JPS61102476A - Electret fiber sheet and its production - Google Patents
Electret fiber sheet and its productionInfo
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- JPS61102476A JPS61102476A JP22197684A JP22197684A JPS61102476A JP S61102476 A JPS61102476 A JP S61102476A JP 22197684 A JP22197684 A JP 22197684A JP 22197684 A JP22197684 A JP 22197684A JP S61102476 A JPS61102476 A JP S61102476A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はフィルタなどに応用できるエレクトレット繊維
及びその製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electret fiber that can be applied to filters and the like, and a method for producing the same.
［従来の技術］
従来、エレクトレット繊維シートを得る技術として特公
昭５６−４７２９９号公報が提案されている。しかしな
がら、この方法で得られるシートは第２図にモデル図で
示すように正極と負極を有する繊維状スリットフィルム
１を、ウェブ２内にランダムに分散した構成を有するも
のであるため、内部の空隙部分の電界強度は正負極の電
荷を持つ繊維状スリットフィルムによって相互に相殺さ
れて小さな電界強度となってしまう欠点があり、これを
フィルタとして使用すると、十分な静電気力が捕集粒子
に働かないので、捕集効率の向上が乏しくなる欠点があ
った。[Prior Art] Japanese Patent Publication No. 56-47299 has been proposed as a technique for obtaining an electret fiber sheet. However, the sheet obtained by this method has a structure in which the fibrous slit film 1 having positive electrodes and negative electrodes is randomly dispersed within the web 2, as shown in the model diagram in FIG. The disadvantage is that the electric field strength of the part is canceled out by the fibrous slit film with positive and negative charges, resulting in a small electric field strength, and when this is used as a filter, sufficient electrostatic force does not act on the collected particles. Therefore, there was a drawback that the improvement in collection efficiency was poor.
また特公昭５９−１２４号公報においては、メルトプロ
ーせしめた繊維を口金の直下で高圧印加してエレクトレ
ット化した後、コンベヤー上に捕集してウェア化する技
術が提案されているが、この技術も第２図に示すものと
同様にエレクトレット繊維が内部にランダムに分散して
いるため、内部電界が小さくなってしまう欠点がある。In addition, Japanese Patent Publication No. 59-124 proposes a technique in which the melt-blown fibers are made into electret by applying high pressure directly below the die, and then collected on a conveyor to make wear. Similar to the one shown in FIG. 2, the electret fibers are randomly dispersed inside, so there is a drawback that the internal electric field becomes small.
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は、このような従来技術の問題点を解消し、ウェ
ブ内に高い電界強度を確実に、しかも長時間に亙って保
持せしめることができるようにした繊維シートおよびそ
の製造方法を提供することにある。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention solves these problems of the prior art and makes it possible to maintain high electric field strength within the web reliably and for a long time. An object of the present invention is to provide a fiber sheet and a method for manufacturing the same.
［問題点を解決するための手段１
即ち、本発明は目付が８０ Ｑ ／ ｍ２以下、カバー
ファクターが６０％以上のｍ維シートからなり、表面電
荷密度が５Ｘ １０− ’ＩＣ１０ｔＦ以上で、かつシ
ートの表裏両面で異なる極性を有してなるエレクトレッ
ト繊維シートおよび体積抵抗率１０ Ω・Ｃｆｆ１以上
を有する繊維からなるｍ維シートの片面を体積抵抗率１
０８Ω・ｃｍｌＸ下の液体電極に接触させ、直流高圧を
印加することを特徴とするエレクトレットｔｓｒａシー
トの製造方法により達成される。[Means for solving the problem 1] That is, the present invention consists of a m-fiber sheet with a basis weight of 80 Q/m2 or less, a cover factor of 60% or more, a surface charge density of 5X 10-'IC10tF or more, and a sheet One side of an electret fiber sheet having different polarities on the front and back sides of the electret fiber sheet and a m-fiber sheet consisting of fibers having a volume resistivity of 10 Ω・Cff1 or more with a volume resistivity of 1
This is achieved by a method for producing an electret tsra sheet, which is characterized by contacting a liquid electrode under 08 Ω·cmlX and applying a high DC voltage.
本発明において繊維シートを構成する繊維としては、エ
レクトレット繊維シートの安定性からポリオレフィン、
ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ弗素化合物、塩
化ビニール系などの合成繊維であって、その体積抵抗率
が１０ Ω・ｃｍ以上有するものが好ましい。In the present invention, the fibers constituting the fiber sheet include polyolefin,
Synthetic fibers such as polyester, polycarbonate, polyfluorine compounds, and vinyl chloride are preferably used, and those having a volume resistivity of 10 Ω·cm or more are preferable.
本発明において、エレクトレット化処理を効率的に行な
うことが可能で、かつ表面電荷密度の高いエレクトレッ
ト繊維シートを得るためには目付８０ｇ／ｍ”以下の繊
維シートを用いることが重要であり、ＭＡＮシートの目
付が８０口／ｍ２を越える場合は、アース電極から十分
な補償電荷が得られず、表面電荷密度が低下するため好
ましくない。In the present invention, it is important to use a fiber sheet with a basis weight of 80 g/m" or less in order to be able to perform the electret treatment efficiently and to obtain an electret fiber sheet with a high surface charge density. If the basis weight exceeds 80 holes/m2, sufficient compensation charge cannot be obtained from the earth electrode and the surface charge density decreases, which is not preferable.
