NL8300437A

NL8300437A - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een elektreetfiltermedium.

Info

Publication number: NL8300437A
Application number: NL8300437A
Authority: NL
Original assignee: Tno
Priority date: 1983-02-04
Filing date: 1983-02-04
Publication date: 1984-09-03
Also published as: JPH0510961B2; JPS60500658A

Description

i .............>»’ <· i 1 N.O. 31157 1

Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een elektreetfilter-medium.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardi-5 gen van een elektreetfiltermedium uit dielektrisch materiaal met een open struktaur, welk materiaal wordt opgeladen met ten minste aan één zijde aanliggend een hoofdzakelijk gesloten diëlektrische foelie. Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.308.223.

10 Volgens deze bekende werkwijze wordt een filtermat uit polypropeen- vezels met een betrekkelijk hoog oppervlaktegewicht, namelijk 410 g per m^ en een dikte van 2 mm opgeladen. De oplading wordt hierbij bereikt door twee effekten, namelijk door het uitrichten van dipolen en door het implanteren van ladingen in de vezels. Voor een optimale oriëntatie van 15 de dipolen is de oplading bij een hoge temperatuur uitgevoerd (120°C) en duurt daarom vrij lang, in totaal 15 minuten. De oplading wordt uitgevoerd door de mat tussen twee elektroden te brengen, waarvan er één is voorzien van een groot aantal coronapunten. Deze coronapunten zijn verbonden met een hoge gelijkspanning en moeten op korte afstand boven 20 of in de mat worden aangebracht. De andere elektrode is geaard en op deze elektrode ligt een diëlektrische foelie om te voorkomen dat de door de corona opgewekte ionen naar aarde afvloeien. Om stabiele negatieve CO3-ionen te kunnen injekteren, wordt een negatieve coronaspanning gebruikt.

25 De bekende oplaadmethode heeft een aantal bezwaren. De oplading moet bij hoge temperatuur worden uitgevoerd, duurt lang en gebeurt batchgewijs, dus niet continu.

Om de uniformiteit van de oplading van het filtermedium te verhogen moeten de coronapunten dicht bij elkaar op de bovenelektrode worden 30 geplaatst. Daardoor gaan de corona's die van de punten uitgaan, elkaar echter tegenwerken, zodat zij slechts tot een beperkte afstand (enkele ma's) werkzaam zijn. In verband hiermee moeten de punten altijd op korte afstand boven of in het op te laden filtermaterlaal worden geplaatst, maar dan nog blijft de opladingsuniformiteit gebrekkig. Voorts kunnen 35 geen hoge coronaspanningen worden gebruikt, omdat anders vanuit de punten vonken overspringen naar de geaarde elektrode. De kans hierop wordt aanzienlijk groter wanneer de punten in het filtermateriaal worden gedrukt. De vonken geven aanleiding tot kortsluiting, waardoor gaten in zowel de foelie als het filtermateriaal ontstaan. De gaten in de foelie 40 kunnen zelfs zo groot worden dat de foelie niet meer bruikbaar is. In 8300437 * v * 2 A.

het filtermateriaal vertegenwoordigen de gaten een fatale beschadiging, waardoor deze de te filtreren deeltjes in ontoelaatbare mate doorlaten.

Doordat zowel de punten als de bovenelektrode onder een hoge spanning staan, is de opstelling niet veilig. Een verder bezwaar is dat het 5 filter op de onderelektrode wordt vastgeschroefd, waardoor een deel van het filtermateriaal niet wordt opgeladen en als afval moet worden afgevoerd .

Verder is de oplading niet erg reproduceerbaar zoals blijkt uit de in de tabel van het hierboven genoemde Amerikaanse octrooischrift opge-10 somde penetratieresultaten die variëren van 1,3 tot 7 mg. Dit hangt hoogst waarschijnlijk samen met het feit dat de bekende oplading van het filtermateriaal niet uniform is, maar een zekere puntgeometrie vertoont, waarbij sommige delen van het filtermateriaal niet optimaal worden opgeladen.

15 De opgeladen filtermatten werden getest volgens de NIOSH-voor- schriften met een aerosol van kwartsstof. De gemiddelde penetratie van de geladen filters bedroeg 3,2 mg. Volgens de NIOSH-eis is 1,5 mg maximaal toelaatbaar , aan welke eis door de volgens de bekende werkwijze opgeladen filters niet wordt voldaan, ondanks het feit dat de drukval 20 vrij hoog is; 12,5 mm Η£θ bij een luchtsnelheid van 10 cm/s.

De uitvinding heeft ten doel te voorzien in een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort, waarbij de hierboven genoemde bezwaren worden * vermeden.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat tijdens het 25 opladen het produkt van de dikte van het diëlektrische materiaal en van het gewicht daarvan per eenheid van oppervlak gedeeld door de materiaal-dichtheid ten hoogste 0,55 mm^ bedraagt. De dikte wordt bepaald volgens de ASTM-norm D 461, waarin een aandrukking van 9,1 cN/cm^ is voorgeschreven voor niet-geweven viltmateriaal met een dichtheid van 140 30 kg/m^ of minder.

Door de beperking gesteld door het criterium, dus o.a. van het op-pervlaktegewicht van het diëlektrische materiaal en/of de dikte daarvan, is gevonden, dat de ladingsinjektie en dus de oplading aanzienlijk wordt vergroot en snel tot stand kan worden gebracht. Hierdoor is de werkwijze 35 volgens de uitvinding bijzonder geschikt om als continu proces te worden uitgevoerd. Omdat de ladingsinjektie zo sterk is,behoeft niet langer gestreefd te worden naar uitrichting van permanente dipolen, zodat kan worden uitgegaan van diëlektrische materialen zonder polaire groepen. Deze hebben een hogere isolatieweerstand dan polaire diëlektrische mate-40 rialen, hetgeen de lange-duurstabiliteit van de geïnjekteerde lading 8300437 3 sterk verbetert. Bovendien kan de werkwijze volgens de uitvinding bij kamertemperatuur worden uitgevoerd.

De ladingsinjektie geschiedt bij voorkeur door middel van een corona die bijvoorbeeld met dunne wolfraamdraadjes wordt opgewekt. Hoewel 5 een corona, hetzij positief of negatief, kan worden toegepast, verdient het de voorkeur de oplading uit te voeren met twee corona’s, êên positieve aan de ene zijde en een negatieve aan de andere zijde van de combinatie van diëlektrisch materiaal en diëlektrische foelie. In deze opstelling zorgt de ene corona voor de ladingsinjektie, terwijl de andere 10 als tegenelektrode funktioneert. In feite wordt hierbij het injekterende veld verdubbeld. Behalve het voordeel van de verdubbeling van het injekterende veld heeft genoemde opstelling het verdere voordeel, dat de kans op vonkdoorslag door de diëlektrische foelie en/of het op te laden materiaal gering is, doordat in plaats van een metalen tegenelektrode ëên 15 van de corona’s, d.w.z. een plasma van luchtionen, als tegenelektrode wordt toegepast. Over deze plasma-vormige tegenelektrode kan de diëlektrische foelie wrijvingsloos en snel worden voortbewogen, hetgeen van groot belang is bij een continu oplaadproces.

