JP2011524799A5

JP2011524799A5 -

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Publication number: JP2011524799A5
Application number: JP2011512209A
Authority: JP
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2014-06-05

Description

本発明は、とくに再使用可能であるか、または長期使用もしくは静電濾過などの特定の環境下での使用を意図した繊維濾過媒体、とくに不織もしくは織濾過媒体、ならびにそれらの特性、とくにそれらの濾過効率およびアンチケーキング（ａｎｔｉｃａｋｉｎｇ）特性の点で高めるようにこれらを処理する方法に関する。

本発明は、今、例のつもりで、以下の付随する概略図を参照して、とくに記載されるであろう。
図１は、本発明によって処理されたおよび処理されない繊維濾過媒体で実行された空気透過性試験の結果を示すグラフである。図２は、濾過試験（以下を参照）で使用された粒子について測定された粒子の大きさ分布を示す。図３は、フィルターケーク放出性能を決定するために使用された試験装置を説明する概略図である。図４は、処理濾過媒体および未処理濾過媒体に関してケーク放出結果を示すグラフである。図５は、塩化ナトリウムエーロゾル試験で使用される装置の概略図である。

この方法での処理は、媒体の空気透過性において著しい影響を有しないことを見出した。これは、その上に堆積されたポリマーコーティング層は、ほんの数分子の厚みにすぎないという事実によるであろう。しかし、それは、堆積された材料の性質、繊維濾過媒体の特性によって、たとえば、媒体のアンチケーキング特性によって決まる。静電気濾過媒体の場合、エーロゾル試験によって説明されるように、その性能は著しく高められ得る。

さらに別の態様では、本発明は、繊維濾過媒体のアンチケーキング特性を高めるためのプラズマ重合プロセスによって堆積され、重合されたフルオロカーボンまたは炭化水素のコーティングの使用を提供する。

例２
フィルターケーキング（ｃａｋｉｎｇ）試験
二酸化ケイ素の細かい粒子からなる試験塵が作製された。試験塵の粒子サイズは、レーザー回折技術を使用して測定された。粒子は、集束したレーザービームを通過し、それらのサイズに逆比例した角度で光を散乱した。作り出された散乱光の角度強度を感光検出器で測定した。塵の粒子大きさ分布を図２に示す。

それぞれの布（例１のＦＭ１〜ＦＭ４）が、濾過試験装置（図３）で、３回同じ方法で試験された。重さを測定した濾過媒体の試料は、供給管（２）の出口と通気口（３）との間に順番に挿入されたフィルターハウジング（１）の中に固定された。空気の供給（４）は、ノズル（５）を通って送り込まれ、塵供給チャンバー（６）を通って供給管（２）の中に入る空気の流れを作り出した。１．００ｇの試験塵が、３０秒の期間を超えて、塵供給（７）から供給チャンバー（６）の中に供給された。装置がさらに３０秒間の間作動した。その後、フィルターおよびハウジング（１）は、除去され、重さが測定され、反対の位置に交換された。フィルターは、３０秒の空気の噴射を受け、ケーク化した塵を除去した。そのフィルターおよびハウジング（１）は、重さが測定され、ケーク放出の割合を計算した。

結果を図４に示す。これらは、その処理は、ＦＭ１、ＦＭ２およびＦＭ３でフィルター塵ケーク放出に関して有益な効果を有するように見えるということを示す。これらの場合、処理した濾過媒体は、同等の未処理の濾過媒体に比べてより優れているケーク放出特性を示した。ＦＭ３に関する結果は、化学的処理は、本発明の処理に比べてあまり効果がないということを示す。

