(57)【要約】  ろ過材料は、０．０８から３．３デシテックスのいずれかの大きさの円形、扁平、ドッグボーン形、長円形またはインゲン豆形のポリプロピレン繊維およびアクリル繊維からなる少なくとも４つの特徴の繊維の混合物から構成される。好適な実施形態において、混合物は約５０重量パーセントのポリプロピレン繊維と約５０重量パーセントのアクリル繊維を含む。繊維はアクリル繊維に対するポリプロピレン繊維９０：１０から１０：９０の範囲で混合できる。形状付け繊維は円形、扁平、長円形、ドッグボーン形およびインゲン豆形の１つまたはそれ以上から選択された少なくとも１つの形状のものを２５重量パーセント含む。繊維の寸法は０．０８および３．３デシテックスの間の少なくとも１つの寸法を２５重量パーセント含む。これらの特有な混合物内に組み込まれるエレクトレットろ過材は荷電制御剤の０．０２から３３重量パーセントを有するべきである。好適な実施形態において、選択される荷電制御剤は０．０２から５０重量パーセントであるべきである。これらのろ過材はコロナまたは摩擦帯電法によってエレクトレット材料を製造するのに使用できる。
2014504198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドッグボーン断面を有する湿式紡績アクリル繊維から構成される、不織エレクトレット・ガスろ過媒体。
【請求項２】
媒体は少なくともいくつかのポリプロピレン繊維を含む、請求項１に記載のろ過媒体。
【請求項３】
ポリプロピレン繊維の少なくともいくつかはドッグボーン形状である、請求項２に記載のろ過媒体。
【請求項４】
少なくともいくつかの繊維の外面に荷電制御剤が配置される、請求項１に記載のろ過媒体。
【請求項５】
少なくともいくつかの繊維の外面に荷電制御剤が配置される、請求項２に記載のろ過媒体。
【請求項６】
少なくともいくつかの繊維の外面に荷電制御剤が配置される、請求項３に記載のろ過媒体。
【請求項７】
非円形断面を有する複数のポリプロピレン繊維から構成される、不織エレクトレット・ガスろ過媒体。
【請求項８】
媒体は湿式紡績加工により形成されかつドッグボーン断面を有する少なくともいくつかのアクリル繊維を含む、請求項７に記載のろ過媒体。
【請求項９】
ポリプロピレン繊維はドッグボーン断面を有する、請求項８に記載のろ過媒体。
【請求項１０】
アクリル繊維に対するポリプロピレン繊維の割合は約９０：１０から約１０：９０までの範囲にある、請求項９に記載のろ過媒体。
【請求項１１】
ポリプロピレン繊維は円形断面を有する、請求項９に記載のろ過媒体。
【請求項１２】
繊維の少なくともいくつかの外面に配置された荷電制御剤をさらに含む、請求項７に記載のろ過媒体。
【請求項１３】
繊維の少なくともいくつかの外面に配置された荷電制御剤をさらに含む、請求項９に記載のろ過媒体。
【請求項１４】
繊維の少なくともいくつかの外面に配置された荷電制御剤をさらに含む、請求項１０に記載のろ過媒体。
【請求項１５】
荷電制御剤は有機ワックス、非有機ワックスおよびＰＶＤＦからなるグループから選択される、請求項１２に記載のろ過媒体。
【請求項１６】
荷電制御剤は有機ワックス、非有機ワックスおよびＰＶＤＦからなるグループから選択される、請求項１３に記載のろ過媒体。
【請求項１７】
荷電制御剤は有機ワックス、非有機ワックスおよびＰＶＤＦからなるグループから選択される、請求項１４に記載のろ過媒体。
【請求項１８】
複数のポリプロピレン繊維から構成され、ポリプロピレン繊維の少なくともいくつかの外面に配置された荷電制御剤を有する、不織エレクトレット・ガスろ過媒体。
【請求項１９】
媒体は湿式紡績加工により形成されかつドッグボーン断面を有する少なくともいくつかのアクリル繊維を含む、請求項１８に記載のろ過媒体。
【請求項２０】
ポリプロピレン繊維はドッグボーン断面を有する、請求項１９に記載のろ過媒体。
【請求項２１】
アクリル繊維に対するポリプロピレン繊維の割合は約９０：１０から約１０：９０までの範囲にある、請求項２０に記載のろ過媒体。
【請求項２２】
ポリプロピレン繊維は円形断面を有する、請求項２０に記載のろ過媒体。
【請求項２３】
ＰＶＤＦは媒体の重量の約２パーセントを構成する、請求項１８に記載のろ過媒体。
【請求項２４】
(ａ)  複数のアクリル繊維を湿式紡糸し、そして
(ｂ)  湿式紡糸中に、有機ワックスを約０．０５パーセントから約５．０パーセントの      範囲で湿式紡糸加工の水に加える
ことから構成される、不織エレクトレット・ガスろ過媒体に用いられるろ過材を作成する方法。
【請求項２５】
少なくともいくつかのポリプロピレン繊維をアクリル繊維と混合する工程をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
少なくともいくつかのドッグボーン形ポリプロピレン繊維をアクリル繊維と混合する工程をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
(ａ)  複数のアクリル繊維を湿式紡糸し、
(ｂ)  該繊維を３次元クリンプし、そして
(ｃ)  該繊維から不織エレクトレット・ガスろ過媒体を形成する
ことから構成される、不織エレクトレット・ガスろ過媒体を作成する方法。
【請求項２８】
少なくともいくつかのポリプロピレン繊維をアクリル繊維と混合する工程をさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
少なくともいくつかのドッグボーン形ポリプロピレン繊維をアクリル繊維と混合する工程をさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスろ過のための静電気ろ過媒体に関し、特に、荷電制御剤を有するまたはそれなしの、異なった断面形態の合成繊維媒体の種々の組合せ、および繊維の作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の種類の繊維が織布またはその他の不織布構造に形成でき、空気のようなガス流から粒子状物質を取り除くためにガス流が通過される入り組んだ通路を繊維間に有することはろ過技術において知られている。繊維の通路を通って流れるガス中の粒子状物質は、通路の直径に対する粒子の寸法によって織布の上流側または織布の入り組んだ通路内に保留される。
【０００３】
合成繊維は、これに限定されるものではないが、円形、扁平、三葉形、インゲン豆形、ドッグボーン形、蝶ネクタイ形、リボン形、４ＤＧ（繊維の長さに沿った多数の溝）形、中空、鞘状コア状、並列、パイウェッジ形、偏心鞘状コア上、島状および三島形を含む種々の断面形状になる。繊維と粒子の間の静電気引力を介して粒子状物質をさらに保留するために繊維の種々の混合物を帯電することは知られている。このような混合物またはその他のろ過改善策は、Auger の米国特許第６,３２８,７８８号、Brawn の米国特許第４,７９８,８５０号、Morweiser 他の米国特許第５,４７０,４８５号および Haskett の米国特許第５,７８２,２４２号に示されており、それらすべては本説明において参照文献として組み込まれる。
【０００４】
