CN115666304A - 口罩 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于至少覆盖鼻孔和嘴的口罩。该口罩具有主体部和挂耳部而构成,该主体部的至少一部分由片状的压电部构成,该压电部具有包含电场形成细丝而构成的纱线。更具体而言,上述主体部由压电区域和非压电区域构成,该压电区域由上述压电部构成,该压电区域比该非压电区域更伸缩。
Description
技术领域
本发明涉及口罩。更具体而言,本发明涉及用于至少覆盖鼻孔和嘴的口罩。
背景技术
以往,开发了具有抗菌性等功能的口罩。例如,在专利文献1中,公开了使用沸石等无机多孔材料的口罩。在专利文献2中,公开了使用抗病毒剂的口罩。在专利文献3中,公开了使用儿茶素多酚类等功能性物质的口罩。在专利文献4中,公开了使用驻极体化的无纺布的口罩。在专利文献5中,公开了使用压电纤维的多层构造的口罩。
专利文献1:日本特开2008-188082号公报
专利文献2:日本特开2010-30983号公报
专利文献3:国际公开(WO)第2012/091087号公报
专利文献4:国际公开(WO)第2018/151058号公报
专利文献5:国际公开(WO)第2019/077957号公报
本申请发明者们注意到以往的口罩存在应克服的问题,发现需要为此采取对策。具体而言,本申请发明者们发现存在以下的问题。
以往,开发了使用无机多孔材料、抗病毒剂、儿茶素多酚类等功能性物质的口罩(参照专利文献1~3)。但是,由于口罩通常覆盖鼻孔、嘴,因此考虑到这样的药剂、物质混入人体中,不能说其安全性充分。另外,在使用驻极体化的无纺布的口罩中(参照专利文献4),存在随着其使用和时间推移而电荷消失,捕集效率降低等问题、电荷因洗涤而消失,无法反复使用等问题,存在进一步改进的余地。另外,在使用压电纤维的口罩中(参照专利文献5),也存在基于其压电性的抗菌效果的提高等进一步改进的余地。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的。即,本发明的主要目的在于提供一种进一步提高了安全性、功能的口罩。
本发明者们不是在现有技术的延长线上应对,而是通过在新的方向上应对来尝试解决上述问题。其结果,完成了实现上述主要目的的口罩的发明。
本申请发明者们首先着眼于第一“包含电场形成细丝而构成的纱线”接收来自外部的能量(例如张力、应力等)而形成电场,由此产生电位,例如,通过这样的电位起到抗菌作用等。
本申请发明者们进行专心研究,结果发现,例如在由使用这样的纱线制作的布构成的口罩中,通过使希望产生电场以及/或者电位的所希望的部位的伸缩性提高,或者使不希望产生电场以及/或者电位的部位的伸缩性降低,从而在希望产生该电场以及/或者电位的所希望的部位,施加于纱线的张力以及/或者应力集中而集中产生电场以及/或者电位,进而抗菌性以及/或者抗病毒性等效果或功能能够提高。另外,根据本申请发明者们的研究,可知通过产生这样的电场以及/或者电位而起到抗菌性等效果的口罩完全不需要如以往那样添加沸石、抗病毒剂等药剂,因此能够更安全地使用。
基于这样的见解,在本发明中,提供一种用于至少覆盖鼻孔和嘴的口罩,上述口罩具有主体部和挂耳部而构成,该主体部的至少一部分由片状的压电部构成,该压电部具有纱线,该纱线包含电场形成细丝而构成。更具体而言,提供一种口罩,其特征在于,口罩的主体部由压电区域和非压电区域构成,该压电区域由压电部构成,压电区域比非压电区域更伸缩。
在本发明中,能获得进一步提高了安全性、功能的口罩。更具体而言,能获得抗菌性以及/或者抗病毒性等功能提高的安全性更高的口罩。此外,本说明书中记载的效果只不过是例示,并不限定于此,另外,也可以具有附加的效果。
附图说明
图1是示意性地表示将本发明的一个实施方式所涉及的口罩戴在脸上的状态的示意图。
图2是示意性地表示本发明的一个实施方式所涉及的口罩的示意图。
图3是示意性地表示本发明的几个实施方式所涉及的口罩的主体部的示意图。
图4是示意性地表示本发明的第一实施方式所涉及的口罩的示意图。
图5是示意性地表示本发明的第二实施方式所涉及的口罩的示意图。
图6是示意性地表示将本发明的第二实施方式所涉及的口罩戴在脸上的状态的示意图。
图7是示意性地表示本发明的第三实施方式所涉及的口罩的示意图。
图8是示意性地表示本发明的第四实施方式所涉及的口罩的示意图。
图9是表示将本发明的第四实施方式所涉及的口罩戴在脸上的状态的照片。
图10是示意性地表示本发明的第五实施方式所涉及的口罩的示意图。
图11是示意性地表示本发明的第六实施方式所涉及的口罩的示意图。
图12(A)是表示纱线1(S纱线)的结构的图,图12(B)是图12(A)的A-A线的剖视图,图12(C)是图12(A)的B-B线的剖视图。
图13(A)及图13(B)是表示聚乳酸的单轴拉伸方向、电场方向以及电场形成细丝(或者压电纤维)10的变形的关系的图。
图14(A)是表示纱线2(Z纱线)的结构的图,图14(B)是图14(A)的A-A线的剖视图,图14(C)是图14(A)的B-B线的剖视图。
图15是示意性地表示在电场形成细丝10的周围具备电介质100的纱线的截面的剖视图。
具体实施方式
如图1所示,本发明例如涉及用于至少覆盖鼻孔和嘴的口罩(以下,有时也称为“本公开的口罩”或者省略而简称为“口罩”)。具体而言,本公开的口罩的特征在于,具有“主体部”和“挂耳部”而构成,该主体部的至少一部分由片状的“压电部”构成,该压电部具有“包含电场形成细丝而构成的纱线”(例如图12~图15所示的纱线)。更具体而言,本公开的口罩的特征在于,口罩的主体部由“压电区域”和“非压电区域”构成,该“压电区域”由上述“压电部”构成,该“压电区域”比“非压电区域”更“伸缩”(例如参照图3所示的示意图)。
以下,对本公开的口罩基于其构造详细地进行说明。
[本公开的口罩]
本公开的口罩至少具有“主体部”和“挂耳部”,例如如图1所示,构成为通过戴在人的脸上而能够至少覆盖鼻孔和嘴。
在本公开中,口罩的“主体部”是指例如如图1中附图标记X所示,通过戴在人的脸上而能够至少覆盖鼻孔及嘴的部分或部件。例如如图1所示,主体部X可以具有三维扩展的立体形状(3D形状),或者也可以具有二维扩展的平面形状(2D形状)。主体部X的尺寸例如如图1所示,只要能够至少覆盖鼻孔和嘴,则没有特别限制,例如如图1所示,优选具有能够覆盖鼻子的顶部、鼻梁的一部分,甚至下颌的尺寸。
本公开的口罩的主要特征在于,主体部的“至少一部分”由片状的“压电部”构成,该压电部包含“纱线”(例如图12~图15所示的纱线),该纱线包含以下详细说明的“电场形成细丝”而构成。
