JPS6252918A - エレクトレツト布帛の製造方法 - Google Patents

エレクトレツト布帛の製造方法

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JPS6252918A
JPS6252918A JP19212985A JP19212985A JPS6252918A JP S6252918 A JPS6252918 A JP S6252918A JP 19212985 A JP19212985 A JP 19212985A JP 19212985 A JP19212985 A JP 19212985A JP S6252918 A JPS6252918 A JP S6252918A
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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、エレクトレット布帛の製造方法に関する。さ
らに詳しくは、完全な接地を布帛に与え、熱安定性と表
面電荷密度に優れたエレクトレット布帛の製造方法に関
する。
〔従来の技術〕
布帛のエレクトレット化方法としては特公昭49−44
33号公報が知られている。この方法は、金属性平板電
極間に誘電体シートではさんだ布帛を直接重ね合せ、エ
レクトレット化する方法でおる。この方法の欠点は、誘
電体シートと布帛との接地性が本質的に十分でないため
、アース電極からの補償電荷の注入が十分得られないこ
とである。
この加工品の熱刺激脱分極電流(TSDC>を評価する
と、脱分極電流値が小さいことがわかる。
この結果は、エレクトレットの安定性に欠けることを示
唆するものである。実際加工品を例えば40’CX95
%RHの雰囲気下で2ケ月間放置後にエアロゾル捕集性
能を評価すると、その性能が低下していることからも分
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者は、前記欠点を解消し1qる布帛のエレクトレ
ット化方法について鋭意検討し、本発明に到達した。
本発明は、不織布や織物、編物等においても接地性を改
善することにより、熱安定性の優れたエレクトレット布
帛を製造する方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段〕 本発明は、次の構成を有する。
含液性材料で表面が被覆されたアース電極と印加電極の
間に布帛を介在させてエレクトレット化するに際し、該
布帛の片面を半導体液で湿潤している該含液性材料に接
触させて高圧印加することを特徴とするエレクトレット
布帛の製造方法である。以下、本発明の詳細な説明する
本発明のエレクトレット布帛の製造方法の1例を第1図
に示す。第1図において矢印へ方向に回転する接地され
た回転体1表面は、半導体液2が半導体液供給ロール3
によって常時湿潤された含液性材料4によって被覆され
ている。一方、送り出しロール5によって供給された布
帛6は、ターンロール7.8によって含液性材料4に湿
潤した表面の半導体液に片面が接触するように供給され
、高電圧発生機9を介して空間に設置された針状電極1
0によってエレクトレット加工が行なわれる。
次いで、布帛に付着した少量の半導体液を、温風発生機
11によって乾燥し、巻取りロール12を介してエレク
トレット布帛13を巻取る。
本発明で言う半導体液体とは、10−1〜106Ω・m
の体積固有抵抗値を有するものであって、具体的には、
水が好適であるが、界面活性剤や食塩等の電界質を溶解
した液体を用いても良い。又、アセトンやアルコールを
水に溶解しても良い。体積抵抗値が10−10・m未満
の場合は、繊維表面から液体の方へ電荷の移動が起こり
易く、表面電荷密度が十分向上しない。又、106Ω・
mを越えると繊維表面に達した電荷担体が付着し、すみ
やかに表面電荷密度が上がるが、逆に同電荷の反発が起
り、それ以上の表面電荷密度の向上は望めなくなる。従
って10−1〜106Ω・mの範囲が好ましい、特に1
02〜105Ω・m付近が表面電荷密度の向上と、電荷
担体の繊維内部浸透により好ましい。液体の体積固有抵
抗値の測定法は、JIS−C21・10に基づいて行っ
た。
次に、アース電極は、ロール、ドラム、ベルトコンベア
ー等の回転体であって、その表面は前記半導体液体で湿
潤されている。具体的には、半導体液体との接触角が6
0’以下の含液性材料を介して、湿潤されている。含液
性材料としては、例えば木綿、羊毛、パルプなどの天然
mraかうなる編織物、不織布、濾紙状物などの布帛、
又、水分率の高い親水性高分子m維を混繊したり、それ
を単独使用であってもかまわない。これらの含液性材料
からなる布帛を回転体表面に巻き付けて使用するか、又