Claims

上にポリマーコーティングを堆積するようにプラズマ堆積プロセスにさらすことによって繊維の表面が変化されている繊維濾過媒体であって、
前記プラズマ堆積プロセスの間にモノマーの少なくともいくらかのフラグメンテーションが起こり、遊離基を作り出し、遊離基開始剤を必要としないで重合を開始し、その結果、前記プラズマ堆積プロセスの後、前記繊維の表面の表面硬さに対して変化が存在せず、前記繊維濾過媒体の細孔のサイズは変化しないままであることを特徴とする繊維濾過媒体。
前記濾過媒体に組み立てる前に、前記繊維は前記プラズマ堆積プロセスにさらされる請求項１に記載の繊維濾過媒体。
形成された前記媒体が前記プラズマ堆積プロセスにさらされる請求項１に記載の繊維濾過媒体。
静電気（摩擦帯電）濾過媒体である請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維濾過媒体。
前記繊維媒体は、ポリプロピレン、セルロースジアセテート、ポリ（エチレンテレフタレート）、ナイロン、ポリ塩化ビニル、モダクリリック、アクリル、所望により塩素化され、および／またはナイロンまたはその混合物でコーティングされてもよい綿、絹、または羊毛を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の繊維濾過媒体。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の繊維濾過媒体を作製する方法であって、
前記方法は、ポリマー層が表面上に形成するように、（ｉ）繊維濾過媒体または（ｉｉ）繊維のどちらかを炭化水素またはフルオロカーボンのモノマーを含むプラズマにさらす工程、および
（ｉｉ）の場合、前記繊維から繊維濾過媒体を形成する工程を含む方法であって、
前記繊維濾過媒体または前記繊維を前記プラズマにさらしている間、前記プラズマ堆積プロセスの間に炭化水素またはフルオロカーボンモノマーの少なくともいくらかのフラグメンテーションが起こり、遊離基を作り出し、遊離基開始剤を必要としないで重合を開始し、その結果、前記プラズマ堆積プロセスの後、前記繊維の表面の表面硬さに対して変化が存在せず、前記繊維濾過媒体の細孔のサイズは変化しないままであることを特徴とする方法。
前記プラズマがパルス化されている請求項６に記載の方法。
前記モノマーが一般式（Ｉ）

（ここで、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³が、水素、ハロアルキル、ハロ、アルキルまたは所望によりハロで置換されたアリールから独立して選択され、Ｒ⁴は、Ｘ−Ｒ⁵基（ここで、Ｒ⁵はアルキルまたハロアルキル基であり、Ｘは結合、一般式−Ｃ（Ｏ）Ｏ（ＣＨ₂）_nＹ−の基（ここで、ｎは１〜１０の整数であり、Ｙは結合またはスルホンアミド基である）、または−（Ｏ）_pＲ⁶（Ｏ）_q（ＣＨ₂）_t−基（ここで、Ｒ⁶は所望によりハロで置換されたアリールであり、ｐは０または１であり、ｑは０または１であり、ｔは０または１〜１０の整数であり、もしｑが１である場合、ｔは０以外である）である）である）の化合物である請求項６または７に記載の方法。
一般式（Ｉ）の前記化合物は、一般式（ＩＩ）
ＣＨ₂＝ＣＨ−Ｒ⁵ （ＩＩ）
（ここで、Ｒ⁵は請求項８のように規定される）の化合物であるか、または、一般式（ＩＩＩ）
ＣＨ₂=ＣＲ^7aＣ（Ｏ）Ｏ（ＣＨ₂）_nＲ⁵ （ＩＩＩ）
（ここで、ｎおよびＲ⁵は請求項１のように規定され、Ｒ^7aは、水素、Ｃ_1-10アルキルまたはＣ_1-10ハロアルキルである）の化合物である請求項８に記載の方法。
一般式（Ｉ）の前記化合物が、一般式（ＩＩＩ）の化合物である請求項９に記載の方法。
一般式（ＩＩＩ）の前記化合物が、一般式（ＩＶ）

（ここで、Ｒ^7aは、請求項８のように規定され、ｘは、１〜９の整数である）の化合物である請求項１０に記載の方法。
一般式（ＩＶ）の前記化合物が、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシルアクリレートである請求項１１に記載の方法。
前記濾過媒体または繊維はプラズマ堆積チャンバーの中に配置され、前記チャンバーの中でグロー放電が発生し、電圧がパルス場として印加される請求項６〜１２のいずれか１項に記載の方法。
前記印加される電圧は、４０〜５００Ｗのパワーである請求項１３に記載の方法。
オンの時間：オフの時間の比が１：１００〜１：１５００の範囲内であるところのシーケンスで、前記電圧がパルス化される請求項１１または１２に記載の方法。
予備ステップで、連続パワープラズマが、前記繊維媒体または前記繊維に適用される請求項６〜１５のいずれか１項に記載の方法。
前記予備ステップは、不活性ガスが存在する中で行われる請求項１６に記載の方法。
気体または液体などの流体を濾過する方法であって、
前記方法は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の濾過媒体に流体を通過させる工程を含む方法を含む方法。
前記流体は空気であり、前記媒体は、前記空気から固体粒子を除去する静電気媒体である請求項１８に記載の方法。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の繊維濾過媒体の凝固防止特性を高めるために、プラズマ重合プロセスによって堆積された、重合したフルオロカーボンまたは炭化水素のコーティングの使用。
請求項４または５に記載の静電気繊維濾過媒体の性能を高めるために、プラズマ重合プロセスによって堆積された、重合したフルオロカーボンまたは炭化水素のコーティングの使用。