JP2022179160A - Manufacturing method of mask and sheet-like member for mask - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、マスクおよびマスク用シート状部材の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a method for manufacturing a mask and a sheet-like member for a mask.
近年、不織布等のシート状部材が積層されたマスク本体に耳紐等を取り付けた使い捨てマスクが知られている。このようなマスクは、着用者に装着された場合に鼻および口元を被覆可能な立体形状を形成する。また、このような立体形状を維持する技術が開示されている(例えば、特許文献1-4を参照)。また、不織布を製造する方法として、熱可塑性樹脂を溶融紡糸し、高速の気体によつて繊維流とした後、シート状に捕集する方法が開示されている(例えば特許文献5)。
In recent years, there has been known a disposable mask in which ear straps or the like are attached to a mask body in which sheet members such as nonwoven fabric are laminated. Such a mask forms a three-dimensional shape that can cover the nose and mouth when worn by the wearer. Techniques for maintaining such a three-dimensional shape have also been disclosed (see
マスクの立体形状を維持するために、不織布よりも曲げ剛性の高いシート状部材をマスク本体のフィルタ層に対して別体として積層することが考えられる。しかしながらこのようなマスクの場合、製造中、搬送中、または使用中に曲げ剛性の高いシート状部材がフィルタ層に接触することでフィルタ層に穴が開く可能性がある。よって、フィルタ層の機能が低下する可能性がある。特に、マスク本体を折り畳んで襞状としている場合に、曲げ剛性の高いシート状部材の折り目は硬化しやすいため、フィルタ層を容易に傷つける可能性がある。 In order to maintain the three-dimensional shape of the mask, it is conceivable to separately laminate a sheet-like member having higher bending rigidity than the nonwoven fabric on the filter layer of the mask body. However, in the case of such a mask, the filter layer may be perforated by the sheet-like member having high bending rigidity coming into contact with the filter layer during manufacture, transportation, or use. Therefore, the function of the filter layer may deteriorate. In particular, when the mask body is folded into a pleated shape, the folds of the sheet-like member with high bending rigidity are likely to harden, and the filter layer may be easily damaged.
また、フィルタ層と曲げ剛性の高いシート状部材とが別体として積層される場合、通気経路の長さ(厚み)が長くなり、その結果として通気抵抗が高まることが考えられる。よって、着用者が呼吸する際に負担がかかることが考えられる。 Further, when the filter layer and the sheet-like member with high bending rigidity are laminated separately, the length (thickness) of the ventilation path is increased, and as a result, it is conceivable that the ventilation resistance is increased. Therefore, it is conceivable that a burden is applied when the wearer breathes.
本開示は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、形状維持機能をマスクに設ける場合に、フィルタ層が傷つくことを抑制し、かつ通気抵抗の増大を抑制する技術を提供することである。 In one aspect, the present disclosure has been made in view of such circumstances, and its purpose is to suppress damage to the filter layer and prevent an increase in airflow resistance when providing a mask with a shape maintaining function. It is to provide the technology to suppress.
上記課題を解決するため、本発明では、フィルタ機能と形状維持機能の両方の機能を備えるシート状部材をマスク本体に設けることとした。 In order to solve the above problems, in the present invention, the mask body is provided with a sheet-like member having both a filter function and a shape maintaining function.
詳細には、本発明の一側面に係るマスクは、着用者の口元を被覆可能な口元層と、非肌面側に露出し前記口元層に積層される外側層と、前記口元層と前記外側層との間に積層される中間シートと、を有するマスク本体を備え、前記中間シートは、所定値以上の曲げ剛性を有し、前記中間シートは、複数の開口部と、複数の前記開口部に重なる所定の繊維径以下の繊維と、を有する。 Specifically, the mask according to one aspect of the present invention includes a mouth layer capable of covering the wearer's mouth, an outer layer exposed on the non-skin surface side and laminated on the mouth layer, the mouth layer and the outer layer. and an intermediate sheet laminated between layers, the intermediate sheet having a bending rigidity equal to or greater than a predetermined value, the intermediate sheet having a plurality of openings and a plurality of the openings and fibers having a predetermined fiber diameter or less that overlap with each other.
また、上記一側面に係るマスクにおいて、前記マスク本体は、前記着用者に装着された場合に鼻から口元への方向に展開可能な襞部を更に有してもよい。 Moreover, in the mask according to the above aspect, the mask body may further have folds that can be expanded in a direction from the nose to the mouth when worn by the wearer.
