JPS59124B2 - 繊維性ウェブエレクトレットの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、本質的に１段工程で便利にかつ経済的に製造
することが可能であり、かつ顕微鏡的直径を有する繊維
から成っており、それによってエレクトレットと微小繊
維特性きの独特の組合せを提供する新規な繊維性ウェブ
エレクトレットの製造方法に関する。

Ｔｈｏｍａｓの米国特許第２７４０１８４号に教示され
ている繊維性エレクトレットの初期の製造方法は、平行
に近接して離されている電極間に設立された静電場中に
、熱可塑性の繊条、フィラメント、織物またはシートを
配置することから成っている。

その繊維性物質はそれを柔かにするように加熱されかつ
そののちに電場の存在下に冷却され、こうして１多少“
の永久的な電荷がその繊維中に導入される。

Ｖａｎ Ｔｕｒｎｈｏｕｔの米国特許第３５７１６７９
号は、負荷電極に対する高電圧の適用が繊維性ウェブの
開放微細孔を通してアーク発生を起こすので、処理され
る繊維性ウェブ中へ合理的に高い永久電荷を導入するこ
きが困難であるといった、前記Ｔｈｏｍａｓ方法の欠点
を指摘している。

Ｖａｎ Ｔｕｒｎｈｏｕｔは負荷電極を弱い伝導性のシ
ートで被覆して高い適用電圧を分配して繊維性ウェブを
通しての誘電破壊をできるだけ弱めることを提案してい
る。

この被覆電極方法はその繊維性物質を所望の負荷状態に
負荷するのに長過ぎる時間を必要とする観点から、Ｖａ
ｎ Ｔｕｒｎｈｏｕｔのその後の米国特許第３９９８９
１６号によって批判されている。

この欠点を避けるために、Ｖａｎ Ｔｕｒｎｈｏｕｔの
前記米国特許第３９９８９１６号はいくらか迂遠な手順
、すなわち２段階の手順を提案している。

この手順においてはフィルムが最初に用意され電気的に
負荷され、次にそのフィルムがそれを針付きローラー上
を通すことによってフィブリル化されかつ繊維性ウェブ
を形成するように層状に組立てられる。

繊維を形成させるために先ずフィルムを形成することは
歴史的な手順の一部であり、その技術は例えば負荷の間
のフィルムの温度の調節、負荷装置とフィルムとの間の
距離の調節、および負荷時間の調節などの工程上のいく
つかの調節を含む技術および重合質物質の使用によって
、むしろ厚いワックス エレクトレットの調製から薄い
フィルムへ向上された。

前述のＶａｎ Ｔｕｒｎｈｏｕｔの米国特許第３９９８
９１６号においては（’ Ｔｈｅ ｕｓｅｏｆ Ｐｏｌ
ｙｍｅｒｓ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｅｔ“、Ｊ、Ｖａｎ
Ｔｕｒｎｈｏｕｔ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｓｔａｔｉｃｓ。

第１巻（１９７５）、１４７−１６３頁をも参照された
い）、フィルムの電気的負荷はそのフィルムをその融点
近くへ加熱し、それを湾曲した板上で延伸し、かつそれ
に正または負の電荷をその湾曲した板の上方に配置され
た多数の細い電線から噴霧するこきによって達成される
。

５ｅｓｓＩｅｒ達の米国特許第３６４４６０５号におい
ては、薄い重合物フィルムが共に延びている誘電体板上
に支持されかつ電子ビームによって行当てられている。

かつＮＡＳＡ技術報告Ｒ−４５７（１９７５年１２月）
においては、液体誘電体の噴霧またはミストがブラシ電
極からまたは狭い電線の格子からのコロナ放電を通して
送られかつそののちにその小滴がフィルムとして硬化す
る誘電体シート上に集められている。

フィルムの中間形成による繊維性ウェブの形成はフィル
ム−負荷技術の知識から有益ではあるが、これは時間の
かかるかつ高価な方法である。

さらに、その技術は制限された繊維寸法のみしか達成で
きない。

このような不利な点が溶融−吹出し繊維を基礎とする本
発明の新規な繊維性ウェブエレクトレットの製造方法に
よって克服される。

溶融−吹出し繊維は溶融された繊維−形成性物質を複数
個のオリフィスを通して高速のガス状の流れ中へ押出し
こうしてその押出された物質を繊維の流れを形成するよ
うに細分化するこさによって調製される繊維である。

