(57)【要約】  本発明は、静電気的に帯電された繊維を有する繊維製品を生産するための方法に、及び、繊維製品に関する。少なくとも２つの別個のダイまたは多ポリマーダイを備えるダイ装置は、様々なポリマーから繊維を生産するために使用されており、ここで、ポリマーは、帯電列において十分に離れている。処理中において、ポリマーから生産された繊維は、少なくとも複数のセクションにおいて、混合され、摩擦電気帯電される。あるいはまたはさらに、繊維は、複雑ではない仕上げ処理を用いて摩擦電気的に帯電される。品質係数が０．２を越えるフィルタは、繊維製品を用いて生産される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
好ましくはエレクトレットフィルタのためのフィルタ材料として使用する静電的帯電繊維を有する繊維製品を生産するための方法であって、
当該方法が、少なくとも２つの異なるポリマーを紡糸できる少なくとも２つの別個のダイまたは少なくとも１つのマルチポリマーダイを備えるダイ装置を使用することを含み、
第１ダイを用いて第１ポリマーを第１繊維タイプの繊維へ紡糸し、かつ、少なくとも１つの第２ダイを用いて少なくとも１つの第２ポリマーダイを第２繊維タイプの繊維へ紡糸する、または、少なくとも１つのマルチポリマーダイを用いて、第１ポリマーを第１繊維タイプの繊維へ紡糸しかつ第２ポリマーを第２繊維タイプの繊維へ紡糸し、
前記繊維が、融解紡糸処理を用いて、及び／または、溶媒紡糸処理を用いて、紡糸されており、
前記第１ポリマー及び少なくとも１つの前記第２ポリマーが、前記第１ポリマーから生産された繊維が少なくとも１つの前記第２ポリマーから生産された前記繊維との摩擦相互作用によって強固に摩擦電気帯電されることができ、そのため、繊維製品を用いて０．２を越える品質係数を有するフィルタを製造することができる、ように選択されており、
前記摩擦相互作用が、前記繊維製品を形付ける前にかつ／または形付けている間に生じ、かつ／または、仕上げ処理中に引き起こされ、
前記第１ポリマーとして及び／または少なくとも１つの前記第２ポリマーとして、遊離基を結合できる少なくとも１つの添加剤を含むかつ／または内部スリップ剤として機能できる少なくとも１つの添加剤を含むポリマーを使用することを特徴とする方法。
【請求項２】
一の繊維タイプの前記繊維及び少なくとも１つの他の繊維タイプの前記繊維が、前記一の繊維タイプの前記繊維が少なくとも１つの前記他の繊維タイプの前記繊維よりも大きい平均繊維径を有するように、紡糸されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
最大平均繊維径を有する繊維タイプよりも小さい平均繊維径を有する一の繊維タイプに関して、遊離基を結合できる添加剤を含むかつ／または内部スリップ剤として機能できる少なくとも１つの添加剤を含むポリマーを使用することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１繊維タイプの前記繊維及び少なくとも１つの前記第２繊維タイプの前記繊維が、前記第１繊維タイプの前記繊維が少なくとも１つの前記第２繊維タイプの前記繊維よりも大きい平均繊維径を有するように、紡糸されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの前記第１ダイが、同心状オリフィスを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記繊維製品をいったん形付けると、当該繊維製品の前記繊維を互いに擦るように、当該繊維製品を機械的に処理することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記繊維製品をいったん形付けると、当該繊維製品を摩擦電気帯電させるために、当該繊維製品を音波または超音波放射にさらすことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記繊維製品をいったん形付けると、当該繊維製品を１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の範囲内にある少なくとも１つの周波数を含む音波または超音波放射にさらすことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記繊維製品をいったん形付けると、当該繊維製品を摩擦電気帯電するために、ガスまたは蒸気が当該繊維製品を通過させられることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記繊維製品を形付ける前及び／または形付けている間に、前記一の繊維タイプの前記繊維を、少なくとも１つの前記他の繊維タイプの前記繊維と混合し、それにより、前記繊維製品の少なくとも部分的な容積において、前記第１繊維タイプの前記繊維と少なくとも１つの前記他の繊維タイプの前記繊維との比率が、前記繊維製品の断面にわたって勾配を示すことを特徴とする請求項２から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記一の繊維タイプの前記繊維を生産するための前記一のポリマーとして、８００未満の融解フロー指数を有するポリマーを使用することを特徴とする請求項２から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記他の繊維タイプの前記繊維を生産するために、同心状オリフィスを有するダイを使用し、
少なくとも１つの前記他のポリマーとして、２０００未満の融解フロー指数を有するポリマーを使用するまたはポリマー溶液を紡糸することを特徴とする請求項２から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの前記他の繊維タイプの前記繊維を生産するために、エクソン型オリフィスを有するダイを使用し、
少なくとも１つの前記他のポリマーとして、３００未満の融解フロー指数を有するポリマーを使用することを特徴とする請求項２から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記繊維タイプのうちの１つに関して、ポリプロピレン、ポリ乳酸、ポリアミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルのうちの少なくとも１つのポリマーまたはこれらポリマーの混合物を使用することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記繊維タイプのうちの１つに関して、ナイロン、ポリウレタン、セルロース、ポリカーボネート、合成樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ＰＶＤＦ  ＰＯＭ、ＰＥＥＫ、ＰＡＮ、ＰＭＭＡ、メラニンのうちの少なくとも１つのポリマーまたはこれらポリマーの混合物を使用することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
