JP3932981B2

JP3932981B2 - Method and apparatus for manufacturing electret processed products

Info

Publication number: JP3932981B2
Application number: JP2002154994A
Authority: JP
Inventors: 泰義堀口; 正明武田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2022-05-29
Also published as: JP2003073971A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエレクトレット加工品の製造方法及び装置に関し、さらに詳しくは、高品質のエレクトレット加工品を低コストで生産可能にするエレクトレット加工品の製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エレクトレット加工された繊維シートは、低圧損の優れた性能を有するエアフィルター用材料として使用されている。このエレクトレット化繊維シートの製造方法としては、合成繊維不織布等の繊維シートに高電圧を印加し、コロナ放電によりエレクトレット化する方法（特開昭６１−１０２４７６号公報等参照）や、フィルムシートにワイヤ電極により高電圧を印加し、同じくコロナ放電によりエレクトレット化した後、そのフィルムシートを繊維化して不織布にする方法（特公昭５７−１４４６７号公報等参照）などが知られている。
【０００３】
しかし、コロナ放電によるエレクトレット化方法は、アース電極の上に高分子材料シートを裁置するか又は移動させながら、その表面に針状或いはワイヤー電極から高電圧を印加することにより、コロナ放電によりエレクトレット化するものであるため、高電圧印加電極とアース電極の間隙精度等によりムラを生じやすく、エレクトレット化シートに荷電ムラが出来たり、また火花放電によりシートが損傷するなどの問題があった。
【０００４】
さらに、一般に高電圧設備は高価である上に、安全維持管理のために費用がかかるため、コスト高になるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の諸問題を解消し、高品質、高性能のエレクトレット加工品を低コストで生産可能にするエレクトレット加工品の製造方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明のエレクトレット加工品の製造方法は、非導電性繊維シートを走行させながら該シートにスリット状の吸引ノズルをシート幅方向に横切るように接触させると共に、該接触部の反対側のシート面を水面に接触又は浸漬させ、該吸引ノズルから水をシート厚さ方向に貫通するように吸引して該非導電性繊維シート内に水を浸透させ、次いで該非導電性繊維シートを乾燥することを特徴とするものである。
【０００７】
このように非導電性繊維シートを走行させながら、そのシートにスリット状の吸引ノズルを接触させ、その接触部の反対側のシート面を水面に接触又は浸漬させて、吸引ノズルから水を吸引することにより、水をシート厚さ方向に貫通するように移動させるため、シート内部の厚さ方向全体に水を浸透させることができる。しかも、吸引ノズルをシート幅方向を横切るように配置し、かつシートを走行させながら吸引を行うから、上記シート厚さ方向全体の水の浸透作用をシート全面に満遍なく行き渡らせる。したがって、このシートを乾燥すると、シート全面に電荷が均一かつ高密度に帯電したエレクトレット化シートを得ることができる。
【０００８】
また、上記浸透作用は、スリット状の吸引ノズルを非導電性繊維シートに接触させた箇所だけで局部的な水の吸引操作だけでよいため、小さな水槽で達成することができ、大型水槽は不要になる。したがって、製造装置を可及的にコンパクトにすることができ、また従来の高電圧発生設備が不要であるため安全且つ低コストにすることができる。
【０００９】
また、本発明のエレクトレット加工品の製造装置は、非導電性繊維シートを製造する製布手段と、該非導電性繊維シートにスリット状の吸引ノズルをシート幅方向に横切るように接触させると共に、該接触部分の反対側のシート面を水面に接触又は浸漬させ、かつ該吸引ノズルから水を吸引する非導電性繊維シートに対する水の浸透手段と、該非導電性繊維シートを乾燥する乾燥手段とを連続配置した構成を特徴とし、コンパクトな構成で高品質、高性能のエレクトレット加工品を製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に使用する非導電性繊維シートは、非導電性の繊維材料からなるシートであれば特に限定されない。例えば、合成繊維或いは天然繊維の織物、編み物、不織布等の繊維シートを挙げることができる。中でも特に合成繊維シートが好ましく、特にメルトブロー不織布やスパンボンド不織布が好ましい。また、エアフィルター用の場合には、合成繊維不織布が好ましく、中でも高性能フィルター用にはメルトブロー不織布が好ましい。
【００１１】
また、本発明に使用する非導電性繊維シートは、プラスチックフィルムをフィブリル化することにより繊維化したシートであってもよい。
【００１２】
非導電性繊維シートの素材は、非導電性を有する材料であれば特に限定されるものではない。好ましくは、体積抵抗率が１０¹²・Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは１０¹⁴・Ω・ｃｍ以上の素材を主体とするものを使用するとよい。
【００１３】
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイト、フッ素系樹脂、およびこれらの混合物などを挙げることができる。これらの中でも、ポリオレフィンまたはポリ乳酸を主体とするものはエレクトレット性能の点から好ましい。さらにポリオレフィンでは、ポリプロピレンを主体とするものが一層好ましい。
【００１４】
本発明に使用する非導電性繊維シートには、ヒンダードアミン系添加剤又はトリアジン系添加剤を少なくとも１種配合することが好ましい。この添加剤を非導電性繊維シートに含有させることにより、特に高いエレクトレット性能を保持させることが可能になるからである。
【００１５】
上記２種類の添加剤のうちヒンダードアミン系添加剤としては、ポリ〔（（６−（１，１，３，３，−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル）（（２，２，６，６，−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６，−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）〕（チバガイギー製、キマソープ９４４ＬＤ）、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物（チバガイギー製、チヌピン６２２ＬＤ）、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）（チバガイギー製、チヌピン１４４）などが挙げられる。
【００１６】
また、トリアジン系添加剤としては、前述のポリ〔（（６−（１，１，３，３，−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル）（（２，２，６，６，−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６，−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）〕（チバガイギー製、キマソープ９４４ＬＤ）、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（（ヘキシル）オキシ）−フェノール（チバガイギー製、チヌピン１５７７ＦＦ）などを挙げることができる。これらのなかでも特にヒンダードアミン系添加剤を使用することが好ましい。
【００１７】
非導電性繊維シートには、上記添加剤の他に、熱安定剤、耐候剤、重合禁止剤等の一般にエレクトレット加工品の非導電性繊維シートに使用されている公知の添加剤を添加するようにしてもよい。
【００１８】
上記ヒンダードアミン系添加剤又はトリアジン系添加剤の添加量としては、特に限定されないが、好ましくは０．５〜５重量％の範囲にするとよく、更に好ましくは０．７〜３重量％の範囲にするとよい。添加量が０．５重量％未満では、目的とする高レベルのエレクトレット性能を得ることが難しくなる。また、５重量％を超えるほど多く配合すると製糸性や製膜性を悪くし、かつコスト的にも不利になるので好ましくない。
【００１９】
本発明のエレクトレット加工品の製造方法は、非導電性繊維シートを走行させながら、そのシートにスリット状の吸引ノズルをシート幅方向に横切るように接触させ、かつこの接触部反対側のシート面を水面に接触させるか又は浸漬させ、その状態で吸引ノズルから水を吸引するようにする。吸引ノズルから水を吸引すると、吸引ノズルをシートに接触させた部分の反対側の水がシートを厚さ方向に貫通するように移動するため、水をシート内に厚さ方向全体に渡り浸透させることができる。しかも、吸引ノズルをシート幅方向に横切るように配置し、かつシートを走行させながら吸引するから、上記シート厚さ方向全体に水を浸透させた状態をシート全面に満遍なく行き渡らせることができる。したがって、このシートを乾燥すると、シート全面に電荷が均一かつ高密度に帯電したエレクトレット化シートになる。
【００２０】
上記吸引ノズルを利用する浸透作用により、非導電性繊維シートに対する水の浸透率を５００％以上にすることができる。また、浸透率の上限として１５００％程度にも大きくすることができる。
【００２１】
ここで非導電性繊維シートに対する水の浸透率とは、次の式で定義されたものをいう。
【００２２】
Ｐ（％）＝〔（Ｗｏ−Ｗ）／Ｗ〕×１００
ただし、Ｐ；浸透率
Ｗｏ；水を浸透させた状態のシートの重量（ｇ／ｍ²）
Ｗ；シートの目付（ｇ／ｍ²）
また、非導電性繊維シートに対する上記水の浸透作用は、スリット状の吸引ノズルをシートに接触させた箇所だけで局部的に行うだけでよいから、水を供給する水槽は小さな容積のものでよく、大型水槽は不要になる。したがって、製造装置を可及的にコンパクトにすることができる。
【００２３】
スリット状の吸引ノズルのスリット幅としては、０．１〜５ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．３〜２ｍｍ、最も好ましくは０．３〜１．５ｍｍの範囲である。このようなスリット幅のスリット状吸引ノズルを使用することにより、広幅の非導電性繊維シートであってもシート全体に水を均一な密度に浸透させることができるため低圧損、高捕集性であり、かつ表面毛羽もない良好な品質のエレクトレット加工品を得ることができる。
【００２４】
スリット幅が０．１ｍｍより小さいと吸引抵抗が高くなり、またスリット幅を加工する機械加工精度も悪くなり、均一な密度に水を浸透させることが難しくなる。また、５ｍｍよりも広幅にした場合には、非導電性繊維シートの幅方向に対して均一に水を浸透させることが難しくなるばかりでなく、吸引力が低下するため、吸引ポンプを大型化しなければならなくなる不利がある。また、スリット幅が広幅であるため、吸引水とともに非導電性シートまでが吸引され、安定に加工することが困難になる。
【００２５】
上記スリット状の吸引ノズルの非導電性繊維シートに対する配置は、シート幅方向に横切る配置になっていれば特に限定されないが、好ましくは走行方向（長手方向）に直交させることが、吸引ノズルの長さを短くできる点で好ましい。さらに好ましくは、シート幅方向の中央部において吸引作用が両耳部位置よりも早く行われるように、凸型に湾曲した形状の吸引スリットを配置することが好ましい。このような構成にすると皺も入ることなく、幅方向に均一な加工を実現することができる。
【００２６】
本発明において、非導電性繊維シートに対する水の浸透率を一層向上させる方法としては、上記浸透工程と乾燥工程との間に脱水工程を介在させ、かつ浸透工程と脱水工程を２回以上繰り返すようにするとよい。このように浸透工程と脱水工程を２回以上繰り返してから乾燥工程を行うことにより、最終の浸透工程での浸透率を向上させ、一層高密度かつ均一に電荷を帯電させた高品質のエレクトレットシートを得ることができる。
【００２７】
脱水手段としては特に限定されないが、例えばニップロール、吸水ロール、吸引ノズルによるサクション吸引等で行うことができる。この脱水工程は、上記のように浸透工程との交互繰り返しを２回以上行うことにより、最終の浸透工程での非導電性繊維シートに対する水の浸透効果を向上するのみならず、次の乾燥工程での乾燥効率を向上することにも有益である。
【００２８】
非導電性繊維シートの乾燥方法は、従来公知の乾燥方法がいずれも使用可能である。例えば、熱風乾燥法、真空乾燥法、自然乾燥法等を適用することができる。なかでも熱風乾燥法は、連続処理を可能にするため好ましい。熱風乾燥法を採用する場合には、乾燥温度としてエレクトレットを失活させない程度の温度にする必要がある。
【００２９】
非導電性繊維シートの乾燥は、非導電性繊維シートに含まれる水分が公定水分率に達するまで行う。乾燥温度は，好ましくは１３０℃以下がよく、より好ましくは１２０℃以下、さらに好ましくは１００℃以下にするのがよい。乾燥シートは、乾燥後はエレクトレット効果を失活させないないように、速やかに乾燥機内から排出させるのがよく、例えば、乾燥温度１００℃以上では３０分以内に排出させることが好ましい。
