JP2022110538A - ナノファイバーフィルター積層体、該積層体を用いたマスク - Google Patents

Abstract

【課題】ナノファイバーフィルター積層体であって、浮遊する微粒子やウイルス等の捕集効率の良く、安全で空気通気性がよく、息苦しくないナノファイバーフィルター積層体及びそれを使用したマスクを提供する。【解決手段】長分子配列を有する高分子材料を溶解液に溶解し、該溶解液にカーボンブラック微粒子を混入してナノファイバー紡糸液とし、該紡糸液を加圧して紡糸ノズルから紡糸し、該紡糸ノズルの中心吐出口を囲むように、該中心吐出口と同軸にリング状の高速吹出口を設け、該高速吹出口からの気流によって紡糸ノズルからの前記高分子材料を延伸し、出来たナノファイバー積層体を水又はメタノール又はイソプロピルアルコールで所定時間洗浄したナノファイバーフィルター積層、及びそれを使用したマスク。【選択図】図１

Description

本発明は、ナノファイバーフィルター積層体、該積層体を用いたマスクであって、空気中の花粉や微小粒子状物質ＰＭ２．５等の塵やウイルスを捕集することが出来るナノファイバーフィルター積層体、及び、それを用いたマスクを提供する。詳しくは、長分子配列を有する高分子材料を溶解液に溶解し、該溶解液にカーボンブラック微粒子又はマンガン酸化物微粒子を混入したナノファイバー紡糸液を作り、該紡糸液を使用してナノファイバーフィルター積層体にし、また、そのナノファイバーフィルター積層体を用いたマスクに関する。

近時、一般的に直径が１ミクロン（＝1,000ｎｍ）以下の太さの繊維で定義されるナノファイバーが開発され、ナノファイバーの製造法としては、ＥＳＤ（Electro－Spray Depositioｎ）法、或いは、エレクトロ・スピニング法と呼ばれる技法が最も注目され、その技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、エレクトロ・スピニング法は１０ｋｖ単位の高圧の電圧が必要となることから、特に、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)等の電導性のある高分子材料を使用することは危険であり、取り扱いが厄介であった。
また、使用するカーボン微粒子は浮遊微粒子を吸着除去、静電付加して除去することに有効であるが、高分子材料の溶融液にカーボン微粒子を混入させて紡糸するとなると、カーボンブラック微粒子が電導性であることから、高圧電圧を用いるＥＳＤ法でナノファイバーを紡糸することは困難である。

ところで、高電圧電極を使用しない従来の合成繊維であるマイクロオーダーの製造法として、非特許文献１には、前掲のエレクトロ・スピニング法の他に、現在、海島複合紡糸法、低粘度の溶解ポリマーを吹き飛ばすメルトブロー紡糸法、ポリマー溶液を急激に膨脹させてポリマーを吹き飛ばしながら固化・繊維化させるフラッシュ紡糸法が開発されて、開示されている。この溶解だけの極細繊維の製造方法として、上記の非特許文献１には、溶液に溶かして紡糸する方法としてポリマーブレンド紡糸法があり、これは２種のポリマーをブレンドしておき、これを繊維化した後に、海ポリマーを溶出する極細紡糸法がるが、繊維の太さがμｍオーダーであることが限界とされている。
そこで、本発明者らは、特許文献２及び特許文献３に示すように高分子を溶剤に溶かして低粘度にし、さらに極細径のノズルから噴射空気とともに吹き出して延伸し、ナノファイバーを製造することに成功した。これを利用して、呼吸器系に沈着して健康に影響を及ぼす大気中に浮遊する微小粒子状物質ＰＭ２.５を捕捉する薄膜防臭遮蔽部材を製造している。なお、特許文献２の素材は微小粒子状物質ＰＭ２.５を捕捉以外にウイルス等の飛沫を捕集することも判ってきた。

ところで、低圧損で通気性を保ちつつ、微小ダストを捕捉するナノファイバー積層体を使用したエアフィルター又はマスク用不織布基材は特許文献４として提供されている。
しかしながら、特許文献３のエアフィルター又はマスク用不織布基材は、従来のナノファイバーの製造がエレクトロスピンニング法によるナノファイバー紡糸装置を使用しており、前述の不都合な問題点が存在し、さらに、不織布面上に、繊維状又はパウダー状の接着剤を散布して不織布を積層しているので、これらの接着剤がナノファイバーで形成し通気する隙間を埋めてしまい、通気の効率を低下させてしまうという問題点もあった。

特開２０１１－１２７２３４号公報 特開２０１４－１４４５７９号公報 特開２０１９－３７９６３号公報 特開２０１４－１１４５２１号公報

SEN'I GAKKAISHI(繊維と工業)Vol.63,No.12(2007)423～425P[溶解紡糸型ナノファイバーの開発]越智隆志

上述したように、これらの特許文献１、４は、従来のエレクトロ・スピニング法によってナノファイバーを製造したもので、高圧の電圧が必要で、このため危険であり、特に、本発明のように水溶性高分子材料にカーボンブラック微粒子を混合した紡糸液からナノファイバー積層体にするには、取り扱いが厄介であり、製造コストが嵩むという問題点があり、紡糸液に導電性のカーボンブラック微粉末を使用するには問題があった。
本発明の課題は、このような問題点に鑑みてなされたもので、空気中に浮遊する微粒子を捕集するナノファイバーフィルター積層体、及び、それを使用したマスクである。
更に、ナノファイバーフィルター積層体を用いて、一般の生活用マスク、医療用マスク、産業防塵用マスク等のファイルターとして用いたナノファイバーフィルター積層体であって、捕集効率の良く、安全で空気通気性がよく、息苦しくないナノファイバーフィルター積層体及びそれを使用したマスクを提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明のナノファイバーフィルター積層体及びそれを用いたマスクは、長分子配列を有する高分子材料を溶解液に溶解し、溶解液にカーボンブラック微粒子を混入した紡糸液を加圧して紡糸ノズルから紡糸し、該紡糸ノズルの中心吐出口を囲むように、該中心吐出口と同軸にリング状の高速吹出口を設け、該高速吹出口からの気流によって紡糸ノズルからの前記高分子材料を延伸するとともに溶剤を気化するようにしたナノファイバーフィルター積層体であって、更に、水又はメタノール又はイソプロピルアルコールに所定時間洗浄した積層体で、これに不織布、布、モノフィラメントを平織りにしたメッシュ等で支持したナノファイバーフィルター積層体、及びそれを使用したマスクである。
また、前記紡糸液としての高分子材料は、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)、ポリウレタン(ＰＵ)、ポリアミド（登録商標；ナイロン)等から選択させる高分子材料が良く、実施例1での製造されたナノファイバー積層体は縁に別途不織布を配して、網戸等の建材、換気扇、農業ハウスの換気窓等に使用可能であり、マスクとして使用する場合はナノファイバー積層体の裏表端の両面に不織布を配し、その厚さは、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ナイロン不織布から選択される不織布で、該不織布の厚みは０．１から０．７ｍｍで、目付重量が１０ｇから６０ｇ／ｍ^２としたナノファイバーフィルター積層体が良く、一般生活用マスク、医療用マスク、及び、産業防塵用マスクとして最適である。
また、実施例２のように、表面基材に平織でモノフィラメントのメッシュを用い、これにナノファイバーを吹き付けるようにすれば、実施例１のような不織布の補強は必要なく、立体形状が維持出来るマスクが容易に制作できる。

また、ナノファイバーフィルター積層体は、その製造工程がエレクトロ・スピニング法ではなく、高速噴射による紡糸法を用いたので、実施例１では高分子素材の結束部のないモノフィラメントを平織した粗い目を形成するエンドレスの巡回する捕集基材とし、該捕集基材に向けて、長分子配列を有する高分子材料を溶剤に溶解して加圧して紡糸ノズルから紡糸し、該紡糸ノズルの中心吐出口を囲むように、該中心吐出口と同軸にリング状の高速吹出口を設け、該高速吹出口からの気流によって紡糸ノズルからの前記高分子材料を延伸するとともに溶剤を気化するようにしてナノファイバー状の繊維を前記捕集基材で積層捕集し、該捕集基材に貼り付いたナノファイバー層を簡単に剥がして、巻き取る工程が採用される。更に、実施例１及び実施例２であるナノファイバー積層体の製造過程で余分なカーボンブラック微粒子等を洗い流すために水又はメタノール又はイソプロピルアルコールに洗浄するのが良い。

本発明のナノファイバーフィルター積層体、該積層体を用いたマスク、特にマスク用フィルター基材としてマスクに用いた場合には、捕集効率が良いにも拘わらず、空気損圧が少なく息苦しさもないという特徴がある。特に、ナノファイバーフィルターの補強として表面基材のモノフィラメントのメッシュ素材にすれば、例えば、マスクのナノファイバーフィルター積層体の支持に２０メッシュ程度のポリプロピレンのモノフィラメントの素材にすれば、立体マスクの形状空間形状が強固に維持できる。
また、製造工程でも、実施例１及び実施例２は必要に応じてナノファイバー層を容易に厚くすることができ、ナノファイバー層を厚くして、捕集効率を特に高くすれば微小粒子状物質ＰＭ２.５やウイルス等の飛沫を捕集することができ網戸、換気扇等の産業用のフィルターとして使用することができる。
さらに、製造工程において、ナノファイバーのスプレーのノズルから噴射する紡糸法であるので、紡糸液にカーボンブラック微粒子を混入することができ、ノズルをステンレスやセラミックにすれば中心吐出口は耐熱性、及び耐久性があり変形も少なく、高温加熱した高分子繊維を長時間紡糸してもナノファイバーにも変形がなく、均一のナノファイバーの直径が維持できる。さらに、ナノファイバー層は通気性も十分よく、十分に強度があり、安価に大量に製造できる。
また、本発明で製造するマスク用ナノファイバーフィルター積層体は、ナノファイバーの素材をポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)、ポリビニルプチラール(ＰＶＢ)、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ) 、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリアミドポリアミド（登録商標；ナイロン)等の長分子配列を有する高分子材料のナノファイバー積層体を安全に製造でき、特に、ナノファイバーの素材をポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)とすれば、耐侯性にも優れており、放射線にも強い樹脂であるので、戸外と接する網戸や換気扇のフィルターや農事ハウス等のフィルターとしても適しており、洗浄も簡単に行える。
さらに、マスク等では消臭剤を添付すれば消臭作用が得られ、細菌等の殺菌作用も期待できる。

実施例１のナノファイバー積層体の製造装置の全体を示す説明図、 図１におけるナノファイバー積層体をナノファイバーフィルターに形成する装置の全体を示す説明図、 加熱加圧する一対の溶着ローラの正面の拡大図、 図１におけるナノファイバー生成部の概略の説明図、 図４のノズル及びその先端部分の噴射空気吹出ノズルの拡大図、 図６（ａ）は、図２の高分子供給管の側面図、図６(ｂ)はその断面図、 最終製品を加工して制作した使用例１のマスクの平面図、 最終製品を加工して制作した使用例２のマスクのフィルターの挿入例の図、 マスクの装着の使用例１を装着した斜視図、 図１０（ａ）は、実施例１のポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)に直径２４ｎｍのカーボンブラックの微粒子を混入した２００倍の電子顕微鏡の写真、図１０（ｂ）は、その１０００倍の電子顕微鏡の写真、 図１１（ａ）は、図１０のカーボンブラック入りのポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)のナノファイバーをメタノールの洗浄槽に５分洗浄した後の２００倍の電子顕微鏡の写真、図１１（ｂ）は、その１０００倍の電子顕微鏡の写真、 実施例２のナノファイバー積層体の製造装置の全体を示す説明図、 図１２におけるナノファイバー積層体をナノファイバーフィルターに形成する装置の全体を示す説明図、 図１２における第１及び第２高分子接着材の吹付部の概略の説明図、 図１４のノズル及びその先端部分の噴射空気吹出ノズルの断面拡大図、 図１２における第１高分子接着材吹付部と冷却装置の断面拡大図、 図１６のペルチェディバイスの説明図、 実施例２のナノファイバーフィルター積層体の断面図、 実施例２の最終製品を加工して制作した使用例３のマスク装着の斜視図、 実施例２の表面基材Ｊ１に第１及び第２高分子接着材がファイバー状に絡まった状態の２００倍の電子顕微鏡の写真である。