また本発明においてエレクトレット効果が大で、かつ表
面電荷密度の大きいエレクトレット繊維を得るためには
、繊維シートのカバーファクターを６０％以上とするこ
とが重要である。カバーファクターを出来る限り低目付
で多くするためには極細繊度の繊維を用いるのが好まし
く、その平均繊度は１ｄ以下がよい。Further, in the present invention, in order to obtain electret fibers with a large electret effect and a large surface charge density, it is important that the cover factor of the fiber sheet is 60% or more. In order to increase the cover factor with as low a basis weight as possible, it is preferable to use fibers with extremely fine fineness, and the average fineness is preferably 1 d or less.
本発明のエレクトレット繊維シートは、上述のような特
定の目付およびカバーファクターを満足する繊維シート
からなるもので、その表面電荷密度が５ Ｘ １０−
”／ｃ１以上であり、しかもシートの表裏両面で異なる
極性を有することが重要であり、このエレクトレット繊
維シートは該シート単独又は同種シートの積層或いは他
のシートと積層して使用される。The electret fiber sheet of the present invention is made of a fiber sheet that satisfies the above-mentioned specific basis weight and cover factor, and has a surface charge density of 5 x 10-
It is important that the polarity of the electret fiber sheet is greater than ``/c1'' and that the front and back surfaces of the sheet have different polarities, and the electret fiber sheet is used alone, in a stack of sheets of the same type, or in a stack with other sheets.
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第１図は本発明に係るエレクトレッ・ト繊維シートをモ
デル的に説明する概略図で、積層された状態を示すもの
である。即ち、体積抵抗率１０１３Ω・０１以上の繊維
１で構成さ、れ、カバーファクターが６０％以上で、か
つ、両表面に相異なる極性を有する電荷を一様に持った
エレクトレット繊維シート２が２枚以上多層に積層され
て積層エレクトレット繊維シート３を構成してなるもの
である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an electret fiber sheet according to the present invention in a model manner, and shows a laminated state. That is, two electret fiber sheets 2 are made of fibers 1 having a volume resistivity of 1013Ω·01 or more, have a cover factor of 60% or more, and have uniform charges with different polarities on both surfaces. The laminated electret fiber sheet 3 is formed by laminating the above multilayers.
このような構造を有するエレクトレット繊維シートにお
いては、積層シート内に層状に電荷が存在するため、相
互に相殺されることはなく、各繊維シート２の表面に存
在する正電荷と負電荷の間で高い内部電界強度を各シー
ト内に維持することができ、例えばフィルタとして使用
する場合は、捕集粒子に大きな静電気力を与えることが
でき、捕集性能を著しく向上することができる。In the electret fiber sheet having such a structure, charges exist in layers within the laminated sheet, so they do not cancel each other out, and the positive charges and negative charges existing on the surface of each fiber sheet 2 A high internal electric field strength can be maintained within each sheet, and when used as a filter, for example, a large electrostatic force can be applied to the collected particles, significantly improving the collection performance.
次に本発明のシートの積層方法は、第３図に示すように
、各エレクトレット８Ｍシート２を、その極性が積層面
で同極性になるように積層することもできる。この積層
方法は、第１図に示した積層面が異極性同志となるよう
に積層した場合と異なり、厚さ方向に各エレクトレット
繊維シート内の電界方向が反転するため、フィルタとし
て使用する場合、捕集粒子の滞留時間を長くすることが
でき、捕集性能が一段と向上するものである。Next, in the sheet lamination method of the present invention, as shown in FIG. 3, the electret 8M sheets 2 can be laminated so that the polarities thereof become the same on the laminated surfaces. This lamination method is different from the case where the laminated surfaces shown in FIG. The residence time of the collected particles can be increased, and the collection performance can be further improved.
本発明において表面電荷密度とは次の方法で測定したも
のをいう。In the present invention, the surface charge density refers to a value measured by the following method.
即ち、表面電荷密度の測定装置の概略図は第４図に示す
通りで、試料７をアースした金属板６上に置き、次に他
の金属板８を上方から接近させて試料に接触させ、試料
表面に存在する電荷を静電誘導で金属板８に生じせしめ
、この電荷をコンデンサー９にためて、電位計１０によ
ってその電位を測定して下式によって試料表面の表面電
荷密度を求めたものである。That is, the schematic diagram of the surface charge density measuring device is shown in FIG. 4, in which a sample 7 is placed on a grounded metal plate 6, and then another metal plate 8 is approached from above and brought into contact with the sample. The electric charge existing on the sample surface is generated on a metal plate 8 by electrostatic induction, this electric charge is stored in a capacitor 9, and the potential is measured with an electrometer 10, and the surface charge density on the sample surface is determined by the following formula. It is.
表面電荷密度（ｃ／ｃ／）＝ＣＸＶ／ＡＣ：コンデンサ
ー容量（ファラッド）
Ｖ：電位（ポルト）
Ａ：試料面積（ｆｆｌ）
上記方法で求めた本発明のエレクトレットｌ１Ｍシート
は５Ｘ１０−”’／ＱＴＦ以上の表面電荷密度を有して
いるが、第２図に示すような従来技術によるエレクトレ
ット繊維シートは、殆ど表面電荷密度を示さない。Surface charge density (c/c/) = CXV/AC: Capacitance (Farad) V: Potential (Port) A: Sample area (ffl) The electret 1M sheet of the present invention determined by the above method is 5X10-''/QTF However, the electret fiber sheet according to the prior art as shown in FIG. 2 shows almost no surface charge density.
