JP2021191568A - エレクトレットフィルター - Google Patents
エレクトレットフィルター Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021191568A JP2021191568A JP2020098641A JP2020098641A JP2021191568A JP 2021191568 A JP2021191568 A JP 2021191568A JP 2020098641 A JP2020098641 A JP 2020098641A JP 2020098641 A JP2020098641 A JP 2020098641A JP 2021191568 A JP2021191568 A JP 2021191568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- electret
- electret filter
- collection
- collection efficiency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 20
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 16
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 4
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 3
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000004750 melt-blown nonwoven Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 3
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000009960 carding Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N ethene;1,1,2,2-tetrafluoroethene Chemical compound C=C.FC(F)=C(F)F QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- ORECYURYFJYPKY-UHFFFAOYSA-N n,n'-bis(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)hexane-1,6-diamine;2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine;2,4,4-trimethylpentan-2-amine Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)N.ClC1=NC(Cl)=NC(Cl)=N1.C1C(C)(C)NC(C)(C)CC1NCCCCCCNC1CC(C)(C)NC(C)(C)C1 ORECYURYFJYPKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
【課題】有機溶剤雰囲気下においても急激な性能低下を生じず、気中粒子の除去の信頼性が向上したエレクトレットフィルターを提供する。【解決手段】本発明のエレクトレットフィルターは、ポリオレフィンを主成分とし、、最表面に融点８０℃以上３００℃以下のフッ素化合物を担持し、２５℃、２４時間のイソプロピルアルコール飽和蒸気雰囲気暴露後の、風速５ｃｍ／ｓでの粒径０．３〜０．５μｍの粒子捕集における下記ＱＦ値が０．０１５以上である。ＱＦ＝Ｌｎ（１−捕集効率[％]／１００）／通気抵抗[Ｐａ]【選択図】なし
Description
本発明はエレクトレットフィルターに関する。
従来、防塵マスク、各種空調用エレメント、空気清浄機、キャビンフィルター、各種装置において集塵、保護、通気などを目的とし多孔質フィルターが用いられている。
多孔質フィルターのうち、繊維状物からなるフィルターは高い空隙率を持ち長寿命、低通気抵抗という利点を有しており幅広く用いられている。これら繊維状物からなるフィルターは、さえぎり、拡散、慣性衝突などの機械的捕集機構により繊維上に粒子を捕捉するが、実用的な使用環境において捕捉する粒子の空気力学相当径が０．１〜１．０μｍ程度の場合にフィルター捕集効率の極小値を持つことが知られている。