（実施例１）
本発明の実施例１の全体構成は、概略、図１に示すようなもので、先ず、図面左からナノファイバーを生成するナノファイバー生成工程Ａで、このナノファイバー生成工程Ａは材料液供給部１、紡糸部２、吹付部３から構成され、材料液供給部１にはナノファイバー紡糸液Ｎ１が貯蔵され、紡糸部２、吹付部３でナノファイバー繊維Ｎ２が生成され、次に、吹き付けられたナノファイバー繊維Ｎ２を受け取りナノファイバー積層体Ｎ３として積層する捕集積層形成工程Ｂが設けられ、この捕集積層形成工程Ｂは捕集部３からなる。
次に、捕集されたナノファイバー積層体Ｎ３を捕集部３の捕集帯３１から剥がす積層体離脱工程Ｃで、この積層体離脱工程Ｃは積層体離脱部３８の上側の空気吹出装置３８１と下側の空気吸引装置３８２とからなり、捕集帯３１から上側の空気吹出装置３８１の吹出ノズル３８１１から吹出空気と、下側の空気吸引装置３８２の吸引ノズル３８２１とによって、捕集帯３１に吸着したナノファイバー積層体Ｎ３を離脱する。
脱離したナノファイバー積層体Ｎ３は一対のピンチローラ４１によって一端圧縮してナノファイバー積層体Ｎ４とし、洗浄装置４でメタノール（実施例１）（又はイソプロピルアルコール））に洗浄し、左右に往復するローラ群４４（実施例１）（又は、上下に往復するローラ群）によって、所定時間洗浄した後のナノファイバー積層体Ｎ５として案内ローラ４５からピンチローラ４６を経て巻取装置５によって、中間製品のナノファイバー積層体Ｎ５として巻き取られる。

中間製品のナノファイバー積層体Ｎ５として巻き取られた積層体Ｎ５のロット５Ａは、図２、図３に示される、ナノファイバーフィルター積層体Ｎ６の製造装置を説明する。
図２において、図１の巻取装置５の中間製品であるナノファイバー積層体Ｎ５のロット５Ａは、図２の供給装置６１にセットされ、この供給装置６１にセットされたロット５１（５Ａ）のナノファイバー積層体Ｎ５に対して、上面と下面に薄いネット或いは薄いマイクロファイバーの不織布等を供給装置７１，７２によって供給し、ナノファイバー積層体Ｎ５の上面及び下面を一対のフィードローラ７３によってサンドイッチ状に挟み、次に、図３に示す一対の加熱加圧ローラ７４でナノファイバー積層体Ｎ５の所定箇所を加熱溶着して半完成品のナノファイバーフィルター積層体Ｎ６に成型し、出来たナノファイバーフィルター積層体Ｎ６を巻取装置８に巻き取りロット８１（８Ａ）とする。その後、半完成品のナノファイバーフィルター積層体Ｎ６は、必要に応じて裁断し、マスク等に加工する。

[材料液供給部１]
次に前述した各加工工程を詳細に説明する。
先ず、原材料は実施例１ではポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)を使用したが、
ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)の他に、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等の高分子材料を使用しても良い。

[ナノファイバー生成工程Ａ]
以下に、前記各工程を順次具体的に説明する。
先ず、ナノファイバー生成工程Ａは、材料液供給部１、紡糸部２、吹付部３から構成される。以下、この順に詳細を説明する。
[材料液供給部１]
図１で、左側には材料液供給部１と紡糸部２であるが、これの拡大図が図４であるが、図示されるように、複数の紡糸のノズル部２２が設けられ、実施例１では、材料液タンク１１にはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）紡糸液Ｎ１を投入する。ここで実施例１に使用したポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)紡糸液Ｎ１の組成は次のとおりである。
実施例１
[表１]
：ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)紡糸液Ｎ１の組成
ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ) ・・・・１３.００重量％
Ｎ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ） ・・８５.１５重量％
トルエン ・・・・ １.００重量％．
カーボンブラック微粒子 ・・・・ ０.８５重量％
合計 ・・・・・・１００.００重量％

本実施例では、ＰＶＤＦを延伸するために先ずＮ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ）で溶解する。この際、前記のようにＮ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ）８５.１５重量％に対してＰＶＤＦのペレット１３.００重量％を混合して溶解液を作るが、この数値よりもＮ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ）があまり多すぎるとナノファイバーを形成せず、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)の濃度が高すぎても太い繊維した形成しなかったり、ノズル部が詰まったりする不都合が生じる。
また、浮遊微粒子の捕捉性能を高めるために、溶液に直径が３０ｎｍ以下（本実施例１では２４ｎｍ）のカーボンブラック微粒子(三菱ケミカル社製)を混入してナノファイバー紡糸するが、図５のノズル部２の吹出口２２１２の最小中心軸孔２２１１の内径の０.１３ｍｍよりも更に小さい直径でなければならず、本実施例では、三菱ケミカル社のＭＡ１１０の粒子径が２０ｎｍのカーボンブラック微粒子を使用した。後述するが、出来上がったポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)のナノファイバー積層体をイソプロピルアルコールに４０分から７０分の所定時間洗浄して、微粒子捕捉用ナノファイバーのフィルターとして仕上げる。 なお、溶剤としてＮ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ）の代わりに、N,N-ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を用いてもよい。また、溶解方式ではなく溶融方式でもナノファイバーを製造することは可能であるが、この場合には基剤としてポリプロピレン(ＰＰ)が使用でき、他に高熱で溶融する溶融方式でのナノファイバーを使用する。
なお、この明細書では詳細は触れないが、本発明者が開発した高熱でポリプロピレン(ＰＰ)で溶融するナノファイバー製造装置を転用すればよい。

このようなポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)をＮ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ）に溶かし、カーボンブラック微粒子を混入した紡糸液Ｎ１は、材料液タンク１１から送給ポンプ１２から移送管１３の順で紡糸部２に供給される。
この移送管１３には、温水保温部１４からの温水は、各移送管１３に設けられた温水分配器１４１が供給され、この温水分配器１４１はノズル部２２のナノファイバー材料（ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)）をＮ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ)で溶かした紡糸液Ｎ１を４０℃から６０℃に維持するような構成で、各ノズル部２２も所定の温度を維持するようにしている。この配置は図４に示すように、温水出口１４４から配管１４５で直列に繋ぎ温水戻り口１４６に戻るように循環している。
この分配器１４１で各移送管１３中のナノファイバー紡糸液Ｎ１を４０℃から６０℃程度に温めるのは、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)を延伸するには常温の４０℃から６０℃が適温であるからである。
このように、本実施例では、温水保温部１４は温水器１４２から各分配器１４１に必要な温水を４０℃から６０℃程度にして貯留し、ポンプ１４３によって各分配器１４１に送給し循環するようにしたので、各紡糸部２へ送給するナノファイバー紡糸液Ｎ１も所定の４０℃から６０℃程度に温められる。なお、温度維持に温水を用いたのは、ヒータ等とは異なり、温度管理が比較的容易に空間環境が乾燥状態にならないからである。

[紡糸部２,吹付部３]
次に、移送管１３からナノファイバー紡糸液Ｎ１が送り込まれる紡糸部２と吹付部３について説明するが、この紡糸部２は図４から図６に示すようなもので、紡糸部２は、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)をＮ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ）に溶解し、カーボンブラック微粒子を混入して、この溶液をナノファイバー吹付部２１のノズル部２２から外部に吹き出し延伸するものである。図４の部分拡大図に示すように、先ず、材料液供給部１の移送管１３はノズル部２２の高分子供給部２４の高分子供給管２４１に連結し、図４に示すように、高分子供給管２４１の中心に設けられた貫通孔２３４は、ノズル部２２のノズル本体２２１に連通し、その先端からナノファイバー繊維Ｎ２を噴射する。このノズル部２２はセラミックで、特にルビーのノズル本体２２１はその中心に先端の吐出口２２１２に続く中心軸孔２２１１が設けられている。
また、本実施例で、図１に示すように、上下方向に６段のノズル部２２群が設けられ、水平方向にも６列（１段につき）のノズル部２２群が設けられ、計３６個のノズル部２２が配置されている。各段の水平方向の６個のノズル部２２は１５ｃｍ間隔で水平棒等に固定され、このノズル部２２と材料液供給部１とは一体で水平に幅方向１５ｃｍ程度左右に移動するように稼働する。したがって、出来上がるナノファイバー繊維Ｎ２は９０ｃｍの幅で左右に振り分けられてナノファイバー積層体Ｎ３として形成される。
上下方向に設けられる各段ノズル２２群において、上下に近接するノズル部２２の位置は、ナノファイバー積層体Ｎ２での継ぎ目が重ならないように、ずらして配置して、ナノファイバー積層体Ｎの厚さが均一になるようにしている。

また、ノズル部２２から積層体捕集部３の捕集帯３１までの距離は１６５cm程度とし、高分子材料であるポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)の延伸が十分行われ、溶媒の気化が十分に行われる距離にしてノズル部２２から積層体捕集部３に向けて飛散するようにしている。
また、吐出口２２１２の内径は０.１mmから０.２mmとし、本実施例では０.１５mmとしているが、０.２mm以上だと延伸してもナノオーダーの細さが得にくく、細い方が良いが０.１mm以下だと詰まって紡糸速度が遅くなってしまう。

[高速風吹出部２６]
高速風吹出部２６の高速風吹き出しノズル部２６１は、図５に示すように、ノズル本体２２１は、中心軸孔２２１１の周りには、中心軸孔２２１１を包むように同軸状にリング状の高速風吹出通路２６２が形成され、高速風吹出通路２６２の先端には所定の吹出角度を有したリング状の高速風吹出口２６３が設けられ、この高速風吹出口２６３は前記吹出口２６３より僅かにＸ＝５mm程度(５～７mm)突出して、整流が生じるようにするのと、含まれる水分の気化が促進されるように、従来よりも高速風吹出口２６３の口径も幾分広い。
また、ナノファイバー吹付部２１の中間部には、高速風吹出通路２６２の他端に連通する空気供給部２８が設けられ、この空気供給部２８には、常温の２０℃、或いは多少暖かい２０～４０℃程度の空気(気流)がエアポンプ２８１により供給され、吐出口２２１２から紡糸されるポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)のナノファイバー繊維を高速風吹出口２６３の高速気流で包むようにして下流に引っ張るように延伸する。この所定の吹出角度を有する高速風吹出口２６３が延伸気流手段を構成している。

また、延伸気流手段のノズル部２２は主にノズル本体２２１とノズル支持体２２２とからなり、図３における吐出口２２１２の近傍の拡大図に示すように、ノズル本体２２１には長手方向に溶解高分子であるＰＶＤＦが噴出する中心軸孔２２１１が設けられるが、この中心軸孔２２１１の下流側の先端部には吐出口２２１２が設けられる。本発明のノズル部２２におけるノズル本体２２１の材質はステンレス、セラミック、ルビー等が最適で、実施例１ではルビーである。
この吐出口２２１２であるノズル内径は０.１０mmから０.１８mmとしたが、０.１８mm以上だとナノ単位の繊維状のナノファイバーが生成しづらく、０.１０mm以下だとノズル内径に溶解した高分子が詰まってしまうので、本実施例では０.１５mm程度とした。また、従来はノズル内径を０.１５mmとしたが、材質を金属のステンレスとしたため、すぐに太いファイバーに変質してしまうことが判明した。これは繰り返し加重や圧力の為にステンレスのノズル内径が拡がってしまうことに起因することが判った。このため、耐熱性や対摩耗性に優れ高温下でも変形しないルビー(セラミック)を使用すると、長時間連続稼働させても、高品質の高分子ナノファイバー積層体Ｎ３を生成することができた。

しかし、セラミックやルビーは加工が難しく、ネジ等を設けた金属のノズル支持体２２２にノズル吐出口２２１２をネジ等で固着することが困難であった。そのため、図３に示すように、ノズル本体２２１の上流の末端に外側に突出した肉厚の鍔部２２１３を設け、対応するノズル支持体２２２の内孔２２２１の下流の末端に内側に突出する係止部２２２２を設けて、ノズル本体２２１をノズル支持体２２２の内孔２２２１の上流の開口２２２３から挿入して、鍔部２２１３を係止部２２２２に密着嵌合させて固着する。このような構造なので、下流側に高い圧力で溶解高分子が挿入されてもノズル本体２２１がノズル支持体２２２から離脱することがない。この場合、内孔２２２１の内径はノズル本体２２１の外径および鍔部２２１３の外径よりも大きく、ノズル支持体２２２の先端係止部２２２２の内径はノズル本体２２１の外径よりも小さく、鍔部２２１３の外径よりも小さくする必要がある。
中心軸孔２２１１の外周部２３１及び吐出口２２１２側の外周部２２２４と高速風吹出通路２６２の内周壁との間には通路隙間を維持するスペーサー部が適所に設けられて間隔を維持して高速風吹出通路２６２を形成している。
なお、高分子導入管２３は、図４に示すようなもので、高速風吹出通路２６２は、空気導入部枠体２７２と高分子導入管２３との外周部２３１の隙間に噴射空気導入溝２３２が形成され、この溝を通じて高速風が通過する。

