrode. However, as described above, even under normal conditions, there is a possibility of damaging the object to be processed, such as melting the object or generating pinholes. It has been extremely difficult to carry out corona discharge treatment under conditions where discharge energy density is high, which is a condition that is likely to occur. Furthermore, it is known that the surface of the object to be treated can be roughened by corona discharge treatment, but no technology that can be used industrially has been known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
問題点を解決するために鋭意研究を行った結果、両電極
間に形成されている空間に、速度10m/sec以上で
気体を通過させることによって、被処理体及び雰囲気温
度を低くすることができるばかりでなく、放電を均一化
(放電集中の低減)させることができ、放電エネルギー
密度を高くしても被処理体を損傷することなく、高速で
安定して放電処理することのできること、及び放電エネ
ルギー密度を高くして粗面化することのできることを見
い出したのである。また、放電エネルギー密度を高める
ことができるため、放電部を小型化することができるこ
とも見出した。本発明は、こうした知見に基づくもので
あり、被処理体を損傷することなく、高速で放電処理す
ることができ、粗面化処理することもできる放電処理装
置、及び放電処理方法を提供することを目的とする。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, the gas formed in the space formed between the electrodes at a speed of 10 m / sec or more. By passing through, not only the temperature of the object to be processed and the ambient temperature can be lowered, but also the discharge can be made uniform (reduction of discharge concentration), and even if the discharge energy density is increased, the object to be processed is damaged. It has been found that discharge processing can be performed stably at high speed without any trouble, and that the surface can be roughened by increasing the discharge energy density. Further, they have also found that the discharge portion can be downsized because the discharge energy density can be increased. The present invention is based on such knowledge, and provides a discharge treatment apparatus and a discharge treatment method that can perform a discharge treatment at a high speed and can also perform a roughening treatment without damaging an object to be treated. With the goal.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、対向
して配置した一対の電極と、前記両電極間に交流高電圧
を印加することのできる手段と、前記両電極の間に形成
されている空間に、空気を主体とする気体を速度10m
/sec以上で通過させることのできる手段とを備えて
いることを特徴とする、放電処理装置に関する。本発明
の放電処理装置の好ましい態様においては、前記両電極
間にパルス波形を有する交流高電圧を印加することので
きる手段を備えている。また、本発明の放電処理装置の
別の好ましい態様においては、前記両電極間に形成され
ている空間に、空気を主体とする気体を速度85m/s
ec以上で通過させることのできる手段を備えている。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a pair of electrodes arranged opposite to each other, means for applying an AC high voltage between the two electrodes, and a device formed between the two electrodes. In a space that is open, a gas mainly composed of air
/ Sec, and a means capable of passing therethrough at a speed of / sec or more. In a preferred aspect of the electric discharge treatment apparatus of the present invention, there is provided means capable of applying an AC high voltage having a pulse waveform between the two electrodes. In another preferred aspect of the electric discharge treatment device of the present invention, a gas mainly composed of air is supplied into the space formed between the two electrodes at a velocity of 85 m / s.
There is provided a means that allows the passage of ec or more.

【0005】また、本発明は、対向して配置した一対の
電極間に被処理体を配置した状態で、前記両電極間に交
流高電圧を印加すると共に、前記両電極間に形成されて
いる空間に、空気を主体とする気体を速度10m/se
c以上で通過させて、前記両電極間で発生した放電を被
処理体に作用させることを特徴とする、放電処理方法に
も関する。本発明の放電処理方法の好ましい態様におい
ては、前記両電極間にパルス波形を有する交流高電圧を
印加する。また、本発明の放電処理方法の別の好ましい
態様においては、前記両電極間に形成されている空間
に、空気を主体とする気体を速度85m/sec以上で
通過させる。
Further, according to the present invention, an AC high voltage is applied between the electrodes in a state where the object to be processed is disposed between a pair of electrodes arranged opposite to each other, and the electrodes are formed between the electrodes. A gas mainly composed of air is introduced into the space at a speed of 10 m / sec.
The present invention also relates to a discharge processing method, characterized in that a discharge generated between the two electrodes is caused to act on the object to be processed by passing through the electrodes at c or more. In a preferred aspect of the discharge treatment method of the present invention, an AC high voltage having a pulse waveform is applied between the two electrodes. In another preferred embodiment of the discharge treatment method of the present invention, a gas mainly composed of air is passed through the space formed between the electrodes at a speed of 85 m / sec or more.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の放電処理装置について、
放電処理装置の模式的断面図である図1〜図3をもとに
説明する。図1に示す態様の本発明の放電処理装置10
においては、誘電体層2aを担持した平板状電極1a
と、誘電体層2bを担持した平板状電極1bとが、所定
間隔をおいて対向するように配置されており、これら誘
電体層2a,2bの間に形成される処理空間15内に被
処理体5を配置することができる。なお、被処理体5
は、前記の処理空間15内の気体の通過を妨害しない限
り任意の状態で配置することができ、例えば、図1に示
すように一方の誘電体層2b上に載置させるか、両方の
誘電体層2a,2b間に両者と非接触状態に配置する
か、もう一方の誘電体層2aと全面で接触するように配
置するか、あるいは被処理体5の一部が誘電体層2a及
び/又は誘電体層2bに接触するように配置することが
できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The discharge treatment apparatus of the present invention is described below.
This will be described with reference to FIGS. 1 to 3 which are schematic cross-sectional views of the discharge treatment apparatus. Discharge treatment apparatus 10 of the present invention in the embodiment shown in FIG.
, The flat electrode 1a carrying the dielectric layer 2a
And a plate-like electrode 1b carrying a dielectric layer 2b are arranged so as to face each other at a predetermined interval, and a processing target is formed in a processing space 15 formed between these dielectric layers 2a and 2b. The body 5 can be arranged. The object 5 to be processed
Can be arranged in any state as long as it does not hinder the passage of the gas in the processing space 15. For example, as shown in FIG. Either the body layers 2a and 2b are arranged in a non-contact state with each other, or the body layers 2a and 2b are arranged so as to be in contact with the entire surface of the other dielectric layer 2a, or a part of the object 5 is treated with the dielectric layers 2a and / or Alternatively, it can be arranged so as to be in contact with the dielectric layer 2b.

【0007】また、これら平板状電極1a,1b間に交
流高電圧を印加することができるように、一方の平板状
電極1aは導線13を介して交流高圧電源3に接続さ
れ、他方の平板状電極1bはアース線12を介してアー
スされている。更には、両電極間に形成されている空間
に空気を主体とする気体を速度10m/sec以上で通
過させることのできる気体噴出装置4を備えている。な
お、気体噴出装置4には、場合により、気体を誘導する
通気管4aを設けることもできる。
One of the flat electrodes 1a is connected to a high-voltage AC power supply 3 via a conducting wire 13 and the other is flat so that an AC high voltage can be applied between the flat electrodes 1a and 1b. The electrode 1b is grounded via a ground wire 12. Further, a gas ejection device 4 is provided which can pass a gas mainly composed of air into a space formed between the electrodes at a speed of 10 m / sec or more. In addition, the gas ejection device 4 may be provided with a ventilation pipe 4a for guiding the gas, as the case may be.

【0008】本発明において、電極(例えば、前記の平
板状電極1a,1b)を構成する材料は特に限定される
ものではないが、比抵抗が103Ω・cm以下(好まし
くは100Ω・cm以下)の導電体を用いるのが好まし
く、例えば、金属(例えば、ステンレススチール、アル
ミニウム、又はタングステンなど)、導電性金属酸化
物、カーボン、又は導電性ゴム(例えば、金属粉末やカ
ーボン粉末などの導電体とゴムとを複合したもの)など
を使用することができる。なお、各平板状電極1a,1
bは、それらの対向表面の周縁部から側壁11a,11
bにかけて曲面になっていると、各平板状電極1a,1
bの側壁11a,11bと各誘電体層2a,2bとの間
で電界が集中しにくいため、誘電体層2a,2bの損傷
を抑えることができる。
[0008] In the present invention, the electrode (e.g., the planar electrodes 1a, 1b) but the material is not particularly limited constituting a specific resistance 10 3 Ω · cm or less (preferably 10 0 Omega · cm or less), for example, a metal (for example, stainless steel, aluminum, or tungsten, etc.), a conductive metal oxide, carbon, or a conductive rubber (for example, metal powder or carbon powder, etc.). A composite of a conductor and rubber) can be used. Note that each of the flat electrodes 1a, 1
b from the periphery of their opposing surfaces to the side walls 11a, 11b.
b, each of the flat electrodes 1a, 1a has a curved surface.
Since the electric field is unlikely to be concentrated between the side walls 11a, 11b of b and the respective dielectric layers 2a, 2b, damage to the dielectric layers 2a, 2b can be suppressed.

【0009】また、各平板状電極1a,1bに担持され
た各誘電体層2a,2bを各平板状電極1a,1bの対
向表面よりも大きくし、特に各誘電体層2a,2bによ
り各平板状電極1a,1bの対向表面から側壁11a,
11bにかけて被覆すると、平板状電極1a,1b間で
発生しやすいスパーク放電を防止することができる。更
に、両平板状電極1a,1bによって挟まれた領域にお
いてのみ放電処理を実施することができるため、所望の
領域のみに放電処理を実施することができる。例えば、
平板状電極と格子状電極とを使用すれば、格子状電極の
形状に対応する領域に存在する被処理体の領域のみを放
電処理、つまり格子状に放電処理することができる。
Each of the dielectric layers 2a and 2b carried on each of the flat electrodes 1a and 1b is made larger than the opposing surface of each of the flat electrodes 1a and 1b. From the opposing surfaces of the electrode electrodes 1a, 1b to the side walls 11a,
When the coating is performed over 11b, it is possible to prevent a spark discharge that easily occurs between the plate-like electrodes 1a and 1b. Further, since the discharge processing can be performed only in a region sandwiched between the two flat electrodes 1a and 1b, the discharge processing can be performed only in a desired region. For example,
When the flat electrode and the grid electrode are used, only the region of the object to be processed existing in the region corresponding to the shape of the grid electrode can be subjected to the discharge treatment, that is, the discharge treatment in a grid shape.

