JPS6356350B2 - - Google Patents

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JPS6356350B2
JPS6356350B2 JP55173113A JP17311380A JPS6356350B2 JP S6356350 B2 JPS6356350 B2 JP S6356350B2 JP 55173113 A JP55173113 A JP 55173113A JP 17311380 A JP17311380 A JP 17311380A JP S6356350 B2 JPS6356350 B2 JP S6356350B2
Authority
JP
Japan
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yarn
electric field
fibrillated
electret
dust
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Expired
Application number
JP55173113A
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English (en)
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JPS57101073A (en
Inventor
Masao Kajimaki
Yoshihiro Nakajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duskin Franchise Co Ltd
Original Assignee
Duskin Franchise Co Ltd
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Publication date
Application filed by Duskin Franchise Co Ltd filed Critical Duskin Franchise Co Ltd
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Publication of JPS6356350B2 publication Critical patent/JPS6356350B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、特定の容易な方法でエレクトレツト
化した解繊糸を清掃用繊維基質として使用した、
ダスト付着保持性の優れたダストコントロール製
品の製造方法に関する。 現在、エレクトレツトが広く実用化されている
マイクロフオン、スピーカ、カートリツジ、ヘツ
ドフオン等の音響素子は全て高分子フイルムをエ
レクトレツト化して用いられている。 今、更に、モツプ、フキン、雑巾、ハタキ、ブ
ラシ、ダステイングマツト等のダストコントロー
ル製品や各種フイルター等の繊維状成形構造物へ
のエレクトレツトの応用が期待されている。 繊維状成形構造物の直接のエレクトレツト化は
フイルム状やシート状のエレクトレツト化に比べ
て、それ自身の持つ複雑な構造の為、従来より知
られている熱エレクトレツト法、エレクトロエレ
クトクツト法、ホトエレクトレツト法、ラジオエ
レクトレツト法、メカノエレクトレツト法等の製
造方法を用いても、前述した繊維状成形構造物の
分野で実用性のあるエレクトレツト性能を付与す
るように加工することは不可能である。 繊維状成形構造物の直接のエレクトレツト化が
困難な理由を、工業的によく用いられているエレ
クトロエレクトレツト法の電荷担体をコロナ放電
によつて生成させる方法について述べると、コロ
ナ開始電圧は電極構造や接地電極との距離によつ
て変化するが、平均的には10KV程度である。こ
の時フイルム状試料(例えば厚みが20μm)の表
面には放電電極で発生した電子又はイオンが到達
し、そのフイルム状試料の表面電位は数KVにな
る。この時のフイルム状試料に加わる電界強度は
106V/cmにも達し、フイルムへの電荷注入が行
なわれ、電荷が固定されエレクトレツト化され
