JPH01168953A - 不織繊維成型体とその製造方法 - Google Patents

不織繊維成型体とその製造方法

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JPH01168953A
JPH01168953A JP62326441A JP32644187A JPH01168953A JP H01168953 A JPH01168953 A JP H01168953A JP 62326441 A JP62326441 A JP 62326441A JP 32644187 A JP32644187 A JP 32644187A JP H01168953 A JPH01168953 A JP H01168953A
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nonwoven fiber
electret
fibers
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Katsutoshi Ando
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エレクトレット繊維を用いてなる新規な不織
繊維成型体とその製造方法に関する。
なお、本発明において、不織繊維成型体とは、特定の形
状を有する型芯構造体をベースとして用い、該型芯構造
体形状の少なくとも一部表面形状に合わせつつ、不織繊
維を該一部表面上に堆積せしめて複合させてなる成型物
を言うものである。
［従来の技術］ 従来のエレクトレット繊維を用いてなる不織繊維成型体
は、エレクトレット繊維不織シート（不織布）をまず作
って、これを成型体の金型本体に巻付けたり、適宜の加
工をして後取付けたりして不織繊維成型体を作成してい
たものである。
しかし、このような方法は、成型用の金型とエレクトレ
ット繊維不織シートとの密着性が不良であったり、間隙
など生じて製品の均一性に問題を生じることが多いとい
う不都合があり、例えば、該成型体をフィルターとして
用いる場合は、ダストのリーク（もれ）が生じるという
欠点があった。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、上記したような点に鑑み、成型用の型
材とエレクトレット不織繊維との密着性が良好であり間
隙が実質的にない、高品位で均一な構造を呈する上で効
果的な不織繊維成型体とその製造方法を提供せんとする
ものである。
［問題点を解決するための手段］ 上記した目的を達成する本発明は、以下の構成を有する
。
すなわち、本発明の不織繊維成型体は、体積抵抗率が１
０１０Ω・ｃｍ以下である材料で少なくとも表層が形成
されてなる型芯構造体と、分極電荷を有しているエレク
トレット繊維よりなりかつ前記型芯構造体の少なくとも
一部の表面を実質的に覆ってなるエレクトレット繊維層
とを少なくとも有してなることを特徴とする不織繊維成
型体である。
また、本発明の不織Ｉｌｉ維成塑成型体造方法は、搬送
された繊維を、印加電極とアースされた比抵抗が１０１
００・ｃｍ以下の材質から少なくとも表面部がなる型芯
構造体との間で形成せしめた電界中に導いてエレクトレ
ット繊維化せしめ、さらに該型芯構造体の少なくとも一
部表面に該エレクトレットｌ１ｉ１１ｔを堆積せしめる
ことを特徴とする不織繊維成型体の製造方法である。
［作用］ 本発明者は、上記した目的を達成するため鋭意研究した
結果、特に、電界中で体積抵抗率が１０１０Ω・ｃｍ以
下である材質からなる型材を電極として用い、この型材
電極表面にエレクトレット繊維を捕集せしめることが有
効であることを見い出したものであり、以下に、図面等
に基づいて、かかる本発明の不織繊維成型体とその製造
方法について詳しく説明する。
第１図は、本発明の不織繊維成型体の製造方法の１実施
態様例を説明する概略図であり、メルトブロー紡糸１か
ら溶融ポリマー２を加熱空気３とともに噴射して繊維化