また、上記一側面に係るマスクにおいて、前記中間シートの曲げ剛性の平均は、0.1gf・cm2から0.5gf・cm2の範囲内であってもよい。 Further, in the mask according to the above aspect, the average bending rigidity of the intermediate sheet may be in the range of 0.1 gf·cm 2 to 0.5 gf·cm 2 .
また、上記一側面に係るマスクにおいて、前記中間シートの開口率は、25%から70%の範囲内であり、複数の前記開口部の開口面積の総和は、0.15mm2から1.3mm2の範囲内であり、前記繊維の目付量は、10g/m2から30g/m2の範囲内であり、前記繊維の繊維径の平均は、5μm以下であってもよい。 Further, in the mask according to the above aspect, the intermediate sheet has an aperture ratio in the range of 25% to 70%, and the total opening area of the plurality of apertures is 0.15 mm 2 to 1.3 mm 2 . , the basis weight of the fibers may be in the range of 10 g/m 2 to 30 g/m 2 , and the average fiber diameter of the fibers may be 5 μm or less.
また、上記一側面に係るマスクにおいて、前記中間シートおよび前記繊維は、同一の物質を含んでもよい。 Moreover, in the mask according to the above aspect, the intermediate sheet and the fibers may contain the same substance.
また、上記一側面に係るマスクにおいて、前記開口部の縁は、前記中間シートの厚み方向に対して傾斜してもよい。 Further, in the mask according to the one aspect described above, the edge of the opening may be inclined with respect to the thickness direction of the intermediate sheet.
また、上記一側面に係るマスクにおいて、前記開口部は矩形状であり、前記開口部の長辺と短辺の比率は1:1~5:1であり、前記短辺の長さは5mm以下であってもよい。 Further, in the mask according to the above aspect, the opening has a rectangular shape, the ratio of the long side to the short side of the opening is 1:1 to 5:1, and the length of the short side is 5 mm or less. may be
また、本発明の一側面に係るマスク用シート状部材の製造方法は、ノズルの先端から熱可塑性樹脂が吐出される吐出工程と、前記ノズルの先端から吐出された前記熱可塑性樹脂に対して前記ノズルの先端から見て斜め後方から所定温度の気体が所定圧力で噴射されることで前記熱可塑性樹脂が繊維化される繊維化工程と、前記繊維化工程において繊維化された前記繊維が、着用者の口元を被覆可能な口元層と、非肌面側に露出し前記口元層に積層される外側層との間に積層され、複数の開口部を有する中間シートの少なくとも前記開口部と重なる重なり工程と、前記重なり工程において少なくとも前記開口部と重なった前記繊維が冷却される冷却工程と、を含む。 Further, a method for manufacturing a sheet-like member for a mask according to one aspect of the present invention includes a discharging step of discharging a thermoplastic resin from the tip of a nozzle; A fiberization step in which the thermoplastic resin is fiberized by jetting gas of a predetermined temperature from the oblique rear side of the nozzle at a predetermined pressure, and the fibers fiberized in the fiberization step are worn. An intermediate sheet having a plurality of openings, which is laminated between a mouth layer capable of covering the mouth of a person and an outer layer exposed on a non-skin surface side and laminated on the mouth layer, overlapping at least the openings of the intermediate sheet. and a cooling step in which the fibers overlapping at least the openings in the overlapping step are cooled.
本発明によれば、形状維持機能をマスクに設ける場合に、フィルタ層が傷つくことを抑制し、かつ通気抵抗の増大を抑制するすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when providing a shape maintenance function to a mask, it can suppress that a filter layer is damaged and the increase in ventilation resistance can be suppressed.
<実施形態>
以下に、図面を参照して本発明の実施形態に係るマスク及びマスクの製造方法について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明はこれらの実施の形態の構成に限定されるものではない。
<Embodiment>
A mask and a mask manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The configurations of the following embodiments are examples, and the present invention is not limited to the configurations of these embodiments.