この延伸気流手段を更に説明すると、高速気流でポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)繊維を更に延伸するのでリング状の高速風吹出口２６３の吹出角度(中心軸孔２２１１の軸を中心としての左右の合算角度)が重要であるが、実験の結果、角度３０°～６０°程度、すなわち、高速風吹出口２６３の高速気流の吹出方向は、前記中心軸の吐出口２２１２の中心軸線に対して１５°～３０°の角度の範囲が好ましく、角度３０°(中心軸と角度１５°)以下だとポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)との接触力が小さく延伸作用が小さく、角度６０°(中心軸と角度３０°)以上だと接触しての負圧が生じないのでやはり延伸作用が少なく、本実施例１では角度３８°(中心軸と角度１９°)とすることで延伸作用が効率的に作用した。

このように、高速風吹出口２６３からの気流が適正に紡糸したポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)繊維に当たらないと、μオーダーの極細繊維で終わってしまいナノファイバーにはならない。
また、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)繊維を効率よくナノ単位に延伸するのは、溶媒により溶解して低粘度にすることが重要であるが、延伸気流手段は、吐出口２２１２から紡糸後も高速噴射空気で延伸させる必要があり、更に重要なのは、延伸するとともにポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)繊維内に含まれる溶剤のＮ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ）を気化して飛ばして除去する必要があり、そのために、高速風吹出口２６３は紡糸ノズル部２２の吐出口２２１２より僅かにＸ１＝５mm(５～７mm)程度突出させ、吐出口２２１２から紡糸されるポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)繊維の溶媒の気化を促進するように構成している。
この高速風吹出口２６３と吐出口２２１２との流れ方向での所定距離Ｘ１は、５から７mm程度の突出にすると、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)繊維の高速風による延伸作用が適度に作用し、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)繊維の延伸と溶剤の速やかな除去を両立させることが出来ることが実験によって判明した。

[吹付部３]
そして、ノズル部２からナノファイバー紡糸液Ｎ１が噴射され、積層体捕集部３の捕集帯３１まで空間環境を飛行する。
この際に、ノズル部２２からナノファイバーの積層捕集部３の捕集帯３１までの空間距離は１６５cm程度としたが、高分子素材であるポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)の延伸が十分行われ、溶剤が飛散し気化が促進する距離であると考えられるが、ノズル部２の噴射力だけでは、ナノファイバー繊維Ｎ２は、積層体捕集部３までは到達しないが、次の捕集積層形成工程Ｂで強力な吸引機構を設けて、下流側への強力な気流を生じされてナノファイバー繊維Ｎ２を積層捕集部３まで到達するようにしている。
また、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)繊維内に含まれる溶剤の気化を促進させるために、ノズル部２から捕集積層形成工程Ｂまでの生成されるナノファイバーが飛行する間の空間に、例えば、空間の両側に赤外線加熱装置２９を設けて照射し、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)の分子を励起し、環境の温度を上げるのではなく、分子自体の温度を上げるようにしてポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)Ｎ１の材料液内の溶剤で気化を促進している。
ここで、ナノファイバーフィルター積層体の製造工程において、前記高分子材料を延伸する空間環境は、温度が３０℃から４０℃で湿度を８０％以下にする必要がある。また、前記水溶性高分子材料を延伸する空間環境には、紡糸する高分子材料の溶剤の気化を促進するために赤外線等加熱器２９と赤外線等の反射板を設けている。

[ナノファイバーの捕集積層形成工程Ｂ]
次に、ナノファイバー生成工程Ａで生成されたナノファイバーを、その下流でナノファイバーを積層する[ナノファイバーの捕集積層形成工程Ｂ]の積層体捕集部３を図１で参照して説明する。
ナノファイバー積層体Ｎの積層体捕集部３は、図１に示すように、エンドレスで移動する網状で捕集帯３１であり、材質は非電導体の合成樹脂で形状はネット或いは網であり、大量に空気が通過できることができるものであればよい。
本実施例１では、積層体捕集部３が合成樹脂であるポリプロピレン(ＰＰ）のモノフィラメントの網で、合成樹脂の繊維径は直径０.２４ｍｍ、開口部サイズは、１.０３ｍｍで、高分子素材の結束部のない平織で交点はフリーの網（以下、メッシュ)であるが、交点は溶着固定したメッシュでも良い。
この積層体捕集部３は、以上のような構成なので（密度１５～２０本／inch）、貫通する空気の空気抵抗は十分に少なく、捕集帯３１はナノファイバー積層体Ｎ３を軽く保持するだけで、結束部がないことで捕集帯３１はナノファイバー積層体Ｎ３が絡みつくことがなく、後の工程で直ぐに離脱することができる。場合によっては、予め、離型材としてフッ素系樹脂かシリコン系樹脂で正面処理を施しておいてもよい。
なお、捕集帯３１の材質はポリプロピレン(ＰＰ）樹脂以外でもポリエチレン樹脂、及び結束部のない金属コンベアネットでも良く、要はコンベアネットからナノファイバー積層体Ｎ３の離脱が極めて容易であれば良い。

また、メッシュのサイズも下記の[表２]のようなものが使用可能である。
［表２］
(1) １８メッシュ：繊維径 ０.２６ｍｍ 開口部サイズ １.１５ｍｍ
(2) ２０メッシュ：繊維径 ０.２４ｍｍ 開口部サイズ １.０３ｍｍ
(3) ２４メッシュ：繊維径 ０.２２ｍｍ 開口部サイズ ０.８４ｍｍ
(4) ２６メッシュ：繊維径 ０.１９ｍｍ 開口部サイズ ０.７８ｍｍ
(5) ３０メッシュ：繊維径 ０.１８ｍｍ 開口部サイズ ０.６７ｍｍ

この捕集帯３１は、駆動ローラ３２によって図１で反時計回りに移動し、従動支持ローラ３３a～ｃによって所定位置で支持され反時計回りに移動する。なお、実施例１のメッシュは前記[表２]での(2)の２０メッシュである。

なお、駆動ローラ３２の駆動は、仕上がるナノファイバー積層体Ｎ３の厚さを調節するが、ナノファイバーの厚みが５から１００μｍになるように制御する。
図１において、ナノファイバー生成工程Ａのノズル部２２に対向した位置に、従動支持ローラ３３ｂ,３３ｃによってほぼ垂直平面の捕集面３４を形成しており、この捕集面３４でナノファイバー積層体Ｎ３を連続的に捕集し、後述する積層体離脱工程Ｃに移動してナノファイバー積層体Ｎ３を捕集帯３１から離脱して駆動ローラ３２によって上方に方向転換し、更に従動支持ローラ３３aによって方向転換し、従動支持ローラ３３eに案内され循環する。

捕集面３４の裏側には、吸引室３６１と上下方向に複数(本実施例１では上段・中段・下段の３個)の吸引ダクト３６２とこれらに連なる空気の吸引機構３６が設けられ、該吸引ダクト３６２にはそれぞれ風量を調整する風量調整シャッター３６３が付随して設けられ、ナノファイバー生成工程Ａで生成されたナノファイバー繊維Ｎ２及びナノファイバー積層体Ｎ３を捕集帯３１に吸い寄せている。
捕集帯３１を平面に保つためにその裏面に合成樹脂等の平面保持部材３４１が間隔を隔てて設けられている。なお、捕集面３４の表側には、効率よくナノファイバー繊維Ｎ２を捕集面３４に誘導するために捕集面３４に収束するようにラッパ状の案内部材２９１が設けられている。

吸引ダクト３６２にはそれぞれ風量を調整する風量調整シャッター３６３が付随して設けられているが、捕集面３４でのナノファイバー積層体Ｎの吸い付き量は、吸引ダクト３６２の開口面積によって調整される。吸い付き量が大きいと離脱工程Ｃで捕集帯３１からナノファイバー積層体Ｎ３が離れずらくなるので簡単に離れるように調整する。
こうして、捕集帯３１上に垂直で連続的に形成したナノファイバー積層体Ｎ３は、捕集帯３１の下方への移動に伴って、移動し右方向に水平に移動し積層体離脱部３８でナノファイバー積層体Ｎ３を離脱して、駆動ローラ３２から循環案内させる。

[ナノファイバー積層体Ｎ３の離脱工程Ｃ]
このように、捕集帯３１に積層したナノファイバー積層体Ｎ３は、捕集帯３１の従動支持ローラ３３cと駆動ローラ４２との間に配置された積層体離脱部３８で離脱されるが、積層体離脱部３８は駆動ローラ３８４と案内ローラ３８５に掛け渡された網状のエンドエスベルト３８３上で、捕集帯３１から離脱して脱離工程Ｃのベルト３８３上に移る。この積層体離脱部３８は、上側の空気吹出装置３８１と下側の空気吸引装置３８２とからなり、捕集帯３１から上側の空気吹出装置３８１の吹出ノズル３８１１から吹出空気と、下側の空気吸引装置３８２の吸引ノズル３８２１とによって、捕集帯３１に吸着したナノファイバー積層体Ｎ３を離脱する。
これを更に詳しく説明すると、積層されたナノファイバー積層体Ｎ３には上方から空気吹出装置３８１の吹出ノズル３８１１からの空気の噴射によって離脱(脱離工程Ｃ)させるとともに、吸引ノズル３８２１からの吸引力によってナノファイバー積層体Ｎ４の中に僅かに付着しているＮ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ）やトルエン等の溶剤や、捕集面３４に付着したゴミも一緒に吸引除去する。この場合、積層捕集部３が合成樹脂であるポリプロピレン(ＰＰ）のモノフィラメントの網であると、ナノファイバー積層体Ｎ３が上方の吹出ノズル３８１１からの空気と、下方の吸引ノズル３８２１からの吸引力によって簡単に離脱可能である。
このように、吸引ノズル３８２１はゴミ除去も兼ねており、捕集帯３１に残ったナノファイバー片やゴミを除去し、綺麗な状態の捕集帯３１を送り出す。なお、必要に応じて、離型材付与装置等を設けて、ナノファイバーが離脱しやすいようにしても良い。なお、この時のナノファイバー積層体Ｎ３は、目付重量が３から２０ｇ／ｍ^２であった。

[洗浄工程Ｄ]
捕集帯３１から脱離したナノファイバー積層体Ｎ４は、次の洗浄工程Ｄの洗浄装置４に移送されるが、ナノファイバー積層体Ｎ４は、先ず、ピンチローラ４１で圧縮されて、次いで案内ローラ４２で洗浄槽４３に送られる。
洗浄装置４の洗浄槽４３は、実施例１ではメタノール液(又はイソプロピルアルコール)が入った槽であり、このメタノール液の洗浄は、余分なカーボンブラック微粒子を除去するもので、空気中に浮遊する微粒子をカーボンブラック微粒子が吸着して除去するものの、目詰まりも生じるので、空気の通気性の良好にするためである。
メタノールへの洗浄時間は余分なカーボンブラック微粒子を除去するために所定時間が必要であるが、実際は、３分から３０分程度が必要であり、実施例１では５分間である。この洗浄装置４の洗浄槽４３のメタノール液（実施例１）（又はイソプロピルアルコール）で浸漬（又洗浄）するが、洗浄槽４３に案内され、左右に往復するローラ群４４（実施例１）によってメタノール液で洗浄し、往復の数を調節して所定時間洗浄するようにし、ナノファイバー積層体Ｎ５として案内ローラ４５からピンチローラ４６に送られ、必要に応じて乾燥装置４７等で洗浄液のメタノールを除去し巻取工程Ｅによって中間製品のナノファイバー積層体Ｎ５として巻き取られる。

[中間製品の巻取工程Ｅ]
ナノファイバー積層体Ｎ５である中間製品の巻き取り工程Ｅは、ピンチローラ４６から送風機等の乾燥装置４７を経て、フィードローラ４８によって移送され、製品巻取部５でロット５Ａとして巻き取られる。
製品巻取部５の製品巻き取りロール５１の回転軸５２は、パウダークラッチ５３を介して、巻き取り駆動モータ５４によって巻き取られる。この中間製品の巻取部５は、巻取り径検出超音波センサー５５を設け、巻取り径の変化により巻取張力が変化するので、この張力を一定にするように駆動源の巻き取り駆動モータ５４と回転軸５２の間にパウダークラッチ５３を設けたので、パウダークラッチ５３の滑りを制御して、製品ナノファイバー積層体Ｎ５を一定の張力で巻き取ることができる。