これは、シート表面に第２図に示したごとく正、負極性
が混在して存在するため相互に電界強度を弱め合ってい
るためである。This is because positive and negative polarities coexist on the sheet surface, as shown in FIG. 2, which mutually weaken the electric field strength.
本発明に係るエレクトレットシートは極性の異なる高い
表面電荷密度を持ったエレクトレット繊維シートを多層
に積層して積層エレクトレット繊維シートとして用いる
ことが特に望ましい。It is particularly desirable for the electret sheet according to the present invention to be used as a laminated electret fiber sheet by laminating multiple layers of electret fiber sheets having different polarities and high surface charge density.
即ち、層状に正極、負極の電荷が分布した多層構造を持
った本発明の積層エレクトレット繊維シートは安定な電
荷を長時間に亙って維持することができる。That is, the laminated electret fiber sheet of the present invention, which has a multilayer structure in which positive and negative charges are distributed in layers, can maintain stable charges for a long period of time.
この効果を得るにはエレクトレット繊維シートの積層枚
数を出来る限り多くすることが好ましく、積層するエレ
クトレット繊維シートの目付は使用目的からできる限り
８０ Ｑ ／ ｔｎ”以下の低目付、特にクリーンルー
ム用途向けなどのフィルタに用いる場合には５０Ｑ／ｍ
’以下とするのが好ましい。To obtain this effect, it is preferable to increase the number of laminated electret fiber sheets as much as possible, and the basis weight of the laminated electret fiber sheets should be as low as 80 Q/tn" or less, especially for clean room applications. 50Q/m when used as a filter
'The following is preferable.
なお、積層枚数は２枚でもよいが、電荷の長期安定性の
点からは３枚以上積層するのがよい。Note that the number of stacked layers may be two, but from the viewpoint of long-term stability of charge, it is preferable to stack three or more layers.
次に本発明のエレクトレット化繊維シートの製造方法に
ついて説明する。Next, the method for manufacturing the electret fiber sheet of the present invention will be explained.
即ち、本発明の製造方法は体積抵抗率１０′３Ω・ｃｍ
以上を有するｊｌＡＮからなる繊′維シートの片面を体
積抵抗率１０８Ω・ｃｍ以下の液体電極に接触させ、直
流高圧を印加してエレクトレット化した繊維シートとな
すもので、得られたシートを積層して積層エレクトレッ
ト繊維シートとすることにより高度にエレクトレット化
された繊維を得ることができるのである。That is, the manufacturing method of the present invention has a volume resistivity of 10'3 Ω·cm.
One side of a fiber sheet made of jlAN having the above is brought into contact with a liquid electrode with a volume resistivity of 108 Ω cm or less, and a DC high voltage is applied to form an electret fiber sheet.The resulting sheets are laminated. By laminating them into a laminated electret fiber sheet, highly electret fibers can be obtained.
第５図は本発明の製造方法を示丈概略図で、１１はアー
スされた金属容器、１２は該金属容器１１内に入れられ
た電極用液体で、該液体上に成維シート１３の片面のみ
を接触させ、その状態で直流高圧発生器１４で発生させ
た電圧を高圧電極１５から繊維シート１３に対して印加
してエレクトレット繊維シートを製造するものである。FIG. 5 is a schematic diagram showing the manufacturing method of the present invention, in which 11 is a grounded metal container, 12 is an electrode liquid placed in the metal container 11, and one side of the fiber sheet 13 is placed on the liquid. The electret fiber sheet is manufactured by bringing only the fibers into contact with each other, and applying a voltage generated by the DC high voltage generator 14 from the high voltage electrode 15 to the fiber sheet 13 in this state.
従来、エレクトレット化技術として特公昭５６−４７２
９９号公報に見られるごとく、高圧を負荷したワイヤー
電極と金属平板を用いたアース電極との間で試料をエレ
クトレット化する方法があるが、この方法の場合、第６
図に示すごと（、アース電極１６上のシート１７の表面
は、フィルムと異なり凹凸を有しているためアース電極
との接触面積が少なく、特に低目付の繊維シートとなる
とその傾向は著しい。このため高圧印加した場合、アー
ス電極から十分な補＠電荷が得られず、表面電荷密度の
大きなエレクトレットｌ１Ｍシートを得ることができな
い欠点があった。Previously, as an electret technology
As seen in Publication No. 99, there is a method in which a sample is made into an electret between a wire electrode loaded with high voltage and a ground electrode using a flat metal plate.
As shown in the figure (unlike a film, the surface of the sheet 17 on the ground electrode 16 has unevenness, so the contact area with the ground electrode is small, and this tendency is particularly noticeable when using a fiber sheet with a low basis weight. Therefore, when a high voltage is applied, sufficient complementary @ charges cannot be obtained from the earth electrode, resulting in the disadvantage that an electret l1M sheet with a large surface charge density cannot be obtained.
そこで本発明者等はアース電極として液体電極を用いて
第７図に示すごとく繊維とアース液体電極との間の接触
面積を多くしてアース電極からの補償電荷を受は入れ易
くして表面電荷密度の大きい低目付のエレクトレット繊
維シートを得ることに成功しものである。Therefore, the present inventors used a liquid electrode as a ground electrode to increase the contact area between the fiber and the ground liquid electrode as shown in FIG. We succeeded in obtaining an electret fiber sheet with high density and low basis weight.
