JP2011104553A - Sterilizing filter and mask using the same - Google Patents

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Yasuhiro Midera
康廣 三寺
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MITSUFUJI SENI KOGYO KK
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MITSUFUJI SENI KOGYO KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sterilizing filter capable of annihilating bacilli and viruses by electric discharge, and to provide a mask using the same. <P>SOLUTION: The sterilizing filter has a constitution in which a first conductive cloth 1, an electric insulation cloth 2, and a second conductive cloth 3, all of which have air permeability are laminated. The mask using the sterilizing filter includes a battery (a) applying voltage for annihilating the bacilli and the viruses by electric discharge, and a mask body (b) in which an outer cover 4 and an inner cover 5, having air permeability, sewn together on their peripheral part and which houses the sterilizing filter between both the covers with the first conductive cloth placed outside, wherein the first and the second conductive cloths are connected respectively with different poles of the battery. Both of conductive cloths consist of non-woven fabric formed by twining short fibers, having conductivity or a mesh body composed of a fiber having conductivity, and a nap is raised on the respective surfaces for electric discharge. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、菌及びウィルスを放電により死滅させることが可能な殺菌フィルター及び、当該殺菌フィルターを用いて菌及びウィルスを捕捉及び死滅させて人体への取り込みを防止且つ無害化するマスクに関する。   The present invention relates to a sterilizing filter capable of killing bacteria and viruses by electric discharge, and a mask for preventing and detoxifying bacteria and viruses by capturing and dying using the sterilizing filter.

新型インフルエンザ対策等で多種多様なマスクが上市されているが、大きく分けて次の2種類に大別される。1つは、目の細かさでフィルターにより菌やウィルスをカットするものであり、この場合、フィルターを多層化することによってカット効率を上げている。もう一つは、マスク生地に光触媒等の無機系又は有機系殺菌(効果)剤を含浸、付着させて菌やウィルスを死滅させようとしている。例えば、下記の特許文献1には、織物製又は紙製シートを糊剤に含浸させた後、酸化チタンを塗布したものを用いたマスクが開示されており、又、下記の特許文献2には、アスコルビン酸誘導体を固着させた繊維シートを用いたマスクが開示されている。   A wide variety of masks are on the market for new influenza measures, etc., but can be broadly divided into the following two types. One is to cut bacteria and viruses with a filter with fineness of eyes, and in this case, the cutting efficiency is increased by multilayering the filter. The other is to impregnate and attach an inorganic or organic disinfectant (effect) agent such as a photocatalyst to the mask fabric to kill bacteria and viruses. For example, the following Patent Document 1 discloses a mask using a fabric or paper sheet impregnated with a paste and then coated with titanium oxide. A mask using a fiber sheet to which an ascorbic acid derivative is fixed is disclosed.

マスクは息苦しくないことが必要条件であるため、毒ガス用や細菌研究用の特殊マスクを除く安価な一般的な市販のマスクの場合、最も目の細かいもの(400メッシュ程度)でもオープニングは30μm程度であり、100メッシュのものであればオープニングは200μm程度である。これに対して、菌の大きさは一般的には1〜10μm程度で、ウィルスは菌の1000分の1程度で80〜100nmであるため、下記の特許文献1及び2に記載のマスクのようにマスク繊維に殺菌効果が付与されていても、ほとんどのウィルスはマスクでカットされず、マスク繊維にほとんど触れることもなく、ウィルスは死滅せずに呼吸によって体内に取り込まれてしまう。
ウィルスをカット可能な特殊マスクは非常に高価であり、大きく重たいため、外観上見栄えが悪く、作業上も支障となる。このため、安価に一般マスクと外観上も作業性もほとんど変わることなくウィルスをカットできるマスクに対する要望がある。
Since it is a necessary condition that the mask is not breathtaking, the opening is about 30 μm even with the finest (about 400 mesh) in the case of an inexpensive general commercial mask excluding special masks for poison gas and bacteria research. If it is 100 mesh, the opening is about 200 μm. On the other hand, the size of the bacteria is generally about 1 to 10 μm, and the virus is about 1/1000 of the bacteria and is 80 to 100 nm. Even if the mask fiber is given a bactericidal effect, most of the virus is not cut by the mask and hardly touches the mask fiber, and the virus is not killed but is taken into the body by breathing.
A special mask capable of cutting viruses is very expensive and large and heavy, so that it does not look good on the appearance, and the work is hindered. For this reason, there is a demand for a mask that can cut viruses at low cost, with almost no change in appearance and workability.

又、下記の特許文献3には、空気中の花粉やハウスダスト等を電気的に集塵可能な構造を有したマスクが開示されているが、このようなマスクには殺菌効果や不活性効果はなく、使用後の集塵用フィルタ部には活性を有した菌やウィルスが付着したままの状態となる問題点がある。   Patent Document 3 below discloses a mask having a structure capable of electrically collecting pollen, house dust, etc. in the air. Such a mask has a sterilizing effect and an inert effect. However, there is a problem that active bacteria and viruses remain attached to the filter unit for dust collection after use.

WO2006/049067号WO2006 / 049067 特開2004−313415号公報JP 2004-313415 A 特開平7−24077号公報JP 7-24077 A

