JP6842022B2 - エレクトレット加工品の製造装置及び非導電性シートをエレクトレット化する方法 - Google Patents
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Description
非導電性シートをエレクトレット化しエレクトレット加工品を製造する装置であって、前記非導電性シートを載置し水平方向に搬送するためのメッシュ状のコンベアと、
前記コンベアに載置された前記非導電性シートに帯状の水を付与するための水付与手段と、
前記コンベアの裏側に配置され、前記付与した水を前記非導電性シートの反対側から吸引するための吸引ノズルとを有し、
前記水付与手段が、水を帯状に流下させるためのスライド面と、前記スライド面の上流側に設けられたタンクと、前記タンクに水を供給する水供給部とからなり、
前記タンクからオーバーフローした水を前記スライド面に流下させることにより前記非導電性シートの幅方向に均一な帯状の水を供給することを特徴とする。
メッシュ状のコンベア上に載置した非導電性シートを搬送させながら、スライド面を帯状に流れ落ちる水を前記非導電性シート上に供給した後又は供給すると同時に、前記水を供給した側と反対面に配置した吸引ノズルにより、前記供給した水を吸引することによって非導電性シートに水を通過させ、その後前記シートを乾燥させることを特徴とする。
本発明のエレクトレット加工品の製造装置は、非導電性シートをエレクトレット化しエレクトレット加工品を製造するための装置であって、
前記非導電性シートを載置し水平方向に搬送するためのメッシュ状のコンベアと、
前記コンベアに載置された前記非導電性シートに帯状の水を付与するための水付与手段と、
前記コンベアの裏側に配置され、前記付与した水を前記非導電性シートの反対側から吸引するための吸引ノズルとを有し、
前記水付与手段が、水を帯状に流下させるためのスライド面と、前記スライド面の上流側に設けられたタンクと、前記タンクに水を供給する水供給部とからなり、
前記タンクからオーバーフローした水を前記スライド面に流下させることにより前記非導電性シートの幅方向に均一な帯状の水を供給することを特徴とする。
非導電性シートをエレクトレット化する本発明の方法は、
メッシュ状のコンベア上に載置した非導電性シートを搬送させながら、スライド面を帯状に流れ落ちる水を前記非導電性シート上に供給した後又は供給すると同時に、前記水を供給した側と反対面に配置した吸引ノズルにより、前記供給した水を吸引することによって前記非導電性シートに水を通過させ、その後前記シートを乾燥させることを特徴とする。
水の供給量は、特に限定されないが、0.05 g/cm2 以上であるのが好ましく、0.1 g/cm2 以上であるのがより好ましい。水の供給量が0.05 g/cm2 未満では十分な帯電効果が得られない場合がある。水の供給量の上限は、特に限定されないが、通常1 g/cm2 以下であるのが好ましく、0.5 g/cm2 以下であるのがより好ましい。水の供給量が1 g/cm2 を超えると非導電性シートに残留する水が多くなるため、吸引ポンプの能力を大きくする必要が生じ、また後工程での乾燥にかかるエネルギー負荷が大きくなってしまう。
本発明に使用する非導電性シートは、非導電性を有する材料であれば特に限定されない。例えば、合成繊維又は天然繊維の織物、編み物、不織布等の繊維シートが挙げられる。これらの中でも合成繊維からなる繊維シートが好ましい。特に、エアフィルター用途には合成繊維不織布が好ましく、中でも高性能フィルター用途にはメルトブロー不織布が好ましい。
本発明に使用する非導電性シートには、ヒンダードアミン系添加剤又はトリアジン系添加剤を少なくとも1種配合することが好ましい。この添加剤を非導電性シートに含有させることにより、特に高いエレクトレット性能を保持させることが可能になる。
添加剤としてトリアジン系添加剤(BASF社製、キマソーブ944LD)を1質量%含む、MFR=1550のポリプロピレンを原料として、メルトブロー法により目付30 g/m2、厚み0.2 mm、平均繊維径2.5μmのメルトブロー不織布を製造した。なお平均繊維径、目付け及び厚みは後述する方法によって測定した。
実施例1と同じメルトブロー不織布を用い、大気下、電圧16 kV、電極間距離20 mmにおいてコロナ帯電を施した。得られたエレクトレットメルトブロー不織布の捕集性能を測定したところ、捕集効率98%及び圧力損失25 Paであった。