図1は、実施形態に係るマスクの外観斜視図である。図1に示されるように、マスク1は、マスク本体2、耳紐3,4、側部5,6、ノーズフィッター7を有する。マスク本体2は、シート状の通気性素材で形成されており、着用者の口と鼻を覆うことが可能な大き
さを有する。耳紐3,4は、紐状の伸縮性素材で形成されており、マスク本体2の両側部に位置する側部5,6において端部が接合されることにより、マスク本体2の左右両側に環状の輪をそれぞれ形成する。
FIG. 1 is an external perspective view of a mask according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the
マスク本体2は、通気性を有する不織布等の各種シートから構成されるものであり、複数枚のシートの積層体である。そして、複数のシートは、上下左右の縁等において互いに適宜接合されている。マスク本体2は、プリーツ状の立体形状を形成し得る折り目を有する。このような折り目は、マスク本体2が襞状に折り込まれた状態で左右両側の端部に側部5,6が接合されることに、その形状が側部5,6によって保持される。すなわち、左右両側の端部の側部5,6で折り目の展開が阻止され、マスク本体2の中心部付近の領域において、マスク1の装着時に折り目が展開されることで、マスク本体2のプリーツが広げられて立体形状となる。なお、非装着時にはプリーツが閉じられることで、マスク本体2をかさばらない平面状とすることができる。
The
耳紐3,4を構成する紐状の伸縮性素材は、例えば、ゴム糸と綿の交織帯や、樹脂フィラメントの交編ネット、伸縮性の不織布等で形成される。このような紐状の素材の両端部が、それぞれマスク本体2の左右両側の側部5,6に接合されることで、当該素材の一端が始点となり、当該素材の他端が終点となるループ状の形態の耳紐3,4がマスク本体2の左右両側に形成される。
The string-like stretchable material constituting the
ノーズフィッター7は、マスク本体2の上部において、長手方向がマスク本体2の左右方向に延在する状態でマスク本体2に固定される部材である。ノーズフィッター7は、マスク本体2を構成するシート状の通気性素材同士の間に挟み込まれる状態で積層体の内部に固定されていてもよいし、或いは、マスク本体2の表面に固定されていてもよい。ノーズフィッター7は、着用者が指で押圧することにより適宜の形状へ変形可能な程度の強度を有すると共に、当該押圧から解放されても形状を維持する塑性変形可能な素材である。このようなノーズフィッター7がマスク本体2の上部に設けられていることにより、着用者は、鼻とマスク本体2との間にできる隙間を塞ぐことができる。
The
マスク1を構成する上述の各素材は、超音波溶着による接合が好適であるが、例えば、ミシン糸等による縫合、ホットメルト接着剤等による接着、ヒートシール、その他の各種接合技術を適用し得る。
The above-described materials constituting the
図2は、実施形態に係るマスクのシート構造を示す図である。実施形態に係るマスク本体2は、外層シート10(本開示の「外側層」の一例)、形状維持シート12(本開示の「中間シート」の一例)、肌面シート13(本開示の「口元層」の一例)の各シートを積層して構成されている。外層シート10および肌面シート13には、不織布が用いられる。また、形状維持シート12は、プラスチックフィルムと繊維とが一体成型された剛性の高いシートである(詳細は後述する)。
FIG. 2 is a diagram showing the sheet structure of the mask according to the embodiment. The
なお、肌面シート13は直接肌に触れるため、特に肌触りの良い不織布が用いられてもよい。外層シート10は肌面シート13と同一の素材のシートであってもよいし、外部環境に対する耐性や通気性に優れた別規格のシートであってもよい。誤装着防止のため、外層シート10と肌面シート13で素材の色を変えてもよい。
Since the
また、マスク本体2には、外層シート10、形状維持シート12及び肌面シート13が積層された積層体を折り返すことによって形成されたプリーツ状の折り目が設けられている。本実施形態では、折り目は平面視でマスク本体2の左右方向(以下、「横方向」という)に延在している。そして、マスク1が着用者に装着され、折り目が平面視でマスク本体2の上下方向(以下、「縦方向」という)に展開されたときに、マスク本体2のプリー
ツが広げられて立体形状となる。このとき、マスク本体2では、側部5,6で折り目の展開が阻止されているので、着用者の非肌面側にドーム状に膨らんだ部分が形成される。これにより、マスク本体2と着用者の口との間に空間が形成され、着用者は呼吸を楽に行うことができるようになる。
Moreover, the