上記の極小値におけるフィルター捕集効率を向上させるため、電気的な引力を併用する方法が知られている。例えば、被捕集粒子に電荷を与える、またはフィルターに電荷を与える方法、さらには両者の組み合わせが用いられる。
エレクトレットフィルターには、初期捕集効率を高め、またフィルター加工や保管時における静電電荷の減衰による性能低下を抑制するため、エレクトレット化が可能で耐湿安定性および耐熱安定性に優れたエレクトレット材料が用いられる。
ところで、エレクトレットフィルターは有機溶剤蒸気に暴露された場合に著しい性能低下を起こすという問題がある。よって、呼吸保護具、換気用フィルター、保護衣、塗装ブース、生物用および一般用クリーンベンチ等、用途や環境面で適用困難な場合がある。また、有機溶剤が付着した塵埃や有機溶剤の液滴を捕集した場合には、放散される有機溶剤蒸気により静電電荷が失われるおそれがある。
これらの性能低下を想定し、フィルター評価規格であるＩＳＯ１６８９０ならびにＪＩＳＢ９９０８−２０１９等においてはイソプロピルアルコール蒸気に暴露することによる劣化処理が定められている。この処理において従来のエレクトレットフィルターは無帯電状態まで電荷消失することが知られている。
すなわち、これまでのエレクトレットフィルターは粒子負荷を伴わない経時劣化や粒子負荷による性能低下に関しての改良は行われてきたが、有機溶剤蒸気暴露に対する耐久性に関しては検討がなされてこなかったというのが実情である。
本発明は、有機溶剤雰囲気下においても急激な性能低下を生じず、有機溶剤雰囲気下での使用における信頼性を向上させたエレクトレットフィルターを提供するものである。
本発明は前記の課題を解決するために、発明者が鋭意検討した結果、遂に本発明を完成するに到った。すなわち、本発明は以下である。
１．ポリオレフィンを主成分とするエレクトレットフィルターであって、最表面に融点８０℃以上３００℃以下のフッ素化合物を担持し、２５℃、２４時間のイソプロピルアルコール飽和蒸気雰囲気暴露後の、風速５ｃｍ／ｓでの粒径０．３〜０．５μｍの粒子捕集における下記ＱＦ値が０．０１５以上であることを特徴とするエレクトレットフィルター。
ＱＦ＝Ｌｎ（１−捕集効率[％]／１００）／通気抵抗[Ｐａ]
２．２５℃、１００時間のイソプロピルアルコール飽和蒸気雰囲気暴露後の、風速５ｃｍ／ｓでの粒径０．３〜０．５μｍの粒子捕集における上記ＱＦ値が０．０１０以上である上記１に記載のエレクトレットフィルター。
３．上記１または２に記載のエレクトレットフィルターの製造方法において、フィルターを液体接触荷電にてエレクトレット化後に、前記フッ素化合物を表面に担持させることを特徴とするエレクトレットフィルターの製造方法。
１．ポリオレフィンを主成分とするエレクトレットフィルターであって、最表面に融点８０℃以上３００℃以下のフッ素化合物を担持し、２５℃、２４時間のイソプロピルアルコール飽和蒸気雰囲気暴露後の、風速５ｃｍ／ｓでの粒径０．３〜０．５μｍの粒子捕集における下記ＱＦ値が０．０１５以上であることを特徴とするエレクトレットフィルター。
ＱＦ＝Ｌｎ（１−捕集効率[％]／１００）／通気抵抗[Ｐａ]
２．２５℃、１００時間のイソプロピルアルコール飽和蒸気雰囲気暴露後の、風速５ｃｍ／ｓでの粒径０．３〜０．５μｍの粒子捕集における上記ＱＦ値が０．０１０以上である上記１に記載のエレクトレットフィルター。
３．上記１または２に記載のエレクトレットフィルターの製造方法において、フィルターを液体接触荷電にてエレクトレット化後に、前記フッ素化合物を表面に担持させることを特徴とするエレクトレットフィルターの製造方法。
本発明のエレクトレットフィルターは、有機溶剤雰囲気下においても電荷消失が抑制される。よって、有機溶剤雰囲気下において、急激な性能低下を生じず、気中粒子の除去における信頼性を向上させることが可能となる。そのため、用途、使用環境をこれまでよりも広げることが可能になる。
以下に本発明の具体例を例示するが、本発明の趣旨に則り用途毎に最適な構成を選択することができる。
本発明のエレクトレットフィルターは、ポリオレフィンを主成分とし、最表面に融点８０℃以上３００℃以下のフッ素化合物を担持している。
本発明のエレクトレットフィルターは、ポリオレフィンを主成分とし、最表面に融点８０℃以上３００℃以下のフッ素化合物を担持している。
エレクトレットフィルターは、形状の自由度および素材自身の電荷安定性を考慮し、電気抵抗の高い合成樹脂を材料とすることが好ましい。よって、本発明のエレクトレットフィルターは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、環状オレフィンなどのポリオレフィン樹脂を主成分とする。ポリオレフィン樹脂を用いることで、電気抵抗が高く、かつ、疎水性、成形性などのバランスが良好であり、粒径０．３〜０．５μｍの粒子の捕集効率（以下、単に捕集効率ということがある）に優れたエレクトレットフィルター、すなわち、実用性に優れたエレクトレットフィルターを得ることができる。
