JP2536584B2 - エレクトレットフィルタ― - Google Patents
エレクトレットフィルタ―Info
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- JP2536584B2 JP2536584B2 JP63085985A JP8598588A JP2536584B2 JP 2536584 B2 JP2536584 B2 JP 2536584B2 JP 63085985 A JP63085985 A JP 63085985A JP 8598588 A JP8598588 A JP 8598588A JP 2536584 B2 JP2536584 B2 JP 2536584B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electret filter
- filter
- vapor deposition
- electret
- collection efficiency
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- Filtering Materials (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はクリーンルームの空気清浄、ビルの空気調和
や工場排気の浄化用等のエアーフィルター、空気清浄
機、掃除機、複写機などのエアーフィルターやマスクな
どに用いることのできる高帯電量エレクトレットフィル
ターに関するものである。
や工場排気の浄化用等のエアーフィルター、空気清浄
機、掃除機、複写機などのエアーフィルターやマスクな
どに用いることのできる高帯電量エレクトレットフィル
ターに関するものである。
（従来技術） 従来、エレクトレットフィルターには特公昭56−4729
9に開示されているエレクトレットフィルターがある。
このフィルターはフィルムをエレクトレット化し、次い
で小繊維化してシート化されるため、フィルターのもつ
帯電量は大きいが、フィルムのスプリット幅を狭く切る
ことが出来ないため、繊維が矩型で繊維の形状による機
械的捕集効果が小さく、これが原因でフィルターを長期
にわたって使用すると静電気の中和現象によって捕集効
率が経時的に低下し捕集効率が回復しないと言う問題が
あった。特公昭53−40073に開示されている絶縁フィル
ムをアース電極上に敷いて、その上に繊維シートを置
き、エレクトレット化する方法から作製されるフィルタ
ーは繊維シートが多孔質のために帯電量が低く、高い捕
集効率が得られないと言う問題があった。
9に開示されているエレクトレットフィルターがある。
このフィルターはフィルムをエレクトレット化し、次い
で小繊維化してシート化されるため、フィルターのもつ
帯電量は大きいが、フィルムのスプリット幅を狭く切る
ことが出来ないため、繊維が矩型で繊維の形状による機
械的捕集効果が小さく、これが原因でフィルターを長期
にわたって使用すると静電気の中和現象によって捕集効
率が経時的に低下し捕集効率が回復しないと言う問題が
あった。特公昭53−40073に開示されている絶縁フィル
ムをアース電極上に敷いて、その上に繊維シートを置
き、エレクトレット化する方法から作製されるフィルタ
ーは繊維シートが多孔質のために帯電量が低く、高い捕
集効率が得られないと言う問題があった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明はかかる従来技術における問題点すなわち長期
にわたって使用しても捕集効率が低下しない。高レベル
に帯電したエレクトレットフィルターの提供を目的とす
るものである。
にわたって使用しても捕集効率が低下しない。高レベル
に帯電したエレクトレットフィルターの提供を目的とす
るものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は高分子誘電体の多孔質シートで構成され、該
シートが金属蒸着層を有するエレクトレットシートであ
ることを特徴とする高帯電量エレクトレットフィルター
に関するものである。
シートが金属蒸着層を有するエレクトレットシートであ
ることを特徴とする高帯電量エレクトレットフィルター
に関するものである。
本発明において、高分子誘電体の多孔質シートに金属
蒸着膜を施して後、エレクトレット化すると極めて高い
帯電量のエレクトレットフィルターが得られ、加えてこ
の高帯電量エレクトレットフィルターは金属蒸着膜によ
って、その帯電量が長期にわたって安定であると言う特
徴を有する。
蒸着膜を施して後、エレクトレット化すると極めて高い