収集デバイスを用いて前記繊維製品を形付ける前かつ／または形付けている間に、平均繊維径が１μｍ未満である超細繊維を前記第１繊維タイプの前記繊維にかつ少なくとも１つのさらなる繊維タイプの前記繊維に加えることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
第１ポリマーからなる第１繊維タイプと前記第１ポリマーとは異なる少なくとも１つの第２ポリマーからなる少なくとも１つの第２繊維タイプとを備える繊維からなる繊維製品であって、
前記繊維が、融解紡糸処理を用いて、及び／または、溶媒紡糸処理を用いて、紡糸され、
前記第１ポリマーから生産された前記繊維及び／または少なくとも１つの前記第２ポリマーから生産された前記繊維が、前記繊維製品を形付ける前及び／または形付けている間に生じる摩擦相互作用によって、または、仕上げ処理中に引き起こされる摩擦相互作用によって、強固に摩擦電気帯電され、それにより、前記繊維製品が、０．２を越える品質係数を有する繊維を製造するために使用され、
前記第１ポリマー及び／または少なくとも１つの前記第２ポリマーが、遊離基を結合できる少なくとも１つの添加剤を含む、かつ／または、内部スリップ剤として機能できる添加剤を含むことを特徴とする繊維製品。
【請求項１８】
一の繊維タイプの前記繊維が、平均繊維径が７μｍより大きいように紡糸されていることを特徴とする請求項１７に記載の繊維製品。
【請求項１９】
少なくとも１つの前記他の繊維タイプの前記繊維が、平均繊維径が７μｍより小さいように紡糸されていることを特徴とする請求項１７または１８に記載の繊維製品。
【請求項２０】
請求項１に記載の方法を用いて生産された繊維製品を用いて構成されていることを特徴とするフィルタ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電的帯電繊維を有する好ましくは襞付の繊維製品を比較的複雑でなく生産するための方法に、及び、好ましくは本発明にかかる方法を用いて生産された繊維製品に、関する。繊維製品は、深層濾過材料として主に使用されている。このような深層濾過材料を使用する繊維は、通常、非常に良好な濾過特性を特徴とする。
【背景技術】
【０００２】
静電的帯電繊維を有するフィルタ材料を生産し得る方法は、従来技術から公知である。繊維を静電的に帯電させることは、特に微粒子に関して、フィルタ材料の濾過効率を著しく改善し得る。これは、静電的帯電繊維の近くにただ単に到来した粒子が繊維の電界によって引き付けられてその結果フィルタによって阻害され得るが、当該粒子が非帯電繊維の場合において阻害されないためである。したがって、細繊維を用いて微粒子を濾過のみし得る機械的濾過原理は、修正する必要がある、すなわち、静電的帯電粗繊維を用いても微粒子を濾過し得る。
【０００３】
フィルタ材料の繊維を静電的に帯電させる１つの公知の方法は、コロナ放電を用いて当該繊維を帯電させることである。しかしながら、コロナ放電を用いる現在公知の方法は、繊維を十分に強力に／効率よく静電的に帯電させることを可能としない。
【０００４】
別の方法によれば、繊維は、電気的に帯電させた水滴を用いたレナード効果（ハイドロチャージ：特許文献１参照）を利用して帯電させている。しかしながら、この方法は、通常生産される繊維ウェブが面倒な乾燥を受けなければならないので、比較的高価である。
【０００５】
特許文献２には、フィルタ材料を生産するための方法が開示されており、この方法では、粗繊維をスパンボンド処理を用いて、細繊維を融解ブロー処理を用いて、生産しており、生産処理中に２つの繊維タイプを混ぜ合わせている。不織布の生産に続き、その繊維は、例えば、コロナ放電またはハイドロチャージとして公知のものを用いて、帯電される。スパンボンド処理の慣習的な低繊維速度特性は、融解ブロー処理の典型的な高繊維速度とは明確に異なる、すなわち、繊維速度は、互いに大きく異なる。さらに、融解ブロー処理ではかなり大きい空気速度は、繊維アレイに相当な悪影響を与え得る。したがって、非常に大きな乱流は、繊維を混ぜ合わせている間に発生しやすく、この方法を用いて静電的に帯電した高品質で均一な不織繊維を生産することを防止する。
【０００６】
また、特許文献３〜６には、少なくとも２つの異なる種類のポリマーを紡糸して２つの異なる繊維タイプを形成する方法が記載されている。紡糸処理の終わりにおいて、２つの繊維タイプは、一緒に処理されて不織布となる。２つの繊維タイプ間の摩擦相互作用は、このような処理中で不可避であり、摩擦電気帯電がランダムに発生することが付随する。しかしながら、処理制御手段と強く持続的な摩擦電気帯電を選択的に対象とした材料選択とがないと、不織繊維は、強くかつ持続的に帯電されない。その結果、摩擦電気効果をランダムに発生させる理由のみのために、上述した方法のいずれも、高品質なフィルタを、特に０．２を越える品質係数を有する繊維を生産するのに適していない。
【０００７】
最後に、特許文献７から公知である方法では、少なくとも２つの異なるポリマーからなる短繊維を混ぜ込んでそしてカード処理されるまたはニードル処理される。繊維は、このようにして摩擦電気帯電される。しかしながら、カード処理及びニードル処理の前に、比較的高コストで、調整剤を除去しなければならない。さらなる欠点は、この方法では比較的粗い繊維のみを使用できること、である。さらなる別の欠点は、カード処理によって、特にニードル処理によって形成される穴が繊維特性に悪影響を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許第２６０９２３８号明細書
【特許文献２】米国特許第８３７２１７５号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第０７０５９３１号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２００４０３６４４０号明細書
【特許文献５】国際公開第２００６／０４９６６４号パンフレット
【特許文献６】国際公開第２０１８／０６５０１４号パンフレット
【特許文献７】欧州特許出願公開第１２０８９００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、好ましくはエレクトレットフィルタのための繊維材料として使用することを意図した繊維製品を生産できる方法を見出すことにあり、この繊維は、生産処理中にかつ／または適切な複雑でない仕上げ処理を用いて、半永久的に静電的に帯電させることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