本発明方法にしたがえば、溶融−吹出し繊維はそれらが
オリフィスから流出したときに電子またはイオン＾Ｇり
たような電気的に負荷された粒子で行当てられる。

それらの繊維はオリフィスから離れた地点で集められ、
そこでそれらは固体の繊維形状を維持する形で冷却され
るが、この時点でそれらは持続性の電荷を担持している
ことが見出だされる。

集められたそのウェブまたはマットは典型的には所定の
寸法へのトリミングまたは裁断を除いて直接に使用する
ことができる。

本発明の方法を遂行するための条件は、フィルムのエレ
クトレットを形成するための過去の方法で可能であった
調節条件と極めて対照的である。

繊維は極めて高速度で動いており；それらは大容量の希
釈、高速空気中に包囲されかつ分散される。

さらに、電気的に負荷された粒子は繊維の流れ中に入り
、かつ溶融−吹出し繊維中に必要な量で保持される。

繊維中へのそれら粒子の注入は、それらの繊維が電気的
に負荷された粒子源近くにありかつ溶融または溶融に近
い状態にある場合、数分の１秒（ミリ秒未満）の間に必
然的に生じる。

このような注入ののちに、繊維は非常に早く固化しかつ
それによって電気的に負荷された粒子を繊維中に凍結し
、こうしてそれらは持続的な電荷を有する繊維の集合体
を提供する。

本発明方法によって得られる繊維性ウェブ中の持続性電
荷は、しばしば製品の製造において過去の他の繊維質製
品に対して適用された一時的な電荷キハ区別される。

例えば、このような電荷は反対に負荷された液体によっ
て繊維の塗装を助けるように、（Ｂｅｎｎｅｔｔ達の米
国特許第２４９１８８９号参照）；或は繊維の分散およ
び分離を向上させてそれらを捕集器へ引きそれによって
より均一な繊維性マットを提供するように適用されてい
る。

（Ｍｉｌｌｅｒの米国特許第２４６６９０６号：Ｔｉ
Ｉ ｌ達の米国特許第２８１０４２６号： Ｆｏｗｌｅ
ｒの米国特許第３８２４０５２号＋ Ｒａｓｍｕｓｓｅ
ｎの米国特許第３００３３０４号参照；ならびにｏｗｅ
ｎｓ達の米国特許第３４９０１１５号およびに１１ｂｙ
達の米国特許第３４５６１５６号のようなフィブリル化
されたストランドに関する特許を参照されたい）。

これらの製造手順に適用される電荷は一時的なものであ
る。

例えば、その繊維形成性物質は維持されるべき永久的電
荷を許容するために十分な容積−固有抵抗を有しないか
、或は導電性の溶剤が余りにも多く形成された繊維中に
存在するであろう。

或はその電荷は、表面電荷のみが適用されるように繊維
が形成されたのちに適用されるであろう。

或はまた、適用電圧といったような負荷条件が持続性電
荷を展開するには不十分でありうる。

或はその電荷は繊維の捕集ののちに中和されうるであろ
う。

上記した参照にしたがって繊維性マット製造ののちにそ
のような一時的な電荷がいくらかでも残留した場合には
、それらは貯蔵もしくは使用の間に急速に消滅する。

対照的に、本発明の繊維性ウェブは持続的或は１永久的
な“電荷を担持する。

典型的な条件下で貯蔵された場合、本発明の繊維性ウェ
ブは有用な電荷を何年間も維持することができる。

室温で１００係相対湿度で保存といったような加速され
た試験のもとで、本発明の繊維性ウェブ上の電荷は一般
に少なくとも一週間、かつ好ましくは６ケ月または１年
間きいった半減期を有する。

このような電荷の持続性によって、本発明の繊維および
繊維性ウェブは適正にエレクトレットと称することがで
き、かつ１繊維エレクトレツト“、１繊維性ウエブエレ
クトレツト１またはより一般的に“繊維性エレクトレッ
ト“という用語が本明細書ではそれらを表わすために使
用される。

本発明の多くの繊維性ウェブエレクトレットに対して、
電荷の大きさの適切な指標がイソプローブ静電ボルトメ
ーターを用いてウェブ中の表面電圧を測定することによ
って得られる。