る。一方繊維状成形構造物では試料そのものが持
つているかさ高性のため、第1図に示すような電
極・試料の配置をとると、試料の放電電極側の表
面は少なくとも、接地電極とは数mm以上はなれて
いるのが普通である。この時、放電電極で発生し
た電子又はイオンはかさ高な試料の表面でほとん
どとらえられてしまい、内部へ到達するものは、
先に表面に形成された電荷の隔壁のため非常に少
なく、試料に加わる電界強度はフイルムの場合の
1/100程度となり、電荷の注入が十分に行なわれ
ず実用に適したエレクトレツトを製造することが
できない。他の作製法についても同様の理由によ
り繊維状成形構造物の分野で実用性のあるエレク
トレツト性能を付与することは不可能であ。 又、エアフイルター濾材のエレクトレツト化に
成形構造物を1対の誘導体ではさみ温度を加えて
製造する方法があるが(特公昭49−4433号公報)、
この方法はバツチ式であり、昇温、冷却をくり返
さなければならず、生産効率が著しく悪く、繊維
状成形構造物を大量に迅速にエレクトレツト化を
行なうという目的には明らかに不向きである。 エレクトレツト繊維の別の製造方法が特開昭50
−132223号、特開昭55−113520号公報において提
案されているがこれらはエレクトレツト化する時
点が小繊維化の前か後かというだけで、実質上は
合成重合体をフイルム状態でエレクトレツト化す
るものである。そればかりか一度小繊維化された
これらの繊維を用いてモツプ、フキン、雑巾、ナ
タキ、ブラシ、ダステイングマツト等のダストコ
ントロール商品や各種フイルター等の繊維状成形
構造物に変えてしまうと、需要者より回収して洗
浄後、再エレクトレツト化が出来ず、資源の再利
用の点においても採算の悪いものである。 本発明は上記の事実に基づきなされたものであ
り、その目的は、長期間に渡つて電荷を安定に保
持し続けることができる優れたエレクトレツト解
繊糸を有するダストコントロール製品を極めて容
易に製造することができる新規な製造方法を提供
することである。 本発明者等は合成重合体の繊維状成形構造物の
エレクトレツトにつき鋭意研究を重ねた結果、ポ
リエチレン或いはポリプロビレン等のポリオレフ
インの解繊糸を、脂肪族高分子ポリアミド或いは
塩素化ポリエチレン樹脂から成る一対の誘電体層
で挟持して、特定の直流高圧電界内に室温で短時
間保持することによつてエレクトレツト化し、こ
のエレクトレツト化ポリオレフイン解繊糸を清掃
用繊維基質として使用することにより、ダスト付
着保持性の優れた長寿命のダストコントロール製
品が製造できることを確認した。 又、本発明による製造方法に従うと、モツプ、
フキン、雑巾、ハタキ、ブラシ、ダステイングマ
ツト等のダストコントロール商品を需要者より回
収して洗浄後、再エレクトレツト化が室温で短時
間にできるという資源再利用の上からもすぐれた
利点を持つている。 本発明における解繊糸エレクトレツト化方法に
よれば、極めて、容易にしかも解繊糸の表面から
比較的深い所まで電荷が注入され、従つて長時間
に渡つて電荷を安定に保持し続けることができる
優れたエレクトレツトを極めて容易に短時間で製
造される。従つて、本発明によつて、ダスト付着
保持性が長期間持続する優れた、モツプ、フキ
ン、雑巾、ハタキ、ブラシ、ダステイングマツト
等のダストコントロール製品を製造することがで
きる。 以下、本発明を更に詳細に説明する。 本発明のダストコントロール製品の製造方法に
おけるエレクトレツト化方法に於ては、第2図に
図示するようにエレクトレツト化すべき解繊糸1
1を1対の誘電体層21,21′の間にはさみ、
さらにその両側に直流高圧電源41に持続された
1対の電極31,31′を当接する。かくして、
直流の高電界強度が解繊糸11に印加され、誘電
体21,21′から電荷が注入される。 製造雰囲気は一般には大気中で良いが、場合に
よつては窒素雰囲気中あるいは減圧中でもよい。 エレクトレツト化すべき解繊糸をサンドスイツ
チ状にはさむ誘電体層電極は、任意のものでよ
く、例えば第2図に図示するような平板状の1対
の誘電体層21,21′、電極31,31′或いは
第3図に図示するような回転駆動されるロール状
の1対の誘電体層22,22′、電極32,3
2′も使用し得る。第3図に示すような装置を用