[ナノファイバーフィルター積層体の形成工程Ｆ]
図２において、図１の巻取装置５の中間製品であるナノファイバー積層体Ｎ５のロット５Ａは、図２の供給装置６にセットされ、この供給装置６にセットされたロット５Ａはパウダークラッチ付きの駆動装置６１とフィードローラ６２により移送され、次に、不織布添付装置７において、ナノファイバー積層体Ｎ５に対して、上面と下面に薄いネット或いは薄いマイクロファイバーの不織布等を供給装置７１，７２の駆動装置７１１、７２１によって駆動され供給される。ナノファイバー積層体Ｎ５の上面及び下面を一対のフィードローラ７３によってサンドイッチ状に挟み、次に、図３に示す一対の加熱加圧ローラ７４でナノファイバー積層体Ｎ５の所定箇所を加熱溶着してナノファイバーフィルター積層体Ｎ６に成型する。
図３に示す加熱加圧ローラ７４は、ナノファイバー積層体Ｎ５を上下のローラ７４の加熱部７４１で加圧すると同時に、部分的に所定部分を加熱して圧着溶着する。
ここで、ナノファイバーフィルター積層体Ｎ５の裏表の両面に不織布（実施例１）を用いる場合は、不織布の厚さは、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ナイロン不織布から選択される不織布で、該不織布の厚みは０．１から０．７ｍｍで、目付重量が１０ｇから６０ｇ／ｍ^２である。さらに、マスク用ナノファイバー積層体のマスクは、通常使用のマスク、医療用マスク、または産業用防塵マスクのフィルターとして最適である。
[最終製品（ナノファイバーフィルター積層体）の巻取工程Ｇ]
最終製品の巻取工程Ｇでナノファイバーフィルター積層体Ｎ６を巻取装置８は駆動装置８２により巻き取られ最終製品である巻取ロット８１（８Ａ）となる。巻取装置８はナノファイバー積層体Ｎ５である中間製品の巻き取り工程Ｅの巻取部６とほぼ同じ構成である。
こうして、最終製品であるナノファイバーフィルター積層体Ｎ６のロット８Ａは、巻き戻して必要に応じて裁断し、マスク等に加工する。

[マスク製品例への使用例]
これらの半完成品は、網戸や農業ハウス等の外に、ナノファイバーフィルター積層体（最終製品）Ｎ６を加工してマスクの基材や、マスクのポケット部に装着する場合のフィルターとして用いればよく、例えば、図７の使用例１に示すように、最終製品であるＮ６をマスク使用状態に合わせて長方形の端部を加圧加熱して溶着部８７aから切断しマスク基板８５とし、これの両側にゴム紐あるいは弾性体８７を加圧溶着して使用例１のＮ８のマスクとする。
また、別の使用例２の図８に示すように、最終製品Ｎ６をマスク使用状態に合わせてやや小さめの長方形の端部を加圧加熱してから切断してマスク用フィルター基板８５ｂとし、マスクのポケット部８８に挿入する形式のポケット形式のマスクとしてもよい。
図７、図８に示すマスクは、図９に示すように、ノーズフィットワイヤ８６で鼻の形状にフィットさせ装着すれば顔とマスクにとの隙間が小さくなり飛沫が漏れ出る量が少なくなる。
本実施例は、カーボンブラック微粒子を使用しているため、全体に黒色或いは灰色となるが、全体を薄いフィルム状のメッシュで覆えば、自由な色にでき、これに印刷を施すことができる。

ここで、実施例１の図１での製造したナノファイバー積層体Ｎ３でのカーボンブラック微粒子が混在したナノファイバー積層体の２００倍の電子顕微鏡の写真を図１０(a)として、同じく、１０００倍の電子顕微鏡の写真を図１０(ｂ)として示す。
次に、ナノファイバー積層体Ｎ３を洗浄装置５３で余分なカーボンブラック微粒子を洗い流した状態のナノファイバーフィルター積層体Ｎ４の２００倍の電子顕微鏡の写真を図１１(a)として、同じく、１０００倍の電子顕微鏡の写真を図１１(ｂ)として示す。
これらの写真から判るように、図１０からナノファイバーにカーボンブラックが強固に纏わり付き、且つ、図１１より洗浄により余分なカーボンブラックが除去されていることが判る。

[試験結果]
ここで、先ず、捕集効率についての実験結果を説明する。
（１）[表３] [微粒子捕集率]
（１－１）ここで、図２のナノファイバーフィルター積層体Ｎ６とカーボンブラック微粒子を混入させない従来のナノファイバーフィルター積層体とを比較して微粒子捕集効率と補足率の効果を示す。
試験方法
ＡＳＴＭ Ｆ２２９９ ただし、粒子の中和を行わない(静電除去）。
試験条件
試験面積：４９．０ｃｍ^２
試験流量：２８．９Ｌ／ｍｉｎ
粒子径： ０．１μｍ（０．１００±０．０００３μｍ）
粒子の種類：JSR SIZE STANDARD PARITECLES SC-0100-D（JSR ライフサイエンス(株)製）真球状状ポリスチレン系標準粒子
試験対象：
Ａ：カーボンブラック微粒子のない従来のナノファイバーフィルター積層体
Ａ１：従来のナノファイバーフィルター積層体の厚さ１０μｍの捕集率：
９０．７％（平均捕集効率）
Ａ２：従来のナノファイバーフィルター積層体の厚さ５０μｍの捕集率：
９３．７％（平均捕集効率）
Ｂ：実施例１カーボンブラック微粒子を含むナノファイバーフィルター積層体
Ｂ１：実施例1のナノファイバーフィルター積層体の厚さ１０μｍの捕集率：
９８．０％（平均捕集効率）
Ｂ２：実施例1のナノファイバーフィルター積層体の厚さ５０μｍの捕集率：
９９．５％（平均捕集効率）

上記の捕集効率の試験結果から、カーボンブラック微粒子を含有させたノファイバーフィルター積層体の捕集率が向上することが判る。また、実施例１のナノファイバーフィルター積層体（Ｎ６）の厚さによる浮遊微粒子も、[表３]の浮遊微粒子捕集効率は、実施例１Ｂ１の厚さが１０μｍのナノファイバーフィルター積層体では捕集率が９８．０％前後であるが、厚さが５０μｍである実施例１のＢ２のナノファイバーフィルター積層体では微粒子捕集効率が９９．５％であることから、十分に微粒子を捕集できることが判る。

次に、マスク等での口で呼吸する場合の息苦しさに関係する圧力損失についての実験について説明する。
（２）[圧力損失]
口で呼吸する場合の息苦しさに関係する圧力損失について実験する。
ナノファイバーフィルター積層体Ｎ６の圧力損失測定試験の結果
試験方法１
実施例１のナノファイバーフィルター積層体Ｎ６の厚さ５０μｍでの(1)換気扇、（2）マスク、（3）空調用フィルターとして使用した場合の標準風量でのそれぞれの圧力損失（単位：Paパスカル）及び、市販Ａ社のマスクについて測定した。

[表４]
１．測定対象：実施例１のナノファイバーフィルター積層体Ｎ６
試験時の対象フィルター 風量条件 圧力損失の測定結果
換気扇 350CMH＝264.6L／min ８７Pa
マスク 85L／min＝170.5L／min ５５Pa
フィルター 5.33／min＝65.675L／min ２２Pa
２．測定対象：市販Ａ社のナノファイバーを使用したマスク
マスク 85L／min＝１５０a

上記[表４]の圧力損失の試験結果から、カーボンブラック微粒子が含有させたノファイバーフィルター積層体の使用する各対象物での圧力損失（単位：Ｐａ・パスカル）は、市販Ａ社製のマスクより小さいことが判る。
なお、実施例１のナノファイバー出来上がった製造工程の適宜の箇所で、次の実施例２で用いたような消臭剤添付工程を付加してもよい。

以上詳述したように、本発明の実施例１によれば、本発明のナノファイバーフィルター積層体及びそれを用いたマスクは、長分子配列を有する高分子材料を溶解し、これにカーボンブラック微粉末を混入した紡糸液を加圧して紡糸ノズルから紡糸し、該紡糸ノズルの中心吐出口を囲むように、該中心吐出口と同軸にリング状の高速吹出口を設け、該高速吹出口からの気流によって紡糸ノズルからの前記高分子材料を延伸するとともに溶剤を気化するようにし、ナノファイバーフィルター積層体であって、更に、水又はメタノール又はイソプロピルアルコールに所定時間洗浄した積層体で、この積層体は前記ナノファイバー積層体の厚みが５から１００μｍで、目付重量が３から２０ｇ／ｍ^２である。このナノファイバー積層体の裏表の両面を、不織布で挟んだ状態で所定箇所を加圧溶着したナノファイバーフィルター積層体、及びそれを使用したマスクであるので、カーボンブラック微粉末が強固に混入し、洗っても離脱することがない。
また、前記紡糸する高分子材料としては、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)、ポリウレタン(ＰＵ)、ポリアミド（登録商標；ナイロン)等から選択させる高分子材料が良く、製造されたナノファイバー積層体の裏表の両面を不織布の厚さは、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ナイロン不織布から選択される不織布で、該不織布の厚みは０．１から０．７ｍｍで、目付重量が１０から６０ｇ／ｍ^２としたナノファイバーフィルター積層体とし、更に、このナノファイバーフィルター積層体を使用したマスクは、一般生活用マスク、医療用マスク、及び、産業用防塵用マスクとして最適である。

また、本発明のナノファイバーフィルター積層体は、その製造工程がエレクトロ・スピニング法ではなく、高速噴射のよる紡糸法で、高分子素材の結束部のないモノフィラメントを平織した粗い目を形成するエンドレスの巡回する捕集基材とし、該捕集基材に向けて、長分子配列を有する高分子材料を溶剤に溶解して加圧して紡糸ノズルから紡糸し、該紡糸ノズルの中心吐出口を囲むように、該中心吐出口と同軸にリング状の高速吹出口を設け、該高速吹出口からの気流によって紡糸ノズルからの前記高分子材料を延伸するとともに溶剤を気化するようにしてナノファイバー状の繊維を前記捕集基材で積層捕集し、該捕集基材に貼り付いたナノファイバー層を簡単に剥がして、巻き取る工程が採用されるので、無理なくナノファイバー層をメタノール又はイソプロピルアルコールに所定時間洗浄することができる。
また、紡糸する高分子材料として、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）ポリウレタン（ＰＵ）、ポリアミド（登録商標；ナイロン)から選択される高分子材料を使用することができるナノファイバーフィルター積層体で、その積層体を用いたマスクであるので、大量で安価に製造することができる。

これらのナノファイバーフィルター積層体が、一般生活用マスク、医療用マスク、産業防塵用マスクのフィルターとして用いると、花粉や微小粒子状物質ＰＭ２．５等の塵やウイルス等の捕集が出来ると共に、空気圧力損失が少なく息苦しさも少なく最適である。また、換気扇のフィルター、網戸、農業用ハウスの外気に接する箇所にフィルターとして用いれば、ナノファイバーの素材をポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)とすれば、耐侯性にも優れており、放射線にも強い樹脂であるので、戸外に配備する網戸や農事ハウス等の建材としても適しており、洗浄も簡単に行え、さらに、ナノファイバー層は通気性も十分有し、十分に強度があり、安価に大量に製造できる。
また、実施例１のフィルター積層体の製造工程によれば、ナノファイバー層を容易に厚くすることができ、高分子素材の結束部のないモノフィラメントを平織した粗い目を形成するエンドレスの巡回する捕集基材としたので、ナノファイバー層を容易に厚くすることができ、ナノファイバー層が厚いことから捕集効率を高くし微小粒子状物質ＰＭ２.５やウイルス等の飛沫を捕集することができる。

[実施例２]
次に、実施例２を図１２から１９に沿って説明するが、実施例１と異なるのは、先ず表面基材Ｊ１として平織りのモノフィラメントの網(メッシュ)を用いて繰り出し、これにポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)のナノファイバーを吹き付けて接着し、このメッシュとナノファイバーを一体化したものを一旦巻き取り、このロット９５Ａのナノファイバー積層体Ｊ５の２個をメッシュ側を外側に露出させて、ナノファイバーフィルター積層体Ｊ６を完成させるものである。

以下、詳細に実施例２を説明する。
図１２、図１３は、実施例２の製造方法全体の概略を示した概念説明図であるが、 図１２に示すように、エアフィルター又はマスク用フィルター基材のナノファイバー積層における製造装置の概略は、次の工程順である。
先ず第１工程は高分子素材であるポリプロピレンを平織りした２０メッシュの網で、表面基材Ｊ１を繰り出す工程[表面基材繰出工程Ｈ]であり、次工程は網状補強繊維形成工程であるが、この工程は概略、３工程であり、先ず繰り出された表面基材Ｊ１に第１高分子接着剤Ｊ２を吹き付け接着剤ファイバーで蜘蛛の巣状或いはジグザグ状の網部を形成する[第１高分子接着材吹付工程Ｉ]であり、２番目がこのファイバー状の第１高分子接着材の硬化させるための[冷却固定Ｋ]であり、３番目が[第２高分子接着材吹付工程Ｌ]である。
第１高分子接着材は表面基材Ｊ１との接着性が良好なものであり、第２高分子接着材は第１高分子接着材Ｊ２とナノファイバーＪ４のポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)との接着性が良好なもので、結果として、表面基材Ｊ１とナノファイバーＪ４との接着が良好になるので、その後、[ナノファイバー生成工程Ｍ]でポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)のナノファイバーＪ４が表面基材Ｊ１に吹き付けられる。
ナノファイバー積層体Ｊ４が形成され、[消臭剤添付工程Ｎ]で酸化チタンを添付し、一旦[巻取工程Ｏ]で中間製品を巻取る。
図１３に示すように、[ナノファイバーフィルター積層体の形成工程Ｐ]では、中間製品のロット９７１（９５Ａ）の２個を上下の繰出装置にセットし、表面基材Ｊ１を外側に露出するように合体する合体ローラで合体し、ナノファイバー面を対向させて重ね合わせて積層してエアフィルター又はマスク用フィルターを完成さえ、製品のナノファイバーフィルター積層体Ｊ６として[巻取工程Ｒ]で巻取らせる。

