JP2002282373A

JP2002282373A - ろ過材及び該ろ過材を用いた使い捨て式防じんマスク

Info

Publication number: JP2002282373A
Application number: JP2001085097A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Shigematsu; 宣雄重松; Kenichi Ono; 研一小野; Masatomi Masuoka; 正富増岡; Shinko Ohira; 真弘大平; Takaharu Enjoji; 隆治円城寺; Shuichiro Shimada; 修一朗嶋田
Original assignee: Shigematsu Works Co Ltd
Current assignee: Shigematsu Works Co Ltd
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: DE60218238T2; EP1243291B1; JP4927262B2; DE60218238D1; EP1243291A1

Abstract

(57)【要約】【課題】通気抵抗を高くすることなく有効ろ過面積を確
保して高捕集効率を有し、かつ捕集効率の低下が少ない
ろ過材を提供する。【解決手段】鼻部を覆う部分の中央部を高くその外縁部
に向かって次第に低く段差をもって蛇腹状に折り畳まれ
ていることを特徴とするろ過材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通気抵抗を高くす
ることなく高捕集効率を有し、かつ捕集効率の低下の少
ないろ過材及び該ろ過材を使用した使い捨て式防じんマ
スクに関する。

【０００２】

【従来技術】取替式防じんマスクのろ過材はメカニカル
フィルタでは同心円状に折り畳まれたり或いは平行に折
り畳まれているもの、静電ろ過材では打ち抜いただけの
平板状のものが一般的である。そして、使い捨て式防じ
んマスク或いは簡易マスクにおいては、静電ろ過材のタ
イプが一般的である。使い捨て式防じんマスクでは、一
般的に微細な粉じんを捕集するメインフィルタを中心と
し、その外側に比較的大きな粉じんを捕集するプレフィ
ルタが、また、その内側にマスクの形状を保持するサブ
フィルタとからなるろ過材部とろ過材を顔面に接し、鼻
及び口に該当する部分を開口した接顔部とからなってい
る。そして、メインフィルタのろ過材は熱をかけた後の
しぼり加工若しくは若しくは平板を数枚接合することに
より椀形形状に成形されている。メインフィルタに使用
されるろ過材部の素材は、不織布に帯電処理をしたろ過
材を一般的に使用しているが、粉塵を捕集する原理によ
って２つに大別される。その一つは静電フィルタであ
り、他方はメカニカルフィルタである。静電フィルタは
ろ過材の有する静電気によって粉塵を引きつけ、捕集す
るのであるが、一般にオイルミスト等を捕集すると電荷
が失われるため捕集効率が低下しやすいといわれてい
る。他方、メカニカルフィルタは捕集原理がろ過材の形
状や配置だけによる単純なものであり、従って、一般に
オイルミストを捕集しても捕集効率は低下し難いといわ
れている。ただ、メカニカルフィルタは素材が緻密なた
め静電フィルタと比較すると単位面積あたりの通気抵抗
が高い場合が多く、従って、通気抵抗を低下させるには
広いろ過面積を必要とすることが殆どであり、立体的に
加工することが必要であった。また、ろ過材の素材とし
ては取替え式防じんマスクのろ過材として使用されてい
るガラス繊維等の複合繊維が、帯電不織布に比べ、通気
抵抗が高いので、使い捨て式防じんマスクのろ過材の素
材としてガラス繊維等の複合繊維を利用する場合には、
有効ろ過面積を広くしなければならない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような状況の下に
おいて、外観を小さいままに通気抵抗を低く保ちつつ高
捕集効率を有し、かつ捕集効率の低下の少ないろ過材及
び使い捨て式マスクについて種々検討した結果、本発明
を完成したもので、本発明の目的は通気抵抗を高くする
ことなく有効ろ過面積を確保して高捕集効率を有し、か
つ捕集効率の低下が少ないろ過材及び使い捨て式マスク
を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、鼻部を
覆う部分の中央部を高くその外縁部に向かって次第に低
く段差をもって蛇腹状に折り畳まれていることを特徴と
するろ過材、及び、プレフィルタ、メインフィルタ及び
サブフィルタよりなるろ過材部と接顔部とよりなる口辺
および鼻部を覆う椀形形状を有する使い捨て式防じんマ
スクであって、前記メインフィルタのろ過材が鼻部を覆
う部分を中央部としその外縁部に向かって次第に低く段
差をもって蛇腹状に折り畳まれていることを特徴とする
使い捨て式防じんマスクであり、前記ろ過材の素材がガ
ラス繊維、レーヨン、パルプ、活性炭素繊維等の混合繊
維を抄紙して得たものであることが好ましい。即ち、本
発明は、メインフィルタろ過材を鼻部を覆う部分を中心
としその外縁に向かうにしたがって、段差をもって蛇腹
状に折り畳むことにより、メインフィルタの外形及び大
きさ、即ち、投影面積は従来の使い捨て式マスクと変わ
ることなく小さく小型で、且つ大きな有効ろ過面積を確
保することができ、これによって、高い捕集効率で低抵
抗かつ捕集効率の低下の少ない使い捨て式防じんマスク
を実現した。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明について詳細に説明する。
本発明にかかるろ過材は鼻部を覆う部分の中央部を高く
その外縁部に向かって次第に低く段差をもって蛇腹状に
折り畳まれている。ろ過材に使用するろ過材素材は、従
来この種のマスクに使用されているセルロース繊維、合
成繊維等よりなる不織布でも良いが、取替え式防じんマ
スクに使用されているガラス繊維、レーヨン、パルプ、
炭素繊維若しくはこれらの混合繊維等の繊維よりなる不
織布を使用することが好ましい。そして、ろ過材は上記
の繊維を抄紙して、これを鼻部を覆う部分を高く中心と
し、これより口部を覆う部分をその周辺部とし、これに
向かって低く段差を設けて蛇腹状に折り畳んだ形状をし
ている。本発明にかかるろ過材の斜視図を図１に、ま
た、その平面図を図２に、中心線ＡＡで切断した断面図
を図３にそれぞれ示す。図１〜３においてろ過材１は鼻
部を覆う中央部２，蛇腹状に折り畳まれた部分３及び口
辺部を覆う周辺部４よりなっている。このろ過材は防じ
んマスクのフィルタ部として使用する。