しつつ該加熱空気により該繊維を搬送せしめ、該搬送繊
維４を印加電極５ａ、５ｂとアースされた体積抵抗率が
１０１００・ｃｍ以下の成型用型芯構造体よりなる電極
６ａとの間に形成せしめられた電場内に導いてエレクト
レット繊維化せしめ、さらに、該繊維を該型芯構造体よ
りなる電極の少なくとも一部表面上に堆積させて本発明
にかかる不織繊維成型体７ａを得るものである。上記に
おいて、搬送は、必ずしも空気によらなくとも他の流体
を用いて行なうことができる。
なお、図中８は直流高圧発生機である。
ここで、ある程度大きなかつ均一な本発明の不織繊維成
型体を得る上で、上記のエレクトレットｌ！維を堆積せ
しめるに際して、型芯構造体上の被堆積部と該ＭＡＮ堆
積方向の相対位置関係を、２次元的または３次元的に変
動せしめつつ堆積せしめることも有効であり、たとえば
、該型芯構造体側を回転させながら堆積せしめる等の手
段によって、２次元的または３次元的な変動をせしめな
がら堆積せしめていくことなどが有効である。
なおまた、ざらに型芯構造体内部より吸引管９を通して
搬送流体を排気しつつ型芯構造体表面へ堆積させると、
該型芯構造体と堆積不織繊維の密着性をより向上せしめ
ることができる。
上記のようにして得られる本発明の不織繊維成型体のモ
デル構造例は、例えば第３図に示すように体積抵抗率１
０１０Ω・ｃｍ以下の成型用型芯構造体（金型電極＞６
８と、堆積されたエレクトレット不織ｔａＭ層１０とか
らなるものであり、このものは電極６ａを回転させつつ
エレクトレット不織繊維を堆積させて得られるものであ
る。
また、第２図は、回転する棒状の成型用の型芯構造体か
らなる電極６ｂ上に搬送繊維４を堆積させ、第４図に示
した如き不織繊維成型体７ｂを製造する態様例を示した
ものであり、この例では、第４図に示すような体積抵抗
率が１０１０Ω・ｃｍ以下の成型用型芯構造体（金型＞
６ｂとエレクトレット不織ｌｌｉ維層１０とからなるも
のである。
本発明において、印加電極に用いられる電極は、非接触
タイプの電極であることが好ましく、針状、ワイヤータ
イプの電極などを好ましく用いることができる。
本発明方法では、かかる電極に直流の電圧、たとえば５
〜１００ｋＶを印加する。該印加電極とアースされた型
芯構造体電極との距離は１〜３Ｑｃｍぐらいとするのが
好ましく、さらに好ましくは３〜’１５ｃｍぐらいとす
るのが良い。１ｃｍ以下では、電場が狭く、均一なエレ
クトレット繊維を得るのに好ましくなく、また３０ｃｍ
以上では電界が弱くなり、効果的なエレクトレット化が
慨して難しくなる。
アースされた型芯構造体電極は、アース性を良くするた
め、少なくとも該型芯構造体の表層は、１０１０Ω・ｃ
ｍ以下の体積抵抗率をもつもので構成せしめるのが良く
、さらに好ましくは１０５Ω・ｃｍ以下、最も好ましく
は１０−３Ω・ｃｍ以下のもので該表層を形成せしめる
のがよい。このため、表層に導電性塗料を塗布したり、
金属メツキをしたり、各種の金属材料、あるいは導電材
料などを用いたりすることができる。
良好に形成された本発明の不織繊維成型体において、型
芯構造体表面に堆積せしめたエレクトレット繊維層の表
面電荷密度は、静電誘導法により測定すると、慨してｌ
Ｘｌ０”クーロン／０１１１以上を示すものであり、こ
のため外界に対して効果的な電気的作用を及ぼすことが
できるものである。
溶融したポリマーに用いられる素材は、体積抵抗率が１
０１３０・ｃｍ以上の材料であることが、エレクトレッ
ト性能の安定性の点から好ましい。例えば、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポ
リカーボネート、弗素樹脂などは好ましく用いることの
できるものである。
また、本発明の方法を実施するに際して、印加時の雰囲
気温度は、ポリマー融点の絶対温度表示の３１５程度の
温度から、融点下の近傍まで程度の範囲内とするのが好
ましい。これはポリマー温度が高過ぎると、エレクトレ
ット性を十分に発揮することが雌しく好ましくないもの
であり、また低過ぎても、型芯構造体との繊維の密着性