【００３０】
本発明において、非導電性繊維シートに対する浸透処理に用いる水としては、液体フィルター等で汚れを除去したものであって、出来るだけ清浄なものを使用することが好ましい。特にイオン交換水、蒸留水、逆浸透膜で透過した濾過水等の純水が好ましい。また、純水としてのレベルは、導電率で１０³μＳ／ｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１０²μＳ／ｍ以下であるものがよい。
【００３１】
また、上記水には、水溶性有機溶剤を混合することで非導電性繊維シートに対する水の浸透性を一層向上することができる。この場合、水溶性有機溶剤の濃度としては通常２０重量％以下が用いられる。水に混合する水溶性有機溶剤としては、沸点が水の沸点より低いものが好ましい。すなわち、水溶性有機溶剤は、水のシートへの浸透性を向上させるためのものであるので、一度シートに浸透したら、なるべく早く気化して乾燥することが好ましいからである。より好ましくは、水との沸点差が１０℃以上低いものがよい。
【００３２】
水溶性有機溶剤の種類は、混合溶液の非導電性繊維シートへの浸透性が良ければ特に限定されない。例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン類のケトン類、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル類、その他アルデヒド類、カルボン酸類等を挙げることができる。特に、浸透性の点からアルコール類またはケトン類が好ましく、特にアセトン、イソプロピルアルコール、エタノールのうちの少なくとも１種を用いるのが好ましい。さらに好ましくは、イソプロピルアルコールを主成分とするものが好ましい。
【００３３】
図１（Ａ），（Ｂ）は、本発明のエレクトレット加工品の製造工程を、非導電性繊維シートの製布からエレクトレットシートにするまでを連続工程で実施する場合を例示する。
【００３４】
図１（Ａ），（Ｂ）において、１は非導電性繊維シートＳを製造する製布装置、２は非導電性繊維シートＳ内に水を浸透させる浸透装置、３は余剰の水をサクション吸引する脱水用吸引ノズル、４は乾燥装置である。
【００３５】
製布装置１は、溶融ポリマーを紡糸孔から圧縮加熱空気の噴射流と共に極細の短繊維に紡出するメルトブロー紡糸機１８を有し、その下方に、メルトブロー紡糸機１８から紡出された繊維をシート状の非導電性繊維シートＳとして捕集するネットコンベア１９を装備するように構成されている。
【００３６】
製布装置１の下流に続く浸透装置２は、水槽２１とスリット状の吸引ノズル２２を装備している。水槽２１には供給管２３から浸透用の水が供給され、水槽２１内に一時的に貯留されたのち上縁から溢流槽２４に溢流し、排水管２５から排水される。排水された水は再使用してもよく、またシートが持ち出した分のみを供給する所謂液面コントロール方式を採用しもよいことはいうまでもない。
【００３７】
製布装置１から連続的に供給された非導電性繊維シートＳは、ガイドローラ２６，２６により片面（下面）を水槽２１の水面に接触させながら走行し、その水面と接触する非導電性繊維シートＳの上面側にスリット状の吸引ノズル２２が当接している。
【００３８】
吸引ノズル２２は不図示の吸引ポンプに連結されており、かつ非導電性繊維シートＳに対して幅方向に横切るように接している。このように非導電性繊維シートＳの上面に接する吸引ノズル２２は、吸引ポンプの吸引作用により非導電性繊維シートＳの下面側に接する水を吸い上げる。水は非導電性繊維シートＳを厚さ方向に貫通するように移動するため、シートＳ内の厚さ方向全体を水で満遍なく浸漬させる。
【００３９】
また、吸引ノズル２２は非導電性繊維シートＳを幅方向に交差すると共に、その非導電性繊維シートＳは長手方向に走行するので、上記シート厚さ方向の浸透作用がシート面全域にわたり隅々まで実施される。この吸引ノズル２２が横切る形状としては、図示の例のように直線状に横切る形状のほか、上流側の中央部が凸となる傾針状、弓状、弧状などに横切る形状であってもよい。また、吸引ノズルのスリット幅としては０．１〜５ｍｍの幅が好ましく、より好ましくは０．３〜２ｍｍ、最も好ましくは０．３〜１．５ｍｍの範囲がよい。
【００４０】
水が浸透状態になった非導電性繊維シートＳは、予め吸引ノズル３のサクション作用により余剰の水を絞り出された後、乾燥装置４に移送される。乾燥装置４には複数のガイドローラ４１がジグザグ状に内設され、供給口４２から加熱空気が供給され、排気口４３から排出されることにより内部が加熱状態になっている。したがって、乾燥装置４に移送された非導電性繊維シートＳは、ガイドローラ４１をジグザグ状に移動する間に乾燥され、エレクトレット化されたシートになって搬出され、ロール状に巻かれたエレクトレット化シート５になる。
【００４１】
吸引ノズル２２による水の浸透作用は、吸引ノズル２２が非導電性繊維シートＳの片面に接触し、その反対側のシート面が水に接触或いは浸漬することにより、吸引ノズル２２に吸引される水が非導電性繊維シートＳを厚さ方向に貫通する作用を行うようになっていればよい。図２の実施形態は、非導電性繊維シートＳをガイドローラ２６，２６を押し下げることにより、水面より距離Ｄだけ浸漬させた状態にし、その浸漬したシートＳの上面に吸引ノズル２２を接触させるようにしたものである。この場合も、非導電性繊維シートＳに対して図１の場合と同様にシート厚さ方向に水を浸透させることができる。しかし、水面からの非導電性繊維シートＳの浸漬距離Ｄは、あまり深くなるとシート通しの作業性が悪くなり、装置も大型化するので、１０〜５００ｍｍにすることが望ましい。さらに好ましくは５０〜３００ｍｍであるのがよい。
【００４２】
上記のように非導電性繊維シートＳを水面内に浸漬させる場合には、吸引ノズル２２が接触する位置を、図３の実施形態のように、非導電性繊維シートＳの下面側から接触させるようにしてもよい。
【００４３】
本発明では、非導電性繊維シートＳに対する水の浸透作用を、吸引ノズル２２が接触する部分だけで局所的に行うようにしているため、非導電性繊維シートＳが水面と接触する距離或いは水面内に浸漬する距離としては、ガイドローラ２６，２６等の使用により必ずしも一定距離を確保する必要はない。したがって、図４の実施形態のように、非導電性繊維シートＳを水面に接触させる距離を、吸引ノズル２２が接触するスリット幅相当の部分だけにしたものであってもよい。このように、非導電性繊維シートＳの水面への接触距離を短くしたことにより、浸透装置２内の水槽２１を一層小さくコンパクトにすることができる。勿論、吸引ノズル２２が接触する非導電性繊維シートＳの部分を、図５のように水面内に浸漬させもよい。
【００４４】
図３や図５のように、非導電性繊維シートＳを水面から浸漬させる場合は、図２の場合と同様に、浸漬距離Ｄとしては１０〜５００ｍｍとし、さらに好ましくは５０〜３００ｍｍにするのがよい。
【００４５】
【実施例】
以下に説明する実施例において使用する特性値は、次の測定法により測定したものである。
【００４６】
〔捕集性能〕
図６に示す捕集性能測定装置で測定した。この捕集性能測定装置は、測定サンプルＭをセットするサンプルホルダー１１の上流側にダスト収納箱１２を連結し、下流側に流量計１３、流量調整バルブ１４、ブロワ１５を連結している。また、サンプルホルダー１１にパーテクルカウンター１６が設けられ、このパーテクルカウンター１６を使用し、切替コック１７を介して、測定サンプルＭの上流側のダスト個数と下流側のダスト個数をそれぞれ測定することができる。
【００４７】
捕集性能の測定に当たっては、径０．３μｍのポリスチレン標準ラテックスパウダーをダスト収納箱１２に充填し、サンプルＭをホルダー１１にセットし、風量をフィルター通過速度が１．５ｍ／分になるように流量調整バルブ１４で調整し、ダスト濃度を１万〜４万個／2.83×10^-4ｍ³（0.01ft³）の範囲で安定させ、サンプルＭの上流のダスト個数Ｎおよび下流のダスト個数ｎをパーティクルカウンター１６（リオン社製、ＫＣ−０１Ｂ）で５回測定し、ＪＩＳＫ−０９０１に基づいて下記計算式にて捕集性能（％）を求めた。
【００４８】
捕集性能（％）＝〔１−（ｎ／Ｎ）〕×１００
ただし、ｎ：下流のダスト個数
Ｎ：上流のダスト個数
〔平均繊維径〕
ＳＥＭ写真により拡大した１００本以上の繊維の径を測定し、その平均値を求めた。
【００４９】
実施例１
図１の連続製造装置を使用し、また耐候剤としてトリアジン系添加剤（チバガイギー社製、キマソープ９４４）を１％含む、ＭＩ＝７００のポリプロピレンを原料として、メルトブロー法により目付４０ｇ／ｍ²、平均繊維径２．０μｍのメルトブロー不織布を製造し、引き続き純水が供給される浸透装置に供給し、片面を水面に接触させると共に上面に吸引ノズルを接触させて吸引することにより水を浸透させ、最後に乾燥装置で乾燥して、エレクトレットメルトブロー不織布を製造した。
【００５０】
得られたエレクトレットメルトブロー不織布の捕集性能を測定したところ、９９．９９％であった。
【００５１】
比較例１
実施例１と同じメルトブロー不織布を用い、純水中に１分間浸漬した後、水切りして乾燥した。処理後の不織布の捕集性能を測定したところ、５９．７％であり、実施例１のエレクトレットメルトブロー不織布に比べて著しく低いものであった。
【００５２】
比較例２
実施例１と同じメルトブロー不織布を水の浸透処理及び乾燥処理をすることなく、そのまま捕集性能を測定したところ、５７．５％と低いものであった。
【００５３】
実施例２
実施例１と同様の設備を使用し、浸漬深さＤを２００ｍｍに設定した。また、耐候剤としてトリアジン系添加剤（チバガイギー社製 "キマソープ９４４”）１％を含むＭ1 ＝９００のポリプロピレンを原料として、メルトブロー法により目付４０ｇ／ｍ²、平均繊維径２．２μｍのメルトブロー不織布を製造し、引続き純水が供給される浸漬装置に供給し、水中に浸漬した状態で吸引ノズル（スリット幅０．５ｍｍ）で吸引しながら水を浸透させ、脱水ののち乾燥装置で乾燥することによりエレクトレットメルトブロー不織布を製造した。
【００５４】
得られたエレクトレットメルトブロー不織布の捕集性能を測定したところ、９９．９９９％と高い性能を示した。
【００５５】
実施例３
原料がポリ乳酸（数平均分子量６６，１００、重量均分子量１２０，０００）である以外は、実施例２に準じてメルトブロー法で目付が４０ｇ／ｍ²、平均繊維径３．５μｍのメルトブロー不織布を製造し、引続き浸漬装置と乾燥装置で処理することによりエレクトレットメルトブロー不織布を製造した。
【００５６】
得られた不織布の捕集性能を測定したところ、９９．９９％と高い性能を示した。
【００５７】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、非導電性繊維シートを走行させながら、そのシートにスリット状の吸引ノズルを接触させ、その接触部の反対側のシート面を水面に接触又は浸漬させて、吸引ノズルから水を吸引することにより、水をシート厚さ方向に貫通するように移動させるため、シート内部の厚さ方向全体に水を浸透させることができる。しかも、吸引ノズルをシート幅方向を横切るように配置し、かつシートを走行させながら吸引を行うから、上記シート厚さ方向全体の水の浸透作用をシート全面に満遍なく行き渡らせる。したがって、このシートを乾燥すると、シート全面に電荷が均一かつ高密度に帯電したエレクトレット化シートを得ることができる。
【００５８】
また、上記浸透作用は、スリット状の吸引ノズルを非導電性繊維シートに接触させた箇所だけで局部的な水の吸引操作だけでよいため、小さな水槽で達成することができ、大型水槽は不要になる。したがって、製造装置を可及的にコンパクトにすることができ、また従来の高電圧発生設備が不要であるため安全且つ低コストにすることができる。
【００５９】
また、本発明の製造方法では、水を吸引するようにしているため，水を噴射するやり方に比較して繊維シートに与える物理的衝撃も小さく、毛羽立ちなどによる繊維シートの品位を損なうこともほとんどなく、その繊維シートの物理的性状をそのまま活かすことができる。このことは本発明の製造方法により得られたエレクトレット化繊維シートをフィルター基材などに使用するときに非常に好ましいことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ），（Ｂ）は、本発明のエレクトレット加工品の製造工程を示す概略側面図及び平面図である。
【図２】本発明に使用される浸透装置の他の実施形態を示す概略図である。
【図３】本発明に使用される浸透装置の更に他の実施形態を示す概略図である。
【図４】本発明に使用される浸透装置の更に他の実施形態を示す概略図である。
【図５】本発明に使用される浸透装置の更に他の実施形態を示す概略図である。
【図６】本発明の実施例で用いた捕集性能測定装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１非導電性繊維シートの製布装置
１８メルトブロー紡糸機
１９ネットコンベア
２浸透装置
２１水槽
２２吸引ノズル
３脱水用吸引ノズル
４乾燥装置
５エレクトレット化シート