如以下详细说明的那样,“电场形成细丝”例如当施加来自外部的能量(例如张力、应力等)时,能够产生电场以及/或者电位(或者电荷),因此由于这样产生的电场以及/或者电位而能够起到抗菌性以及/或者抗病毒性等效果。
“电场形成细丝”由于能够通过来自外部的能量而产生电荷,产生电位,因此也可以被称为“电位产生细丝”(以下,有时也称为“电场形成纤维”或“电位产生纤维”或者“电荷产生纤维”或“电荷产生细丝”)。
此外,术语“电位产生细丝”能够与“电场形成细丝”实质上同义地使用。
作为“来自外部的能量”,例如可列举来自外部的力(以下,有时也称为“外力”),具体而言使纱线或细丝变形或应变的力以及/或者在纱线或细丝的轴向上施加的力,更具体而言,张力(例如纱线或细丝的轴向的拉伸力)以及/或者应力或应变力(对纱线或细丝施加的拉伸应力或拉伸应变)以及/或者在纱线或细丝的横断方向上施加的力等外力。
在本公开的口罩中,将具有这样的包含“电场形成细丝”而构成的“纱线”的压电部,优选可以由“包含电场形成细丝而构成的纱线”构成的压电部用于主体部的“至少一部分”(例如参照图3),由此通过来自外部的能量的施加,能够比以往有效地起到抗菌性以及/或者抗病毒性等效果。例如如图1所示,当对主体部X沿“上下方向”(例如箭头P所示的方向)以及/或者“左右方向”(例如箭头Q所示的方向)施加力时,具体而言当由于嘴的运动等而施加力时,更具体而言,由于发声、咀嚼口香糖等食物、咳嗽、打喷嚏等生理现象等而施加力,由此能够比以往有效地起到抗菌性以及/或者抗病毒性等效果。这里,主体部的“上下方向”是指例如将口罩戴在脸上从正面观察的情况下的上下方向,更具体而言沿着鼻梁的方向或者相对于嘴唇垂直的方向(例如图2,特别是图2B的箭头P所示的方向)。另外,主体部的“左右方向”是指例如将口罩戴在脸上从正面观察的情况下的左右方向,更具体而言相对于鼻梁垂直的方向或者沿着嘴唇的方向(例如图2,特别是图2B的箭头Q所示的方向)。
在本公开中,“压电部”是指主要能够由以下详细说明的“包含电场形成细丝而构成的纱线”构成的部分或部件。更具体而言,是指能够通过施加来自外部的能量(例如张力、应力等)而在其表面产生电场以及/或者电位(或者电荷)等的片状的部分或部件。更具体而言,是指能够由“包含电场形成细丝而构成的纱线”构成的编织物(例如针织品)、纺织品(例如,由氨纶芯的弹力丝构成的织布,优选具有弹性的织布)、无纺布(例如,针刺无纺布、纺粘无纺布)等。
在本公开中,口罩的“挂耳部”是指例如如图1所示从主体部延伸且能够挂在耳朵上的例如附图标记Y所示的绳状或带状的部分或部件。对构成挂耳部的材料没有特别限制。这样的挂耳部例如能够由布(编织布、织布、无纺布等)、绳(由纱线、皮革、橡胶等制作的绳等)制作。更具体而言,挂耳部能够由粘合带、超细纤维布等制作。这样的挂耳部可以具有伸缩性,也可以不具有伸缩性。这样的挂耳部为了使来自外部的能量集中于能够构成主体部的至少一部分的压电部,优选伸缩性低。这里,挂耳部的“伸缩性低”是指与能够构成主体部的压电部的伸缩性相比,挂耳部的伸缩性相对较低。挂耳部是为了将口罩的主体部固定于至少覆盖鼻孔和嘴的位置而设置的,也可以不是限定于挂在耳朵上的构造。例如,也可以是为了在后脑部进行支承而将主体部的左右相连的头悬挂构造。
本公开的口罩根据需要也可以具有“修边部”。在本公开中,“修边部”是指能够配置在主体部的周围的部分或部件,例如如图1及图2中附图标记Z所示,是指能够覆盖主体部的周围的部分或部件。这样的修边部可以覆盖主体部的周围的全部,或者也可以仅覆盖主体部的周围的一部分。对能够构成修边部的材料没有特别限制。修边部例如能够由布(织布、编织布、无纺布等)制作。更具体而言,修边部能够由粘合带、超细纤维布等制作。这样的修边部可以具有伸缩性,也可以不具有伸缩性。这样的修边部为了使来自外部的能量集中于能够构成主体部的至少一部分的压电部,优选伸缩性低。这里,修边部的“伸缩性低”是指与能够构成主体部的至少一部分的压电部的伸缩性相比,修边部的伸缩性相对较低。另外,通过在修边部的能够与皮肤接触的部分(或皮肤侧)使用高摩擦材料(或者摩擦力高的材料或摩擦件),口罩不易产生偏移,能够使来自外部的能量集中于能够构成主体部的至少一部分的压电部。对摩擦力高的材料没有特别限制。摩擦力高的材料例如可以是通常衣服用的用于防止滑落的橡胶材料等,也可以是通常用于橡皮膏、医疗用敷料的粘接剂等,也可以是可由帝人富瑞特(TEIJIN FRONTIER)株式会社制的NANOFRONT(注册商标)等制作的布状的材料。另外,为了使口罩,特别是主体部不易产生偏移,也可以在修边部的能够与鼻子的顶部或鼻梁接触的部分配置或内置金属制、树脂制的线材等。这样的线材可以具有挠性,也可以能够与脸的凹凸相匹配地变形。
在本公开中,“伸缩性”一般是指能够反复延伸或收缩的性质(也称为“弹性”)。伸缩性例如可以基于“JIS L 1096纺织品及编织物的织物试验方法”等试验方法来决定。
如上所述,本公开的口罩优选主体部的至少一部分由压电部构成,这样的主体部由“压电区域”和“非压电区域”构成,该“压电区域”能够由压电部构成。更优选该“压电区域”比“非压电区域”伸缩或者具有高的伸缩性。
在本公开中,“压电区域”是指由压电部构成的主体部的至少一部分的区域,如上所述,例如是指当施加来自外部的能量(例如张力、应力等)时,能够在其表面产生电场、电位(或电荷)等的区域。压电区域优选由以下详细说明的“包含电场形成细丝而构成的纱线”的编织物(例如针织品)、纺织品(例如,由氨纶芯的弹力丝构成的织布,优选为具有弹性的织布,更优选为比非压电区域具有弹性的织布),或者无纺布构成。
在本公开中,“非压电区域”一般是指除了主体部的由压电部构成的区域之外的主体部的其他区域。
在本公开中,“压电区域比非压电区域伸缩”例如是指“压电区域”具有比“非压电区域”相对高的“伸缩性”或者具有“柔软”或“挠性”等。或者是指“非压电区域”具有比“压电区域”相对低的“伸缩性”或者具有“硬”或“刚性”。
在本公开中,能够构成“非压电区域”的材料只要是“非压电区域”具有比“压电区域”相对低的伸缩性的材料,则能够没有特别限制地使用。具体而言,是纺织品、编织物(例如经编针织物)等片状的材料。这里,用于纺织品、编织物的纱线可以是一般的天然纤维,也可以是化学纤维,也可以是“包含电场形成细丝而构成的纱线”,在该情况下,只要是比压电区域相对低的组织构造的片材即可。非压电区域也可以例如加固成形为杯状,以便具有比压电区域相对低的伸缩性。