しかしながら、前述したように、マスク本体2の外層シート10および肌面シート13に使用される不織布は、柔軟性がある。このため、着用者にマスク1が装着されて鼻および口元を被覆可能に立体形状が形成された場合であっても、着用者が口を動かす等の着用者の動作により力を受けたときにプリーツが折れ戻り易く、その立体形状を維持するのが困難である。そこで、本実施形態では、曲げ剛性の高いプラスチックフィルムを用いて形状維持シート12を形成することでマスク本体2の立体形状を維持するようにしている。
However, as described above, the nonwoven fabric used for the
図3は、形状維持シート12を製造する製造装置50の概要を例示する。図3に示されるように製造装置50は、ノズル51と、ノズル51が設けられるノズルダイ52を備える。ノズルダイ52は断面が二等辺三角形であり、その頂角αは例えば80度以上100度以下である。そして、二等辺三角形の頂角端部にノズル51が一列に穿設される。なお、ノズル51の形状は図3に示される例に限定されないが、ノズル51の頂角端部近傍は実質的に平坦部を持たないように設計される。
FIG. 3 illustrates an outline of a
また、製造装置50は、ノズルダイ52の図3でいう幅方向の両側面から一定の間隙54(例えば1.0mm以上2.0mm以下。以降リップ間隙ともいう)を有してリップ53が設けられる。また、ノズル51の頂角端部は、このようなリップ53から図3でいう下方向に例えば0mm以上0.8mm以下の距離分、突出した状態で配置される。
In addition, the
図4は、図3に示される製造装置50を使用して形状維持シート12を製造する工程のフローチャートの一例である。
FIG. 4 is an example of a flowchart of steps for manufacturing the shape-retaining
(ステップS1)
ステップS1では、ノズル51の頂角端部と対向するように、プラスチックフィルムの一例であるオレフィンフィルム8を配置する(図3参照)。ここで、オレフィンフィルム8には、複数の孔が全体にわたって規則的に設けられている。そして、ノズル51の頂角端部からは溶融されたオレフィン樹脂(本開示の「熱可塑性樹脂」の一例)がオレフィンフィルム8に向かって吐出される。なお、オレフィン樹脂がノズル51を内部を通過するときの溶融粘度は、例えば20ポイズ以上250ポイズ以下である。また、ステップS1は、本開示の「吐出工程」の一例である。
(Step S1)
In step S1, an
(ステップS2)
ステップS2では、高温高速の気体が間隙54を通過しノズル51の頂角端部から吐出されたオレフィン樹脂に向けて噴射される。なお、気体の温度は例えば290℃程度である。また、気体の噴射圧力は、例えば0.2kg/cm2以上1.0kg/cm2以下である。このように気体が噴射されることでオレフィン樹脂は細化され、さらに繊維化されてオレフィン繊維となる。なお、ステップS2は、本開示の「繊維化工程」の一例である。
(Step S2)
In step S<b>2 , high-temperature, high-speed gas passes through the
(ステップS3)
ステップS3では、ステップS2において生成されたオレフィン繊維がオレフィンフィルム8に堆積する。
(Step S3)
In step S3, the olefin fibers produced in step S2 are deposited on the
図5(A)および図5(B)は、オレフィンフィルム8にオレフィン繊維55が堆積する概要を例示する。図5(A)に示されるように、オレフィンフィルム8には、孔81が
設けられている。なお、孔81は、矩形状であり、その縦横比は1:1~5:1である。また、孔81の短辺は5mm以下である。なお、図5に示される例では、オレフィンフィルム8の部分拡大図の一例が示されているので孔81の規則的な配置の記載は省略されている。
FIGS. 5(A) and 5(B) illustrate an overview of the deposition of
間隙54を通過して噴射された気体は、孔81を通過する。つまり、ノズル51とオレフィンフィルム8との間には空気流が形成され、その流れに従って繊維化されたオレフィン繊維55が移動する。そして、移動したオレフィン繊維55は、孔81によって捕集される。
Gas injected through the
ここで、孔81の縁82はフィルムの厚み方向に対して傾斜している。つまり、孔81に接近するにつれて、オレフィンフィルム8の厚みは漸次薄くなる。このようなオレフィンフィルム8の縁82にオレフィン繊維55が堆積する。そして、孔81はオレフィン繊維55によって塞がれる。なお、ステップS3は、本開示の「重なり工程」の一例である。
Here, the