静電気（「エレクトレット」）ろ過媒体は、ろ過媒体を通る空気を押すようにする力の量を増加する必要なしにその効果を増強される。媒体の「圧力損失」は媒体の上流側から下流側への圧力の減少である。媒体を通る空気を推し進めることの困難さによって、より大きな圧力損失となり、そして媒体を通る空気を推し進めるための消費エネルギがより大きくなる。それ故、圧力損失を減少することは一般的に有利である。
【０００５】
帯電された媒体は多くの異なった適用形態および多くの異なったフィルタに使用される。帯電は、繊維をコロナに通すように、繊維を酸化処理するかまたは、特定の材料が異種材料と接触し（擦り合わせるように）次いで分離された後に帯電する、接触帯電の一つである摩擦帯電するかのいずれかにより適用される。生成される帯電の極性および強度は、材料、表面粗さ、温度、負荷、およびその他の特性によって異なる。このような帯電は時間と共に消散しがちであり、そしてこのことは、空気の流れから粒子を取り除く効果を減衰してしまう。特に、微粒子（１０ミクロン以下）の除去効果は帯電の消散により減衰される。
【０００６】
現在、受動的静電ろ過媒体は主として繊維上を通る空気の摩擦原理で作用してポリマ自体の静電気を強めている。静電気帯電は空気の流れが固体表面に衝突することによってだけでは発生されない。多くの場合、典型的には、直径約０．２５４ｍｍ（０．０１インチ）の単繊維で織られたポリプロピレン・ハニカム編みが異なった層に用いられるかまたは固有の帯電性をまた有するウレタンフォームまたは高ロフトポリマと共に用いられる。より効果的な帯電繊維フィルタでは、各繊維が正電荷と負電荷の双方をを有する。このような繊維は１から３０デニールの大きさ、または約０．０１２４４６から０．０６８０７２ｍｍ（０．０００４９から０．００２６８インチ）の直径である。総体的に、この種の繊維は、使い捨てのものよりもより高価であり、住宅の暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）ユニットにおいて約３ヶ月持続する。このようなエレクトレット・フィルタの効率は、約３４％から４０％の塵埃汚染効率と、非常に良好であることが知られている。
【０００７】
荷電制御剤は、フォトスタットおよび乾式電子写真（電子写真）処理のような撮像応用において静電荷を制御するように用いられる。正および負の荷電制御剤、荷電ディレクタ、荷電添加剤、荷電補助剤、双性イオン材料、極性添加剤、誘電体および導電性供給剤（ＥＣＰＡ）のすべては荷電制御剤（ＣＣＡ）として参照され、そして或る材料に或るＣＣＡを有する次の応用に用いられることは知られている：粉末トナー、粉体塗装または粉末電子写真トナー、液体トナー、現像液、荷電可能なトナー、電子写真記録、粉体塗装、現像トナー、静電複写、エレクトレット繊維材料、電気泳動画像表示、インパルスインクジェット印刷、噴霧可能粉体塗装および静電画像現像。
【０００８】
従来のろ過材は多くの環境で十分なろ過を提供している。しかしながら、帯電が長時間維持されねばならない場所やろ過材の通り抜けが特別なパーセント以下でなければならない場所では、従来のものは不十分であるか、または、維持するのに非常に高価なものであった。それ故、適当な維持コストで必要な性能を提供するろ過材が求められている。
【発明の概要】
【０００９】
気体ろ過媒体の効果の改善は、独特で有利な断面形状を有するろ過媒体繊維を作成することにより達成される。加えて、特有の断面形状と荷電制御剤を有する繊維の独特で有利な組合せが開示される。さらに、ここに開示されるものは繊維と荷電制御剤を有する繊維を作成する新規な方法である。さらにまた、ろ過材に用いるための未知の荷電制御剤が開示される。
【００１０】
本発明は、強化された荷電改良および繊維の異なった寸法および形状の組合せによりろ過媒体の全体的効率を改善する。効率により測定されるような性能を最適化するために繊維の寸法および形状を最適化することは本発明の一部である。本発明は、媒体製造およびこれらの媒体の荷電能力のいくつかの異なった進歩を提供し、静電技術に基づく効率を向上し、そして媒体荷電および効率を向上するいくつかの異なった方法を提供する。ポリマーを添加することにより製造される新規な改善された材料およびこれらのポリマーの静電分野への導入は向上された空気ろ過効率となる。
【００１１】
本出願人は、次の米国特許を参照文献として組み込む：５,５６３,０１６；５,０６９,９９４；５,０２１,４７３；５,１４７,７４８；５,５０２,１１８；５,５０１,９３４；５,６９３,４４５；５,７８３,３４６；５,４８２,７４１；５,５１８,８５２；５,８００,６０２；５,５８５,２１６；４,４０４,２７０；４,２０６,０６４；５,３１８,８８３；５,６１２,１６１；５,６８１,６８０；５,０６１,５８５；４,８４０,８６４；５,１９２,６３７；４,８３３,０６０；４,３９４,４３０；５,９３５,７５４；５,９５２,１４５；５,７５０,３０６；５,７１４,２９６；５,５２５,４５０；５,５２５,４４８；４,７０７,４２９；５,０４５,４２５；５,０６９,９９５；４,７６０,００９；５,０３４,２９９；５,０２８,５０８；５,５７３,８８２；５,０３０,５３５；５,０２６,６２１；５,３６４,７２９；５,４０７,７７５；５,５４９,００７；５,４８４,６７９；５,４０９,７９６；５,４１１,８３４；５,３０８,７３１；５,４７６,７４３；５,４４５,９１１；５,０３５,９７２；５,３０６,５９１；５,４０７,７７４；５,３４６,７９６；５,３９３,６３５；４,４９６,６４３；４,９７７,０５６；５,０５１,３３０；５,２６６,４３５；５,４１１,５７６；５,６４５,６２７；５,５５８,８０９；５,９３５,３０３；６,１０２,４５７；６,１６２,５３５；６,４４４,３１２；６,７８０,２２６；６,８０２,３１５；６,８０８,５５１；６,８５８,５５１；６,８９３,９９０；６,９２６,９６１；７,４９８,６９９；７,６６６,９３１。そして、本出願人はまたヨーロッパ出願公開番号第ＥＰ-Ａ-０ ３４７ ６９５号を参照文献としてここに組み込む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、ドッグボーン形断面を有する乾式紡績、ハロゲンフリーアクリル繊維の一端の拡大写真である。「ドッグボーン」断面とは、ここでは、対向する２つの端部間の中央部分よりも広い端部を有する細長い形状として画定され、この中央部分は両側が内向きに湾曲する細首形状を有する。
【００１３】
【図２】図２は、インゲン豆形断面を有する複数の繊維の拡大写真である。「インゲン豆」断面とは、ここでは、対向する２つの端部間の中央部分より広いまたはほぼ同じ端部を有する細長い形状として画定され、この中央部分は一方の側だけが内向きに湾曲する細首形状を有する。
【００１４】
【図３】図３は、ドッグボーン形断面を有する複数の湿式紡績アクリル繊維の端部の拡大写真である。
【００１５】
【図４】図４は、３次元クリンプを有する複数の繊維の群れを示す写真である。
【００１６】
【図５】図５は、２次元クリンプを有する複数の繊維の群れを示す写真である。
【００１７】