在本公开的口罩中,例如当在图2A的箭头P所示的上下方向以及/或者箭头Q所示的左右方向上施加外力时,主体部X所包含的“压电部”或者“压电区域”能够沿上下方向以及/或者左右方向伸缩或变形。此时由于“非压电区域”具有比压电区域相对低的伸缩性(或者挠性低或硬),因此外力更集中于“压电区域”。其结果,能够在“压电区域”更有效地产生电场以及/或者电位,例如能够更显著地起到抗菌性、抗病毒性等效果。因此,“压电区域”优选配置于例如覆盖鼻孔、嘴的部分。更具体而言,在图2B的以长方形示意性且形式地示出主体部X的示意图中,优选在能够覆盖鼻孔、嘴的主体部X的部分b、d、e以及/或者f等配置“压电区域”,优选在主体部X的部分a以及/或者c等配置“非压电区域”。
在本公开的口罩的主体部,优选“压电区域”配置于主体部的“下半部分”。更具体而言,如图3A示意性且形式地所示,优选在主体部的三个部分d、e以及f配置有“压电区域”。在将口罩戴在脸上的情况下,能够由配置有压电区域的部分d、e以及f,特别是部分e整体地覆盖嘴,能够与嘴的动作一致地产生电场/电位(参照图2B)。此时,优选在主体部的部分a、b以及c(即“上半部分”)配置有“非压电区域”。通过在主体部的“上半部分”存在“非压电区域”,由于“非压电区域”具有比“压电区域”相对低的“伸缩性”(即“压电区域”具有比“非压电区域”相对高的“伸缩性”),因此在配置于主体部的“下半部分”的“压电区域”,能够使来自外部的能量更集中。特别是主体部的“上半部分”通过这样的“非压电区域”相对或实质上被固定,因此“下半部分”的“压电区域”能够与嘴的动作一致地更有效地在“上下方向(或纵向)”上集中并伸缩。其结果,在配置有“压电区域”的部分d、e以及f,即使嘴的动作微小,即压电区域的伸缩微小,也能够在主体部的“下半部分”集中并有效地产生电场/电位。因此,针对相对于嘴进出的空气,能够起到进一步提高的抗菌效果、抗病毒效果等。
在本公开的口罩的主体部中,优选“压电区域”“经过主体部的中心并在上下方向上呈带状”配置(这里“主体部的中心”是指主体部的几何学的中心,例如在图3所示的方式中是指长方形的对角线的交点)。更具体而言,如图3B示意性且形式地所示,优选在主体部的两个部分b及e配置有“压电区域”。在将口罩戴在脸上的情况下,通过配置有压电区域的部分b及e,能够在上下方向(或纵向)上带状地覆盖鼻子和嘴(参照图2B)。此时,优选在主体部的左侧的部分a及d以及右侧的部分c及f(即“左右的两侧”)分割配置有“非压电区域”。通过在主体部的“左右的两侧”存在“非压电区域”,由于“非压电区域”具有比“压电区域”相对低的“伸缩性”(即“压电区域”具有比“非压电区域”相对高的“伸缩性”),因此能够使来自外部的能量更集中于“经过主体部的中心并在上下方向上呈带状”配置的“压电区域”(b、e)。特别是由于主体部的左右两侧通过“非压电区域”(a、d以及c、f)相对或实质上被固定,因此“压电区域”能够与嘴的动作一致地更有效地在“上下方向(或者纵向或沿着鼻梁的方向)”以及“左右方向(或者横向或沿着嘴唇的方向)”上集中并伸缩。其结果,在配置有“压电区域”的部分b及e,即使嘴的动作微小,即压电区域的伸缩微小,也能够在主体部的中央的上下方向(或纵向)的带状的部分,集中并有效地产生电场/电位。因此,针对相对于鼻子、嘴进出的空气,能够起到进一步提高的抗菌效果、抗病毒效果等。
在本公开的口罩的主体部中,优选“压电区域”配置于主体部的“下半部分的中央部分”(这里,主体部的“中央部分”例如在图2B及图3所示的方式中是指部分b、e,主体部的“下半部分的中央部分”例如在图3所示的方式中是指部分e)。更具体而言,如图3C示意性且形式地所示,优选仅在主体部的部分e配置有压电区域。在将口罩戴在脸上的情况下,能够主要由配置有压电区域的部分e覆盖嘴(参照图2B)。此时,在主体部的部分a~d及f中,优选以包围部分e(即“压电区域”)的方式配置有“非压电区域”。通过以包围主体部的“压电区域”(e)的方式存在“非压电区域”(a~d以及f),由于“非压电区域”具有比“压电区域”相对低的“伸缩性”(即“压电区域”具有比“非压电区域”相对高的“伸缩性”),因此能够使来自外部的能量更集中于由“非压电区域”包围的“压电区域”(e)。特别是由于“非压电区域”(a~d以及f)相对或实质上被固定,因此“压电区域”(e)能够与嘴的动作一致地更有效地集中并伸缩。其结果,在“压电区域”(e)中,即使嘴的动作微小,即压电区域的伸缩微小,也能够在“压电区域”(e)集中并有效地产生电场/电位。因此,特别是针对相对于嘴进出的空气,能够起到更进一步提高的抗菌效果、抗病毒效果等。
这里,在图2B及图3示意性且形式地所示的方式中,为了便于说明,记载了由部分b包覆鼻孔,由部分e包覆嘴,但也可以仅由部分e包覆鼻孔及嘴两者。
另外,在图2B及图3中,为了便于说明,将主体部均等地分为6个部分,但这样的划分只不过是作为例示示出的,例如从立体地成形口罩的主体部等观点出发,也可以适当地变更“压电区域”和“非压电区域”的划分、比率。
在本公开的口罩中,优选主体部的“压电区域”及“非压电区域”都具有片状的构造。更优选主体部的“压电区域”和“非压电区域”通过缝合而相互结合。在主体部中,优选“压电区域”和“非压电区域”以相互重叠的状态缝合而相互结合。在通过缝合使“压电区域”和“非压电区域”相互结合的情况下,其针迹或穿孔线的位置没有特别限定,例如不限定于图3中实线所示的部分。另外,也可以从立体地缝制口罩的主体部等观点出发,适当地变更及追加针迹的位置。例如,也可以在沿着鼻梁在与嘴唇垂直的方向上将主体部左右均等地分割的中央的位置存在针迹。
以下,作为优选的实施方式,列举第一实施方式~第六实施方式,对本公开的口罩更详细地进行说明。
[第一个实施方式]
图4示意性地表示本发明的第一实施方式所涉及的口罩110。图4作为从正面观察口罩110的主视图或俯视图示出,其外形、尺寸、横竖比等可以与实物不同。另外,口罩的主体部的形状,特别是主体部的外形不限定于图示的形状,例如也可以是图3所示的长方形、其他形状(例如六边形、七边形、八边形等多边形的形状)。
图4所示的口罩110的主体部在形式上分为四个部分(111、112、113以及114),部分111及112形成“非压电区域”(I及II),部分113及114形成“压电区域”(III及IV)。
图4所示的口罩110的主体部具有在“上半部分”的两个部分(111及112)配置有非压电区域(I及II),在“下半部分”的两个部分(113及114)配置有压电区域(III及IV)的构造。