Ｓ非導電性繊維シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electret processed product manufacturing method and apparatus, and more particularly, to an electret processed product manufacturing method and apparatus that enables high-quality electret processed products to be produced at low cost.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, electret-processed fiber sheets have been used as air filter materials having excellent low-pressure loss performance. The electretized fiber sheet can be produced by applying a high voltage to a fiber sheet such as a synthetic fiber nonwoven fabric and electretizing it by corona discharge (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-102476), A method is known in which a high voltage is applied by an electrode and electretized by corona discharge, and then the film sheet is made into a non-woven fabric by making it into a nonwoven fabric (see Japanese Patent Publication No. 57-14467).
[0003]
However, the electretization method using corona discharge applies electret by corona discharge by applying a high voltage from the needle or wire electrode to the surface while placing or moving the polymer material sheet on the ground electrode. Therefore, unevenness is likely to occur due to the gap accuracy between the high voltage application electrode and the ground electrode, charging electrification unevenness is caused, and the sheet is damaged due to spark discharge.
[0004]
Furthermore, in general, high-voltage equipment is expensive and costly for safety maintenance management, so there is a problem that the cost is increased.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing an electret processed product that can solve the above-described problems of the prior art and can produce a high-quality, high-performance electret processed product at low cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The method of manufacturing an electret processed product of the present invention that solves the above-described problem is that a non-conductive fiber sheet is caused to travel while contacting a slit-like suction nozzle across the sheet width direction while moving the sheet, and opposite to the contact portion. The sheet surface on the side is brought into contact with or immersed in the water surface, water is sucked from the suction nozzle so as to penetrate in the sheet thickness direction, the water penetrates into the non-conductive fiber sheet, and then the non-conductive fiber sheet is dried. It is characterized by doing.
[0007]
While running the non-conductive fiber sheet in this way, the slit-like suction nozzle is brought into contact with the sheet, and the sheet surface opposite to the contact portion is brought into contact with or immersed in the water surface, and water is sucked from the suction nozzle. Accordingly, since water is moved so as to penetrate in the thickness direction of the sheet, water can be permeated throughout the thickness direction inside the sheet. In addition, since the suction nozzle is disposed so as to cross the sheet width direction and suction is performed while the sheet is running, the permeation action of the water in the entire sheet thickness direction is evenly distributed over the entire sheet surface. Therefore, when this sheet is dried, an electret sheet having a uniform and high charge on the entire surface of the sheet can be obtained.
[0008]
In addition, the above-mentioned osmotic action can be achieved with a small water tank only because the slit-like suction nozzle is in contact with the non-conductive fiber sheet, so it can be achieved with a small water tank, and no large water tank is required. become. Therefore, the manufacturing apparatus can be made as compact as possible, and the conventional high voltage generating facility is unnecessary, so that it can be made safe and low in cost.
[0009]
In addition, the manufacturing apparatus of the electret processed product of the present invention includes a cloth making means for manufacturing a non-conductive fiber sheet, and a non-conductive fiber sheet in contact with the slit-shaped suction nozzle so as to cross the sheet width direction, The sheet surface opposite the contact portion is brought into contact with or immersed in the water surface, and water penetration means for the non-conductive fiber sheet for sucking water from the suction nozzle and drying means for drying the non-conductive fiber sheet are continuously provided. It is characterized by the arranged configuration, and a high-quality, high-performance electret processed product can be manufactured in a compact configuration.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The nonconductive fiber sheet used in the present invention is not particularly limited as long as it is a sheet made of a nonconductive fiber material. Examples thereof include fiber sheets such as woven fabrics, knitted fabrics, and nonwoven fabrics of synthetic fibers or natural fibers. Among them, a synthetic fiber sheet is particularly preferable, and a melt blown nonwoven fabric and a spunbonded nonwoven fabric are particularly preferable. In the case of an air filter, a synthetic fiber nonwoven fabric is preferable, and a melt blown nonwoven fabric is particularly preferable for a high performance filter.
[0011]
Further, the non-conductive fiber sheet used in the present invention may be a sheet fiberized by fibrillating a plastic film.
[0012]
The material of the non-conductive fiber sheet is not particularly limited as long as it is a non-conductive material. Preferably, the volume resistivity is 10 ¹² · Ω · cm or more, more preferably 10 ¹⁴ ・ It is recommended to use materials mainly composed of Ω · cm or more.
[0013]
Examples thereof include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyesters such as polyethylene terephthalate and polylactic acid, polycarbonates, polystyrenes, polyphenylene sulfites, fluororesins, and mixtures thereof. Among these, those mainly composed of polyolefin or polylactic acid are preferable from the viewpoint of electret performance. Further, among polyolefins, those mainly composed of polypropylene are more preferable.