【0010】各誘電体層2a,2bは全体が非多孔質で
あるのが好ましいが、一部に多孔質部分を含んでいるこ
とができる。なお、多孔質部分が誘電体層の厚さ方向に
連続していると、この多孔質部分においてスパーク放電
が発生することがあるため、多孔質部分は誘電体層の表
面(被処理体との対向表面)から裏面(電極との接触
面)まで連続していないのが好ましい。各誘電体層2
a,2bを構成する材料は、絶縁性材料であるかぎり特
に限定されないが、例えば、ガラス(例えば、石英ガラ
スなど)、セラミック(例えば、アルミナ、ジルコニ
ア、チタニア、又はチタン酸ストロンチウムなど)、ゴ
ム(例えば、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、又は
ブタジエンゴムなどの合成ゴム、あるいは天然ゴムな
ど)、あるいは熱可塑性樹脂(例えば、ポリテトラフル
オロエチレン、又はポリエステルなど)を使用すること
ができる。これらの中でもガラスやセラミックを好適に
使用することができ、特に耐高電圧性に優れる石英ガラ
ス、アルミナ、又はジルコニアを好適に使用することが
できる。なお、誘電体層の厚さは誘電体の絶縁強さや比
誘電率などによって影響を受けるため、特に限定される
ものではないが、0.05mm〜200mm程度である
のが好ましい。
Each of the dielectric layers 2a and 2b is preferably non-porous as a whole, but may partially include a porous portion. If the porous portion is continuous in the thickness direction of the dielectric layer, a spark discharge may occur in the porous portion. It is preferably not continuous from the opposing surface) to the back surface (contact surface with the electrode). Each dielectric layer 2
The material constituting a and 2b is not particularly limited as long as it is an insulating material. For example, glass (for example, quartz glass or the like), ceramic (for example, alumina, zirconia, titania, or strontium titanate), rubber ( For example, a synthetic rubber such as silicone rubber, chloroprene rubber, or butadiene rubber, or a natural rubber, or a thermoplastic resin (eg, polytetrafluoroethylene, polyester, or the like) can be used. Among them, glass and ceramics can be preferably used, and particularly, quartz glass, alumina, or zirconia having excellent high voltage resistance can be preferably used. The thickness of the dielectric layer is not particularly limited because it is affected by the dielectric strength and the relative dielectric constant of the dielectric, but is preferably about 0.05 mm to 200 mm.

【0011】図1における電極1a,1bはいずれも誘
電体層2a,2bを担持しているが、いずれか一方の電
極のみに誘電体層を担持させることができる。あるい
は、被処理体が絶縁性フィルムである場合には、フィル
ム自体が誘電体としての作用を奏するため、いずれの電
極にも誘電体層を担持させる必要がない場合がある。な
お、交流高電圧が正弦波であるように、立ち上がりが急
峻でない場合には、両電極とも誘電体層を担持している
のが好ましい。
Although the electrodes 1a and 1b in FIG. 1 both carry the dielectric layers 2a and 2b, only one of the electrodes can carry the dielectric layer. Alternatively, when the object to be processed is an insulating film, the film itself acts as a dielectric, so that it may not be necessary to carry a dielectric layer on any electrode. When the rising is not steep as in the case where the AC high voltage is a sine wave, it is preferable that both electrodes carry a dielectric layer.

【0012】本発明において、前記の一対の電極は所定
間隔をあけて対向して配置されている。この所定間隔は
被処理体の厚さによって適宜変化させることができる
が、被処理体をいずれか一方の電極表面(又は誘電体層
を担持している場合には誘電体層表面)と接触させた状
態で放電処理を実施する場合には、被処理体のもう一方
の表面(非接触表面)と対向電極表面(又は対向誘電体
層表面)との間隔が5mm以下であるのが好ましく、1
mm以下であるのがより好ましい。また、その下限は5
μmであるのが好ましい。また、被処理体をいずれの電
極表面(又は誘電体層表面)とも接触させない状態で放
電処理を実施する場合には、一方の被処理体表面とそれ
に対向する電極表面(又は誘電体層表面)との間隔と、
他方の被処理体表面とれに対向するもう一方の電極表面
(又は誘電体層表面)との間隔との総和が5mm以下で
あるのが好ましく、1mm以下であるのがより好まし
い。また、その下限は5μmであるのが好ましい。な
お、この場合に、被処理体表面とそれに対向する電極表
面(又は誘電体層表面)とのそれぞれの間隔は、同程度
でも、異なっていてもよい。図1においては、一方の平
板状電極1aが交流高圧電源3に接続され、他方の平板
状電極1bがアースされているが、図1とは逆に、平板
状電極1aがアースされ、他方の平板状電極1bが交流
高圧電源3に接続されていることができる。
In the present invention, the pair of electrodes are arranged to face each other at a predetermined interval. The predetermined interval can be appropriately changed depending on the thickness of the object to be processed, but the object is brought into contact with one of the electrode surfaces (or the surface of the dielectric layer when a dielectric layer is carried). When the discharge treatment is performed in a state in which the object is treated, the distance between the other surface (non-contact surface) of the object to be treated and the surface of the counter electrode (or the surface of the counter dielectric layer) is preferably 5 mm or less.
mm is more preferable. The lower limit is 5
It is preferably μm. Further, when performing the discharge treatment in a state where the object to be processed is not brought into contact with any electrode surface (or the surface of the dielectric layer), one surface of the object to be processed and the electrode surface (or the surface of the dielectric layer) facing the one object And the interval
The sum of the distance between the other surface of the object to be processed and the surface of the other electrode (or the surface of the dielectric layer) opposite to the surface is preferably 5 mm or less, more preferably 1 mm or less. The lower limit is preferably 5 μm. In this case, the distance between the surface of the object to be processed and the surface of the electrode (or the surface of the dielectric layer) opposed thereto may be the same or different. In FIG. 1, one flat electrode 1a is connected to the AC high-voltage power supply 3, and the other flat electrode 1b is grounded. However, contrary to FIG. 1, the flat electrode 1a is grounded and the other flat electrode 1a is grounded. The flat electrode 1b can be connected to the AC high-voltage power supply 3.

【0013】両電極間に印加する電圧の波形は特に限定
されるものではなく、例えば、正弦波形、パルス波形、
又は矩形波形などであることができる。これらの中でも
パルス波形であると、放電をより均一化することができ
るため好適である。このパルス波形である場合、立ち上
がり時間及び立ち下がり時間のいずれもが2μsec
(マイクロ秒)以下であるのが好ましく、0.5μse
c以下であるのがより好ましく、0.2μsec以下で
あるのが更に好ましい。なお、「立ち上がり時間」は第
1のピーク電圧(図4及び図5のp1)の10%から第
1のピーク電圧の90%に到達するまでの時間(図4又
は図5のt1)をいう。また、「立ち下がり時間」と
は、第1のピーク電圧に由来する昇圧された電圧(図4
及び図5のp 2)を基準電圧とし、その基準電圧(図4
及び図5のp2)と逆ピーク電圧(図4及び図5のp3
との電圧差の10%から90%に到達するまでの時間
(図4又は図5のt2)をいう。
The waveform of the voltage applied between both electrodes is particularly limited.
Not a sine waveform, a pulse waveform,
Or it can be a rectangular waveform or the like. Among these
With a pulse waveform, the discharge can be made more uniform.
Therefore, it is suitable. If this pulse waveform, start up
2 μsec for both set and fall times
(Microsecond) or less, preferably 0.5 μs
c or less, more preferably 0.2 μsec or less.
More preferably, there is. Note that the “rise time”
1 (p in FIGS. 4 and 5).1) From 10%
1 until reaching 90% of the peak voltage (FIG. 4 or FIG. 4).
Is t in FIG.1). Also, "fall time"
Is a boosted voltage derived from the first peak voltage (FIG. 4)
And p in FIG. Two) As a reference voltage, and the reference voltage (FIG. 4)
And p in FIG.Two) And the reverse peak voltage (p in FIGS. 4 and 5)Three)
Time to reach 10% to 90% of the voltage difference with
(T in FIG. 4 or FIG. 5)Two).

【0014】このようなパルス波形は、例えば、コンデ
ンサに蓄えた電圧を火花放電スイッチにより負荷に瞬時
につなぐ方法、半導体スイッチを直列に接続し、高電圧
をそのままスイッチングする方法、半導体スイッチによ
り変調させたパルス状電圧をトランスを介して昇圧する
方法、などにより発生させることができる。また、立ち
上がり時間及び立ち下がり時間を短くするために、例え
ば、磁気スイッチを利用することもできる。また、電圧
の極性も特に限定されるものではなく、単極性であって
も、両極性であってもよいが、処理効率が高い点で両極
性であるのが好ましい。
Such a pulse waveform is obtained, for example, by a method in which a voltage stored in a capacitor is instantaneously connected to a load by a spark discharge switch, a method in which semiconductor switches are connected in series and a high voltage is directly switched, a method in which a semiconductor switch is modulated. The voltage can be generated by a method of boosting the pulsed voltage through a transformer. Further, in order to shorten the rise time and the fall time, for example, a magnetic switch can be used. Further, the polarity of the voltage is not particularly limited, and may be unipolar or bipolar. However, it is preferable that the voltage is bipolar in terms of high processing efficiency.

【0015】必要な印加電圧は、電極間の距離(誘電体
層が存在する場合も、誘電体層の厚さを含む距離)や電
極の周囲の雰囲気などによって変化するため限定するこ
とはできないが、放電が発生しやすいように、2KVp
以上であるのが好ましく、5KVp以上であるのがより
好ましい。他方、印加電圧の上限は被処理体の損傷が生
じない電圧である限り限定されないが、100KVp程
度が適当である。なお、単位「KVp」は印加電圧の最
大値ピークから0までの電圧差を示す。また、電界強度
は誘電体や被処理体が損傷しない程度である限り限定さ
れないが、10〜500KVp/cmであるのが好まし
く、20〜300KVp/cmであるのがより好まし
い。なお、この電界強度は、電極印加電圧を電極間の距
離(誘電体層が存在する場合も、誘電体層の厚さを含む
距離)で除した値をいう。
The required applied voltage varies depending on the distance between the electrodes (the distance including the thickness of the dielectric layer even when a dielectric layer is present) and the atmosphere around the electrodes, and cannot be limited. 2KVp so that discharge easily occurs
It is more preferably at least 5 KVp. On the other hand, the upper limit of the applied voltage is not limited as long as the voltage does not cause damage to the object to be processed, but about 100 KVp is appropriate. The unit “KVp” indicates a voltage difference from the maximum value peak of the applied voltage to 0. Further, the electric field intensity is not limited as long as the dielectric and the object to be processed are not damaged, but is preferably 10 to 500 KVp / cm, more preferably 20 to 300 KVp / cm. The electric field strength refers to a value obtained by dividing the voltage applied to the electrodes by the distance between the electrodes (the distance including the thickness of the dielectric layer even when the dielectric layer is present).