帯電量のエレクトレットフィルターが得られ、加えてこ
の高帯電量エレクトレットフィルターは金属蒸着膜によ
って、その帯電量が長期にわたって安定であると言う特
徴を有する。
本発明において、金属蒸着層を施して後、荷電し高帯
電量となる理由は明確ではないが、未蒸着のエレクトレ
ットフィルターと比較すると、表面電位分布がエレクト
レットフィルター全面にわたって非常に均一となること
から、金属蒸着膜による電荷注入の均一化が帯電量向上
と関係があると推測される。
電量となる理由は明確ではないが、未蒸着のエレクトレ
ットフィルターと比較すると、表面電位分布がエレクト
レットフィルター全面にわたって非常に均一となること
から、金属蒸着膜による電荷注入の均一化が帯電量向上
と関係があると推測される。
本発明において、高分子誘電体にはポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリ−３−メチル−１−ブテン、ポリ−
４−メチル−１−ペンテン、ポリ弗化ビニリデン、ポリ
テトラフロロエチレンポリカボネート、ポリスチレン、
ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポ
リサルホン、ポリフェニレンオキサイド等があげられる
が、好ましくはポリプロピレン、ポリ−３−メチル−１
−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、ポリ弗化
ビニリデン、ポリカーボネートなどである。
ポリエチレン、ポリ−３−メチル−１−ブテン、ポリ−
４−メチル−１−ペンテン、ポリ弗化ビニリデン、ポリ
テトラフロロエチレンポリカボネート、ポリスチレン、
ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポ
リサルホン、ポリフェニレンオキサイド等があげられる
が、好ましくはポリプロピレン、ポリ−３−メチル−１
−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、ポリ弗化
ビニリデン、ポリカーボネートなどである。
本発明において、多孔質シートには不織布、織物、編
物などの繊維シート、多孔質フィルム、多孔質フォーム
などが挙げられる 本発明において、金属蒸着層は通常、真空下で蒸気状
態の金属を多孔質材シートの表面に付着させることで形
成される。この厚さは500オングストローム以下、好ま
しくは200オングストローム以下より好ましくは100オン
グストローム以下がよい。これらの金属蒸着層の厚さは
コンダクトメータ（日立製作所CDM−３）により、その
電気抵抗を測定して求められる。
物などの繊維シート、多孔質フィルム、多孔質フォーム
などが挙げられる 本発明において、金属蒸着層は通常、真空下で蒸気状
態の金属を多孔質材シートの表面に付着させることで形
成される。この厚さは500オングストローム以下、好ま
しくは200オングストローム以下より好ましくは100オン
グストローム以下がよい。これらの金属蒸着層の厚さは
コンダクトメータ（日立製作所CDM−３）により、その
電気抵抗を測定して求められる。
本発明において、金属蒸着層は連結した膜状である
が、不連続の層であってもさしつかえない。金属蒸着層
が薄くなると膜状となり得ず、独立した微粒子状となる
が、こうした場合にも膜状の場合と同様の効果がある。
が、不連続の層であってもさしつかえない。金属蒸着層
が薄くなると膜状となり得ず、独立した微粒子状となる
が、こうした場合にも膜状の場合と同様の効果がある。
本発明において、多孔質シート中での金属蒸着層は、
多孔質シートの表面、表裏両面又は内部に形成される。
多孔質シートの表面、表裏両面又は内部に形成される。
本発明において、金属蒸着層はアルミニウム、銀、
錫、銅などが挙げられる。中でも銀、銅は抗菌機能を付
与したエレクトレットフィルターとして使用できる。
錫、銅などが挙げられる。中でも銀、銅は抗菌機能を付
与したエレクトレットフィルターとして使用できる。
本発明において高帯電量エレクトレットフィルターに
する荷電方法としてはコロナ荷電、電界荷電、熱間電界
荷電、電子線照射などがあるが、特にこれらに限定する
ものではない。コロナ放電、電界荷電の場合は10kv/cm
以上、好ましくは15kv/cm以上の電界強度が適してお
り、電子線照射の場合は0.1〜1Mradの照射が望ましい。
する荷電方法としてはコロナ荷電、電界荷電、熱間電界
荷電、電子線照射などがあるが、特にこれらに限定する
ものではない。コロナ放電、電界荷電の場合は10kv/cm
以上、好ましくは15kv/cm以上の電界強度が適してお