[0014]
The non-conductive fiber sheet used in the present invention preferably contains at least one hindered amine-based additive or triazine-based additive. It is because it becomes possible to hold | maintain especially high electret performance by containing this additive in a nonelectroconductive fiber sheet.
[0015]
Of the above two types of additives, the hindered amine-based additive may be poly [((6- (1,1,3,3, -tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl. ) ((2,2,6,6, -tetramethyl-4-piperidyl) imino) hexamethylene ((2,2,6,6, -tetramethyl-4-piperidyl) imino)] (manufactured by Ciba Geigy, Chimasorp 944LD ), Dimethyl succinate-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate (manufactured by Ciba Geigy, Tinupin 622LD), 2- (3,5-di- t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-n-butylmalonate bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) (manufactured by Ciba-Geigy, Tinupin 144) It is.
[0016]
Examples of the triazine-based additive include the aforementioned poly [((6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl) ((2 , 2,6,6, -tetramethyl-4-piperidyl) imino) hexamethylene ((2,2,6,6, -tetramethyl-4-piperidyl) imino)] (manufactured by Ciba-Geigy, Chimersoap 944LD), 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-((hexyl) oxy) -phenol (manufactured by Ciba Geigy, Tinupin 1577FF), etc. Among these, particularly hindered amine It is preferable to use system additives.
[0017]
In addition to the above additives, known additives commonly used in non-conductive fiber sheets of electret processed products, such as heat stabilizers, weathering agents, polymerization inhibitors, etc., are added to the non-conductive fiber sheets. It may be.
[0018]
The amount of the hindered amine-based additive or triazine-based additive is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 to 5% by weight, more preferably in the range of 0.7 to 3% by weight. Good. If the addition amount is less than 0.5% by weight, it is difficult to obtain the desired high level electret performance. Moreover, when it mix | blends so much that it exceeds 5 weight%, it is unpreferable since it will worsen a spinning property and film forming property, and will also become disadvantageous also in cost.
[0019]
In the method of manufacturing an electret processed product of the present invention, a non-conductive fiber sheet is caused to travel while a slit-like suction nozzle is brought into contact with the sheet so as to cross the sheet width direction, and the sheet surface on the opposite side of the contact portion is formed. The water is brought into contact with or immersed in the water surface, and water is sucked from the suction nozzle in this state. When water is sucked from the suction nozzle, the water on the opposite side of the part where the suction nozzle is in contact with the sheet moves so as to penetrate the sheet in the thickness direction, so that the water penetrates throughout the thickness direction in the sheet. be able to. In addition, since the suction nozzle is arranged so as to cross the sheet width direction and the sheet is sucked while running, the state in which water has permeated the entire sheet thickness direction can be spread evenly over the entire sheet. Therefore, when this sheet is dried, it becomes an electret sheet in which charges are uniformly and densely charged on the entire surface of the sheet.
[0020]
By the permeation effect using the suction nozzle, the water permeation rate with respect to the non-conductive fiber sheet can be increased to 500% or more. Further, the upper limit of the permeability can be increased to about 1500%.
[0021]
Here, the water penetration rate with respect to the non-conductive fiber sheet is defined by the following formula.
[0022]
P (%) = [(Wo−W) / W] × 100
Where P: Permeation rate
Wo: Weight of sheet infiltrated with water (g / m ² )
W: Sheet weight (g / m ² )
In addition, since the above water permeating action on the non-conductive fiber sheet only needs to be performed locally only at the position where the slit-like suction nozzle is in contact with the sheet, the water tank for supplying water may be of a small volume. Large tanks are no longer needed. Therefore, the manufacturing apparatus can be made as compact as possible.
[0023]
The slit width of the slit-like suction nozzle is preferably in the range of 0.1 to 5 mm, more preferably in the range of 0.3 to 2 mm, and most preferably in the range of 0.3 to 1.5 mm. By using a slit-like suction nozzle with such a slit width, even with a wide non-conductive fiber sheet, water can penetrate into the entire sheet at a uniform density, so low pressure loss and high collection performance An electret processed product having good quality and having no surface fluff can be obtained.
[0024]
If the slit width is smaller than 0.1 mm, the suction resistance increases, and the machining accuracy for processing the slit width also deteriorates, making it difficult to penetrate water with a uniform density. In addition, when the width is larger than 5 mm, not only is it difficult to uniformly infiltrate water in the width direction of the non-conductive fiber sheet, but also the suction force decreases, so the suction pump must be enlarged. There is a disadvantage that must be done. Further, since the slit width is wide, the non-conductive sheet is sucked together with the sucked water, and it becomes difficult to process stably.
[0025]
The arrangement of the slit-like suction nozzle with respect to the non-conductive fiber sheet is not particularly limited as long as the slit-like suction nozzle is arranged in the sheet width direction. This is preferable in that the length can be shortened. More preferably, a suction slit having a curved shape is preferably arranged so that the suction action is performed earlier than the position of both ears at the center in the sheet width direction. With such a configuration, uniform processing in the width direction can be realized without wrinkles.