Aangezien een te zware en/of te dikke filtermat niet optimaal kan 20 worden opgeladen om de gewenste lage penetratie voor fijn stof te verkrijgen, wordt de elektreetflitermat opgebouwd uit een stapeling van een aantal lagen die afzonderlijk worden opgeladen. Hierna wordt de lagen-struktuur bij voor- keur geëlimineerd, bijvoorbeeld door vernaalden of lassen.

25 Bij voorkeur is het quotiënt van oppervlakte-gewicht en materiaal- dichtheid,of de dikte van het diëlektrische materiaal tijdens de oplading ten hoogste 0,22 m resp. 6 mm. Gevonden is dat bij diktes van minder dan 6 mm de coronawind een extra bijdrage tot de oplading levert, in het bijzonder als de coronadraadjes dicht in de buurt van het op te 30 laden materiaal worden geplaatst.

Een verdere verbetering van de oplading van het diëlektrische materiaal wordt bereikt, doordat het diëlektrische materiaal tijdens de oplading in de dikterichting wordt samengedrukt. Het is ook mogelijk het diëlektrische materiaal voorafgaand aan het opladen zodanig samen te 35 drukken dat dit niet meer terugveert en een blijvende diktevermindering heeft ondergaan.

Verder kan de dikte worden verkleind door het materiaal in de lengte- en/of breedterichting te rekken. Dit geldt met name als het materiaal elastisch vervormbaar Is, zoals schuim. Het tijdelijk rekken 40 tijdens de oplading levert als extra voordeel op, dat ook, het oppervlak- 8300437 • · * ' 4 tegewicht van het materiaal wordt verlaagd.

Bij voorkeur wordt de diktevermindering bereikt, doordat het di-elektrische materiaal wordt opgesloten in een hoofdzakelijk gasdichte ruimte, waarvan ten minste één van de loodrecht op de dikterichting van 5 het diëlektrische materiaal verlopende begrenzingen flexibel is en in de ruimte de druk wordt verlaagd.

Als verrassing en onverwacht is gevonden, dat het resultaat van deze oplading onder verlaagde druk, gemeten aan de penetratie, beter is dan dat van oplading met mechanisch samendrukken bij dezelfde diktever* 10 mindering. Bovendien kan door vacuum gemakkelijk een grote diktevermindering met een factor van 5 of meer worden bereikt.

Het is duidelijk dat tijdens het opladen van het diëlektrische materiaal, eveneens de aanliggende, hoofdzakelijk gesloten foelie of scheidingsfoelie wordt opgeladen. Wanneer voor het achtereenvolgens op-15 laden van verscheidene lagen diëlektrisch materiaal dezelfde scheidings* foelie wordt gebruikt, blijkt dat door het ontladen van deze foelie tussen de opeenvolgende oplaadhandelingen, de lading van de volgende lagen wordt verhoogd.

Verrassenderwijze is een verdere verhoging van de oplading bereikt, 20 doordat alvorens de scheidingsfoelie voor het opladen van het dielek-trische materiaal wordt gebruikt, deze foelie met een polariteit wordt opgeladen, die tegengesteld is die welke voor het opladen van het materiaal wordt gebruikt.

Voorts is gevonden, dat het diëlektrische materiaal meer bipolair 25 wordt opgeladen, indien dit materiaal vooraf wordt onderworpen aan een oplading met een polariteit die tegengesteld is die welke tijdens de uiteindelijke oplading wordt gebruikt.

Een soortgelijke verbetering van de bipolarlteit van het diëlektrische materiaal kan worden bereikt, doordat voorafgaande aan de uit-30 eindelijke oplading, het diëlektrische materiaal aan een wisselspan-ningscorona wordt onderworpen. Verder is gebleken dat filtermateriaal dat in een hoofdzakelijk gasdichte ruimte wordt opgeladen bij lagere druk of door middel van overdruk, volledig bipolair is.

Door de verbeterde bipolariteit van het diëlektrische materiaal is 35 de polariteit van te filtreren geladen deeltjes niet van belang, bovendien ontstaan in het filter sterk inhomogene velden met als gevolg een betere vangwerking van te filtreren ongeladen deeltjes.

Voor een goede filterwerking bestaat het diëlektrische materiaal uit vezels die bij voorkeur zo fijn mogelijk zijn.

40 Voorts is het van voordeel om in het vezelmateriaal ,een poederma- 8300437 5 ' ' teriaal met speciale eigenschappen op te nemen, waaronder bijvoorbeeld poedermateriaal voor het absorberen van ongewenste gassen.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het continu vervaardigen van een elektreetfiltermat, welke inrichting een 5 corona-inrichting omvat, in de corona waarvan een hoofdzakelijk gesloten diëlektrische foelie zich hoofdzakelijk loodrecht op de coronaveldsterk-te uitstrekt. Deze inrichting heeft het kenmerk, dat de diëlektrische foelie een part is van een eindloze band die om roteerbare rollen is geslagen en dat de corona-inrichting ten minste een positieve en een nega-10 tieve corona heeft, waartussen het part zich uitstrekt, waarbij het diëlektrische materiaal aanliggend tegen de band tussen de corona's wordt voortbewogen.

Volgens een andere uitvoeringsvorm van de inrichting bevindt zich tegenover de corona een geaarde metalen elektrode die wordt gevormd door 15 een draaiende metalen rol of band, waarbij de foelie op de omtrek van de rol,respectievelijk op de naar de corona gerichte zijde van de band,is aangebracht, waarbij het diëlektrische materiaal op de foelie door de corona wordt getransporteerd. Bij voorkeur is de foelie als bekleding op het oppervlak van de rol of band gehecht.

20 Voorts kan het diëlektrische materiaal ook tussen de foelie en de metalen rol of band worden getransporteerd, waarbij bij voorkeur de foelie in de richting van de rol of band wordt aangedrukt teneinde het diëlektrische materiaal samen te drukken.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de 25 tekeningen. In de tekeningen toont:

Fig. 1 een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het opladen van dielektrisch materiaal volgens de uitvinding;

Fig. 2 een inrichting waarmee de werkwijze volgens de uitvinding continu kan worden uitgevoerd; 30 Fig. 3 een verdere uitwerking van de uitvoeringsvorm volgens fig.

2.

Fig. 4 een andere uitvoeringsvorm voor het continu uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding;

Fig.5 grafieken van de door de uitvinding bereikte penetraties in 35 procenten als funktie van het aantal afzonderlijk opgeladen lagen; en

Fig. 6 grafieken die de bereikte penetraties in procenten als funktie van overdruk resp. onderdruk illustreren, waarbij de oplading in vier afzonderlijke lagen is uitgevoerd.

40 De uitvinding zal hierna worden beschreven aan de hand van elek- 8300437 V * 6 treetfilters uit diëlektrisch vezelmateriaal, echter is het duidelijk dat andere dielektrische materialen met een open struktuur met dezelfde voordelen volgens de uitvinding kunnen worden opgeladen, zoals bijvoorbeeld diëlektrisch schuim, poreuze membranen, gesinterd poeder, enz., 5 terwijl het materiaal ook voor andere doeleinden dan filtratie kan wor* den toegepast.

