JP2016093239A

JP2016093239A - 集塵機能を有する構造体および摩擦体およびブラシ状物

Info

Publication number: JP2016093239A
Application number: JP2014229903A
Authority: JP
Inventors: 篤男田村; Tokuo Tamura
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2016-05-26

Abstract

【課題】人の手を用いた掃除を必要とすることなくほこりを取ることができる集塵機能を有する構造体、および該構造体に静電気を発生させる摩擦体、および該構造体に付着したほこりを除去するブラシ状物を提供する。
【解決手段】擦過作用により静電気を帯びることが可能な、たとえば立毛布帛１である平面体を用いて集塵機能を有する構造体とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、人の手を用いた掃除を必要とすることなくほこりを取ることができる集塵機能を有する構造体、および該構造体に静電気を発生させる摩擦体、および該構造体に付着したほこりを除去するブラシ状物に関する。

従来、室内などの空気中の細かい粒子やほこりを取り、空気を清潔にするものとして空気清浄機が知られている。しかしながら、空気清浄機では軽いほこりや粒子しか取れず、空気清浄機を設置していても室内の隅や家具の下、家電回りなどにはほこりがたまるという問題があった。

かかるほこりを取る方法としては、箒、雑巾、ハタキ、掃除機、ワイパー、ロール状に巻かれた粘着テープなどを使う方法がある。中でも不織布ワイパーを使った掃除方法は、ほこりが舞わず、使い捨てであるので、簡便な方法である。また、かかるワイパーにおいてゴミやほこりをより吸着しやすくするため、静電気力で捕集する素材で作られることも提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
しかしながら、これらの方法では、空気清浄機と違って人の手によりほこりを掃除する必要があり、手間がかかるという問題があった。

特開２００３−２６１８９９号公報特開２００４−４９６０５号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、人の手を用いた掃除を必要とすることなくほこりを取ることができる集塵機能を有する構造体、および該構造体に静電気を発生させる摩擦体、および該構造体に付着したほこりを除去するブラシ状物を提供することにある。

本発明者は上記課題を達成するため鋭意検討した結果、擦過作用により静電気を帯びることが可能な平面体により室内などのほこりを取ることができることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば「擦過作用により静電気を帯びることが可能な平面体を含むことを特徴とする集塵機能を有する構造体。」が提供される。
その際、前記平面体が負の電荷に帯電可能であることが好ましい。また、前記平面体が立毛布帛であることが好ましい。また、前記平面体が公定水分率２％以下の繊維を含むことが好ましい。また、前記平面体の少なくとも表裏どちらか一方に絶縁体が積層されていることが好ましい。その際、前記絶縁物が発泡体であることが好ましい。
また、本発明によれば、前記の構造体に静電気を発生させるための摩擦体が提供される。また、前記の構造体に付着したほこりを除去するブラシ状物が提供される。

本発明によれば、人の手を用いた掃除を必要とすることなくほこりを取ることができる集塵機能を有する構造体、および該構造体に静電気を発生させる摩擦体、および該構造体に付着したほこりを除去するブラシ状が得られる。

本発明の構造体の１例を模式的に示す図（タテ断面）である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の集塵機能を有する構造体は、擦過作用により静電気を帯びることが可能な平面体を含む。その際、前記平面体が負の電荷（好ましくは絶対値で１０００Ｖ以上、より好ましくは絶対値で５０００〜２００００Ｖ）に帯電可能であることが好ましい。

ここで、摩擦により負に帯電する物質は、帯電列（例：静電気安全指針，１９８８，産業安全研究所技術指針）により知られており、代表的なものとしてテフロン（商品名）などのポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリスチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイソプレンに代表されるゴムを挙げることができる。特に、帯電後の電荷を保持する上で電荷漏えいしにくい素材が好ましく、かかる素材としては公定水分率が２％以下（より好ましくは０．０００１〜０．５％）であることが好ましい。また、体積抵抗率としては１０^１３Ω・ｍ以上であることが好ましい。このような物質としてはポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイソプレンなどのゴムを挙げることができる。なかでも耐熱性、染色及び織編による意匠性付与の点からポリエステルが好ましい。