然しなから、このような測定はそのウェブが反対に荷電
された繊維の混合物から成る場合には正確度が小さい。

混合−電荷ウェブはそれでもなお例えば濾過性の助長等
に有用であるが、ウェブ上で測定された正味の電荷は電
荷の全体の大きさを表わさないであろう。

１つの符号のみの持続性電荷を担持する本発明の繊維性
ウェブエレクトレットに対して、その電荷は一般に溶融
−吹出し繊維１ｇ当り少なくきも１０−８クーロンとし
て測定される。

正および負の両方に荷電された繊維を含む繊維性ウェブ
ニレ〃トレッドに対しては、その正味電荷は通常溶融−
吹出し繊維１ｇ当り少なくきも１０−９クーロンであろ
う。

電荷の指標はまた、ウェブにトナー粉末を適用するきい
ったような他の試験によっても得られるが、必ずしも数
値的に定量化された測定ではない。

本発明に′したがつそ製造された溶融−吹出しの荷電さ
れた繊維は所望の繊維直径を有するように調製すること
ができる。

多くの目的に対して、それらの繊維はマイクロ繊維寸法
（すなわち、顕微鏡のもとて最も見えやすい寸法）であ
り、かつ或［る種の応用面に対しては直径が小さい方が
さらに良い。

例えば、それらマイクロ繊維はその平均直径が２５．１
０或は１ミクロン以下でさえありうる。

マイクロ繊維寸法は成る種の濾過の局面におけ１ る改
良を含むいくつかの有用な性質を達成するこさが知られ
ており、かつこのマイクロ繊維寸法と永久的電荷との組
合せが独特の濾過特性を有する本発明の繊維性ウェブエ
レクトレットを提供する。

本発明の繊維性ウェブエレクトレットに対する１ン つ
特に有意義な用途は人工呼吸装置においてであり、特に
第３図に示されているようなわん状の顔マスクにおいて
である。

示されているタイプの従来のマスクにおいて使用された
溶融−吹出しマイクロ繊維のウェブに代えて本発明の繊
維性ウェブｉ を使用すると、その濾過効率を２倍また
はそれ以上向上させることができる。

第３図に示されているタイプの本発明のマスクは安価に
製造することが出来、かつその安い価格および高い効率
が、他の公知の顔マスクでは達し得なかった広範囲な有
） 用件を提供する。

第１図は本発明の繊維性ウェブエレクトレットを形成す
るための代表的装置の概要図であり；第２図は第１図の
２−２線に沿った立面図でありかつ第１図の装置に含ま
れる電気的に負荷されデ た粒子の源に対する概略配線
図を包含する図であり； 第３図および第４図は本発明の繊維性ウェブエレクトレ
ットを合体した代表的顔マスクを示す図であり、第３図
はそのマスクの使用を示す透視図９ であり、かつ第４
図は第３図の４−４線に沿った断面図であり； 第５図は本発明の繊維性ウェブエレクトレットの濾過性
を試験するための装置の概略図であり；かつ 第６図は本発明の繊維性ウェブエレクトレットおよび比
較のための未荷電のウェブに対する、粒子浸透（縦軸）
対粒子寸法（横軸）のプ田ント図である。

第１図および第２図は本発明の繊維性ウェブニレ トレ
ッドの製造のための代表的装置１０を示している。

この装置の一部分はＷｅｎｔｅ、Ｖ、Ａ：Ｂｏｏｎｅ、
Ｃ，Ｄ；およびＦｌｕｈａｒｔｙ、Ｅ、Ｌ＋による題目
’ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ ５ｕｐｅｒ Ｆ
ｉｎｅＯｒｇａｎｉｃ Ｆｉｂｅｒｓ“、１９５４年５
月２５日発行のＵ、Ｓ、Ｎａｖａｌ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓの報告書／１６４３６４に
記載のタイプの普通の溶融−吹出し装置でありうる。

このような繊維−吹出し装置は溶融物質を押出すための
狭い平行に並んだオリフィス１２の列およびオリフィス
の列のそれぞれの側にありそれを通して通常は空気であ
るガスが高速度で吹出されるスロット１３から形成され
るダイ（ｄｉｅ）１１を含んでいる。

押出された物質を繊維へ引出すガスの流れはそれら繊維
を固化した形態へ冷却しかつそれら繊維を繊維の流れ１
５として捕集器１４へ運ぶ。

第１図に示されている捕集器１４はドラムまたは円筒と
して配列された微小孔のあいたスクリーンから成ってい
るが、その捕集器は平らなスクリーン或はローラーの回
りを移動する閉ループベルトといったような他の形態を
とることも出来る。