り、電子線照射の場合は0.1〜1Mradの照射が望ましい。
本発明において高帯電量エレクトレットフィルターは
（１）式により求められる単繊維捕集効率比η／ηｏが
1.5以上を有する。
（１）式により求められる単繊維捕集効率比η／ηｏが
1.5以上を有する。
η／ηｏ＝ln（１−Ｅ）/ln（１−Eo） （１） ただし、 ηo:従来法で作製されるエレクトレットフィルターの単
繊維捕集効率 η :本発明の高帯電量エレクトレットフィルターの単繊
維捕集効率 Eo:従来法で作製されるエレクトレットフィルターの実
測される粒子捕集効率 E :本発明の高帯電量エレクトレットフィルターの実測
される粒子捕集効率 ここにおいて、従来法で作製されるエレクトレットフ
ィルターとは本発明における金属蒸着層を有していない
多孔質シートを本発明におけると同じ荷電方法でエレク
トレットフィルターとすることを意味する。
繊維捕集効率 η :本発明の高帯電量エレクトレットフィルターの単繊
維捕集効率 Eo:従来法で作製されるエレクトレットフィルターの実
測される粒子捕集効率 E :本発明の高帯電量エレクトレットフィルターの実測
される粒子捕集効率 ここにおいて、従来法で作製されるエレクトレットフ
ィルターとは本発明における金属蒸着層を有していない
多孔質シートを本発明におけると同じ荷電方法でエレク
トレットフィルターとすることを意味する。
粒子捕集効率の測定は直径0.3μｍのNaCl粒子を線速5
cm/secで試験用フィルターに供給したときのフィルター
の上流側と下流側とのNaCl粒子濃度をレーザーパーティ
クルカウンター（リオンKA−14）で計測し（２）式から
求めた値である。
cm/secで試験用フィルターに供給したときのフィルター
の上流側と下流側とのNaCl粒子濃度をレーザーパーティ
クルカウンター（リオンKA−14）で計測し（２）式から
求めた値である。
ただし、 C1:試験用フィルターの上流側における0.3μｍ直径のNa
Cl粒子濃度 C2:試験用フィルターの下流側における0.3μｍ直径のNa
Cl粒子濃度 この1.5倍の単繊維捕集効率の増大は機械的な捕集効
率の寄与は小さく、そのほとんどが静電気的な捕集効率
の増大なのであり、つまり帯電量が従来法のエレクトレ
ットフィルターに比べ大幅に（約1.5倍に）増えたこと
を示している。
Cl粒子濃度 C2:試験用フィルターの下流側における0.3μｍ直径のNa
Cl粒子濃度 この1.5倍の単繊維捕集効率の増大は機械的な捕集効
率の寄与は小さく、そのほとんどが静電気的な捕集効率
の増大なのであり、つまり帯電量が従来法のエレクトレ
ットフィルターに比べ大幅に（約1.5倍に）増えたこと
を示している。
本発明によるエレクトレットフィルターの荷電量（粒
子捕集効率から求めた値）は0.8nc/cm2以上、好ましく
は1.0nc/cm2以上である。（従来法では0.3〜0.6nc/cm2
で0.6nc/cm2以上の電荷は付与できなかった）。
子捕集効率から求めた値）は0.8nc/cm2以上、好ましく
は1.0nc/cm2以上である。（従来法では0.3〜0.6nc/cm2
で0.6nc/cm2以上の電荷は付与できなかった）。
次の実施例で更に具体的に示す。
（実施例） 実施例１ 繊維径1.5μｍのポリプロピレンメルトブロー不織布
シート（繊維量30g/m2）に銀を厚さ300オングストロー
ムの金属蒸着加工を施した。
シート（繊維量30g/m2）に銀を厚さ300オングストロー
ムの金属蒸着加工を施した。
次いで、コロナ針電極を用いて半導体シートを敷いた
アース電極面上に銀蒸着加工を施したメルトブロー不織
布シートを置き、20kv/cmの高電圧を４秒間印加して高
帯電量エレクトレットフィルターを作製した。このエレ
クトレットフィルターを試験線速5cm/secで0.3μｍのNa
Cl粒子の捕集効率をレーザーパーティクカウンター（リ
オンKA−14）で測定した。又、同時に高帯電量エレクト
レットフィルターの圧力損失をマノスターゲージにて測
定した。
アース電極面上に銀蒸着加工を施したメルトブロー不織
布シートを置き、20kv/cmの高電圧を４秒間印加して高
帯電量エレクトレットフィルターを作製した。このエレ
クトレットフィルターを試験線速5cm/secで0.3μｍのNa
Cl粒子の捕集効率をレーザーパーティクカウンター（リ
オンKA−14）で測定した。又、同時に高帯電量エレクト
レットフィルターの圧力損失をマノスターゲージにて測
定した。
比較例１ 実施例１のメルトブロー不織布を銀蒸着加工を施さず
に実施例１と同じ電荷条件でエレクトレット化し、比較
例１のエレクトレットフィルターを作製し、粒子捕集効