本発明において、エレクトレット化処理を効率的に行な
い、かつ、表面電荷密度の高いエレクトレット繊維シー
トを得るためには目付８０ Ｑ ／ ｒｎ２以下のｉｌ
ｌシートを用いるのがよい。In the present invention, in order to efficiently perform the electret treatment and obtain an electret fiber sheet with a high surface charge density, an il with a basis weight of 80 Q/rn2 or less is required.
It is better to use 1 sheet.
繊維シートはその片面を液体電極に接触させて所定の高
圧印加が施されるが、この場合、電極用液体が繊維シー
トの他面側、つまり表面側に浸透してその表面を被覆し
ないようにすることが望ましく、そのためには繊維シー
トのカバーファクターを６０％以上とするのが好ましい
。繊維シートの表面が液体で被覆されると、かえってエ
レクトレット化の効果が落ちるためである。One side of the fiber sheet is brought into contact with a liquid electrode and a predetermined high voltage is applied. For this purpose, it is preferable that the cover factor of the fiber sheet is 60% or more. This is because if the surface of the fiber sheet is coated with liquid, the electretization effect will be reduced.
また、液体のＩＭレシート面への浸透を防止するため、
＄１１１シートの見掛密度を大きくした方が好ましく、
０．０５ｇ／ａ＋ｆ以上が優れたエレクトレット性能を
示す。In addition, to prevent liquid from penetrating the IM receipt surface,
It is preferable to increase the apparent density of the $111 sheet.
0.05g/a+f or more indicates excellent electret performance.
ざらに本発明に用いる繊維シートとしては、構成繊維が
一方向に配列しているものがよい。このようなＨＡＭ１
シートは凹凸が少ないため液体電極との接着面積を多く
することができ、このため高圧印加時の補償電荷が十分
に得られ、表面電荷密度の大きなエレクトレット繊維シ
ートが得られるからである。Generally speaking, the fiber sheet used in the present invention is preferably one in which the constituent fibers are arranged in one direction. HAM1 like this
This is because the sheet has few irregularities, so the adhesion area with the liquid electrode can be increased, and therefore a sufficient compensation charge can be obtained when high voltage is applied, and an electret fiber sheet with a high surface charge density can be obtained.
このため、シート配向度は２以上が好ましい。Therefore, the degree of sheet orientation is preferably 2 or more.
ここでシート配向度とは、シートの配向方向の引張強度
とその直角方向の引張強度との比をいう。Here, the degree of sheet orientation refers to the ratio of the tensile strength in the orientation direction of the sheet to the tensile strength in the direction perpendicular to the orientation direction.
液体電極にる処理時間はエレクトレット化効果の低下し
ない範囲で適宜選択することができるが、通常は、２０
秒〜８０秒の範囲が使用される。The treatment time for the liquid electrode can be selected as appropriate within a range that does not reduce the electretization effect, but it is usually 20
A range of seconds to 80 seconds is used.
液体電極の液体温度は繊維シートのガラス転移点温度以
上、融点以下の温度範囲に設定するのがよく、かかる温
度条件で高圧印加すると、表面電荷密度が大きく、かつ
トラップ電荷の深いものが得られ、経日変化の影響が少
なく安定したエレクトレット繊維シートが得られる。The liquid temperature of the liquid electrode is preferably set to a temperature range above the glass transition temperature of the fiber sheet and below the melting point.If high pressure is applied under such temperature conditions, a surface charge density with a large surface charge density and a deep trap charge can be obtained. , a stable electret fiber sheet that is less affected by changes over time can be obtained.
即ち、ガラス転移温度以上であると分子運動が活発とな
り、注入される電荷固も多く、かつ深いトラップとなる
。なおトラップ深さは一定速度に昇温して脱分極電流を
求める熱刺激電流測定で調べることができる。That is, when the temperature is higher than the glass transition temperature, molecular motion becomes active, more charges are injected, and a deep trap is formed. Note that the trap depth can be determined by thermally stimulated current measurement, which measures the depolarization current by increasing the temperature at a constant rate.
本発明において電極に用いる液体としては、体積抵抗率
が１０８Ω・ＣＩ以下の電流を流し易いものがよく、例
えば水、アルコール類やアセトンなどの有機溶剤、界面
活性剤を含む水などを用いることができる。In the present invention, the liquid used for the electrode is preferably one that has a volume resistivity of 108 Ω・CI or less and can easily conduct a current, such as water, an organic solvent such as alcohol or acetone, or water containing a surfactant. can.
所定のエレクトレット化処理の施されたｍ雑シートは次
いで２枚以上積層されて積層エレクトレットとなされる
。Two or more m miscellaneous sheets that have been subjected to a predetermined electret treatment are then laminated to form a laminated electret.
本発明の積層エレクトレット繊維シートは必要に応じて
ニードルパンチング、ステッチ、ウォーターパンチング
、エンボス、高周波ウエルダーなど後加工を施すことで
シート強度の改善など行なうこともできる。The laminated electret fiber sheet of the present invention can be subjected to post-processing such as needle punching, stitching, water punching, embossing, high-frequency welding, etc., as necessary, to improve sheet strength.