電気的に帯電した繊維製品を生産する方法は、少なくとも２つの別個のダイを備えるダイ装置を用いて行われる。あるいは、少なくとも２つの異なるポリマーを紡糸する少なくとも１つのダイ（一般的に、マルチポリマーダイと称する）を用いてなされ得る。この方法は、好ましくは、ちょうど２つのダイまたはちょうど２つのポリマーを紡糸するちょうど１つのマルチポリマーダイを用いて行われる。しかしながら、特別な用途において、３以上のダイまたは１つのマルチポリマーダイ及び（任意数の）追加のダイを用いることも可能である。
【００１１】
エクソン型オリフィスと称する線形配列のオリフィスを有するダイは、公知である（以下、エクソン型ダイ）。同心状に配列されたオリフィスを有するダイも公知である（以下、同心状オリフィスを有するダイ）。ビアックス型ダイ（製造者に由来）は、特別の構成の同心状オリフィスを有する。
【００１２】
各場合において、従来技術から公知の融解紡糸処理、特にスパン−ブロウン（登録商標）もしくはビアックス紡糸処理のような融解ブロー紡糸処理、あるいは、溶液ブロー処理のような溶媒紡糸処理、電気ブロー処理、電気紡糸処理または遠心紡糸処理は、ダイを用いて行われる。ダイを用いてすべての同種の紡糸処理を、または、ダイそれぞれを用いて様々な種類の紡糸処理を行うことが可能である。
【００１３】
ダイを用いて１つのみのポリマーを紡糸する場合において、第１ダイは、好ましくは、例えばビアックス型の同心状オリフィスを有するが、線形配列のオリフィス（エクソン型）を有し得る。第２ダイ（及び第３の／追加のダイ）として、線形配列のオリフィス（エクソン型）または例えばビアックス型の同心状オリフィスを有するダイを選択的に有し得る。あるいは、第１の、第２の及び可能性のある追加のダイそれぞれとして、溶液ブロー処理のような溶媒紡糸処理、電気ブロー処理、電気紡糸処理または遠心紡糸処理のためのダイを使用し得る。
【００１４】
融解ブロー紡糸処理（融解ブロー処理）中において、ポリマー融解体は、ダイの毛管開口部を通させられる。ポリマーが毛管開口部から出る際に、ポリマーは、非常に高速に移動するガス流に、通常は空気流に巻き込まれる。射出されたポリマーは、ガス流に引っ張られ、融解ポリマーが毛管から射出された直後における融解ポリマーの直径よりも十分に小さい直径を有するポリマー繊維へ作成される。融解ブロー処理は、比較的長い糸長さ（すなわち、比較的長い繊維）を生産する。しかしながら、スパンボンド処理と比較すると、著しく多くの長繊維破損が発生し得る。
【００１５】
あるいは、例えば米国特許第７６２８９４１号明細書（Polymer Group社、後にAvintiv Specialty Materials社）の図３から図５において説明されているように、孔部のないダイを用いた紡糸処理を使用し得る。
【００１６】
溶媒紡糸処理において、融解体の替えて溶媒中のポリマー溶体を紡糸する。この差異を除いて、溶液ブロー処理、電気ブロー処理、電気紡糸処理及び遠心紡糸処理は、融解ブロー処理と大部分において同じ方法で行われる。
【００１７】
この方法を行うため、第１ポリマーの融解体、あるいは溶液は、第１ダイを用いて第１繊維タイプの繊維へ紡糸される。（少なくとも）１つの第２ダイを用いて、（少なくとも）１つの第２ポリマーの融解体、あるいは溶液は、（少なくとも）１つの第２繊維タイプの繊維へ紡糸される。必要に応じて、第３ポリマーは、第３ダイを用いて第３繊維タイプの繊維へ紡糸される。さらなるポリマーは、さらなるダイを用いてさらなる繊維タイプの繊維を形成するために紡糸される。あるいは、２以上の異なるポリマーを紡糸し得るマルチポリマーダイを用いることが可能である。同様に、さらなるマルチポリマーダイを及び／または１つのみのポリマーを紡糸し得るさらなるダイを用いることが可能である。
【００１８】
本発明にかかる繊維製品は、収集デバイスを用いて、全ての繊維タイプの繊維から少なくとも第１繊維タイプの繊維及び第２繊維タイプの繊維から形作られる。本発明によれば、第１繊維タイプを生産するためのポリマー、第２繊維タイプを生産するためのポリマー、及び、場合によってはさらなる繊維タイプを生産するためのポリマーは、これら（少なくとも）２つの異なるポリマーから紡糸される繊維が（少なくとも）２つの異なる繊維タイプ間の摩擦電気効果を用いて効率的に帯電され得るように、選択され、それにより、処理パラメータ及び必要に応じて仕上げ方法を適切に選択すれば、生産した繊維製品を用いて、０．２を越える品質係数を有するフィルタを作成し得る。これは、専ら摩擦電気方法を使用して電気帯電を与える場合には、十分である。
【００１９】
遊離基を結合できる少なくとも１つの添加剤を含むかつ／または内部スリップ剤として機能できる少なくとも１つの添加剤を含むポリマーは、第１ポリマーとしてかつ／または少なくとも１つの第２ポリマーとして使用される。添加剤は、単独でまたは好ましくは組み合わせて、より強くかつより持続性のある、通常は半永久的な摩擦電気帯電を繊維製品の繊維に与えることが可能である。異なる平均繊維径を有する少なくとも２つの繊維タイプが生産した繊維製品に存在する場合、好ましい変形例は、上述した添加剤（すなわち、遊離基を結合できる添加剤及び／または内部スリップ剤として機能できる添加剤）のうちの少なくとも一方を含むポリマーを１つの繊維タイプとして使用することであり、この繊維タイプは、より大きい平均繊維径を有する繊維タイプよりも小さい平均繊維径を有する。この変形例によれば、添加剤を含む繊維タイプは、最小平均繊維径を有する繊維タイプ、または、２を越える繊維タイプが存在する場合には最大平均繊維径を有する繊維タイプではない他の繊維タイプであり得る。
【００２０】
簡素化する目的で、以下の説明は、２つの異なる繊維タイプに言及し、これら繊維タイプは、摩擦電気効果を用いて電気的に帯電され得る。好ましい変形例によれば、ちょうど２つの異なる繊維タイプを使用する。しかしながら、これは、３以上の繊維タイプを使用することを排除する効果への本発明の限定として解釈されないべきであり、これら繊維タイプは、例えばそれぞれの場合において摩擦電気効果を用いて特に強くかつ／または持続的に帯電され得る異なるポリマーで構成されている。
【００２１】
摩擦電気帯電を引き起こすことを目的とした摩擦相互作用は、繊維製品を形作る前に及び／または形作っている間に発生し得る。摩擦電気帯電は、紡糸処理中に及び／または収集ベルトもしくは収集ドラムのような適切な収集デバイス／堆積デバイスに繊維製品を堆積するときに、発生し得る。あるいはまたはさらに、当該摩擦処理は、すでに生産した繊維製品に仕上げ処理を受けさせることによって引き起こされ得る。仕上げ処理は、今までのところ存在しない十分な摩擦電気帯電を作り出し得る、または、既に存在する摩擦電気帯電を強化し得る。
【００２２】
さらに好ましいことは、一のポリマーを（一の繊維タイプの繊維へ）紡糸し、少なくとも１つの他のポリマーを（少なくとも１つの他の繊維タイプの繊維へ）紡糸する間、一の繊維タイプの繊維が少なくとも１つの他の繊維タイプの繊維よりも大きい平均繊維径を有するように処理パラメータを選択すること、である。