ガス流出装置は繊維の沈積およびガスの除去を助けるよ
うにスクリーンのうしろに配置されるであろう。

吹出された繊維の流れ１５はマット１６として取扱うこ
さのできるランダムに相互にからみ合った耐着性の物体
さして捕集器上に沈積され、そのマットはその捕集器か
ら巻きはずされて貯蔵ロール１７へ巻かれる。

荷電された粒子を溶融−吹出し繊維に行光てるために、
このような粒子の１つまたはそれ以上の源がダイ オリ
フィス１２に隣接して置かれる。

第１図および第２図の装置においては２つの源１８およ
び１９が使用されその１つが繊維の流れ１５のそれぞれ
の側にある。

それぞれの源は高電圧源２２へ接続され、よつレジスタ
ー２５を通して大地へ接続されている金属シェル２３ま
たは２４中に配置されている電気伝導体２０または２１
から成っている。

第２図に示されているようにその伝導体は絶縁体２６お
よび２７の中にはめ込マレうる。

十分高い電圧（通常１５ＫＶ、またはそれ以上）でその
伝導体が励起されると、伝導体の回りにコロナが生じか
つ伝導体回りの空気またはその他のガスがイオン化され
る。

荷電されたイオンまたは粒子がその荷電された粒子上に
作用する空気力学的および静電気的力の糾合せによって
繊維の流れ中へ推進される。

荷電された粒子の流れはファンによって助長されるか或
は粒子を推進させるシェル２３または２４上への電圧の
使用によって助長されるであろう。

円筒状のシェルまたはチューブの代りに、伝導体のそれ
ぞれの側に配置された平らな金属板または電極およびそ
れを囲むシールド間の所望の電圧傾斜を設立するその他
の任意の配列が使用されうる。

荷電された粒子の別の源は電子ビームおよび例えばＸ線
銃のような放射源である。

荷電された粒子のそれらの源１８および１９は、繊維が
溶融または溶融に近い状態にあるダイ１１の唇に近く置
かれる。

このような条件下に繊維中の遊離電荷担体の移動度は高
く、かつ繊維中への電荷の導入が促進される。

荷電された粒子の源がダイの唇へ近ければ近いほど、繊
維（」より多く溶融しかつ電荷の導入がより容易になる
。

繊維が固化しかつ冷却するにつれて、行光てられた電荷
は繊維中に凍結されかつそれらの繊維は持続的に荷電さ
れる。

（繊維の加熱６４電荷を取除くであろう）。

エレクトレットの普通の呼称にしたがって、この電荷は
ホモ電荷と呼ばれかつこのものは伝導体へ適用された電
圧と同じ符号を有す□ る。

荷電された粒子の源に対して正または負の電圧のいず；
：Ｌでもが適用され、かつ反対に荷電された粒子の源が
繊維の流れの反対側にあるように同時に使用するこさが
できる。

繊維の表面上の静電荷は（これは行光てられた： もの
に対して反対符号である）また本発明のウェブの製造過
程中に展開するであろう。

然しなからこのような電荷は完成された繊維ウェブへ適
用された静電荷の減衰さ同じ様式で急速に減衰するであ
ろう。

） 繊維の回りのガスの温度はダイオリフイスからの
距離が大きくなるにつれて急速に低下しようきする。

例えば、ダイオリフイスにおける空気の温度が約５５０
°Ｆ（’ ２９０°Ｃ）である実施例１に記載のような
条件に対しては、その温度はダイから半インチ（１，２
５ｃｆＩＬ）で約３７０°Ｆ（１９０°Ｃ）、ダイから
１インチ（２，５ｃｒｆＬ）で約３００下（１５０℃）
、ダイから１．５インチ（３，７５ＣＩｒＬ）で約２４
０下（１２０℃）、かつダイから２インチ（５Ｃ１ｒＬ
）で約２００°Ｆ（９５℃）であるであろう。

このようにしてダイの唇の近くで溶融或は溶融に近い繊
維に行当てられた電荷はそれらの繊維中へ急速に凍結さ
れてくる。

電荷の流出無しに荷電粒子を繊維中に留めさせる誘電性
を有する種々の重合質物質が本発明の織物中の吹出し繊
維の製造に使用することができる。

約１０１６オームーぼの容積−固有抵抗を有するポリプ
ロピレンが本質的に有用である。

溶融吹出しすることができかつ期待される環境条件下に
おいて適切な容積固有抵抗を有するポリカーボネイトお
よびポリハロカーボネイトといったような他のポリマー
もまた使用することができる。