Voorts kunnen de vezels fijn en/of grof zijn en elke vorm aannemen, zoals bijvoorbeeld rond, gelobd, -rechthoekig, hol enz. Verder kunnen stapelvezels, niet-geweven, gesponnen of verstoven vezels enz. worden 10 opgeladen, of een mengsel van diverse vezels. Het diëlektrische filter* materiaal kan ook uit verschillende lagen bestaan, bijvoorbeeld uit twee lagen waarvan de ene laag uit grove en de andere uit fijne vezels be* staat. Desgewenst kunnen voor de lagen diverse diëlektrische materialen worden toegepast.

15 De huidige tendens bij het ontwerpen van filters is aanwezig om niet alleen grof stof, maar ook fijn stof steeds beter af te vangen. Dit is zowel voor luchtbehandelingssystemen als voor persoonlijke bescherming belangrijk, omdat deeltjes met een afmeting van kleiner dan 1 ym het gevaarlijkst zijn. Deze zijn inhaleerbaar en bevatten dikwijls 20 zware metalen. Verder moet fijn stof geweerd worden in stofvrije kamers ('’clean rooms”) waarin mikro*elektronische komponenten worden vervaardigd, en in "intensive care”*afdelingen van ziekenhuizen, enz.

Voorts ontstaat bij vele produktleprocessen zeer fijn stof en ook atmosferisch stof bevat veel subraikrondeeltjes, welke fijne deeltjes 25 ter bescherming van de gezondheid moeten worden verwijderd.

Fijn stof kan alleen goed worden afgevangen als de vezels fijn zijn. Een elektrostatische lading op de vezels levert echter ook een geweldige bijdrage aan het afvangen van deeltjes. Hierop zijn de elektreetfilters volgens bijvoorbeeld het Nederlandse octrooischrift 30 160.303 gebaseerd.

In het verleden is het gebleken dat het permanent elektrostatisch opladen van een diëlektrisch materiaal met een open of poreuze struktuur in het bijzonder vezels, in verband met doorslag moeilijkheden oplevert. Om deze doorslag te voorkomen wordt volgens het Nederlandse octrooi-35 schrift 160.303 een gesloten diëlektrische foelie eerst sterk gerekt waarna deze wordt opgeladen en tot vezels wordt gefibrilleerd.

Vezels voorzien van een elektrostatische oplading behoeven voor sommige toepassingen niet bijzonder fijn te zijn. De vezels in de elektreetfilters volgens het octrooischrift 160.303 zijn betrekkelijk grof, 40 omdat zij gebaseerd zijn op splijtvezels (10 x 40 ym). Ondanks het feit 8300437 7 dat deze vezels een hoge lading hebben gekregen, wordt hun lading vooral door zeer fijn stof, op de lange duur echter ineffektief gemaakt. Daardoor kunnen zij in sommige toepassingen (met name in luchtbehandelingssystemen) niet lang genoeg worden gebruikt.

5 In dit verband opent het opladen van een gerede vezelmat uit micro- fijne vezels geheel nieuwe perspectieven. Er zijn diverse goede methoden bekend om microfijne vezels te maken (zie bijvoorbeeld de Duitse "Offen* legungsschriften" 2.328.015, 2.032.072 en 2.620.399; het Amerikaanse octrooischrift 4.230.650 en het Duitse "Offenlegungsschrift" 10 2.940.170).

In fig. 1 is een bij voorkeur toe te passen uitvoeringsvorm van een inrichting getoond, waarmee de werkwijze volgens de uitvinding kan worden uitgevoerd.

In deze inrichting worden twee coronaplastna's 1 en 2 toegepast, ëên 15 positieve en êên negatieve. Tussen de twee coronaplasmaTs 1, 2 bevindt zich een hoofdzakelijk gesloten diëlektrische foelie 3 met daarop de op te laden filtermat 4. De diëlektrische foelie 3 heeft hier de funktie van het van elkaar scheiden van de positieve en de negatieve ionen en dus het blokkeren van hun onderlinge neutralisatie. Daarom wordt deze 20 foelie ook wel scheidings* of blokkeringsfoelie genoemd. In deze opstelling zorgt de positieve corona voor de ioneninjektie in de filtermat en wordt met de negatieve corona de blokkeringsfoelie aan de onderkant sterk negatief opgeladen, waardoor de positieve ionen met een extra groot veld worden geïnjekteerd. In feite wordt het Injekterende 25 veld verdubbeld. Door het gebruik van een corona, d.w.z. een plasma van luchtionen, als tegenelektrode inplaats van een metalen elektrode is de kans op vonkdoorslag door de scheidingsfoelie gering. Voorts kan de combinatie van filtermat en foelie wrijvingsloos en met grote snelheden (desgewenst met meer dan 50 m per minuut) tussen de corona’s worden 30 getransporteerd. Door de verminderde kans op vonkdoorslag en het wrijvingsloze transport kan een zeer dunne (bijvoorbeeld 2 pm dik) diëlektrische foelie worden toegepast, hetgeen de oplading van de vezelmat versterkt, doordat slechts weinig spanningsverlies over de foelie optreedt. De toepassing van dunne foelies is bijzonder voordelig 35 bij de oplading van dunne vezelvliezen waarop later zal worden ingegaan.

De coronaplasma’s 1, 2 worden opgewekt door dunne wolfraamdraadjes 5 resp. 6, die boven resp. onder de combinatie van filtermat 4 en foelie 3 zijn geplaatst. De draadjes 5,6 worden door middel van de spannings-40 bronnen 7, resp. 8 op een positieve resp. negatieve spanning van bij- 8300437 ' ' ’ 8 voorbeeld 7 kV of meer gebracht. Door de draadjes loodrecht op de lengterichting van de filtermat te plaatsen, wordt een uniforme oplading bereikt. In vergelijking tot de bekende oplaadmethode met coronapunten hebben de coronadraadjes het voordeel, dat zij minder kwetsbaar zijn, 5 minder vervuilen en minder slijten door vonkerosie. Bovendien leveren zij een betere oplaadgeometrie. Voorts is de corona-inrichting nog voorzien van twee geaarde platen 9, 10, die de ionisatie van de lucht versterken, zodat extra veel ionen beschikbaar zijn voor injektie.

Verder maken de geaarde platen 9, 10 de opstelling veiliger.

10 Gevonden is dat voor het bereiken van een zeer sterke en snelle op* lading, tijdens deze oplading het produkt van de dikte van het diëlek* trische materiaal en het gewicht daarvan per eenheid van oppervlak gedeeld door de materiaaldichtheid ten hoogste 0,55 mm^ bedraagt.

De snelle corona-oplading kan bij diverse temperaturen worden uit* 15 gevoerd, doch bij voorkeur bij kamertemperatuur. De ladingsinjektie is zo sterk, dat niet langer behoeft te worden gestreefd naar uitrichting van permanente dipolen in de filtermat, zodat kan worden uitgegaan van diëlektrische materialen zonder polaire groepen. Door de hoge isolatie-weerstand van deze niet-polaire materialen, in vergelijking tot polaire 20 materialen, is de stabiliteit van de ladingsinjektie op lange termijn veel gunstiger.

Het is gebleken dat diverse diëlektrische materialen geschikt zijn, waaronder bijvoorbeeld de polymeren: polypropeen, lineair lage-drukpoly* etheen, polymethylpenteen, polytetrafluoretheen, polytrifluorchloor* 25 etheen, polystyreen, polycarbonaat, polyester en andere.