概略、実施例２の製造工程は以上のような構成であるが更に詳しく説明する。
[表面基材繰出工程Ｈ]
実施例２の表面基材J１の単体は、矩形の空間を有するモノフィラメントで、通常の０.２４ｍｍ径のＰＰ(ポリプロピレン)の２０メッシュであり、厚さは１２５μｍ、目付３０g/ｍ²であって十分に通気性があり、この表面基材Ｊ１は網戸等の建材や送風機のエアフィルターやマスクのフィルターとして使用するには十分に強度がある。なお、表面基材Ｊ１としては、上記のＰＰ(ポリプロピレン)以外として、例えば、ポリエチレン(ＰＥ）、ポリエステル(ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド(ＰＰＳ)等を用いてもよい。
この表面基材Ｊ１は、図１２に示すように、表面基材Ｊ１の繰出し部９１では、巻取径検出超音波センサー９１６を設け、巻取り径の変化により巻取張力が変化するので、この張力を一定にするように駆動源の巻き取り駆動モータ９５３と回転軸の間にパウダークラッチ９５４を設けたので、パウダークラッチ９５４の滑りを制御して、表面基材Ｊ１に一定の張力を加えたるみを防いでおり、複数の案内ローラ９１３と送出機構９１４とを経て次工程の[網状補強繊維形成工程]に送られる。

[網状補強繊維形成工程]
網状補強繊維形成工程は、前述したように、[第１高分子接着材吹付工程Ｉ]と第１高分子接着材の硬化させるための[冷却工程Ｋ]と[第２高分子接着材吹付工程Ｌ]から構成される。
[第１高分子接着材吹付工程Ｉ]
[第１高分子接着材吹付工程Ｉ]は、送り出される表面基材J１に第１高分子接着材（樹脂）吹付部９２１で第１高分子接着剤Ｊ２を吹き付けた状態の第１初期中間製品(Ｊ２)を形成し、これは蜘蛛の巣状或いはジグザグ状のファイバーで架橋して網目を形成し、表面基材Ｊ１の織り成した網目がずれるのを防止するとともに、更に、表面基材Ｊ１の網目の空間にさらに細かい網目を形成して、後工程での積層する薄いナノファイバー層の強度を補強して、ナノファイバー層が破れることを防止する。
この表面基材Ｊ１に空間部分を第１ナノファイバー状高分子接着剤が平均で太い１０～１００μｍで、ナノファイバーＪ４よりは太い繊維で、蜘蛛の巣状或いはジグザグ状のファイバーを架橋し張り巡らせてより細かい網目を形成し(Ｊ２)、この細かい網目に後工程でのナノファイバー層Ｊ４をナノファイバー状の第２高分子接着剤Ｊ３により接着してナノファイバー積層体Ｊ４の強度を向上させている。

このファイバー状にする第1高分子接着剤Ｊ２は、架橋及び補強用接着剤(株式会社製；クライベリットＰＵＲ反応性ホットメルト(品番：Ｎo.703.5)で、蜘蛛の巣状に糸を引くように延びる性質があり、細かい架橋した網目を形成するには好都合である。また、この第１高分子接着剤は加熱する必要がなく、室温で徐々に硬化(数秒)するので、表面基材Ｊ１やナノファイバーＪ４（Ｎ４）を変質させることがない。
ただし、第１高分子接着剤Ｊ２は、速乾性であっても硬化が完全ではないと、つまり、表面基材Ｊ１と後工程で第２高分子接着剤Ｊ３やナノファイバーＪ４との固着が十分でなく剥離することが多かった。
このため、第１高分子接着剤Ｎ２は、速乾性であっても次工程に移行するまでにより固化(硬化)を完全に終了することが必要であり、このために次工程で詳細に説明するこのファイバー状の第１高分子接着剤Ｊ２を吹き付けた後に冷却するファイバー状の第１高分子接着剤の冷却工程Ｋを設けている。
また、この第１高分子接着剤Ｊ２で表面基材Ｊ１における正方形の網目（２０メッシュ）の空間部に蜘蛛の巣状或いはジグザグ状の網目を形成する理由は、ナノファイバーＪ４が形成する空間を塞ぐことを少なくするためで、表面基材Ｊ１のモノフィラメント自体で網の目の空間を小さくすると、遮蔽部材の重量も増すことは勿論のこと、遮光率が大きくなってしまう不都合が生じるからである。

この蜘蛛の巣状或いはジグザグ状のファイバーを張り巡らせる網状補強繊維形成部９２を図１２、図１４から図１７に沿って説明する。
図１２に示すように、網状補強繊維形成部９２は、[表面基材繰出工程Ｈ]と[ナノファイバー生成工程Ｍ]との間に位置し、ポリプロピレン(或いはポリプロエチレン）の表面基材Ｊ１のメッシュの表面に、第１高分子接着剤Ｊ２を吹き付けて表面基材Ｊ１の正方形の空間に細かい網目を形成するものであるので、ナノファイバーＪ４や第２高分子接着剤Ｊ３が表面基材Ｊ１に吹き付けられる直前に、図１４、図１５に示すように、ノズル部９２２からナノファイバーＪ４よりも若干太く強度もある繊維状にして表面基材Ｊ１に吹き付ける。

このファイバー状となる第１高分子接着剤Ｊ２は、株式会社クライベリットジャパン製のポリウレタンホットメルト接着剤(湿気硬化型)(ＰＵＲ反応性ホットメルト(品番)Ｎo.703.5)であり物性は以下の[表５]ようなものである。
[表５]
（Ａ）第１高分子接着剤の主成分 ポリウレタン
粘度
120℃：11,000 ｍPas
140℃： 6,000 ｍPas
オープンタイム(溶剤を蒸発させる所用(硬化)時間)φ３ｍｍビード：３０sec オープンタイム90μｍ：３０sec
特徴：耐熱、耐水、耐寒性、低温塗工、弾性タイプ・糸引き性

このファイバー状にする第１高分子接着剤Ｊ２を吹き付けるに際しては、ナノファイバーＪ４の隙間を埋めてしまうと、折角のナノファイバーＪ４の良好な通気性が阻害されてしまうので、第１高分子接着剤Ｊ２はできるだけ細く、蜘蛛の巣状或いはジグザグ状の網を形成するように、ナノファイバーＪ４の隙間を埋めることがないように形成することが重要である。
付言すれば、第１高分子接着剤Ｊ２はＰＵＲ反応性ホットメルト((品番)Ｎo.703.5)としたが、その選定条件は、
（１）表面基材Ｊ１の網目空間（メッシュ間）の補強、及び、後述する第２高分子接着剤Ｊ３の接着剤塗布面の拡大（接着面積の拡大）が計れること、（２）ファイバー状になり糸引き性が強く、架橋性に優れていること、（３）第１高分子接着剤の吹付工程から、第２高分子接着剤Ｊ３の吹き付け工程までの距離が短いので、接着剤塗布後、直ちに表面が硬化することが必要である。なお、他の第１高分子接着剤Ｊ２としては、株式会社クライベリットジャパン製の無黄色変色タイプ(透明又は白色)の品番VP9484/10のポリウレタンホットメルト接着剤(湿気硬化型)でも同様の結果が得られた。

図１２において、網状補強繊維形成部９２の第１高分子接着剤Ｊ２の吹き付け部２１は、上案内ローラ９１３aから下案内ローラ９１３ｂに表面基材Ｊ１が移動する上方に配置され、ノズル部９２２が一緒に移動する表面基材Ｊ１の面に対して平行な距離１１０cｍ(ナノファイバー生成幅)を往復移動させている。これは、第１高分子接着剤Ｊ２はナノファイバー積層体Ｊ４のように積層させる必要がなく、ナノファイバーＪ４の強度が補強されればよく、むしろ少ないほうが良いからである。
上記の第１高分子接着剤Ｊ２は高温の方が粘度が低くなり、１４０℃での粘度は6000(ｍPa・s）であるので、この状態で使用できるようにするため、図１４に示すようにノズル部９２２には加熱器(ヒータ)９２６４を設けてある。なお、第１ファイバー状高分子接着剤Ｊ２は後述するファイバー状の第２高分子接着剤Ｊ３と全体が溶けて融合しないよう速乾性(数秒)のものを用いる必要がある。

ここで、第１高分子接着剤Ｊ２の第１高分子接着材吹付部９２１とノズル部９２２の詳細を、図１２、図１４及び図１５に沿って説明するが、１４０℃程度に加熱した第１高分子接着剤Ｊ２の供給部９２４から供給ポンプ９２４２によって、第１高分子接着剤Ｊ２の供給管９２４１から先端ノズル直径が０.１５ｍｍの中心ノズル９２２１に供給される。この中心ノズル９２２１の先端の外筒の外周部９２３１包むように筒状の熱風吹出部９２６を設け、この熱風吹出部９２６の熱風吹出ノズル部９２６１から高速加熱空気Ｈを噴射して中心ノズル９２２１から溶融した接着剤を引き抜くように第２高分子接着剤Ｊ２にして表面基材Ｊ１に向かって噴射する。このとき熱風吹出ノズル部９２６１に供給する高速加熱空気Ｈを送風するエアポンプ９２８で５０リットル／分で加熱空気発生器９２８１、加熱空気供給管９２８２、加熱空気導入部枠体９２７２を介して加熱空気路形成キャップ９２７と溶融樹脂導入管９２３の間に形成される高速風吹出通路に導入され、高温高速の吹出通路に連なる加熱された高速風吹出口９２６３先端の熱風吹出ノズル部９２６１から高速加熱空気Ｈが噴出される。
この空気吹出ノズル部９２６１の噴出面積１ｍｍ²程度とし、ノズル部９２２全体を約１４０℃にヒータ９２６４で高温に調整しつつ、噴出空気も１４０℃程度に加熱して噴出し、接着剤がノズル部９２２先端でも１４０℃を維持するようにしている。

また、前述したように接着剤のノズル部９２２に連なる溶融樹脂導入路９２３４を中心に有する、溶融樹脂導入管９２３の下流側の外周部９２３１には、ノズル部９２２に連なる熱風導入溝９２３２が設けられ、この熱風導入溝９２３２には他端には熱風発生器９２８１に連通している。
この熱風導入溝９２３２は、実施例１の図６の溶融樹脂導入管２３４と同じ構造であるので説明は省略する。
このような構成により、特にＥＳＤ法を用いなくても、この方法より多少太くはなるが、接着剤が繊維径５００ｎｍ～５００μｍのファイバー状で大量に生成されることが判明し、この内１０μｍから１００μｍのファイバー状に溶融した第１高分子接着剤Ｊ２がポリプロピレンの表面基材Ｊ１に蜘蛛の巣状、或いはジグザグ状に貼り付くよう吹き付けられ、全体に均一に塗布される。

図１５に示すように、ノズル本体９２２１は中心軸孔９２２１１の周りには、中心軸孔９２２１１を包むように同軸状にリング状の高速熱風の吹出通路９２６２が設けられ、高速熱風の吹出通路９２６２の先端には所定の吹出角度を有したリング状の高速風吹出口９２６３が設けられ、ノズル本体９２２１の吐出口９２２１２は高速風吹出口９２６３より僅かにＸ＝３ｍｍ程度(２～４ｍｍ)突出して、整流が生じるようにしている。
この吐出口９２２１２の高速風吹出口９２６３からの突出量Ｘは、図１４に示されるように、加熱空気路形成キャップ９２７の高速熱風の吹出通路９２６２が斜行しており、中心のノズル本体９２２１の外周も斜行しているので、加熱空気路形成キャップ９２７と加熱空気導入部枠体９２７２の間に熱風吹出口の微調整用ワッシャー９２７３を介在させ、この微調整用ワッシャー９２７３の異なった厚さのものを選択するか、枚数を調整することによって、前記突出量Ｘを調整することができる。これは、突出量Ｘを調整すると同時に、高速熱風の吹出通路９２６２の熱風吹出通路の内壁とノズル本体９２２１の外周と間、すなわち、熱風吹出ノズル部９２６１の開口面積も微調整することができる。
このように、熱風吹出ノズル部９２６１の熱風吹出量を微調整することができるので、図１２に示すように、複数のノズル部９２２の熱風吹出量を同じにすることができ、より均一な接着剤及び分子材料のナノファイバーの積層体を製造することができる。