【図６】図６は、２つのろ過媒体の前面における気体速度の増加と共に、媒体を通る気体の流れに対する抵抗が変化する割合を示すグラフである。
【００１８】
図面に示されている本発明の実施例の説明において、明瞭にするために特有な技術が用いられている。しかしながら、本発明はそれらの選択された特有な条件に限定されることを意図するものではなく、特有な条件の各々は同様な目的を達成するための同様な手段において作動するすべての技術的に等価なものを含むことを理解すべきである。例えば、それらに関連する用語または同様な条件も多くの場合使用される。それらは直接的な関係に限定されるものではなく、そのような関係が当業者にとって均等であると認識される、その他の要素を介した関係も含む。
【発明の詳細】
【００１９】
米国仮特許出願番号第６１／４０６,３０１号は本説明において参照事項として組み込まれる。
【００２０】
繊維の永久荷電は、繊維に荷電制御剤（ＣＣＡ）を混ぜ合わせるまたはドープすることにより、或いは、繊維またはＣＣＡを有する媒体に用いられる材料の表面をコーティングすることにより空気ろ過媒体に与えられる。ＣＣＡは、次のような他の場合を除いて、本発明による繊維に慣用の手段で追加される。例えば、ポリプロピレン繊維へのＣＣＡの追加は、押し出す直前の融解物に粒子状形態（粉状および／または顆粒状）のＣＣＡを追加して完全に混合することにより遂行される。それ故、融解物に懸濁されて十分に分布されたＣＣＡ粒子は押し出し成形後に、ある程度まで、繊維の表面に見い出される。
【００２１】
本発明は繊維の帯電性能を向上する新規な方法を提供する。本発明の目的は、荷電場を繊維の表面だけでなく、繊維の表面下に帯電を与えるように誘導することにある。本発明は、一実施形態において、約０．１から５０パーセント（材料の重量で）のＣＣＡをポリマー繊維に加えることによりこの目的を達成する。例えば、ポリマー溶融温度以上の溶融温度を有するＣＣＡを溶融するとき、ミクロンサイズの粉状体が用いられ、そしてほとんどの場合、粉状体の１０−２０％が表面に出現し、粉状体の８０から９０パーセントはその表面の下へ去る。この荷電を強化する方法は、現在用いられているろ過媒体のほとんどにおいて利用することができる。
【００２２】
ＣＣＡは粒子の摩擦帯電またはコロナ帯電により作動し、そしてＣＣＡの効果は繊維の外側にＣＣＡがあるときに優れている。完成された繊維の重量の割合としてのＣＣＡ粒子の好適な濃度は約０．０２％と約５０％の間であり、より好ましい濃度は約０．１％と約４０％の間であり、そして最も好ましい濃度は約０．３％と約１０％の間である。
【００２３】
ろ過媒体に用いられる帯電に適当なポリマー繊維のいくつかは、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンおよび架橋ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリフマロニトリル、ポリスチレン、スチレン無水マレイン酸、ポリメチルペンテン、チクロオレフィンコポリマーまたはフッ素化ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、全フッ素化エチレンおよびヘキサフルオロプロピレンまたはＰ（ＶＤＦ‐ＴｒＦＥ）のようなＰＶＤＦとのコポリマーまたはＰ（ＶＤＦ‐ＴｒＦＥ‐ＣＦＥ）のようなテルポリマー。プロピレン、ポリイミド、ポリエーテルケトン、セルロースエステル、ナイロンおよびポリアミド。ポリメタクリル、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリオキシメチレン、ポリスルホネート、アクリル、スチレン化アクリル、プレ酸化アクリル、フッ素化アクリル、ビニルアセテート、ビニルアクリル、エチレンビニルアセテート、スチレン−ブタジエン、塩化エチレン／ビニル、ビニルアセテートコポリマー、ラテックス、ポリエステルコポリマー、カルボキシ化スチレンアクリルまたはビニルアセテート、エポキシ、アクリルマルチポリマー、フェノール、ポリウレタン。
【００２４】
ろ過媒体に混合される１つまたはそれ以上の異なった繊維は、荷電制御剤を含むことができる。このことは、媒体において異なった組成である１つの繊維、２つの繊維、３つの繊維、４つの繊維、５つの繊維または６つの繊維からなることができ、そのいくつかまたはすべてはＣＣＡを含む。これらのＣＣＡは、これに限定されるものではないが、アルミニウムまたはマグネシウムの金属塩、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、不飽和カルボン酸またはその誘導体、不飽和エポキシモノマーまたはシランモノマー、無水マレイン酸、モノアゾ金属化合物、アクリル酸アルキルモノマー、メタクリル酸アルキルモノマー、ポリテトラフルオロエチレン、アルキレン、アリーレン、アリーレンジアルキレン、アルキレンジアリーレン、オキシジアルキレンまたはオキシジアリーレン、ポリアクリルおよびポリメタクリル酸化合物、有機チタン酸塩、第４級ホスホニウムトリハロ亜鉛酸塩、有機シリコン錯体化合物、ジジカルボン酸化合物、環状ポリエーテルまたは非環状ポリエーテルおよびシクロデキストリン、アミン誘導体の錯体塩化合物、ジ‐tert‐ブチルサリチル酸、テトラフェニルホウ酸カリウム、ビスホウ酸カリウム、スルホンアミドおよび金属塩、シクロアルキル、次のものからなるグループ：ジメチルシリコン化合物、アゾ染料、フタル酸エステル、第四アンモニウム塩、カルバゾール、ジアンモニウムおよびトリアンモニウム、疎水性シリカおよび酸化鉄、フェニル、置換フェニル、ナフチル、置換ナフチル、チエニル、アルケニルおよびアルキルアンモニウム錯体塩化合物、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムおよび安息香酸ナトリウム、亜鉛錯体化合物、マイカ、モノアルキルおよびジアルキル酸化スズおよびウレタン化合物、サリチル酸化合物の金属錯体、オキサゾリジノン、ピペラジンまたはペルフッ素化アルカン、レシグランＭＴ、ニグロシン、ヒュームドシリカ、カーボンブラック、パラトリフルオロメチル安息香酸およびオルトフルオロ安息香酸、ポリ（スチレン−co−ビニルピリジニウム・トルエン・スルホン酸塩）、メチルまたはブチルトリフェニル錯体芳香族アミン、トリフェニルアミン染料およびアジン染料、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、からシランカップリング処理されたアルミナ粒子を含む。
【００２５】