平面体の形態としては、フィルム、織物、編物、不織布（湿式不織布、乾式不織布、エアレイド不織布）などを挙げることができる。なかでも、効果的に静電気を発生させる上で立毛布帛（ループパイル布帛またはカットパイル布帛）が好ましく、特にポリエステル繊維を含むものが好ましい。

前記ポリエステル繊維を形成するポリエステルとしては、テレフタル酸を主たる酸成分とし、炭素数２〜６のアルキレングリコール、すなわちエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールからなる群より選ばれた少なくとも１種のグリコール、特に好ましくはエチレングリコールを主たるグリコール成分とするポリエステルが例示される。

かかるポリエステルには、必要に応じて少量（通常３０モル％以下）の共重合成分を有していてもよい。その際、使用されるテレフタル酸以外の二官能性カルボン酸としては、例えばイソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、Ｐ−オキシ安息香酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸のごとき芳香族、脂肪族、脂環族の二官能性カルボン酸をあげることができる。また、上記グリコール以外のジオール化合物としては、例えばシクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳのごとき脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物およびポリオキシアルキレングリコール等をあげることができる。

前記ポリエステルは任意の方法によって合成したものでよい。例えばポリエチレンテレフタレートの場合について説明すると、テレフタル酸とエチレングリコールとを直接エステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルのごときテレフタル酸の低級アルキルエステルとエチレングリコールとをエステル交換反応させるかまたはテレフタル酸とエチレンオキサイドとを反応させるかしてテレフタル酸のグリコールエステルおよび／またはその低重合体を生成させる第１段階の反応と、第１段階の反応生成物を減圧下加熱して所望の重合度になるまで重縮合反応させる第２段階の反応によって製造されたものでよい。また、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルであってもよい。さらには、ポリ乳酸やステレオコンプレックスポリ乳酸などの脂肪族ポリエステルであってもよい。

前記ポリエステルには、必要に応じて、艶消し剤（二酸化チタン）、微細孔形成剤（有機スルホン酸金属塩）、着色防止剤、熱安定剤、難燃剤（三酸化二アンチモン）、蛍光増白剤、着色顔料、抗菌剤、その他の無機粒子の１種以上が含まれていてもよい。
また、前記ポリエステル繊維の形態としては、長繊維でよいし短繊維（紡績糸）でもよい。また、空気加工糸（インターレース加工糸、タスラン（商標）加工糸など）、仮撚捲縮加工糸などの捲縮糸でもよい。

前記ポリエステル繊維において、単糸繊度は５ｄｔｅｘ以下（好ましくは０．００１〜４．０ｄｔｅｘ）、総繊度が２０〜５００ｄｔｅｘ（より好ましくは２００〜５００ｄｔｅｘ）、フィラメント数５０〜３００本が好ましい。
前記平面体には、本発明の目的が損なわれない範囲内であれば、常法の染色仕上げ加工、撥水加工、起毛加工、紫外線遮蔽あるいは抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。

前記平面体には、帯電電荷を保持するために電気抵抗値の高い絶縁体が積層されていることが好ましい。その際、絶縁体としては、上記体積抵抗率が１０^１３Ω・ｍ以上である物質が好ましい。絶縁体の電気抵抗値は体積抵抗値のみならず、形態の影響を受けることは知られており、電気抵抗値＝体積抵抗率×厚み／面積で表されることから、接触面積を下げ、電気抵抗値を上げるため発泡体であることがより好ましい。

次に、本発明の摩擦体は前記の構造体に静電気を発生させるための摩擦体である。かかる摩擦体は、前記の構造体に静電気を発生させるため、帯電列において正に帯電するものが好ましく、ウール、ガラス、ナイロンなどを挙げることができる。なかでも加工の容易さ、公定水分率の低さ、体積抵抗率の高さからナイロンが好ましい。かかる摩擦体の形態としては棒状、面状、ブラシ状などの形態が好ましく用いられる。

次に、本発明のブラシ状物は前記の構造体に付着したほこりを除去するブラシ状物である。ここで、かかるブラシ状物を構成する素材として、導電性を有する繊維状物用が電荷を中和し、吸着した塵埃を取り除く上で好ましい。導電性を有する繊維状物としては、導電物質を含有する有機繊維、たとえばカーボンブラックを含有するポリエステル繊維などが好ましく用いられる。