本発明のエレクトレットフィルターは、材料を用途に適した形状として繊維状物に加工して用いる。繊維状物とは、長繊維または短繊維からなる織編物、不織布、綿状物等の繊維状物や延伸フィルムから得られる繊維状物を含むものであり、用途に応じて適当な形状および厚みに成形したものを使用することができる。フィルターとしては、不織布に加工することが好ましい。
不織布を得る方法としては、単成分繊維、芯鞘繊維やサイドバイサイド繊維といった複合繊維、分割繊維等の短繊維をカーディング、エアレイド、湿式抄紙法などによりシート化する方法、連続繊維よりなるスパンボンド法、メルトブローン法、エレクトロスピニング法、フォーススピニング法などにより得る方法など、従来公知の方法を用いることが可能である。なかでも、機械的捕集機構を効果的に利用する観点から緻密で細繊度を容易に得られるメルトブローン法、エレクトロスピニング法やフォーススピニング法で得られる不織布が好ましく、残溶剤の処理を必要としない観点からメルトブローン法、溶融エレクトロスピニング法や溶融フォーススピニング法で得られる不織布がより好ましい。
本発明のエレクトレットフィルターを成す繊維状物に用いられる繊維の直径は、０．００１〜１００μｍであることが好ましく、０．００５〜２０μｍであることがより好ましく、０．０１〜１０μｍであることがさらに好ましく、０．０２〜５μｍであることが特に好ましく、０．０３〜３μｍであることが最も好ましい。繊維の直径が１００μｍよりも太い場合には実用的な捕集効率を得ることが困難であり、電荷減衰時の効率低下が大きい。繊維の直径が０．００１μｍよりも細い場合にはエレクトレットフィルターとしての電荷を付与することが困難である。
本発明における繊維状物は単独の製法、材料からなる均一物であってもよく、製法、材料および繊維径の異なる２種以上を用いてなる混合物であってもよい。配合組成としては、異なる樹脂成分を混合することにより得られるブレンドポリマーなどがある。エレクトレットフィルターとしての初期電荷量および電荷安定性を考慮した場合、少なくとも１種がエレクトレット化可能な合成樹脂であることが好ましい。
かかる樹脂材料は誘電率が小さいため、高い電荷密度を与えるためには極性を有した静電電荷強化添加剤を樹脂中に混合することが好ましい。樹脂自体の劣化を抑制し、さらにはエレクトレットの初期電荷量および電荷安定性を高めるために、公知の配合剤および配合組成を用いることができる。配合剤としては各種金属塩、酸化防止剤、光安定化剤、アイオノマー樹脂などを例示することができる。
上記の添加剤により樹脂表面は表面張力が上昇する傾向がある。したがって、本発明では有機溶剤への耐性を付与させるため、フィルター表面にフィルターよりも表面張力の小さな物質を付着させる。本発明では、所望の特性が得られるものとして、フッ素化合物を用いる。具体的には融点８０℃以上３００℃以下のフッ素化合物、より好ましくは１００℃以上２８０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以上２６０℃以下であることが好ましい。
かかるフッ素化合物の担持方法は、溶液として付着後乾燥させる方法、微粒子を付着させる方法、昇華等を利用して付着させる方法など必要に応じて選択できる。気相に分散させて担体に付着させることを気相法と言い、フィルター自身の粒子捕集特性と併せて、界面活性剤を用いず加工できる方法として好ましく用いられる。特にパーフルオロ化合物は融点と沸点が近く昇華性を有するため好ましく用いられる。
本発明におけるエレクトレットフィルターは、担体または担持されるフッ素化合物の少なくとも一方がエレクトレット化され、静電電荷を付与されてなる。エレクトレット化法は使用時に所望の特性が得られるものであれば特に制限されず、フッ素化合物の担持前、担持後いずれでエレクトレット化しても構わない。
具体的なエレクトレット化法としては、高電圧による分極、荷電イオンの衝突、荷電粒子の注入など電気的作用によるもの、摩擦、衝突など固体との相互作用によるもの、液体との接触および衝突を利用したものなど、従来公知の方法を好ましく用いることができる。より好ましくは液体との接触や摩擦を用いたものであり、極性を有した酸化生成物を増加させずにエレクトレット化が可能となるためより好ましい方法である。
本発明のエレクトレットフィルターの好ましい製造方法は、液体との接触帯電性に優れた化合物を予め樹脂に混合しフィルターを成形したのちに、液体接触荷電を行い、更に溶媒を用いない昇華、気化、粒子衝突などの方法によりフッ素化合物を表面に担持する。