試験片の任意な5箇所を電子顕微鏡で撮影し、得られた5枚の写真について、1枚につき20本の繊維の直径を測定し、合計100本の繊維径を平均して求めた。
100×100 mmの試験片を採取し、水分平衡状態の重さを測定し、1 m2当たりの質量を目付として求めた。
100×100 mmの試験片を採取し、ダイヤルシックネスゲージで測定した。
0.3μmのNaCl粒子の試験用粉塵含有空気を31.8 L/minの流量で通過させ、JIS Z 8813に準じた光散乱光量積算方式により、通過前後の粉塵濃度を同時に連続的に測定し、次式:捕集効率(%)=[(通過前の粉塵濃度(mg/m2)-通過後の粉塵濃度(mg/m2))/(通過前の粉塵濃度(mg/m2))]×100
により捕集効率を求めた。
捕集効率の試験と並行してアネロイド式圧力計を用い、0.3μmのNaCl粒子の試験用粉塵含有空気の通過前後の圧力を測定し、その差圧を求めた。
Claims (14)
- 非導電性シートをエレクトレット化しエレクトレット加工品を製造する装置であって、前記非導電性シートを載置し水平方向に搬送するためのメッシュ状のコンベアと、
前記コンベアに載置された前記非導電性シートに帯状の水を付与するための水付与手段と、
前記コンベアの裏側に配置され、前記付与した水を前記非導電性シートの反対側から吸引するための吸引ノズルとを有し、
前記水付与手段が、水を帯状に流下させるためのスライド面と、前記スライド面の上流側に設けられたタンクと、前記タンクに水を供給する水供給部とからなり、
前記タンクからオーバーフローした水を前記スライド面に流下させることにより前記非導電性シートの幅方向に均一な帯状の水を供給することを特徴とするエレクトレット加工品の製造装置。 - 請求項1に記載のエレクトレット加工品の製造装置において、前記スライド面が前記非導電性シートに対して45〜75°の傾斜角を有していることを特徴とするエレクトレット加工品の製造装置。
- 請求項1又は2に記載のエレクトレット加工品の製造装置において、前記スライド面の両端に、流下する水の幅を制御するためのガイドが設けられていることを特徴とするエレクトレット加工品の製造装置。
- 非導電性シートをエレクトレット化する方法であって、
メッシュ状のコンベア上に載置した非導電性シートを搬送させながら、スライド面を帯状に流れ落ちる水を前記非導電性シート上に供給した後又は供給すると同時に、前記水を供給した側と反対面に配置した吸引ノズルにより、前記供給した水を吸引することによって前記非導電性シートに水を通過させ、その後前記シートを乾燥させることを特徴とする方法。 - 請求項4に記載の非導電性シートをエレクトレット化する方法において、前記非導電性シートがヒンダードアミン系添加剤又はトリアジン系添加剤を0.5〜5重量%含有していることを特徴とする方法。
- 請求項4又は5に記載の非導電性シートをエレクトレット化する方法において、前記非導電性シートが合成繊維からなるシートであることを特徴とする方法。
- 請求項6に記載の非導電性シートをエレクトレット化する方法において、前記合成繊維からなるシートがメルトブロー不織布であることを特徴とする方法。
- 請求項4〜7のいずれかに記載の非導電性シートをエレクトレット化する方法において、前記非導電性シートがポリオレフィンを主体に構成されていることを特徴とする方法。
- 請求項8に記載の非導電性シートをエレクトレット化する方法において、前記ポリオレフィンがポリプロピレンを主体に構成されていることを特徴とする方法。
- 請求項4〜9のいずれかに記載の非導電性シートをエレクトレット化する方法において、前記水が水溶性有機溶剤を含有することを特徴とする方法。
- 請求項10に記載の非導電性シートをエレクトレット化する方法において、前記水溶性有機溶剤が水よりも低い沸点を有することを特徴とする方法。
- 請求項11に記載の非導電性シートをエレクトレット化する方法において、前記水溶性有機溶剤がアルコール類又はケトン類を主成分に構成されていることを特徴とする方法。
- 請求項11又は12に記載の非導電性シートをエレクトレット化する方法において、前記水溶性有機溶剤がイソプロピルアルコール、エチルアルコール及びアセトンのうちの少なくとも1種であることを特徴とする方法。
- 請求項4〜13のいずれかに記載の非導電性シートをエレクトレット化する方法において、前記非導電性シートをあらかじめコロナ帯電によりエレクトレット化することを特徴とする方法。
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