いると、不織布、編織布、繊維ボート等の解繊糸
から作られた成形構造物を連続的にエレクトレツ
ト化することができる。 誘電体から成る容器に入つているエレクトレツ
ト化すべき解繊糸を第2図或は第3図の方法によ
りエレクトレツト化することができる。これによ
り、消毒、殺菌済みの解繊糸を外気にさらすこと
なくエレクトレツト化することができる。 本発明においては、優電体層で挾持された状態
で、解繊糸の両表面に印加される電界強度が1×
105V/cm以上となるように直流高電圧を印加す
ることが重要である。即ち、上記状態で解繊糸表
面の電界強度は、単に電極間電圧や解繊糸の厚み
のみならず、誘電体層の厚みや電気抵抗及び解繊
糸の電気抵抗によつても左右され、この電界強度
(E)は下記式 E=V/d1(1+ρ2d2/ρ1d1) 式中、Vは電極間電圧(ボルト)を表わし、d1
は解繊糸の厚み(cm)、ρ1は解繊糸の体積固有抵
抗(Ω−cm)、d2は誘電体層の厚み(cm)、ρ2は誘
電体層の体積固有抵抗(Ω−cm)を夫々示す で表わされる。この電界強度(E)を1×105V/cm
以上、特に5×105V/cm以上とすることにより、
室温で、しかも短時間でダスト付着保持性の上で
望ましい繊維エレクトレツトが得られる。電圧の
印加時間は1分乃至10分程度の短時間で十分であ
る。 解繊糸はポリエチレン或いはポリプロピレン等
のポリオレフインからそれ自体公知の方法で製造
された解繊糸であり、解繊巻縮糸をも含むもので
ある。さらに、本明細書において「解繊糸」の用
語には、上記ポリエチレン或いはポリプロピレン
の解繊糸から作られた糸、コード、編織布、不織
布、繊維ボードなどの成形素材をも含めるものと
する。本発明においてエレクトレツト化処理は、
エレクトレツト化処理をしない上記解繊糸を使用
して、モツプ、フキン、雑巾、ハタキ、ブラシ、
ダステイングマツト等のダストコントロール製品
に対して行うこともできる。 本発明において誘電体としては、例えば、ポリ
ヘキサメチレンアジパミド、ポリカプロラクタ
ム、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリラウリ
ンラクタム等の脂肪族高分子ポリアミドや塩素化
ポリエチレンが好適に使用される。 次に本発明の例について説明する。 参考例 1 厚さ22μのポリプロピレンフイルム(ρ1=1×
1017Ω−cm)を、1対のナイロン66のシート(d2
=2.0mm、ρ2=1×1014Ω−cm)の間にはさみ、こ
れを黄銅製電極間にはさみ、室温、大気圧で15分
間、種々の直流高電圧を印加してエレクトレツト
を作製した。第4図に作製直後のエレクトレツト
の表面電化密度と前記式による直流電界強度
(E、以下電界強度はこの意味で用いる)の関係
を示した。表面電荷密度は直流電界強度(E)が高く
なるに従つて大きくなつており、1×106V/cm
付近で飽和に達しているが、表面電荷密度10-9
ーロン/cm2以上(E=1×105V/cm以下)で満
足すべきダストコントロール性能が達成されるこ
とが、このフイルムの解繊糸から確認された。 参考例 2 厚さ22μのポリプロピレンフイルム(ρ1=1×
1017Ω−cm)を、1対のナイロン66のシート(d2
=2.0mm、ρ2=1×1014Ω−cm)の間にはさみ、こ
れを黄銅製電極間にはさみ、室温、大気圧で、電
界強度(E)を変えて直流高電圧を種々の時間印加し
てエレクトレツトを作製した。第5図に作製直後
のエレクトレツトの表面電化密度と印加時間の関
係を示した。これによれば、ある電界強度(E)で作
製できる最高表面電荷密度が短持間で得られるこ
とがわかる。又、電界強度(E)が3.3×106V/cmで
作製したフイルムを室内に放置していた時の表面
電荷密度は30日経つても初期の表面電荷密度の70
%も残つていることがわかつた。この結果を第6
図に示した。 実施例 1 ポリプロピレン解繊巻縮糸の繊維束を所定幅で
蛇行させた状態で帯状に配置し、その一側縁はル
ープ部分を切断し、他側縁はループ部分を残した
状態で糸によつて綴られた帯状のはたき素材を、
1対のナイロン66のシートの間にはさみ、これを
黄銅製電極間にはさみ、室温、大気中で、印加時
間及び印加電界強度を種々変化させてエレクトレ