荷電ディレクタは、レシチン、塩基性バリウムペトロネート（Petronate; 商標）およびカルシウムペトロネート（Petronate; 商標）、スルホン酸塩化合物、ドデシルベンゼンスルホン酸のイソプロピルアミン塩またはジエチルアンモニウムクロリドおよびイソプロピルアミン・ドデシルベンゼンスルホン酸塩、四級化アンモニウムＡＢジブロックコポリマー、ポリアクリル酸、シリコンカーバイド、ＰＴＦＥ粒子、酸化アルミニウム、架橋ポリメタクリル酸樹脂、アクリル酸シリカ錯体、ポリアクリル酸および非晶質シリカ、イットリウム（III）２−エチルヘキサン酸塩、イットリウム（III）アセチルアセトネート水和物、イットリウム（III）トリス（２,２,６,６−テトラメチル−３,５−ヘプタンジオネート）またはスカンジウム（III）トリス（２,２,６,６−テトラメチル−３,５−ヘプタンジオネート）水和物、スカンジウム、イットリウム、ルテチウム、およびローレンシウム、サリチル酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、およびジカルボン酸のような芳香族カルボン酸の金属化合物、アゾ染料およびアゾ顔料の金属塩および金属錯体、側鎖位置にスルホン酸基またはカルボン酸基を有するポリマー化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、シリコン化合物およびカリックスアレーンからなるグループから選択される。
【００２６】
正電荷型の荷電制御剤は、第４級アンモニウム塩、側鎖位置に第４級アンモニウム塩を有するポリマー化合物、グアニジン化合物、ニグロシン化合物、およびイミダゾール化合物、カルボキシル基または窒素含有基を有する有機化合物の金属錯体、含金属染料、ニグロシンおよび荷電制御樹脂、キノン化合物（例えば、ベンゾキノン、クロルアニル、ブロマニル、およびアントラキノン）、テトラシアノキノ・ジメタン化合物、フルオレノン化合物（例えば、２,４,７−トリニトロフルオレノン）、キサントン化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノビニル化合物、およびエチレン化合物、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物、アリールアルカン化合物、置換アリールエチレン化合物、スチルベン化合物、アントラセン化合物、およびヒドラゾン化合物のような電子ホール伝播化合物、カルボキシル基またはその塩、フェニル基またはその塩、チオフェニル基またはその塩およびスルホン酸基またはその塩によって例示することができ、無機粒子は二酸化シリコン（シリカ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、バリウムチタネートおよびストロンチウムチタネート・イットリウムおよびステアリン酸、ステアリン酸およびアルミニウム、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）およびポリシラン、芳香族ヒドロキシカルボン酸およびカルシウム化合物、アルミニウムまたはマグネシウムの脂肪酸金属塩、フルオレノン化合物、カノン化合物、アルキルサリチル酸誘導体、カルボキシ基を有するアルキルフェノール誘導体である亜鉛化アルキルサリチル酸誘導体である化合物を含む。
【００２７】
ワックスの例は、これに限定されるものではないが、ここに挙げるものを含み、そしてそれは、Allied Chemical and Baker Petrolite Corporation、および Daniels Products Company から商業的に入手可能なポリエチレンおよびその類似物のようなポリオレフィン、および Eastman Chemical Products, Inc. から商業的に入手可能な Epolene N-15（商標）を含む。
【００２８】
官能性ワックスの例は、アミン、アミド、例えば、Micro Powder Inc. から入手可能な Aqua Superslip（商標）6550、フッ素化ワックス、例えば、Micro Powder Inc. から入手可能な Polyfluo（商標）190、Polyfluo 200、Polyfluo 523XF、Aqua Polyfluo（商標）411、Aqua Polysilk（商標）19、Polysilk（商標）14、フッ素化、アミド混合ワックス、例えば、Micro Powder Inc. からまた入手可能な Microspersion（商標）19、イミド、エステル、第４級アミン、カルボン酸またはアクリルポリマーエマルション、例えば、SC Johnson Wax からすべて入手可能な Joncryl（商標）74、89、130、537、および 538、Allied Chemical, Petrolite Corporation および SC Johnson Wax から入手可能な塩素化ポリエチレンを含む。このようなワックスは、粘着性および／または温度基準に合致する特定のカットを用意するように随意に分割または抽出でき、そこにおける粘着性の上限は１０,０００ｍＰａ・ｓ（１０,０００ｃｐｓ）であり、温度の上限は１００℃である。
【００２９】
天然のエステルワックスは、キャンデリラワックス、オゾケライトのようなもの、セレシン、ライスワックス、木蝋、ホホバ油、蜜蝋、ラノリン、カスターワックス、モンタンワックス、およびそれらの派生物によって例示される。上述に加え、改質ワックスは、ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミン・ジベヘニルアミド）、ポリアルキルアミド（トリメリト酸のトリステアリルアミド）、およびジアルキルケトン、ジステアリルケト、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量オレフィンコポリマーのような脂肪族炭化水素ワックス、微結晶ワックス、バラフィンワックス、およびフィッシャー・トロプシュワックス、酸化ポリエチレンワックスのような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物、脂肪族炭化水素型エステルワックスのような、主要成分として脂肪酸エステルを有するワックス、二塩基酸化カルナバワックスのような、脂肪酸エステルの部分的または完全な脱酸により得られるワックス、モノグリセリルベヘネートのような、脂肪酸と多価アルコールの間の部分エステル、および植物油および油脂の水素化により得られるヒドロキシル−、官能メチルエステル化合物によって例示される。
【００３０】
合成エステルワックスは、直長鎖飽和脂肪酸と直長鎖飽和アルコールから合成されたモノエステルワックスによって例示される。使用される直長鎖飽和脂肪酸は、好ましくは、一般式、ＣnＨ2n+1ＣＯＯＨ、ｎは約５から２８、により表わされる。用いられる直長鎖飽和アルコールは、好ましくは、ＣnＨ2n+1ＯＨ、ｎは約５から２８、により表わされる。直長鎖飽和脂肪酸は、具体的には、カプリル酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ヘプタデカン酸、テトラデカン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、およびメリシン酸により例示される。各分子に１つまたはそれ以上のエステル結合を有するエステルワックスは、トリメチロールプロパン・トリベヘネート、ペンタエリストリトール・テトラベヘネート、ペンタエリストリトール・ジアセタート・ジベヘネート、グリセロール・トリベヘネート、１,１８−オクタデカンジオール・ビスステアレート、およびポリアルカノールエステル（ポリステアリル・トリメリタート、ジステアリル・マレイン酸エステル）により例示される。修正されたワックスは、上述のものに加え、ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミン・ジベヘニルアミド）、ポリアルキルアミド（ポリメリト酸のトリステアリルアミド）、およびジアルキルケトン、ジステアリルケト、モノアゾ染料の金属錯体塩、ニトロフミン酸およびその塩の金属化合物、サリチル酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸など、ボロン化合物、尿素化合物、シリコン化合物、カリックスアレーン、スルホン化銅フタロシアニン顔料、塩素化パラフィン、低分子量および高分子量フッ素化ワックスにより例示される。