また、図5(B)は、オレフィン繊維55の堆積の様子を示した別例である。図5(A)ではオレフィン繊維55が孔81の縁82に堆積しているが、図5(B)では、これに加えてオレフィンフィルム8の縁82以外の場所にもオレフィン繊維55が堆積している。オレフィン繊維55は、図5(A)または図5(B)の少なくとも何れか一方のようにオレフィンフィルム8に堆積する。
FIG. 5B is another example showing how the
(ステップS4)
ステップS4では、ノズル51の頂角端部からオレフィン樹脂が吐出されることは停止される。そして、ステップS3においてオレフィン繊維55が縁82に堆積した状態のオレフィンフィルム8が所定期間放置されることで冷却される。すると、オレフィン繊維55が縁82に対して接着する。このようにして、オレフィン繊維55とオレフィンフィルム8とが一体成型された形状維持シート12が製造される。なお、ステップS4は、本開示の「冷却工程」の一例である。
(Step S4)
In step S<b>4 , the olefin resin is stopped from being discharged from the apex end of the
なお、オレフィン繊維55が孔81の縁82に限らずオレフィンフィルム8のその他の領域に堆積するように製造装置50が調整されてもよい。
The
<形状維持シート12の性能>
図6は、上記のような製造装置50を用いて製造された形状維持シート12の性能の一例を示す。なお、図6に示される形状維持シート12の性能は、オレフィンフィルム8の仕様および製造装置50の仕様を多様な値に変更して製造された形状維持シート12の性能が例示されている。
<Performance of
FIG. 6 shows an example of the performance of the shape-retaining
より詳細には、図6に示されるようにサンプル1から6の形状維持シート12は、オレフィンフィルム8の仕様を孔81の開口率が25%から70%、孔81の開口面積の総和が0.15mm2から1.3mm2、曲げ剛性が0.1gf・cm2(本開示の「所定値以上の曲げ剛性」の一例)から0.5gf・cm2の範囲で変化させた場合のシートである。また、製造装置50の仕様について、ノズル51の頂角端がリップ53から図3でいう下方向に突出する突出距離を0mm以上0,8mm以下、リップ間隙を1mm以上2mm以下、およびノズルダイ52の頂角αを80度以上100度以下の範囲で変化させた場合のシートである。このような条件において製造されたサンプル1から6の形状維持シート12は、オレフィン繊維55の目付量が10g/m2から30g/m2、オレフィン繊維55の平均繊維径が5μm以下、オレフィン繊維55の繊維径のばらつき(標準偏差/平均)が1以下となった。また、MB(メルトブロー)均一性は普通以上となった。
More specifically, as shown in FIG. 6 , the shape-retaining
また、このようなサンプル1から6の形状維持シート12は、孔81の開口率が25%から70%であるため、形状維持シート12を製造する工程(ステップS3)において、開口率が高すぎることでオレフィン繊維55が孔81を抜けて反対側に移動することは抑制された。よって、形状維持シート12の粒子捕捉機能が低下することは抑制された。また、開口率が低すぎることでノズル51とオレフィンフィルム8と間に好適な空気流が形成されず、孔81においてオレフィン繊維55が捕集されないといったことは抑制された。よって、サンプル1から6の形状維持シート12の最大空孔径[μm]は8.5から13程度であり、粒子捕捉確率は80%以上の高値となった。また、通気抵抗は0.6kPa・s/m程度となったため、着用者が問題なく呼吸することができる。また、マスクの硬さの官能評価も良好であったため、装着時の違和感は低減される。
In addition, since the shape-maintaining
一方、サンプル7から11の形状維持シート12は、サンプル1から6の形状維持シート12を製造した場合と同条件の製造装置50を用いて製造された。しかしながら、オレフィンフィルム8の仕様として、例えば孔81の開口率を70%以上(サンプル8)、または孔81の開口面積を0.15mm2未満(サンプル9~11)もしくは1.3mm2より大きい(サンプル7~8)、または曲げ剛性を0.5gf・cm2より高くする(サンプル7~10)等、サンプル1から6の形状維持シート12から変更を行った。その結果、サンプル7から11の形状維持シート12は、オレフィン繊維55の目付量が10g/m2未満(サンプル7~8)となり、MB(メルトブロー)均一性は不良となった(サンプル7~11)。また、形状維持シート12の最大空孔径[μm]は増大し、粒子捕捉確率はサンプル1から6の形状維持シート12よりも大幅に低下した。
On the other hand, the shape-maintaining