【0016】また、必要な印加電圧の周波数は、好まし
くは1KHz〜500KHz、より好ましくは10kH
z〜200kHzである。周波数が1KHz未満である
と、放電処理に要する時間が長くなる傾向があり、50
0KHzを越えると、誘電加熱により過熱状態となって
被処理体や誘電体が破壊される恐れがある。更に印加電
力は2.5W/cm2以上であるのが好ましく、5W/
cm2以上であるのがより好ましい。なお、印加電力の
上限は気体の流速や流量などによって変化するため特に
限定するものではない。この印加電力は、例えば、放電
部における印加電圧と放電電荷のリサジュー図形から求
めることができる。
The frequency of the necessary applied voltage is preferably 1 kHz to 500 kHz, more preferably 10 kHz.
z to 200 kHz. If the frequency is less than 1 kHz, the time required for the discharge treatment tends to be long,
If the frequency exceeds 0 KHz, the object to be processed and the dielectric may be destroyed due to overheating due to dielectric heating. Further, the applied power is preferably 2.5 W / cm 2 or more, and 5 W / cm 2 or more.
cm 2 or more is more preferable. It should be noted that the upper limit of the applied power is not particularly limited because it varies depending on the gas flow velocity, flow rate, and the like. This applied power can be obtained, for example, from the applied voltage at the discharge unit and the Lissajous figure of the discharge charge.

【0017】このような交流高電圧は連続して印加する
ことも、間欠的に印加することもできる。なお、間欠的
に印加する場合には、1秒あたりの繰り返し回数が上記
周波数範囲内にあるのが好ましい。つまり、1秒間の繰
り返し回数が1,000〜500,000回であるのが
好ましく、10,000〜200,000回であるのが
より好ましい。
Such an AC high voltage can be applied continuously or intermittently. In the case of intermittent application, the number of repetitions per second is preferably within the above frequency range. That is, the number of repetitions per second is preferably from 1,000 to 500,000, and more preferably from 10,000 to 200,000.

【0018】図1においては、両電極間に形成されてい
る空間に空気を主体とする気体を速度10m/sec以
上で通過させる手段として、気体噴出装置4を備えてい
る態様を示したが、気体噴出装置4に代えて気体吸引装
置を用いることができるし、これらを併用することもで
きる。なお、速度が10m/sec未満であると、被処
理体の冷却効果、放電処理空間における雰囲気の冷却効
果、及び放電の均一化効果が低下する傾向がある。より
好ましい速度は85m/sec以上であり、更に好まし
い速度は100m/sec以上である。気体の流速の上
限は特に限定されるものではなく、放電処理装置の構
造、印加電力、所望の放電処理の程度などによって適宜
変化する。特に、交流高電圧の波形が正弦波である場合
には、気体の通過する速度は85m/sec以上である
のが好ましく、100m/sec以上であるのがより好
ましい。また、交流高電圧の波形がパルス波である場合
には、気体の通過する速度は10m/sec以上であれ
ば充分である。この気体の通過速度は、交流高電圧の波
形とは無関係に、印加電力が高ければ高いほど速くする
のが好ましい。
FIG. 1 shows an embodiment in which the gas ejection device 4 is provided as a means for passing a gas mainly composed of air at a speed of 10 m / sec or more through the space formed between the electrodes. A gas suction device can be used instead of the gas ejection device 4, and these can be used together. If the speed is less than 10 m / sec, the cooling effect of the object to be processed, the cooling effect of the atmosphere in the discharge processing space, and the uniforming effect of the discharge tend to decrease. A more preferred speed is 85 m / sec or more, and an even more preferred speed is 100 m / sec or more. The upper limit of the gas flow rate is not particularly limited, and may vary as appropriate depending on the structure of the discharge treatment device, applied power, desired degree of discharge treatment, and the like. In particular, when the waveform of the AC high voltage is a sine wave, the velocity at which the gas passes is preferably 85 m / sec or more, and more preferably 100 m / sec or more. Further, when the waveform of the AC high voltage is a pulse wave, it is sufficient if the gas passing speed is 10 m / sec or more. It is preferable that the higher the applied power, the faster the passage speed of the gas, regardless of the waveform of the AC high voltage.

【0019】本発明における「気体の通過する速度」
は、一対の電極間に形成されている空間を通過した気体
の1気圧における流量(m3/sec)を、一対の電極
間に形成されている空間の気体の通過方向と直交する断
面における前記空間の断面積(m2)で除した値(単位
=m/sec)をいう。なお、一対の電極間に形成され
ている空間の断面積が一定でない場合には、空間の最も
小さい断面積により前記流量を除した値を「気体の通過
する速度」とする。
"Velocity of passing gas" in the present invention
Determines the flow rate (m 3 / sec) of the gas that has passed through the space formed between the pair of electrodes at one atmosphere (m 3 / sec) in a cross section orthogonal to the gas passage direction of the space formed between the pair of electrodes. A value (unit = m / sec) divided by the sectional area (m 2 ) of the space. If the cross-sectional area of the space formed between the pair of electrodes is not constant, the value obtained by dividing the flow rate by the smallest cross-sectional area of the space is referred to as the “gas passing speed”.

【0020】一対の電極間に形成されている空間を通過
させる気体は冷却されていることができる。このように
気体を冷却する場合には、気体が液化しないようにする
のが好ましい。例えば、空気を冷却する場合には、水滴
を発生させないように冷却するのが好ましく、仮に発生
した場合には水分を取り除くのが好ましい。
The gas passing through the space formed between the pair of electrodes can be cooled. When the gas is cooled in this way, it is preferable that the gas does not liquefy. For example, when cooling air, it is preferable to cool so as not to generate water droplets, and if it does, it is preferable to remove water.

【0021】一対の電極間に形成されている空間を通過
させる気体は、空気を主体とする気体であれば特に限定
されない。ここで「空気を主体とする気体」とは、空気
を全容積内に20容量%以上(好ましくは50容量%以
上)含む気体を意味し、好ましくは空気それ自体であ
る。空気と混合させることのできる気体としては、例え
ば、放電を安定化させる気体(例えば、希ガスや窒
素)、あるいは官能基を導入するための反応性ガスを挙
げることができる。
The gas passing through the space formed between the pair of electrodes is not particularly limited as long as the gas is mainly air. Here, the "gas mainly composed of air" means a gas containing 20% by volume or more (preferably 50% by volume or more) of air in the whole volume, and is preferably air itself. Examples of the gas that can be mixed with air include a gas for stabilizing discharge (for example, a rare gas or nitrogen) or a reactive gas for introducing a functional group.

【0022】前記の希ガスとしては、例えば、ヘリウ
ム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、又はラ
ドンなどを使用することができる。また、反応性ガス
は、所望の官能基を導入することのできる気体であるか
ぎり限定されず、例えば、酸素含有化合物ガス、窒素含
有化合物ガス、硫黄含有化合物ガス、又は燐含有化合物
ガスなどを単独で、又は混合して使用することができ
る。また、これらのガスにアルコールやケトン等の有機
化合物ガスを混合することもできる。
As the rare gas, for example, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon or the like can be used. The reactive gas is not limited as long as it is a gas capable of introducing a desired functional group. For example, an oxygen-containing compound gas, a nitrogen-containing compound gas, a sulfur-containing compound gas, a phosphorus-containing compound gas, or the like may be used alone. Or mixed and used. Further, an organic compound gas such as alcohol or ketone may be mixed with these gases.

【0023】なお、被処理体に親水性を付与する場合に
は、酸素含有化合物ガス及び/又は硫黄含有化合物ガス
を使用するのが好ましい。この酸素含有化合物ガスとし
て、例えば、酸素、空気、一酸化炭素、又は二酸化炭素
などを使用することができ、硫黄含有化合物ガスとし
て、例えば、硫化水素、一酸化硫黄、二酸化硫黄、三酸
化硫黄、三酸化二硫黄、又は七酸化硫黄などを使用する
ことができる。図1における放電処理装置においては特
に図示していないが、一対の電極間へ被処理体を搬入及
び搬出することのできる手段(例えば、1対のロール)
を設けることができる。このような搬入手段及び搬出手
段を設けることによって、被処理体を連続的に放電処理
することができる。
In order to impart hydrophilicity to the object to be treated, it is preferable to use an oxygen-containing compound gas and / or a sulfur-containing compound gas. As the oxygen-containing compound gas, for example, oxygen, air, carbon monoxide, or carbon dioxide can be used.As the sulfur-containing compound gas, for example, hydrogen sulfide, sulfur monoxide, sulfur dioxide, sulfur trioxide, Disulfur trioxide, sulfur heptoxide or the like can be used. Although not particularly shown in the discharge treatment apparatus in FIG. 1, means (for example, a pair of rolls) capable of carrying in and carrying out the object to be treated between a pair of electrodes.
Can be provided. By providing such a carrying-in means and a carrying-out means, the object to be processed can be continuously subjected to a discharge treatment.

【0024】本発明装置の別の態様を図2に示す。図2
の放電処理装置10では、円柱状電極1aが、その側壁
に中空円筒状誘電体層2aを担持している。その円筒状
電極1aと、円筒状電極1aの凸状曲面形状に対応して
凹状曲面形状に湾曲した電極1b(誘電体層を担持して
いない)とが、所定間隔をおいて対向するように配置さ
れており、凸状に湾曲した誘電体層2aの表面と凹状に
湾曲した電極1bの表面との間に処理空間15を有し、
その処理空間15に被処理体5を供給することができ
る。また、電極1a,1b間に電圧を印加することがで
きるように、円筒状電極1aはアース線12を介してア
ースされ、凹状に湾曲した電極1bは導線13を介して
交流高圧電源3に接続されている。更に、両電極間に形
成されている処理空間15に、速度10m/sec以上
で気体を通過させることのできる気体噴出装置4が配置
されている。すなわち、気体噴出装置4は、通気管4a
の開口部4bを、凹状に湾曲した電極1bのほぼ中央部
に開口して処理空間15に接続している。なお、気体噴
出装置4に代えて、あるいはそれに加えて気体吸入装置
を用いることもできる。
FIG. 2 shows another embodiment of the apparatus of the present invention. FIG.
In the discharge treatment device 10, the columnar electrode 1a carries a hollow cylindrical dielectric layer 2a on the side wall. The cylindrical electrode 1a and an electrode 1b (not carrying a dielectric layer) curved into a concave curved surface corresponding to the convex curved surface of the cylindrical electrode 1a are opposed to each other at a predetermined interval. A processing space 15 disposed between the surface of the dielectric layer 2a curved in a convex shape and the surface of the electrode 1b curved in a concave shape,
The object 5 can be supplied to the processing space 15. The cylindrical electrode 1a is grounded via an earth wire 12 and the concavely curved electrode 1b is connected to an AC high voltage power supply 3 via a conducting wire 13 so that a voltage can be applied between the electrodes 1a and 1b. Have been. Further, in the processing space 15 formed between the two electrodes, a gas ejection device 4 capable of passing gas at a speed of 10 m / sec or more is arranged. That is, the gas ejection device 4 is provided with the ventilation pipe 4a.
The opening 4b is opened substantially at the center of the concavely curved electrode 1b and connected to the processing space 15. Note that a gas suction device can be used instead of or in addition to the gas ejection device 4.