【００２３】
このタイプのいわゆる二峰性不織布をフィルタ材料として使用する場合、細繊維は、特に微粒子を分離するように機能する、すなわち、微粒子に関して濾過効率を強化する。粗繊維は、第１に、粗粒子を濾過し、第２に、二峰性不織布に十分な機械的安定性を付与するように機能する。この配置は、同様に、この種の不織布では、細繊維を粗繊維と混合するので、細繊維が互いに十分に間隔をあけることを保証する。細繊維から専らなる不織布において、細繊維は、互いに近づき過ぎる、すなわち、フィルタで使用すると、この種の不織布は、大きすぎる差圧を引き起こし、フィルタは、常に、塵埃または粒子を含む媒体を濾過する際に非常に迅速に詰まる。
【００２４】
一の繊維タイプ及び少なくとも１つの他の繊維タイプであってこれら繊維タイプを用いて繊維布の機械的構造を形成する一の繊維タイプ及び少なくとも１つの他の繊維タイプと、第１ポリマーから及び少なくとも１つの第２ポリマーから形成されて繊維製品の摩擦電気特性を決定する繊維タイプとは、それぞれの場合において同一であり得る。特に、第１繊維タイプと一の繊維タイプとは、同一であり得、同時に、少なくとも１つの第２繊維タイプと少なくとも１つの他の繊維タイプとは、同一であり得る。あるいは、第１繊維タイプと少なくとも１つの他の繊維タイプとは、同一であり得、同時に、少なくとも１つの第２繊維タイプと一の繊維タイプとは、同一であり得る。このようにして、機械的な及び摩擦電気的な特性は、それぞれの場合、すなわち、同様に摩擦電気帯電を入手し得る異なるポリマーからなる粗繊維及び細繊維において一致する。
【００２５】
あるいは、繊維タイプそれぞれは、互いに部分的にまたは全体的に異なり得る。他の変形例において、例えば、一の繊維タイプ及び同一とされる第１繊維タイプに関して、少なくとも１つの他の繊維タイプを少なくとも１つのさらなる（第３の）ダイを用いてさらなる（第３の）繊維タイプへ紡糸しつつ、第３繊維タイプとは異ならせることが可能である。このようにして、概して電気的に帯電されていない粗繊維からなる骨組と一般に良好な量の摩擦電気帯電を取り得る２つの繊維タイプとからなる繊維製品を生産することができる。
【００２６】
２つのポリマーから紡糸された繊維が良好なまたは少なくとも十分な量の電荷を取り得るために、第１ポリマー及び少なくとも１つの第２ポリマーは、通常、帯電列において十分に離間していなければならない。しかしながら、ほとんどの帯電列は、列挙された物質の摩擦電気特性を定量化しておらず、単に順番に並べ替えただけである。２つの物質がこの種の帯電列において大きく離れている場合、これは、互いに摩擦するとこれら物質が著しい電荷を蓄積することを示す。
【００２７】
列挙した物質の摩擦電気特性に定量的な値を割り当てたいくつかの表のうちの１つを以下に示す（２００９年著作、AlphaLab社、Trifield.com）。表における物質それぞれには、数値が割り当てられており、これら数値は、所定のエネルギー入力で基準物質に対して摩擦したときに、物質がどの程度の強さで帯電されるか、及び、物質がどの極性で帯電されるか、を示す。正の値を有する物質は、陽性に帯電され、負の値を有する物質は、陰性に帯電される。数値は、「帯電相性(charge affinity)」として知られており、この用語を以下で使用する。帯電相性は、単位ｎＣ／Ｊを有しており、ナノアンペア秒／ワット秒で通常表示される。
【００２８】
表は、補正因子を有する追加の列を含んでおり、Ｗ（弱）は、得られた摩擦電気帯電が帯電相性値から予測されるよりも弱いことを意味し、Ｎ（普通）は、得られた摩擦電気帯電が予測通りであることを意味している。元の表は、物質それぞれの導電率を示すさらなる列を含んでいる。この列は、省スペース化のために省略した。帯電相性を決定するための正確な測定条件は、https://www.trifield.com/content/tribo-electric-series/から入手可能である。例えば、表に含まれていない物質に関して、www.trifield.comで詳細に記載されている測定手順を用いて決定されるあるいは測定誤差を許容しても同じ値を提供する同様の測定手順を用いて決定される帯電相性値を用いることを提案する。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
好ましくは、第１ポリマー及び少なくとも１つの第２ポリマーは、第１ポリマーから形成された繊維タイプの繊維の帯電相性と少なくとも１つの第２ポリマーから形成された繊維タイプの繊維の帯電相性との間の差が少なくとも１５ｎＣ／Ｊ、少なくとも３０ｎＣ／Ｊ、少なくとも５０ｎＣ／Ｊ、少なくとも７０ｎＣ／Ｊ、少なくとも８５ｎＣ／Ｊ、少なくとも１００ｎＣ／Ｊ、または、少なくとも１１５ｎＣ／Ｊであるように選択される。あるいは、第１ポリマー及び少なくとも１つの第２ポリマーは、第１及び少なくとも１つの第２ポリマー間の帯電相性の差が少なくとも１５ｎＣ／Ｊ、少なくとも３０ｎＣ／Ｊ、少なくとも５０ｎＣ／Ｊ、少なくとも７０ｎＣ／Ｊ、少なくとも８５ｎＣ／Ｊ、少なくとも１００ｎＣ／Ｊ、または、少なくとも１１５ｎＣ／Ｊであるように選択される。繊維の帯電相性は、はっきり言うと決定しにくいが、繊維を作成するポリマーの帯電相性にほぼ近い。「帯電相性の差」によって、正の数値、すなわち２つの帯電相性間の差の絶対値は、常に分かる。
【００３１】
ポリプロピレン、ポリ乳酸、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルのうちの少なくとも１つのポリマーまたはこれらポリマーの混合物は、繊維タイプのうちの１つを生産するために、好ましくは最大平均繊維径を有していない繊維タイプを生産するために有利に使用され得る。これらポリマーは、比較的負の帯電相性（大きい絶対値を有する）を特徴とする。上記ポリマーから生産された繊維タイプは、好ましくは、最小平均繊維径を有する。
【００３２】
ポリアミド（例えばナイロン（登録商標））、ポリウレタン、セルロース、ポリカーボネート、合成樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ＰＶＤＦ  ＰＯＭ、ＰＥＥＫ、ＰＡＮ、ＰＭＭＡ、メラニンまたはこれらポリマーの混合物は、繊維タイプのうちの１つを生産するために、好ましくは最小平均繊維径を有さない繊維タイプを生産するために有利に使用され得る。これらポリマーは、比較的高い正の帯電相性値を特徴とする。上記ポリマーから生産された繊維タイプは、好ましくは、最大繊維径を有する。
【００３３】
第１ポリマー及び少なくとも１つの第２ポリマーの適切な組合せを用いて、例えば２つのポリマーの帯電相性値間の差が比較的大きく適切な配置のダイを用いた場合において、繊維製品を生産している間に生じる摩擦処理を用いてポリマー繊維を摩擦電気帯電させることを達成することが可能である。
【００３４】