Het grote voordeel van de beperking van de hoeveelheid filtermate-riaal tijdens de corona*oplading blijkt uit het volgende voorbeeld I.

Voorbeeld I

30 Een gekaarde filtermat van splijtvezels uit polypropeen met een doekgewicht van 180 g/m^ en een dikte van 4,5 mm had na oplading een penetratie van 70 % gemeten met een test met een aerosol van submikron-NaCl*deeltjes (volgens BS 4400 met een luchtsnelheid van 20 cm/s).

De filtermat werd in vier delen gesplitst met elk een doekgewicht 35 van ongeveer 45 g/m^. Deze delen werden bij kamertemperatuur (25°C) en gedurende 1 sec. afzonderlijk opgeladen tussen een tweezijdige corona van plus en min 7 kV. Als blokkeringsfoelie werd een foelie uit Mylar van 2 pm dik toegepast. Na stapeling van de vier lagen bleek dat bij een NaCl-test een penetratie van 22 % werd bereikt bij een drukval van 20 40 Pa. Gebleken is dat wanneer de vier lagen van de filtermat daarentegen 8300437 9 op elkaar gestapeld werden opgeladen, de twee middelste lagen een drie keer hogere penetratie vertoonden dan de bovenste en de onderste laag.

Dezelfde gunstige filtratieresultaten werden bereikt, wanneer lagen met een laag doekgewicht en een kleine dikte afzonderlijk werden opgela-5 den en vervolgens na de oplading weer werden samengevoegd tot êén fil* ter. In de praktijk mogen de lagen niet los zitten, omdat deze anders gaan "wapperen". Om dit tegen te gaan, vindt het samenvoegen bijvoor* beeld door vernaalden of lassen plaats.

De beste resultaten werden verkregen wanneer het diëlektrische ma* 10 teriaal met een oppervlaktegewicht gedeeld door de materiaaldichtheid van ten hoogste 0,22 m of met een dikte van ten hoogste 6 mm werd opge* laden, waarbij uiteraard de beperking van het produkt van de dikte van het op te laden materiaal en het gewicht daarvan per eenheid van opper* vlak gedeeld door de materiaaldichtheid van ten hoogste 0,55 mm^ werd 15 aangehouden.

Hoewel zoals hierboven is beschreven, een corona aan weerszijden van de combinatie van filtermat en blokkeringsfoelie wordt toegepast, worden nagenoeg dezelfde resultaten verkregen met êén corona en een metalen elektrode. In dit geval moet op de coronadraden een hogere span* 20 ning worden aangelegd. Een enkelvoudige, in het bijzonder een positieve, corona heeft het voordeel dat minder ozon wordt geproduceerd dan bij een tweezijdige.

Een verdere verbetering kan worden verkregen door het diëlektrische materiaal tijdens de oplading in de dikterichting samen te drukken. In 25 een filter is immers veel lucht aanwezig, omdat de vul- of pakkings-graad, d.w.z. volume vezels/het totale volume vaak slechts enkele procenten is. Meestal kunnen de filters tot een dikte worden samengedrukt, die vijfmaal of meer malen kleiner is dan de oorspronkelijke.

De samendrukking kan op verschillende manieren worden bereikt. In 30 de eerste plaats kan de filtermat mechanisch op de scheidingsfoelie worden samengedrukt, bijvoorbeeld met behulp van een wijdmazig diëlektrisch gaas. Voorts kan de filtermat tussen twee foelies inplaats van één worden opgeladen. In dit geval kan de filtermat worden samengedrukt door op de foelies een overdruk te zetten. Eventueel kan de filtermat ook 35 blijvend worden samengedrukt bijvoorbeeld door de mat vöör de oplading in een hoge*drukpers, eventueel bij hoge temperatuur samen te persen of tussen hete persrollen (kalander) door te voeren.

Door de grote samendrukbaarheid van de meeste filters is gebleken, dat de grootte en de verdubbeling van de coronaspanning door toepassing 40 van twee corona's van minder groot belang zijn, zodat desgewenst met êên 8300437 • * * 10 corona kan worden volstaan en de foelie in combinatie met een geaarde metalen elektrode kan worden gebruikt.

Bijzonder goede resultaten worden bereikt wanneer het samendrukken van de filtermat of het vezelvlies door drukverlaging wordt teweegge-5 bracht. Hierbij wordt het vezelvlies opgesloten in een hoofdzakelijk gasdichte ruimte, waarvan ten minste één van de loodrecht op de dikte-richting van het dielektrische materiaal verlopende begrenzingen flexibel is. Doordat de druk in de ruimte wordt verlaagd, wordt het vezelvlies samengedrukt. De begrenzingen van de genoemde ruimte worden bij-10 voorbeeld gevormd door een bovenste en een onderste foelie. Eén der foelies, heeft in ieder geval lokaal, een geringe poreusheid teneinde een zekere onderdruk binnen de twee foelies te kunnen verwezenlijken. Gebleken is dat een geringe poreusheid geen gevolgen heeft op de blokkerende werking van de scheidingsfoelie. De lucht kan evenwel ook aan de randen 15 van de filtermat worden weggezogen en in dit geval behoeft de scheidingsfoelie niet poreus te zijn.

De begrenzingen van de ruimte kunnen ook worden gevormd door een zogenaamde blaasfoelie die het vlies geheel omsluit en tevens kan dienen als scheidingsfoelie tijdens het oplaadproces. De lucht wordt aan de 20 open zijde van de blaasfoelie weggezogen. Deze blaasfoelie kan eventueel later als verpakking dienst blijven doen, in verband met bescherming tegen vocht en het schoonhouden van het opgeladen materiaal ten aanzien van omgevingsstof.

Op verrassende wijze is gebleken, dat bij dezelfde dikteverminde-25 ring door samendrukken, de oplading bij verlaagde druk of vacuum een beter resultaat oplevert, d.w.z. een lagere penetratie.

Het grote voordeel van de uitvinding in het bijzonder bij samendrukken blijkt uit de volgende tabellen A, B, C en D.

8300437

11 ; TABEL A

filtermateriaal oplading penetratiemeting met NaCl bij 20 cm/s (bij afzonderlijk opladen, _____meting na samenvoegen)_ filtergewicht filter filter- drukval penetratie g/m^ dikte gewicht _ mm__g/m^_Pa_%_ splijtvezels (ongekaard) als êên mat 203 6,5 203 23 62 opgeladen in 4 afzonder- 36 1,5 142 18 30 lijk opgeladen lagen als één mat 196 1 196 23 31 opgeladen in vacuum in 4 afzonder- 41 0,2 165 20 5 lijk opgeladen lagen in vacuum ___ splijtvezels, blijvend samengeperst als éën mat 188 0,8 188 38 33 opgeladen in vacuum in 4 afzonder- 40 0,35 161 41 5 lijk in vacuum opgeladen lagen

Tabel A heeft betrekking op een ongekaarde filtermat uit splijtvezels van polypropeen. Deze zijn vrij grof en rechthoekig (dwarsafmetingen 9 x 45 pm). Het filtermateriaal werd op twee manieren opgeladen: vrij, d.w.z. zonder samendrukken, met één scheidingsfoelie; 5 en in vacuum, dus met samendrukken tussen twee scheidingsfoelies. De oplading werd in 1 sec. bij 25 °C uitgevoerd met corona-spanningen van plus/min 7 kV en met een blokfceringsfoelie uit Mylar-materiaal met een dikte van 2 ym.