【０００６】本発明にかかる使い捨て式防じんマスクと
は所謂簡易マスクとも称されているものであってろ過材
が交換できる取替え式防じんマスク以外のマスクをい
う。そして、本発明にかかる使い捨て式防じんマスク
は、プレフィルタ、メインフィルタ及びサブフィルタよ
りなるろ過部と顔面に接する接顔部とが一体となり、し
めひもにより装着出来るようになっている。プレフィル
タは比較的大きな粉塵を捕集し、かつメインフィルタの
破損を防ぐ。メインフィルタは本発明の使い捨て式防じ
んマスクの機能を決める主体となるフィルタであり、先
に述べた本発明のろ過材を使用する。すなわち、鼻部を
覆う部分の中央部を高くその外縁部に向かって次第に低
く段差をもって蛇腹状に折り畳まれている（図１〜３参
照）。サブフィルタはメインフィルタの保護をする。接
顔体は鼻及び口に接する中央部分が開口し、その周辺部
が前記フィルタ部に接着して顔面に密着するようになっ
ている。接顔部は熱可塑性樹脂で構成されていて、プレ
フィルタ、メインフィルタ及びサブフィルタよりなるフ
ィルタ部の外周と熱接着されている。

【０００７】本発明にかかる使い捨て式防じんマスクの
構成を図４に示す。本発明の使い捨て式防じんマスクは
上記ろ過材を使用したメインフィルター１を中心とし、
その外側にプレフィルタ５を、内側にサブフィルタ６を
それぞれ配置しこれらを一体としてフィルタ部を構成す
る。そして、サブフィルタ６に接顔体７を重ねフィルタ
部と接顔部とを接着して一体としその外周にしめひも取
付具８を設ける。なお、フィルタ部はメインフィルタの
ろ過材素材によってはサブフィルタを省略し、メインフ
ィルタとプレフィルタからなっていても良い。

【０００８】本発明のろ過材の製造方法の一例について
述べる。まず、ガラス繊維を抄紙網で抄紙し、これを折
り畳み機にセットする。折り畳み機は入り子状に折り畳
み可能な円筒状の成形機である。この折り畳み機の外周
にガラス繊維等よりなる不織布を被せ、折り畳み機を順
次折り畳むことによって、ガラス繊維等よりなる不織布
を折り畳んでその中央部が高く、外縁部に向かうに従っ
て低く段差を設けて蛇腹状に成形する。