が低下する傾向にあるので好ましくない。
アースされた型芯構造体電極は、３次元的に併近、回転
、上下運動など、あるいは揺動などの２次元的運動をせ
しめつつ、エレクトレット繊維を型芯構造体表面に均一
に堆積させたり、あるいは適宜所望に応じて密度勾配を
持たせたり、あるいは堆積層の多い少ないを作ったりし
て、所定の形態を有する不織繊維成型体を製造すること
ができる。また、印加電極と型芯構造体電極との位置関
係は、エレクトレット性の点から適宜変更することもで
きる。
ポリマーの繊維化方法は、第１図に示すような、ポリマ
ーと同時に加熱流体を噴射させて繊維化する方法を用い
ることもできるし、またポリマーをオリフィスから紡糸
した復、エジェクターで繊維化する方法、またはポリマ
ーを溶剤によって溶解してオリフィスから加圧ガスとと
もに噴射して繊維化する方法などがあり、適宜選択すれ
ばよく、成型性の点からは、ポリマーと同時に加熱流体
を噴射させるメルトブロー法によるのが最も好ましいく
、またメルトブロー繊維中に他繊維を気流に乗せて混入
する混繊メルトブローとしてもよい。
また、型芯構造体内面より流体を吸引して、該型芯構造
体面への１維の密着性を向上させることができ、これは
特に堆積ｇｉｒＩｆｉが多くなる場合には有効な手段で
ある。
［作用］ 以上述べた通りの本発明によれば、成型用型材とエレク
トレット不織繊維との密着性が良好であり、高品位で均
一な構造を呈するエレクトレット不織繊維成型体とその
製造方法が提供されるものである。
このようにして得られたエレクトレット繊維からなる不
織繊維成型体は、液体または気体のフィルターユニット
に使用する場合は、ダストのリークの実質的にない、か
つ均一なフィルター性能を発揮し得るユニットとじて使
用できる。また、密度勾配のある成型体は、フィルター
寿命を向上せしめ得て使用できるものである。
また、第２図のような綿棒状成型体は、狭いところのゴ
ミを吸着するワイパーなどとして用いることができる。
また、本発明の不織１維成型体は、外部に対して電気的
作用を及ぼすことができるため、健康促進材料、治療材
料にも、また、各種のゴミ防止のカバー材料などとして
用いることができる。
［実施例］ 以下、実施例に基づいて本発明の具体的構成、効果につ
いて説明する。
実施例１ ポリプロピレンからなる円筒形状で、表面部はネット状
に’１ｍｍ角の穴があいた形状で、かつ、円筒両端につ
ばがついた形状の型芯構造体表面に、体積抵抗率が１０
３０・ｃｍの導電性塗料を薄く塗布した。
この型芯構造体電極をアースして、その円筒表面に、ポ
リプロピレンメルトブロー繊維を、針状印加電極とアー
ス型芯構造体電極で作られる電場内に導き、エレクトレ
ット化して、表層に該メルトブロー繊維を堆積せしめて
、第１図に示したような概要で加工を行なった。
このとき、針状印加電極と型芯構造体電極との距離は５
ｃｍとした。また、印加電圧は負３０ｋＶとした。アー
スされた型芯構造体電極は、３次元的に移動されるよう
に構成せしめて、その表層に均一なエレクトレット繊維
層を目付１５０ｇ／ＴＦ１２で堆積させた。エレクトレ
ット繊維層の表面電荷密度は５Ｘ１０−１０クーロン／
−であった。
上記のようにして得られた不織繊維成型体を気体フィル
ターとして用いたところ、低圧損でかつ高捕集性を有し
ていて、またダストリークのない均一な性能を持つフィ
ルターユニットであることを確認できた。　　　、 実施例２ 体積抵抗率２Ｘ１０’Ω・ｃｍからなる直径３ｍｍのア
ルミニューム管を用いて、これをアース極にして、針状
電極に正２０ｋＶを印加しながら、距離５ｃｍの印加電
極とアース極との間にポリプロピレンメルトブロー＄１
１１Ｍ１を搬送して、エレクトレット繊維をアルミニュ
ーム管の先端部に堆積せしめて、第２図に示したような
概要で加工を行なった。このエレクトレット繊維層の表
面電荷密度は３．１Ｘ１０−１０ク一ロン／ｇであった
。
こうして得られた不織繊維成形体を間隙部に入り込んだ
ダストを収集するワイパー棒として使用したところ、ダ