また、ノズル部９２２は主にノズル本体９２２１とノズル支持体９２２２とからなり、図１５における吐出口９２２１２の近傍の拡大図に示すように、ノズル本体９２２１には長手方向に溶融高分子が噴出する中心軸孔９２２１１が設けられるが、この中心軸孔９２２１１の下流側の先端部には吐出口９２２１２が設けられる。ここで重要なのはノズル本体９２２１の材質であるが、本発明の紡糸ノズル部９２２におけるノズル本体９２２１の材質はステンレス、セラミック又はルビーが良い。
なお、表面基材Ｊ１は目が粗く強度があるので、第１高分子接着剤Ｊ２（第２高分子接着剤Ｊ３も同じ）が表面基材Ｊ１を通過するので、背後に接着剤捕集部９２５で塵等を捕集する。

しかし、ネジ等を設けた金属のノズル支持体９２２２にノズル吐出口９２２１２をネジ等で固着することが困難であるので、図１５に示すように、ノズル本体９２２１の上流の末端に外側に突出した肉厚の鍔部９２２１３を設け、対応するノズル支持体９２２２の内孔９２２２１の下流の末端に内側に突出する係止部９２２２２を設けて、ノズル本体９２２１をノズル支持体９２２２の内孔９２２２１の上流の開口９２２２３から挿入して、前記鍔部９２２１３を係止部９２２２２に密着嵌合させて固着する。このような構造なので、下流側に高い圧力で溶融高分子が挿入されてもノズル本体９２２１がノズル支持体９２２２から離脱することがない。この場合、内孔９２２２１の内径はノズル本体９２２１の外径および鍔部９２２１３の外径よりも大きく、ノズル支持体９２２２の先端係止部９２２２２の内径はノズル本体９２２１の外径よりも小さく、鍔部９２２１３の外径よりも小さくする必要がある。
また、ノズル部９２２に連通する溶融樹脂導入管９２３には、適宜の手段により溶融樹脂が供給されるが、例えば、図１４に示されるように、接着剤供給部９２４から供給ポンプ９２４２及び接着剤供給管９２４１により接続され供給される。このノズル本体９２２１は、必要に応じて表面基材Ｊ１に対して水平方向に同じ距離を保って移動するようにすれば、ノズル本体９２２１の数を少なくすることが可能となる。
次に、ファイバー状になる第１高分子接着Ｊ２を冷却するための[冷却工程Ｋ]に移行する。

[冷却工程Ｋ]
本実施例で第１高分子接着剤の[冷却工程Ｋ]での冷却装置９３は、ペルチェ素子を使用したものである。
アルミ板の冷却板９３１は、図１６に示すように、表面温度を－１０℃～－２０℃に冷却し、冷却板９３１に対向して断熱板９３２を配置してその間隔区を５ｍｍ以下とし、前工程で表面基材Ｊ１に第１高分子接着剤Ｊ２を塗布した網状補強繊維と冷却板９３１との間隔は１.５ｍｍ以下にすることが、第１高分子接着剤Ｊ２の硬化の促進や省エネの観点からも好ましい。
冷却板９３１の背後にはペルチェ素子の冷却機構９３３が組み込まれているが、ペルチェ素子の原理は図１７に示すように、ペルチェディバイス９３４は、例えば、複数のペルチェ素子から構成され、複数のＮ型熱電半導体(ｎ)９３４１とＰ型熱電半導体(ｐ)９３４２とが交互に並べられ、それらを金属電極９３４３で千鳥状に接続して両端に直流電源９３４５からの電流を供給する構成となっている。この接続状態では、図１７で右向きの矢印に示すように、半導体中の電子やホールが熱を下側に運ぶので、左側の金属電極９３４３uが冷え、右側の金属電極９３４３dが加熱される。
この左側金属電極９３４３uの複数の上面を連ねて薄板状の絶縁材９３４４で覆われ、その絶縁材９３４４を介して冷暖房する冷却板９３１に熱が効率よく伝導するように密接接触するように重ねられている。また、同様に右側金属電極９３４３ｄの複数の上面を連ねて薄い絶縁材９３４４で覆われ、その絶縁材９３４４を介して冷却(吸熱）(発熱）する冷却板９３１へ熱が効率よく伝導するように密接接触するように重ねられている。
この第１高分子接着剤の[冷却工程Ｋ]は非常に重要であって、この[冷却工程Ｋ]を通過させた場合は第２高分子接着剤Ｊ３がファイバー状で綺麗に蜘蛛の巣状の網目で補強されているのに対して、第２高分子接着剤Ｊ３が縮れて蜘蛛の巣状にはなっていないことから、強固な補強にはなっていない。
網状補強された表面基材Ｊ１は接着剤の固化(硬化)が促進されて、次の第２高分子接着剤Ｊ３がファイバー状に接着する第２高分子接着剤Ｊ３を吹き付ける工程の[第２高分子接着材吹付工程Ｌ]に移行する。

[第２高分子接着剤吹付工程Ｌ]
次に、[網状補強繊維形成工程]では、図１２で第２高分子接着剤吹付部９２１ｂで第１ファイバー状高分子接着剤Ｊ２で補強された表面基材に、次工程で主にナノファイバーＪ４を接着する第２高分子接着剤Ｊ３を吹き付ける[第２高分子接着剤吹付工程Ｌ]について初期中間製品(Ｊ３)について説明する。
この状態は顕微鏡写真の図２０(表面基材Ｊ１＋第１高分子接着剤Ｊ２＋第２高分子接着剤Ｊ３)に示すようなもので、第１高分子接着剤Ｊ２のファイバー状よりも更に細めの５００ｎｍから１０μｍ(好ましくは１００ｎｍ～１０μｍ実施例２)の繊維径としたファイバー状の第２高分子接着剤Ｊ３を網に薄く吹き付けて蜘蛛の巣状に隙間を塞がないように収縮させてある。このように、高分子接着剤Ｊ２が表面基材Ｎ１にまとわり付いた状態に、第２高分子接着剤Ｊ３が付着収縮する。
したがって、第１高分子接着剤Ｊ２(表面基材Ｎ１＋第１高分子接着剤Ｊ２)の状態に比べて、図２０の顕微鏡写真は、第２高分子接着剤Ｊ３が、網目の隙間を塞がないように薄く吹き付けられている。なお、蜘蛛の巣状の第２高分子接着剤Ｊ３自体も比較的大径の花粉やＰ２.５の捕捉するフィルター機能を有している。
図１２に示すように、[第２高分子接着剤吹付工程Ｌ]の装置構成は、第１高分子接着剤の[冷却工程Ｋ]と[ナノファイバー生成工程Ｍ]との間に位置し、ノズルも基本的には[網状補強繊維形成工程]と同じで、ポリプロピレン(或いはポリプロエチレン）の表面基材Ｊ１と第１高分子接着剤Ｊ２との網目となる表面に、第２高分子接着剤Ｊ３を吹き付ける。

この第２ファイバー状高分子接着剤Ｊ３は、株式会社クライベリットジャパン製のポリウレタンホットメルト接着剤(湿気硬化型)(ＰＵＲ反応性ホットメルト(品番)Ｎo.701.1又は701.2)であり、物性は以下の[表６]のようなものである。なお、本実施例ではＵＲ反応性ホットメルト(品番)Ｎo.701.2を使用した。また、他の第２高分子接着剤Ｊ３としては、株式会社ヘンケル製の無黄色変色タイプ(透明又は白色)の品番LA7575UVのポリウレタンホットメルト接着剤(湿気硬化型)でも同様の結果が得られた。
[表６]
（Ｂ）ＰＵＲ反応性ホットメルト(品番)Ｎo.701.1 主成分 ポリウレタン
粘度
80℃：12,000 ｍPas
100℃：4,000 ｍPas
120℃：2,000 ｍPas
オープンタイム：＞１hour
グリーン強度：強
特徴：低温塗工・糸引き無・工耐加水分解性
（Ｃ）ＰＵＲ反応性ホットメルト(品番)Ｎo.701.2 主成分 ポリウレタン
粘度(製造時)
brookfield HBTD 10rpｍ 100℃ 約5,000±1,500ｍPas
120℃：約3,000±1,000ｍPas

第２高分子接着剤Ｎ３はＰＵＲ反応性ホットメルト(品番:Ｎo.701.1又は701.2)としたがその選定条件は、
（１）表面基材Ｊ１の不織布表面と第１高分子接着剤Ｊ２の架橋で作った補強網目の表面基材Ｊ１との接着性が良好なこと、（２）不織布の通気空間を塞ぐことがなく、糸引き性のような変形が少ないこと、（３）第２高分子接着剤Ｎ３を塗布後の表面が硬化するまでの時間が長く、表面が硬化するまでの比較的長時間(３分～１時間)を利用してナノファイバーを塗布して表面基材Ｊ１とナノファイバーＪ４が接着硬化する時間を長く保っていること、（４）硬化する前は粘着性が強く、消臭剤の酸化チタンと散布されたナノファイバーＪ４及び表面基剤Ｊ１とが接着されやすいことが必要である。
したがって、これらの条件を満たし、５００ｎｍから１０μｍの繊維径としたファイバーを形成することができる接着剤であれば他の高分子接着剤でも良い。
これを使用するノズル装置は、[網状補強繊維形成工程]と同様であり、供給する高分子接着剤が異なるだけである。
この第２高分子接着剤Ｊ３は、表面基材Ｊ１に第１高分子接着剤Ｊ２とナノファイバーＪ４とを接着固定する接着剤(第２高分子接着剤Ｊ３)で、接着機能がより強い性質があり、ナノファイバー積層体Ｊ４を表面基材Ｊ１に固着するには好都合である。また、この第２高分子接着剤Ｊ３も加熱する必要がなく室温で徐々に硬化するのでナノファイバー積層体Ｊ４に変質を与えることがない。
また、この第２高分子接着剤Ｊ３のファイバー状で表面基材Ｊ１等の網目の空間部に蜘蛛の巣状、或いはジグザグ状の網目を形成する理由は、ナノファイバー積層体Ｊ４が形成する空間を塞ぐことを少なくするためで、表面基材Ｊ１の不織布表面の空間を小さくするのとは異なり、遮蔽部材の重量も増すことは勿論のこと、遮光率が大きくなってしまう不都合が生じるからである。

このように、第２ファイバー状高分子接着剤Ｊ３の接着剤の形成は、ナノファイバーＪ４が形成する空間をなるべく塞ぐことがないように十分細くファイバー状にすることが重要であり、広がってフィルム状になる接着剤を使用したのではナノファイバーＪ４を用いる意味が無くなるのであって、なるべく細いファイバーであることが好ましい。実施例２では第２高分子接着剤Ｊ３を５００ｎｍから１０μｍの繊維径としたファイバーで、補強した表面基材に隙間を塞がないように薄く吹き付け収縮しやすくすることが重要である。
要は、第１高分子接着剤Ｊ２及び第２状高分子接着剤Ｊ３は細いファイバーを形成することが絶対要件であるが、とりわけ、第１高分子接着剤Ｊ２は、メッシュの空間の補給で、接着機能を有しつつファイバー(繊維)状の形状を保った即座に硬化するものが望ましく、逆に、第２高分子接着剤Ｊ３は表面基材Ｊ１や第１高分子接着剤Ｊ２とナノファイバー積層体Ｊ４を接着する機能を高め、十分な接着時間を維持し、比較的ゆっくり硬化するものが望ましい。実施例２も図１２に示すように、巻き取るまでに十分に長い距離を移行する構成になっている。
すなわち、実施例２において、網状補強繊維形成部９２からナノファイバー積層体巻取部９５までの距離は１０から２０ｍとしており、表面基材Ｊ１の移動速度９０ｍｍ/１２０secから９０ｍｍ/６０secであるが、実施例２においては接着剤供給部２４からナノファイバー積層体巻取部７までの距離は１５ｍで、表面基材Ｊ１の移動速度９０ｍｍ/９０secとし、第２ファイバー状高分子接着剤Ｊ３がゆっくりと硬化するのに十分な時間を保つようにしている。
上記数値の９０ｍｍ/９０secの意味は、表面基材Ｊ１が上下距離「９０ｍｍ」を、９０sec」かけて移動することを意味し、ノズル先端も巾１ｍをトラバースする。