在图4所示的口罩110的主体部中,在其“上半部分”及“下半部分”分别配置有“非压电区域”(I及II)以及“压电区域”(III及IV),因此图4所示的口罩110能够对应于图3A所示的方式。但是,在图4所示的口罩110中,在将主体部分成四个部分(111、112、113以及114)这一点上与图3A示意性地表示的方式不同。另外,图4所示的横竖2根虚线表示四个部分(111、112、113以及114)的边界,也可以表示在四个部分相互缝合时可能形成的针迹。
“非压电区域”(I及II)具有比压电区域(III及IV)相对低的伸缩性,相对难以延伸或者硬,优选由纺织品、编织物(特别是经编针织物)等构成。
“压电区域”(III及IV)具有比非压电区域(I及II)相对高的伸缩性,相对容易延伸或者具有挠性,优选由编织物(特别是针织品)、无纺布等构成。
“挂耳部”(115)优选被缝在主体部上,优选由布(织布、编织布、无纺布等)、绳(由纱线、皮革、橡胶等制作的绳等)构成。
“修边部”(116)可以存在,也可以不存在,优选由布(织布、编织布、无纺布等)制作。修边部也可以由粘合带、超细纤维布等制作。另外,也可以将通常衣服用的用于防止滑落的橡胶材料,通常用于橡皮膏、医疗用敷料的粘接剂、可由帝人富瑞特株式会社制的NANOFRONT(注册商标)等制作的布状的高摩擦材料等材料配置于能够与皮肤接触的部分(或者皮肤侧)。另外,也可以在修边部的可能与鼻子的顶部或鼻梁接触的部分配置或内置金属制、树脂制的线材等。这样的线材可以具有挠性,也可以能够与脸的凹凸相匹配地变形。
在图4所示的本发明的第一个实施方式所涉及的口罩110中,由于主体部的非压电区域(I及II)具有比压电区域(III及IV)相对低的伸缩性,因此非压电区域(I及II)比压电区域(III及IV)相对难以伸缩,外力集中于压电区域(III及IV),该压电区域(III及IV)能够相对地伸缩。
压电区域(III及IV)主要覆盖嘴(参照图2B),因此例如能够根据发声时的嘴的开闭、咀嚼口香糖等食物、打哈欠、打喷嚏等生理现象,使压电区域(III及IV)在上下方向(或纵向)上更集中地收缩。这里,压电区域能够通过这样的收缩而使电场以及/或者电位(或者电荷)在“上下方向”(纵向)上集中地产生,因此能够进一步集中于嘴边,发挥抗菌性以及/或者抗病毒性等作用。
[第二实施方式]
图5示意性地表示本发明的第二实施方式所涉及的口罩120。图5所示的口罩120的主体部首先在形式上分为六个部分(121、122、123、124、125以及126),其中,四个部分121、123、124以及126形成“非压电区域”(A、C、D以及F),剩余的两个部分122及125形成“压电区域”(B及E)。换言之,口罩120在左侧的部分(121、124)及右侧的部分(123、126)分别配置有左侧的非压电区域(A、D)及右侧的非压电区域(C、F)。即,在口罩主体的左右两侧配置有非压电区域。在口罩主体的中央部分(122、125)配置有压电区域(B、E)。因此,压电区域(B、E)经过主体部的中心在上下方向(或纵向)上呈带状配置。
图5所示的口罩120能够对应于图3B所示的方式。这里,图5所示的虚线均表示六个部分(121~126)的边界,也可以表示在六个部分相互缝合时可能形成的针迹。另外,部分122及125也可以分别进一步被左右分割,例如也可以与图4所示的方式同样地在部分122及125的中央具有上下方向(纵向)的针迹(未图示)。
在第二实施方式的口罩120中,例如如图5所示,在上下方向(纵向)及左右方向(横向)上均具有针迹,但也可以省略左右方向(横向)的针迹。即,也可以将主体部仅在纵向上分割为三个以上。在该情况下,也可以仅存在上下方向(纵向)的针迹。
上下方向(纵向)的针迹有助于立体地成形口罩主体,并且能够起到沿着鼻梁在上下方向(纵向)上调整气流的作用。由此,能够在鼻孔及嘴周围形成空间,能够减轻呼气困难。
左右方向(横向)的针迹有助于立体地成形口罩主体,特别是能够起到以与脸贴合的方式成形口罩主体的肋或线材那样的作用。
“非压电区域”(左侧A、D及右侧C、F)具有比压电区域(B、F)相对低的伸缩性,相对难以延伸或者硬,优选由纺织品、编织物(特别是经编针织物)等构成。
“压电区域”(B、E)具有比非压电区域(左侧A、D及右侧C、F)相对高的伸缩性,相对容易延伸或者具有挠性,优选由编织物(特别是针织品)、无纺布等构成。
“挂耳部”(127)及“修边部”(128)能够使用与图4所示的方式的挂耳部115及修边部116相同的部件。
在图5所示的本发明的第二实施方式所涉及的口罩120中,外力集中于中央的压电区域(B、E),压电区域能够相对地伸缩。
由于中央的压电区域(B、E)覆盖鼻孔和嘴两者(参照图2B),因此例如能够根据发声时的嘴的开闭、咀嚼口香糖等食物、打哈欠、打喷嚏等生理现象,使压电区域(B、E)在“上下方向”上收缩。这里,中央的压电区域(B、E)能够通过这样的收缩而集中地产生电场以及/或者电位(或电荷),因此能够集中于鼻孔及嘴边两者,发挥抗菌性以及/或者抗病毒性等作用。
另外,在口罩120中,主体部的左右两侧能够通过非压电区域(左侧A、D以及右侧C、F)相对地被固定,因此不仅能够使中央的压电区域(B、E)在“上下方向”(纵向)上伸缩,还能够在“左右方向”(横向)上伸缩,能够使伸缩进一步集中于中央的压电区域(B、E)。于是,能够进一步增加所产生的电位,进而能够使电场以及/或者电位(或者电荷)的产生增大或最大化。另外,通过存在左右方向(横向)的针迹,能够使口罩120的主体部单元化(能够分割为至少六个单元),特别是在区域E中,特别是在上下方向(纵向)上收缩到作为空气的通道的鼻下及嘴边,而能够集中地产生电位,进而在区域E中,能够提高抗菌性以及/或者抗病毒性等效果。
图6示意性地表示将本发明的第二实施方式所涉及的口罩120戴在脸上的状态。
[第三实施方式]
图7示意性地表示本发明的第三实施方式所涉及的口罩130。图7所示的口罩130的主体部例如与图5所示的口罩120同样地被分为六个部分(131、132、133、134、135以及136),其中五个部分131、132、133、134以及136形成“非压电区域”(A、B、C、D以及F),仅剩余的一个部分135形成“压电区域”(E)。换言之,口罩130在主体部的“下半部分的中央部分”(135)配置有“压电区域”(E),在“压电区域”(E)的周围的部分(134、131、132、133以及136)配置有非压电区域(D、A、B、C以及F)。
图7所示的口罩130能够对应于图3C所示的方式。另外,图7所示的口罩130可以说是将图5所示的口罩120中的区域B从“压电区域”变更为“非压电区域”而构成的。因此,图7所示的口罩130的其他结构可以与图5所示的结构相同。