［実施例１］
平面体として総繊度３３０ｄｔｅｘ／９６ｆｉｌのポリエステル仮撚捲縮加工糸（公定水分率０．５％）をパイル（立毛部）とグランド（地組織部）に用いたシンカーパイル経編物（厚さ４ｍｍ、３０ウエール／２．５４ｃｍ、６０コース／２．５４ｃｍ）を用いて、図１に示すように、パイル面が表に出るように地組織部の面に厚さ５ｍｍの発泡体（ポリスチレン、体積抵抗率１０^１３Ω・ｍ以上）をアクリル系接着剤で接着し構造体を得た。
該構造体を垂直な壁に固定し、直径３ｃｍのナイロン棒を平面体の表パイル面に２０回擦り付け、綿埃を３０ｃｍ離れた位置から離したところ、綿埃は面状体に吸い寄せられた。同時に非接触タイプの静電気測定器で帯電圧を測定したところ−１００００Ｖを確認した。
次に、該構造体を総繊度３３ｄｔｅｘ／５ｆｉｌの体積抵抗率１０^６Ω・ｍの導電性ポリエステル繊維を束ねたブラシでこすったところ、綿埃を除去することができた。

［実施例２］
平面体として総繊度３３０ｄｔｅｘ／９６ｆｉｌのポリエステル仮撚捲縮加工糸をパイル（立毛部）とグランド（地組織部）に用いたシンカーパイル経編物（厚さ４ｍｍ、３０ウエール／２．５４ｃｍ、６０コース／２．５４ｃｍ）を用いて、図１に示すように、パイル面が表に出るように、地組織部の面に厚さ５ｍｍの発泡体（ポリスチレン）をアクリル系接着剤で接着し構造体を得た。
該構造体を水平に置き、自走型掃除機（市販の掃除ロボット）の下部に総繊度５６ｄｔｅｘ／４８ｆｉｌからなるナイロンタフタ織物を固定し、該構造体のパイル面の上を２０回往復走行させたのち、該構造体の端部から外側に角度にして４５度、距離にして５０ｃｍ離れた位置から綿埃を落としたところ、綿埃は面状体に吸い寄せられた。同時に非接触タイプの静電気測定器で帯電圧を測定したところ−８０００Ｖを確認した。
次に、自走型掃除機（掃除ロボット）の下部に総繊度３３ｄｔｅｘ／５ｆｉｌの体積抵抗率１０^６Ω・ｍの導電性ポリエステル繊維を束ねたブラシを装着し、該構造体の上を走行させたところ、綿埃を除去することができた。

［比較例１］
ポリエステル仮撚捲縮加工糸をナイロン仮撚捲縮加工糸に替えて実施例１と同様に実施したところ、綿埃は吸い寄せられず、帯電圧は＋２０００Ｖであった。

［比較例２］
ポリエステル仮撚捲縮加工糸をナイロン仮撚捲縮加工糸に替えて実施例２と同様に実施したところ、綿埃は吸い寄せられず、帯電圧は＋１０００Ｖであった。

本発明によれば、人の手を用いた掃除を必要とすることなくほこりを取ることができる集塵機能を有する構造体、および該構造体に静電気を発生させる摩擦体、および該構造体に付着したほこりを除去するブラシ状物が提供され、その工業的価値は極めて大である。

１：立毛布帛
２：絶縁体

Claims

擦過作用により静電気を帯びることが可能な平面体を含むことを特徴とする集塵機能を有する構造体。
前記平面体が負の電荷に帯電可能である、請求項１に記載の集塵機能を有する構造体。
前記平面体が立毛布帛である、請求項１または請求項２に記載の集塵機能を有する構造体。
前記平面体が公定水分率２％以下の繊維を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の集塵機能を有する構造体。
前記平面体の少なくとも表裏どちらか一方に絶縁体が積層されている、請求項１〜４のいずれかに記載の集塵機能を有する構造体。
前記絶縁物が発泡体である、請求項５に記載の集塵機能を有する構造体。
請求項１に記載の集塵機能を有する構造体に静電気を発生させるための摩擦体。
請求項１に記載の集塵機能を有する構造体に付着したほこりを除去するブラシ状物。