上述したように、供給する第１高分子接着剤Ｊ２を第２高分子接着剤Ｊ３としただけで、第１高分子接着剤Ｊ２のノズル自体の構造、及び設定条件は図１５に示すようなものであるが、構造自体は図１４及び図１５のノズル部９２２及び空気吹出ノズル部９２６１と、第１高分子接着材の吹付部９２１は同じであるので説明は省略する。
なお、第１高分子接着剤Ｊ２のファイバーと、第２高分子接着剤Ｊ３のファイバーの厚さについては、第１高分子接着剤Ｊ１は速乾性ですぐに固化するので厚さの測定は可能であるが、実施例２では、第１高分子接着剤Ｊ２＋第２高分子接着剤Ｊ３の厚さは、８０μｍで、目付は４７g/ｍ² であった。第２高分子接着剤Ｊ３は粘性が低く、これらの第１高分子接着剤Ｊ２と第２高分子接着剤Ｊ３との合体した厚さは互いに浸み込んでいるので正確な厚さの測定は難しが、図２０に示すように全体として極めて薄い層である。なお、図２０は、表面基材Ｊ１に第１及び第２高分子接着剤（Ｊ２＋Ｊ３)を吹き付けた状態の５０倍の顕微鏡写真図である。

[ナノファイバー生成工程Ｍ]
ナノファイバー生成工程Ｍは主に、ナノファイバー発生工程Ｍ１とナノファイバー捕集工程Ｍ２からなる。
[ナノファイバー発生工程Ｍ１]
[第２高分子接着剤吹付工程Ｌ]が完了し、表面基材Ｊ１＋第１高分子接着剤Ｊ２＋第２高分子接着剤Ｊ３の状態が、顕微鏡写真の図２０である。
[ナノファイバー生成部Ｍ１]では生成したポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)のナノファイバーＪ４を吹き付け積層する。この工程は実施例１の図１の[ナノファイバー生成工程Ａの、材料液供給部１、紡糸部２、吹付部３の構成と同じであるから、
[材料液供給部１]、[紡糸部２,吹付部３]の説明は省略する。
なお、実施例２の紡糸液の組成は下記の[表７]に示すようなもので、実施例１の[表１]と同じ組成である。
[表７]
：ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)紡糸液Ｎ１の組成
ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ) ・・・・１３.００重量％
Ｎ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ） ・・８５.１５重量％
トルエン ・・・・ １.００重量％．
カーボンブラック微粒子 ・・・・ ０.８５重量％
合計 ・・・・・・１００.００重量％
ここでも、カーボンブラック微粒子の直径は２０ｎｍのものを用いた。
[ナノファイバー捕集工程Ｍ２]
また、ナノファイバー捕集工程Ｍ２は、実施例１の図１の[ナノファイバー生成工程Ａ]の積層体捕集部３に該当するが、実施例２ではナノファイバー積層体Ｊ４は表面基材Ｊ１で補強されているから、図１２に示すように、基本的には平面保持用グリッド(或いは金網)３７とナノファイバーＪ４が吹き付けられる裏側には吸引ダクト３６２を設けてあればよく、機能は実施例１と同じである。

[消臭剤添付工程Ｎ]
前記ナノファイバー捕集工程Ｍ２で、生成されたナノファイバー積層体の第２ファイバー状高分子接着剤Ｊ３が完全に硬化しないうち、酸化チタンをナノファイバー積層体に添付する。従来は酸化亜鉛をポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)に練り込んでいたが、繊維の表面近くに付着しているので、消臭効果にもなる。また、ナノファイバー表面近くの酸化チタンに光を照射すると、ＯＨラジカルなどの活性酸素ができ、このＯＨラジカルは塩素や次亜塩素酸、過酸化水素、オゾンなどよりはるかに強力な酸化力を持ち、その酸化力によって分解されにくい化学物質を安全に分解することができると理解でき、従来の酸化亜鉛よりも消臭効果が期待でき、かつ、積層体Ｊ４の表裏面に酸化チタンが付着固定されるので、さらに消臭効果が高まる。
この消臭剤添付部９６を図１２に沿って説明するが、酸化チタンの１～５％を水に溶解した消臭剤液を貯蔵した加圧タンク９６３に圧縮空気９６５を送り込み、この加圧タンク９６３からスプレー剤供給管９６４を介して消臭剤スプレー９６１からナノファイバー積層体Ｊ４に酸化チタン溶液を散布する。
この消臭液は、具体的に以下のような組成比である。
消臭剤(異臭吸収剤)：酸化チタン４.４ wt／％(総重量に対する％：w/w％)
純水：９５．６wt／％
この消臭剤スプレー９６１は、スプレー駆動装置９６２によってナノファイバー積層体Ｊ４の表裏面に対して酸化チタン溶液を満遍なく散布し、次工程のナノファイバー巻取工程Ｏに移送する。

ここで、消臭剤添付工程Ｎが終了したナノファイバー積層体Ｊ５での消臭性能を測定したのが、次の[表８]である。
まず、アンモニアガスの除去性能評価試験は、ＳＥＫマーク繊維製品認証基準で定める方法((一社)繊維評価技術協議会）を準用し、一般財団法人カケンテストセンターに依頼して実施した。ただし、試料量は「10cｍ×10cｍを９０枚＋10cｍ×3cｍを１０枚」として、使用バッグの種類はスマートバックPA(ジーエルサイエンス社製)であり、アンモニアガスの除去性能評価試験の試験条件 同じアンモニアガスの初発濃度１００ppｍの所定容量(２００ｍl)の雰囲気中に、本実施例の前記試料量を存在させた状態と、従来例及び比較例(空試験)として何もない状態を２時間放置して、そのガス濃度を比較したのが次の[表８]である。
[表８]
アンモニアガスの除去性能評価試験
試験対象試料 初発濃度(ppｍ) ２時間後のガス濃度(ppｍ) 減少率(％)
実施例１ １００ １.０ ≧９９
従来例(酸化亜鉛を練込み)
１００ １５ ８１
比較例(ブランク) １００ ８０ －－－
以上のように、何もない空の状態に対して、アンモニアガスの濃度は９９％も減少し、従来の酸化亜鉛を練込んだナノファイバー積層の８１％の減少に比べても顕著な効果があることが判る。

次に、硫化水素ガスの除去性能評価試験を実施したが、ＳＥＫマーク繊維製品認証基準で定める方法((一社)繊維評価技術協議会）を準用し、一般財団法人カケンテストセンターに依頼して実施した。ただし、試料量は「10cｍ×10cｍを９０枚＋10cｍ×3cｍを１０枚」として、使用バッグの種類はスマートバックPA(ジーエルサイエンス社製)であり、硫化水素ガスの除去性能評価試験の試験条件 同じ硫化水素ガスの初発濃度４.０ppｍの所定容量(２００ｍl)の雰囲気中に、本実施例の前記試料量を存在させた状態と、比較例(空試験)として何もない状態を２時間放置して、そのガス濃度を比較したのが次の[表９]である。
[表９]
アンモニアガスの除去性能評価試験
試験対象試料 初発濃度(ppｍ) ２時間後のガス濃度(ppｍ) 減少率(％)
実施例１ ４.０ ≦０.０５ ≧９９
比較例(ブランク) ４.０ ４.０ －－－
以上のように、何もない空の状態に対して、硫化水素ガスの濃度は９９％も減少し、顕著な効果があることが判る。
[中間製品の巻取工程Ｏ]
消臭剤添付工程Ｎを通過したナノファイバー積層体Ｊ５の中間製品の巻取工程Ｏは、必要であれば送風機等の乾燥装置等を経て、フィードローラ等よって移送され、中間製品巻取部９５でロット９５１（９５Ａ）として巻き取られる。このとき、中間製品巻取部５の製品巻取ロール９５１の回転軸は、パウダークラッチ等を介して、一定の張力で巻き取り駆動モータ９５３によって一旦、中間製品として巻き取られる。

[最終製品のナノファイバーフィルター積層体の形成工程]
ナノファイバーフィルター積層体の形成工程は、図１３に示すように、[中間製品繰出工程Ｐ]、２枚重ねる[合体工程Ｑ]、 [洗浄工程Ｒ]、[最終製品巻取工程]から構成される。
[中間製品繰出工程Ｐ]
図１３において、図１２の巻取装置５の中間製品であるナノファイバー積層体Ｊ５の２個のロット９７１（９５Ａ）は、図１３の上下の繰出工程Ｐの供給装置９７１にセットされ、供給装置９７１にセットされたロット９５Ａはパウダークラッチ付きの駆動装置９７２とフィードローラ９８３により移送されるが、その際、表面基材Ｊ１が露出している面が外側になるように加圧ローラ９８４で合体するが、次の２枚重ねる合体工程Ｑに送られる。
[合体工程Ｑ]
この合体工程Ｑでは、表面基材Ｊ１のモノフィラメントの２０メッシュの網が外側の面に露出するように加熱加圧ローラ９８４で合体して強度を増して、次の洗浄工程Ｒに移送する。
[洗浄工程Ｒ]
実施例２では合体したナノファイバーフィラメントを洗浄する[洗浄工程]に送り、この洗浄工程では実施例２では余分なカーボンブラック微粒子や塵を洗浄液の水で洗い流して除去する。
この[洗浄工程]具体的工程の洗浄装置４は、実施例１とほぼ同じであるの詳細な説明は省略する。
この[洗浄工程]を通過した洗浄後のナノファイバーＪ７は必要に応じて乾燥装置等で洗浄液を除去して、この最終製品としてを[最終製品巻取工程Ｓ]に送り巻き取る。
[最終製品巻取工程Ｓ]
最終製品であるナノファイバーフィルター積層体を最終製品巻取工程Ｓで巻き取るが、ナノファイバーフィルター積層体Ｊ７を巻取装置９８は駆動装置９８２により巻き取り巻取ロット９８１（９８Ａ）となる。
このＪ７の断面を図１８に示すが、表裏の表面基材Ｊ１はモノフィラメントの平織りの網(メッシュ)であり、両表面の中には第１高分子接着材Ｊ２と第２高分子接着材Ｊ３を介してナノファイバー積層体Ｊ５が接着されている。
なお、巻取装置９８は実施例１のナノファイバー積層体Ｎ５である中間製品の巻き取り工程Ｅの巻取部５や、実施例２の中間製品の巻取工程Ｏとほぼ同じ構成であるので、詳細な説明は省略する。
こうして、最終製品のナノファイバーフィルター積層体Ｊ７のロット９８１（９８Ａ）は、巻き戻して必要に応じて裁断し、マスク等に加工する。

[マスク製品例への使用例]
実施例２のナノファイバーフィルター積層体Ｊ５は、網戸等の建材等に用いることも可能であるが、マスクへの使用について説明すれば、実施例１での使用例のほかに、図１８に示すように、使用例３が考えられる。
これは、実施例２の２０メッシュが形状維持機能にすぐれ、立体成型のマスクとすることが可能であることに着目したもので、メッシュ表面基材Ｊ７（９８Ａ）としてマスク用に用い、鼻筋に沿うように裁断し溶接し、両側にゴム紐あるいは弾性体８７を加圧溶着し、鼻の両側には隙間が生じるので、この隙間を埋めるために柔らかな布を添付して隙間閉鎖部材８９を設けたものである。

ここで、実施例２の図１２での製造したナノファイバー積層体Ｊ３での５０倍の電子顕微鏡の写真を図２０として示すが、メッシュの表面基材Ｊ１に第１高分子接着材Ｊ２や第２高分子接着材Ｊ３がファイバー状になって絡まっている様子が判る。
次に、性能について試験に沿って説明するが、マスクに使用する２０メッシュの１枚と、実施例２の２０メッシュの２枚をメッシュ側を外側にして重ね合わせたナノファイバーフィルター積層体の[微粒子捕集率]と[圧力損失]について試験結果を示して説明する。
[試験結果]
（１）[微粒子捕集率]
（１－１）ここで、実施例２の図１８のカーボンブラック微粒子を練り込ましたナノファイバーフィルター積層体Ｊ７と従来の市販のナノファイバーフィルター積層体とを比較して微粒子捕集効率と補足率の効果を示す。
[表１０]
実施例２のナノファイバーフィルター積層体Ｊ７のスペック
マスク面積：縦１３ｃｍ×２０ｃｍ
厚さ ０.５ｍｍ
最小捕集粒子 ０.３μｍ
粒子捕集効率 ９９.９％以上
圧力損失（85L/min） ４Ｐａ