【００３１】
乾式および湿式紡糸アクリル繊維において特別な縮れおよび縮れ処理の利点がある。標準的な湿式および乾式紡糸アクリル繊維の製造工程内で、繊維は所謂「トングクリンパ」を用いてクリンプされる（永久的に曲げられる）。クリンプは、繊維が実質的に平面内にあることができる屈曲を繊維に形成する。このことは、クリンプされた繊維がｘ‐ｙ‐ｚ軸上に置かれたときに実質的にｘおよびｙ次元に延びて、ｚ軸方向には実質的に延びないので、本説明において、「２次元」クリンプとして参照される。例えば、２次元クリンプされた湿式紡糸アクリル繊維はｘ軸方向に多くのミリメートルそしてｙ軸方向に多くのミリメートル伸びる。しかしながら、２次元クリンプ繊維はｚ軸方向へは約１ミリメートル或いはそれ以下しか延びるだけである。
【００３２】
本発明の特有なクリンプ処理において、ろ過性能の実質的な改善を有する新規な種類のクリンプが行われる。蒸気と高い負圧を備えた射出管が繊維材料を高速で引き寄せる。この射出管の端部で材料は衝撃および減衰された圧力により突然緩和する機会を得る。このことは材料自体が縮んで３次元クリンプ繊維を形成する効果を有する。３次元クリンプ繊維は、ｘ‐ｙ‐ｚ軸上に置かれたときに３つのすべての方向に同様な桁で延びる繊維である。かくして、このような繊維はｘ軸方向に８ミリメートル、ｙ軸方向に１５ミリメートルそしてｚ軸方向に４ミリメートル延びる。このような乾式紡糸アクリル繊維は３次元クリンプを有して容易に作成され、そして製品名 DRALON X101 の下で販売されている。しかしながら、出願人の認識によれば、このような繊維は、従来、ろ過の利用には用いられておらず、カーペットや布地の利用だけである。
【００３３】
ここにおいてろ過媒体に用いられる３次元クリンプ繊維は媒体を形成するのにより少ない縫製を行うだけでなく、「開放」媒体を有利に形成し、それによりより多くの空気の流れをより少ない抵抗で媒体を通過させることができ、それにより空気の流れにより少ない抵抗で高効率のろ過を供給する。要約すると、このような繊維で作成されたろ過媒体は低圧力損失で高効率を達成する。
【００３４】
２次元クリンプされた湿式紡糸アクリル繊維に関する別の方法は、従来の湿式紡糸アクリル繊維処理と同様であるが、異なったトングクリンプ処理を含む。従来の湿式紡糸装置の水に界面活性剤および／または潤滑剤を加える代わりに、本方法は、クリンプ作用を許容するが、繊維を荷電するには過剰な量での仕上げによって繊維を使えなくしてしまうほどではない約０．５％から約５．０％の所望の割合で特別な有機ワックスを水に加えることを含む。繊維表面における有機ワックスの割合は仕上げられた繊維の重量の約０．５％から約２％である。繊維に残された有機ワックスはＣＣＡとしての役割を果たしそして優れた電荷安定性を提供する。
【００３５】
以下の試験例は種々の繊維の混合物とそれらの性能差を比較している。すべての試験例は次のパラメータの下で行われた（試験番号１を除く）。
・  試験材料：  すべて、１平方メートル当り７０グラムに作成
・  分別効率：  粒子サイズ０．３、０．５、５および１０ミクロンを使用
・  試験速度：  約１８．３ｍ／分（６０ＦＰＭ）
・  電圧測定：  Chapman Corporation Voltmeter を使用
【００３６】
〔試験例１〕
試験例１は、効率におけるＣＣＡの効果を決定するためにＣＣＡ付きおよび無しのポリプロピレンおよびモダクリル繊維の混合物の比較である。
【００３７】
処方Ａは、ポリプロピレン繊維にＣＣＡとして押し出された５パーセント・ヒュームド・シリカを有するポリプロピレンおよびモダクリル５０／５０の標準的混合物である。３および２．５デニールの繊維が３００ｇ／ｍ2 のサンプルを作成するように共に梳かれた。この材料はサンプルカードを摩擦電気によって荷電されて約１,１００ボルトを発生させ、３０日後、９００ボルトの荷電状態を測定した。正および負電荷は共に維持された。
【００３８】
処方Ｂは、処方Ｂにおけるポリプロピレン繊維がドープされていないことを除き、処方Ａと同一の繊維からなる。試験は９５ＬＰＭでＴＳＩ８１３０に基づいて行われた。
【００３９】
１ミクロンでのドープされた荷電媒体および非ドープの荷電媒体の効率
ドープする処方Ａ              非ドープの処方Ｂ
‐  浸透性        ０．０３７５                  ０．１０
‐  効  率        ９９．９６２５％              ９９．９０％
【００４０】
試験例１は、荷電制御剤の使用が浸透率を増加することにより静電ろ過材の性能に役立つことができることを示している。
【００４１】
以下に述べる試験例２から７は、その他の多くの媒体と比較できる処方Ａの媒体と同じものが用いられ、そしてその他のものも相互に比較することができる。
【００４２】
〔試験例２〕
試験例２はポリプロピレンおよびアクリル繊維を含む繊維混合物の比較であり、処方Ａの繊維はＣＣＡ無しでありそして処方Ｂの繊維はＣＣＡを含む。
【００４３】
処方Ａは、２．８デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
【００４４】
処方ＡＢは、２．８デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；繊維をクリンプするときに適用された２％有機ワックスを有する２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
粒子寸法          処方Ａの効率          処方ＡＢの効率
（ミクロン）          （％）                  （％）
０．３            ４８．７８              ６１．９８
０．５            ６２．８８              ７３．６８
５              ８４．３８              ８９．２４
１０              ９９．１２              ９９．６４
【００４５】
材料は約１,４００ボルトまで摩擦電気によって荷電された。１２０日後、正側１,２４５ボルトから負側−１,１２０ボルトでの電荷を測定した。正および負電荷は共に材料全体にあった。荷電制御剤の選定と共に、繊維を荷電することにより改善された効果を実証するプラスの効果が達成された。０．３ミクロンと１０ミクロンの間で効果の相当な改善が見られた。試験例２は、２％有機ワックスを有する湿式紡績インゲン豆形状繊維がＣＣＡのない湿式紡績インゲン豆形状繊維よりも効率がよいことを示している。
