JP2002514494A - 摩擦電気エアフィルター - Google Patents

摩擦電気エアフィルター

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JP2002514494A JP2000548068A JP2000548068A JP2002514494A JP 2002514494 A JP2002514494 A JP 2002514494A JP 2000548068 A JP2000548068 A JP 2000548068A JP 2000548068 A JP2000548068 A JP 2000548068A JP 2002514494 A JP2002514494 A JP 2002514494A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、イソフタルアミドポリメタフェニレン繊維（２）と混合されたポリプロピレン繊維（１）を含む摩擦電気的エアフィルターに関する。好ましくは、繊維（１）繊維（２）比は、５：９５ないし５０：５０の間であり、より好ましくは１０：９０ないし３０：７０の間である。不織布状である前記エアフィルターの表面質量は、好ましくは１５ないし５００ｇ／ｍ2の間である。前記フィルターは、非常に効率的であり、空気の濾過が必要とされる全ての装置において用いられるように設計される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な摩擦電気的エアフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気の濾過が必要とされる装置において用いられるエアフィルターは、フィル
ターを形成する材料が電荷を有する場合に、より効率的であることが知られてい
る。
【０００３】 以下に“静電気フィルター”と称されるそのようなエアフィルターは、電荷を
有しない従来のフィルターよりも多くの量のダストを捕獲することができる。こ
の違いは、フィルターを形成する材料とダストとの間に吸引力が及ぼされるとい
う事実から生じ、ダストもまた本来的に電荷を有する。
【０００４】 現在、そのような静電気フィルターを得るために３つの方法が存在する。
【０００５】 一つは、与えられた材料の電荷の間において、分子レベルにおけるバランスの
永久的な欠乏を生じさせることにある。この方法により得られる製品は、“エレ
クトレット”と通常呼ばれる。
【０００６】 ２番目の方法は、フィルターを形成する材料内において、通常、衝撃によりイ
オンをグラフトさせることにある。
【０００７】 ３番目の方法は、少なくとも２つの異なる材料を互いにこする際に電荷が発生
するという摩擦電気の原理を利用する。この第３の方法により得られた製品は、
“摩擦電気フィルター”と通常呼ばれる。
【０００８】 この第３の方法を実際に行なうための変形の例として、１９８９年にナショナ
ルリサーチディベロプメント社（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｄｅｖ
ｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の名前に発行された英国特許第２
，１９０，６８９号が挙げられ、ここには、ポリエチレン、ポリプロピレンまた
はエチレンとプロピレンとの共重合体のようなポリオレフィン繊維（１）と、塩
素のようなハロゲン原子で置換された炭化水素基を含むもう一つのポリマーの繊
維（２）との混合物からなる摩擦電気的エアフィルターが記載されている。この
英国特許においては、繊維（１）に対する繊維（２）の重量比は、７０：３０な
いし２０：８０の間であり、好ましくは６０：４０ないし３０：７０である。
【０００９】 この第３の方法を実際に行なうための変形の例として、１９９５年にフィルマ
カールフロイデンベルグ（ＦＩＲＭＡ ＣＡＲＬ ＦＲＥＵＤＥＮＢＥＲＧ）の
名前に発行された米国特許第５，４７０，４８５号も挙げられ、この文献には、
ポリアクリロニトリル繊維（２）を伴なうポリオレフィン繊維（１）の混合物か
らなる摩擦電気的エアフィルターが記載されている。ここでも、繊維（１）に対
する繊維（２）の重量比は、７０：３０ないし２０：８０の間である。
【００１０】 全ての場合、幾つかの重要な特性は、静電気フィルターとは互いに明確に異な
る。これらの特性は、電荷の量、発生する静電場の強度、および電場の持続時間
を含む。効率的にするために、理想的には、少なくともフィルターの寿命に等し
い時間の間、フィルターは強い静電場を発生する多くの電荷を有しなければなら
ない。
【００１１】 これらの全ての特徴は、電荷を発生するために用いられる方法によって決まり
、フィルターの構成材料の選択および特性に、最終的にはフィルターの使用の条
件に左右される。使用の条件は、フィルターの効率を測定するための標準的な方
法の存在に起因して、事実上一定であると考えられる。それゆえ、この違いは、
製造の方法およびフィルターを形成する材料の選択のレベルにおいて、実質的に
確立される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
優れた摩擦電気的エアフィルターが、メタフェニレンイソフタルアミド繊維を