【0025】このように、本発明の放電処理装置を構成
する電極の形状は特に限定されるものではなく、図1に
示すように平板状電極の組合せ、図2に示すように円筒
状電極と、それに対応する凹状湾曲電極との組合せ、あ
るいは凸球面状電極と、それに対応する凹球面電極との
組合せなど、様々な形状であることができ、その組み合
せも特に限定されるものではない。図2のように円筒状
電極と湾曲電極とを組み合わせると、被処理体を比較的
安定に供給しながら、連続的に放電処理することができ
る。
As described above, the shape of the electrodes constituting the discharge treatment apparatus of the present invention is not particularly limited, and a combination of flat electrodes as shown in FIG. 1 and a cylindrical electrode as shown in FIG. And various shapes such as a combination with a corresponding concave curved electrode or a combination of a convex spherical electrode and a corresponding concave spherical electrode, and the combination is not particularly limited. When a cylindrical electrode and a curved electrode are combined as shown in FIG. 2, discharge processing can be continuously performed while supplying an object to be processed relatively stably.

【0026】なお、図2に示す態様においては、円筒状
電極1aのみが誘電体層を担持しているが、誘電体層は
凹状湾曲電極1bのみに担持させることもできるし、両
電極1a,1bの両者に誘電体層を担持させることがで
きる。また、被処理体がフィルムである場合には、フィ
ルム自体が誘電体としての作用を奏するため、いずれの
電極も誘電体層を担持する必要のない場合がある。
In the embodiment shown in FIG. 2, only the cylindrical electrode 1a carries a dielectric layer. However, the dielectric layer can be carried only by the concave curved electrode 1b. 1b can carry a dielectric layer. Further, when the object to be processed is a film, since the film itself acts as a dielectric, it may not be necessary for any electrode to carry a dielectric layer.

【0027】また、電極に対して平行な方向から気体を
噴出又は吸引(図1)してもよいし、電極に対して垂直
方向から気体を噴出又は吸引(図2)して電極に対して
平行な方向(図2の矢印A及びBに示す方向又はそれら
の逆方向)に気流を発生させてもよいし、あるいは電極
に対して平行でも垂直でもない方向から気体を噴出又は
吸引して電極に対して平行な方向に気流を発生させても
よい。
Gas may be ejected or sucked from a direction parallel to the electrode (FIG. 1), or gas may be ejected or sucked from a direction perpendicular to the electrode (FIG. 2) to the electrode. An air current may be generated in a parallel direction (the direction shown by arrows A and B in FIG. 2 or the opposite direction), or a gas may be ejected or sucked from a direction that is neither parallel nor perpendicular to the electrode. May be generated in a direction parallel to the air flow.

【0028】更に、図2のように円筒状電極1aに対し
て垂直方向から気体を噴出又は吸引すると、気体は電極
に対して平行な方向(図2の矢印A及びBに示す方向又
はそれらの逆方向)に流れるが、気体の通過を妨げるよ
うに一方の電極間を封鎖(例えば、電極間にロール16
を配置する)してもよい。このように、一方を閉鎖する
ことにより、同一流速であれば、通過気体の流量を約半
分にすることができる。なお、この場合、封鎖した電極
間の方向には気体は流れず、この方向においては被処理
体の冷却効果、放電処理空間における雰囲気の冷却効
果、及び放電の均一化効果が得られないため、封鎖した
電極間側の処理空間15において放電が発生しないよう
に、これら電極間に交流高電圧を印加しないのが好まし
い。なお、図2に示す放電処理装置10は、電極の形
状、誘電体層が片方の電極にのみ担持されていること、
気流の方向が変化すること、及び電極間を封鎖する場合
があること以外は図1の放電処理装置と全く同じであ
る。
Further, when gas is ejected or sucked in a direction perpendicular to the cylindrical electrode 1a as shown in FIG. 2, the gas flows in a direction parallel to the electrode (the direction shown by arrows A and B in FIG. Flows in the opposite direction, but seals between one electrode so as to prevent gas from passing (for example, a roll 16 between the electrodes).
May be arranged). Thus, by closing one, the flow rate of the passing gas can be reduced to about half at the same flow rate. In this case, gas does not flow in the direction between the closed electrodes, and in this direction, the cooling effect of the object to be processed, the cooling effect of the atmosphere in the discharge processing space, and the uniformizing effect of the discharge cannot be obtained. It is preferable not to apply an AC high voltage between the electrodes so that no discharge occurs in the processing space 15 between the closed electrodes. In addition, the discharge processing apparatus 10 shown in FIG. 2 has the shape of the electrode, that the dielectric layer is carried on only one electrode,
The discharge processing apparatus is exactly the same as the discharge processing apparatus of FIG.

【0029】本発明装置の更に別の態様を図3に示す。
図3の放電処理装置10では、一対の平板状電極1a,
1bが所定間隔をおいて対向するように配置され、これ
ら平板状電極1a,1bの両方と接触し、外形が直方体
で、中央部に直方体状にくり貫かれた貫通孔処理空間1
5を有する誘電体層2が配置されている。この放電処理
装置10においては、誘電体層2の内部に貫通孔処理空
間15を有し、その貫通孔処理空間15の内部に被処理
体5を配置することができる。また、これら平板状電極
1a,1b間に電圧を印加することができるように、一
方の平板状電極1aは導線13を介して交流高圧電源3
に接続され、他方の平板状電極1bはアース線12を介
してアースされている。更には、誘電体層2の内部に形
成された貫通孔処理空間15に、通気管4aを介して速
度10m/sec以上で気体を通過させることのできる
気体噴出装置4を備えている。なお、この気体噴出装置
4に代えて、あるいはそれに加えて、気体吸入装置を用
いることもできる。
FIG. 3 shows still another embodiment of the apparatus of the present invention.
In the discharge processing apparatus 10 of FIG. 3, a pair of flat electrodes 1a,
1b are disposed so as to face each other at a predetermined interval, and come into contact with both of the plate-shaped electrodes 1a and 1b. The through-hole processing space 1 has a rectangular parallelepiped shape, and has a rectangular parallelepiped shape in the center.
5 is disposed. In this discharge processing apparatus 10, a through-hole processing space 15 is provided inside the dielectric layer 2, and the object 5 can be disposed inside the through-hole processing space 15. One of the flat electrodes 1a is connected to the AC high-voltage power supply 3 via a conducting wire 13 so that a voltage can be applied between the flat electrodes 1a and 1b.
And the other flat electrode 1b is grounded via a ground wire 12. Further, a gas ejecting device 4 is provided which can pass gas at a speed of 10 m / sec or more through a ventilation pipe 4 a into a through-hole processing space 15 formed inside the dielectric layer 2. Note that a gas suction device may be used instead of or in addition to the gas ejection device 4.

【0030】図3に示す態様の放電処理装置10におい
ては、貫通孔処理空間15が管状である。すなわち、貫
通孔処理空間15は側壁部を有しており、気体の流入口
と流出口のみで開口している。あるいは、処理空間は、
図1に示すように、開放系(すなわち、処理空間が側壁
部を有していない)であることもできる。また、内部に
貫通孔処理空間15を有する直方体状や円筒状などの誘
電体からなると、気体噴出装置又は気体吸引装置により
発生する気体が散乱することなく、効率的に一対の電極
間を通過させることができる。図3における放電処理装
置10においては特に図示していないが、貫通孔処理空
間15へ被処理体5を搬入及び搬出することのできる手
段(例えば、1対のロール)を設けてもよい。このよう
な搬入手段及び搬出手段を設けることによって、被処理
体を連続的に放電処理することができる。なお、図3の
放電処理装置10は、誘電体として外形が直方体で貫通
孔処理空間を有していること以外は、図1の放電処理装
置と基本的に同じである。また、本発明の放電処理装置
において、図1に示すように、一方の誘電体層ともう一
方の誘電体層とが相互に間隔を隔てている場合には、1
又は複数のスペーサー材をそれらの誘電体層の間に挿入
して、処理空間の側壁部を形成させることができる。こ
うした態様の放電処理装置においても、被処理体を図3
に示す態様の放電処理装置10と同様に処理することが
できる。
In the discharge treatment apparatus 10 of the embodiment shown in FIG. 3, the through-hole treatment space 15 is tubular. That is, the through-hole processing space 15 has a side wall, and is opened only at the gas inlet and the gas outlet. Alternatively, the processing space is
As shown in FIG. 1, it may be an open system (that is, the processing space has no side wall). In addition, when a dielectric material having a rectangular parallelepiped shape or a cylindrical shape having a through-hole processing space 15 therein is used, gas generated by a gas ejection device or a gas suction device is efficiently passed between a pair of electrodes without being scattered. be able to. Although not particularly shown in the discharge processing apparatus 10 in FIG. 3, a unit (for example, a pair of rolls) that can carry in and carry out the object 5 to and from the through-hole processing space 15 may be provided. By providing such a carrying-in means and a carrying-out means, the object to be processed can be continuously subjected to a discharge treatment. The discharge processing apparatus 10 of FIG. 3 is basically the same as the discharge processing apparatus of FIG. 1 except that the outer shape is a rectangular parallelepiped as a dielectric and has a through-hole processing space. In the discharge treatment apparatus of the present invention, as shown in FIG. 1, when one dielectric layer and the other dielectric layer are separated from each other, 1
Alternatively, a plurality of spacer materials can be inserted between the dielectric layers to form sidewalls of the processing space. In the discharge treatment apparatus of such an embodiment, the object to be treated is also shown in FIG.
The processing can be performed in the same manner as the discharge processing apparatus 10 of the embodiment shown in FIG.

【0031】本発明の放電処理方法は、前記のような本
発明による放電処理装置を用いて実施することができ
る。すなわち、前記両電極間に被処理体を配置した状態
で、前記両電極間に交流高電圧を印加すると共に、前記
両電極により形成されている空間に、空気を主体とする
気体を速度10m/sec以上で通過させて、前記両電
極間で発生した放電を被処理体に作用させる方法であ
る。本発明において放電処理することのできる被処理体
は、特に限定されず、例えば、繊維シート(例えば、織
物、編物、不織布、あるいはこれらの複合体など)、微
孔フィルム、発泡体、フィルム、繊維、又は樹脂成形品
などがある。なお、被処理体は無機材料から構成されて
いても、有機材料から構成されていてもよく、あるいは
無機材料と有機材料の両方から構成されていることもで
きる。特に、本発明の放電処理方法によれば、有機材料
からなる被処理体であっても被処理体を損傷することな
く高速で処理、又は粗面化処理することができるという
特長がある。
The discharge treatment method of the present invention can be carried out by using the discharge treatment device according to the present invention as described above. That is, in a state where the object to be processed is arranged between the two electrodes, an AC high voltage is applied between the two electrodes, and a gas mainly composed of air flows into the space formed by the two electrodes at a speed of 10 m / m. This is a method in which the discharge generated between the two electrodes is caused to act on the object to be processed by passing the same for at least seconds. The object to be subjected to the discharge treatment in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a fiber sheet (for example, a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric, or a composite thereof), a microporous film, a foam, a film, and a fiber. Or a resin molded product. Note that the object to be processed may be made of an inorganic material, may be made of an organic material, or may be made of both an inorganic material and an organic material. In particular, according to the discharge treatment method of the present invention, there is a feature that even a target to be processed made of an organic material can be processed at a high speed or a roughened surface without damaging the target to be processed.

