JPH0457221B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は布帛状の物体、すなわち織物、編物、
不織布、紙、皮革、シート、フイルム及びそれら
の類似物の摩擦帯電性、特に帯電圧を測定する方
法に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題
点） 布帛等の摩擦帯電の測定法については多く提案
されており、JIS L1094（1980）にもＡ、Ｂ、Ｃ
の３方法及び参考法２種が記載されている。帯電
圧の測定は実用上最も重要であり、上記JISにＢ
法として記されている。しかしながら、JIS Ｂ法
に用いられている所謂京大化研式ロータリイスタ
テイツクテスターは、20年以上前に開発された古
い装置で、(1)測定値の再現性が低くバラツキが大
きい、(2)測定値の帯電圧が実際に起る帯電圧に低
い、(3)帯電の減衰状態が測定困難である、(4)操作
がわずらわしく不便であるなどの欠点が指摘され
る。

この欠点を補うため本発明者等は、新しい改良
された測定法を考案し、特開昭56−48550号公報
に開示した。その方法は、試料を背後から支持し
た状態で摩擦した後、検出器の前に移動させるも
ので、再現性その他前記JIS Ｂ法の欠点のほとん
どが改良されている。しかしながら、特開昭56−
48550号公報の方法は、摩擦試料を移動するため
に、移動中に試料の放電が生じ、「放電速度の大
きい試料」については、その「初期の放電状況」
を正確に把握することが困難という問題点が見出
された。本発明の目的はこの問題点を解決するこ
とにあり、放電速度の大きい試料の初期の放電状
況をより正確に測定することができる新しい方法
を提供するにある。

（問題点を解決するための手段及び作用） 本発明の方法は、布帛状の試料を背後から支技
体で支技した状態で試料表面を摩擦体で摩擦し、
摩擦終了と同時に又はその後の該支技体を移動し
て試料から引離すことにより、試料と対面してい
る静電気検出器によつて試料の帯電圧を測定する
ことを特徴とする。

以下、本発明を図面によつて説明する。第１図
は本発明方法に用いることができる摩擦帯電測定
装置（断面説明図）の一例である。図において、
試料１はホルダー２と押え板３に挟持固定され背
後（下方）から支持体（以下摩擦台と記す）で支
持されている。試料の表面（上面）は摩擦体５を
用い手動で矢印方向へ摩擦する。摩擦体は黒板消
状のもので内部にクツシヨン材（詰綿又はウレタ
ンフオームなど）があり、表面は摩擦布６でカバ
ーされている。試料に対面して静電気検出器７が
設置されており、摩擦終了（摩擦体は移動して試
料から引離す）と同時に試料の帯電圧を測定開始
する。８は増巾器であり、９は記録装置である。

摩擦台４は、エアシリンダー１０によつて下方
へ（矢印方向）ほぼ瞬時に移動し４′の位置に停
止する。エアシリンダーの制御用バルブ１２は、
コントローラ１３によつて制御され、摩擦台をガ
イド１１に沿つて迅速且つ円滑に移動させ、試料
から充分引離す。例えば、摩擦終了と同時にスイ
ツチを操作し、摩擦台を移動させることが出来る
し、あらかじめ摩擦運動と運動するような機械及
び電気系統を備えることも出来る。

摩擦台の移動によつて、試料と摩擦台とが離れ
ると剥離帯電により試料の電位（電圧）が上昇す
る。摩擦した後でも試料が摩擦台と密着している
状態では、電位は零又は極めて低い場合が多い。
摩擦台は出来るだけ迅速且つ円滑に移動し、試料
から充分遠く引離す必要がある。摩擦台は摩擦終
了と同時（完全に同時でなくても、ほぼ同時であ
ればよい）又は摩擦後早目に移動を開始する。摩
擦後移動開始までに長時間放置すると、その間に
放電が生じ、電圧が減衰する。試料と摩擦台との
密着状態での放電を観測する目的のためには、摩
擦終了から任意の（目的とする）時間の後に摩擦
台を移動開始すればよい。しかし摩擦直後の最も
高い帯電圧及び最も早い初期の配電減少を観測す
るには、摩擦終了と同時又は出来るだけ早く、例
えば５秒以内、特に１秒以内、最も好ましくは
0.5秒以内に移動を開始する。