在图7所示的本发明的第三实施方式所涉及的口罩130中,外力仅集中于“下半部分的中央部分”(135)的“压电区域”(E),该“压电区域”(E)能够相对地伸缩。
主体部的下半部分的中央部分(135)的“压电区域”(E)主要覆盖嘴(参照图2B),因此例如能够根据发声时的嘴的开闭、咀嚼口香糖等食物、打哈欠、打喷嚏等生理现象,仅使压电区域(E)在“上下方向”(纵向)上收缩。这里,压电区域(E)能够通过这样的收缩而集中地产生电场以及/或者电位(或者电荷),因此特别能够集中于嘴边,发挥更进一步提高的抗菌性以及/或者抗病毒性等作用。
另外,在口罩130中,由于压电区域(E)的周围被非压电区域(D、A、B、C以及F)包围而相对固定,因此不仅能够使压电区域(E)在“上下方向”(纵向)上伸缩,还能够在“左右方向”(横向)上伸缩,能够使外力进一步集中于压电区域(E),因此能够进一步增加所产生的电场以及/或者电位(或者电荷),进而能够使电场以及/或者电位(或者电荷)的产生最大化。
[第四实施方式]
图8示意性地表示本发明的第四实施方式所涉及的口罩140。在图8所示的口罩140中,其特征在于,主体部的整个面由压电部141构成,即,主体部的整个面是“压电区域”,另外,具有“修边部”(143)作为必须的构成要件。
“挂耳部”(142)能够使用与图4所示的方式的挂耳部115相同的部件。
“修边部”(143)优选由布(织布、编织布、无纺布等)制作,特别优选由与皮肤的密接性高的粘合带、超细纤维布等制作。在佩戴口罩时,这样的“修边部”(143)能够抑制口罩从脸偏移,使施加于口罩主体的外力的损失最小化。其结果,即使在外力微小的情况下,也能够在压电部(压电区域)141产生电场以及/或者电位(或者电荷),进而能够使压电效果(电场、电位、电场以及/或者电荷等)最大化。为了抑制口罩从脸偏移,也可以将通常衣服用的用于防止滑落的橡胶材料、通常用于橡皮膏、医疗用敷料的粘接剂、可由帝人富瑞特株式会社制的NANOFRONT(注册商标)等制作的布状的高摩擦材料等材料配置于能够与皮肤接触的部分(或者皮肤侧)。另外,为了使口罩不易产生偏移,也可以在修边部的能够与鼻子的顶部或鼻梁接触的部分配置或内置金属制、树脂制的线材等。这样的线材可以具有挠性,也可以能够与脸的凹凸相匹配地变形。
在图8所示的本发明的第四实施方式所涉及的口罩140中,主体部也可以变更为例如图3、图4、图5、图7所示的方式。另外,在口罩140中,也可以例如如图4所示在主体部的中央沿上下方向(或纵向)设置针迹。即,在口罩140中,也可以将主体部左右分开,并通过缝合而相互结合(参照图9)。
[第五实施方式]
图10示意性地表示本发明的第五实施方式所涉及的口罩150。口罩150的主体部的上侧的部分152(上半部分)是非压电区域,下侧的部分151(下半部分)是压电区域,部分151由片状的压电部构成。
上半部分的非压电区域例如可以成形为杯状,优选比下半部分的压电区域硬。优选主体部的上半部分的非压电区域实质上不具有伸缩性。主体部的下半部分的压电区域优选在例如被拉伸的状态,即被施加张力的状态下与上半部分的非压电区域结合。这里,对结合的方式没有特别限制,例如能够通过缝合、粘合、熔接等进行结合。在这样的状态下,即使仅对下半部分的压电区域施加少量的震动或者微小的震动,也能够产生电场以及/或者电位(或者电荷),进而能够使压电效果(电场、电位、电场以及/或者电荷等)最大化。
[第六实施方式]
图11示意性地表示本发明的第六实施方式所涉及的口罩160。口罩160的结构与图10所示的结构基本相同,口罩160的主体部优选周围的部分162(外周部)是非压电区域,中心的部分161(中心部)是压电区域,部分161由片状的压电部构成。在这样的方式中,即使仅对中心部的压电区域施加少量的震动或者微小的震动,也能够在中心部产生电场以及/或者电位(或电荷),进而能够使压电效果(电场、电位、电场以及/或者电荷等)最大化。
[多层化]
本公开的口罩的主体部也可以根据需要被多层化。在本公开的口罩中,也可以将上述主体部例如重叠两个以上来使用。此时,所使用的主体部可以相同,也可以不同。具体而言,也可以根据需要将图4~图8所示的口罩的主体部适当地组合并重叠而使用。
在将本公开的主体部重叠三个以上来使用的情况下,例如也可以设置驻极体过滤器、熔喷无纺布过滤器、纳米过滤器(包含纳米级的直径的纤维的过滤器)等其他过滤层。这样的过滤层例如以集尘为目的,优选选择并使用捕集效率比本公开的主体部(例如,根据JIS B 9908的捕集效率)高的过滤层。
在设置驻极体过滤器等其他过滤层的情况下,两个最外层(即,与大气接触的一侧的层以及与脸接触的一侧的层)优选为由本公开的主体部构成的层。
另外,两个最外层中的与大气接触的一侧的层可以是由本公开的主体部构成的层,与脸接触的一侧的层可以是具有其他功能的功能层。
例如功能层可列举赋予冷感性、温感性的层等。在由吸湿发热纤维构成功能层的情况下,能够对功能层赋予温感性。在由包含薄荷醇、水杨酸、樟脑、薄荷油等冷感剂的布帛片、具有接触冷感功能的纤维等构成功能层的情况下,能够对功能层赋予冷感性。
[透气性]
在本公开的口罩中,优选确保至少能够呼吸的程度的透气性。
[包含电场形成细丝而构成的纱线]
以下对能够构成本公开的口罩的主体部的至少一部分的“压电部”所包含的“包含电场形成细丝而构成的纱线”(以下,有时也省略记载为“本公开的纱线”或者简称为“纱线”)详细地进行说明。虽然根据需要,参照附图进行说明,但附图中的各种要素只不过是为了理解本发明而示意性且例示性地示出的,外观、尺寸比等可能与实物不同。
本公开的纱线的特征在于,包含“电场形成细丝”(或者能够通过表面电荷而形成电场的纤维)而构成,例如通过在纱线的轴向上施加外力而形成电场,能够产生正或负的表面电位。
本说明书中提及的各种数值范围只要没有特别说明,则是指也包含下限以及/或者上限的数值其本身。即,例如以1~10的数值范围为例,可以解释为包含下限值的“1”,并且也包含上限值的“10”。
另外,也存在对各种数值附加“约”或“程度”的情况,该“约”及“程度”这样的术语是指可能包含百分之几,例如±10%、±5%、±3%、±2%、±1%的变动。
[纱线的基本结构]
本公开的纱线包含多个“电场形成细丝”而构成。对电场形成细丝的数量没有特别限制,例如在本公开的纱线中可以包含2根以上,2~500根,优选为10~350根,更优选为20~200根左右的电场形成细丝。
在本公开中,如上所述,“电场形成细丝”基本上是指“能够通过来自外部的能量而产生电荷,形成电位以及/或者电场的纤维(细丝)”(以下,有时也称为“电位产生纤维”、“电位产生细丝”、“电场形成纤维”、“电荷产生纤维”或者“电荷产生细丝”)。作为电场形成细丝,例如也可以使用日本专利第6428979号公报中记载的电荷产生纤维等。