本発明は、菌やウィルスをカットできるフィルター及び、安価に一般マスクと外観上も作業性もほとんど変わることなく、菌やウィルスをカットできるマスクを提供することを課題とする。
本発明者等は種々検討を行なった結果、息苦しさの少ない目の細かさの導電性不織布(第1及び第2導電性布帛)を電極とし、この2枚で同じく息苦しさの少ない目の細かさの電気絶縁性布帛(不織布又はメッシュ体)を挟み、導電性布帛の一方にプラスを、もう一方にマイナスを印加して、空気中を漂う間に帯電した菌やウィルスを、反対電荷電極に電気的吸着とその時の放電で死滅させることにより、菌及びウィルスの人体への取り込みが防止できることを見い出して、本発明を完成した。尚、空気中を漂う間に菌やウィルスが帯電していない場合であっても、外側に位置する導電性布帛(電極)を通過する時に強制的に菌やウィルスが帯電し、その後、内側に位置する反対電荷電極を通過する間に菌と電極間に放電が生じて効果が発揮されることを確認した。
It is an object of the present invention to provide a filter capable of cutting bacteria and viruses and a mask capable of cutting bacteria and viruses at a low cost with almost no change in appearance and workability.
As a result of various studies, the present inventors have used conductive non-woven fabrics (first and second conductive fabrics) with small fineness of breathing as electrodes, and these two sheets have the same fineness of little breathing. Sandwiching an electrically insulating fabric (nonwoven fabric or mesh body) and applying a plus to one of the conductive fabrics and a minus to the other, the bacteria and viruses charged while floating in the air are applied to the oppositely charged electrode. The present invention was completed by discovering that the bacteria and viruses can be prevented from being taken into the human body by being killed by electroadsorption and discharge at that time. Even if bacteria and viruses are not charged while drifting in the air, the bacteria and viruses are forcibly charged when passing through the conductive cloth (electrode) located outside, and then on the inside. It was confirmed that a discharge occurred between the bacteria and the electrode while passing through the oppositely charged electrode, and the effect was exhibited.

本発明の殺菌フィルターは、放電により菌及びウィルスを死滅させる機能を有するものであって、当該フィルターが、通気性を有する第1導電性布帛、電気絶縁性布帛及び第2導電性布帛が順次積層された構成を有しており、前記第1及び第2導電性布帛が、導電性を有する短繊維を絡ませてなる不織布及び、導電性を有する繊維からなるメッシュ体のいずれかであり、しかも、前記第1及び/又は第2導電性布帛の表面が、帯電のためのケバを有していることを特徴とする。   The sterilization filter of the present invention has a function of killing bacteria and viruses by electric discharge, and the filter is sequentially laminated with a first conductive fabric having air permeability, an electrically insulating fabric, and a second conductive fabric. The first and second conductive fabrics are any one of a nonwoven fabric entangled with conductive short fibers and a mesh body made of conductive fibers, and The surface of the said 1st and / or 2nd electroconductive fabric has the mark for charging.

又、前記課題を解決可能な本発明のマスクは、放電により菌及びウィルスを死滅させる機能を有するものであって、当該マスクが、
a)菌及びウィルスを放電により死滅させるための電圧を印加可能な電池と、
b)通気性を有する外側カバーと内側カバーの周縁部が縫製されてなり、前記外側カバーと前記内側カバーとの間に、当該外側カバーから内側カバーに向かって順に、いずれも通気性を有する、前記電池の正極又は負極に接続された第1導電性布帛、電気絶縁性布帛、前記第1導電性布帛とは異なる電池の極に接続された第2導電性布帛が積層された状態で収容されたマスク本体
とを具備し、
前記第1及び第2導電性布帛が、導電性を有する短繊維を絡ませてなる不織布及び、導電性を有する繊維からなるメッシュ体のいずれかであり、しかも、前記第1及び/又は第2導電性布帛の表面が、放電のためのケバを有していることを特徴とする。
Further, the mask of the present invention that can solve the above problems has a function of killing bacteria and viruses by electric discharge, and the mask is
a) a battery capable of applying a voltage for killing bacteria and viruses by discharging;
b) Peripheral portions of the outer cover and the inner cover having air permeability are sewn, and each of them has air permeability between the outer cover and the inner cover in order from the outer cover to the inner cover. A first conductive fabric connected to the positive electrode or negative electrode of the battery, an electrically insulating fabric, and a second conductive fabric connected to a battery electrode different from the first conductive fabric are stored in a stacked state. A mask body,
The first and second conductive fabrics are any one of a nonwoven fabric entangled with conductive short fibers and a mesh body made of conductive fibers, and the first and / or second conductive fabrics. The surface of the conductive fabric has a mark for discharging.

又、本発明は、上記の特徴を有したマスクにおいて、前記第1及び第2導電性布帛の少なくともいずれか一方が、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン及び綿からなる群より選ばれた繊維の表面に導電性を有した金属がメッキされてなるカット繊維を含有した不織布であることを特徴とするものでもある。
更に本発明は、上記の特徴を有したマスクにおいて、前記第1及び第2導電性布帛の少なくともいずれか一方が、前記カット繊維を少なくとも5重量%以上含んでいることを特徴とするものでもある。
According to the present invention, in the mask having the above characteristics, at least one of the first and second conductive fabrics is a fiber selected from the group consisting of rayon, nylon, polyester, polypropylene, polyethylene, and cotton. It is also characterized by being a non-woven fabric containing cut fibers obtained by plating a conductive metal on the surface.
Furthermore, the present invention is the mask having the above-described feature, wherein at least one of the first and second conductive fabrics contains at least 5% by weight of the cut fiber. .

又、本発明は、上記の特徴を有したマスクにおいて、前記第1及び第2導電性布帛の少なくともいずれか一方が、導電性金属もしくは導電性カーボンを練り込んだ繊維又は導電性カーボン繊維を含む不織布であることを特徴とするものでもある。
又、本発明は、上記の特徴を有したマスクにおいて、前記電気絶縁性布帛が、20〜200μmの厚みを有する不織布であることを特徴とするものでもある。
本発明のマスクを構成するマスク本体の両端部には、一般に耳掛け部が設けられるが、マスク本体の内側カバーの周縁部分を人体に密着可能にした場合、例えば弱粘着性物質を周縁部に塗布した構成とした場合には、耳掛け部を設けなくても良い。
According to the present invention, in the mask having the above characteristics, at least one of the first and second conductive fabrics includes a fiber or a conductive carbon fiber kneaded with a conductive metal or conductive carbon. It is also characterized by being a non-woven fabric.
The present invention is also characterized in that, in the mask having the above characteristics, the electrically insulating fabric is a nonwoven fabric having a thickness of 20 to 200 μm.
Both ends of the mask main body constituting the mask of the present invention are generally provided with ear hooks, but when the peripheral portion of the inner cover of the mask main body can be brought into close contact with the human body, for example, a weak adhesive substance is provided on the peripheral portion. In the case of a coated configuration, it is not necessary to provide an ear hook.