【0032】被処理体を、対向して配置した一対の電極
間に配置する場合は、前記のとおり、処理空間内の気体
の通過を妨害しない限り、任意の状態で配置することが
でき、例えば、図1に示すように一方の誘電体層2b上
に載置させるか、両方の誘電体層2a,2b間に両者と
非接触状態に配置するか、もう一方の誘電体層2aと全
面で接触するように配置するか、あるいは被処理体5の
一部が誘電体層2a及び/又は誘電体層2bに接触する
ように配置することができる。
When the object to be processed is arranged between a pair of electrodes arranged opposite to each other, as described above, the object can be arranged in any state as long as it does not hinder the passage of gas in the processing space. As shown in FIG. 1, one of the two dielectric layers 2a and 2b may be placed on one of the dielectric layers 2a and 2b in a non-contact state with the other dielectric layer 2a. It can be arranged so as to be in contact with, or such that a part of the object to be processed 5 is in contact with the dielectric layer 2a and / or the dielectric layer 2b.

【0033】次いで、前記両電極間に交流高電圧を印加
する。この電圧の波形は特に限定されるものではなく、
例えば、正弦波形、パルス波形、又は矩形波形などであ
ることができる。これらの中でもパルス波形であると、
放電をより均一化することができるため好適である。こ
のパルス波形である場合、立ち上がり時間及び立ち下が
り時間がそれぞれ2μsec(マイクロ秒)以下である
のが好ましく、0.5μsec以下であるのがより好ま
しく、0.2μsec以下であるのが更に好ましい。な
お、電圧の極性も特に限定されるものではなく、単極性
であることもできるし、両極性であることもできるが、
処理効率が高い点で両極性であるのが好ましい。
Next, an AC high voltage is applied between the two electrodes. The waveform of this voltage is not particularly limited.
For example, it may be a sine waveform, a pulse waveform, a rectangular waveform, or the like. Among these, if it is a pulse waveform,
This is preferable because the discharge can be made more uniform. In the case of this pulse waveform, the rise time and the fall time are each preferably 2 μsec (microsecond) or less, more preferably 0.5 μsec or less, and even more preferably 0.2 μsec or less. The polarity of the voltage is not particularly limited, and may be unipolar or bipolar.
It is preferable that the polarity is bipolar in terms of high processing efficiency.

【0034】印加電圧は電極間の距離(誘電体層の厚さ
を含む距離)や電極の周囲の雰囲気などによって変化す
るため限定されるものではないが、放電が発生しやすい
ように、2KVp以上であるのが好ましく、5KVp以
上であるのがより好ましい。他方、印加電圧の上限は被
処理体に損傷が生じない電圧である限り限定されない
が、100KVp程度が適当である。また、電界強度は
誘電体や被処理体が損傷しない程度であればよく、特に
限定されるものではないが、10〜500KVp/cm
であるのが好ましく、20〜300KVp/cmである
のがより好ましい。
The applied voltage is not limited because it varies depending on the distance between the electrodes (distance including the thickness of the dielectric layer) and the atmosphere around the electrodes, but is not limited to 2 KVp or more so as to easily generate discharge. And more preferably 5 KVp or more. On the other hand, the upper limit of the applied voltage is not limited as long as the voltage does not cause damage to the object to be processed, but about 100 KVp is appropriate. The electric field strength is not particularly limited as long as it does not damage the dielectric or the object to be processed, and is not particularly limited, but is 10 to 500 KVp / cm.
And more preferably 20 to 300 KVp / cm.

【0035】また、周波数は、好ましくは1KHz〜5
00KHz、より好ましくは10KHz〜200KHz
である。周波数が1KHz未満であると、放電処理に要
する時間が長くなる傾向があり、500KHzを越える
と、誘電加熱により過熱状態となって被処理体や誘電体
が破壊される恐れがある。更に、印加電力は2.5W/
cm2以上であるのが好ましく、5W/cm2以上である
のがより好ましい。なお、印加電力の上限は気体の流
速、流量などによって変化するため特に限定されるもの
ではない。
The frequency is preferably 1 kHz to 5 kHz.
00 KHz, more preferably 10 KHz to 200 KHz
It is. If the frequency is less than 1 KHz, the time required for the discharge treatment tends to be long, and if it exceeds 500 KHz, the object to be processed and the dielectric may be destroyed by overheating due to dielectric heating. Further, the applied power is 2.5 W /
cm 2 or more, and more preferably 5 W / cm 2 or more. Note that the upper limit of the applied power is not particularly limited because it varies depending on the gas flow velocity, flow rate, and the like.

【0036】このような電圧は連続して印加しても、間
欠的に印加してもよい。なお、間欠的に印加する場合に
は、1秒あたりの繰り返し回数が上記範囲内にあるのが
好ましい。つまり、1秒間の繰り返し回数が1,000
〜500,000回であるのが好ましく、10,000
〜200,000回であるのがより好ましい。このよう
な交流高電圧の印加時間は被処理体の種類、気体の速
度、印加電力などによって変化するため限定されるもの
ではないが、一般的にフィルムであれば実質的に0.1
sec(秒)以下、不織布のような多孔質のものであれ
ば実質的に1sec(秒)以下という短時間で放電処理
を完了することができる。
Such a voltage may be applied continuously or intermittently. In the case of intermittent application, the number of repetitions per second is preferably within the above range. That is, the number of repetitions per second is 1,000
Preferably it is ~ 500,000 times, 10,000
More preferably, it is 200,000 times. The application time of such an AC high voltage is not limited because it varies depending on the type of the object to be processed, the speed of the gas, the applied power, and the like.
The discharge treatment can be completed in a short time of substantially 1 sec (second) or less for a porous material such as a non-woven fabric.

【0037】このように交流高電圧を印加すると共に、
両電極により形成されている空間、つまり被処理体が両
方の電極(誘電体層を担持している場合には誘電体層)
と接触していない場合には、被処理体と電極(又は誘電
体層)との間に形成される2つの空間、被処理体が一方
の電極(又は誘電体層)とのみ接触している場合には、
被処理体と電極(又は誘電体層)との間に形成される1
つの空間に、速度10m/sec以上で気体を通過さ
せ、両電極間で放電を発生させて被処理体を処理する。
なお、通過速度が10m/sec未満であると、被処理
体の冷却効果、放電処理空間における雰囲気の冷却効
果、及び放電の均一化効果が低下することがある。より
好ましい通過速度は85m/sec以上であり、更に好
ましい通過速度は100m/sec以上である。なお、
上限は特に限定されるものではないが、1,000m/
sec程度が適当である。特に、交流高電圧の波形が正
弦波である場合には、気体の通過する速度は85m/s
ec以上であるのが好ましく、100m/sec以上で
あるのがより好ましい。また、交流高電圧の波形がパル
ス波である場合には、気体の通過する速度は10m/s
ec以上であれば充分である。この気体の通過速度は、
交流高電圧の波形とは無関係に、印加電力が高ければ高
いほど速くするのが好ましい。
As described above, while applying the AC high voltage,
The space formed by both electrodes, that is, the object to be processed is both electrodes (dielectric layer if a dielectric layer is carried)
If not, two spaces formed between the object and the electrode (or the dielectric layer), the object is in contact with only one electrode (or the dielectric layer) in case of,
1 formed between an object to be processed and an electrode (or a dielectric layer)
A gas is passed through the two spaces at a speed of 10 m / sec or more, and a discharge is generated between the two electrodes to process the object.
If the passage speed is less than 10 m / sec, the cooling effect of the object to be processed, the cooling effect of the atmosphere in the discharge processing space, and the uniforming effect of the discharge may be reduced. A more preferred passage speed is 85 m / sec or more, and a still more preferred passage speed is 100 m / sec or more. In addition,
Although the upper limit is not particularly limited, it is 1,000 m /
Seconds are appropriate. In particular, when the waveform of the AC high voltage is a sine wave, the speed at which the gas passes is 85 m / s.
ec or more, more preferably 100 m / sec or more. When the waveform of the AC high voltage is a pulse wave, the speed at which the gas passes is 10 m / s.
ec or more is sufficient. The passing speed of this gas is
Regardless of the waveform of the AC high voltage, it is preferable that the higher the applied power, the higher the speed.

【0038】前記の気体は冷却されていることができ
る。このように気体を冷却する場合には、気体が液化し
ないようにするのが好ましい。例えば、空気を冷却する
場合には水滴を発生させないように冷却するのが好まし
く、仮に発生した場合には水分を取り除くのが好まし
い。
The gas can be cooled. When the gas is cooled in this way, it is preferable that the gas does not liquefy. For example, when cooling air, it is preferable to cool so as not to generate water droplets, and if it does, it is preferable to remove water.

【0039】一対の電極間に形成されている空間を通過
させる気体は、空気を主体とする気体であれば特に限定
されず、好ましくは空気それ自体である。空気と混合さ
せることのできる気体としては、例えば、放電を安定化
させる気体(例えば、希ガスや窒素)、あるいは官能基
を導入するための反応性ガスを挙げることができる。
The gas passing through the space formed between the pair of electrodes is not particularly limited as long as it is a gas mainly composed of air, and is preferably air itself. Examples of the gas that can be mixed with air include a gas for stabilizing discharge (for example, a rare gas or nitrogen) or a reactive gas for introducing a functional group.

【0040】前記の希ガスとしては、例えば、ヘリウ
ム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、又はラ
ドンなどを使用することができる。また、反応性ガス
は、所望の官能基を導入することのできる気体であるか
ぎり限定されず、例えば、酸素含有化合物ガス、窒素含
有化合物ガス、硫黄含有化合物ガス、又は燐含有化合物
ガスなどを単独で、又は混合して使用することができ
る。また、これらのガスにアルコールやケトン等の有機
化合物ガスを混合することもできる。
As the rare gas, for example, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, or the like can be used. The reactive gas is not limited as long as it is a gas capable of introducing a desired functional group. For example, an oxygen-containing compound gas, a nitrogen-containing compound gas, a sulfur-containing compound gas, a phosphorus-containing compound gas, or the like may be used alone. Or mixed and used. Further, an organic compound gas such as alcohol or ketone may be mixed with these gases.