本発明のエレクトレットフィルターは、５℃、２４時間のイソプロピルアルコール飽和蒸気雰囲気暴露後の、風速５ｃｍ／ｓでの粒径０．３〜０．５μｍの粒子捕集におけるＱＦ値が０．０１５以上であり、好ましくは０．０１８以上であり、より好ましくは０．０２０以上である。
ＱＦ値は、通気抵抗（フィルター通過による圧力損失）及び捕集効率の値を用いて、以下の式より算出される。
ＱＦ＝Ｌｎ（１−捕集効率[％]／１００）／通気抵抗[Ｐａ]
ＱＦ値は、通気抵抗（フィルター通過による圧力損失）及び捕集効率の値を用いて、以下の式より算出される。
ＱＦ＝Ｌｎ（１−捕集効率[％]／１００）／通気抵抗[Ｐａ]
さらに、本発明のエレクトレットフィルターは、５℃、１００時間のイソプロピルアルコール飽和蒸気雰囲気暴露後の、風速５ｃｍ／ｓでの粒径０．３〜０．５μｍの粒子捕集におけるＱＦ値が０．０１０以上であり、好ましくは０．０１３以上であり、より好ましくは０．０１５以上である。
本発明のエレクトレットフィルターは、上記暴露後のＱＦ値からわかるように、本発明のエレクトレットフィルターは、有機溶剤雰囲気下においても電荷消失が抑制される。よって、有機溶剤雰囲気下において、急激な性能低下を生じず、気中粒子の除去における信頼性を向上させることが可能となる。
本発明のエレクトレットフィルターは、上記暴露後のＱＦ値からわかるように、本発明のエレクトレットフィルターは、有機溶剤雰囲気下においても電荷消失が抑制される。よって、有機溶剤雰囲気下において、急激な性能低下を生じず、気中粒子の除去における信頼性を向上させることが可能となる。
本発明のエレクトレットフィルターは、用途に合わせて、形状を加工してもよいし、他の構造体と組み合わせて用いてもよい。
以下、本発明の実施の形態について説明する。初めに試験方法を下記に示す。
（性能試験）
フィルターの初期およびイソプロピルアルコール暴露後の捕集効率試験は以下の方法にて実施した。
評価装置 ：ＴＳＩ社−８１３０型フィルターテスター
風量 ：６０Ｌ／ｍｉｎ（５ｃｍ／ｓ：面積１００ｃｍ２）
負荷粒子 ：固体ＮａＣｌ（２ｗ％ＮａＣｌ水から発生）平衡帯電、粒径０．３〜０．５μｍ
粒子濃度 ：２０ｍｇ／ｍ３（光散乱法により測定）
上記装置で得られた通気抵抗及び捕集効率の値から濾過性能を示すＱＦ値を算出した。
ＱＦ＝Ｌｎ（１−捕集効率[％]／１００）／通気抵抗[Ｐａ]
（性能試験）
フィルターの初期およびイソプロピルアルコール暴露後の捕集効率試験は以下の方法にて実施した。
評価装置 ：ＴＳＩ社−８１３０型フィルターテスター
風量 ：６０Ｌ／ｍｉｎ（５ｃｍ／ｓ：面積１００ｃｍ２）
負荷粒子 ：固体ＮａＣｌ（２ｗ％ＮａＣｌ水から発生）平衡帯電、粒径０．３〜０．５μｍ
粒子濃度 ：２０ｍｇ／ｍ３（光散乱法により測定）
上記装置で得られた通気抵抗及び捕集効率の値から濾過性能を示すＱＦ値を算出した。
ＱＦ＝Ｌｎ（１−捕集効率[％]／１００）／通気抵抗[Ｐａ]
＜実施例１＞
ポリプロピレン樹脂に対し１重量％のヒンダードアミン添加剤（ＢＡＳＦ社Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ９４４）を添加し、平均繊維径３μｍ、目付３０ｇ／ｍ２、厚さ０．２５ｍｍのメルトブローン不織布を得た。厚み方向に水を透過させることにより荷電を行った後、フッ素化合物としてｎ−Ｃ２０Ｆ４２（融点１６７℃）を窒素雰囲気中で加熱昇華させ０．５ｇ／ｍ２を濾材に担持したエレクトレットフィルターを得た。初期通気抵抗は５５Ｐａ、捕集効率は９９．７％であった。２５℃におけるイソプロピルアルコール飽和雰囲気に２４時間放置したところ、捕集効率は６８％、ＱＦ値は０．０２１であり、さらに１００時間放置後の捕集効率は６２％、ＱＦ値は０．０１８であった。
ポリプロピレン樹脂に対し１重量％のヒンダードアミン添加剤（ＢＡＳＦ社Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ９４４）を添加し、平均繊維径３μｍ、目付３０ｇ／ｍ２、厚さ０．２５ｍｍのメルトブローン不織布を得た。厚み方向に水を透過させることにより荷電を行った後、フッ素化合物としてｎ−Ｃ２０Ｆ４２（融点１６７℃）を窒素雰囲気中で加熱昇華させ０．５ｇ／ｍ２を濾材に担持したエレクトレットフィルターを得た。初期通気抵抗は５５Ｐａ、捕集効率は９９．７％であった。２５℃におけるイソプロピルアルコール飽和雰囲気に２４時間放置したところ、捕集効率は６８％、ＱＦ値は０．０２１であり、さらに１００時間放置後の捕集効率は６２％、ＱＦ値は０．０１８であった。
＜比較例１＞