は、金属やセラミック、親水性プラスチックなどを彫刻
やエンボスするか粗面化あるいは微多孔化して、液保持
性を与えた含液性材料で回転体を構成してもよい。■レ
フトレット化時には、アース極表面の含液性材料が半導
体液で湿潤された状態で用いる。この場合の湿潤の程度
は、加工対称とする布帛の条件によって適宜選択される
。含液性材料が半導体液体を湿潤した状態で加工布帛を
強く押し付けてエレクトレット加工をすれば、表面電荷
密度の向上を計ることが出来る。
本発明において望ましい方法は、アース極表面を含液性
材料表面で連続状の半導体液によって湿潤性の大きい被
膜として覆うことである。この方法によって加工布帛の
接地性がより均一化されるのである。
このため半導体液体と含液性材料のなす接触角を60”
以下にする必要がある。60’を越えると液膜の付着に
むらを生じるので好ましくない。
より好ましい接触角は30°以下である。
接触角の求め方は、材料を水平台の上に水平に置き、そ
の上から液滴を注射針先端より滴下し、側方水平位置よ
り、角度測定可能な顕微鏡で観察し、材料面と液滴の成
す角度を、滴下5分後の値で求める。
本発明で用いるエレクトレット加工可能な加工布帛とし
ては、ポリオレフィン系、ポリエステル系、含フツソ系
、塩ビ系、ポリアミド系、ポリアクリル系などの繊維か
らなる不wt15、編織物などである。又、フィルムや
ペーパー状の形態でおっても良い。これらの体積抵抗率
が1011Ω・cm以上、好ましくは1013Ω・cm
以上であればエレクトレット布帛の素材に適する。加工
布帛の体積抵抗率の測定法は、JIS−02103に基
づいて行う。
(作用〕 布帛は、−1fflに凹凸の大きい表面を持っているの
で、接地された金属性平板の上に置いても、布帛の実際
の接触面積、すなわち接地面積は極めて少ない。接地性
を向上するためには、布帛の平面化は効果がおるが、用
途によっては出来ない場合が多い。
本発明では、布帛の接地性を向上するために、半導体液
体をアース材として使用する。液体は布帛の凹凸や繊維
形状に応じて変形し得る。一般にエレクトレット化に最
適な材料は、特にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ
テトラフロロエチレンに代表されるものであり、これら
は撥水性が高く、それ自身が含液することは少ない。従
って、布帛内部まで液体が浸透することはなく、おおむ
ね、布帛の表面凹凸を埋めるように変形し布帛と接触す
る。このため、アース電極との接触面積が大幅に増え接
地性が改良される。接地性が改良されることによって補
償電荷が多く得られるようになる。この結果、布帛の表
面電荷密度は向上し、電荷担体の内部トラップ量が増え
るのである。
なお、表面電荷密度は第2図に示す方法で行なう。測定
方法は、接地された金屈製箱14と金属性平板電極(面
積100o+f、材質真鋳)15間に試料16をはさみ
、静電誘導によって発生した電荷をコンデンサー17を
介してエレクトロメーター18によって電位を測定する
。測定した電位から次の計算式によって表面電荷密度を
求める。
Q=CXV/S Q:表面電荷密度(クーロン/cJ> C:コンデンサー容重 Vz高性りとエレクトロメーター (式田理研製TR8562) S:試料の面積(−) また第3図は、熱刺激脱分極電流を求めるブロックダイ
ヤグラムを示す。本装置は、東洋積別製作所製のエレク
トレット熱分析装置であり、次の方法で評価した。
試料]9を電極20.21間にはさみ、加熱炉22中に
セットする。次に温度コントローラー23と熱電対24
によって一定昇温速度(5℃/分)で昇温する。ピコア
ンペアメーター25によって検出した電流値を、データ
ー処理装置26に入力する。一方熱電対24によって測
定された温度もデーター処理装置26に入力し、レコー
ダー27によって温度とTSDCの関係を記録する。
〔実施例〕
以下の実施例によって本発明をざらに詳細に説明する。
実施例1 接地された直径40cmの金属ドラムロール表面に、厚
さ300μm、目付125Q/m2のバルブ製濾紙を巻
き付け、体積固有抵抗11![103Ω・mの水を含水
量250Q/m2に設定した。
このアース極表面に、平均繊維直径3.5μm、厚さ0
.141T1m、目付20Q/m2、通気m 7 cc
/(i −secであるポリプロピレンからなるメルト
ブロー不織布の片面が接触するように0.3m/min
で連続供給した。一方アース極と相対する3Cm離した
空間に針状電極を設置し、負30KVで連続加工した。
次いで40℃のmff1で脱水乾燥後巻取った。この加
工品を、アルミフォイルで包み、24時間後に表面電荷
密度を、第2図に示す方法で評価した。結果は表1.3
X10’クーロン/CI(、裏9.0X10”クーロン
/耐であった。さらにこの加工品のTSDCを第3図に