对电场形成细丝的尺寸(长度、粗细(直径)等)、形状(截面形状等)没有特别限制。具有这样的电场形成细丝而构成的本公开的纱线也可以包含粗细不同的多个电场形成细丝。因此,本公开的纱线在长度方向上,直径可以是恒定的,也可以不是恒定的。
电场形成细丝可以是长纤维,也可以是短纤维。电场形成细丝例如可以具有0.01mm以上的长度(尺寸)。长度只要根据所希望的用途,适当地选择即可。
对电场形成细丝的粗细(直径)没有特别限制,沿着电场形成细丝的长度,可以相同(恒定),也可以不同。电场形成细丝例如可以具有0.001μm(1nm)~1mm的粗细。粗细只要根据所希望的用途,适当地选择即可。
另外,本公开的纱线的纤维强度优选为1~5cN/dtex。由此,纱线即使为了产生高电位而产生较大的变形,也能够承受而不会断裂。纤维强度更优选为2~10cN/dtex,进一步优选为3~10cN/dtex,最优选为3.5~10cN/dtex。根据同样的主旨,本公开的纱线的伸长率优选为10~50%。
对电场形成细丝的形状,特别是截面形状没有特别限制,例如可以具有圆形、椭圆形、矩形、异形的截面。优选具有圆形的截面形状。
电场形成细丝优选包含例如具有压电效果(由外力引起的极化现象)或者压电性(在施加机械应变时产生电压,或者相反地施加电压时产生机械应变的性质)的材料(以下,有时也称为“压电材料”或“压电体”)而构成。其中,特别优选使用包含压电材料而构成的纤维(以下,有时也称为“压电纤维”)。压电纤维能够通过压电而形成电场,因此不需要电源,不存在触电的担忧。
此外,包含在压电纤维中的压电材料的寿命例如能够比药剂等带来的抗菌效果持续得长。另外,在这样的压电纤维中,引起过敏反应的可能性也低。
“压电材料”只要是具有压电效果或压电性的材料,则能够没有特别限制地使用,可以是压电陶瓷等无机材料,也可以是聚合物等有机材料。
“压电材料”(或者“压电纤维”)优选包含“压电聚合物”而构成。
作为“压电聚合物”,可列举“具有热电性的压电聚合物”、“不具有热电性的压电聚合物”等。
“具有热电性的压电聚合物”一般是指由具有热电性,且通过仅赋予温度变化,就能够在其表面产生电荷(或者电位)的聚合物材料构成的压电材料。作为这样的压电聚合物,例如可列举聚偏二氟乙烯(PVDF)等。特别优选能够因人体的热能而在其表面产生电荷(或电位)的材料。
“不具有热电性的压电聚合物”一般是指由聚合物材料构成的除上述“具有热电性的压电聚合物”之外的压电聚合物。作为这样的压电聚合物,例如可列举聚乳酸(PLA)等。作为聚乳酸,已知L型单体聚合而构成的聚-L-乳酸(PLLA)、D型单体聚合而构成的聚-D-乳酸(PDLA)等。
此外,本公开的纱线也可以具有如下结构:作为电场形成细丝(或者电荷产生纤维),芯线使用导电体,将绝缘体卷绕(覆盖)于该导电体,对该导电体施加电压而产生电荷。
本公开的纱线可以是仅将多个电场形成细丝拉齐而构成的纱线(拉齐纱线或无捻纱线),也可以是加捻而构成的纱线(捻合纱线或捻纱),也可以是施加卷曲而构成的纱线(卷曲加工纱线或者假捻纱),也可以是纺纱(纺纱线)。
此外,对纱线的捻合方法、卷曲方法、纺纱方法没有特别限制,能够使用以往公知的方法。
例如,如图12(A)所示,纱线1能够通过捻合多个电场形成细丝10而构成。在图12(A)所示的方式中,纱线1是将电场形成细丝10左旋转并加捻而构成的左旋转纱线(以下,称为“S纱线”),但也可以是将电场形成细丝10右旋转并加捻而构成的右旋转纱线(以下,称为“Z纱线”)(例如,参照图14(A)的纱线2)。这样,在本公开的纱线为捻合纱线的情况下,可以是“S纱线”、“Z纱线”中的任一种。
在本公开的纱线中,电场形成细丝10的间隔为约0μm~约10μm,一般为5μm左右。此外,在电场形成细丝10的间隔为0μm的情况下,意味着电场形成细丝彼此相互接触。
以下,为了详细叙述本公开的纱线,举出包含压电材料作为电场形成细丝而构成,且该压电材料是“聚乳酸”的方式作为一个例子,参照图12~图14对本公开的纱线的例子更详细地进行说明。
能够用作压电材料的聚乳酸(PLA)是手性高分子,主链具有螺旋构造。聚乳酸若被单轴拉伸而分子取向,则能够显现出压电性。若进一步施加热处理来提高结晶度,则压电常数变高。通过这样提高结晶度,能够提高表面电位的值。
聚乳酸(PLA)的光学纯度(对映体过剩量(e.e.))能够通过下述式来计算。
光学纯度(%)={|L型量-D型量|/(L型量+D型量)}×100
例如,在D型及L型的任一个中,光学纯度均为90重量%以上,优选为95重量%以上,更优选为98重量%以上100重量%以下,进一步优选为99.0重量%以上100重量%以下,特别优选为99.0重量%以上99.8重量%以下。聚乳酸(PLA)的L型量和D型量例如能够使用通过使用高效液相色谱(HPLC)的方法而得到的值。
如图12(A)所示,在将厚度方向定义为第一轴,将拉伸方向900定义为第三轴,将与第一轴及第三轴两者正交的方向定义为第二轴时,包含被单轴拉伸的聚乳酸而构成的电场形成细丝(或者压电纤维)10具有张量分量d14及d25作为压电应变常数。
因此,聚乳酸在相对于单轴拉伸的方向成45度的方向上产生应变的情况下,能够最高效地产生电荷(或电位)。
聚乳酸的数均分子量(Mn)例如为6.2×104,重均分子量(Mw)例如为1.5×105。此外,分子量不限定于这些值。
图13(A)及图13(B)是表示聚乳酸的单轴拉伸方向、电场方向以及电场形成细丝(或者压电纤维)10的变形的关系的图。
如图13(A)所示,若电场形成细丝10在第一对角线910A的方向上收缩,在与第一对角线910A正交的第二对角线910B的方向上延伸,则能够在从纸面的背侧朝向表侧的方向上产生电场。即,电场形成细丝10能够在纸面表侧产生负电荷。如图13(B)所示,在电场形成细丝10在第一对角线910A的方向上延伸,在第二对角线910B的方向上收缩的情况下,也能够产生电荷(或电位),但极性相反,能够在从纸面的表面朝向背侧的方向上产生电场。即,电场形成细丝10能够在纸面表侧产生正电荷。
聚乳酸能够通过由拉伸引起的分子的取向处理而产生压电性,因此不需要如聚偏二氟乙烯(PVDF)等其他的压电聚合物或压电陶瓷那样,进行极化处理。被单轴拉伸的聚乳酸的压电常数为5~30pC/N左右,在聚合物中具有非常高的压电常数。并且,聚乳酸的压电常数不会随时间推移而变动,极其稳定。