摩擦台４は手動又は機械的に（自動）迅速に移
動させる。移動の速度は任意であるが、通常は早
い程好ましく、例えば１秒以内、特に0.5秒以内、
最も好ましくは0.1秒以内に移動を完了する。移
動距離は或程度大きいことが好ましく、例えば１
cm以上、特に２cm以上、最も好ましくは３cm以上
が好ましく、多くの場合５〜10cmで充分である。
手動はテコ等を利用すると便利であり、自動の場
合は電磁装置（例えば、電磁クラツチ）エアシリ
ンダー、油圧シリンダー、スプリング、その他迅
速且つ円滑に直線又は直線に近い曲線運動（大き
な円弧運動等）をさせ得る装置が特に有用であ
る。

移動速度の大きい摩擦台の使用により、摩擦直
後の極めて早い放電現象も観測可能である。勿論
そのためには、検出器７、増巾器８、記録装置９
などの追随速度を充分大きくする必要がある。例
えばそれらの装置のみかけの時定数を0.2秒以下、
特に0.1秒以下にすることが好ましく、0.05秒以
下が最も好ましい。検出器は回転セクター型、振
動リード型、放射線型その他任意であるが、交流
交換方式の場合は搬送周波数の高いもの、例えば
50Hz以上、特に100Hz以上のものが追随速度の点
で好ましく、200Hz以上のものが最も好ましい。
記録装置としてはペン記録計、打点記録計、デー
タレコーダ等の磁気記録計、集積回路などの半導
体記憶回路、磁気又は光デイスクなどあらゆる記
録装置が利用できる。更にデイジタル化して演算
装置（コンピユータ）により、帯電圧の最高値、
減衰速度（半減期等）、所定時間（例えば１秒、
５秒、10秒、30秒、60秒）後の帯電圧、複数回測
定時のそれらの平均値、バラツキ範囲、偏差など
を計算し出力させることが出来る。

摩擦台の材質は任意であるが、木材（ホウの木
等）、金属、合成樹脂その他が利用可能である。
又それらの上を布、フイルム、金属薄膜などでカ
バーして用いることが出来る。金属系の場合は接
地して使うことが望ましく、樹脂等では帯電性の
低いものが（測定前に除電する必要がなく）好ま
しい。台の上面は平面でもよく、図のように中央
部がやや盛上つた曲面でもよい。

摩擦体５は、図のような黒板消状、半球状、又
は円筒状などで内部にクツシヨン材を有するもの
が好ましく、更に平面状、曲面状、円筒状などの
ブラシ類、その他任意のものを用い得る。ブラシ
状の摩擦体については本発明者等はすでに特開昭
56−114754号公報に開示した。摩擦体による摩擦
は、手動でもよく、機械的なもの（自動）、例え
ば機械的往復運動、回転運動などを利用したもの
でもよい。摩擦は１回でも複数回でもよいが、多
くの場合５〜20回が好ましい。摩擦体は１個でも
複数でもよい。例えば放射状の腕に夫々摩擦体を
取付けて回転させて摩擦することが出来る。ドー
ナツ状の回転体を用いることも出来る。摩擦体は
摩擦後移動して検出器７と試料１との間から去
る。試料の上に摩擦体があると正しい測定が出来
ない。

検出器は、測定中は試料表面と対面していなく
てはならない。検出器を摩擦中は他の場所にお
き、摩擦終了と同時に、又は摩擦台４の移動開始
以前に移動させて試料と対面させてもよいが、常
時対面している方が装置の構造が簡単で好まし
い。常時対面型では摩擦体は検出器７と試料の間
で運動するから、検出器と試料との距離はあまり
小さく出来ず、検出器としては感度の高いものが
望まれる。図の例のような黒板消状の摩擦体を手
動摩擦する場合、試料と検出器の距離は数cm程度
を要するが、回転セクター型でも距離10cm程度で
充分利用出来る。

第１図は、試料を水平に置き、検出器、試料、
摩擦台の中心を結ぶ中心軸が垂直に配置されてい
る「垂直型」の例である。中心軸は水平に配置し
てもよく、斜めでもよい。手動摩擦は、個人差や
バラツキが大きく再現性に乏しいことが危惧され
るが、適当なクツシヨンを有する摩擦体を用いる
と、極めて再現性がよく個人差もほとんどない状
態を実現し得、簡単な装置、操作で信頼性と精度
の高い測定が可能である。