上記の構成を有した本発明の殺菌フィルター及びマスクでは、中間層である電気絶縁性布帛によって、第1導電性布帛と第2導電性布帛との間で放電が生じないようになっており、2つの導電性布帛のうちの一方がプラスに印加され、他方がマイナスに印加されるので、最も外側に位置する外側カバーを通過した菌又はウィルスが帯電していた場合には、その電荷と反対の電荷に印加された方の導電性布帛の位置にまで電気的に吸引され、菌又はウィルスと導電性布帛との距離が放電距離にまで達した時点で放電が起こり、その結果、菌又はウィルスが死滅する。又、本発明では、空中にある菌又はウィルスが帯電していない場合であっても、第1導電性布帛を通過することで菌又はウィルスが当該導電性布帛と同じ電荷に帯電し、その後、反対の電荷に印加された第2導電性布帛に電気的に吸引され、菌又はウィルスと導電性布帛との距離が放電距離にまで達した時点で放電が起こり、菌又はウィルスが死滅する。   In the sterilization filter and mask of the present invention having the above-described configuration, the electrical insulating fabric that is the intermediate layer prevents discharge from occurring between the first conductive fabric and the second conductive fabric, Since one of the two conductive fabrics is applied positively and the other is applied negatively, if the bacteria or viruses that have passed through the outermost outer cover are charged, the charge is opposite When the distance between the bacteria or virus and the conductive fabric reaches the discharge distance, a discharge occurs, and as a result, the bacteria or virus Will die. In the present invention, even if bacteria or viruses in the air are not charged, the bacteria or viruses are charged to the same charge as the conductive cloth by passing through the first conductive cloth, and then When the distance between the bacteria or virus and the conductive fabric reaches the discharge distance, a discharge occurs and the bacteria or virus is killed.

本発明の殺菌フィルターの層構成を示す図である。It is a figure which shows the layer structure of the sterilization filter of this invention. 本発明のマスクの外観の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the external appearance of the mask of this invention. 本発明のマスクを構成するマスク本体の層構成及び電池との接続状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the layer structure of the mask main body which comprises the mask of this invention, and a connection state with a battery.

本発明の殺菌フィルターは、図1に示されるように、いずれも通気性を有する、第1導電性布帛1と、電気絶縁性布帛2と、第2導電性布帛3が積層された構成を有しており、第1導電性布帛1と第2導電性布帛3とは電池の異なる極に接続して使用され、以下、この殺菌フィルターを用いた本発明のマスクの好ましい具体例を図面に示して本発明を詳細に説明するが、本発明は、図面に例示したものに限定されるものではない。   As shown in FIG. 1, the sterilizing filter of the present invention has a configuration in which a first conductive fabric 1, an electrically insulating fabric 2, and a second conductive fabric 3, all having air permeability, are laminated. The first conductive fabric 1 and the second conductive fabric 3 are used by being connected to different electrodes of the battery. Hereinafter, preferred specific examples of the mask of the present invention using this sterilizing filter are shown in the drawings. The present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to those illustrated in the drawings.

図2に示されるように、本発明のマスクは、電池aと、人体の鼻や口を覆うに適した形状を有するマスク本体bとを具備し、マスク本体bは、通気性を有する外側カバー4と通気性を有する内側カバー5の周縁部が縫製されてなり、耳掛け部のあるマスクの場合、マスク本体bの両端部に耳掛け部cが設けられる。一般に、外側カバー4と内側カバー5はガーゼであるが、これに限定されるものではない。   As shown in FIG. 2, the mask of the present invention includes a battery a and a mask body b having a shape suitable for covering the nose and mouth of a human body, and the mask body b is an outer cover having air permeability. In the case of a mask having an ear hook portion, the ear hook portion c is provided at both ends of the mask body b. In general, the outer cover 4 and the inner cover 5 are gauze, but are not limited thereto.

そして、この外側カバー‐内側カバー縫製体の内部には、本発明の殺菌フィルターが、図3に示されるように、外側カバー4から内側カバー5に向かって順に、いずれも通気性を有する、第1導電性布帛1と、電気絶縁性布帛2と、第2導電性布帛3が積層された状態で収容されている。図2に例示した本発明のマスクでは、マスク本体bの下部で、外側カバー4と内部カバー5の間に、電池を収容するための電池収容部6が設けられており、この中にボタン型の電池が収容されるようになっている。ただし、この電池収容部6はマスク本体bの外部にあっても良く、この場合には、両導電性布帛と接続されたコネクターをマスク本体bに設け、これを電線により電池収容部である電池ケースと接続すれば良く、電池ケースは胸ポケットに収容するに適した大きさ及び形状を有していることが望ましい。この際、電池ケースの部分や、コネクターと電池ケースとの間に、電源のオン・オフができるようにスイッチを設けても良い。   And, inside the outer cover-inner cover sewing body, as shown in FIG. 3, the sterilizing filter of the present invention has air permeability in order from the outer cover 4 toward the inner cover 5, One conductive cloth 1, an electrically insulating cloth 2, and a second conductive cloth 3 are accommodated in a laminated state. In the mask of the present invention illustrated in FIG. 2, a battery accommodating portion 6 for accommodating a battery is provided between the outer cover 4 and the inner cover 5 below the mask body b, and a button type is included therein. Batteries are to be accommodated. However, the battery housing portion 6 may be outside the mask body b. In this case, a connector connected to both conductive fabrics is provided on the mask body b, and this is a battery serving as a battery housing portion by an electric wire. What is necessary is just to connect with a case, and it is desirable for a battery case to have the magnitude | size and shape suitable for accommodating in a breast pocket. In this case, a switch may be provided between the battery case part and between the connector and the battery case so that the power can be turned on and off.