Uit de tabel blijkt, dat bij vrije oplading in vier lagen in plaats 8300437 ' * 12 van In één laag de zoutpenetratie daalt van 62 tot 30 %. Een vergelijkbaar resultaat werd bereikt wanneer de gehele mat in één keer in vacuum van 30 kPa werd opgeladen. Een nog grotere winst werd bereikt, wanneer het filtermateriaal in vier lagen in vacuum van 30 kPa werd opgeladen.

5 Daarmee kon gemakkelijk een zoutpenetratie van 5 % worden bereikt.

In de twee laatste voorbeelden is het filtermateriaal blijvend samengeperst onder een hoge druk van 11,8 MPa bij 25°C en keert het na oplading niet terug tot zijn oorspronkelijke hoogte. Ook hierbij zijn de verrassende effekten van onder vacuum opladen in vier lagen terug te 10 vinden.

Hoewel door het samendrukken tijdens de oplading (of vöör de oplading, maar dan blijvend), de filterefficiéntie gedefinieerd in procenten als 100 min de penetratie in procenten, sterk wordt verhoogd, blijft het van voordeel een filterraat uit lagen op te bouwen, deze afzonderlijk op 15 te laden in samengedrukte toestand en daarna samen te voegen tot één mat. Dit blijkt ook uit de tabellen B en C.

TABEL B

tijdens oplading penetratiemeting met NaCl bij 20 cm/s samendrukking splitsing drukval in Pa penetratie in % (bij splitsing, gemeten na stapelen) geen geen 20 60 geen in 4 lagen 18 30 2 x gecomprimeerd in 4 lagen 18 20 vacuum (1,33 kPa) in 4 lagen 20 6 overdruk in 4 lagen 22 14 (32,0 kPa) blijvend gecom* in 4 lagen 71 7 primeerd

Tabel B heeft betrekking op filtereigenschappen van polypropeen splijtvezelfilters van 190 g/m^ die tijdens de oplading zijn samengedrukt en/of in vier lagen zijn opgeladen. Deze oplading werd bij 25°C, 20 gedurende circa 1 sec. uitgevoerd met coronaspanningen van plus/min 7kV. De samendrukking werd respectievelijk bereikt door indrukking met een 8300437 13 over het filter liggend open weefsel (compressie tweemaal), door vacuum-zuigen en onder invloed van overdruk. In de laatste twee gevallen was de flitermat opgesloten tussen twee aan elkaar gelaste blokkeringsfoelies. In het ene geval werd de door de twee foelies begrensde ruimte ge'évacu-5 eerd tot een in de tabel aangegeven druk, terwijl in het andere geval de twee foelies door overdruk naar elkaar toe werden gedrukt. Bovendien werd een filter blijvend gecomprimeerd door samendrukking in een hoge-drukpers bij kamertemperatuur onder een druk van 11.8 MPa. In dit laatste geval veert de filtermat niet terug en is de drukval dus hoger, 71 10 inplaats van 20 Pa. Uit de resultaten van vrije oplading zonder samendrukking zien we dat de zoutpenetratie daalt van 60 tot 30 %. Een tweevoudige compressie reduceert dit tot 20 %. Vacuum of samendrukking door overdruk zijn effektiever, hiermee wordt de penetratie teruggebracht tot 6 resp. 14%.

8300437 ' ‘ 14

TABEL C

flitermaterlaal oplading penetratlemetlng met NaCl _ bij 20 cm/s_ filtergewicht filter filter* drukval penetratie g/m2 dikte gewicht __mm__g/m2 Pa_% splijtvezels ’ ontladen met 160 19 90 X*stralen geladen met 36 1,5 142 18 30 B*foelie geladen in vacuum 41 0,2 165 20 5 fijne vezels ontladen met 165 75 52 X-stralen geladen tijdens 146 68 35 verstuiving geladen met 144 2,8 144 60 18 B*foelie geladen in vacuum 146 0,9 146 76 2 zeer fijne vezels geladen tijdens 0,45 34 31 70 verstuiving geladen met 33 0,4 33 41 15 B*foelie geladen in vacuum 33 0,2 33 49 5 ___:__

In bovenstaande tabel C zijn diverse oplaadresultaten vermeld voor drie typen filtermateriaal uit polypropeen, namelijk splijtvezels, fijn en zeer fijn (enkele pm) verstoven vezels. De oplading werd gedurende 1 sec. bij 25eC met coronaspanningen van plus/min 7kV uitgevoerd, waarbij 5 een blokkeringsfoelie uit Mylar van 2 pm dik werd toegepast. De splijt* vezelmat werd voor de oplading gesplitst in vier lagen die na afzonder* lijke oplading weer tot êên flitermat werden samengevoegd. Ook uit deze tabel blijkt weer dat de zoutpenetratie van de splijtvezelmatten het laagst is, wanneer vacuumoplading wordt toegepast* Door deze methode 10 daalt de penetratie van 90 tot 5 %. Dit zou onder meer kunnen samenhan* 8300437 15 gen met de sterke samendrukking van het filtermateriaal waarvan de dikte daalt van 1,5 tot 0,2 mm.

De filtermatten uit fijne en zeer fijne vezels werden niet gesplitst. Het is interessant dat voor deze matten met een gewicht van 146 5 resp. 33 g/m^ direkt een penetratie van 2 resp. 5 % werd gehaald, terwijl ook bij de vrije oplading, d.w.z. zonder samendrukken, reeds behoorlijk goede resultaten werden bereikt, namelijk zoutpenetraties van 18 resp. 15 %.

De fijne en zeer fijne vezels werden verkregen door verstuiving in 10 een elektrostatisch veld volgens de eerder genoemde octrooischriften. Hierdoor kregen de vezels een zekere lading die vrijwel uitsluitend uni* polair was. Het is duidelijk dat deze bekende methode van opladen echter een veel slechter resultaat geeft dan de werkwijze volgens de uitvinding, doordat volgens de bekende methode de oplaadtijd tekort is en de 15 ladingen snel weglekken door de grote moleculaire beweeglijkheid in het pas verstoven, gesmolten of opgeloste polymeer. Dat de oplading tijdens verstuiving inderdaad betrekkelijk gering is, blijkt uit de gemeten zoutpenetraties. De penetraties van de filters uit fijne vezels bedroeg na ontlading met röntgenstralen 52 Z. Hieruit kan worden afgeleid dat 20 door de bekende verstuivingsmethode in een elektrostatisch veld slechts een verbetering van de penetratie tot circa 35 % kan worden bereikt, terwijl met de werkwijze volgens de uitvinding 18 en zelfs 2 % werd bereikt. Nagenoeg hetzelfde geldt voor filters uit zeer fijne vezels.

Dat het zin heeft om bij vacuumoplading een filtermat uit afzonder-25 lijke opgeladen dunne lagen op te bouwen, blijkt uit tabel D, die de resultaten weergeeft van de gelijktijdige vacuumoplading van drie op elkaar gestapelde lagen.