好ましい変形例において、ポリプロピレンは、第１ポリマーとして使用され、ポリアミドは、第２ポリマーとして使用される。これに関連して、少なくともポリプロピレンが遊離基を結合できる添加剤及び／または内部スリップ剤として機能できる添加剤を含む場合に有利であることが分かっている。同様に、ポリプロピレンから紡糸された繊維タイプがポリアミドから紡糸された繊維タイプよりも小さい平均繊維径を有する場合に有利であることが分かっている。
【００３５】
繊維紡糸中に摩擦電気帯電が発生する１つの理由は、いわゆる「ホイッピング(whipping)」効果に見られ得、このホイッピング効果は、特に、高繊維速度で融解ブロー紡糸処理中に常に発生する。ホイッピング効果は、関連するダイから所定距離において繊維がある種の巻き取り、すなわちホイッピング運動を実行する、すなわち繊維が関連するダイから直接離間して収集デバイスに向けて移動せずかつ迅速なかつ顕著な横方向運動もしないことを特徴とする。（第１ポリマーからなる）第１タイプの繊維が（第２ポリマーからなる）（少なくとも１つの）第２タイプの繊維と相対的に短距離で、すなわち繊維が収集デバイスに達する十分前に混ぜ合わせるようにダイを配設する場合に、ホイップ効果は、紡糸及び堆積処理中に（その場で、すなわち第１タイプの繊維及び（少なくとも２つの）第２タイプの繊維が収集デバイスに達する前に）２つの繊維タイプ間で強い摩擦相互作用を引き起こす。
【００３６】
第１期間にわたって少なくとも部分的に２つの繊維タイプが混ざり合う距離に関して、「相対的な短距離」は、２つのタイプが第１期間にわたって少なくとも部分的に混ざり合う点と位置のポリマーと少なくとも１つの他のポリマーとを紡糸するために使用される２つのダイのうちのより遠位にあるダイとの間で２ｃｍの最大距離、最大５ｃｍ、最大１０ｃｍまたは最大１５ｃｍであると理解される。このダイは、より遠位にあるダイと称される。同様に、混ざり合う点とより遠位にあるダイとの間の距離であって収集デバイスとより遠位にあるダイとの間の距離の最大５％、最大１０％、最大２０％、最大３０％または最大５０％である距離は、相対的に短距離とみなされる。
【００３７】
あるいはまたはさらに、繊維製品のエレクトレット特性は、第１ポリマーからなる繊維と少なくとも１つの第２ポリマーからなる繊維とをインラインでまたはオフラインで互いに対して機械的に擦らせることによって、紡糸及び堆積処理後に、改善され得る（または、第１の場所において活性化され得る）。
【００３８】
あるいはまたは上述したその場で帯電させることを強化するために、例えば高周波数で長繊維に機械的かつ／もしくは空圧的に、及び／または（パルス状の）電界によって、エネルギーを付与し得る。このために、パルス状の空気流及び／または超音波を用いたエネルギー付与を用い得る。また、従来からすでに公知であり不織布の不均一性を改善するように機能する方法を使用し得る。
【００３９】
わかることは、生産した繊維製品を後に高周波数の音波／超音波にさらすことによって、摩擦電気帯電することを特に良好に強化し得ることである。このために、１ｋＨｚより大きい、１０ｋＨｚより大きいまたは１５ｋＨｚより大きい周波数の音波を使用し得る。音波放射のために、１ｋＨｚから１００ｋＨｚの、５ｋＨｚから５０ｋＨｚのまたは１５ｋＨｚから２５ｋＨｚの周波数の音波を使用し得る。特に良好に摩擦電気帯電することは、約２０ｋＨｚの周波数で達成する。音波放射期間は、１秒から３０分、好ましくは１０秒から１０分、最も好ましくは３０秒から３分の範囲であり得る。かける労力及び費用が小さい特に良好な結果は、約１分の音波放射期間で得られる。
【００４０】
構造的な一体性が比較的小さい、すなわち繊維、少なくとも細繊維が比較的小さい平均繊維径を有する繊維製品、特に不織布は、音波／超音波で処理するのに特に適していることが分かっており、この音波／超音波は、仕上げ処理として好ましくは実行される。繊維が大径であるほどよりゆっくりと冷却し、その結果、繊維製品を形成する間に、通常は収集デバイス上に堆積することによって繊維ウェブを形成する間に、これら繊維は、小径の繊維よりも、より良好に互いに付着する（または第１の場所において互いに付着する）。後続の音波放射を用いて繊維製品の良好な摩擦電気帯電を達成するために、繊維のうちの少なくとも一部または繊維タイプのうちの少なくとも一部が可能な限り移動可能なままであると有利である。繊維間付着が弱いと、当該結合を音波／超音波の影響を受けて後に再びなし得るという結果とはならない。
【００４１】
これに関連して、特に繊維全てを動くことが可能なままとすることが可能であるほど全てが十分に細い繊維タイプを選択することが可能である、すなわち、摩擦相互作用は、動く繊維間で初期的に発生する。あるいは、選択した一部の繊維は、粗く、この場合において、これら粗繊維の少なくとも大部分は、互いに付着する。分かったことは、この種の組合せにおいて粗繊維のみが互いに付着するが細繊維のいずれも粗繊維にほとんど付着しないこと、である。したがって、この場合において、摩擦相互作用は、粗繊維からなる特に静止した枠体と動く細繊維との間で初期的に発生する。
【００４２】
これが意味することは、繊維製品を襞付け可能とする場合において、これら構造的な一体性は、通常これを可能とするのに十分であるべきである、ことである。そして、最も粗い繊維タイプの平均繊維径は、主として、５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは８μｍ以上２５μｍ以下、最良には１０μｍ以上１５μｍ以下である。襞付け可能とする必要がない繊維製品の場合において、最も粗いタイプの平均繊維径は、例えば、０．２μｍ以上１０μｍ以下、０．５μｍ以上５μｍ以下、または、１μｍ以上３μｍ以下など、依然としてより小さくなり得る。
【００４３】
エレクトレット特性を改善するために（または場合により第１の場所でエレクトレット特性を達成するために）、最終繊維製品は、同様に、例えばループまたは小穴に繊維を通すことによって、縮絨され得るまたは混錬され得る。繊維製品は、同様に、引っ張られ得る、または、フェルト処理を用いて詰め込まれ得る。また、繊維製品は、例えば収縮／防縮加工中に、（好ましくは寒くかつ湿度がない状態で）伸長され得るかつ／または弛緩され得る。繊維を振動させまたは他の運動を実行させてこれにより摩擦相互作用を始動させるさらなる方法は、例えば超音波を用いて、繊維製品を振動または音響放射にさらすことを含む。同様に可能なことは、繊維製品にガスまたは蒸気を通すことによって、繊維製品のエレクトレット特性を改善すること、である。
【００４４】
また、例えばハイドロチャージやコロナ放電などのその場で繊維を電気的に帯電させる補助的な従来技術の方法を使用し得る。
【００４５】