本発明においてマスク本体内に電池収容部6を設ける際、マスク本体側に実質的にC字状やU字状のプラスチック製メス部材を取り付け、このメス部材内に、台座部分に電池を載せた状態のオス部材が装入・取り出しできるようにし、電池を載せたオス部材をメス部材に装入した際に、ボタン型電池の極と導電性布帛とが直接接触する構造であることが好ましい。本発明では、このような構造とすることでマスクの軽量化を図ることができ、ボタン型電池の落下による飲み込み防止を図ることもできる。上記オス部材を確実にメス部材に固定するには、一方の部材に小さな凸部を設けて、他方の部材にこれに対応する凹部を設け、これらが互いに嵌合する構造とすることが好ましい。尚、本発明では、ボタン型電池以外に、一般の乾電池、フィルム電池、バッテリー等が広く使用でき、本発明では、この電池aを交換することによりマスクを繰り返し使用することができる。   In the present invention, when the battery housing 6 is provided in the mask body, a substantially C-shaped or U-shaped plastic female member is attached to the mask body side, and the battery is placed on the pedestal portion in the female member. It is preferable that the male member in a state can be inserted / removed and the electrode of the button-type battery and the conductive fabric are in direct contact with each other when the male member on which the battery is mounted is inserted into the female member. In the present invention, such a structure can reduce the weight of the mask, and can prevent swallowing by dropping the button-type battery. In order to securely fix the male member to the female member, it is preferable to provide a structure in which one member is provided with a small convex portion and the other member is provided with a concave portion corresponding thereto, and these are fitted to each other. In the present invention, general dry batteries, film batteries, batteries and the like can be widely used in addition to the button type battery. In the present invention, the mask can be repeatedly used by replacing the battery a.

又、図2のマスクでは、第1導電性布帛1と第2導電性布帛3のそれぞれ下辺側(点線で示した丸印の位置)が、電池aの正極側又は負極側と電線により接続されているが、この接続方法も図面に例示したものに限定されるものではなく、例えば、厚さ0.02mm〜0.1mmの薄い網状の銅、ニッケル、ステンレス等の金属を各導電性布帛に導電性接着剤(商品名:ドータイト)で接着しても良く、導電性の金属繊維で縫製しても良い。
尚、本発明における電池aは、菌及びウィルスを放電により死滅させることが可能な電圧を有していれば良いが、あまり高電圧になると人体に危険であるので、一般的には2.4V〜24V程度のものが好ましい。これは、24V以上の電圧を印加した時に、後述する導電性繊維が溶けたり、発煙を生じることがあるからであり、本発明のマスクにおいては24V以上の電圧印加を避けることで安全性を保つことができる。更に、電圧の印加をオン‐オフさせるためのスイッチを設けても良く、スイッチがオンの状態であること及び放電に必要な電圧であることを示す、消費電力の僅かなLEDを設けても良い。
In the mask of FIG. 2, the lower sides (positions of circles indicated by dotted lines) of the first conductive fabric 1 and the second conductive fabric 3 are connected to the positive electrode side or the negative electrode side of the battery a by electric wires. However, this connection method is not limited to that illustrated in the drawings. For example, a thin net-like copper, nickel, stainless steel or the like having a thickness of 0.02 mm to 0.1 mm is used for each conductive fabric. It may be bonded with a conductive adhesive (trade name: Dotite), or may be sewn with conductive metal fibers.
The battery a in the present invention only needs to have a voltage that can kill bacteria and viruses by discharging. However, if the voltage is too high, it is dangerous to the human body. The thing of about ~ 24V is preferable. This is because when a voltage of 24 V or higher is applied, the conductive fibers described later may melt or generate smoke. In the mask of the present invention, safety is maintained by avoiding application of a voltage of 24 V or higher. be able to. Furthermore, a switch for turning on / off the voltage application may be provided, and an LED with a small amount of power consumption may be provided to indicate that the switch is in an on state and a voltage necessary for discharging. .