計器の感度較正は、試料の代りにそれと実質的
に同じ大きさの金属板を置き、金属板に既知の直
流電圧（例えば1KV、10KV等）を印加して、容
易に実施し得る。

（実施例） 第１図の装置で、ホルダー２として厚さ３mmの
ステンレス鋼板で直径70mmの円形の穴のあいたも
のを用い、押え板として同じく厚さ１mmのステン
レス鋼板を用い、検出器７は４枚羽根の回転セク
ター型で回転速度3200rpm、搬送周波数213Hzの
ものを試料から100mm離し固定したものを用い、
記録計９はペンの追随速度フルケース（200mm）
0.8秒のものを用いた。摩擦体５は木製の胴部に
脱脂綿をつめ綿布で封入した黒板消型を用いた。
摩擦布６はよく洗つた羊毛布（モスリン）を用い
た。摩擦台４はホウの木製で直径68mm、中央部が
４mm盛上つているものを用い、エアシリンダー方
式で、0.1秒以下で80mm下方に移動させる。

試料として、ポリエチレンテレフタレートの仮
撚加工糸で75d／36fのものを主として用い、
20d／6fのポリエステル系導電性複合繊維（鐘紡
ベルトロン）を少量用い、丸編機で導電糸を20mm
間隔で交編した両面編物とし、染色仕上げした制
電性編物を用いた。試料は、よく洗濯及びすすぎ
を行ない、80℃で乾燥後20℃、40％RHの測定室
に12時間放置した後測定した。

上記試料の本発明の方法で得た摩擦帯電圧とそ
の減衰曲線を第２図の曲線１４で示す。一方比較
のため、特開昭56−48550号公報記載の方法、す
なわち検出器を別の場所に置き、摩擦後試料を移
動して検出器を対面せしめる方法で同じ試料を測
定した結果を第２図の点線１５で示す。曲線１４
及び１５の比較から判るように、従来法では把握
出来なかつた摩擦直後の急速な放電現象が本発明
方法では明確に捕えられている。１６は摩擦中の
摩擦布（羊毛）の正の帯電を感じたものである。
導電性繊維を少量混用したものは、導電性繊維の
コロナ放電により、製品全体の帯電圧が低下する
と考えられている。コロナ放電がどの位の速度で
製品の帯電を放電せしめるかは今迄知られていな
い。例えばJIS L1094（1980）Ａ法に記されてい
る半減期測定法では、導電糸混用品の半減期は10
〜100秒程度の極めて長いものしか観測されない。

第２図の曲線１４の初期の急速な放電がコロナ
放電による帯電の減衰を示すとすれば、その半減
期は0.2秒程度以下と推定される。このような早
い減衰の正確な記録のためには、データレコーダ
ーその他の高速記録装置を利用するのがより望ま
しい。

（発明の効果） 本発明方法は、第１図に示すように比較的簡単
な装置で実施可能であり、従来測定が不可能もし
くは極めて困難であつた摩擦直後の高速の放電現
象を（例えば、第２図に示すように）容易に測定
し得るという特長を有し、帯電現象の解明や、制
電製品の開発に極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に用いることができる摩擦
帯電測定装置の一例を示す断面説明図であり、第
２図は本発明方法によつて得られた摩擦帯電圧と
その減衰曲線及び従来法で得た減衰曲線の比較の
一例を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 布帛状の試料を背後から支持体で支技した状
   態で試料表面を摩擦体で摩擦し、摩擦終了と同時
   に又はその後に該支技体を移動して試料から引離
   すことにより、試料と対面している静電気検出器
   によつて試料の帯電圧を測定することを特徴とす
   る摩擦帯電圧の測定方法。 ２ 試料の摩擦を手動又は機械的に行なう特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ３ 支技体の移動を摩擦終了後１秒以内に開始す
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 支技体の移動を手動又は機械的に行なう特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 支技体の移動を電磁力又は流体シリンダーで
   行なう特許請求の範囲第１項記載の方法。