同様に想定可能なことは、本発明の繊維製品から作成されたフィルタが使用中であるもしくは維持管理期間中である間に、このフィルタの繊維を振動させること、または、これら繊維を他の方法で動かすこと、及び、フィルタに含まれている繊維（特に、異なる物質で作成された繊維対）が互いに対して擦りこのため摩擦電気的に再帯電されるような方法で、これを行うこと、である。フィルタが使用中である間に、適切な空気供給（例えば乱流）は、このために生成され得る、かつ／または、フィルタは、音響放射または振動にさらされる。（新たに生産した）繊維製品の仕上げに関連して、維持管理期間中において、上の段落で説明した摩擦電気的に繊維を再帯電させる他の方法全てを使用し得る。
【００４６】
このため、本発明の方法は、繊維製品を生産することを可能とし、これら繊維製品の繊維は、必要に応じて比較的簡素な仕上げ処理と組み合わされて、単一ステップで潜在的に／効率的に静電帯電される。したがって、本発明にかかる（襞付け可能な）繊維製品は、融解紡糸処理または溶媒紡糸処理を用いて生産された繊維からなる。繊維は、第１ポリマーの繊維からなる第１繊維タイプと、第２ポリマーの繊維からなる（少なくとも１つの）第２繊維タイプと、で作成されている。第１ポリマーから生産された繊維及び／または少なくとも１つの第２ポリマーから生産された繊維は、繊維製品の紡糸前に及び／もしくは紡糸中に発生する摩擦相互作用によって、並びに／または、仕上げ処理中に発生する摩擦相互作用によって、摩擦電気的に強力に帯電され得、そのため、繊維製品を使用して０．２を越える品質係数を有するフィルタを製造し得る。第１ポリマー及び／または少なくとも１つの第２ポリマーは、遊離基を結合できる少なくとも１つの添加剤及び／または内部スリップ剤として機能できる添加剤を含む。
【００４７】
繊維製品をフィルタ材料として使用することにより、高濾過効率及び高粒子保持能力（空気フィルタの場合において高塵埃保持能力）を示す改良したフィルタの生産ができる。繊維製品は、同様に、やや大きい平均径（粗繊維）及びやや小さい平均径（細繊維）を有する繊維を有し得る。粗繊維の径は、これら繊維が例えばスパンボンドされた不織布などのフィルタ材料（不織布材料）を下地なく使用できるのに十分大きいように選択され得る。特に、０．２を越える品質係数を達成する。品質係数ＱＦは、以下のように定義される。
【００４８】
【数１】
2021517063.tif 000004
【００４９】
「ＤＥＨＳ貫通」（非帯電式フィルタの貫通係数）及び差圧は、例えば０．１ｍ／ｓの流入速度でＰａｌａｓ社のMFP 3000試験装置を用いて、正確に決定され得る。
【００５０】
収集デバイスは、好ましくは、吸引手段が備えられた輸送ベルトまたは輸送ドラムである。第１繊維タイプの繊維及び（少なくとも１つの）第２繊維タイプの繊維は、輸送ベルトまたは輸送ドラムの吸引手段によって吸引され、輸送ベルト／ドラムに共に堆積される。
【００５１】
一繊維タイプの繊維及び少なくとも１つの他の繊維タイプの繊維を備える繊維製品は、一般に、例えば繊維を収集ベルトまたは収集ドラムに堆積させることによって繊維を収集する前及び／または収集している間に、２（以上）の繊維タイプを混ぜ合わせることを行うような方法で、収集デバイスを用いて形付けられる。繊維製品は、繊維を収集することによって形付けられる。仕上げた繊維製品において、一の繊維タイプの繊維は、少なくともセクションにおいて、少なくとも１つの他の繊維タイプの繊維と混ぜ合わされる。しかしながら、このようなセクションは、小さく、そのため、仮想的に２つ（３以上のダイを使用した場合には３以上）の個別の層が存在し、これら層は、非常に薄い混合領域によって共に保持されるだけである。
【００５２】
好ましくは、一の繊維タイプのためのダイの紡糸方向と少なくとも１つの他の繊維タイプのためのダイの紡糸方向との間の角度などの処理パラメータ、または、これらダイ及び関連する収集デバイスがそうでなければ間隔をあけて配設されている方法は、生産した繊維製品の少なくとも一部において、一の繊維タイプの繊維と少なくとも１つの他の繊維タイプの繊維との比率が勾配付きであるように、選択される。この部分は、好ましくは、繊維製品の容積の少なくとも５０％、少なくとも９０％または少なくとも９８％にわたって延在する。
【００５３】
繊維製品が静電的に帯電されたフィルタ媒体のための深層濾過材料として使用されることを意図した不織布である場合、勾配は、好ましくは、フィルタにおいて不織布のうち上流を意図した側では粗繊維の割合が細繊維の割合よりも高く、清浄空気側として意図した側では細繊維の割合が粗繊維の割合よりも高いように、設計されている。この配置を用いて、粗粒子の大部分は、粗繊維領域において既に保持され、一方では、微粒子は、細繊維の割合が相対的に高い領域において主に保持される。これにより、細繊維の割合が相対的に高い領域が粗粒子で迅速に詰まらされないことが保証される。繊維径寸法を勾配分布にしたことにより、繊維径が大きく異なるインタフェースであって粒子が蓄積して究極的には詰りを引き起こす傾向があるインタフェースを回避する。その結果、構造体のほぼ全体横断面を濾過に使用する。
【００５４】
本発明にかかる不織布は、襞付フィルタを生産するために使用されており、製造者は、薄いが従来の製造されたより厚い不織布と同じ粒子、すなわち塵埃保持性能を有する不織布を深層濾過フィルタ材料として選択できる。襞付フィルタの場合において、襞の折畳部または波部は、濾過に寄与せず、最小限である。その結果、本発明にかかる薄い不織布から作成されたフィルタの濾過効果は、より厚い不織布から作成されたフィルタの濾過効果よりも良好である。これは、より厚い不織布の場合におけるよりもより薄い不織布の場合において、濾過に効果的ではない襞の折畳部／波部の表面積が小さいためである。
【００５５】
一の繊維タイプの繊維、すなわち粗繊維は、好ましくは、繊維径の平均値が１０μｍより大きい、１５μｍより大きい、２５μｍより大きいまたは５０μｍより大きいように紡糸される。繊維径の平均値は、例えば２μｍ以上２００μｍ以下、５μｍ以上６０μｍ以下または１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲にあり得る。繊維径の平均値は、好ましくは、５μｍ以上６０μｍ以下の範囲である。
【００５６】
少なくとも１つの他の繊維タイプの繊維、すなわち細繊維は、好ましくは、繊維径の平均値が１１μｍ未満、５μｍ未満または３μｍ未満のであるように紡糸される。第２繊維タイプの最も細い繊維は、２０ｎｍほどの最小径を有し得る。当該繊維は、好ましくは、溶媒紡糸処理を用いて生産される。
【００５７】
意図することは、２つの繊維タイプの平均径が、２つの最大値に関して繊維径の全体分布において明らかに認識可能になるように十分離間していること、である。この種の繊維径の分布は、「二峰性繊維分布」と称される。
【００５８】
この種の二峰性繊維径分布を得るために、５００μｍ以上８５０μｍ以下の範囲のオリフィスを有する一のダイと、１００μｍ以上５００μｍ以下の径の範囲のオリフィスを有する別のダイと、を使用し得る。