比較例１
市販Ａ社のナノファイバーフィルター積層体のマスク
圧力損失（85L/min） １５０Ｐａ

以上に示すように、マスクとして求められる粒子捕集効率において、圧力損失は桁違いに低く、息苦しさは非常に少ない。

実施例３
実施例３は、実施例２の紡糸液の吸着剤としてカーボンブラック微粒子の代わりに、マンガン酸化物を使用したもので、これはカーボンブラック微粒子を混入した場合はどうしても出来上がったナノファイバー積層体が黒或いは灰色になるので、捕集率を高めた状態で、白色のナノファイバー積層体及びナノファイバーフィルター積層体を得るためである。
次に、実施例３の紡糸液の組成を[表１１]に示す。
[表１１]
：ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)紡糸液Ｎ１の組成
ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ) ・・・・１３.００重量％
Ｎ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ） ・・８５.３０重量％
トルエン ・・・・ １.００重量％．
四三酸化マンガン微粒子 ・・・・ ０.７０重量％
合計 ・・・・・・１００.００重量％

ここで、上記の四三酸化マンガン微粒子は、東ソー株式会社製のブラウノックスＸ（四三酸化マンガン、Ｍｎ_３Ｏ_４）で粒径が０.５μmから１０μｍのものを使用した。
装置は実施例２とほぼ同じであるが、実施例２のカーボンブラック微粒子を含んだナノファイバー積層体と上記実施例３のマンガン化合物を含んだナノファイバー積層体とにかぜを送って静電気の帯電を同じ条件で測定すると、実施例２のナノファイバー積層体の帯電は８.４ＫＶであるのに対して、実施例３のナノファイバー積層体の帯電は９.３～９.５ＫＶであった。したがって、実施例３の帯電圧も高く、高い集塵能力が期待できる。

以上詳述したように、本発明の実施例１によれば、捕集効率が良いにも拘わらず、空気損圧が少なく息苦しさもないという特徴があり、必要に応じてナノファイバー層を容易に厚くすることができ、ナノファイバー層を厚くして、捕集効率を特に高くすれば微小粒子状物質ＰＭ２.５やウイルス等の飛沫を捕集することができ網戸、換気扇等の産業用のフィルターとして使用することができる。
また、、製造工程において、ナノファイバーのスプレーのノズルから噴射する紡糸法であるので、紡糸液にカーボンブラック微粒子をや、マンガン酸化物微粒子を混入することができ、ノズルをステンレスやセラミックにすれば中心吐出口は耐熱性、及び耐久性があり変形も少なく、高温加熱した高分子繊維を長時間紡糸してもナノファイバーにも変形がなく、均一のナノファイバーの直径が維持できる。さらに、ナノファイバー層は通気性も十分よく、十分に強度があり、安価に大量に製造できる。
また、本発明で製造するマスク用ナノファイバーフィルター積層体は、ナノファイバーの素材をポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)、ポリビニルプチラール(ＰＶＢ)、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ) 、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリアミドポリアミド（登録商標；ナイロン)等の長分子配列を有する高分子材料のナノファイバー積層体を安全に製造でき、特に、ナノファイバーの素材をポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)とすれば、耐侯性にも優れており、放射線にも強い樹脂であるので、戸外と接する網戸や換気扇のフィルターや農事ハウス等のフィルターとしても適しており、洗浄も簡単に行える。
さらに、マスク等では消臭剤を添付すれば消臭作用がられ、細菌等の殺菌作用も期待できる。
特に、実施例２及び３によれば、表面基材にモノフィラメントのメッシュを用いたナノファイバーフィルター積層体及びそれを用いたマスクは、ナノファイバーの紡糸液にカーボンブラック微粉末又はマンガン化合物が強固に混入したので、洗っても離脱することがない。また、実施例３によれば、集塵効率が高く白色のナノファイバーフィルター積層体に仕上げることができる。
また、実施例２及び３は表面基材にモノフィラメントのメッシュを用いたので、モノフィラメントをメッシュでらうので形状保持機能があり、ナノファイバーフィルター積層体が自立するほど形状保持力があるので、実施例２では２枚合わせてあるので、より立体マスクとして成形が容易であり、裁断の容易でマスクの加工が容易であり、捕集効率を高くなり、微小粒子状物質ＰＭ２.５やウイルス等の飛沫を捕集することができる。
これらのナノファイバーフィルター積層体が、一般生活用マスク、医療用マスク、産業防塵用マスクのフィルターとして用いると、花粉や微小粒子状物質ＰＭ２．５等の塵やウイルス等の捕集が出来ると共に、空気圧力損失が少なく息苦しさも少なく最適である。また、換気扇のフィルター、網戸、農業用ハウスの外気に接する箇所にフィルターとして用いれば、ナノファイバーの素材をポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)とすれば、耐侯性にも優れており、放射線にも強い樹脂であるので、戸外に配備する網戸や農事ハウス等の建材としても適しており、洗浄も簡単に行え、さらに、ナノファイバー層は通気性も十分有し、十分に強度があり、安価に大量に製造できる。
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論である。

Ａ・・ナノファイバー生成工程、Ｂ・・捕集積層形成工程、
Ｃ・・積層体離脱工程、Ｄ・・洗浄工程、Ｅ・・中間製品の巻取工程、
Ｆ・・フィルター積層体の形成工程、Ｇ・・最終製品の巻取工程、
Ｈ１・・上側不織布、Ｈ２・・下側不織布、
Ｈ３・・上側メッシュ表面基板、Ｈ４・・下側メッシュ表面基板、
Ｎ１・・ナノファイバー材料液、Ｎ２・・ナノファイバー繊維、
Ｎ３・・ナノファイバー積層体、Ｎ４・・脱離したナノファイバー積層体
Ｎ５・・洗浄後のナノファイバーフィルター積層体、
Ｎ６・・上下面に不織布（ネット）を配置したナノファイバーフィルター積層体
Ｎ８・・マスクの製品例１、Ｎ８ｂ・・マスクの製品例２、
Ｈ・・表面基材繰出工程、Ｉ・・第１高分子接着材吹付工程、Ｋ・・冷却工程、
Ｌ・・第２高分子接着材吹付工程、Ｍ・・ナノファイバー生成工程、
Ｍ１・・ナノファイバー発生工程、Ｍ２・・ナノファイバー捕集工程、
Ｎ・・消臭剤添付工程、Ｏ・・中間製品の巻取工程、
Ｑ・・ナノファイバーフィルター積層体の形成工程、Ｓ・・最終製品の巻取工程、
Ｊ１・・表面基板、Ｊ２・・第１高分子接着材、Ｊ３・・第２高分子接着材、
Ｊ４・・ナノファイバー積層体、Ｊ５・・ナノファイバー積層体、
Ｊ６・・２枚を合体した最終製品のナノファイバー積層体、
Ｊ８・・マスクの製品例３
１・・材料液供給部、１１・・材料液タンク、１２・・送給ポンプ、
１３・・移送管、１４・・温水保温部、１４１・・温水分配器、
１４２・・温水器、１４３・・ポンプ、１４４・・温水出口、
１４５・・配管、１４６・・繋ぎ温水戻り口、
２・・紡糸部、２１・・ナノファイバー吹付部、
２２・・ノズル部、２２１・・ノズル本体、２２１１・・中心軸孔、
２２１２・・吐出口、２２１３・・鍔部、
２２２・・ノズル支持体、２２２１・・内孔、２２２２・・先端係止部、
２２２３・・開口、２２２４・・外周部、
２３・・高分子導入管、送給口、２３１・・外周部、２３２・・噴射空気導入溝、
２３４・・貫通孔、２４・・高分子供給部、２４１・・高分子供給管、
２６・・高速風吹出部、２６１・・高速風吹き出しノズル部、
２６２・・高速風吹出通路、２６３・・高速風吹出口、
２７・・噴射空気路形成キャップ、２７２・・空気導入部枠体、
２８・・空気供給部、２８１・・エアポンプ、
２９・・赤外線加熱装置、２９１・・フード
３・・積層体捕集部、３１・・捕集帯、３２・・駆動ローラ、
３３ａ，ｂ，ｃ・・従動支持ローラ、３４・・捕集面、
３６・・吸引機構、３６１・・吸引室、３６２,３６２a,b,c・・吸引ダクト、
３６３a,b,c・・風量調整シャッター、
３７・・平面保持用グリッド(或いは金網)
３８・・積層体離脱部、３８１・・吹出装置、３８１１・・吹出ノズル、
３８２・・吸引装置、３８２１・・吸引ノズル、
３８３・・エンドレスベルト、３８４・・駆動ローラ、３８５・・案内ローラ、
４・・洗浄装置、４１・・ピンチローラ４１、４２・・案内ローラ、
４３・・洗浄槽、４４・・ローラ群、４５・・案内ローラ、
４６・・ピンチローラ、４７・・乾燥装置、４８・・フィードローラ、
５・・製品巻き取り部、５１（５Ａ）・・巻取ロール５、
５２・・回転軸、５３・・パウダークラッチ、５４・・巻取り駆動モータ、
５５・・巻取り径検出超音波センサー
６・・供給装置、６１・・駆動装置、６２・・フィードローラ、
７・・不織布添付装置、７１,７２・・不織布供給装置、
７３・・フィードローラ、７４・・加熱加圧ローラ、７４１・・加熱部、
８・・巻取装置、８１（８Ａ）・・巻取ロット、８２・・駆動装置、
８５・・マスク基材、８６・・ノーズワイヤー、８７・・ゴム紐(弾性体)、
８７ｂ,８７ｃ・・溶着部、８７・・ゴム紐(弾性体)、８８・・ポケット部、
８９・・隙間密閉部材、
９１・・表面基材の供給部、９１１・・巻取ロッド、９１２・・フィードローラ、
９１３・・案内ローラ、９１４・・張力調整機構、
９２・・網状補強繊維形成部、９２１・・第１高分子接着材吹付部、
９２２・・ノズル部、９２２１・・ノズル本体（中心ノズル）、
９２２１１・・中心軸孔、９２２１２・・吐出口、９２２１３・・鍔部、
９２２２・・ノズル支持体、９２２２１・・内孔、９２２２２・・先端係止部、
９２２２４・・外周部、
９２３・・溶融樹脂導入管、９２３１・・外周部、９２３２・・熱風導入溝、
９２４・・供給部、９２４１・・供給管、９２４２・・供給ポンプ、
９２６・・熱風吹出部、９２６１・・熱風吹出ノズル部、９２６２・・吹出通路、
９２６３・・高速風吹出口、９２６４・・加熱器(ヒータ)、
９２７・・加熱空気路形成キャップ、９２７２・・加熱空気導入部枠体、
９２７３・・微調整用ワッシャー、９２８・・エアポンプ、
９２８１・・加熱空気発生器、９２８２・・加熱空気供給管、
９３・・冷却装置、９３１・・冷却板、９３２・・断熱板、９３３・・冷却機構、
９３４・・ペルチェディバイス、９３４１・・Ｎ型熱電半導体、
９３４２・・Ｐ型熱電半導体、９３４３・・金属電極、９３４４・・絶縁材、
９３４５・・直流電源、
９５・・中間製品巻取部、９５１（９５Ａ）・・ロット、９５３・・駆動モータ、
９６・・消臭剤添付部、９６１・・消臭剤スプレー、９６２・・スプレー駆動装置、
９６３・・加圧タンク、９６４・・スプレー剤供給管、９６５・・圧縮空気、
９７１（９５Ａ）・・供給装置、９８３・・ファイードローラ、
９８４・・合体ローラ、９８１・・最終製品ロット、９８２・・駆動装置、

Claims (6)

1. 長分子配列を有する高分子材料を溶解液に溶解し、該溶解液にカーボンブラック微粒子又はマンガン酸化物の微粒子を混入してナノファイバー紡糸液とし、該紡糸液を加圧して紡糸ノズルから紡糸し、該紡糸ノズルの中心吐出口を囲むように、該中心吐出口と同軸にリング状の高速吹出口を設け、該高速吹出口からの気流によって紡糸ノズルからの前記高分子材料を延伸するとともに溶剤を気化するようにしたナノファイバー積層体を形成し、該ナノファイバー積層体を洗浄したことを特徴とするナノファイバーフィルター積層体。
2. 前記長分子配列を有する高分子材料は、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)に溶媒としてＮ－メチル－２－ピロリドン(ＮＭＰ）、N,N-ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）のいずれかを選択することを特徴とする請求項１に記載のナノファイバーフィルター積層体。
3. 前記カーボンブラック微粒子は直径が２４ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のナノファイバーフィルター積層体。
4. 前記洗浄する洗浄液は、水又はメタノール又はイソプロピルアルコールであることを特徴とする請求項１から３に記載から選択されるナノファイバーフィルター積層体。
5. 前記ナノファイバー積層体を形成した後の適宜の箇所に、消臭剤を添付する消臭剤添付工程を配置したことを特徴とする請求項１から４に記載から選択されるナノファイバーフィルター積層体。
6. ナノファイバーフィルター積層体は、生活用マスク、医療用マスク、及び産業防塵用マスクに使用され、ナノファイバー積層体の裏表の両面を、不織布、布、又は平織りのメッシュ状の網で支持されることを特徴とする請求項１から５に記載のナノファイバーフィルター積層体を用いたマスク。
   

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