率と圧力損失を測定した。
に実施例１と同じ電荷条件でエレクトレット化し、比較
例１のエレクトレットフィルターを作製し、粒子捕集効
率と圧力損失を測定した。
表１に実施例１と比較例１の結果を示した。
実施例１の圧力損失は比較例１と変わることなく、単
繊維捕集効率比η／ηｏのみが1.8と著しい増加を示
し、本発明における金属蒸着層の効果が明らかであっ
た。
繊維捕集効率比η／ηｏのみが1.8と著しい増加を示
し、本発明における金属蒸着層の効果が明らかであっ
た。
実施例２ 実施例１のメルトブロー不織布シートにアルミニウム
を厚さ50オングストロームに金属蒸着加工を施した。
を厚さ50オングストロームに金属蒸着加工を施した。
次いで、コロナ針電極を用いて半導体シートを敷いた
アース電極面上にアルミニウム蒸着加工を施したメルト
ブロー不織布シートを置き、20kv/cmの高電圧を４秒間
印加して高帯電量エレクトレットフィルターを作製し
た。
アース電極面上にアルミニウム蒸着加工を施したメルト
ブロー不織布シートを置き、20kv/cmの高電圧を４秒間
印加して高帯電量エレクトレットフィルターを作製し
た。
このエレクトレットフィルターを試験線速5cm/secで
0.3μｍのNaCl粒子の捕集効率を効率をレーザーパーテ
ィクカウンター（リオンKA−14）で測定した。又、同時
に高帯電量エレクトレットフィルターの圧力損失をマノ
スターゲージにて測定した。
0.3μｍのNaCl粒子の捕集効率を効率をレーザーパーテ
ィクカウンター（リオンKA−14）で測定した。又、同時
に高帯電量エレクトレットフィルターの圧力損失をマノ
スターゲージにて測定した。
比較例２ 比較例１のエレクトレットメルトブロー不織布シート
にアルミニウムを50オングストロームの金属蒸着加工を
施した。
にアルミニウムを50オングストロームの金属蒸着加工を
施した。
次いでこのエレクトレットフィルターを実施例２と同
じ試験条件で捕集効率と圧力損失を測定した。
じ試験条件で捕集効率と圧力損失を測定した。
実施例２と比較例２の結果を表２に示した。比較例２
は金属蒸着加工を電荷処理後に施しても、何んら帯電量
の向上には効果がないことを示している。
は金属蒸着加工を電荷処理後に施しても、何んら帯電量
の向上には効果がないことを示している。
実施例２はアルミニウムの金属蒸着層厚さが薄いと、
荷電処理による帯電量の増大が極めて著しかった。
荷電処理による帯電量の増大が極めて著しかった。
実施例３ 繊維径４μｍのポリプロピレンスパンボンド（繊維量
40g/m2）に銅を100オングストロームの厚さで金属蒸着
加工を施した。
40g/m2）に銅を100オングストロームの厚さで金属蒸着
加工を施した。
次いで、実施例１と同様の電荷条件で高帯電量エレク
トレットフィルターを作成した。このエレクトレットフ
ィルターを実施例２と同様、捕集効率と圧力損失を測定
した。結果を表３に示す。
トレットフィルターを作成した。このエレクトレットフ
ィルターを実施例２と同様、捕集効率と圧力損失を測定
した。結果を表３に示す。
比較例４ 実施例３のスパンボンドを金属蒸着加工を施すことな
く、実施例１と同様の電荷条件でエレクトレットフィル
ターを作成し、次いで、実施例１と同じ試験条件で捕集
効率と圧力損失を測定した。結果を表３に示す。
く、実施例１と同様の電荷条件でエレクトレットフィル
ターを作成し、次いで、実施例１と同じ試験条件で捕集
効率と圧力損失を測定した。結果を表３に示す。
次に、実施例２と比較例1,2の表面電位を川口電機製
Ｓ−211型の表面電位計を測定した。この結果を表４に
示した。この結果から明らかなごとく、金属蒸着加工を
施して後、電荷処理して作製した高帯電量エレクトレッ
トフィルターは外界に対し、非常に高い表面電位を示し
た。
Ｓ−211型の表面電位計を測定した。この結果を表４に
示した。この結果から明らかなごとく、金属蒸着加工を
施して後、電荷処理して作製した高帯電量エレクトレッ
トフィルターは外界に対し、非常に高い表面電位を示し
た。
実施例２と比較例１との単繊維捕集効率の耐久性を第
１図に示した。この図から明らかなごとく、実施例１は
比較例１に比べて、初期においても、経時後においても
高いレベルを保持している。
１図に示した。この図から明らかなごとく、実施例１は
比較例１に比べて、初期においても、経時後においても
高いレベルを保持している。
（発明の効果） 本発明によると粒子捕集効率が向上し、長期にわたっ
て粒子捕集効率の安定なエレクトレットフィルターを提
供することができる。
て粒子捕集効率の安定なエレクトレットフィルターを提
供することができる。
第１図は本発明で得られたエレクトレットフィルターと
