JPH07256024A - 静電効果を有する空気濾過材およびその製造方法 - Google Patents

静電効果を有する空気濾過材およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリオレフィン繊維（Ｉ）およびポリアクリ
ルニトリル繊維（ＩＩ）の混合物からなり、双方の繊維
は滑剤および帯電防止剤不含である、静電効果を有する
空気濾過材を、形態、使用および製造において最適化す
る。 【構成】 繊維（Ｉ）はコア／シェル形またはサイド／
サイド形のポリプロピレン／ポリエチレンの２成分繊維
であり、繊維（ＩＩ）はハロゲン不含であって、濾過材
は形状安定である。製造方法においては、繊維混合物を
洗浄する。 【効果】 深絞り可能であって、それぞれの場合に形状
安定な空気濾過材が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン繊維
（Ｉ）およびポリアクリルニトリル繊維（ＩＩ）の混合
物からなり、双方の繊維は滑剤および帯電防止剤不含、
つまりつや出し加工を有しない、静電効果を有する空気
濾過材に関する。さらに、本発明は空気濾過材の製造方
法に関する。有利な構成は、そのつど従属請求項により
特性表示されている。
【０００２】
【従来の技術】上記部類の空気濾過材は、ヨーロッパ特
許（ＥＰ−Ｂ１ ０２４６８１１号）に記載されてい
る。その製造においては、ポリオレフィン繊維（Ｉ）を
採り、滑剤および帯電防止剤を除去するかまたは滑剤お
よび帯電防止剤の不在を確保し、１種または数種のハロ
ゲン置換ポリオレフィンならびにたとえばアクリルニト
リル単位を包含する付加重合体の繊維（ＩＩ）を採り、
繊維から滑剤および帯電防止剤を除去し、引き続き繊維
（Ｉ）および（ＩＩ）を混合するように行なわれる。そ
れにより、高い濾過効率において僅かな材料費を惹起
し、貫流する空気に対する抵抗は極めて僅かでありかつ
可燃性でない静電効果を有する空気濾過材が得られる。
空気濾過材は、たとえば防塵フードおよびマスクに使用
するのに適当でなければならない。
【０００３】この公知構成において重要なのは、繊維を
一緒に混合する前にそれぞれ清浄にすることであり、こ
こで“清浄にする”とは繊維が滑剤および帯電防止剤の
被膜を有していてはならないという意味に理解すべきで
ある。この清浄化は、たとえば非イオン洗剤、アルカリ
または溶剤での洗浄によって行なうことができ、それぞ
れに水洗工程が続く。
【０００４】生じる空気濾過材は、上記特許明細書に挙
げられた技術的要件を満足するが、その大量生産性を制
限するという欠点を伴なっている、つまり該濾過材はそ
れが補助的な硬化補強層を備えるときにのみ形状安定
に、たとえば顔面に密着するように形成された呼吸マス
クに製造することができるにすぎない。
【０００５】即ち、ヨーロッパ特許（ＥＰ−Ｂ１ ０２
４６８１１号）は、フリースを２５回突刺／ｃｍで“軽
く”ニードリングすることを教示する。より剛性または
ち密なフリース材料を製造するためにはたんに、より強
くニードリングすることが推奨される。しかしこの手段
は、多くの場合、補強層によって達成されるような所望
の剛性を生じない。しかし、補強層は常に付加的な材料
の使用を必要とし、貫流抵抗を著しく高める。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載した部類による空気濾過材を形態、使用および製
造において最適化して、従来達成された濾過技術的特性
を失なうことなくかつ付加的補強層の必要性なしに、た
とえば呼吸マスクに必要であるが、事情によっては他の
空気供給装置に組込むのにも必要であるような形状安定
な空気濾過器に変えることができるようにすることであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１お
よび請求項８記載の特徴を有する空気濾過材によって解
決される。有利な構成はそれぞれの従属請求項によって
特徴表示されている。空気濾過材の表面に対して、とく
に繊維Ｉ対繊維ＩＩの比３０：７０ないし８０：２０
で、繊維（Ｉ）がポリプロピレン／ポリエチレン（コア
／シェルまたはサイド／サイド形）繊維により形成さ
れ、繊維ＩＩがハロゲン不含ポリアクリルニトリルによ
って形成されている混合物によって本発明による空気濾
過材を構成すると、意外にも、むしろ深絞り可能であっ
て、それぞれの場合に形状安定な空気濾過材が得られ
る。
【０００８】ここで“形状安定”とは、濾過材を形成す
る面が外力による曲げに対してできるだけ高い抵抗性を
示すことを表わす。
【０００９】最初に述べた先行技術とは異なり、この場
合製造方法においては、既に上述した意味で洗浄する前
に、繊維を互いに混合し、次にはじめて洗浄し、引き続
き乾燥するように行なわねばならない。
【００１０】引き続くフリース形成はカージングによっ
て行ない、これに硬化のためニードリングが続く。次い
で、２成分繊維（ヘテロフィラメント）を熱により活性
化する。これによりフリースは必要な硬化を受けてフリ
ース材料となり、場合により同時に加圧成形される。
【００１１】最後の工程は工業において一般に公知であ
る、即ちこの場合それぞれの場合に２成分繊維の低融点
成分ポリエチレンが軟化する。形に型打、押抜きまたは
溶接する際または深絞りする際に、とくに強く成形され
た安定な濾過器を得ることができる。
【００１２】本発明による濾過材はおもに、固体および
液体のエーロゾルを静電気的に捕捉しなければならない
ところで使用することができる。その深絞り性はヒトの
呼吸保護のための顔面に密着するように形成された濾過