また本発明のシートは他のシートとさらに積層して用い
ることもできる。Further, the sheet of the present invention can be further laminated with other sheets for use.
なお、本発明に用いる繊維シートとしては、短ＩＩ維不
織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、その
他布帛、ｔａ維状状ポーラスフィルムどを用いることが
できる。In addition, as the fiber sheet used in the present invention, short II fiber nonwoven fabric, spunbond nonwoven fabric, melt blown nonwoven fabric, other fabrics, TA fibrous porous film, etc. can be used.
上記好ましい条件を満たす本発明の積層エレクトレット
繊維シートは長期に亙って高い内部電界強度を保有する
ので、フィルタ、ワイパー、マスクなど広く使用するこ
とができる。The laminated electret fiber sheet of the present invention that satisfies the above-mentioned preferable conditions maintains a high internal electric field strength over a long period of time, and therefore can be widely used in filters, wipers, masks, and the like.
本発明において、カバーファクター及びシート見掛密度
とはそれぞれ次の方法で測定したものである。In the present invention, the cover factor and sheet apparent density are each measured by the following methods.
カバーファクターは拡大透影器を用いて試料（１０ｃｍ
ｘ １０ｃｍ）の陰影を作り、光の透過してできた明る
い面積部分をＢ、！ａ［によって光がさえぎられてでき
た影面積部分をＣとして下式により求めたものである。The cover factor was calculated by measuring the sample (10 cm) using a magnifying fluoroscope.
x 10cm), and the bright area created by the light passing through is B,! The shadow area created by blocking the light by a[ is defined as C, and is calculated using the following formula.
カバーファクター（％）＝−Ω−×１００β＋Ｃ シートの見掛密度は下式から求めたものである。Cover factor (%)=-Ω-×100β+C The apparent density of the sheet was calculated from the formula below.
Ｄ二単位面積当りの重さくｑ／＋ｏ＃）Ｅ：厚み（ｃｍ
）
Ｆ：単位面積（１ｄ）
なお、厚みは５０−ｇｌｏ（荷重にて測定したものであ
る。D2 Weight per unit area q/+o#) E: Thickness (cm
) F: unit area (1 d) The thickness is 50-glo (measured under load).
［発明の効果］
本発明は上述のごとく構成したので、高い表面電荷密度
を有し、かつその電荷を長時間に亙って安定して保持す
ることのできるエレクトレット繊維を効率的に得ること
ができたものである。[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it is possible to efficiently obtain electret fibers that have a high surface charge density and can stably retain the charge for a long time. It was made.
［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.
実施例１
体積抵抗率１０１６Ω・ｃｍのポリプロピレンを用いた
メルトブロー繊維シートを用いた。該シートは１４寸２
０ Ｑ ／ ｍ２、カバーファクター９９％、シート見
掛密度０．１３ｇ／ａ＋ｆ、平均繊度０．２ｄ。Example 1 A melt-blown fiber sheet made of polypropylene with a volume resistivity of 1016 Ω·cm was used. The sheet is 14 inches 2
0 Q/m2, cover factor 99%, sheet apparent density 0.13g/a+f, average fineness 0.2d.
シート配向度３．９であった。The degree of sheet orientation was 3.9.
該シートを本発明の製造方法である体積抵抗率１０３Ω
・Ｃ１ｌの水を用いた電極上に片面を接触させて針状電
極で一３０ＫＶの印加電圧にて６０秒間処理した。この
時の水の温度は４０℃、針状電極と印加するｍＭレシー
トの距離は３ｃｍであった。The sheet has a volume resistivity of 103Ω, which is the manufacturing method of the present invention.
- One side was brought into contact with an electrode using C1l of water and treated with a needle electrode for 60 seconds at an applied voltage of -30 KV. The temperature of the water at this time was 40° C., and the distance between the needle electrode and the mM receipt to be applied was 3 cm.
得られたエレクトレットｍ維シートの表面電荷密度は片
面が一電荷で１．５Ｘ１０−９°１０ｎ、他面が十電荷
で１ 、 ＯＸ １０−９’−／ｆｆｌを示した。The surface charge density of the obtained electret m-fiber sheet was 1.5×10−9°10n with one charge on one side, and 1.OX 10−9′−/ffl with ten charges on the other side.
このシートを５枚積層して積層エレクトレット繊維シー
トを得た。Five of these sheets were laminated to obtain a laminated electret fiber sheet.
積層方法は、各ｃｍシートの積層面が同極性になるよう
に積層した。The stacking method was such that the stacked surfaces of each cm sheet had the same polarity.
ここで本発明シートのフィルタ性能を従来と比較して評
価した。Here, the filter performance of the sheet of the present invention was evaluated in comparison with the conventional sheet.
測定条件は０．３３μポリスチレン標準ラテックス粒子
を用いて、測定風速１．５ｍ ／１ｎで測定試料前後の
粒子個数を光散乱方式のダストカウンターでカウントし
て捕集効率を求めた。この結果、本発明シートの捕集効
率は９９．９９９％であった。The measurement conditions were as follows: 0.33μ polystyrene standard latex particles were used, the measurement wind speed was 1.5m/1n, and the number of particles before and after the measurement sample was counted using a light scattering type dust counter to determine the collection efficiency. As a result, the collection efficiency of the sheet of the present invention was 99.999%.