従来からのエレクトレットフィルターにおける単繊維捕
集効率の経時変化を示している。
従来からのエレクトレットフィルターにおける単繊維捕
集効率の経時変化を示している。
Claims (1)
- 【請求項１】高分子誘電体の多孔質シートで構成され、
該シートが金属蒸着層を有したエレクトレットシートで
あることを特徴とする高帯電量エレクトレットフィルタ
ー
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085985A JP2536584B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | エレクトレットフィルタ― |
| DE3839956A DE3839956C2 (de) | 1987-11-28 | 1988-11-26 | Elektret-Folie und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US07/276,617 US5112677A (en) | 1987-11-28 | 1988-11-28 | Electret sheet and a method for the production of the same |
| US07/770,564 US5110620A (en) | 1987-11-28 | 1991-10-03 | Method for the production of an electret sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085985A JP2536584B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | エレクトレットフィルタ― |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01258714A JPH01258714A (ja) | 1989-10-16 |
| JP2536584B2 true JP2536584B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=13873983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63085985A Expired - Lifetime JP2536584B2 (ja) | 1987-11-28 | 1988-04-06 | エレクトレットフィルタ― |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2536584B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160250649A1 (en) * | 2013-10-15 | 2016-09-01 | Yupo Corporation | Filter |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4636990B2 (ja) * | 2005-10-14 | 2011-02-23 | 日立アプライアンス株式会社 | 空気調和機用プレフィルターおよびそれを用いた空気調和機 |
| CN101887003B (zh) | 2010-06-29 | 2016-06-08 | 上海杰远环保科技有限公司 | 一种微粒测量装置及其测量方法 |
| CN103702762B (zh) * | 2011-08-23 | 2016-06-08 | 英派尔科技开发有限公司 | 自洁式驻极体过滤器 |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP63085985A patent/JP2536584B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160250649A1 (en) * | 2013-10-15 | 2016-09-01 | Yupo Corporation | Filter |
| US10010892B2 (en) * | 2013-10-15 | 2018-07-03 | Yupo Corporation | Filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01258714A (ja) | 1989-10-16 |
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