【００４６】
〔試験例３〕
試験例３は試験例２と同様であるが、ＣＣＡはアクリル繊維よりもむしろポリプロピレン繊維にある。
【００４７】
処方Ａは、２．８デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
【００４８】
処方ＡＣは、２％非有機ワックスを有する２．８デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
粒子寸法          処方Ａの効率          処方ＡＣの効率
（ミクロン）          （％）                  （％）
０．３            ４６．２３              ６２．３８
０．５            ６１．１４              ７４．５２
５              ８１．６９              ９０．７２
１０              ９９．０６              ９９．７３
【００４９】
材料は約１,５００ボルトまで摩擦電気によって荷電された。１２０日後、正側１,０８０ボルトから負側−１,３８５ボルトでの電荷を測定した。正および負電荷は共に材料全体にあった。荷電制御剤を有すると、繊維を荷電することにより改善された効果を実証するプラスの効果が達成された。０．３ミクロンと１０ミクロンの間で効果の相当な改善が見られた。試験例３は、ＰＰ円形繊維媒体にＣＣＡを追加することがアクリル繊維にＣＣＡを適用したときよりも良好な性能を生じることを示している。
【００５０】
〔試験例４〕
試験例４は、試験例２と同様であるが、ＣＣＡが試験例２のインゲン豆形繊維というよりむしろドッグボーン形繊維に適用される。
【００５１】
処方Ａは、２．８デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
【００５２】
処方ＡＤは、２．８デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；繊維をクリンプするときに適用された２％有機ワックスを有する３．３デシテックスの２５％アクリル湿式紡績ドッグボーン形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
粒子寸法          処方Ａの効率          処方ＡＤの効率
（ミクロン）          （％）                  （％）
０．３            ４６．２３              ６２．３８
０．５            ６１．１４              ７６．５２
５              ８１．６９              ９０．６７
１０              ９９．０６              ９９．９
【００５３】
繊維は、クリンプ加工中に繊維の外側に加えられたワックスを有して形成された。この材料は約１,７００ボルトまで摩擦電気によって荷電された。３０日後、正側１,２００ボルトから負側−１,６４５ボルトでの電荷を測定した。負および正電荷は共に材料全体にあった。繊維形状の選択に加えて荷電制御剤を有すると、繊維の荷電および形状により改善された効果を実証するプラスの効果が達成された。０．３ミクロンと１０ミクロンの間で効果の相当な改善が見られた。試験例４は、湿式紡績ドッグボーン形繊維媒体が湿式紡績インゲン豆形繊維媒体、両繊維の外側には有機ワックスを適用されている、よりも良好に機能することを示している。この試験例はまた、ＣＣＡが加えられそして繊維の形状が慎重に選択された場合が繊維の形状のみが選択された場合よりも性能に影響を及ぼすことを示している。
【００５４】
〔試験例５〕
試験例５は、形状付けられたポリプロピレン繊維を用いる効果と、形状付けられたアクリル繊維と両者が混合されたときの円形形状のポリプロピレン繊維を用いる効果を比較する。
【００５５】
処方Ａは、２．８デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
【００５６】
処方ＡＥは、２％非有機ワックスを有する２．８デシテックスの２５％ＰＰドッグボーン形状繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
粒子寸法          処方Ａの効率          処方ＡＥの効率
（ミクロン）          （％）                  （％）
０．３            ４６．１６              ４７．１６
０．５            ６２．６３              ７８．３１
５              ８３．２１              ９３．１４
１０              ９９．０７              ９９．９
【００５７】
標準ＰＰ繊維は、２％ＰＶＤＦを追加されて押し出された。材料は約１,８００ボルトまで摩擦電気によって荷電された。３０日後、正側１,４００ボルトから負側−１,７００ボルトでの電荷を測定した。負および正電荷は共に材料全体にあった。
【００５８】
選択された繊維の断面形状に加えて２％荷電制御剤を有すると、プラスの効果が達成され、それにより、繊維の荷電および形状の選択による効果の改善を実証している。効果の相当な改善は０．３および１０ミクロン間に見られる。
【００５９】
戦略的に選択された繊維形状に加えて荷電制御剤を有すると、プラスの効果が達成され、それにより、繊維の荷電および形状の選択による効果の改善を実証している。効果の相当な改善は０．３および１０ミクロン間に見られる。試験例５は、繊維に追加された非有機ワックスを共に有するとき、２．８デシテックスのＰＰドッグボーン繊維媒体が２．８デシテックスの円形繊維よりも良好に機能することを示している。
【００６０】
〔試験例６〕
試験例６は、形状付けアクリル繊維が円形ＰＰ繊維と組み合わされそしてＣＣＡがＰＰ繊維に用いられたときの混合物のＣＣＡの効果を比較する。
【００６１】
処方Ａは、２．８デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
【００６２】
処方ＡＦは、２％ＰＶＤＦを有する２．８デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
粒子寸法          処方Ａの効率          処方ＡＦの効率
（ミクロン）          （％）                  （％）
０．３            ４０．２１              ７２．８９
０．５            ５９．４７              ８１．７２
５              ７８．２８              ９６．４１
１０              ９９．７１              ９９．９
【００６３】