比較試料として従来技術による第２図に示すようなエレ
クトレット繊維シート（目付１００（１／ｍ２）を測定
した結果、９８．２００％であり、本発明シートが著し
く優れていることが確認できた。As a comparison sample, an electret fiber sheet according to the prior art as shown in FIG. 2 (area weight 100 (1/m2)) was measured, and the result was 98.200%, confirming that the sheet of the present invention is significantly superior.
実施例２
実施例１で作成したエレクトレット繊維シートの積層方
法を変えてフィルタ性能を評価した。一つは二枚のエレ
クトレット繊維シートを積層面の極性が異なるように積
層したエレクトレット繊維シートとした。他方は、エレ
クトレット繊維シートの積層面の極性が同極性となるよ
うにした積層エレクトレット繊維シートを作成した。Example 2 Filter performance was evaluated by changing the lamination method of the electret fiber sheets produced in Example 1. One was an electret fiber sheet in which two electret fiber sheets were laminated so that the polarities of the laminated surfaces were different. On the other hand, a laminated electret fiber sheet was created in which the polarities of the laminated surfaces of the electret fiber sheets were made to be the same polarity.
この両者を比較したところ、前者の捕集効率は９９．７
２３％、後者は９９．９５５％であり、後者が明らかに
優れているものであった。When comparing the two, the former has a collection efficiency of 99.7.
23%, the latter was 99.955%, and the latter was clearly superior.
実施例３
体積抵抗率１０ Ω・Ｃｌ１ｌのポリプロピレンｍＨか
らなる繊維シートを用いた。該シートは目付５０ Ｑ
／ ｍ２、カバーファクター９９％、シート見掛密度０
．１０ｇ／ａ＋！、平均繊度０，８ｄ、シート配向度３
．０である。Example 3 A fiber sheet made of polypropylene mH with a volume resistivity of 10 Ω·Cl 1 l was used. The sheet has a basis weight of 50 Q
/ m2, cover factor 99%, sheet apparent density 0
．． 10g/a+! , average fineness 0.8d, sheet orientation degree 3
．． It is 0.
該シートを用いて本発明の製造方法により体積抵抗率１
０３Ω・ｃｍの水／エチルアルコール（混合比９０／１
０）混合液を液体電極を用いて一１０ＫＶ／３ｃｍで５
０秒間印加してエレクトレット繊維シートを作成した。Using the sheet, the volume resistivity is 1 by the manufacturing method of the present invention.
03Ω・cm water/ethyl alcohol (mixing ratio 90/1
0) The mixed solution was heated at 10KV/3cm using a liquid electrode for 5 minutes.
The voltage was applied for 0 seconds to create an electret fiber sheet.
また比較例として従来方法のアース電極に１１０ｌ１厚
のステンレス板を用いてこの上に該繊維シートを置き、
上記と同一の印加条件で処理してエレクトレット繊維シ
ートを作成した。本発明によるエレクトレット繊維シー
トの表面固有茫度は片面カー２．５Ｘ １０− ＩＯＣ
／ｌｎ、他面が＋１，５ｘ１０−幻Ｃ／ａｆであった。In addition, as a comparative example, a 110l1 thick stainless steel plate was used as the ground electrode in the conventional method, and the fiber sheet was placed on top of this.
An electret fiber sheet was produced by processing under the same application conditions as above. The surface inherent brightness of the electret fiber sheet according to the present invention is 2.5X 10-IOC on one side.
/ln, and the other side was +1,5x10-phantom C/af.
これに対して、従来方法による表面電荷密度は片面が−
２，３Ｘ １０− Ｉ＋’／ａｒＩ、他面が＋１．２Ｘ
１０−１１’／ｃｉであり、前者の本発明が明らかに
優れたものであった。In contrast, the surface charge density according to the conventional method is -
2,3X 10- I+'/arI, other side is +1.2X
10-11'/ci, and the former invention was clearly superior.
実施例４
ポリプロピレン繊維からなる繊度０．９ｄ、目付３０
Ｑ ／ ｒｎ２、シート配向度１．１と４．５の繊維シ
ートよ用いて本発明方法によってエレクトレット化した
。なお、印加電圧は＋２０ＫＶ／３ｃｍ、液体電極に水
／エチルアルコール（混合比９０／１０）混合液を用い
て５０秒間印加処理した。Example 4 Made of polypropylene fiber, fineness 0.9d, basis weight 30
Fiber sheets with Q/rn2 and sheet orientation degrees of 1.1 and 4.5 were used to form electrets by the method of the present invention. The applied voltage was +20 KV/3 cm, and a water/ethyl alcohol (mixing ratio 90/10) mixed solution was used as the liquid electrode for 50 seconds.
この結果、シート配向度１．１の繊維シートを用いてエ
レクトレット化したシート両面の平均の表面電荷密度は
２ Ｘ １０− ｌｏ′−／ａｔであたったが、シート
配向度４．５の！Ｉ維レシート用いてエレクトレット処
理したシート両面の表面電荷密度は８．０Ｘ１０−９°
／ｄを示し、シート配向度によって表面電荷密度が異な
ることが判る。As a result, the average surface charge density on both sides of the sheet made into electret using a fiber sheet with a degree of sheet orientation of 1.1 was 2 x 10- lo'-/at, but that with a degree of sheet orientation of 4.5! The surface charge density on both sides of the electret-treated sheet using I-fiber receipt is 8.0X10-9°
/d, and it can be seen that the surface charge density differs depending on the degree of sheet orientation.