【0041】なお、被処理体に親水性を付与する場合に
は、酸素含有化合物ガス及び/又は硫黄含有化合物ガス
を使用するのが好ましい。この酸素含有化合物ガスとし
て、例えば、酸素、空気、一酸化炭素、二酸化炭素など
を使用することができ、硫黄含有化合物ガスとして、例
えば、硫化水素、一酸化硫黄、二酸化硫黄、三酸化硫
黄、三酸化二硫黄、七酸化硫黄などを使用することがで
きる。なお、本発明の放電処理方法は大気圧以上の圧力
下で放電を発生させることができ、連続的に放電処理を
実施することができるため好適である。勿論、減圧下で
実施してもよいし、加圧下で実施してもよい。また、圧
力は変化させても一定であってもよく、変化させる場合
には連続的に変化させても、不連続的に変化させてもよ
い。
When imparting hydrophilicity to the object to be treated, it is preferable to use an oxygen-containing compound gas and / or a sulfur-containing compound gas. As the oxygen-containing compound gas, for example, oxygen, air, carbon monoxide, carbon dioxide and the like can be used. As the sulfur-containing compound gas, for example, hydrogen sulfide, sulfur monoxide, sulfur dioxide, sulfur trioxide, sulfur trioxide, Disulfur oxide, sulfur heptoxide and the like can be used. Note that the discharge treatment method of the present invention is preferable because discharge can be generated at a pressure higher than the atmospheric pressure and the discharge treatment can be continuously performed. Of course, it may be carried out under reduced pressure or under pressure. Further, the pressure may be changed or constant, and when it is changed, it may be changed continuously or discontinuously.

【0042】[0042]

【実施例】以下に、本発明の放電処理装置を用いた放電
処理方法の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例
に限定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a discharge treatment method using the discharge treatment apparatus of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments.

【実施例1】被処理体5として厚さ100μmのポリエ
ステルフィルムを用意した。また、処理装置としては、
図1に示す装置(但し、電極1bが誘電体層を担持して
いない)を用いた。具体的には、非多孔質アルミナ誘電
体層2a(厚さ=2mm)を担持した平板状アルミニウ
ム電極1a(対向表面の周縁から側壁11aにかけてシ
リコーンゴムで被覆)と、平板状アルミニウム電極1b
(誘電体層を担持していない)とを、0.5mmの間隔
(アルミナ誘電体層2aの対向表面と平板状アルミニウ
ム電極1bの対向表面との距離)を開けて対向して配置
した一対の電極と、アルミニウム電極1aに導線13を
介して接続された交流高電圧電源3と、アルミニウム電
極1bに接続されたアース線12と、前記両電極間に対
して平行な方向から空気流を噴出することのできる気体
噴出装置4及び通気管4aとを備えた放電処理装置を用
意した。次いで、前記放電処理装置のアルミニウム電極
1b上に前記ポリエステルフィルムを配置した。次い
で、放電処理空間出口における圧力が大気圧下(圧力=
一定)、両電極間に空気流(温度=20℃)を約70m
/secで通過させると同時に、電源3から交流高電圧
(両極性;正弦波形;周波数=約50kHz;印加電圧
=約9.5kVp;印加電力=8W/cm2)を約0.
5秒間連続して印加して放電を発生させ、ポリエステル
フィルムを放電処理した。このポリエステルフィルムは
放電処理前においては、このポリエステルフィルムを水
中に浸漬した後に引き上げると、水をはじいてポリエス
テルフィルム上に水玉を形成するものであったが、放電
処理後においては、このポリエステルフィルムを水中に
浸漬した後に引き上げると、ポリエステルフィルム表面
全体に水が広がり、水玉を形成しないものであった。ま
た、放電処理後のポリエステルフィルムは、放電処理前
よりも収縮していた。
Example 1 A polyester film having a thickness of 100 μm was prepared as the object 5 to be processed. In addition, as a processing device,
The apparatus shown in FIG. 1 (however, the electrode 1b does not carry a dielectric layer) was used. Specifically, a flat aluminum electrode 1a carrying a non-porous alumina dielectric layer 2a (thickness = 2 mm) (coated with silicone rubber from the periphery of the opposing surface to the side wall 11a) and a flat aluminum electrode 1b
(Which does not carry a dielectric layer) and a pair of electrodes disposed to face each other with an interval of 0.5 mm (the distance between the opposing surface of the alumina dielectric layer 2a and the opposing surface of the flat aluminum electrode 1b). An electrode, an AC high-voltage power supply 3 connected to the aluminum electrode 1a via a conducting wire 13, and a ground wire 12 connected to the aluminum electrode 1b, and an air flow is blown from a direction parallel to the two electrodes. A discharge treatment device provided with a gas ejection device 4 and a vent pipe 4a that can perform the discharge was prepared. Next, the polyester film was disposed on the aluminum electrode 1b of the discharge treatment device. Next, the pressure at the discharge processing space outlet is reduced to the atmospheric pressure (pressure =
Constant), air flow (temperature = 20 ° C) between both electrodes about 70m
/ Sec, and at the same time, an AC high voltage (bipolar; sine waveform; frequency = about 50 kHz; applied voltage = about 9.5 kVp; applied power = 8 W / cm 2 ) from the power supply 3 is applied to about 0.
A discharge was generated by applying the voltage continuously for 5 seconds, and the polyester film was subjected to a discharge treatment. Before the discharge treatment, the polyester film was formed by immersing the polyester film in water and then pulling up the water to repel water to form a polka dot on the polyester film. When pulled up after being immersed in water, the water spread over the entire polyester film surface and did not form polka dots. Further, the polyester film after the discharge treatment shrank more than before the discharge treatment.

【0043】[0043]

【実施例2】放電処理条件において、(1)空気流の通
過速度を約100m/secとしたこと、(2)印加電
力が10W/cm2となるように印加したこと、及び
(3)交流高電圧印加時間を約0.1秒間としたこと以
外は、実施例1に記載の操作を繰り返すことにより、実
施例1で用いたポリエステルフィルムと同様のフィルム
を放電処理した。このポリエステルフィルムは放電処理
前においては、このポリエステルフィルムを水中に浸漬
した後に引き上げると、水をはじいてポリエステルフィ
ルム上に水玉を形成するものであったが、放電処理後に
おいては、このポリエステルフィルムを水中に浸漬した
後に引き上げると、ポリエステルフィルム表面全体に水
が広がり、水玉を形成しないものであった。なお、放電
処理後のポリエステルフィルムは、放電処理前と比較し
て収縮していなかった。
Embodiment 2 Under the discharge treatment conditions, (1) the passing speed of the air stream was set to about 100 m / sec, (2) the applied power was applied so as to be 10 W / cm 2 , and (3) the alternating current A film similar to the polyester film used in Example 1 was discharged by repeating the operation described in Example 1 except that the high voltage application time was set to about 0.1 second. Before the discharge treatment, the polyester film was formed by immersing the polyester film in water and then pulling up the water to repel water to form a polka dot on the polyester film. When pulled up after being immersed in water, the water spread over the entire polyester film surface and did not form polka dots. The polyester film after the discharge treatment did not shrink as compared to before the discharge treatment.

【0044】[0044]

【実施例3】交流高電圧印加時間を約2秒間としたこと
以外は、実施例1に記載の操作を繰り返すことにより、
実施例1で用いたポリエステルフィルムと同様のフィル
ムを放電処理した。このポリエステルフィルムは放電処
理前においては、このポリエステルフィルムを水中に浸
漬した後に引き上げると、水をはじいてポリエステルフ
ィルム上に水玉を形成するものであったが、放電処理後
においては、このポリエステルフィルムを水中に浸漬し
た後に引き上げると、ポリエステルフィルム表面全体に
水が広がり、水玉を形成しないものであった。また、放
電処理後のポリエステルフィルムは、放電処理前よりも
収縮しており、その程度は実施例1における収縮の程度
よりも大きかった。なお、放電処理前のポリエステルフ
ィルム表面を電子顕微鏡写真により観察した結果を図6
に示し、放電処理後のポリエステルフィルム表面を電子
顕微鏡写真により観察した結果を図7に示す。図6及び
図7に示すように、放電処理によってフィルム表面に凹
凸が形成されており、粗面化されていることがわかっ
た。
Example 3 By repeating the operation described in Example 1 except that the AC high voltage application time was set to about 2 seconds,
A film similar to the polyester film used in Example 1 was subjected to a discharge treatment. Before the discharge treatment, the polyester film was formed by immersing the polyester film in water and then pulling up the water to repel water to form a polka dot on the polyester film. When pulled up after being immersed in water, the water spread over the entire polyester film surface and did not form polka dots. Further, the polyester film after the discharge treatment shrank more than before the discharge treatment, and the degree was larger than that in Example 1. FIG. 6 shows the results of observing the surface of the polyester film before the discharge treatment with an electron micrograph.
FIG. 7 shows the results of observing the surface of the polyester film after the discharge treatment with an electron micrograph. As shown in FIG. 6 and FIG. 7, it was found that irregularities were formed on the film surface by the discharge treatment, and the film was roughened.

【0045】[0045]

【実施例4】放電処理条件において、(1)空気流の通
過速度を約150m/secとしたこと、(2)印加電
力が13W/cm2となるように印加したこと、及び
(3)交流高電圧印加時間を約2秒間としたこと以外
は、実施例1に記載の操作を繰り返すことにより、実施
例1で用いたポリエステルフィルムと同様のフィルムを
放電処理した。このポリエステルフィルムは放電処理前
においては、このポリエステルフィルムを水中に浸漬し
た後に引き上げると、水をはじいてポリエステルフィル
ム上に水玉を形成するものであったが、放電処理後にお
いては、このポリエステルフィルムを水中に浸漬した後
に引き上げると、ポリエステルフィルム表面全体に水が
広がり、水玉を形成しないものであった。なお、放電処
理後のポリエステルフィルムは、放電処理前と比較して
収縮していなかった。また、放電処理後のポリエステル
フィルム表面を電子顕微鏡写真により観察したところ、
実施例3の場合と同様に、フィルム表面に凹凸が形成さ
れており、粗面化されていることがわかった。
Embodiment 4 Under the discharge treatment conditions, (1) the passing speed of the air flow was set at about 150 m / sec, (2) the applied power was applied to be 13 W / cm 2 , and (3) the alternating current A discharge treatment was performed on the same film as the polyester film used in Example 1 by repeating the operation described in Example 1 except that the high voltage application time was set to about 2 seconds. Before the discharge treatment, the polyester film was formed by immersing the polyester film in water and then pulling up the water to repel water to form a polka dot on the polyester film. When pulled up after being immersed in water, the water spread over the entire polyester film surface and did not form polka dots. The polyester film after the discharge treatment did not shrink as compared to before the discharge treatment. When the surface of the polyester film after the discharge treatment was observed by an electron micrograph,
As in the case of Example 3, it was found that irregularities were formed on the film surface and the film was roughened.

【0046】[0046]

【比較例1】空気流を通過させなかったこと以外は、実
施例1に記載の操作を繰り返すことにより、実施例1で
用いたポリエステルフィルムと同様のフィルムを放電処
理した。しかしながら、ポリエステルフィルムが溶融
し、変形してしまった。
Comparative Example 1 A film similar to the polyester film used in Example 1 was subjected to discharge treatment by repeating the operation described in Example 1 except that no air flow was passed. However, the polyester film melted and deformed.