フッ素化合物を担持しなかった以外は実施例１と同様の処理をしてエレクトレットフィルターを得た。初期通気抵抗は５３Ｐａ、捕集効率９９．８％であった。２５℃におけるイソプロピルアルコール飽和雰囲気に２４時間放置したところ、捕集効率は２４％、ＱＦ値は０．００５であり無荷電並の結果であった。
フッ素化合物を担持しなかった以外は実施例１と同様の処理をしてエレクトレットフィルターを得た。初期通気抵抗は５３Ｐａ、捕集効率９９．８％であった。２５℃におけるイソプロピルアルコール飽和雰囲気に２４時間放置したところ、捕集効率は２４％、ＱＦ値は０．００５であり無荷電並の結果であった。
＜比較例２＞
実施例１のメルトブローン不織布にフッ素プラズマによるフッ素化処理を行った後、水を透過させた以外は実施例１と同様の処理をしてエレクトレットフィルターを得た。初期通気抵抗は５４Ｐａ、捕集効率は９９．２％であった。２５℃におけるイソプロピルアルコール飽和雰囲気に２４時間放置したところ、捕集効率は２７％、ＱＦ値は０．００６となり、無荷電並の結果であった。さらに、１００時間後の捕集効率は２３％であり、ＱＦ値は０．００５であった。
実施例１のメルトブローン不織布にフッ素プラズマによるフッ素化処理を行った後、水を透過させた以外は実施例１と同様の処理をしてエレクトレットフィルターを得た。初期通気抵抗は５４Ｐａ、捕集効率は９９．２％であった。２５℃におけるイソプロピルアルコール飽和雰囲気に２４時間放置したところ、捕集効率は２７％、ＱＦ値は０．００６となり、無荷電並の結果であった。さらに、１００時間後の捕集効率は２３％であり、ＱＦ値は０．００５であった。
＜比較例３＞
ＥＴＦＥ樹脂を紡糸することで、平均繊維径３μｍ、目付３５ｇ／ｍ２、厚さ０．２５ｍｍのメルトブローン不織布を製造し、高電圧を印加してエレクトレットフィルターを得た。初期通気抵抗は５０Ｐａ、捕集効率は９８％であった。２５℃におけるイソプロピルアルコール飽和雰囲気に２４時間放置したところ、捕集効率は２５％、ＱＦは０．００６となり、無荷電並の結果であった。
ＥＴＦＥ樹脂を紡糸することで、平均繊維径３μｍ、目付３５ｇ／ｍ２、厚さ０．２５ｍｍのメルトブローン不織布を製造し、高電圧を印加してエレクトレットフィルターを得た。初期通気抵抗は５０Ｐａ、捕集効率は９８％であった。２５℃におけるイソプロピルアルコール飽和雰囲気に２４時間放置したところ、捕集効率は２５％、ＱＦは０．００６となり、無荷電並の結果であった。
実施例１は比較例１〜３に対して、イソプロピルアルコール蒸気に対しても性能低下が小さく、有機溶剤蒸気暴露による効率低下を抑制することができることがわかる。
本発明のエレクトレットフィルターは、有機溶剤雰囲気下においても電荷消失が抑制される。よって、有機溶剤雰囲気下において、急激な性能低下を生じず、気中粒子の除去における信頼性を向上させることが可能となる。そのため、集塵、保護、通気、防汚、防水などの機能に優れ、より幅広く用いることが可能であり、とりわけ、防塵マスク、各種空調用エレメント、空気清浄機、キャビンフィルター、各種装置の保護を目的としたフィルターとして好適に用いることができる。
Claims (3)
- ポリオレフィンを主成分とするエレクトレットフィルターであって、
最表面に融点８０℃以上３００℃以下のフッ素化合物を担持し、
２５℃、２４時間のイソプロピルアルコール飽和蒸気雰囲気暴露後の、風速５ｃｍ／ｓでの粒径０．３〜０．５μｍの粒子捕集における下記ＱＦ値が０．０１５以上であることを特徴とするエレクトレットフィルター。
ＱＦ＝Ｌｎ（１−捕集効率[％]／１００）／通気抵抗[Ｐａ] - ２５℃、１００時間のイソプロピルアルコール飽和蒸気雰囲気暴露後の、風速５ｃｍ／ｓでの粒径０．３〜０．５μｍの粒子捕集における上記ＱＦ値が０．０１０以上であることを特徴とする請求項１に記載のエレクトレットフィルター。
- 請求項１または２に記載のエレクトレットフィルターの製造方法において、
フィルターを液体接触荷電にてエレクトレット化後に、、前記フッ素化合物を表面に担持させることを特徴とするエレクトレットフィルターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020098641A JP2021191568A (ja) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | エレクトレットフィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020098641A JP2021191568A (ja) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | エレクトレットフィルター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021191568A true JP2021191568A (ja) | 2021-12-16 |