【００５９】
本発明にかかる方法を行うため、一般に、一の繊維タイプの繊維のための一のポリマーとして、及び、少なくとも１つの他の繊維タイプの繊維のための少なくとも１つの他のポリマーとして）１０００未満の、５００未満のまたは３００未満の融解フロー指数（以下、ＭＦＩ）を有するポリマーを選択することの価値が分かった。ＭＦＩは、可能であれば、ＩＳＯ１１３３に従って決定されるべきである。そうでなければ、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に従って決定されるべきである。２つの標準及び表が当該ポリマーのＭＦＩを決定するための標準パラメータを含んでいない場合、ＤＩＮ文庫の「Thermoplastische Formmassen」（熱可塑性成形材料）、ＣＡＭＰＵＳデータベースまたは特有のポリマーの製造者によって提供された具体的なシートのような既存の表を参照すべきである。特に複数の試験温度及び／または試験負荷など複数のパラメータ組は、一の及び同じポリマーのＭＦＩを決定するためにしばしば列挙されており、最高温度を含むパラメータ組は、このような場合で常に選択されており、最高温度に加えて同様に最高試験負荷を列挙するパラメータ組であり得る。
【００６０】
【表２】
2021517063.tif 000005
【００６１】
特に強く持続的な静電帯電は、第１ポリマーとしてかつ／または第２ポリマーとして、例えばフリーラジカル消去剤など遊離基を結合できる少なくとも１つの添加剤を含むポリマーを使用することによって、達成され得る。フリーラジカル消去剤として、例えば商標名キマソーブ(Chimasorb)（登録商標）９４４として公知のアミンなどの例えば立体的ヒンダードアミン（ＨＡＬＳ：ヒンダードアミン光安定剤）などを使用し得る。ＨＡＬＳに替えて、ピセラジン(piserazines)からなるグループからのまたはオキサゾリドンからなるグループからの物質を使用し得る。
【００６２】
同様に価値を示すことは、例えば内部スリップ剤（転移補助）として機能し得るステアリン酸アミドの群からの物質など少なくとも１つの添加剤を含む少なくとも１つのポリマーを有すること、である。（エチレン＝ビスステアリン酸アミド（ＥＢＳ）として、また商品名クローダミド(Crodamide)（登録商標）ＥＢＳで一般に知られている）エチレンジステアリン酸アミドは、特に適していることが分かっている。
【００６３】
好ましいことは、フリーラジカル消去剤として機能し得る上述した少なくとも１つの添加剤と同時に内部スリップ剤として機能し得る上述した少なくとも１つの添加剤とを含むポリマーを使用することである。これら添加剤は、ポリプロピレンと組み合わせると特に効果的であることが分かっている。
【００６４】
フリーラジカル消去剤として機能する物質は、比較的長期間にわたって静電帯電を結合できる。内部スリップ剤の効果は、融解ポリマーに含まれると、帯電を長期間結合できる物質がポリマーの表面へより容易に移動できること、である。静電帯電が常に表面で発生するので、これら物質の大部分を、静電気帯電を結合することに利用可能である。当該物質は、これら物質が（ポリマー繊維の）ポリマー内部にあると、特に効果がない。
【００６５】
また、例えば物理的にさらなる電荷を結合できる強誘電体セラミックス材料（例えばチタン酸バリウム）のような少なくとも１つのさらなる添加剤を含む、あるいは、当該繊維に既に存在している電荷を再度失うことを防止するのに適した（すなわち、既存の電荷を特に保護する）さらなる添加剤を含む、少なくとも１つのポリマーを使用し得る。この目的に関して、例えばフッ素含有オキサゾリジノン、フッ素含有ピペラジンまたはペルフルオロアルコールのステアリン酸エステルなどのフルオロケミカルを有利に使用し得る。
【００６６】
フィルタをさらに改善するため、超細繊維（すなわち、平均繊維径が１μｍ未満である繊維）は、第１繊維タイプの繊維に、かつ／または、第２繊維タイプの繊維に、追加され得る。あるいはまたはさらに、短繊維は、例えばランドウェブ機械を用いて、第１繊維タイプの繊維に、かつ／もしくは、第２繊維タイプの繊維に、追加され得る、または、活性炭からなる粒子のような粒子は、例えば散布することによってまたはシュートを用いて、第１繊維タイプの繊維に、かつ／もしくは、第２繊維タイプの繊維に、追加され得る。
【００６７】
これら添加物は、収集デバイスで繊維製品を形付ける前及び／または形付けている間に、本発明にかかる方法に作用する。超細繊維は、通常、仕上げ繊維／粒子としては加えられないが、超細繊維を加える直前に超細繊維を生成する別個の紡糸ユニットを用いて、例えば溶液ブロー紡糸ユニットを用いて、加えられる。
【００６８】
実施形態に基づいて、本発明を以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】一のエクソン型ダイ及び一のビアックス型ダイからなるダイ装置を有する融解ブロー設備の構造を示す概略図である。
【図２】２つのビアックス型ダイからなるダイ装置を有する融解ブロー設備の構造を示す概略図である。
【図３】一の溶液ブロー型ダイ及び一のビアックス型ダイからなるダイ装置を有する設備の構造を示す概略図である。
【図４】２つのダイを有する融解ブロー設備の幾何形状を示す概略図である。
【図５】生産の実験装置で使用される設備の構造及び繊維ウェブの超音波仕上げを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
図１から明らかなように、（同心状設計の）多列式ビアックス型ダイ１の場合において、融解した第１ポリマー２は、ポリマー供給ラインに供給され、ダクトの端部において再び外に出る。また、高温圧縮空気６は、ビアックス型ダイ１のビアックス型オリフィスに供給され、オリフィス７において高速吹込空気８として再び外に射出される。射出された第１ポリマー２は、高速吹込空気８によって捉えられ、射出されたポリマー２から形成されたポリマー繊維を引き出す。ポリマー２のポリマー繊維は、収集ドラム９上に堆積される。
【００７１】
エクソン型ダイ１０は、第１ポリマー２の帯電相性とは大きく異なる帯電相性を有する第２ポリマー３をポリマー繊維へ紡糸するために使用される。エクソン型ダイ１０を用いて行う紡糸処理は、ビアックス型ダイ１を用いて行う紡糸処理と非常に似ている。しかしながら、エクソン型ダイ１０は、ビアックス型ダイ１とは異なり、線形設計からなる。
【００７２】
第１ポリマー２から作成されたポリマー繊維及び第２ポリマー３から作成されたポリマー繊維は、これらポリマー繊維が収集ドラム９へ向かう途中にある少なくとも部分的に混合点１１において、第１期間にわたって混ぜ合わされる。