[0026]
In the present invention, as a method for further improving the water penetration rate into the non-conductive fiber sheet, a dehydration step is interposed between the permeation step and the drying step, and the permeation step and the dehydration step are repeated twice or more. It is good to. In this way, the permeation process and the dehydration process are repeated twice or more, and then the drying process is performed, so that the penetration rate in the final permeation process is improved, and the high-quality electret sheet is charged with higher density and uniformity. Can be obtained.
[0027]
Although it does not specifically limit as a dehydrating means, For example, it can carry out by the suction suction by a nip roll, a water absorption roll, a suction nozzle, etc. This dehydration step not only improves the water penetration effect on the non-conductive fiber sheet in the final penetration step by performing the repeated repetition with the penetration step twice or more as described above, but also the next drying step. It is also beneficial to improve the drying efficiency in
[0028]
Any conventionally known drying method can be used for drying the non-conductive fiber sheet. For example, a hot air drying method, a vacuum drying method, a natural drying method, or the like can be applied. Of these, the hot air drying method is preferable because continuous processing is possible. When the hot air drying method is employed, it is necessary to set the drying temperature to a temperature that does not deactivate the electret.
[0029]
The non-conductive fiber sheet is dried until the moisture contained in the non-conductive fiber sheet reaches the official moisture content. The drying temperature is preferably 130 ° C. or less, more preferably 120 ° C. or less, and still more preferably 100 ° C. or less. The dried sheet should be quickly discharged from the dryer so as not to deactivate the electret effect after drying. For example, the dried sheet is preferably discharged within 30 minutes at a drying temperature of 100 ° C. or higher.
[0030]
In the present invention, it is preferable to use water that is removed as much as possible by using a liquid filter or the like as the water used for the permeation treatment on the non-conductive fiber sheet. In particular, pure water such as ion-exchanged water, distilled water, filtered water permeated through a reverse osmosis membrane is preferable. The level of pure water is 10 in terms of conductivity. ^Three μS / m or less is preferable, more preferably 10 ² It is preferable that it is not more than μS / m.
[0031]
Moreover, the water permeability with respect to a nonelectroconductive fiber sheet can further be improved by mixing the water with the water-soluble organic solvent. In this case, the concentration of the water-soluble organic solvent is usually 20% by weight or less. As the water-soluble organic solvent mixed with water, those having a boiling point lower than that of water are preferable. That is, since the water-soluble organic solvent is for improving the permeability of water into the sheet, once it has permeated the sheet, it is preferable to vaporize and dry it as soon as possible. More preferably, the boiling point difference with water is 10 ° C. or more lower.
[0032]
The kind of water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as the mixed solution has good permeability to the non-conductive fiber sheet. For example, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as propyl acetate and butyl acetate, other aldehydes and carboxylic acids can be used. In particular, alcohols or ketones are preferable from the viewpoint of permeability, and it is particularly preferable to use at least one of acetone, isopropyl alcohol, and ethanol. More preferably, the main component is isopropyl alcohol.
[0033]
1A and 1B exemplify a case where the manufacturing process of the electret processed product according to the present invention is performed in a continuous process from the production of the non-conductive fiber sheet to the electret sheet.
[0034]
1 (A) and 1 (B), 1 is a cloth making apparatus for producing a non-conductive fiber sheet S, 2 is a permeation apparatus for infiltrating water into the non-conductive fiber sheet S, and 3 is a suction of excess water. A suction nozzle for dehydration for suction 4 is a drying device.
[0035]
The cloth making apparatus 1 has a melt blow spinning machine 18 that spins molten polymer from a spinning hole into an ultrafine short fiber together with a jet of compressed heated air, and a fiber spun from the melt blow spinning machine 18 below the melt blow spinning machine 18. It is comprised so that the net | network conveyor 19 collected as the sheet-like nonelectroconductive fiber sheet S may be equipped.
[0036]
The permeation device 2 downstream of the cloth making device 1 is equipped with a water tank 21 and a slit-like suction nozzle 22. Water for permeation is supplied to the water tank 21 from the supply pipe 23, temporarily stored in the water tank 21, overflows from the upper edge to the overflow tank 24, and is drained from the drain pipe 25. It goes without saying that the drained water may be reused, or a so-called liquid level control system that supplies only the amount taken out by the sheet may be adopted.
[0037]
The nonconductive fiber sheet S continuously supplied from the cloth making apparatus 1 travels with the guide rollers 26 and 26 contacting one surface (lower surface) to the water surface of the water tank 21, and the nonconductive fiber sheet is in contact with the water surface. A slit-like suction nozzle 22 is in contact with the upper surface side of the sheet S.