【0047】[0047]

【比較例2】放電処理条件において、(1)空気流を通
過させなかったこと、(2)印加電力が1W/cm2
なるように印加したこと、及び(3)交流高電圧印加時
間を約0.5秒間としたこと以外は、実施例1に記載の
操作を繰り返すことにより、実施例1で用いたポリエス
テルフィルムと同様のフィルムを放電処理した。このポ
リエステルフィルムは放電処理により溶融することはな
かったが、このポリエステルフィルムは放電処理前、放
電処理後のいずれにおいても、このポリエステルフィル
ムを水中に浸漬した後に引き上げると、一部水をはじい
てポリエステルフィルム上に水玉を形成するものであっ
た。
Comparative Example 2 Under the discharge treatment conditions, (1) no air flow was passed, (2) the applied power was applied so as to be 1 W / cm 2 , and (3) the AC high voltage application time was A film similar to the polyester film used in Example 1 was subjected to a discharge treatment by repeating the operation described in Example 1 except that the time was set to about 0.5 second. This polyester film was not melted by the electric discharge treatment, but before and after the electric discharge treatment, the polyester film was repelled after being immersed in water, and the polyester film was partially repelled by water, Polka dots were formed on the film.

【0048】[0048]

【実施例5】被処理体として、ポリエチレン/ポリプロ
ピレン17分割繊維からなる湿式法により形成した繊維
ウエブを、水流絡合処理してポリエチレン極細繊維とポ
リプロピレン極細繊維とに分割した不織布(面密度=7
5g/m2、厚さ=約0.2mm)を用意した。次い
で、放電処理条件において、(1)印加電力が6W/c
2となるように印加したこと、及び(2)交流高電圧
印加時間を約1.5秒間としたこと以外は、実施例1に
記載の操作を繰り返すことにより、不織布を放電処理し
た。この不織布は放電処理前においては、水滴を滴下し
てもなかなか吸収しないものであったが、放電処理後に
おいては、水滴を滴下すると瞬時に吸収するものであっ
た。また、放電処理後の不織布は、放電処理前よりもや
や収縮していた。
Embodiment 5 A nonwoven fabric obtained by subjecting a fiber web formed of polyethylene / polypropylene 17-split fibers by a wet method to a hydroentanglement treatment and splitting it into polyethylene ultrafine fibers and polypropylene ultrafine fibers (area density = 7)
5 g / m 2 , thickness = about 0.2 mm). Next, under the discharge processing conditions, (1) the applied power is 6 W / c
The nonwoven fabric was subjected to a discharge treatment by repeating the operation described in Example 1 except that the application was performed so as to obtain m 2 and (2) the AC high voltage application time was set to about 1.5 seconds. Before discharge treatment, the nonwoven fabric did not readily absorb water droplets, but after discharge treatment, absorbed instantly when water droplets were dropped. Further, the nonwoven fabric after the discharge treatment was slightly shrunk than before the discharge treatment.

【0049】[0049]

【実施例6】放電処理条件において、(1)空気の通過
速度を150m/secとしたこと、(2)印加電力が
8W/cm2となるように印加したこと、及び(3)交
流高電圧印加時間を約1秒間としたこと以外は、実施例
5に記載の操作を繰り返すことにより、実施例5で用い
た不織布と同様の不織布を放電処理した。この不織布は
放電処理前においては、水滴を滴下してもなかなか吸収
しないものであったが、放電処理後においては、水滴を
滴下すると瞬時に吸収するものであった。なお、放電処
理後の不織布は、放電処理前と比較して収縮していなか
った。
Embodiment 6 Under the discharge treatment conditions, (1) the passing speed of air was set to 150 m / sec, (2) the applied power was applied to be 8 W / cm 2 , and (3) the high AC voltage was applied. By repeating the operation described in Example 5 except that the application time was set to about 1 second, a nonwoven fabric similar to the nonwoven fabric used in Example 5 was subjected to discharge treatment. Before discharge treatment, the nonwoven fabric did not readily absorb water droplets, but after discharge treatment, absorbed instantly when water droplets were dropped. The nonwoven fabric after the discharge treatment did not shrink as compared to before the discharge treatment.

【0050】[0050]

【実施例7】空気の通過速度を100m/secとした
こと以外は、実施例6に記載の操作を繰り返すことによ
り、実施例5で用いた不織布と同様の不織布を放電処理
した。この不織布は放電処理前においては、水滴を滴下
してもなかなか吸収しないものであったが、放電処理後
においては、水滴を滴下すると瞬時に吸収するものであ
った。なお、放電処理後の不織布は、放電処理前と比較
して収縮していなかった。
Example 7 By repeating the operation described in Example 6 except that the air passing speed was set to 100 m / sec, a nonwoven fabric similar to the nonwoven fabric used in Example 5 was subjected to discharge treatment. Before discharge treatment, the nonwoven fabric did not readily absorb water droplets, but after discharge treatment, absorbed instantly when water droplets were dropped. The nonwoven fabric after the discharge treatment did not shrink as compared to before the discharge treatment.

【0051】[0051]

【実施例8】空気の通過速度を80m/secとしたこ
と以外は、実施例6に記載の操作を繰り返すことによ
り、実施例5で用いた不織布と同様の不織布を放電処理
した。この不織布は放電処理前においては、水滴を滴下
してもなかなか吸収しないものであったが、放電処理後
においては、水滴を滴下すると瞬時に吸収するものであ
った。なお、放電処理によって不織布のごく一部に穴が
あいた。
Example 8 A nonwoven fabric similar to the nonwoven fabric used in Example 5 was subjected to a discharge treatment by repeating the operation described in Example 6 except that the air passing speed was 80 m / sec. Before discharge treatment, the nonwoven fabric did not readily absorb water droplets, but after discharge treatment, absorbed instantly when water droplets were dropped. In addition, a hole was formed in a very small part of the nonwoven fabric by the discharge treatment.

【0052】[0052]

【比較例3】空気を通過させなかったこと以外は、実施
例5に記載の操作を繰り返すことにより、実施例5で用
いた不織布と同様の不織布を放電処理した。しかしなが
ら、不織布が激しく溶融してしまった。
Comparative Example 3 A nonwoven fabric similar to the nonwoven fabric used in Example 5 was subjected to discharge treatment by repeating the operation described in Example 5 except that air was not passed. However, the nonwoven fabric melted violently.

【0053】[0053]

【比較例4】空気の通過速度を約8m/secとしたこ
と以外は、実施例5に記載の操作を繰り返すことによ
り、実施例5で用いた不織布と同様の不織布を放電処理
した。しかしながら、不織布が溶融してしまった。
Comparative Example 4 A nonwoven fabric similar to the nonwoven fabric used in Example 5 was subjected to a discharge treatment by repeating the operation described in Example 5 except that the air passing speed was about 8 m / sec. However, the nonwoven fabric has melted.

【0054】[0054]

【実施例9】放電処理条件において、(1)空気の通過
速度を12m/secとしたこと、(2)立ち上がり時
間及び立ち下がり時間が0.4マイクロ秒(μsec)
で、パルス幅が約1マイクロ秒(μsec)のパルス波
形電圧を印加したこと、(3)印加電力が3W/cm2
となるように印加したこと、及び(4)交流高電圧印加
時間を約5秒間としたこと以外は、実施例5に記載の操
作を繰り返すことにより、実施例5で用いた不織布と同
様の不織布を放電処理した。この不織布は放電処理前に
おいては、水滴を滴下してもなかなか吸収しないもので
あったが、放電処理後においては、水滴を滴下すると瞬
時に吸収するものであった。なお、放電処理後の不織布
は、放電処理前と比較して収縮していなかった。
Embodiment 9 Under the discharge treatment conditions, (1) the air passing speed was 12 m / sec, and (2) the rise time and the fall time were 0.4 microsecond (μsec).
And that a pulse waveform voltage having a pulse width of about 1 microsecond (μsec) was applied. (3) The applied power was 3 W / cm 2
And (4) the non-woven fabric similar to the non-woven fabric used in Example 5 by repeating the operation described in Example 5 except that the application time of the AC high voltage was set to about 5 seconds. Was discharged. Before discharge treatment, the nonwoven fabric did not readily absorb water droplets, but after discharge treatment, absorbed instantly when water droplets were dropped. The nonwoven fabric after the discharge treatment did not shrink as compared to before the discharge treatment.

【0055】[0055]

【比較例5】空気を通過させなかったこと以外は、実施
例9に記載の操作を繰り返すことにより、実施例5で用
いた不織布と同様の不織布を放電処理した。しかしなが
ら、不織布を構成する繊維の溶融した穴がかなり確認さ
れた。
Comparative Example 5 A nonwoven fabric similar to the nonwoven fabric used in Example 5 was subjected to discharge treatment by repeating the operation described in Example 9 except that air was not passed. However, considerable holes were found in the fibers constituting the nonwoven fabric.

【0056】[0056]

【比較例6】空気の通過速度を約7m/secとしたこ
と以外は、実施例9に記載の操作を繰り返すことによ
り、実施例5で用いた不織布と同様の不織布を放電処理
した。しかしながら、不織布を構成する繊維の溶融した
穴が一部に確認された。
Comparative Example 6 A nonwoven fabric similar to the nonwoven fabric used in Example 5 was subjected to discharge treatment by repeating the operation described in Example 9 except that the air passing speed was set to about 7 m / sec. However, holes in which the fibers constituting the nonwoven fabric were melted were partially observed.

【0057】[0057]

【実施例10】被処理体として、ポリプロピレンを芯成
分とし、ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維
(繊度=1.4dtex、繊維径=約14μm)を用意
した。次いで、放電処理条件において、(1)空気の通
過速度を250m/secとしたこと、(2)印加電力
が13W/cm2となるように印加したこと、及び
(3)交流高電圧印加時間を約4秒間としたこと以外
は、実施例1に記載の操作を繰り返すことにより、前記
芯鞘型複合繊維を放電処理した。なお、放電処理後の芯
鞘型複合繊維は、放電処理前と比較して収縮していなか
った。この放電処理後の芯鞘型複合繊維の表面を電子顕
微鏡写真により観察した結果を図8(放電処理前)及び
図9(放電処理後)に示す。図8及び図9に示すよう
に、放電処理により激しい凹凸が形成されており、繊維
表面積が増加していることが確認された。つまり、粗面
化されていることが確認された。
Example 10 A core-sheath type composite fiber (fineness = 1.4 dtex, fiber diameter = about 14 μm) having polypropylene as a core component and polyethylene as a sheath component was prepared as an object to be treated. Next, under the discharge treatment conditions, (1) the air passing speed was set to 250 m / sec, (2) the applied power was applied to be 13 W / cm 2 , and (3) the AC high voltage application time was changed. Except for about 4 seconds, the operation described in Example 1 was repeated to discharge the core-sheath type composite fiber. The core-sheath composite fibers after the discharge treatment were not shrunk as compared with before the discharge treatment. The results of observing the surface of the core-sheath composite fiber after the discharge treatment by an electron micrograph are shown in FIG. 8 (before the discharge treatment) and FIG. 9 (after the discharge treatment). As shown in FIGS. 8 and 9, severe irregularities were formed by the discharge treatment, and it was confirmed that the fiber surface area was increased. That is, it was confirmed that the surface was roughened.