本発明のマスクにおいては、電池aの正極が、第1導電性布帛1と第2導電性布帛3のいずれか一方に接続され、電池aの負極に、他方の導電性布帛が接続されていれば良く、第1導電性布帛1と第2導電性布帛3のいずれか一方の表面と、当該表面に近接した菌やウィルスとの間で放電が生じるようになっている。このような放電に適した第1導電性布帛1及び第2導電性布帛3は、同種同士であっても、異種の組み合わせであっても良く、導電性を有する短繊維を絡ませてなる不織布及び、導電性を有する繊維からなるメッシュ体から選ばれる。導電性を有する短繊維を絡ませてなる不織布としては、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン及び綿からなる群より選ばれた繊維の表面に導電性を有した金属がメッキされてなるカット繊維を含有した不織布が挙げられ、この際、表面にメッキされる金属としては、導電性に優れた金、銀、銅、ニッケル等が好ましい。そして、第1導電性布帛1と第2導電性布帛3を構成する不織布の表面には、放電のためのミクロンオーダーの太さのケバ(不織布表面に植立した細い毛)が設けられており、これによって、ケバの先端(端子)からの放電が起こり易くなって殺菌効率が高まり、電圧を大きくするための昇圧器を設ける必要がない。不織布の表面にケバを形成させるには、上記の不織布を表面をケバ立て(バフ)加工しても良く、マスクに適した9cm×13cmの大きさの導電性布帛の場合、15,000〜400,000箇所程度のケバが存在していることが好ましい。
本発明において、導電性不織布の表面存在する端子は、不織布を乾式法で製造する際には繊維長5〜51mmの短繊維で造ることが望ましく、湿式法であれば繊維長1〜5mmの短繊維で造ることができ、例えば20g/m、導電性短繊維量5%、9cm×13cmの大きさであっても端子は15,000以上存在する。ただし、繊維長が5mm以下の場合には端子数は多くなるが、接着面積が小さく繊維が落下する恐れがあり、又、呼吸時の吸い込みによる危険もあるので好ましくなく、5mm以上が望ましく、1mm単位面積当たり1本以上の端子が存在することが好ましい。
尚、本発明では、第1導電性布帛1及び第2導電性布帛3として、導電性を有する金属繊維からなるメッシュ体を使用することもでき、このようなメッシュ体として、金属繊維からなるメッシュ体の表面に予め接着剤を塗布し、この表面に静電気を利用して、導電性繊維又は繊維状金属からなるパイルを植え付けたもの(フロッキー加工が施された金属メッシュ)が使用できる。
In the mask of the present invention, the positive electrode of the battery a is connected to one of the first conductive fabric 1 and the second conductive fabric 3, and the other conductive fabric is connected to the negative electrode of the battery a. What is necessary is just to discharge between the surface of any one of the 1st conductive fabric 1 and the 2nd conductive fabric 3, and the microbe and virus which adjoined the said surface. The first conductive fabric 1 and the second conductive fabric 3 suitable for such discharge may be the same type or a combination of different types, a non-woven fabric in which short fibers having conductivity are entangled and , Selected from mesh bodies made of conductive fibers. As a nonwoven fabric entangled with conductive short fibers, cut fibers obtained by plating a conductive metal on the surface of a fiber selected from the group consisting of rayon, nylon, polyester, polypropylene, polyethylene and cotton. In this case, the metal plated on the surface is preferably gold, silver, copper, nickel or the like having excellent conductivity. And the surface of the nonwoven fabric which comprises the 1st conductive fabric 1 and the 2nd conductive fabric 3 is provided with the micrometer-order thickness of the discharge (thin hair planted on the nonwoven fabric surface) for discharge. As a result, discharge from the tip (terminal) of the incision tends to occur, sterilization efficiency increases, and there is no need to provide a booster for increasing the voltage. In order to form a fluff on the surface of the non-woven fabric, the surface of the above-mentioned non-woven fabric may be buffed (buffed). It is preferable that about 1,000 spots are present.
In the present invention, the terminal present on the surface of the conductive nonwoven fabric is preferably made of short fibers having a fiber length of 5 to 51 mm when the nonwoven fabric is produced by a dry method, and short if the wet method is used. Even if it is 20 g / m 2 , the amount of conductive short fibers is 5%, and the size is 9 cm × 13 cm, there are 15,000 or more terminals. However, when the fiber length is 5 mm or less, the number of terminals is increased, but the bonding area is small and the fiber may drop, and there is also a danger of inhalation during breathing. There are preferably one or more terminals per two unit areas.
In the present invention, as the first conductive cloth 1 and the second conductive cloth 3, a mesh body made of metal fibers having conductivity can be used. As such a mesh body, a mesh made of metal fibers can be used. An adhesive (a metal mesh with a flocking process) in which a pile made of conductive fiber or fibrous metal is applied to the surface by applying an adhesive in advance to the surface of the body can be used.

本発明における第1導電性布帛1と第2導電性布帛3の好ましい一例としては、前記の金属がメッキされたカット繊維を少なくとも5重量%以上、好ましくは10〜25重量%含有する不織布が挙げられるが、このような繊維の割合が5重量%未満である場合には充分な導電性が得られない。このような導電性布帛としては、例えば表面に銀メッキが施された導電性ポリエステル短繊維を10重量%含む不織布が挙げられ、本発明に適した導電性布帛の厚さは、20〜100g/mで、50g/m前後が特に好ましく、150g/mを超えると通気性が悪くなるので好ましくない。 As a preferred example of the first conductive fabric 1 and the second conductive fabric 3 in the present invention, a nonwoven fabric containing at least 5 wt%, preferably 10 to 25 wt% of the cut fibers plated with the metal is mentioned. However, when the proportion of such fibers is less than 5% by weight, sufficient conductivity cannot be obtained. Examples of such a conductive fabric include a non-woven fabric containing 10% by weight of conductive polyester short fibers whose surface is silver-plated. The thickness of the conductive fabric suitable for the present invention is 20 to 100 g / m 2, and the particularly preferred 50 g / m 2 front and rear, so ventilation exceeds 150 g / m 2 is deteriorated undesirably.