[0038]
The suction nozzle 22 is connected to a suction pump (not shown) and is in contact with the nonconductive fiber sheet S so as to cross the width direction. Thus, the suction nozzle 22 in contact with the upper surface of the nonconductive fiber sheet S sucks up the water in contact with the lower surface side of the nonconductive fiber sheet S by the suction action of the suction pump. Since water moves so as to penetrate the non-conductive fiber sheet S in the thickness direction, the entire thickness direction in the sheet S is evenly immersed in water.
[0039]
Further, the suction nozzle 22 intersects the non-conductive fiber sheet S in the width direction, and the non-conductive fiber sheet S travels in the longitudinal direction, so that the permeation action in the sheet thickness direction is every corner over the entire sheet surface. It is carried out until. As a shape that the suction nozzle 22 crosses, a shape that crosses linearly as in the example shown in the figure, or a shape that crosses in a tilted needle shape, a bow shape, an arc shape, or the like in which the central portion on the upstream side is convex may be used. . The slit width of the suction nozzle is preferably 0.1 to 5 mm, more preferably 0.3 to 2 mm, and most preferably 0.3 to 1.5 mm.
[0040]
The non-conductive fiber sheet S in which water is infiltrated is squeezed out in advance by the suction action of the suction nozzle 3 and then transferred to the drying device 4. A plurality of guide rollers 41 are provided in the drying device 4 in a zigzag shape, and heated air is supplied from the supply port 42 and discharged from the exhaust port 43 so that the inside is heated. Therefore, the non-conductive fiber sheet S transferred to the drying device 4 is dried while moving the guide roller 41 in a zigzag shape, is carried out as an electret sheet, and is converted into an electret wound in a roll shape. Sheet 5 is obtained.
[0041]
The permeation action of water by the suction nozzle 22 is such that the suction nozzle 22 contacts one side of the non-conductive fiber sheet S, and the sheet surface on the opposite side contacts or is immersed in water, so that the water sucked by the suction nozzle 22 However, what is necessary is just to perform the effect | action which penetrates the nonelectroconductive fiber sheet S in the thickness direction. In the embodiment of FIG. 2, the non-conductive fiber sheet S is immersed in the distance D from the water surface by pushing down the guide rollers 26, 26, and the suction nozzle 22 is brought into contact with the upper surface of the immersed sheet S. It is a thing. Also in this case, water can be permeated into the non-conductive fiber sheet S in the sheet thickness direction as in the case of FIG. However, if the immersion distance D of the non-conductive fiber sheet S from the water surface becomes too deep, workability of sheet passing deteriorates and the apparatus becomes larger, so it is desirable that the immersion distance D is 10 to 500 mm. More preferably, it is 50-300 mm.
[0042]
When the nonconductive fiber sheet S is immersed in the water surface as described above, the position where the suction nozzle 22 contacts is brought into contact from the lower surface side of the nonconductive fiber sheet S as in the embodiment of FIG. You may do it.
[0043]
In the present invention, since the water permeation action on the non-conductive fiber sheet S is locally performed only at the portion where the suction nozzle 22 contacts, the distance at which the non-conductive fiber sheet S contacts the water surface or the water surface It is not always necessary to secure a constant distance by using the guide rollers 26, 26, etc. Therefore, as in the embodiment of FIG. 4, the distance at which the nonconductive fiber sheet S is brought into contact with the water surface may be only the portion corresponding to the slit width with which the suction nozzle 22 contacts. Thus, by shortening the contact distance to the water surface of the non-conductive fiber sheet S, the water tank 21 in the infiltration device 2 can be made smaller and more compact. Of course, the portion of the non-conductive fiber sheet S with which the suction nozzle 22 comes into contact may be immersed in the water surface as shown in FIG.
[0044]
As shown in FIGS. 3 and 5, when the non-conductive fiber sheet S is immersed from the water surface, the immersion distance D is set to 10 to 500 mm, more preferably 50 to 300 mm, as in FIG. Is good.
[0045]
【Example】
The characteristic values used in the examples described below are measured by the following measuring method.
[0046]
[Collection performance]
It measured with the collection performance measuring apparatus shown in FIG. In this collection performance measuring apparatus, a dust storage box 12 is connected to an upstream side of a sample holder 11 for setting a measurement sample M, and a flow meter 13, a flow rate adjusting valve 14, and a blower 15 are connected to a downstream side. In addition, a sample holder 11 is provided with a perch counter 16, and the pert counter 16 is used to measure the number of dusts on the upstream side and the number of dusts on the downstream side of the measurement sample M via the switching cock 17. Can do.
[0047]
In measuring the collection performance, a standard polystyrene latex powder having a diameter of 0.3 μm is filled in the dust storage box 12, the sample M is set in the holder 11, and the air flow rate is adjusted to 1.5 m / min. Adjusted with the flow adjustment valve 14, the dust concentration is 10,000 to 40,000 pieces / 2.83 × 10 ^-Four m ^Three (0.01ft ^Three ), The number of dusts N upstream of the sample M and the number n of downstream dusts are measured five times with a particle counter 16 (manufactured by Lion Co., Ltd., KC-01B), and the following formula is calculated based on JIS K-0901 The collection performance (%) was obtained at
