JP4258436B2 - Water repellent treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、細孔を有する被処理物の表面を撥水処理するための撥水処理方法に関するものである。 The present invention relates to a water-repellent treatment method for performing a water-repellent treatment on the surface of an object having pores.
従来から被処理物の表面を撥水処理するには、フッ素系、シリコーン系、パラフィン系等の撥水剤を用いて表面処理するのが一般的である。(例えば、特許文献1、特許文献2参照)
ところが、上記のようにフッ素系、シリコーン系、パラフィン系等の撥水剤を用いて表面処理する従来例における撥水処理方法においては、特殊な撥水剤を必要とし、更に、含浸処理や高温処理や乾燥処理など多くの工程が必要となるという問題がある。
However, the water repellent treatment method in the conventional example in which the surface treatment is performed using a fluorine-based, silicone-based, or paraffin-based water repellent as described above requires a special water repellent and further impregnation treatment or high temperature. There exists a problem that many processes, such as a process and a drying process, are needed.
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、撥水剤の使用や後工程を要することなく細孔を有する被処理物の表面に撥水性を簡単に付与することができる撥水処理方法を提供することを課題とするものである。 The present invention was invented in view of the above-described conventional problems, and can easily impart water repellency to the surface of an object having pores without the use of a water repellent or a post-process. It is an object to provide a water repellent treatment method that can be used.
上記課題を解決するために本発明に係る撥水処理方法は、細孔を有する不織布またはスポンジよりなる被処理物1の表面に、静電霧化装置2を用いて水を10〜30nmサイズに分裂させて生成した液滴微粒子を照射して被処理物1の表面を撥水処理することを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, the water repellent treatment method according to the present invention uses an
静電霧化装置2を用いて水を10〜30nmサイズに分裂させて生成した液滴微粒子には遊離基が含まれていると考えられており、さまざまな反応が期待でき、この10〜30nmサイズの液滴微粒子を細孔を有する不織布またはスポンジよりなる被処理物1の表面に照射させることで、細孔を有する不織布またはスポンジよりなる被処理物1の表面に撥水性を付与することができる。
It is considered that the droplet fine particles generated by splitting water into a size of 10 to 30 nm using the
本発明は、静電霧化装置を用いて水を10〜30nmサイズに分裂させて生成した液滴微粒子を細孔を有する不織布またはスポンジよりなる被処理物の表面に照射するだけで、細孔を有する不織布またはスポンジよりなる被処理物1の表面を撥水処理することができ、撥水剤の使用や後工程を要することなく、簡単に撥水処理を行うことができる。また、液滴微粒子を照射するのみなので、不織布またはスポンジよりなる被処理物の任意の箇所に簡単且つ確実に撥水性付与が可能である。 In the present invention, by simply irradiating the surface of an object made of a nonwoven fabric or sponge having pores with fine droplets generated by splitting water into 10 to 30 nm size using an electrostatic atomizer, the pores The surface of the object to be treated 1 made of a non-woven fabric or sponge having water can be subjected to water repellent treatment, and water repellent treatment can be easily performed without using a water repellent or a post-process. Further, since only the droplet fine particles are irradiated, it is possible to easily and reliably impart water repellency to an arbitrary portion of an object to be processed made of a nonwoven fabric or a sponge .
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.
図1には撥水性付与装置3の概略構成図が示してある。撥水性付与装置3は、処理室4内に静電霧化装置2を配置し、更に、静電霧化装置2に対向する位置に細孔を有する被処理物配設部5を設けて該被処理物配設部5に細孔を有する被処理物1を配設するようになている。ここで、静電霧化装置2と被処理物1との間は一定の距離隔てられるようになっている。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of the water repellency imparting device 3. The water repellency imparting device 3 includes an electrostatic atomizing
静電霧化装置2は、図2の原理図に示すようなもので、水を溜める液溜め部6と、液溜め部6の水を毛細管現象により液溜め部6の外部に位置する先端側に搬送する多孔質セラミックスや不織布等により形成された先端が尖った棒状の搬送部7と、搬送部7に対応するように配置された対向電極8と、液溜め部6から搬送部7の対向電極側8先端に至る経路中の水に電圧を印加するための液印加電極9と、液印加電極9と対向電極8との間に高電圧を印加する電圧印加部10とを備えたものであり、液印加電極9と対向電極8との間に高電圧を印加することにより搬送部7の先端に搬送された液が高電圧によりレイリー分裂を起こして10〜30nmサイズの粒子径の液滴微粒子(ミスト)を生じさせる静電霧化を行うようになっている。
The
上記の構成の静電霧化装置2の電圧印加部10に高電圧を印加して10〜30nmサイズの粒子径の液滴微粒子を発生させて被処理物1に10〜30nmサイズの粒子径の液滴微粒子を照射して付着させる。この場合、該10〜30nmサイズの粒子径の液滴微粒子は非常に小さなサイズであるため、被処理物1の細孔内部まで入り込んでいくことが可能である。更に、この液滴微粒子はレイリー分裂して発生して行く過程で、遊離基を含むものと考えられ、高い反応性を期待できるものである。また、分裂を繰り返していくため、数兆個を超える数となるので、反応効率は向上するもの考えられる。
A high voltage is applied to the
このように高反応性の液滴微粒子を、細孔を有する被処理物1の表面に効率よく照射して付着させることで、細孔を有する被処理物1の表面に撥水性を付与することができる。静電霧化装置2により発生させた10〜30nmサイズの粒子径の液滴微粒子を細孔を有する被処理物1の表面に照射することで被処理物1の表面に撥水性を付与する具体的な機構についての詳細は現在のところよく解明されていないが、前述のような作用により撥水性が得られるものと考えられる。
By efficiently irradiating and adhering such highly reactive droplet fine particles to the surface of the object 1 having pores, the surface of the object 1 having pores is given water repellency. Can do. Specific example of imparting water repellency to the surface of the workpiece 1 by irradiating the surface of the workpiece 1 having pores with droplet fine particles having a particle size of 10 to 30 nm generated by the
以下、実施例を説明する。 Examples will be described below.