器に使用できるだけでなく、大量生産の構成部品とし
て、たとえば冷暖房用器具のような空気調節装置の狭い
および／または湾曲した取付空間内、たとえば自動車、
電気掃除機または冷却送風装置中にも使用できる。
【００１３】驚異的に、繊維材料ペア（Ｉ）および（Ｉ
Ｉ）の本発明による選択から、従来達成されなかった、
カージングにおける静電荷の安定性も得られる、即ち熱
可塑性の結合繊維による繊維フリース材料の硬化は従来
熱処理の際に、繊維上の静電荷の劇的消失をもたらした
ので、工場生産後にこの性質がほとんど完全に消失し
た。このことは、本発明においてはもはや観察されな
い。
【００１４】使用される繊維（Ｉ）および（ＩＩ）は、
とくに１００μｍよりも細くあるべきである。繊維のス
テープル長はとくに４０〜１００ｍｍである。それで、
既に先行技術において慣用であると同じ条件が存在す
る。
【００１５】本発明のもう１つの利点は、混合する際の
繊維の汚れの危険を、ヨーロッパ特許（ＥＰ−Ｂ１ ０
２４６８１１号）により無条件に必要であると強調され
ている程度に重視する必要はないことである。ここでは
洗浄されて、もはや汚れてはならない繊維を混合する
が、洗浄は本発明によれば混合に引き続いて行なわれ
る。それで、方法進行の簡略化への著しい寄与が得られ
る。
【００１６】本発明による空気濾過材は単独で使用する
だけでなく、幾つかの平面形成物からなる積層品の有効
な濾過成分としても使用することが可能である。それ
で、たとえば空気濾過材を有する、純機械的補強作用の
あるフリース材料または織物がニードリングされていて
もよい。
【００１７】
【実施例】
例１ 深絞りしたマスクの形の本発明による空気濾過器
の濾過技術的寸法定めは、ＥＮ１４３、第６．３および
６．４．１節に従って実施した： 圧 損 失 濾 過 率 （Ｐａ） （％） １５ １１．９ ２３ ４．９ ４４ ２．４ ６６ ０．３ 例２ 本発明による扁平濾過体は、相応に次のデータを
生じた： 圧 損 失 濾 過 率 （Ｐａ） （％） ４ ３．５ １１ １．０ １６ ０．４ 可燃性をＥＮ１４９、第５．５節に従って調べ、合格し
た。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリオレフィン繊維（Ｉ）およびポリア
    クリルニトリル繊維（ＩＩ）からなる混合物からなる、
    滑剤および帯電防止剤を有しない静電効果を有する空気
    濾過材において、濾過材が形状安定であり、繊維（Ｉ）
    がコア／シェル形またはサイド／サイド形のポリプロピ
    レン／ポリエチレンの２成分繊維であり、繊維（ＩＩ）
    はハロゲン不含である、静電効果を有する空気濾過材。
  2. 【請求項２】 繊維（Ｉ）対繊維（ＩＩ）の比が、濾過
    材の表面に対して、３０：７０〜８０：２０であること
    を特徴とする請求項１記載の濾過材。
  3. 【請求項３】 繊維（Ｉ）および（ＩＩ）が１００μｍ
    よりも細いことを特徴とする請求項１または２記載の濾
    過材。
  4. 【請求項４】 形に型打、押抜き、溶接するかまたは深
    絞りされていることを特徴とする請求項１から３までの
    いずれか１項記載の濾過材。
  5. 【請求項５】 繊維のステープル長が３０〜２００ｍｍ
    であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか
    １項記載の濾過材。
  6. 【請求項６】 幾つかの平面形成物からなる積層品の有
    効な濾過成分であることを特徴とする請求項１から５ま
    でのいずれか１項記載の濾過材。
  7. 【請求項７】 固体および液体のエーロゾルを捕捉する
    ために使用される、請求項１から６までのいずれか１項
    記載の濾過材。
  8. 【請求項８】 滑剤および帯電防止剤不含であるかまた
    は繊維を洗浄することによってこれらが除去され、ポリ
    オレフィン繊維（Ｉ）およびポリアクリルニトリル繊維
    （ＩＩ）の混合物を使用し、かつフリースを形成する繊
    維混合物をニードリングする、静電効果を有する空気濾
    過材の製造方法において、ポリオレフィン繊維（Ｉ）と
    して、ポリプロピレン／ポリエチレンからなるコア／シ
    ェル形またはサイド／サイド形の２成分繊維を使用し、
    ポリアクリルニトリル繊維（ＩＩ）としてハロゲン不含
    のポリアクリルニトリル繊維を使用し、これらの繊維
    （Ｉ）および（ＩＩ）を洗浄する前に繊維（Ｉ）対繊維
    （ＩＩ）の重量比３０：７０〜８０：２０で互いに混合
    し、引き続き繊維（Ｉ）および繊維（ＩＩ）から滑剤お
    よび帯電防止剤を洗浄することによって除去し、洗浄し
    た繊維材料を乾燥し、カージングによりフリースを形成
    し、次にこのフリースをニードリングし、引き続き２成
    分繊維を熱活性化によって硬化し、必要に応じて成形す
    ることを特徴とする静電効果を有する空気濾過材の製造
    方法。
  9. 【請求項９】 １００μｍよりも細い繊維（Ｉ）および
    （ＩＩ）を使用することを特徴とする請求項８記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 繊維（Ｉ）および（ＩＩ）のステープ
    ル長３０〜２００ｍｍを選択することを特徴とする請求
    項８または９記載の方法。
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