Ferroelectric fibers and applications therefor

Details Ferroelectric fibers and applications therefor Ferroelectric fibers and applications therefor

D - Textiles, Paper

01

F

D01F 1/10 (2006.01) B01D 39/16 (2006.01) C08K 3/00 (2006.01) C08K 3/22 (2006.01) D01F 6/00 (2006.01) D01F 6/04 (2006.01) D01F 6/06 (2006.01) D01F 8/00 (2006.01) D01F 8/06 (2006.01) D04H 1/42 (2006.01) H01G 7/02 (2006.01)

Patent

CA 2252516

A fiber which includes a thermoplastic polymer and particles of a ferroelectric material dispersed therein. The thermoplastic polymer may be, for example, a polyolefin, such as polypropylene or polyethylene, and the ferroelectric material may be barium titanate. The ferroelectric material may be present at a level of from about 0.01 to about 50 percent by weight (from about 0.001 to about 13 percent by volume), and will have a longest dimension in a range of from about 10 nanometers to about 10 micrometers. The fiber may be exposed to an electric field. A plurality of the fibers may be employed to form a knitted or woven fabric or a nonwoven web. Also provided is a method of preparing fibers containing particles of a ferroelectric material. The method includes destructuring the ferroelectric material in the presence of a liquid and a surfactant to give destructured particles; the liquid is a solvent for the surfactant and the surfactant is adapted to stabilize the destructured particles against agglomeration. A blend of the stabilized, destructured ferroelectric material particles and a thermoplastic polymer is then formed and extruded to form fibers. The extruded fibers may be collected on a moving foraminous support to form a nonwoven web and, if desired, may be exposed to an electric field. The fiber of the present invention, especially when in the form of a nonwoven web, is especially suited as a filtration medium. For example, the nonwoven web may be adapted to remove particulate matter from a gaseous stream.

Cette fibre comprend un polymère thermoplastique et des particules d'un matériau ferroélectrique dispersées dans ce polymère. Le polymère thermoplastique peut, par exemple, être une polyoléfine, telle que le propylène ou du polyéthylène, et le matériau ferroélectrique peut être du titanate de baryum. Le matériau ferroélectrique peut être présent à un niveau compris entre environ 0,01 et environ 50 pour cent en poids (d'environ 0,001 à environ 13 pour cent en volume) et sa dimension longitudinale est comprise entre environ 10 nanomètres et environ 10 micromètres. La fibre peut être exposée à un champ électrique. Une pluralité de fibres peut être utilisée pour produire une étoffe tissée ou tricotée ou une bande non-tissée. L'invention concerne également un procédé de préparation de fibres contenant des particules d'un matériau ferroélectrique. Ce procédé consiste à déstructurer le matériau ferroélectrique en présence d'un liquide et d'un tensioactif pour produire des particules déstructurées; le liquide agit comme un solvant pour le tensioactif, et ce dernier est conçu pour stabiliser les particules déstructurées et en empêcher l'agglomération. Un mélange des particules ferroélectriques déstructurées et stabilisées et d'un polymère thermoplastique est ensuite formé et extrudé pour former des fibres. Les fibres extrudées peuvent être recueillies sur un support foraminé mobile pour former une bande non-tissée et, le cas échéant, peuvent être exposées à un champ électrique. La fibre selon la présente invention, en particulier lorsqu'elle se présente sous forme d'une bande non-tissée, se prête particulièrement à une utilisation comme milieu de filtration. La bande peut par exemple être adaptée à enlever des matières particulaires d'un courant gazeux.

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