ツトを作製した。 ポリプロピレン解繊糸: 厚さ(d1)=1.5mm、 体積固有抵抗(ρ)=1×1017Ω−cm、 ナイロン66シート: 厚さ(d2)=2.0mm、 体積固有抵抗(ρ2)1×1014Ω−cm、 印加電圧: 試料1=27KV、 2=150KV、 3=450KV。 得られたエレクトレツトはたき素材を後述する
方法でダスト率を測定し性能評価を行なつた。そ
の結果を第1表に示し。これによれば、参考例1
及び2でのフイルムと同種な結果が得られてお
り、短時間でダストコントロール商品として満足
される性能を付与できることがわかる。 比較のため上記実施例において、エレクトレツ
ト化処理を行なう前のはたき素材についても同様
にダスト率を測定すると11.0%であつた。 ダスト率の測定方法 ダスト率は、はたき素材から繊維片を任意の個
所から切り取り、一端を束ねて試料とし、これを
その2倍量のダスト(JIS8種試験粉体)と共に
500mlのポリ容器に入れて、この容器を30秒間震
動させた後、試料を取り出して付着したダスト量
を測定し ダスト付着試料重量−試料初期重量/試料初期重量×10
0(%) から求められる。
【表】 実施例 2 ポリプロピレンスパン糸より作られた織布を、
1対の塩素化ポリエチレンのシートの間にはさ
み、これを黄銅製電極間にはさみ、室温、大気
圧、印加時間5分で、種々の電界強度でエレクト
レツトを作製した。 ポリプロピレンスパン糸織布: 厚さ(d1)=1.0mm、 体積固有抵抗(ρ1)=1×1017Ω−cm、 塩化ポリエチレンシート: 厚さ(d2)=3.0mm、 体積固有抵抗(ρ2)1×1015Ω−cm、 印加電圧: 試料1=19KV、 2=90KV、 3=200KV。 得られたエレクトレツト織布を実施例1で述べ
た方法でダスト率を測定し性能評価を行なつた。
その結果を第2表に示す。これによればダストコ
ントロール商品として満足される性能を電界強度
(E)が1×105V/cm以上であれば短時間に付与で
きることがわかる。 比較のため、上記実施例においてエレクトレツ
ト化処理を行なう前の織布についても同様にダス
ト率を測定すると13.0%であつた。
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図は繊維状成形構造物のエレクトロエレク
トレツト化を説明するための説明図であり、第2
図は、本発明によるエレクトレツト化の一態様を
示す説明図であり、第3図は本発明によるエレク
トレツト化の他の態様を示す説明図であり、第4
図は電界強度(E)と初期表面電荷密度との関係を示
す線図であり、第5図は印加時間と初期表面電荷
密度との関係を示す線図であり、第6図は印加時
間と表面電荷密度との関係を初期と30日後とで比
較して示す棒グラフである。 引照数字1は接地電極、2は放電極、3,1
1,12は解繊糸、21,21′,22,22′は
誘電体、31,31′,32,32′は電極、4
1,42は直流高圧電源を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ポリエチレン或いはポリプロピレン等のポリ
    オレフインの解繊糸を、脂肪族高分子ポリアミド
    或いは塩素化ポリエチレン樹脂から成る一対の誘
    電体層で挟持して、下記式 E=V/d1(1+ρ2d2/ρ1d1) 式中Vは電極間電圧(ボルト)を表わし、d1
    解繊糸の厚み(cm)、ρ1は解繊糸の体積固有抵抗
    (Ω−cm)、d2は誘電体層の厚み(cm)、ρ2は誘電
    体層の体積固有抵抗(Ω−cm)を夫夫示す、 で定義される電界強度(E)が1×105V/cm以上と
    なる直流高圧電界内に、室温で保持することによ
    つてエレクトレツト化し、このエレクトレツト化
    ポリオレフイン解繊糸を清掃用繊維基質として使
    用することを特徴とするダストコントロール製品
    の製造方法。
JP55173113A 1980-12-10 1980-12-10 Production of electoret fiber like molded structure Granted JPS57101073A (en)

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