材料は約１,８００ボルトまで摩擦電気によって荷電された。３０日後、正側１,３００ボルトから負側−１,６８０ボルトでの電荷を測定した。負および正電荷は共に材料全体にあった。
【００６４】
荷電制御剤の選択を有して、プラスの効果が達成され、それにより、繊維の荷電の改善された効果を実証している。効果の相当な改善は０．３および１０ミクロン間に見られる。試験例６は、２％ＰＶＤＦを有する２．８デシテックスのＰＰ円形繊維がＰＶＤＦのない２．８デシテックスのＰＰ円形繊維よりも良好に機能することを示している。この試験例はまた、試験例６の結果を試験例２、３、４および５と比較したとき、ワックス型ＣＣＡよりも良好に機能することを示している。
【００６５】
〔試験例７〕
試験例７は、形状付けアクリル繊維およびＣＣＡのないものを有する円形ＰＰ繊維と比較して、形状付けアクリル繊維を有する円形および形状付けＰＰ繊維の混合物における形状付けＰＰ繊維にＣＣＡを加えることの効果を測定する。
【００６６】
処方Ａは、２．８デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
【００６７】
処方ＡＧは、２％ＰＶＤＦを有する２．８デシテックスの２５％ＰＰドッグボーン形繊維；２．５デシテックスの２５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
粒子寸法          処方Ａの効率          処方ＡＧの効率
（ミクロン）          （％）                  （％）
０．３            ４２．４１              ７３．７１
０．５            ６０．８１              ８３．３２
５              ７９．９１              ９７．４８
１０              ９９．０６              ９９．９
【００６８】
繊維は、クリンプ加工中に繊維の外側に加えられたワックスを有して紡績された。材料は約１,９００ボルトまで摩擦電気によって荷電された。３０日後、正側１,３６５ボルトから負側−１,７２０ボルトでの電荷を測定し、負および正電荷は共に材料全体にあった。
【００６９】
繊維形状の選択に加えて荷電制御剤を有すると、プラスの効果が達成され、それにより、繊維の荷電および形状による効果の改善を実証している。効果の相当な改善は０．３および１０ミクロン間に見られる。
【００７０】
試験例７は、２％ＰＶＤＦを有する２．８ＰＰドッグボーン形繊維媒体がＰＶＤＦのない２．８ＰＰ円形繊維よりも、そしてＰＶＤＦを有するＰＰ繊維だけが用いられた試験例６よりも良好に機能することを示している。この試験例はまた、ＣＣＡ・ＰＶＤＦを有するドッグボーン形繊維媒体がＰＶＤＦ付きまたは無しの標準的円形繊維よりも良好に機能することを示している。
【００７１】
〔試験例８〕
試験例８は、大量の形状付けＰＰ繊維および形状付けアクリル繊維と組み合わされた追加されたＣＣＡを有する少量の円形ＰＰ繊維を有する繊維混合物と、ＣＣＡの無い同様な混合物との比較である。
【００７２】
処方Ｂは、１．４‐１．７デシテックスの１０％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの４０％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
【００７３】
処方ＢＡは、２％ＰＶＤＦを有する１．４‐１．７デシテックスの１０％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの４０％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
粒子寸法          処方Ｂの効率          処方ＢＡの効率
（ミクロン）          （％）                  （％）
０．３            ４８．８２              ８１．３８
０．５            ６６．２９              ９１．６８
５              ８２．１８              ９８．１６
１０              ９８．９１              ９９．９
【００７４】
材料は約２,０００ボルトまで摩擦電気によって荷電された。３０日後、正側１,３９５ボルトから負側−１,７７０ボルトでの電荷を測定し、負および正電荷は共に材料全体にあった。
【００７５】
繊維形状および寸法の選択に加えて荷電制御剤を有すると、プラスの効果が達成され、それにより、繊維の荷電、形状および寸法による効果の改善を実証している。効果の相当な改善は０．３および１０ミクロン間に見られる。
【００７６】
試験例８は、ＰＶＤＦを有する円形マイクロデニール繊維がＰＶＤＦのない少量の繊維よりも良好に機能することを示している。少量のマイクロ繊維は性能を助長する。この試験例は、マイクロ繊維がＣＣＡ無しのものの性能を助長しそしてＰＶＤＦ付きマイクロ繊維がより良好に機能することを示している。
【００７７】
〔試験例９〕
試験例９は、ほとんどが円形ＰＰ繊維および形状付きアクリル繊維の混合物のほんのわずかの形状付きＰＰ繊維へのＣＣＡの追加と、ＣＣＡを有しておらず、円形ＰＰ繊維および形状付きアクリル繊維だけの同様な混合物の比較である。
【００７８】
処方Ｂは、１．４‐１．７デシテックスの１０％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの４０％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
【００７９】
処方ＢＢは、２％ＰＶＤＦを有する１．４‐１．７デシテックスの１０％ＰＰドックボーン形繊維；２．５デシテックスの４０％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの２５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および３．３デシテックスの２５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
粒子寸法          処方Ｂの効率          処方ＢＢの効率
（ミクロン）          （％）                  （％）
０．３            ４９．９２              ８３．３８
０．５            ６８．３８              ９３．７２
５              ８４．２４              ９８．８２
１０              ９９．１０              ９９．９
【００８０】
材料は約２,４００ボルトまで摩擦電気によって荷電された。３０日後、正側１,４７５ボルトから負側−１,８１１ボルトでの電荷を測定し、負および正電荷は共に材料全体にあった。
【００８１】
繊維形状および寸法の選択に加えて荷電制御剤を有すると、プラスの効果が達成され、繊維の荷電、形状および寸法による効果の改善を実証している。効果の相当な改善は０．３および１０ミクロン間に見られる。