Family
ID=78945600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020098641A Pending JP2021191568A (ja) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | エレクトレットフィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021191568A (ja) |
-
2020
- 2020-06-05 JP JP2020098641A patent/JP2021191568A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100871440B1 (ko) | ＰＡＮ／ＰＶｄＦ 복합나노섬유 및 그의 제조방법 | |
| CN106165040B (zh) | 驻极体 | |
| KR100627757B1 (ko) | 습윤 액체 및 수성 극성 액체를 이용한 섬유상 일렉트리트웹의 제조 방법 및 장치 | |
| ES2669768T3 (es) | Bandas de electret con aditivos potenciadores de la carga | |
| JP4518724B2 (ja) | フリー繊維および極性液体による不織繊維エレクトレットウェブを製造するための方法 | |
| KR100405072B1 (ko) | 우수한 일렉트릿특성을 가진 섬유웨브 | |
| JP2013034941A (ja) | 耐油性フィルター | |
| JP2001518569A (ja) | 低レベルの抽出性炭化水素を有するエレクトレット繊維およびフィルターウェブ | |
| EP2414573A2 (en) | Electret webs with charge-enhancing additives | |
| KR20020063561A (ko) | 비수성 극성 액체를 이용한 섬유상 일렉트리트 웹의 제조방법 | |
| JP6926699B2 (ja) | エレクトレット材料およびそれを用いたフィルター、並びにエレクトレットフィルターの製造方法 | |
| JP6794618B2 (ja) | エレクトレットフィルター | |
| KR20120110468A (ko) | 발수성 및 발유성이 우수한 폴리아미드 나노섬유 부직포의 제조 방법 | |
| JP2021191568A (ja) | エレクトレットフィルター | |
| JP6582840B2 (ja) | エレクトレット | |
| US10940415B2 (en) | Electret and electret filter | |
| JP2015200058A (ja) | エレクトレット | |
| JP2016128159A (ja) | エレクトレット | |
| JP6427922B2 (ja) | 混繊不織布 | |
| JP2018062722A (ja) | エレクトレット材料およびそれを用いたフィルター、並びにエレクトレット材料の製造方法 | |
| JP2022045847A (ja) | エレクトレット濾材、フィルタ、及びエレクトレット濾材の製造方法 | |
| KR20220049530A (ko) | 일렉트릿 및 그것을 사용한 필터 | |
| EP0829293B1 (en) | Method of making a filter material | |
| JP6184342B2 (ja) | 濾材 | |
| JP2005131484A (ja) | 洗浄可能フィルタ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230220 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20230404 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231226 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231227 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240220 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240423 |