一般に、有用な重合質物質は少なくとも１０１４オーム
−篩の容積固有抵抗を有しかつ荷電に対する所望の半減
期を妨止する量での湿分の吸収を回避する。

顔料、染料、充填剤、およびその他の添加剤が、もしそ
れらが例えば固有抵抗といったような所望の性質を除去
するものでなければ、その重合質物質中へ混合すること
ができる。

製造された吹出し繊維の直径はダイオリフイスの寸、法
、重合質物質の粘度および空気流の速度といった変数に
よって変化する。

吹出しマイクロ繊維はそれらの方向比（長さ対直径の比
）が有用なウェブの製造を許容するように無限大に近す
くべきではあるが、一般に不連続とみなされる。

いくらかの作業者はその繊維の長さが数インチ（すなわ
ち１０ＣｒＩＬ或はそれ以上）に達すると推定している
。

繊維形成手順は他の繊維または粒子をそのウェブ中へ導
入するように改変するこさができる。

例れば、Ｂｒａｕｎの米国特許第３９７１３７３号は吹
出し繊維ウェブ中へ固体粒子を導入するための装置およ
び手順を記載している。

広範囲な粒子が有用であり、特に濾過または精製目的の
ために有用である。

例えば、吸着、化学反応或はアマルガム化によって流体
から成分を除去する活性炭、アルミナ、炭酸ナトリウム
および銀；ならびに危険性のガスの無害な形態への変換
を触媒作用するホブカライド（ｈｏｐｃａｌｉｔｅ ）
のような粒状触媒がある。

それら粒子は平均直径が少なくさも５ミクロンから５ミ
リメートルまでの範囲で寸法変化をすることができる。

人工呼吸装置に対してはそれら粒子は一般に直径１ミリ
メートル未満の平均である。

予備形成された繊維もまたそのウェブの形成の間に吹出
し繊維織物中へ導入するこさができる。

例えば、Ｐｅｒｒｙの米国特許第３０１６５９９号およ
びＨａｕｓｅｒの米国特許第４１１８５３１号を参照さ
れたい。

例えば、縮らせたステーブル繊維を含むステーブル繊維
が、減少された圧力損失を有するがそれでもなお良好な
濾過性を有するより開いた或はより多孔性のウェブを形
成するように、溶融−吹出し繊維の流れ中へ添加するこ
とができる。

（縮らせたステーブル繊維の場合に（４その縮んだ繊維
をリツカリン ロール（ｌｉｃｋｅｒｉｎ ｒｏｌｌ）
の手段によってウェブからつまむことによって添加が行
なわれる）。

基本的な溶融−吹出し方法における数多くのその他の追
加へ変化が可能である。

例えば、溶融−吹出し繊維は詰められたかつ低密度領域
のパターンで捕集されうる（ Ｋｒｕｅｇｅｒの米国特
許第４０４２７４０号参照）。

また、溶融−吹出し繊維の集められたウェブは例えば、
他の製品中への包含に対して有用な繊維を形成するよう
にチョッピングすることにより；パターンに詰めるこさ
により（Ｆｒａｎｃｉｓの米国特許第２４６４３０１号
参照）；そのウェブに成分を噴霧または添加することに
より；他のウェブまたはシート製品にそのウェブをラミ
ネイトすることにより；或はそのウェブを形状化また６
」裁断することによってさらに加工することができる。

第３図および第４図は本発明の繊維性ウエブエレグトレ
ソトが使用される顔マスクに対する便利な形状および構
造を示している。

マスク２８は人の口および鼻へぴったり合うように適し
た一般にわん状の部材２９およびそのマスクを支持する
ためのひも３０を包含している。

マスクの縁は顔の輪郭にむしろ密着するようになりかつ
こうしてマスクの着用者に対する空気の入口を限定する
。

すなわちマスクの着用者によって呼吸される空気の大部
分はマスクを通して通過しなければならない。

そのわん状の部材は内部のエア レイド（ａｉｒ−１ａ
ｉｄ ）繊維の不織布３１、本発明の繊維性ウエブエレ
クトレットの２つの層３２および３３、ならびに外部の
ニアレイド繊維の不織布３４から構成されている。