本発明では、第1導電性布帛1と第2導電性布帛3の少なくともいずれか一方が、導電性金属もしくは導電性カーボンを練り込んだ繊維を含む不織布であっても、導電性カーボン繊維を含む不織布であっても良い。本発明における第1導電性布帛1、第2導電性布帛3が、導電性を有する繊維からなるメッシュ体である場合には、息苦しくないように、メッシュ体の目の大きさは100〜400メッシュであることが好ましい。
一方、これら導電性布帛の間に挟まれる電気絶縁性布帛2は、通気性を有し、かつ、第1導電性布帛1と第2導電性布帛3とを電気的に絶縁可能なものであれば良いが、第1導電性布帛1のケバと第2導電性布帛3のケバが接触しない厚みのものを選択する必要がある。即ち、第1導電性布帛1のケバの垂直方向高さをh、第2導電性布帛3のケバの垂直方向高さをhとした場合、h+hを超える厚みを有した電気絶縁性布帛2が使用される。このようにして、電気絶縁性布帛2の厚みは、使用する導電性布帛のケバの長さに応じて変動するが、一般的には20〜200μmの厚みを有したものが好ましく、30〜120μmの厚みのものが特に好ましい。
本発明では、第1導電性布帛1、電気絶縁性布帛2、第2導電性布帛3の大きさは、特に限定されないが、マスク用途に適した大きさとしては、鼻と口からの呼吸部が覆えるように70〜120mm×120〜180mmが望ましい。
In the present invention, even if at least one of the first conductive fabric 1 and the second conductive fabric 3 is a non-woven fabric containing fibers kneaded with a conductive metal or conductive carbon, it contains conductive carbon fibers. It may be a non-woven fabric. When the first conductive fabric 1 and the second conductive fabric 3 in the present invention are mesh bodies made of conductive fibers, the mesh size of the mesh body is 100 to 400 mesh so as not to cause breathing. It is preferable that
On the other hand, the electrically insulating fabric 2 sandwiched between these electrically conductive fabrics has air permeability and can electrically insulate the first electrically conductive fabric 1 and the second electrically conductive fabric 3 from each other. The thickness of the first conductive fabric 1 and the thickness of the second conductive fabric 3 should be selected so as not to contact each other. That is, when the height of the first conductive fabric 1 in the vertical direction is h 1 and the height of the second conductive fabric 3 in the vertical direction is h 2 , the electricity has a thickness exceeding h 1 + h 2. An insulating fabric 2 is used. Thus, although the thickness of the electrically insulating fabric 2 varies depending on the length of the conductive fabric used, it generally has a thickness of 20 to 200 μm, preferably 30 to 120 μm. The thickness is particularly preferable.
In the present invention, the size of the first conductive fabric 1, the electrically insulating fabric 2, and the second conductive fabric 3 is not particularly limited, but the size suitable for the mask application is a breathing part from the nose and mouth. 70-120 mm × 120-180 mm is desirable so that the cover can be covered.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。
実施例1:導電性布帛の製造例
市販の直径9μm太さのポリエステル繊維に銀メッキを施し、カットして繊維長38mmとした短繊維を準備した。そして、この銀メッキポリエステル25重量%、熱融着繊維としてのポリエステル繊維(太さ6μm、繊維長38mm)3重量%、銀メッキ処理されていないポリエステル繊維(太さ9μm、繊維長38mm)72重量%を混合し、熱を加えて熱融着繊維を溶融させ、銀メッキポリエステル短繊維が絡み合った構造の導電性不織布(50g/m)を製造した。
このようにして得られた導電性不織布の厚みは170μmで、電気抵抗値は約7Ω/10cmであり、この表面には、9cm×13cmの大きさ当たり理論上約27700箇所のケバ(端子)が存在していることになる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Example 1 Production Example of Conductive Fabric Silver fibers were applied to a commercially available polyester fiber having a diameter of 9 μm and cut to prepare a short fiber having a fiber length of 38 mm. And, 25% by weight of this silver-plated polyester, 3% by weight of polyester fiber (thickness 6 μm, fiber length 38 mm) as a heat-bonding fiber, and 72% by weight of polyester fiber not treated with silver plating (thickness 9 μm, fiber length 38 mm) %, And heat-sealed fibers were melted to produce a conductive nonwoven fabric (50 g / m 2 ) having a structure in which silver-plated polyester short fibers were entangled.
The conductive nonwoven fabric thus obtained has a thickness of 170 μm and an electric resistance value of about 7 Ω / 10 cm. On this surface, there are theoretically about 27,700 pieces of terminals (terminals) per size of 9 cm × 13 cm. It will exist.

実施例2:中間層である電気絶縁性布帛の厚み選定実験
電極として上記実施例1の導電性布帛を用い、中間層である電気絶縁性布帛として、市販の厚さ80μmの不織布を使用し、導電性布帛と電気絶縁性布帛の乾燥・湿潤状態、並びに、電気絶縁性布帛の厚みを変化させた際(1枚の場合と、2枚重ねの場合)の絶縁性について試験した。尚、実験において使用した電圧は、0V、3V、6V、12V、15Vであり、その時の電流を測定した。その結果を以下の表1に示す。
Example 2: Thickness selection experiment of an electrically insulating fabric as an intermediate layer Using the conductive fabric of Example 1 as an electrode, and using an electrically insulating fabric as an intermediate layer, a commercially available nonwoven fabric with a thickness of 80 μm, The conductive fabric and the electrically insulating fabric were tested for the dry / wet state, and the insulation properties when the thickness of the electrically insulating fabric was changed (in the case of one sheet and in the case of two sheets). The voltages used in the experiment were 0V, 3V, 6V, 12V, and 15V, and the current at that time was measured. The results are shown in Table 1 below.

Figure 2011104553
Figure 2011104553

上記表1の結果より、2枚の導電性布帛(電極)の乾燥・湿潤状態や、中間層の電気絶縁性布帛(電極間絶縁体)の乾燥・湿潤状態に関係なく、電気絶縁性布帛が1枚の場合には電流が流れ、2枚の導電性布帛の絶縁が得られないが、電気絶縁性布帛を2枚重ね(厚み160μm)にすると、いずれの場合にも電流は流れず、2枚の導電性布帛が完全に絶縁されることがわかった。80μmの厚さの不織布1枚で絶縁が得られなかった理由としては、表面側に位置する導電性布帛の表面に存在する細いケバと、裏面側に位置する導電性布帛の表面に存在する細いケバが、不織布の部分で接触しているものと考えられ、この結果は、ケバ同士を引き離すのに160μmの厚さが必要であることを示している。   From the results of Table 1 above, the electrically insulating fabric is independent of the dry / wet state of the two conductive fabrics (electrodes) and the dried / wet state of the electrically insulating fabric (interelectrode insulator) of the intermediate layer. In the case of one sheet, current flows and insulation of the two conductive fabrics cannot be obtained. However, when two sheets of electrically insulating fabric are stacked (thickness: 160 μm), no current flows in either case. It has been found that the sheet of conductive fabric is completely insulated. The reason why insulation could not be obtained with one 80 μm-thick nonwoven fabric is that there is a thin indentation present on the surface of the conductive fabric located on the front surface side and a thin skin present on the surface of the conductive fabric located on the back surface side. The incision is considered to be in contact with the non-woven fabric portion, and this result indicates that a thickness of 160 μm is required to separate the incisions.