混合点１１と２つのダイ１、１０との間の距離は、寸法通りに描画されていない。実際には、通常、図面におけるよりも２つのダイ１、１０により近い。混ぜ合わせている間に発生する摩擦相互作用により、ポリマー繊維は、所定量の摩擦電気帯電をその場ですでに得る。この摩擦電気帯電が不十分である場合、発生した繊維フリースからなるポリマー繊維は、機械的仕上げ処理によって追加的に摩擦電気帯電させることを受け得、この処理により、（第１ポリマー２からなるポリマー繊維と第２ポリマーからなるポリマー繊維との間に対する）ポリマー繊維間の強い摩擦活性を引き起こす。
【００７３】
図２は、同様の設定を示しているが、この図２では、２つのビアックス型ダイ１を使用している。第１ポリマー２は、一方のビアックス型ダイ１を用いてポリマーへ紡糸され、第２ポリマー３は、他方のビアックス型ダイ１を用いて紡糸される。図３は、類似の設定を示しており、この設定では、溶液ブロー型ダイ１２をビアックス型ダイと組み合わせて使用する。
【００７４】
図４は、原理的に第１ダイ１３及び第２ダイ１４を有する融解ブロー設備の幾何形状をどのように調整し得るかを概略的に示す。まず、繊維の強い摩擦電気帯電を実現するために、次に、設備で生産された繊維ウェブの積層構造体を選択的に調整するために、第１ダイ１３の軸Ａ、ＢまたはＣは、まず、第２ダイ１４の軸Ｄに対して所定角度θだけ傾けられる、かつ／または、第１ダイ１３と収集ドラム９との間の距離を変化させる。傾斜角度は、主として、１５°以上６０°以下である。また、軸Ｄの長さ、すなわち第２ダイ１４と収集ドラム９との間の距離を変化させ得る。
【００７５】
高品質な繊維フリースを得るために、オリフィス毛管の径、オリフィスの数、それぞれのポリマー処理量、及び、高速吹込空気量は、十分な数の繊維、一般的には細繊維及び粗繊維を紡糸し、同時に可能な限り均質な不織製品を生産するように、選択されなければならない。ポリマー繊維の強い摩擦電気帯電を達成するため、一方では、混合点１１は、収集ドラム９から可能な限り遠くにあるべきである。他方、混合点１１は、そうでなければ生産された繊維ウェブの品質、特に均一性が悪化するので、収集ドラム９から遠すぎてはならない。
【００７６】
適切なパラメータ選択は、一般的に、所定の繊維ウェブを生産でき、この繊維ウェブでは、繊維を摩擦電気帯電させ、積層構造であり、かつ、２つの繊維タイプを部分混合している（勾配構造）または２つの繊維タイプを完全混合している（勾配構造が若干しかなくほとんど均質である）。
【００７７】
以下で詳述するように、本発明の本質の追及は、摩擦電気帯電を用いて不織布の生産をすでに可能としており、電気的に帯電していないがそれ以外は構造的に同一である不織布から作成されたフィルタよりも十分に高い濾過効率及び品質係数を有するフィルタを製造することができる。特に、０．２を十分に超える品質係数は、当該フィルタを用いて実現される。
【００７８】
図１に示す種類の融解ブロー設備、すなわち、１つのエクソン型ダイ１０及び１つのビアックス型ダイ１からなるダイ装置を有する設備を使用する。使用するダイ装置の正確な幾何形状を図５に示す。ダイそれぞれは、別個の融解ポリマー供給手段を有し、この融解ポリマー供給手段では、各ポリマーのペレットを押出機内で融解させている。そして、融解ポリマーは、関連するダイに搬送される。表３は、使用した例示的な設備の構成と使用した処理パラメータとを示す。
【００７９】
融解ブロー紡糸処理において通常であるように、生産した繊維は、収集デバイスが備える収集ベルトに向けて（紡糸方向に沿う）気流に追従する。ここで、収集した繊維は、不織布を形成し、この不織布は、ベルトの移動方向で再び移動されて巻回される。注意を払うことは、生産した不織布がただ単に十分な構造的一体性で処理され、これにより、可能な限り多くの繊維が、接着しないもしくは少なくとも互いに強固に接着しないが移動可能であることを維持する、または、弱く結合し超音波の影響を受けてこの結合が容易に破断されること、である。ここでの意図は、高レベルの摩擦電気帯電を達成すること、である。さらに、粗繊維及び細繊維を混合する間に注意することは、効率と差圧との間の良好な関係を用いて構造体を得ること、である。以下の表４は、このようにして生産された不織布の基本特性を示す。
【００８０】
【表３】
2021517063.tif 000006
【００８１】
【表４】
2021517063.tif 000007
【００８２】
生産した不織布の十分ではない摩擦電気帯電は、自然に、少なくとも選択した処理パラメータを用いずに、紡糸処理を用いて達成された。しかしながら、紡糸処理中に（すなわちインラインで）十分な摩擦電気帯電をすでに達成するように処理パラメータを選択することは、おそらく可能である。あるいはまたはさらに、摩擦電気帯電を紡糸段階において既に達成するために、（最適化した音波強度及び音響放射期間を用いて）音波エネルギー処理を紡糸・堆積処理中に実行し得る。
【００８３】
本発明の好ましい実施形態において、不織布は、これら不織布を生産した後まで音波エネルギー処理を受けない。このために、不織布には、Visaton G20SCドームツイータを用いて２０ｋＨｚの周波数を有する音波を１分間にわたって放射されている。ドームツイータは、Grundig TG4音響発生器を用いて制御されている。同様に想定可能なことは、同様に、フィルタ効率が機能中に落ち込む場合には本発明の不織布を備えるフィルタを再生する目的で、不織布の生産中に直接この種の音響放射を用いること、である。差圧及び濾過効率は、０．１ｍ／ｓの流入速度でＰａｌａｓ社のMFP 3000試験装置を用いて測定されている。測定面は、１００ｃｍ２であり、ＤＥＨＳは、エアロゾルとして使用されている。品質係数は、以下の式に従って算出された。
【００８４】
【数２】
2021517063.tif 000008
【００８５】
測定それぞれは、同じ不織布でかつ超音波仕上げ（超音波処理）なく実行されている。超音波仕上げは、試験した不織布すべての品質係数を係数５０以上１００以下だけ増加させた。
【００８６】
【表５】
2021517063.tif 000009
【符号の説明】
【００８７】
１  ビアックス式複数列型ダイ
２  第１ポリマー
３  第２ポリマー
４  ポリマー供給ライン
７  高速吹込空気のための出口
８  高速吹込空気（同軸）
９  収集ドラム
１０  エクソン型ダイ
１１  混合点
１２  溶液ブロー型ダイ
１３  第１ダイ
１４  第２ダイ
Ａ，Ｂ，Ｃ  第２ダイの軸
Ｄ  第１ダイの軸
θ  第１ダイの軸と第２ダイの軸との間の傾斜角
【図１】
2021517063.tif 000010
【図２】
2021517063.tif 000011
【図３】
2021517063.tif 000012
【図４】
2021517063.tif 000013
【図５】
2021517063.tif 000014
【国際調査報告】
2021517063.tif 000015
2021517063.tif 000016
2021517063.tif 000017
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