本発明は以下の実施例によってさらに詳細に説明される
であろう。

製造されたウェブの濾過能を試験するために実施例に使
用された２つの異ろた試験は、Ｕ 、 Ｓ 、 Ｆｅｄ
ｅｒａｌ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ 、Ｔｉｔｌｅ３０、パー
ト１１に詳細に記載されているが、その１つはフタル酸
ジオクチルの小滴を用いるものであり（ＤＯＰ試験）で
あり、かつ他の１つはＮａｔｉｏｎａｌ Ｉｎ５ｔｉ
ｔｕｔｅ ｆｏｒ ０ｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌＳａｆｅ
ｔｙ ａｎｄ Ｅｅａｌｔｈによって設立された試験で
シリカ粉塵を使用するものである。

（Ｎ１．Ｏ８Ｈシリカ粉塵試験）。

実施例 １−８ 第１図に示した装置によってポリプロピレン樹脂（バー
キュレス” Ｐｒｏｆａｘ６３３０ ” ）から吹出し
マイクロ繊維を製造した。

実施例１，２．４−６、および８に対する条件は次のよ
うであったダイは２０インチ（５０ｃｍ）幅であった；
ダイ中の溶融物、ダイそれ自身、およびダイから出てく
る空気の温度はそれぞれ３４６°Ｃ，３７０°Ｃおよび
４００°Ｃであった。

ダイにおける空気圧は０、４３ ｋｇ／ｉでありかつポ
リプロピレンは時間尚り１５ポンド（６，８ｋｇ）の速
度で押出した。

ダイの唇は捕集器から６０儂の距離にあり：第１図にお
けるダイ唇から伝導体への距離３５ハ３ｃｒｆＬであり
；かつ繊維の流れの中心線３７と伝導体２０または２１
の間の距離３６は２．５ＣｒｒＬであった。

伝導体２０および２１のそれぞれに対して１５ＫＶの電
圧を適用しかつシェル２３および２４に対して３ＫＶの
電圧を適用した。

実施例３および７に対しては溶融物の温度が３６０℃で
あり、空気の温度が３７０°Ｃであり、かつ空気圧が０
．５ｋｇ／ｉであった点を除いて他の条件は同じであっ
た。

ウェブは種々の厚さでかつ第１表にまさめた種々の重量
で製造した。

実施例の多くは正に荷電したウェブ（下記の表中で十に
よって示されておりかつ第１図の両電極２０および２１
に対して正の電圧を適用することによって調製されたも
の）、負に荷電されたウェブ（−）、および無荷電また
は比較のためのウェブ（０）を包含している。

圧力損失（△Ｐ）およびＤＯＰ試験によって測定した粒
子浸透（％Ｐ）を第１表に示した。

実施例 ９〜１２ 第３図および第４図に示されているマスクを実施例１−
１■＋、２＋および３＋のウェブから製造した。

Ｎ１０８Ｈシリカ粉塵試験の結果を第２表に示した。

実施例６＋の繊維性ウェブエレクトレット上の電荷の減
衰を成る期間にわたって、そのウェブの試料を通常の室
温条件下にポリエチレン容器中に貯蔵することによって
試験した。

電荷の減衰は表面電圧をＭｏ ｎ ｒ ｏ ｅイソプロ
ーブ静電ボルトメーターで測定しかつ電荷上表面電圧と
の間の関係を用いて（Ｑ＝ＣＶ、式中Ｑは電荷であり、
Ｃはキャパシタンスであり、かつ■は表面電圧である）
有効表面電荷密度を算出することによって測定した。

第３表に最初の表面電荷と種々の時間間隔において測定
された表面電荷との間の比率を示した。

さらに、実施例６＋および６Ｃのウェブの試料に対して
２０℃および１００％相対湿度のデシケータ−中に保存
したのちの電荷の減衰の測定を行なった。

試料はその製造後デシケータ−中に１２０日間置かれた
。

異った期間の曝露ののちに維持された表面電荷の比率を
第４表に示した。

表面電荷の減衰の試験に加えて、１００係相対湿度環境
での貯蔵での種々の期間後の実施例６十のウェブを通し
ての粒子浸透の変化を測定し、その結果を第５表に示し
た。

測定は第５図に示す装置３９によって行なった。

３インチ直径のエアロゾル移送チューブ４０に入る空気
は背影粒子濃度が最小に保たれることを確実にするよう
に絶対フィルター４１を通して送られた。

チャレンジ（ｃｈａ ｌ ｌｅｎｇｅ ）エアロゾルは
入口４２から絶対フィルターの下流に注入され、かつも
し必要ならばそのエアロゾルがクリプトン−８５放射源
を使用して中和されうる部分４３を通して送られた。