[0048]
Collection performance (%) = [1- (n / N)] × 100
Where n: number of downstream dust
N: Number of upstream dust
[Average fiber diameter]
The diameter of 100 or more fibers expanded by the SEM photograph was measured, and the average value was obtained.
[0049]
Example 1
Using the continuous production apparatus of FIG. 1, and using a polypropylene of MI = 700 containing 1% of a triazine-based additive (Ciba Geigy Corp., Kimasoap 944) as a weathering agent, the basis weight is 40 g / m by a melt blow method. ² The melt blown nonwoven fabric having an average fiber diameter of 2.0 μm is manufactured, and subsequently supplied to a permeation apparatus to which pure water is supplied. One side is brought into contact with the water surface and the top surface is brought into contact with a suction nozzle to suck the water. Finally, it was dried with a drying device to produce an electret meltblown nonwoven fabric.
[0050]
It was 99.99% when the collection performance of the obtained electret melt blown nonwoven fabric was measured.
[0051]
Comparative Example 1
The same melt blown nonwoven fabric as in Example 1 was used, immersed in pure water for 1 minute, drained and dried. The collection performance of the nonwoven fabric after the treatment was measured and found to be 59.7%, which was significantly lower than the electret meltblown nonwoven fabric of Example 1.
[0052]
Comparative Example 2
The same melt blown nonwoven fabric as in Example 1 was measured for the collection performance as it was without subjecting it to water permeation treatment and drying treatment, and it was as low as 57.5%.
[0053]
Example 2
The same equipment as in Example 1 was used, and the immersion depth D was set to 200 mm. In addition, M1 = 900 polypropylene containing 1% of a triazine-based additive (“Kimasoap 944” manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) as a weathering agent is used as a raw material, and a basis weight is 40 g / m. ² Then, a melt blown nonwoven fabric having an average fiber diameter of 2.2 μm is manufactured, and subsequently supplied to a dipping device to which pure water is supplied, and infiltrated with water while sucking with a suction nozzle (slit width of 0.5 mm) while being immersed in water. After the dehydration, an electret melt blown nonwoven fabric was produced by drying with a drying apparatus.
[0054]
When the collection performance of the obtained electret melt blown nonwoven fabric was measured, it showed a high performance of 99.999%.
[0055]
Example 3
Except that the raw material is polylactic acid (number average molecular weight 66,100, weight average molecular weight 120,000), the basis weight is 40 g / m according to the melt blow method according to Example 2. ² Then, a melt blown nonwoven fabric having an average fiber diameter of 3.5 μm was produced, and an electret melt blown nonwoven fabric was subsequently produced by treating with a dipping device and a drying device.
[0056]
When the collection performance of the obtained nonwoven fabric was measured, it showed a high performance of 99.99%.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, while running the non-conductive fiber sheet, the slit-like suction nozzle is brought into contact with the sheet, the sheet surface on the opposite side of the contact portion is brought into contact with or immersed in the water surface, By sucking water from the suction nozzle, the water is moved so as to penetrate in the sheet thickness direction, so that the water can permeate the entire thickness direction inside the sheet. In addition, since the suction nozzle is disposed so as to cross the sheet width direction and suction is performed while the sheet is running, the permeation action of the water in the entire sheet thickness direction is evenly distributed over the entire sheet surface. Therefore, when this sheet is dried, an electret sheet having a uniform and high charge on the entire surface of the sheet can be obtained.
[0058]
In addition, the above-mentioned osmotic action can be achieved with a small water tank only because the slit-like suction nozzle is in contact with the non-conductive fiber sheet, so it can be achieved with a small water tank, and no large water tank is required. become. Therefore, the manufacturing apparatus can be made as compact as possible, and the conventional high voltage generating facility is unnecessary, so that it can be made safe and low in cost.
[0059]
Further, in the production method of the present invention, since water is sucked, the physical impact applied to the fiber sheet is small compared to the method of jetting water, and the quality of the fiber sheet due to fluffing is almost lost. The physical properties of the fiber sheet can be utilized as they are. This is very preferable when the electret fiber sheet obtained by the production method of the present invention is used for a filter substrate or the like.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a schematic side view and a plan view showing a manufacturing process of an electret processed product of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the permeation device used in the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing still another embodiment of the osmosis device used in the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing still another embodiment of an osmosis device used in the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing still another embodiment of an osmosis device used in the present invention.
FIG. 6 is a schematic view showing a collection performance measuring apparatus used in an example of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Non-conductive fiber sheet fabricator
18 Melt blow spinning machine
19 Net conveyor
2 Osmosis equipment
21 Aquarium
22 Suction nozzle
3 Suction nozzle for dehydration
4 Drying equipment
5 Electretized sheet
S Non-conductive fiber sheet