TABEL D 30 filtermateriaal filterlaag doekgewicht penetratie, % NaCl, 20 cm/s _g/m2_ fijne vezels top 140 9,5 35 opgeladen in midden 130 23 vacuum onder 140 13,5 40 Dit de tabel D blijkt dat de middenlaag een geringer resultaat (ho- 8300437 ' ‘ 16 gere penetratie) dan de buitenste oplevert. De lagere oplading van de middenlaag zal minder invloed op het totaal hebben naarmate de stapel een kleinere dikte heeft, ra.a.w. wanneer een dun vlies wordt opgeladen. De dunne vliezen worden na afzonderlijke oplading gestapeld tot de uit* 5 eindelijke filtermat, waarna de samenhang van de lagen wordt verbeterd door bijvoorbeeld vernaalden of lassen.

Gezien het voorgaande moet worden gestreefd naar een zo dun en/of licht mogelijk vezelvlies en/of een zo sterk mogelijke saraendrukking om een zo sterk mogelijke oplading te bereiken. Boven een zeker aantal la* 10 gen en beneden een bepaalde onderdruk of boven een bepaalde overdruk wordt weinig winst meer geboekt. Dit blijkt uit de grafieken van de fi* guren 5 en 6.

De grafieken van fig. 5 geven meetresultaten van een filtermat met een gewicht van 185 g/m^ uit polypropeen splijtvezels onder diverse op* 15 laadcondlties weer. Langs de ordinaat is de penetratie in procenten uit* gezet, die werd gemeten met een NaCl*test bij 20 cm/sec. Langs de abscis is het aantal lagen uitgezet, waarmee het filter is opgeladen. De gra* fieken a, b, c en d gelden resp. voor vrije oplading, oplading met twee* voudige compressie, oplading onder vacuum van 30 kPa, en oplading met 20 een permanente vooraf uitgevoerde samenpersing onder een druk van 11,8 MPa bij kamertemperatuur.

In fig. 6 zijn in de vorm van grafieken meetresultaten van een soortgelijke filtermat als fig. 5 geïllustreerd. Ook hier is dezelfde NaCl-test gebruikt. Langs de ordinaat is weer de penetratie in procenten 25 uitgezet, terwijl langs de abscis de overdruk resp. de onderdruk in kPa is uitgezet. Grafiek a geldt voor oplading in vier lagen onder overdruk, terwijl grafiek b het resultaat aangeeft van oplading in vier lagen onder vacuum; in beide gevallen werd het filtermedium tussen twee blok* foelies opgeladen.

30 Het verdient de voorkeur dat de scheidingsfoelie zeer dicht aanligt tegen het op te laden materiaal, in het bijzonder als dit een dun vezel* vlies is. Deze dichte aanligging wordt bevorderd door een dunne gemakke* lijk plooibare scheidingsfoelie te kiezen, omdat deze gemakkelijk de contouren van het vlies kan volgen. Bovendien wordt door de elektrosta-35 tische aantrekking tussen het vezelvlies en de scheidingsfoelie, deze laatstgenoemde dicht tegen de vezels aangetrokken.

Indien het op te laden materiaal bestaat uit een vlies van bijvoor* beeld platte splijtvezels, wordt dit vlies bij voorkeur gespannen in het vlak van de scheidingsfoelie om genoemde aanligging te verbeteren en 40 daarom de oplading van de vezels te optimaliseren. De toepassing van 3300437 17 dunne scheldingsfoeli.es voor het opladen van dunne vezelvliezen is van voordeel in verband met hun kleiner spanningsverlies in vergelijking tot dikke foelies·

Als materiaal voor de scheidingsfoelie kunnen dunne foelies van 5 willekeurige isolerende polymeren dienen, zoals polyetheentereftalaat (PET), polypropeen(PP), polyetheen (PE), polytetrafluoretheen (PTFE), en andere. Met PET van 2 ym dik en PP van 10*50 ym dik zijn goede resulta* ten verkregen.

Voorts is gebleken dat naarmate de op te laden vliezen dunner zijn 10 ook de scheidingsfoelie dunner moet worden gekozen.

Uit experimenten met onder vacuum opgeladen filtermateriaal uit splijtvezels uit polypropeen bleek, dat de penetratie van 3,2 naar 5 % opliep, nadat het filtermateriaal bij verhoogde temperatuur (bij 45°C) gedurende 34 dagen werd blootgesteld aan een vochtige atmosfeer met een 15 relatieve vochtigheid van 100 Z. De stabiliteit blijkt dus uiterst gun* stig te zijn.

Wanneer bij opeenvolgende oplaadhandelingen dezelfde blokkerings* foelies werden gebruikt, bleek deze foelie sterk te worden opgeladen met een polariteit die overeenkwam met de polariteit van de te implanteren 20 ladingdragers. Door de foelie tussen elke oplaadhandeling, bij voorkeur door middel van een wisselspanningscorona te ontladen, werd een verbete* ring van de oplading met ongeveer 10 % gevonden. Het schijnt dat de la* ding van de foelie, ter plaatse van de aanliggende vezels, het opladen van de vezels tegenwerkt. Op onverwachte wijze is gevonden, dat door te* 25 genpoling van de foelie, de vezels hoger kunnen worden opgeladen. Onder tegenpolen wordt verstaan dat de foelie voor het opladen van het vlies een ladingspolariteit krijgt, die tegengesteld is aan die van de uitein* delijk te implanteren ladingsdragers.

De invloed van de hierbij genoemde laad* resp. ontlaadbehandeling 30 van de blokkerings- of B-foelie blijkt uit de tabel E.

8300437 ' · 18

TABEL E

filtermateriaal B*foelie filter- drukval penetratie gewicht % NaCl,

Pa 20 cm/s geladen splijt- niet ontladen 195 26 5,8 vezelvlies ontladen 200 25 4,8 geladen (tegen* 170 15 5,4 gestelde polariteit)

De resultaten in tabel E werden onder de volgende omstandigheden verkregen: een oplaadtemperatuur van 25°C, een doorvoersnelheid van 10 m/min., een coronaspanning van plus/min 7 kV en een coronalengte van 20 cm.

5 Bij een vluchtige beschouwing van de penetratiewaarden schijnt de oplading van de B*foelie met tegengestelde polariteit slechts een geringe verbetering op te leveren ten opzichte van de ontlading van de B* foelie. In het geval van de tegengestelde oplading van de B-foelie heeft het filtermateriaal echter een lager gewicht, nl. 170 g/m^.Zou in beide 10 gevallen van hetzelfde filtergewicht zijn uitgegaan, dan zou de winst in de penetratie bij tegengestelde oplading veel duidelijker tot uiting komen.

Zoals bekend komen in een positieve corona slechts zeer weinig negatieve ionen voor (factor 10^ minder) en in een negatieve corona 15 zeer weinig positieve ionen, zie R.S Sigmond in "Electrical breakdown of gases", blz. 361, Wiley, New York, 1978 onder redaktie van J.M.Meek en J.D.Cragg. Men zou daarom verwachten dat vezels die vrij op een blokke-ringsfoelie met een positieve corona worden opgeladen, een unipolaire positieve lading zouden dragen. Echter blijkt verrassenderwijze, dat de 20 vezels niet unipolair maar nagenoeg bipolair worden opgeladen. Dit zou kunnen duiden op een opladingsproces met een polariteit die tegengesteld is aan de uitgevoerde oplaadpolariteit.Deze tegengestelde oplading zou 8300437 19 kunnen optreden, zodra het filtermateriaal niet langer aan de corona* oplading is blootgesteld en van de blokkeringsfoelie wordt verwijderd.