実施例５
体積抵抗率１０１４Ω・ｃｍのポリエチレンテレフタレ
ート繊維からなる繊度３ｄ、目付３０ Ｑ ／ ｔｎ２
、カバーファクター８１％、シート見掛密度０．２１
ｇ／ ＧｌＩ Ｎシート配向度２．３の繊維シートを用
いて実施例１と同一条件でエレクトレットｍ 維シート
を作成した。Example 5 Made of polyethylene terephthalate fiber with a volume resistivity of 1014 Ω・cm, fineness 3d, basis weight 30 Q/tn2
, cover factor 81%, sheet apparent density 0.21
An electret fiber sheet was prepared under the same conditions as in Example 1 using a fiber sheet with an orientation degree of 2.3 g/GlIN sheet.
このシートの表面電荷密度は片面−ｇ ×１０−１Ｑｅ
ｌｃｄ、他面＋７ Ｘ １０− ”’／ｃ／であった。The surface charge density of this sheet is -g x 10-1Qe on one side
lcd, the other side was +7 x 10-''/c/.
次にこのシートを３枚積層して、積層エレクトレット繊
維シートを得た。Next, three of these sheets were laminated to obtain a laminated electret fiber sheet.
積層方法は、相互の積層面の極性が同極性になるように
した。得られた積層エレクトレットシートをワイパーと
して用いたところ、ダストの吸着率が極めてよかった。The lamination method was such that the polarities of the laminated surfaces were the same. When the obtained laminated electret sheet was used as a wiper, the dust adsorption rate was extremely good.
実施例６
ポリプロピレン繊維からなる目付３０ Ｑ ／ ｒｎ２
、カバーファクター９９％、シート見掛密度０．０８０
／ａ＋ｔ、繊度０，５ｄのｍ維シートを用いて、実施例
１の条件でエレクトレット繊維シートを得た。Example 6 Fabric weight 30 Q/rn2 made of polypropylene fiber
, cover factor 99%, sheet apparent density 0.080
An electret fiber sheet was obtained under the conditions of Example 1 using an m-fiber sheet with /a+t and a fineness of 0.5d.
このシートの表面電荷密度は片面が−８，１×１０−”
１０ＴＦ、他面が＋６．２ Ｘ １０− ＩＱｃ／ｃｉ
であった。The surface charge density of this sheet is −8.1×10−” on one side.
10TF, other side +6.2 x 10- IQc/ci
Met.
次にこのシートの２枚積層した棲、該積層シート上に実
施例１で作ったシート見掛密度の大きな！ｌ維シートを
２枚積層して密度勾配を持った積層エレクトレット繊維
シートを得た。Next, two of these sheets were laminated, and the sheet made in Example 1 with a high apparent density was placed on top of the laminated sheet. Two electret fiber sheets were laminated to obtain a laminated electret fiber sheet with a density gradient.
得られたシートをフィルタとしてシート見掛密度の小さ
い側を捕集面に用いて使用したところ、大きな粒子がシ
ート見掛密度の小さい側で捕集されるため、長期間に亙
っで使用することができた。When the obtained sheet was used as a filter with the side of the sheet with a lower apparent density serving as the collection surface, large particles were collected on the side with a lower apparent density of the sheet, so it could not be used for a long period of time. I was able to do that.
実施例７
実施例１で用いた目付２０ Ｑ ／ ｖｎ２の繊維シー
トを３枚重ね、該積層シートを実施例１と同条件でエレ
クトレット化処理を行なった。Example 7 Three fiber sheets having a basis weight of 20 Q/vn2 used in Example 1 were stacked, and the laminated sheet was subjected to an electret treatment under the same conditions as in Example 1.
得られたエレクトレット繊維シートの表面電荷密度は、
片面が−５ｘ １０− ”ｅｌｏｆｆ、他面が＋４Ｘ１
０−”／ｄであった。３枚重ねのシートのうち、中間の
繊維シートの表面電荷密度は１Ｑ−１１ｃ／ｄ以下であ
った。これは３枚重ねシートの両表面は大きい表面電荷
密度となるが、内部は少ないことを示している。The surface charge density of the obtained electret fiber sheet is
-5x 10-”eloff on one side, +4X1 on the other side
0-"/d. Among the three-ply sheets, the surface charge density of the middle fiber sheet was less than 1Q-11c/d. This is because both surfaces of the three-ply sheet had a large surface charge density. However, it shows that the inside is small.
次に上記３枚重ねシートを２枚積層してこの積層エレク
トレットｍ維シートを作った。このシートをフィルタを
用いて評価したところ、捕集効率９９．９５％と高い値
を示した。ただし、実施例１の１枚毎にエレクトレット
化処理した積層エレクトレット繊維シートの結果は劣っ
ていた。Next, two of the above three-ply sheets were laminated to produce a laminated electret m-fiber sheet. When this sheet was evaluated using a filter, it showed a high collection efficiency of 99.95%. However, the results of the laminated electret fiber sheet of Example 1, in which each sheet was subjected to electret processing, were inferior.
実施例８
実施例７で作ったポリプロピレン！！維からなる目付６
０ｇ／１Ｔ１２の３枚重ねエレクトレット繊維シートと
、実施例１で作った本発明を満足する積層エレクトレッ
トの長期安定性について検討した。Example 8 Polypropylene made in Example 7! ! Fabric weight 6
The long-term stability of the three-ply electret fiber sheet of 0g/1T12 and the laminated electret fabricated in Example 1 that satisfies the present invention was investigated.