実施例3:本発明のマスクの製造例
第1及び第2導電性布帛として、前記実施例1で用いた銀メッキ繊維を5重量%含む導電性布帛(9cm×13cm)を準備し、電気絶縁性布帛として市販の厚さ80μmの不織布(9cm×13cm)を2枚重ねしたものを準備し、外側カバー及び内側カバーとして市販のガーゼ(10cm×14cm)を準備した。そして、第1及び第2導電性布帛に電線を取り付けた後、上記電気絶縁性布帛の両面に配置して積層し、殺菌フィルターを得た。
ついで、この殺菌フィルターの両面に外側カバー及び内側カバーを配置して積層し、マスクの下端側に小型ボタン電池を収容するための電池収容部(電池装入部)を設けて、外側カバー及び内側カバーの周縁部を縫製し、更にゴム紐を取り付けて、図2に示される外観及び構造のマスクとし、電池収容部にボタン型リチウム電池(3V)を入れて、本発明のマスクを作製した。
Example 3: Manufacturing Example of Mask of the Present Invention As the first and second conductive fabrics, a conductive fabric (9 cm × 13 cm) containing 5% by weight of the silver-plated fiber used in Example 1 was prepared and electrically insulated. A commercially available gauze (10 cm × 14 cm) was prepared as an outer cover and an inner cover by preparing two layers of 80 μm-thick non-woven fabric (9 cm × 13 cm) as a conductive fabric. And after attaching an electric wire to the 1st and 2nd electroconductive cloth, it has arrange | positioned and laminated | stacked on both surfaces of the said electrically insulating cloth, and obtained the sterilization filter.
Next, an outer cover and an inner cover are arranged and laminated on both surfaces of the sterilizing filter, and a battery accommodating portion (battery charging portion) for accommodating a small button battery is provided on the lower end side of the mask. The peripheral edge of the cover was sewn, and a rubber string was attached to make a mask having the appearance and structure shown in FIG. 2. A button-type lithium battery (3V) was placed in the battery housing part to produce the mask of the present invention.

実施例4:殺菌効果の確認実験I
上記実施例3で製造した本発明のマスクと、対照としての市販のガーゼマスクをそれぞれ3枚ずつ用意し、SEK菌数測定法(黄色ブドウ球菌、サイズ0.8×1.0μ、NBRC−12732)によりマスクの殺菌効果を調べた。尚、実験に使用した本発明のマスクには、9cm×13cmの大きさ当たり約27,710個の放電端子が存在しており、大多数のウィルスがマイナス帯電であることから、マスクの外側に位置する導電性布帛をプラス電極とし、内側に位置する導電性布帛をマイナス電極とした。18時間後の測定結果を以下の表2に示す。
Example 4: Experiment I for confirming bactericidal effect I
Three masks of the present invention prepared in Example 3 and a commercially available gauze mask as a control were prepared, respectively, and SEK count method (S. aureus, size 0.8 × 1.0 μ, NBRC-12732). ) To examine the bactericidal effect of the mask. The mask of the present invention used in the experiment has about 27,710 discharge terminals per size of 9 cm × 13 cm, and most viruses are negatively charged. The conductive cloth positioned was a positive electrode, and the conductive cloth positioned inside was a negative electrode. The measurement results after 18 hours are shown in Table 2 below.

Figure 2011104553
Figure 2011104553

上記表2の結果から、市販のガーゼマスクを用いた場合には、18時間後において黄色ブドウ球菌の数が増えているのに対し、銀メッキされた繊維を5重量%含む不織布の場合には18時間後において黄色ブドウ球菌は不検出であり、本発明のマスクの殺菌効果が確認された。これは、マスクを通過する菌が、放電によって死滅したためと考えられる。   From the results in Table 2 above, when a commercially available gauze mask is used, the number of Staphylococcus aureus increases after 18 hours, whereas in the case of a nonwoven fabric containing 5% by weight of silver-plated fibers. 18 hours later, S. aureus was not detected, and the bactericidal effect of the mask of the present invention was confirmed. This is presumably because the bacteria passing through the mask were killed by the discharge.

実施例5:殺菌効果の確認実験II
上記実施例3で製造した本発明のマスクを用い、10個に培養した黄色ブドウ球菌を空中に散布し、ファンにより強制落下させ、導電性布帛間の電圧を3V、6V、12Vに変化させた際の放電による殺菌効果の違いを調べた。テスト方法は、以下の通りである。
ガラス箱(35cm×35cm×25cm、ファン(直径5cm)、散布穴(直径1cm))内にシャーレ(直径10cm、Nutrient Broth 寒天培地)を置き、落下した生菌数(黄色ブドウ球菌、サイズ0.8×1.0μ、NBRC−12732)を48時間後、寒天培地上のコロニーの数を測定した。以下の表3において、「マスク」とは、市販のガーゼマスクでシャーレの上面を覆った測定試料であり、「電極( )V」とは、本発明のマスクにおける導電性布帛間に一定の電圧をかけた状態でシャーレの上面を覆った測定試料であり、「コントロール」とは、シャーレの上面が何も覆われていない測定試料を示す。
Example 5: Experiment II for confirming bactericidal effect
Using the mask of the present invention produced in Example 3, it was sprayed with S. aureus were cultured to 10 5 in the air, forced dropped by the fan, changing the voltage between the conductive cloth 3V, 6V, the 12V The difference in sterilization effect due to discharge was investigated. The test method is as follows.
A petri dish (diameter 10 cm, Nutrient Broth agar medium) is placed in a glass box (35 cm × 35 cm × 25 cm, fan (diameter 5 cm), spray hole (diameter 1 cm)), and the number of viable bacteria (S. aureus, size 0. 8 × 1.0 μ, NBRC-12732) 48 hours later, the number of colonies on the agar medium was measured. In Table 3 below, “mask” is a measurement sample in which the upper surface of the petri dish is covered with a commercially available gauze mask, and “electrode () V” is a constant voltage between the conductive fabrics in the mask of the present invention. Is a measurement sample that covers the upper surface of the petri dish in a state of being applied, and “control” refers to a measurement sample in which the upper surface of the petri dish is not covered.