De bereikte bipolariteit is gunstig omdat geladen deeltjes dan on* afhankelijk van het teken van hun lading effektief worden afgevangen.

5 Bovendien is een bipolariteit ook gunstig voor het afvangen van ongela* den deeltjes, omdat door de bipolair geladen vezels een sterk inhomogeen elektrostatisch veld wordt opgewekt.

Gebleken is echter, dat de vezels die onder toepassing van een po* sitieve of negatieve corona vrij of met mechanisch samenpersen zijn op* 10 geladen,toch een netto overschot aan positieve respectievelijk negatieve lading dragen. De bipolariteit blijkt bij oplading in een gesloten ruim* te onder overdruk of onderdruk veel vollediger te zijn.

De bipolariteit van de vezels kan bij vrije oplading worden verbeterd, door het dïelektrische materiaal in het bijzonder het vezelmate-15 riaal eerst te onderwerpen aan een corona met een polariteit die tegen* gesteld is aan de coronapolariteit die voor de uiteindelijke oplading wordt gebruikt. Deze oplading vooraf wordt hierna ook wel voorvulling genoemd. Uit tabel F blijkt, dat de penetratie hierdoor inderdaad wordt verbeterd; de zoutpenetratie daalt van 30 naar 24 %.

20

TABEL F

vSSrvulling filtergewicht drukval penetratie, % NaCl g/m^ Pa 20 cm/s 25 _ geen 142 18 30 met ionen van 140 19 24 tegengestelde 30 polariteit

Hoewel een wisselspanningscorona zowel positieve als negatieve 35 ionen opwekt, is bij verrassing gebleken, dat door de vulling met behulp van een wisselspanningscorona inplaats van een gelijkspanningscorona uit te voeren, het resultaat ongeveer hetzelfde was.

De oplaadcondities voor het bereiken van de resultaten van de tabel F waren: oplading van splijtvezels uit polypropeen in vier lagen bij 40 25eC en gedurende 1 sec. met corona spanningen van 7kV en.een blokke* 8300437 • · 20 ringsfoelie uit Mylar van 2 ym dik.

Wanneer voor het vervaardigen van een elektreetfilter het uit ve* zeis bestaande di'élektrische materiaal volgens êên van de werkwijzen van de uitvinding wordt opgeladen, kan het dielektrische materiaal met voor* 5 deel worden voorzien van een poedermateriaal of *materialen met speciale eigenschappen. Bijvoorbeeld kan een poedermateriaal voor het absorberen van gassen worden toegepast.

De uitvinding is hierboven als een discontinu proces beschreven, echter worden de werkwijzen volgens de uitvinding bij voorkeur continu 10 uitgevoerd.

In fig. 2 is een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het conti* nu uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding getoond.

In deze inrichtingen wordt de scheidingsfoelie gevormd door een eindloze band 11 uit een hoofdzakelijk gesloten dielektrische foelie,

15 die over rollen 12*15 loopt. Deze rollen zijn vrij draaibaar in een in fig. 2 niet afgeheeld gestel. Het bovenste part 16 van de eindloze band 11 loopt door een dubbele corona*inrichting met aan elke zijde van het part 16 het positieve coronaplasma 17 resp. het negatieve coronaplasma 18. De corona's 17, 18 worden opgewekt door de wolfraaradraadjes 19 resp. 20 20 die op een niet getoonde hoogspanningsbron van plus 7 kV resp. *7 kV

zijn aangesloten. Aan de van de corona afgekeerde zijde bevinden zich de geaarde platen 21 resp. 22. Het dielektrische materiaal met een open struktuur, in het bijzonder het vezelvlies 23 wordt aanliggend tegen het part 16 van de eindloze band 11 tussen de twee corona's getransporteerd. 25 De wolfraamdraadjes 19, 20 staan loodrecht op de doorvoerichting om een uniforme oplading van het vezelvlies 23 te bereiken.

De in fig. 3 getoonde inrichting voor het continu opladen van het vezelvlies 23 lijkt wat betreft zijn oplading op de inrichting van fig.

2. Daarom zijn voor overeenkomstige onderdelen dezelfde verwijzingscij* 30 fers gebruikt. Bij de inrichting van fig. 3 is een extra corona*inrich* ting toegepast, waartussen het part 25 hetzij met een door de wolfraamdraadjes 26, 27 opgewekte wisselspanningscorona wordt ontladen of met een polariteit wordt opgeladen, die tegengesteld is aan de door de bovenste corona*inrichting opgewekte polariteit. Ook in de extra onder-35 ste corona*inrichting zijn weer de geaarde platen 28, 29 terug te vin* den.

De eindloze band 11 van de inrichtingen volgens de figuren 2 en 3 kan ook worden gevormd door een geaarde metalen band waarvan het buiten* oppervlak voorzien is van een bekleding uit dielektrisch materiaal. In 40 deze opstelling worden de coronadraden 20, 26 en de geaarde platen 22 en 8300437 21 28 weggelaten. De bekleding is bij voorkeur op het oppervlak van de band gehecht. Eventueel kan de eindloze band 11 uit di'élektrische foelie be* staan, die aan de buitenzijde is gemetalliseerd.

In de in fig. 4 getoonde inrichting wordt een vezelvlies 30 met be* 5 hulp van een enkelzijdige corona*inrichting volgens een continu proces opgeladen. Dit vezelvlies 30 wordt over een draaibare metalen rol 31 geleid, die geaard is. De scheidingsfoelie is op de omtrek van de rol 31 aangebracht en bij voorkeur als bekleding op het oppervlak van de rol gehecht· Boven het tegen de foelie of bekleding aanliggende gedeelte van 10 het vezelvlies 30 bevindt zich een corona*inrichting met coronadraden 32. Aangesloten op een niet getoonde spanningsbron van bijvoorbeeld + 7 kV, wekken de coronadraden 32 een positief coronaplasma 33 op voor het opladen van het vezelvlies 30. Aan de tegenover de corona liggende zijde van de coronadraden 32 is een geaarde metalen plaat 34 aangebracht. Het 15 is duidelijk dat het vezelvlies ook met een negatieve corona kan worden opgeladen, waarvoor een negatieve spanningsbron van bijvoorbeeld - 7 kV op de coronadraden 32 wordt aangesloten.

Hoewel dit niet is getoond, wordt de scheidingsfoelie op de rol continu ontladen of tegengepoold, bijvoorbeeld met een corona*inrich* 20 ting.

De scheidingsfoelie kan ook tussen het vezelvlies 30 en het corona* plasma 33 worden aangebracht, welke foelie in dit geval op niet*getoonde wijze als een eindloze band uit hoofdzakelijk gesloten dielektrisch ma* teriaal over een aantal rollen wordt geleid. Bij voorkeur wordt het ve* 25 zelvlies 30 met de foelieband tegen de metalen rol aangedrukt, bijvoor* beeld door middel van niet*getoonde rollen. Hierdoor wordt het vezel* vlies samengedrukt, wat de oplading ervan sterk verbetert.

Dezelfde ligging van de foelie en de aandrukking daarvan in de richting van het vezelvlies kan ook in de inrichtingen- volgens de fig. 2 30 en 3 worden toegepast, wanneer de eindloze band 11 bestaat uit een ge* aarde metalen band.