即ち、上記両シートを２０℃、６０％湿度中にそれぞれ
１力月間放置した後、取出し、両者の表面電荷密度の低
下率を測定したところ、前者は２０％低下したが、後者
の本発明シートは殆ど低下が認められなかった。That is, both of the above-mentioned sheets were left at 20° C. and 60% humidity for one month, and then taken out and the rate of decrease in surface charge density of both was measured. The former showed a 20% decrease, but the latter sheet of the present invention decreased by 20%. Almost no decrease was observed.
これは多層化した本発明シートが経日安定性に対して優
れていることを示すものである。This shows that the multilayered sheet of the present invention has excellent stability over time.
第１図は本発明に係るエレクトレット繊維シートをモデ
ル的に説明するもので、積層構造シートの一例を示す概
略図、第２図は従来のエレクトレット繊維シートをモデ
ル的に説明する概略図、第３図は本発明に係るエレクト
レットａ維シートの他の例を説明する概略図、第４図は
表面電荷密度の測定装置を説明する概略図、第５図は本
発明方法を説明する概略図、第６図は従来のアース電極
とシートとの接触状態を説明する概略図、第７図は本発
明における液体電極と繊維シートとの接触状態を説明す
る概略図である。
２：エレクトレットｍ維シート
３：積層エレクトレット繊維シート
１１：金属容器
１２：電極用液体
１３：繊維シート
１４：高圧発生器
１５：高圧電極FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the electret fiber sheet according to the present invention as a model, and is a schematic diagram showing an example of a laminated structure sheet. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a conventional electret fiber sheet as a model. Figure 4 is a schematic diagram explaining another example of the electret a-fiber sheet according to the present invention, Figure 4 is a schematic diagram explaining a surface charge density measuring device, Figure 5 is a schematic diagram explaining the method of the present invention, FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the state of contact between the conventional ground electrode and the sheet, and FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the state of contact between the liquid electrode and the fiber sheet in the present invention. 2: Electret m fiber sheet 3: Laminated electret fiber sheet 11: Metal container 12: Electrode liquid 13: Fiber sheet 14: High pressure generator 15: High voltage electrode
Claims (8)
６０％以上の繊維シートからなり、表面電荷密度が５×
１０−＾１＾１ｃ／ｃｍ＾２以上で、かつシートの表裏
両面で異なる極性を有してなるエレクトレット繊維シー
ト。(1) Made of a fiber sheet with a basis weight of 80g/m^2 or less, a cover factor of 60% or more, and a surface charge density of 5x
An electret fiber sheet having a polarity of 10-^1^1c/cm^2 or more and having different polarities on both the front and back sides of the sheet.
なる積層エレクトレット繊維シート。(2) A laminated electret fiber sheet formed by laminating two or more electret fiber sheets.
することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項又は第
（２）項記載のエレクトレット繊維シート。(3) The electret fiber sheet according to claim (1) or (2), wherein the fibers constituting the fiber sheet have a fineness of 1 d or less.
下である特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載
のエレクトレット繊維シート。(4) The electret fiber sheet according to claim (1) or (2), wherein the fiber sheet has an apparent density of 0.05 g/cm^2 or less.
層されてなる特許請求の範囲第（２）項記載のエレクト
レット繊維シート。(5) The electret fiber sheet according to claim (2), wherein the fiber sheets are laminated so that the polarities of the laminated surfaces thereof are the same.
維からなる繊維シートの片面を体積抵抗率１０＾８Ω・
ｃｍ以下の液体電極に接触させ、直流高圧を印加するこ
とを特徴とするエレクトレット繊維シートの製造方法。(6) One side of a fiber sheet made of fibers with a volume resistivity of 10^1^3 Ω/cm or more has a volume resistivity of 10^8 Ω/cm.
A method for producing an electret fiber sheet, which comprises bringing it into contact with a liquid electrode of cm or less and applying a high DC voltage.
維のガラス転移点以上、融点以下に保持されてなる特許
請求の範囲第（６）項記載のエレクトレット繊維シート
の製造方法。(7) The method for producing an electret fiber sheet according to claim (6), wherein the liquid temperature of the liquid electrode is maintained at a temperature higher than the glass transition point and lower than the melting point of the fibers constituting the fiber sheet.
圧印加することを特徴とする特許請求の範囲第（６）項
記載のエレクトレット繊維シートの製造方法。(8) The method for producing an electret fiber sheet according to claim (6), characterized in that a high voltage is applied to the fiber sheet in a non-contact state with the application side electrode.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22197684A JPS61102476A (en) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | Electret fiber sheet and its production |
| US06/790,572 US4874659A (en) | 1984-10-24 | 1985-10-23 | Electret fiber sheet and method of producing same |
| DE19853586482 DE3586482T2 (en) | 1984-10-24 | 1985-10-24 | ELECTRIC FIBER FILM AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. |
| EP19850307665 EP0182512B1 (en) | 1984-10-24 | 1985-10-24 | Electret fiber sheet and method of producing same |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP22197684A JPS61102476A (en) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | Electret fiber sheet and its production |
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| JPS61102476A true JPS61102476A (en) | 1986-05-21 |
| JPH048539B2 JPH048539B2 (en) | 1992-02-17 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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