Claims

非導電性繊維シートを走行させながら該シートにスリット状の吸引ノズルをシート幅方向に横切るように接触させると共に、該接触部反対側のシート面を水面に接触又は浸漬させ、該吸引ノズルから水をシート厚さ方向に貫通するように吸引して該非導電性繊維シート内に水を浸透させ、次いで該非導電性繊維シートを乾燥するエレクトレット加工品の製造方法。While running the non-conductive fiber sheet, the slit-shaped suction nozzle is brought into contact with the sheet so as to cross the sheet width direction, and the sheet surface on the opposite side of the contact portion is brought into contact with or immersed in the water surface. A method for producing an electret processed product, wherein the sheet is sucked so as to penetrate in the sheet thickness direction so that water penetrates into the non-conductive fiber sheet, and then the non-conductive fiber sheet is dried.

前記水の浸透工程と乾燥工程との間に脱水工程を介在させる請求項１に記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 1, wherein a dehydration step is interposed between the water permeation step and the drying step.

前記浸透工程と脱水工程を少なくとも２回繰り返す請求項２に記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 2, wherein the permeation step and the dehydration step are repeated at least twice.

前記浸透工程による前記非導電性繊維シートに対する水の浸透率が５００％以上である請求項１，２又は３に記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 1, 2, or 3, wherein the water penetration rate of the non-conductive fiber sheet by the permeation step is 500% or more.

前記非導電性繊維シートがヒンダードアミン系添加剤或いはトリアジン系添加剤を０．５〜５重量％含有する請求項１〜４のいずれかに記載のエレクトレット加工品の製造方法。The manufacturing method of the electret processed goods in any one of Claims 1-4 in which the said nonelectroconductive fiber sheet contains a hindered amine type additive or a triazine type additive 0.5 to 5weight%.

前記非導電性繊維シートが合成繊維からなるシートである請求項１〜５のいずれかに記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 1, wherein the non-conductive fiber sheet is a sheet made of synthetic fiber.

前記合成繊維からなるシートがメルトブロー不織布である請求項６に記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 6, wherein the synthetic fiber sheet is a melt blown nonwoven fabric.

前記合成繊維からなるシートがスパンボンド不織布である請求項６に記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 6, wherein the synthetic fiber sheet is a spunbonded nonwoven fabric.

前記非導電性繊維シートがポリオレフィンを主体に構成されている請求項１〜８に記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 1, wherein the non-conductive fiber sheet is mainly composed of polyolefin.

前記ポリオレフィンがポリプロピレンを主体に構成されている請求項９に記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 9, wherein the polyolefin is mainly composed of polypropylene.

前記非導電性繊維シートがポリ乳酸を主体に構成されている請求項１〜８に記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 1, wherein the non-conductive fiber sheet is mainly composed of polylactic acid.

前記水がイオン交換水、蒸留水又は逆浸透膜による濾過水である請求項１〜１１のいずれかに記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to any one of claims 1 to 11, wherein the water is ion-exchanged water, distilled water, or filtered water using a reverse osmosis membrane.

前記水が水溶性有機溶剤を含有する請求項１〜１２のいずれかに記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 1, wherein the water contains a water-soluble organic solvent.

前記水溶性有機溶剤が水よりも低い沸点を有する請求項１３に記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 13, wherein the water-soluble organic solvent has a boiling point lower than that of water.

前記水溶性有機溶剤がアルコール類又はケトン類が主成分である請求項１３又は１４に記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 13 or 14, wherein the water-soluble organic solvent is mainly composed of alcohols or ketones.

前記水溶性有機溶剤がイソプロピルアルコール、エチルアルコール、アセトンのうちの少なくとも１種である請求項１５に記載のエレクトレット加工品の製造方法。The method for producing an electret processed product according to claim 15, wherein the water-soluble organic solvent is at least one of isopropyl alcohol, ethyl alcohol, and acetone.

非導電性繊維シートを製造する製布手段と、該非導電性繊維シートにスリット状の吸引ノズルをシート幅方向に横切るように接触させると共に、該接触部分の反対側のシート面を水面に接触又は浸漬させ、かつ該吸引ノズルから水を吸引する非導電性繊維シートに対する水の浸透手段と、該非導電性繊維シートを乾燥する乾燥手段とを連続配置した構成からなるエレクトレット加工品の製造装置。A cloth-making means for producing a non-conductive fiber sheet, and a non-conductive fiber sheet in contact with a slit-like suction nozzle so as to cross the sheet width direction, and a sheet surface on the opposite side of the contact portion in contact with the water surface or An apparatus for producing an electret processed product comprising a structure in which water penetration means for a non-conductive fiber sheet for immersing and sucking water from the suction nozzle and drying means for drying the non-conductive fiber sheet are continuously arranged.