伴なうポリプロピレン繊維の混合物を使用した際に得られることが見出された。
【００１３】 より具体的には、９０％ないし９９％の間の範囲の効率を有する摩擦電気的エ
アフィルターが、比較的少ない量のポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維を
含む場合であっても、そのような混合物において得ることができることが見出さ
れた。
【００１４】 要求される特性の全てを同時に有する市販されている繊維の、このような摩擦
電気的な組み合わせの選択は、明らかにされていない。事実、本出願人が徹底的
に研究を始めた摩擦電気対の刊行されたリストにおける例外の観測の後になって
、上述した繊維の組み合わせがより高い特性を有することが始めて示された。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
それゆえ、本発明は、摩擦電気タイプのエアフィルターに係り、それは、ポリ
メタフェニレンイソフタルアミド繊維を伴なうポリプロピレン繊維の混合物から
実質的になることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
上述したように、本発明にかかる摩擦電気的エアフィルターは、ポリメタフェ
ニレンイソフタルアミド繊維（２）を伴なうポリプロピレン繊維（１）の混合物
からなる。
【００１７】 この混合物は、好ましくは不織布状であり、繊維（１）に対する繊維（２）の
重量比は、５：９５から５０：５０の範囲であり、さらにより好ましくは、１０
：９０から３０：７０の間である。それゆえ、示されるように、本発明のフィル
ターにおける繊維（１）に対する繊維（２）の重量比は、上で引用した２つの特
許において提案されたものよりも低い。
【００１８】 繊維（１）および（２）の任意の種類を使用することができる。ポリメタフェ
ニレンイソフタルアミド繊維（２）としては、商品名ノメックス（ＮＯＭＥＸ）
（登録商標）、アピエイル（ＡＰＹＥＩＬ）（登録商標）およびテイジンコネッ
クス（ＴＥＩＪＩＮＣＯＮＥＸ）（登録商標）で市販されているものが好ましく
使用されるであろう。
【００１９】 フィルターの重量およびその表面重量（ｓｕｒｆａｃｅ ｗｅｉｇｈｔ）（ｇ
／ｍ2での）は、摩擦損失および濾過効率のような所望される物理特性に依存す
る。典型的に、フィルターの表面質量（ｓｕｒｆａｃｅ ｍａｓｓ）は、１５か
ら５００ｇ／ｍ2の間とするべきである。
【００２０】 すでに示されたように、本発明の摩擦電気的エアフィルターは、約９０％ない
し９９％の濾過効率を有する。圧力損失は、通常、水の０．１ないし２ｍｍの範
囲内である。
【００２１】 都合のよいことに、これらの特徴は、長期間にわたって安定である。
【００２２】 例 試験は、以下に符号Ｆ１で識別される本発明のフィルターで行なわれた。比較
として、同様の組成かつ同様の表面重量であるが、帯電防止剤の添加により幾分
変えたフィルターでも同様の試験が行なわれた。このフィルターは、符号Ｆ２に
より識別される。さらなる試験は、市販されている同じ表面重量の第３のフィル
ターで行なわれた。この既知のフィルターは、符号Ｆ３により以下に識別される
。
【００２３】
【表１】
【００２４】 これらの異なる摩擦電気的フィルターについて得られた結果は、以下のとおり
である。
【００２５】
【表２】
【００２６】 上記表において、特性ファクターは、以下の式で計算された数値である。
【００２７】
【数１】
【００２８】 特性ファクターは、フィルターの効率を格付けするのを可能にする。“Ｑ”の
値が大きくなれば、フィルターの特性はより高くなる。
【００２９】 示されるように、本発明のフィルターＦ１は、既知のフィルターＦ３より高い
効率を有することが立証された。フィルターＦ２について得られた低い結果から
、電荷がフィルターの効率の重要な影響を有することが確認される。
【００３０】 本発明にかかるフィルターＦ１の効率は、長期間にわたって優れた安定性を示
した。このフィルターは、２年にわたって使用され、効率の初期値と、製造後４
ヶ月および２４ヶ月でのその後の測定との間で、著しい違いは全くなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリメタフェニレンイソフタルアミド（２）を伴なうポリプ
    ロピレン繊維（１）の混合物から実質的になる摩擦電気的エアフィルター。
  2. 【請求項２】 繊維（１）および繊維（２）は、繊維（１）に対する繊維（
    ２）の重量比が５：９５ないし５０：５０の範囲となるような量で存在する請求
    項１に記載のフィルター。
  3. 【請求項３】 前記重量比は１０：９０ないし３０：７０の範囲である請求
    項２に記載のフィルター。
  4. 【請求項４】 １５ないし５００ｇ／ｍ2の範囲の表面重量を有する請求項
    １、２または３に記載のフィルター。
  5. 【請求項５】 不織布状である請求項１、２、３または４に記載のフィルタ
    ー。
JP2000548068A 1998-05-13 1998-05-13 摩擦電気エアフィルター Pending JP2002514494A (ja)

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