【0058】[0058]

【比較例7】空気を通過させなかったこと以外は、実施
例10に記載の操作を繰り返すことにより、実施例10
で使用した芯鞘型複合繊維と同様の繊維を放電処理し
た。しかしながら、芯鞘型複合繊維が完全に溶融してし
まった。
Comparative Example 7 The procedure of Example 10 was repeated except that the air was not passed.
A fiber similar to the core-sheath type composite fiber used in the above was subjected to discharge treatment. However, the core-sheath composite fiber was completely melted.

【0059】[0059]

【実施例11】被処理体として、ポリプロピレンからな
るメルトブロー不織布(面密度=30g/m2;平均繊
維径=2μm)を用意した。次いで、放電処理条件にお
いて、(1)印加電力が6W/cm2となるように印加
したこと、(2)交流高電圧印加時間を約1.5秒間と
したこと、及び(3)空気の通過速度を95m/sec
としたこと以外は、実施例1に記載の操作を繰り返すこ
とにより、メルトブロー不織布を放電処理した。この不
織布は放電処理前においては、水滴を滴下してもなかな
か吸収しないものであったが、放電処理後においては、
水滴を滴下すると瞬時に吸収するものであった。また、
この不織布は放電処理によって収縮することもなかっ
た。
Example 11 A melt-blown nonwoven fabric made of polypropylene (area density = 30 g / m 2 ; average fiber diameter = 2 μm) was prepared as an object to be treated. Next, under the discharge treatment conditions, (1) the applied power was applied to be 6 W / cm 2 , (2) the AC high voltage application time was about 1.5 seconds, and (3) the passage of air Speed of 95m / sec
The procedure described in Example 1 was repeated to discharge the melt-blown nonwoven fabric. Before the discharge treatment, the nonwoven fabric did not readily absorb water drops, but after the discharge treatment,
When a water drop was dropped, it was absorbed instantly. Also,
This nonwoven fabric did not shrink due to the discharge treatment.

【0060】[0060]

【実施例12】放電処理条件において、印加電力が8W
/cm2となるように印加したこと以外は、実施例11
に記載の操作を繰り返すことにより実施例11で使用し
たメルトブロー不織布と同様の不織布を放電処理を実施
した。この不織布は放電処理前においては、水滴を滴下
してもなかなか吸収しないものであったが、放電処理後
においては、水滴を滴下すると瞬時に吸収するものであ
った。また、この不織布は放電処理によって収縮するこ
ともなかった。
Embodiment 12 Under the discharge processing conditions, the applied power is 8 W
/ Cm except the applied that as 2 become, Example 11
The discharge treatment was performed on the nonwoven fabric similar to the melt-blown nonwoven fabric used in Example 11 by repeating the operation described in Example 1. Before discharge treatment, the nonwoven fabric did not readily absorb water droplets, but after discharge treatment, absorbed instantly when water droplets were dropped. The nonwoven fabric did not shrink due to the discharge treatment.

【0061】以上の実施例1〜12及び比較例1〜7の
結果から、気体を10m/sec以上で通過させた場合
に、被処理体を損傷することなく、高い放電エネルギー
密度で放電処理することができること、及び粗面化する
ことができることがわかった。特に、交流高電圧がパル
ス波形を有する場合には気体を10m/sec以上で通
過させ、それ以外の場合(例えば、正弦波形)には気体
を85m/sec以上で通過させるのが好ましいことも
わかった。
From the results of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 7, when a gas is passed at a speed of 10 m / sec or more, a discharge treatment is performed at a high discharge energy density without damaging the object to be processed. It can be seen that the surface can be roughened. In particular, it is also found that when the AC high voltage has a pulse waveform, it is preferable to pass the gas at 10 m / sec or more, and otherwise (for example, a sine waveform), it is preferable to pass the gas at 85 m / sec or more. Was.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明の放電処理装置は放電エネルギー
密度を高くしても、被処理体を損傷することなく、高速
で安定して放電処理でき、しかも放電エネルギー密度を
高くして粗面化することができる。また、放電エネルギ
ー密度を高めることができるため、放電部を小型化する
ことのできるという効果も奏する。なお、前記効果は前
記両電極間にパルス波形を有する交流高電圧を印加する
ことのできる手段を備えている場合に顕著である。ま
た、前記効果は前記両電極により形成されている空間
に、速度85m/sec以上で気体を通過させることの
できる手段を備えている場合に顕著である。
According to the discharge treatment apparatus of the present invention, even when the discharge energy density is increased, the object to be treated can be treated stably at a high speed without damaging the object to be treated, and the surface is roughened by increasing the discharge energy density. can do. Further, since the discharge energy density can be increased, there is also an effect that the size of the discharge unit can be reduced. The above-mentioned effect is remarkable when a means capable of applying an AC high voltage having a pulse waveform between the two electrodes is provided. Further, the above-mentioned effect is remarkable when the space formed by the two electrodes is provided with a means capable of passing gas at a speed of 85 m / sec or more.

【0063】本発明の放電処理方法は放電エネルギー密
度を高くしても、被処理体を損傷することなく、高速で
安定して放電処理でき、しかも放電エネルギー密度を高
くして粗面化することができる。なお、前記効果は前記
両電極間にパルス波形を有する交流高電圧を印加した場
合に顕著である。また、前記効果は前記両電極により形
成されている空間に、速度85m/sec以上で気体を
通過させた場合に顕著である。
According to the discharge treatment method of the present invention, even if the discharge energy density is increased, the discharge treatment can be performed stably at a high speed without damaging the object to be treated, and the surface is roughened by increasing the discharge energy density. Can be. The above effect is remarkable when an AC high voltage having a pulse waveform is applied between the two electrodes. Further, the above-mentioned effect is remarkable when gas is passed through the space formed by the two electrodes at a speed of 85 m / sec or more.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の放電処理装置の一態様の模式的断面図
である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a discharge treatment apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の放電処理装置の別の一態様の模式的断
面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of another embodiment of the electric discharge treatment apparatus of the present invention.

【図3】本発明の放電処理装置更に別の一態様の模式的
断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of still another embodiment of the discharge treatment apparatus of the present invention.

【図4】パルス波形の一例である。FIG. 4 is an example of a pulse waveform.

【図5】パルス波形の他例である。FIG. 5 is another example of a pulse waveform.

【図6】実施例3の放電処理前におけるポリエステルフ
ィルム表面状態を示す図面に代わる電子顕微鏡写真であ
る。
FIG. 6 is an electron micrograph instead of a drawing showing a polyester film surface state before a discharge treatment in Example 3.

【図7】実施例3の放電処理後におけるポリエステルフ
ィルム表面状態を示す図面に代わる電子顕微鏡写真であ
る。
FIG. 7 is an electron micrograph instead of a drawing showing the surface state of the polyester film after the discharge treatment in Example 3.

【図8】実施例10の放電処理前における繊維表面状態
を示す図面に代わる電子顕微鏡写真である。
FIG. 8 is an electron micrograph instead of a drawing showing a fiber surface state before a discharge treatment in Example 10.

【図9】実施例10の放電処理後における繊維表面状態
を示す図面に代わる電子顕微鏡写真である。
FIG. 9 is an electron micrograph instead of a drawing showing a fiber surface state after discharge treatment in Example 10.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b・・・電極;2,2a,2b・・・誘電体
層;3・・・交流高圧電源;4・・・気体噴出装置;4
a・・・通気管;4b・・・通気管の開口部;5・・・
被処理体10・・・放電処理装置;11a,11b・・
・平板状電極側壁;12・・・アース線;13・・・導
線;15・・・処理空間;16・・・ロール。
1a, 1b ... electrodes; 2, 2a, 2b ... dielectric layers; 3 ... AC high-voltage power supply; 4 ... gas ejection device;
a ... vent pipe; 4b ... vent pipe opening;
Object to be processed 10: Discharge treatment device; 11a, 11b,.
-Flat electrode side wall; 12 ... ground wire; 13 ... lead wire; 15 ... processing space; 16 ... roll.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向して配置した一対の電極と、前記両
電極間に交流高電圧を印加することのできる手段と、前
記両電極の間に形成されている空間に、空気を主体とす
る気体を速度10m/sec以上で通過させることので
きる手段とを備えていることを特徴とする、放電処理装
置。
1. A pair of electrodes arranged opposite to each other, means for applying an AC high voltage between the two electrodes, and a space formed between the two electrodes mainly composed of air. Means for passing gas at a speed of 10 m / sec or more.
【請求項2】 前記両電極間にパルス波形を有する交流
高電圧を印加することのできる手段を備えている、請求
項1記載の放電処理装置。
2. The discharge processing apparatus according to claim 1, further comprising: means for applying an AC high voltage having a pulse waveform between the two electrodes.
【請求項3】 前記両電極間に形成されている空間に、
空気を主体とする気体を速度85m/sec以上で通過
させることのできる手段を備えている、請求項1又は2
に記載の放電処理装置。
3. A space formed between the two electrodes,
3. A means for passing a gas mainly composed of air at a speed of 85 m / sec or more.
The discharge treatment device according to claim 1.
【請求項4】 対向して配置した一対の電極間に被処理
体を配置した状態で、前記両電極間に交流高電圧を印加
すると共に、前記両電極間に形成されている空間に、空
気を主体とする気体を速度10m/sec以上で通過さ
せて、前記両電極間で発生した放電を被処理体に作用さ
せることを特徴とする、放電処理方法。
4. In a state where an object to be processed is disposed between a pair of electrodes disposed opposite to each other, an AC high voltage is applied between the two electrodes, and air is supplied to a space formed between the two electrodes. A discharge gas generated between the two electrodes is caused to act on the object to be processed by passing a gas mainly composed of a gas at a speed of 10 m / sec or more.
【請求項5】 前記両電極間にパルス波形を有する交流
高電圧を印加する、請求項4記載の放電処理方法。
5. The discharge processing method according to claim 4, wherein an AC high voltage having a pulse waveform is applied between said two electrodes.
【請求項6】 前記両電極間に形成されている空間に、
空気を主体とする気体を速度85m/sec以上で通過
させる、請求項4又は5に記載の放電処理方法。
6. A space formed between the two electrodes,
The discharge treatment method according to claim 4 or 5, wherein a gas mainly composed of air is passed at a speed of 85 m / sec or more.
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