Figure 2011104553
Figure 2011104553

上記表3の実験結果から、市販のガーゼマスクでは黄色ブドウ球菌がマスクを通過して寒天培地上に落下するが、殺菌フィルターを組み込んだ本発明のマスクの場合には、黄色ブドウ球菌がマスクをほとんど通過せず、導電性布帛間の電圧が3Vから12Vに上がるにつれて、黄色ブドウ球菌の死滅率が上昇することが確認された。   From the experimental results in Table 3 above, in a commercially available gauze mask, Staphylococcus aureus passes through the mask and falls onto the agar medium. However, in the case of the mask of the present invention incorporating a sterilizing filter, Staphylococcus aureus It was confirmed that the mortality of Staphylococcus aureus increased as the voltage between the conductive fabrics increased from 3V to 12V with little passage.

本発明は、殺菌フィルターを構成する2枚の導電性布帛に電池の異なる極を接続することによって簡単に構成でき、フィルターを通過する菌やウィルスが帯電していても帯電していなくても、導電性布帛の表面に存在するケバからの放電により菌やウィルスを死滅させることができるので、種々の用途に利用できる。適した用途は、上述のマスクだけでなく、室内用フィルターやエアコン等の電化製品の各種フィルターにも適用可能である。   The present invention can be easily configured by connecting different electrodes of the battery to the two conductive fabrics constituting the sterilizing filter, whether the bacteria or viruses passing through the filter are charged or not, Since the bacteria and viruses can be killed by the discharge from the markings present on the surface of the conductive fabric, it can be used for various purposes. Suitable applications are applicable not only to the above-described masks but also to various types of filters for electrical appliances such as indoor filters and air conditioners.

a 電池(電源)
b マスク本体
c 耳掛け部
1 第1導電性布帛
2 電気絶縁性布帛
3 第2導電性布帛
4 外側カバー
5 内側カバー
6 電池収容部
a Battery (Power)
b Mask Body c Ear Hang 1 First Conductive Fabric 2 Electrical Insulating Fabric 3 Second Conductive Fabric 4 Outer Cover 5 Inner Cover 6 Battery Housing

Claims (7)

放電により菌及びウィルスを死滅させる機能を有した殺菌フィルターであって、当該フィルターが、通気性を有する第1導電性布帛、電気絶縁性布帛及び第2導電性布帛が順次積層された構成を有しており、前記第1及び第2導電性布帛が、導電性を有する短繊維を絡ませてなる不織布及び、導電性を有する繊維からなるメッシュ体のいずれかであり、しかも、前記第1及び/又は第2導電性布帛の表面が、放電のためのケバを有していることを特徴とする殺菌フィルター。   A sterilizing filter having a function of killing bacteria and viruses by electric discharge, wherein the filter has a structure in which a first conductive cloth having air permeability, an electrically insulating cloth, and a second conductive cloth are sequentially laminated. The first and second conductive fabrics are any one of a nonwoven fabric entangled with conductive short fibers and a mesh body made of conductive fibers, and the first and / or Alternatively, the sterilizing filter, wherein the surface of the second conductive fabric has a mark for discharging. 放電により菌及びウィルスを死滅させる機能を有したマスクであって、当該マスクが、
a)菌及びウィルスを放電により死滅させるための電圧を印加可能な電池と、
b)通気性を有する外側カバーと内側カバーの周縁部が縫製されてなり、前記外側カバーと前記内側カバーとの間に、当該外側カバーから内側カバーに向かって順に、いずれも通気性を有する、前記電池の正極又は負極に接続された第1導電性布帛、電気絶縁性布帛、前記第1導電性布帛とは異なる電池の極に接続された第2導電性布帛が積層された状態で収容されたマスク本体
とを具備し、
前記第1及び第2導電性布帛が、導電性を有する短繊維を絡ませてなる不織布及び、導電性を有する繊維からなるメッシュ体のいずれかであり、しかも、前記第1及び/又は第2導電性布帛の表面が、放電のためのケバを有していることを特徴とするマスク。
A mask having a function of killing bacteria and viruses by electric discharge,
a) a battery capable of applying a voltage for killing bacteria and viruses by discharging;
b) Peripheral portions of the outer cover and the inner cover having air permeability are sewn, and each of them has air permeability between the outer cover and the inner cover in order from the outer cover to the inner cover. A first conductive fabric connected to the positive electrode or negative electrode of the battery, an electrically insulating fabric, and a second conductive fabric connected to a battery electrode different from the first conductive fabric are stored in a stacked state. A mask body,
The first and second conductive fabrics are any one of a nonwoven fabric entangled with conductive short fibers and a mesh body made of conductive fibers, and the first and / or second conductive fabrics. A mask characterized in that the surface of the conductive fabric has a mark for discharging.
前記第1及び第2導電性布帛の少なくともいずれか一方が、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン及び綿からなる群より選ばれた繊維の表面に導電性を有した金属がメッキされてなるカット繊維を含有した不織布であることを特徴とする請求項2に記載のマスク。   A cut in which at least one of the first and second conductive fabrics is formed by plating a conductive metal on the surface of a fiber selected from the group consisting of rayon, nylon, polyester, polypropylene, polyethylene, and cotton. The mask according to claim 2, wherein the mask is a nonwoven fabric containing fibers. 前記第1及び第2導電性布帛の少なくともいずれか一方が、前記カット繊維を少なくとも5重量%以上含んでいることを特徴とする請求項3に記載のマスク。   The mask according to claim 3, wherein at least one of the first and second conductive fabrics includes at least 5% by weight or more of the cut fibers. 前記第1及び第2導電性布帛の少なくともいずれか一方が、導電性金属もしくは導電性カーボンを練り込んだ繊維又は導電性カーボン繊維を含む不織布であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のマスク。   5. The method according to claim 2, wherein at least one of the first and second conductive fabrics is a fiber kneaded with a conductive metal or conductive carbon or a non-woven fabric containing conductive carbon fibers. The mask according to claim 1. 前記電気絶縁性布帛が、20〜200μmの厚みを有する不織布であることを特徴とする請求項2に記載のマスク。   The mask according to claim 2, wherein the electrically insulating fabric is a nonwoven fabric having a thickness of 20 to 200 μm. 前記マスク本体の両端部に、耳掛け部が設けられていることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載のマスク。   The mask according to claim 2, wherein ear hooks are provided at both ends of the mask main body.
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