示す方法で評価した結果、電極ピークが92°Cと16
5℃に2山存在し、130°C以上の脱分極電荷量は、
3゜5X10−1°クーロン/iであった。
脱分極電荷層は、TSDCの測定で得られる電流曲線下
の面積を、試料の面積で割って求める。
この物を、5枚積層し50’CX95%RH雰囲低下に
一年間放置し、エアロゾル捕集性能を評価したが全く低
下が認められなかった。また100°Cで1週間乾燥機
中に放置し、エアロゾル捕集性能を評価したが全く低下
が認められなかった。
エレクトレットの熱安定性と耐久性に優れていることが
分る。
エアロゾル捕集効率の求め方は、0.33μmのポリス
チン球(ダウケミカル社の単分散ラテックス)をアトマ
イザ−(日本カッマックス類)を用いて、エアロゾル濃
度を50万個/ft3に調整する。
これをフィルターに面風速1.5m/minで供給した
時、 捕集効率(%)=100− (Co/Ci Xl 00
)Co=フィルター通過後のエアロゾル濃度(個/ft
3) Ci =フィルター通過前のエアロゾル濃度(個/ft
3) で求める。
エアロゾル濃度の求め方は、日立(株)類エアロゾルモ
ニター(AN105)を用いた。
実施例2 接地された直径4QCmの金属性ドラムロール表面に5
0#の綿糸からなる織密度タテXヨコ=150X150
本/1nchの平織物を巻き付け、これに0.2%食塩
水を4000/m2含水させた。これにポリプロピレン
割繊糸(厚さ10μX幅2画)からなる平織物(タテX
ヨコ=10X10本/1nch)を0.3m/mi口で
供給した。一方アース極表面より3cm離れた空間に設
置された針状電極によって、負30に■の直流電圧加工
を行なった。次いで乾燥した濾紙で脱水し風乾後巻取っ
た。この加工品の表面電荷密度を24時間に測定したと
ころ、表1.8X10−9クーロン/clT!、裏9.
0X10−10クーロン/−であった。又、TSDCよ
り130℃以上の脱分極電荷量を求めた結果3.0Xi
o−10クーロン/codであった。
この物を、60’Cで2週間乾S機中に放置後、130
’C以上の脱分極電荷量を求めた結果、はとんど低下し
なかった。エレクトレットの熱安定性と耐久性に優れて
いることがわかる。
〔発明の効果〕
本発明は、接地性の悪い布帛を半導体液膜に接地するこ
とによって大巾な接地性改良効果が得られる。すなわち
電荷担体の繊維内部への深いトラップが得られ、エレク
トレットの熱安定性と表面電荷密度が向上する。
従って、本発明により得られるエレクトレット布帛の加
工品を、例えばフィルターに使用した場合には、温湿度
の高い環境条件でも安定使用が可能である。又、メタノ
ールやエタノール等に浸漬しても、表面電荷密度の低下
は小さく、耐薬品性に優れた物が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のエレクトレット布帛の製造方法の1
例を示す模式図、第2図は表面電荷密度の測定装置を表
わす模式図、第3図は熱刺激脱分極電流を求めるブロッ
クダイヤグラムである。 1−回転体     2:半導体液 4:含液性材料   6:布帛 9:高電圧発生機 10:針状電極 13:エレクトレット布帛

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)含液性材料で表面が被覆されたアース電極と印加
    電極の間に布帛を介在させてエレクトレット化するに際
    し、該布帛の片面を半導体液で湿潤している該含液性材
    料に接触させて高圧印加することを特徴とするエレクト
    レット布帛の製造方法。
  2. (2)含液性材料が半導体液との接触角が60°以下の
    布帛または多孔質体シートである特許請求の範囲第(1
    )項記載のエレクトレット布帛の製造方法。
  3. (3)アース電極が回転体である特許請求の範囲第(1
    )項記載のエレクトレット布帛の製造方法。
  4. (4)半導体液が体積固有抵抗値10^−^1〜10^
    6Ω・mである特許請求の範囲第(1)項記載のエレク
    トレット布帛の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63287012A (ja) * 1987-05-19 1988-11-24 Toray Ind Inc エレクトレット繊維シ−ト状物及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63287012A (ja) * 1987-05-19 1988-11-24 Toray Ind Inc エレクトレット繊維シ−ト状物及びその製造方法

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