电场形成细丝10优选为截面为圆形的纤维。电场形成细丝10例如能够利用如下方法进行制造:将压电聚合物挤压成型而纤维化的方法、将压电聚合物熔融纺纱而纤维化的方法(例如,包括分开进行纺纱工序和拉伸工序的纺纱·拉伸法、将纺纱工序和拉伸工序连结的直接拉伸法、临时加捻工序也能够同时进行的POY-DTY法,或者实现了高速化的超高速纺纱法等);通过干式或湿式纺纱(例如,包括将作为原料的聚合物溶解在溶剂中并从喷嘴挤出而纤维化的相分离法或干湿纺纱法、均匀地纤维化成包括溶剂的状态的凝胶状的凝胶纺纱法、或者使用液晶溶液或熔体而纤维化的液晶纺纱法等)使压电聚合物纤维化的方法、或者通过静电纺纱使压电聚合物纤维化的方法等。此外,电场形成细丝10的截面形状不限于圆形。
例如,图12所示的纱线1可以是将包含这样的聚乳酸而构成的电场形成细丝10加捻多根而构成的纱线(复细丝纱线)(S纱线)(加捻方法没有特别限制)。各电场形成细丝10的拉伸方向900与各个电场形成细丝10的轴向一致。因此,电场形成细丝10的拉伸方向900成为相对于纱线1的轴向朝左倾斜的状态。此外,其角度取决于加捻次数。
在对这样的作为S纱线的纱线1施加例如张力(优选为轴向的张力)或者应力(优选为轴向的拉伸应力)作为“外力”的情况下,能够在纱线1的表面产生负(-)电荷(或电位),在其内侧产生正(+)电荷(或电位)。
纱线1通过可以由该电荷产生的电位差,能够形成电场。该电场也泄漏到附近的空间,能够与其他部分形成耦合电场。另外,在纱线1产生的电位在与具有接近的规定的电位,例如人体等具有规定的电位(包含接地电位)的物体接近的情况下,也能够在纱线1与该物体之间产生电场。
接下来,参照图14,由于纱线2是Z纱线,因此电场形成细丝(或者压电纤维)10的拉伸方向900成为相对于纱线2的轴向朝右倾斜的状态。此外,其角度取决于纱线的加捻次数。
在对这样的作为Z纱线的纱线2施加例如张力(优选为轴向的张力)或者应力(优选为轴向的拉伸应力)作为“外力”的情况下,能够在纱线2的表面产生正(+)电荷(或电位),在其内侧产生负(-)电荷(或电位)。
纱线2也通过可以由该电荷产生的电位差,能够形成电场。该电场也泄漏到附近的空间,能够与其他部分形成耦合电场。另外,在纱线2产生的电位在与具有接近的规定的电位,例如人体等具有规定的电位(包含接地电位)的物体接近的情况下,也能够在纱线2与该物体之间产生电场。
另外,在使作为S纱线的纱线1与作为Z纱线的纱线2接近的情况下,也能够在纱线1与纱线2之间产生电场。
在纱线1和纱线2产生的电荷(或电位)的极性互不相同。各处的电位差能够由通过纤维彼此复杂地缠绕而可能形成的电场耦合电路,或者能够由电流路径形成的电路定义,该电流路径能够由水分等在纱线中偶然地形成。
关于纱线1、纱线2,若阅读日本专利第6428979号公报,则能够更深地理解。另外,日本专利第6428979号公报通过参照而被引入本说明书中。
在本公开的纱线中,优选电场形成细丝由聚乳酸(PLA)构成。电场形成细丝包含聚乳酸等压电材料,由此能够更适当地控制表面电位。另外,由于聚乳酸为疏水性,因此能够对压电部提供干爽的皮肤触感,进而能够对口罩赋予舒适性。
“聚乳酸”的结晶度例如优选在15~80%的范围内。若在这样的范围内,则源自聚乳酸结晶的压电性变高,能够更有效地产生由聚乳酸的压电性引起的极化。
本公开的纱线不应解释为限定于上述方式,特别是可以由聚乳酸构成的纱线。另外,对本公开的纱线的制造方法也没有特别限制,不限定于上述制造方法。
另外,本公开的纱线也可以在电场形成细丝的周围设置“电介质”。例如,如图15的剖视图中示意性地所示的那样,能够在电场形成细丝(或者压电纤维)10的周围设置电介质100。
在本公开中,“电介质”是指包含具有“介电性”(由电场正负电极化(或者介电极化或电极化)的性质)的材料或物质而构成,能够在其表面积存电荷。
电介质可以存在于电场形成细丝的长轴方向及周向,也可以完全包覆电场形成细丝,也可以部分地包覆。此外,在电介质部分地包覆电场形成细丝的情况下,未被包覆的部分的电场形成细丝本身可以直接露出。
因此,电介质在电场形成细丝的长轴方向上,可以整体地设置,也可以部分地设置。另外,电介质在电场形成细丝的周向上,可以整体地设置,也可以部分地设置。
另外,电介质的厚度可以是均匀的,也可以是不均匀的(例如,参照图15)。
电介质也可以存在于多个电场形成细丝之间,在该情况下,在多个电场形成细丝之间也可以具有不存在电介质的部分。另外,在电介质中也可以存在气泡或空洞。
电介质只要包含具有介电性的材料或物质,则没有特别限制。作为电介质,也可以使用已知主要在纤维产业中能够用作表面处理剂(或者纤维处理剂)的介电性的材料(例如,油剂、防静电剂等)。
在本公开的纱线中,电介质优选包含油剂而构成。作为油剂,能够使用用作在电场形成细丝的制造中可以使用的表面处理剂(或者纤维处理剂)的油剂(缫丝油剂)等(例如,阴离子性、阳离子性或者非离子性的表面活性剂等)。另外,也能够使用用作在织布(例如编织、织造等)工序中可以使用的表面处理剂(或者纤维处理剂)的油剂(例如,阴离子性、阳离子性或者非离子性的表面活性剂等)、用作在精加工工序中可以使用的表面处理剂(或者纤维处理剂)的油剂(例如,阴离子性、阳离子性或者非离子性的表面活性剂等)。这里,作为代表例,可列举细丝制造工序、织布工序、精加工工序等,但不限定于这些工序。作为油剂,特别优选使用用于减小电场形成细丝的摩擦的油剂等。
作为油剂,例如可列举竹本油脂株式会社制DELION·系列、松本油脂制药株式会社制MARPOZOL·系列、MARPOZIES·系列、丸菱油化工业株式会社制PARATEX·系列等。
油剂沿着电场形成细丝,可以整体地存在,也可以至少一部分地存在。另外,在将电场形成细丝加工成纱线之后,也可以通过洗涤使油剂的至少一部分或全部从电场形成细丝脱落。
另外,用于减小电场形成细丝的摩擦的电介质也可以是在洗涤时使用的洗涤剂、柔软剂等表面活性剂。
作为洗涤剂,例如可列举花王株式会社制ATTACK(注册商标)·系列、狮王株式会社制TOP(注册商标)·系列、宝洁日本(P&G Japan)株式会社制ARIEL(注册商标)·系列等。
作为柔软剂,例如可列举花王株式会社制HAMMING(注册商标)·系列、狮王株式会社制SOFLAN(注册商标)·系列、宝洁日本(P&G Japan)株式会社制LENORE(注册商标)·系列等。
电介质可以具有导电性(导电的性质),在该情况下,电介质优选包含防静电剂而构成。作为防静电剂,能够使用用作在电场形成细丝的制造中可以使用的表面处理剂(或者纤维处理剂)的防静电剂等。作为防静电剂,特别优选使用用于降低电场形成细丝的松弛的防静电剂。