【０００９】

【実施例】実施例１ガラス繊維、レーヨン及びパルプ等からなるろ過材素材
をもって、図４に示すメインフィルタを中心とし、その
外側にポリオレフィン系の不織布とネットよりなるプレ
フィルタを、またその内側にポリオレフィン系繊維より
なる不織布よりなるサブフィルタを配置し、これらを積
層して一体とする。得られた使い捨て式防じんマスクの
性能及び劣化について試験した。

【００１０】捕集性能試験方法は試験粒子としてフタル
酸ジオクチル（ＤＯＰ）または塩化ナトリウム（ＮａＣ
ｌ）を使用し、粒子捕集効率測定器に装着した防じんマ
スクの内側へ、試験粒子含有空気を８５ｌ／ｍｉｎの流
量で通じ、ろ過材に供給される試験粒子が一定値に達す
るまでの経過において、防じんマスク通過前及び通過後
の試験粒子の濃度を散乱光方式による試験粒子濃度測定
器により連続的に測定する。試験粒子含有空気として、
ＤＯＰの場合ＤＯＰのミストの粒径分布の中央値が０．
１５〜０．２５μｍでその幾何標準偏差が１．６以下で
あって、且つ、ＤＯＰの濃度が１００ｍｇ／１ｍ³以下
で、その変動がプラスマイナス１５％以下のものをい
い、ＮａＣｌの場合ＮａＣｌの粒径分布の中央値が０．
０６〜０．１μｍでその幾何標準偏差が１．８以下であ
って、且つ、ＮａＣｌの濃度が５０ｍｇ／１ｍ³以下
で、その変動がプラスマイナス１５％以下のものをい
う。また、試験終期の一定値とはＤＯＰの場合は２００
ｍｇ、ＮａＣｌの場合は１００ｍｇである。劣化試験方
法としては、緩やかな劣化を与える試験粒子としてＮａ
Ｃｌ粒子を、大きな劣化を与える粒子としてＤＯＰ（ジ
オクチルフタレート）を使用した。試験結果を表１に示
す。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の使い捨て式
防じんマスクは、全体の形状は従来の物と同様に椀状の
マスクの輪郭に成形したので小型であり、マスクのメイ
ンフィルタろ過材は鼻部を覆う部分を中心としその周辺
部に向かって次第に低く段差をもって蛇腹状に折り畳ん
で有効ろ過面積を大きくし、更に、ろ過材部と、接顔部
とは別に成形して組み合わせることによりろ過材部のろ
過面積を無駄なく使用することができるので各種粒子に
合わせろ過材の性能を調整することができ、仕様用途に
合わせたマスクを作ることができる。特に、ＤＯＰなど
の粒径約０．３μｍの微小粒子に対しても、高性能のろ
過材を作ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のろ過材の斜視図

【図２】本発明のろ過材の半面平面図

【図３】図２における切断断面図

【図４】本発明の防じんマスクの構成をしめした斜視図

【符号の説明】

１ろ過材（メインフィルタ）２鼻部を覆う中央
部３折り込み部４外縁部５プレフィルタ６サブフィル
タ７接顔部８しめひも取付具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者増岡正富埼玉県岩槻市谷下267 株式会社重松製作所技術研究所内 (72)発明者大平真弘埼玉県岩槻市谷下267 株式会社重松製作所技術研究所内 (72)発明者円城寺隆治埼玉県岩槻市谷下267 株式会社重松製作所技術研究所内 (72)発明者嶋田修一朗埼玉県岩槻市谷下267 株式会社重松製作所技術研究所内Ｆターム(参考） 2E185 AA07 BA17 CA03 CB16 CB18 CC32 4D019 AA01 BA03 BA04 BA12 BA13 BB05 CA02 CB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鼻部を覆う部分の中央部を高くその外縁部
に向かって次第に低く段差をもって蛇腹状に折り畳まれ
ていることを特徴とするろ過材。
【請求項２】前記ろ過材の素材がガラス繊維、レーヨ
ン、パルプ、活性炭素繊維等の混合繊維を抄紙して得た
ものである請求項１記載のろ過材。
【請求項３】プレフィルタ、メインフィルタ及びサブフ
ィルタよりなるろ過材部と接顔部よりなる口辺および鼻
部を覆う椀形形状を有する使い捨て式防じんマスクであ
って、前記メインフィルタのろ過材が鼻部を覆う部分を
中央部としその外縁部に向かって次第に低く段差をもっ
て蛇腹状に折り畳まれていることを特徴とする使い捨て
式防じんマスク。