【００８２】
試験例９は、ＰＶＤＦを有する小デニールのＰＰドッグボーン形繊維を媒体に追加することがＰＶＤＦ無しのマイクロ繊維よりも良好に機能することを示している。加えて、少量のドッグボーン形マイクロ繊維は円形マイクロ繊維以上の性能を助成する。
【００８３】
〔試験例１０〕
試験例１０は、円形ＰＰ繊維および形状付きアクリル繊維と混合された少量の形状付きＰＰ繊維がＣＣＡ無しの同様な混合物および円形ＰＰ繊維のみ以上に性能を改善するかを試験している。
【００８４】
処方Ｃは、１．４‐１．７デシテックスの５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの４５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの４５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および１．４‐１．７デシテックスの５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
【００８５】
処方ＣＡは、２％ＰＶＤＦを有する１．４‐１．７デシテックスの５％ＰＰドックボーン形繊維；２．５デシテックスの４５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの４５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および１．４‐１．７デシテックスの５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
粒子寸法          処方Ｃの効率          処方ＣＡの効率
（ミクロン）          （％）                  （％）
０．３            ５４．６１              ８４．６２
０．５            ６９．１９              ９４．８１
５              ８４．４６              ９８．８７
１０              ９９．１２              ９９．９
【００８６】
材料は約２,８００ボルトまで摩擦電気によって荷電された。３０日後、正側１,６９５ボルトから負側−２,１６０ボルトでの電荷を測定し、負および正電荷は共に材料全体にあった。
【００８７】
繊維形状および寸法の選択に加えて荷電制御剤を有すると、プラスの効果が達成され、それにより、繊維の荷電、形状および寸法による効果の改善を実証している。効果の相当な改善は０．３および１０ミクロン間に見られる。
【００８８】
試験例１０は、乾式紡績ドッグボーン形繊維とＰＰドッグボーン形マイクロ繊維を共に使用したろ過性能が示されており、そしてＰＶＤＦがドッグボーン形ＰＰ繊維に加えられたとき、別の優れた性能改善を示している。
【００８９】
〔試験例１１〕
試験例１１は、円形ＰＰ繊維および形状付けアクリル繊維、いずれも追加されたＣＣＡを有する、と比較する、形状付けアクリル繊維を有する形状付けおよび円形ＰＰ繊維の混合物が形状付けＰＰ繊維および形状付けアクリル繊維に加えられたＣＣＡを有するときの効果の比較である。
【００９０】
処方Ｄは、１．４‐１．７デシテックスの５％ＰＰ円形繊維；２．５デシテックスの４５％ＰＰ円形繊維；２．２デシテックスの４５％アクリル湿式紡績インゲン豆形繊維；および１．４‐１．７デシテックスの５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を含む。
【００９１】
処方ＤＡ（適当な混合物の一つ）は、２％ＰＶＤＦを有する２．８デシテックスの２２．５％ＰＰドックボーン形繊維；２％非有機ワックスを有する２．８デシテックスの２２．５％ＰＰ円形繊維；１．４‐１．７デシテックスの５％ＰＰドッグボーン形繊維；１．４‐１．７デシテックスの５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維；２％有機ワックスを有する３．３デシテックスの２２．５％アクリル湿式紡績ドッグボーン形繊維；および３．３デシテックスの２２．５％アクリル乾式紡績ドッグボーン形繊維を３次元クリンプ繊維で含む。
粒子寸法          処方Ｄの効率          処方ＤＡの効率
（ミクロン）          （％）                  （％）
０．３            ５４．６１              ８７．８３
０．５            ６９．１９              ９５．６６
５              ８４．４６              ９８．９２
１０              ９９．１２              ９９．９３
【００９２】
材料は約２,６００ボルトまで摩擦電気によって荷電された。３０日後、正側１,５７５ボルトから負側−１,８２５ボルトでの電荷を測定し、負および正電荷は共に材料全体にあった。
【００９３】
繊維形状および寸法の選択に加えて荷電制御剤を有すると、プラスの効果が達成され、それにより、繊維の荷電、形状および寸法による効果の改善を実証している。効果の相当な改善は０．３および１０ミクロン間に見られる。
【００９４】
試験例１１は好適な混合物を含み、かつ、前述の１０個の試験例の最良な組合せ、そして、追加されたＣＣＡを有するＰＰドッグボーン形繊維に各々５％のドッグボーン形ＰＰ繊維およびマイクロ繊維のアクリルを加えた繊維の外側にＣＣＡを有する湿式紡績ドッグボーン形繊維と共に乾式紡績アクリル・ドッグボーン形繊維を加えたいくつかのＰＰ２．５標準的円形繊維と共に、ＣＣＡを有するＰＰドッグボーン形繊維を有することは本発明により予期される最良の性能のろ過媒体を生むことを示している。
【００９５】
上述した試験から、形状の組合せおよび荷電制御剤の使用が静電ろ過媒体を作成することは明らかでありそして本発明が新規なものであることを実証する。
【００９６】
図面に関連したこの詳細な説明は主として本発明の現在好ましい実施形態を説明するものであり、本発明が構成され得るまたは利用され得る形態のみを表わすものではない。本説明は、例示された実施形態に関連して本発明を実施する設計、機能、手段および方法を示すものである。しかしながら、同様または同等な機能および特徴が本発明の主旨および範囲内でまたもたらす異なった実施形態によって達成でき、そして種々の変更が本発明または請求の範囲から逸脱することなしに採用しえることを理解すべきである。
【図６】
2014504198.tif 000003
【図１】
2014504198.tif 000004
【図２】
2014504198.tif 000005
【図３】
2014504198.tif 000006
【図４】
2014504198.tif 000007
【図５】
2014504198.tif 000008
【国際調査報告】
2014504198.tif 000009
2014504198.tif 000010
2014504198.tif 000011