そのチャレンジ エアロゾルＬｔＮＩＯ８Ｈシリカ粉塵
試験に前述した煙霧シリカ粉塵であった。

そのエアロゾル源の出力が移送チューブ上に納められて
いるエアロゾル光度計４４によって監視された。

そのエアロゾル光度分析はヘリウム ネオン レーザー
４６からのビームを通して送られる粒子からの前方散乱
光を測定するように光ダイオード４５を使用している。

その散乱光の量は、もしエアロゾル密度の寸法分布が時
間き共に一定であればエアロゾル濃度に関連する。

エアロゾルの試料は導管４７を通して主エアロゾル流か
ら引出されかつ試験濾過媒体４８を通して送られる。

適切なバルブ操作によって、０．１５乃至３マイクロメ
ーターの範囲のチャレンジ粒子の寸法す濃度が、導管４
９へ接続された粒子測定システムＡＳＡＳ−２００エア
ロゾル分光計を使用して、その濾過媒体の上流および下
流で監視された。

フィルターを通しての圧力低下（圧力計５０による）、
導管５１中で測定される露点温度および空気温度につい
て連続的な測定が行なわれた。

この試験機によって得られたデータは物体基準というよ
りはむしろ粒子寸法の函数としての濾過浸透の記載を可
能にする。

実施例３＋（四角）、６＋（丸）および６Ｃ（黒点）の
ウェブに対する第５図の装置での代表的な浸透結果が第
６図に示されている。

粒子浸透のピークは、慣性沈積におけるいずれの拡散も
非常に有効ではない０．３乃至０．６マイクロメーター
の粒子寸法範囲で表われている。

然しなから、図から判るように、本発明の繊維性ウエブ
エレグトレツＨｔすべての粒子寸法に対して改善を提供
している。

前述したように、第５表は試験ウェブが１００係相対湿
度環境下に異った期間曝露にあったのちの第５図の装置
での浸透結果を示している。

第５表に報告されている結果は与えられた直径（０，３
マイクロメートル、１マイクロメートルおよび３マイク
ロメートル）よりも下の粒子に対して測定された累加的
な粒子浸透である。

すなわち、゛°３マイクロメートル″き題された欄に報
告されている結果は試験ウェブを通して浸透した寸法３
マイクロメートルまでの粒子のパーセンテイジであり：
″１１１１マ０フ０メートル″に報告されている結果は
浸透した寸法１マイグロメートルまでの粒子のパーセン
テイジであり、その他も同様である。

【図面の簡単な説明】

第１図６１本発明の繊維性ウェブエレクトレットを形成
するための代表的装置の概要図であり、第２図は第１図
の２Ｔ−２線に沿った立面図でありかつ第１図の装置に
含まれる電気的に負荷された粒子の源に対する概略配線
図を包含する図であり、第３および第４図は本発明の繊
維性ウェブエレクトレットを合体した代表的顔マスグを
示す図であり、第３図はそのマスクの使用を示す透視図
であり、かつ第４図は第３図の４−４線に沿った断面図
であり、第５図は本発明の繊維性ウェブエレクトレット
の濾過性を試験するための装置の概略線図であり、かつ
、第６図は本発明の繊維性ウェブエレクトレットおよび
比較のための未荷電のウェブに対する、粒子浸透（縦軸
）対粒子寸法（横軸）のプロット図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）少くとも１０１４オーム−ぼの容積固有抵抗を
   示す溶融された繊維形成性物質を、複数個のオリフィス
   を通して高速のガス状流れ中に押出し、そこで押出され
   た流体を繊細化して繊維の流れを形成させ、 （Ｂ） その繊維がオリフィスから出てくる際にその
   繊維の流れに電荷粒子を衝突させ、かつ （Ｃ） その繊維をオリフィスから十分離れた地点に
   集め、繊維が固体の繊維形状を維持する形態に冷却して
   、分離マットきして耶扱いうる無作為に交絡した凝集マ
   スを形成させる、 こきを特徴とする繊維性ウェブエレクトレットの製造方
   法。