作为防静电剂,例如可列举株式会社日新化学研究所制CAPRON·系列、日华化学株式会社制NICEPOLE·系列、DEATRON·系列等。
防静电剂沿着电场形成细丝,可以整体地存在,也可以至少一部分地存在。另外,在将电场形成细丝加工成纱线之后,也可以通过洗涤使防静电剂的至少一部分或全部从电场形成细丝脱落。
另外,上述油剂、防静电剂等表面处理剂(或者纤维处理剂)、洗涤剂、柔软剂等也可以不存在于电场形成细丝的周围。即,电场形成细丝,进而本公开的纱线有时也不含上述油剂、防静电剂等表面处理剂(或者纤维处理剂)、洗涤剂、柔软剂等。在该情况下,存在于电场形成细丝之间的空气(或者空气层)能够作为电介质发挥功能。因此,在该情况下,电介质包含空气而构成。
例如,也可以通过洗涤、溶剂浸渍对在电场形成细丝的周围附着有上述油剂、防静电剂等表面处理剂(或者纤维处理剂)、洗涤剂、柔软剂等的纱线进行处理,由此使用不含上述表面处理剂(或者纤维处理剂)、洗涤剂、柔软剂等的纱线。在该情况下,无垢的电场形成细丝露出。或者,在本发明中,也可以使用仅包含无垢的电场形成细丝而构成的纱线。
另外,在本发明中,也可以使用通过例如洗涤、溶剂浸渍等处理,将上述油剂、防静电剂等表面处理剂(或者纤维处理剂)、洗涤剂、柔软剂等部分地除去而无垢的电场形成细丝部分地露出的纱线。
电介质的厚度(或者电场形成细丝的间隔)为约0μm~约10μm,优选为约0.5μm~约10μm,更优选为约2.0μm~约10μm,一般为5μm左右。
(表面电位)
在本公开的纱线中,通过施加外力而产生的表面电位例如为0.1V以上,优选为1.0V以上(也能够产生正负任一电位)。当表面电位为1.0V以上时,在本公开的口罩中,通过所产生的电位以及集尘力,也能够起到抗菌作用、抗病毒作用等。这里,对表面电位的测定方法没有特别限制,例如能够使用扫描式探针显微镜等进行测定。
抗菌作用、抗病毒作用可以是利用表面电位的直接的杀菌作用、杀病毒作用,也可以是通过产生与细菌、真菌等菌、病毒所具有的电位相反的电位而使菌、病毒不靠近带来的作用。
[本公开的口罩的功能]
本公开的口罩除了防尘性之外,还能够具有抗菌性以及/或者抗病毒性等功能。如上所述,这样的抗菌性以及/或者抗病毒性等功能主要由通过本公开的口罩的主体部所包含的压电部,特别是压电区域的伸缩而产生的电场以及/或者电位(或者电荷)带来的。例如,由于除了可以包含在本公开的口罩的主体部中的压电区域之外的非压电区域的伸缩性比压电区域的伸缩性相对低,因此在压电区域集中且有效地产生电场以及/或者电位(或者电荷),抗菌性以及/或者抗病毒性等功能显著提高。
本公开的口罩完全不使用抗菌剂、抗病毒剂等药剂,因此能够更安全地使用。
本公开的口罩不存在由于洗涤等而抗菌性以及/或者抗病毒性等降低的担忧,因此能够反复洗涤并使用。即,只要口罩不破损,则抗菌性以及/或者抗病毒性等效果半永久地持续。
本公开的口罩除了抗菌性以及/或者抗病毒性等效果之外,还能够起到除臭效果。认为这样的除臭效果是由在压电区域集中且有效地产生电场以及/或者电位(或者电荷)而使成为恶臭的起源的细菌、真菌死灭或减少等带来的。
在本公开的口罩中,构成压电区域的纱线,特别优选电场形成细丝由疏水性的聚乳酸构成,因此能够降低闷热感,提供干爽的触感或纹理而对嘴、鼻子等赋予舒适性。另外,还能够获得容易呼吸,对嘴、鼻子等具有追随性,贴合感提高等效果。
工业上的利用可能性
如上所述,本公开的口罩具有更高的安全性,防尘性、抗菌性以及/或者抗病毒性、除臭性、舒适性、追随性、贴合感等优异,能够通过洗涤而反复使用。因此,本公开的口罩能够用作防尘口罩、抗菌口罩、抗病毒口罩、医疗用口罩等。
附图标记说明
1、2...纱线;10...电场形成细丝;100...电介质;110、120、130、140、150、160...口罩;X...主体部;Y、115、127、137、142、153、163...挂耳部;Z、116、128、138、143...修边部;141...压电部(压电区域);113、114、122、125、135、151、161…压电区域的部分;111、112、121、123、124、126...非压电区域的部分;131、132、133、134、136、152、162...非压电区域的部分;900...拉伸方向;910A...第一对角线;910B...第二对角线。
Claims (17)
1.一种口罩,是用于覆盖至少鼻孔和嘴的口罩,其中,
所述口罩具有主体部和挂耳部而构成,该主体部的至少一部分由片状的压电部构成,该压电部具有纱线,该纱线包含电场形成细丝而构成。
2.根据权利要求1所述的口罩,其中,
所述主体部由压电区域和非压电区域构成,所述压电区域由所述压电部构成,该压电区域比该非压电区域更伸缩。
3.根据权利要求2所述的口罩,其中,
所述压电区域沿上下方向以及/或者左右方向伸缩。
4.根据权利要求2或3所述的口罩,其中,
所述压电区域配置于所述主体部的下半部分。
5.根据权利要求2或3所述的口罩,其中,
所述压电区域经过所述主体部的中心沿上下方向呈带状配置。
6.根据权利要求2或3所述的口罩,其中,
所述压电区域配置于所述主体部的下半部分的中央部分。
7.根据权利要求2~6中任一项所述的口罩,其中,
所述压电区域和所述非压电区域通过相互缝合而被结合。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的口罩,其中,
所述口罩还具有配置在所述主体部的周围的修边部。
9.根据权利要求8所述的口罩,其中,
所述修边部由粘合带或超细纤维布构成。
10.根据权利要求8所述的口罩,其中,
所述修边部在与皮肤接触的部分具有高摩擦材料。
11.根据权利要求8所述的口罩,其中,
所述修边部在与鼻子的顶部或鼻梁接触的部分具有金属制或树脂制的线材。
12.根据权利要求2~11中任一项所述的口罩,其中,
所述压电区域由所述纱线的针织品或者具有弹性的织布或者无纺布构成。
13.根据权利要求2~12中任一项所述的口罩,其中,
所述非压电区域由纺织品或经编针织物构成。
14.根据权利要求2~13中任一项所述的口罩,其中,
所述非压电区域被成形为杯状。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的口罩,其中,
所述电场形成细丝由聚乳酸构成。
16.根据权利要求1~15中任一项所述的口罩,其中,
所述口罩具有抗菌性以及/或者抗病毒性。
17.根据权利要求16所述的口罩,其中,
所述抗菌性以及/或者所述抗病毒性通过所述压电部的伸缩而产生。
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