(実施例1)
被処理物1のサンプルとして不織布(目付量74kg/m2、50×70mm)を用いた。容量54リットルの合成樹脂(ポリプロピレン)製の処理室4内に静電霧化装置2を内装した図1に示すような撥水性付与装置3を用い、処理室4内の被処理物配設部5に上記不織布を配置した(この場合、不織布と静電霧化装置2との間隔Lを120mmとした)。静電霧化装置2には搬送部7が6本あり、印加電圧6kV、電流値40〜50μAとなるように印加して10〜30nmサイズの粒子径の液滴微粒子を発生させて該液滴微粒子を被処理物1である不織布に照射した。静電霧化装置2を24時間運転して10〜30nmサイズの粒子径の液滴微粒子を発生させ、この雰囲気中に被処理物1である不織布を24時間暴露し続けた。
Example 1
A nonwoven fabric (weight per unit area 74 kg / m 2 , 50 × 70 mm) was used as a sample of the object 1 to be processed. A water repellent imparting device 3 as shown in FIG. 1 in which an
その後、上記のように静電霧化装置2を用いて生成した10〜30nmサイズの液滴微粒子が照射された被処理物1である不織布を処理室4から取出し、該10〜30nmサイズの液滴微粒子が照射された被処理物1である不織布の表面に水を滴下したところ、水が水玉状の水滴となって被処理物1である不織布の表面が撥水性を示した。撥水性の持続時間(水滴が球状を持続した時間)は5〜10分程度であった。
Then, the nonwoven fabric which is the to-be-processed object 1 irradiated with the droplet fine particle of 10-30 nm size produced | generated using the
(実施例2)
被処理物1のサンプルとしてスポンジ体(45×80mm、厚さ10mm、空隙率60〜80%)を用いた。撥水性付与装置3は実施例1と同様の撥水付与装置3を用い、静電霧化装置2を48時間運転して被処理物1であるスポンジ体を48時間暴露した以外は上記実施例1と同様の条件でスポンジ体表面に10〜30nmサイズの粒子径の液滴微粒子を照射し続けた。
(Example 2)
A sponge body (45 × 80 mm,
その後、上記のように静電霧化装置2を用いて生成した10〜30nmサイズの液滴微粒子が照射された被処理物1であるスポンジ体を処理室4から取出し、該10〜30nmサイズの液滴微粒子が照射された被処理物1であるスポンジの表面に水を滴下したところ、水が水玉状の水滴となって被処理物1であるスポンジの表面が撥水性を示した。撥水性の持続時間(水滴が球状を持続した時間)は5〜10分程度であった。
Then, the sponge body which is the to-be-processed object 1 irradiated with the droplet fine particle of 10-30 nm size produced | generated using the
(比較例1)
実施例1において被処理物1として使用した不織布と同じ不織布を比較サンプルとし、該比較サンプルである不織布の表面に実施例1と同様にして水を滴下したところ、滴下した水は水玉状の水滴とならずに直ちに比較サンプル全体に広がって比較サンプルである不織布に吸収された。
(Comparative Example 1)
When the same non-woven fabric as the non-woven fabric used as the object to be treated 1 in Example 1 was used as a comparative sample, and water was dropped onto the surface of the non-woven fabric as the comparative sample in the same manner as in Example 1, the dropped water was a polka-drop-shaped water droplet. Instead, it immediately spread throughout the comparative sample and was absorbed by the comparative nonwoven fabric.
(比較例2)
実施例2において被処理物1として使用したスポンジと同じスポンジを比較サンプルとし、該比較サンプルであるスポンジの表面に実施例2と同様にして水を滴下したところ、滴下した水は水玉状の水滴とならずに直ちに比較サンプル全体に広がって比較サンプルであるスポンジに吸収された。
(Comparative Example 2)
When the same sponge as the sponge used as the object to be treated 1 in Example 2 was used as a comparative sample, and water was dropped onto the surface of the comparative sample in the same manner as in Example 2, the dropped water was a polka-dotted water droplet. Instead, it immediately spread throughout the comparative sample and was absorbed by the sponge, which is the comparative sample.
上記の実施例1、実施例2、比較例1、比較例2により明らかなように、比較例1、比較例2は撥水性がないが、実施例1、実施例2は撥水性が得られていた。これにより、細孔を有する被処理物1の表面に、静電霧化装置2を用いて水を10〜30nmサイズに分裂させて生成した液滴微粒子を照射した実施例1、実施例2は表面に撥水性が得られていることが判明した。
As is clear from the above-mentioned Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 have no water repellency, but Examples 1 and 2 have water repellency. It was. Thus, Example 1 and Example 2 in which the surface of the workpiece 1 having pores was irradiated with droplet fine particles generated by splitting water into a size of 10 to 30 nm using the
1 被処理物
2 静電霧化装置
1
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