Voorts kan de samendrukking van het vezelvlies worden bereikt, door dat op niet*getoonde wijze een band uit gaasmateriaal over het vlies wordt gespannen. Hiervoor kan een eindloze band uit gaasmateriaal over 35 roteerbare rollen worden geleid. Het tegen het vlies aanliggende part van deze band wordt tegen het vezelvlies aangedrukt, doordat de rollen aan weerszijden van het part in de richting van het vlies worden voorge* spannen.

Hoewel hierboven dikwijls is gesproken over splijtvezels kunnen ook 40 andere vezelstrukturen met de werkwijze volgens de uitvinding worden op* 8300437 ' * 22 geladen, zoals bijvoorbeeld smeltverstoven vezels en andere.

Bij de toepassing van elektreet*splijtvezeis in stoffilters is het gewenst dat de vezels gekroesd zijn onder andere ter verhoging van de stofopnamecapaciteit.Bij de werkwijze volgens de Nederlandse octrooi* 5 aanvrage 7614376, waarbij een gesloten foelie, bijvoorbeeld blaasfoelie, dubbelzijdig wordt opgeladen, worden sterk bipolair geladen vezels ver* kregen. Door de aantrekking van de tegengesteld geladen oppervlakken van de vezels ontstaat een hinderlijke hechtkracht, waardoor de kroesneiging van o.a. bikomponentsplijtvezels wordt tegengewerkt. De vezels die vol* 10 gens de uitvinding worden vervaardigd zijn enigszins unipolair geladen en vertonen een wederzijdse afstoting, zodat minder hechting van de vezels optreedt. Bij voorkeur worden de vezels in dit geval echter ni de kroezlng opgeladen.

Het opladen van vezelmatten onder toepassing van fibrilleren van 15 foelies in het bijzonder blaasfoelies kan op een aantal manieren worden uitgevoerd. Uit de blaasfoelie kunnen bijvoorbeeld twee vlakke foelies worden verkregen. Men kan in de ene foelie na het fibrilleren positieve lading injekteren en in de andere eveneens na het fibrilleren negatieve, teneinde aldus een zogenaamde makro*bipolaire filtermat samen te stel* 20 len. Tenslotte kan éên van de foelies in eerste instantie onvervezeld blijven om als de hierboven beschreven scheidingsfoelie voor de tweede vervezelde foelie te dienen.

8300437

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een elektreetfiltermedium uit diëlektrische materiaal met een open struktuur, welk materiaal wordt 5 opgeladen met ten minste aan één zijde aanliggend een hoofdzakelijk gesloten dielektrische foelie,met het kenmerk, dat tijdens het opladen het produkt van de dikte van het diëlektrische materiaal en het gewicht daarvan per eenheid van oppervlak gedeeld door de materiaaldichtheid ten hoogste 0,55 mm^ bedraagt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het diëlek- trische materiaal met een quotiënt van oppervlaktegewicht en materiaal* dichtheid van ten hoogste 0,22 m wordt opgeladen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het diëlek* trische materiaal met een dikte van ten hoogste 6 mm wordt opgeladen.

4. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat tijdens de oplading het diëlektrische materiaal in de richting van zijn dikte tijdelijk wordt samengedrukt.

5. Werkwijze volgens één van de conclusies 1*4, met het kenmerk, dat tijdens de oplading het diëlektrisch materiaal in lengte- en/of 20 breedterichting tijdelijk wordt gerekt.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat het dielektrische materiaal wordt opgesloten in een hoofdzakelijk gasdichte ruimte, waarvan ten minste één van de loodrecht op de dikterichting van het dielektrische materiaal verlopende begrenzingen flexibel is en In de 25 ruimte de druk wordt verlaagd.

7. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat voor opeenvolgende oplaadhandelingen dezelfde hoofdzakelijk gesloten foelie wordt gebruikt, die tussen de oplaadhandelingen wordt ontladen.

8. Werkwijze volgens één van de conclusies 1*6, met het kenmerk, 30 dat voor de oplaadbewerking van het diëlektrische materiaal, de hoofdzakelijk gesloten foelie wordt opgeladen met een polariteit die tegengesteld is aan die welke voor het opladen van het materiaal wordt gebruikt.

9. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-5, of 7 en 8,met het 35 kenmerk,dat het diëlektrische materiaal vooraf wordt onderworpen aan een oplading met een polariteit die tegengesteld is aan die welke tijdens de uiteindelijke oplading wordt gebruikt.

10. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat voorafgaande aan de uiteindelijke oplading, het diëlektrische mate- 40 riaal wordt onderworpen aan een wisselspanningscorona. 8300437 J ’ ’ ' 24 t

11. Werkwijze volgens êên van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het diëlektrische materiaal uit vezels bestaat.

12. Werkwijze volgens conclusie 11,met het kenmerk, dat in het ve-zelmateriaal een poedermateriaal is opgenomen.

13. Werkwijze voor het vervaardigen van een filterlichaam uit een elektreetfiltermedium verkregen door toepassing van één of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het filterlichaam wordt opgebouwd uit een stapeling van een aantal lagen van dit medium, die afzonderlijk zijn opgeladen. 10

14. Inrichting voor het vervaardigen van een elektreetflitermat uit diëlektrisch materiaal met een open struktuur volgens één van de werkwijzen van de conclusies 1*13, omvattende een corona-inrichting, in de corona waarvan een hoofdzakelijk gesloten diëlektrische foelie zich hoofdzakelijk loodrecht op de coronaveldsterkte uitstrekt, met het ken- 3.5 --- merk, dat de diëlektrische foelie een part is van een eindloze band die om roteerbare rollen is geslagen, en dat de corona-inrichting ten minste een positieve en negatieve corona heeft, waartussen het part zich uitstrekt, waarbij het diëlektrische materiaal aanliggend tegen de band tussen de corona’s wordt voortbewogen. 20

15. Inrichting voor het vervaardigen van een elektreetfiltermat uit diëlektrisch materiaal met een open struktuur volgens êên van de werkwijzen van de conclusies 1*13, omvattende een corona-inrichting en een geaarde metalen elektrode, waartussen een hoofdzakelijk gesloten dielek- trische foelie is aangebracht, met het kenmerk, dat de elektrode wordt 25 gevormd door een draaiende rol of band en dat de foelie op de omtrek van de rol, respectievelijk op de naar de corona gerichte zijde van de band is aangebracht, waarbij het diëlektrische materiaal op de foelie liggend, door de corona wordt getransporteerd.

16.Inrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de foelie 30 als bekleding op het oppervlak van de rol of band is gehecht.

17. Inrichting voor het vervaardigen van een elektreetfiltermat uit diëlektrisch materiaal met een open struktuur volgens één van de werkwijzen volgens conclusies 1-13, omvattende een corona-inrichting en een geaarde metalen elektrode waartussen een hoofdzakelijk gesloten dielek-35 trische foelie is aangebracht, met het kenmerk, dat de elektrode wordt gevormd door een draaiende rol of band en dat de foelie op afstand van en over een gedeelte van de rol of band wordt geleid, waarbij het diëlektrische materiaal tussen de foelie en de rol of band wordt getransporteerd en de foelie in de richting van de rol of band wordt aange* ^ drukt. 8 3 0 0 4 3 7 *******