スト採集能力が高く、有効にダストを収集することがで
きた。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は、それぞれ本発明の不織繊維成形
体の製造方法の１実施態様例を説明する概略図である。 第３図、第４図は、本発明の不織繊維成型体の１実施態
様例を示した概略モデル図であり、それぞれ第１図、第
２図の方法で得られる成型体を例示したものである。 １：メルトブローロ金 ２：ポリマー ３：加熱空気 ４：搬送繊維 ５ａ、５ｂ：印加電極 ６ａ、６ｂ：成型用型芯構造体電極 ７ａ、７ｂ：不織繊維成型体 ８：高圧発生機 ９：吸引管 １０：エレクトレット不織繊維層 特許出願人　　東　し　株　式　会　社第１図 第２図

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　体積抵抗率が１０＾１＾０Ω・ｃｍ以下である
    材料で少なくとも表層が形成されてなる型芯構造体と、
    分極電荷を有しているエレクトレット繊維よりなりかつ
    前記型芯構造体の少なくとも一部の表面を実質的に覆っ
    てなるエレクトレット不織繊維層とを少なくとも有して
    なることを特徴とする不織繊維成型体。
  2. （２）　エレクトレット不織繊維層が、表面電荷密度１
    ×１０＾−＾１＾０クーロン／ｃｍ＾２以上のものであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の不
    織繊維成型体。
  3. （３）　エレクトレット不織繊維層が、その層内におい
    て繊維密度差を有するものであることを特徴とする特許
    請求の範囲第（１）項記載の不織繊維成型体。
  4. （４）　エレクトレット不織繊維層が、メルトブロー繊
    維からなることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
    記載の不織繊維成型体。
  5. （５）　液体または気体のフィルター用途に用いられる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の不織
    繊維成型体。
  6. （６）　搬送された繊維を、印加電極とアースされた比
    抵抗が１０＾１＾０Ω・ｃｍ以下の材質から少なくとも
    表面部がなる型芯構造体との間で形成せしめた電界中に
    導いてエレクトレット繊維化せしめ、さらに該型芯構造
    体の少なくとも一部表面に該エレクトレット繊維を堆積
    せしめることを特徴とする不織繊維成型体の製造方法。
  7. （７）　エレクトレット繊維を堆積せしめるに際して、
    型芯構造体上の被堆積部と該繊維堆積方向の相対位置関
    係を、２次元的または３次元的に変動せしめつつ堆積せ
    しめることを特徴とする特許請求の範囲第（６）項記載
    の不織繊維成型体の製造方法。
  8. （８）　搬送された繊維が、体積抵抗率１０＾１＾３Ω
    ・ｃｍ以上のものであることを特徴とする特許請求の範
    囲第（６）項記載の不織繊維成型体の製造方法。
  9. （９）　流体を用いて繊維を搬送せしめることを特徴と
    する特許請求の範囲第（６）項記載の不織繊維成型体の
    製造方法。
  10. （１０）　エレクトレット繊維を堆積せしめるに際して
    、型芯構造体の内部より搬送流体を吸引しながら繊維を
    堆積せしめることを特徴とする特許請求の範囲第（９）
    項記載の不織繊維成型体の製造方法。
  11. （１１）　流体で搬送される繊維が、メルトブロー紡糸
    で形成された繊維であることを特徴とする特許請求の範
    囲第（９）項記載の不織繊維成型体の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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