また、サンプル12および13の形状維持シート12は、サンプル1から6の形状維持シート12を製造した場合と同条件の製造装置50および同条件のオレフィンフィルム8を用いて製造された。しかしながら、製造工程上のばらつきにより、オレフィン繊維55の平均繊維径が5μmより太い(サンプル12)、またはオレフィン繊維55の繊維径のばらつき(標準偏差/平均)が1より大きくなり(サンプル13)、MB(メルトブロー)均一性は不良となった(サンプル12~13)。また、形状維持シート12の最大空孔径[μm]は増大し、粒子捕捉確率はサンプル1から6の形状維持シート12よりも大幅に低下した。
The shape-retaining
また、サンプル14から18の形状維持シート12は、サンプル1から6の形状維持シート12を製造した場合のオレフィンフィルム8と同様のフィルムを使用した。しかしながら、製造装置50の仕様として、ノズル51の頂角α端がリップ53から図3でいう下方向に突出する突出距離を0,8mm以上(サンプル14)、またはリップ間隙を1mm未満(サンプル15)もしくは2mmより広い(サンプル16)、またはノズルダイ52の頂角αを80度未満(サンプル17)もしくは100度以上(サンプル18)とした。その結果、このようなサンプル14から18の形状維持シートの最大空孔径[μm]は増大し、粒子捕捉確率もサンプル1から6の形状維持シート12よりも大幅に低下した。
The shape-retaining
なお、形状維持シート12の各性能の測定は、例えば以下のように実施される。
The measurement of each performance of the shape-retaining
(孔81の開口率および開口面積の測定)
孔81の開口率および開口面積は、デジタルマイクロスコープを使用してオレフィンフィルム8を撮影する。そして、撮影された画像に2値化処理を行うことで孔81の外形およびオレフィンフィルム8の外形を抽出する。そして、抽出された孔81の外形およびオレフィンフィルム8の外形情報を使用することで開口率および開口面積が測定される。より詳細には、まずデジタルマイクロスコープ(例えばキーエンス社製VHX-7000)で透過モードにて倍率50倍でオレフィンフィルム8を撮影する。そして、撮影された画
像に画像解析ソフト(例えばNIH製ImageJ)を使用して2値化処理を行う。そして、2値化処理された画像に映る孔81について、ParthicleAnalysys機能を用いて開口の総面積および面積率を計測し、開口率(%)および開口部面積(mm2)とする。
(Measurement of opening ratio and opening area of hole 81)
The aperture ratio and aperture area of the
(オレフィンフィルム8の曲げ剛性の測定)
オレフィンフィルム8を20cm角サイズに裁断し、曲げ剛度を純曲げ試験機(例えばカトーテック(株)製 :KES-FB2)にて測定した。MD(Machine Direction)方向、CD(Cross Direction)方向それぞれ8点の測定を行って平均値を算出し、MD方向とCD方向の平均値を曲げ剛性の測定値とした。
(Measurement of flexural rigidity of olefin film 8)
The
(オレフィン繊維55の繊維径の平均およびばらつきの測定)
電子顕微鏡で2000倍の倍率で形状維持シート12に固定されたオレフィン繊維55を撮影後に、繊維径を計測用ソフトウェアで100点計測し、平均値を算出した。より詳細には、電子顕微鏡(例えばキーエンス社製VHX-D510)を用いて、形状維持シート12に固定されたオレフィン繊維55を倍率2000倍で写真撮影し、撮影された写真に写るオレフィン繊維55のうち任意に繊維100本(n=100)を選び、選択した繊維の直径(幅)を測定し、その算術平均値を平均繊維径として求めた。また、上記繊維径の標準偏差と平均繊維径との比を算出して、繊維径のばらつきとした。
(Measurement of Average and Variation of Fiber Diameter of Olefin Fiber 55)
After photographing the
(オレフィン繊維55の集合体の最大空孔径)
例えばPMI社パームポロメータで測定を行った。より詳細には、測定装置として、例えばPMI社製のパームポロメーター(型式:CFP-1200AEX)を用いた。本測定装置は、形状維持シート12を試料として、予め表面張力が既知の浸液に形状維持シート12を浸し、形状維持シート12に固定されたオレフィン繊維55の集合体の全ての細孔を浸液の膜で覆った状態から形状維持シート12に圧力をかけ、浸液の液膜が破壊される圧力と浸液の表面張力とから計算される細孔の孔径を測定するものである。浸液として例えばPMI社製のシルウィックを用い、形状維持シート12を浸液に浸して充分に脱気した後、式:d=C・r/P{式中、d(単位:μm)はフィルターの孔径であり、r(単位:N/m)は浸液の表面張力であり、P(単位:Pa)はその孔径の液膜が破壊される圧力であり、そしてCは浸液の濡れ張力、接触角等により定まる定数である。}を用いて、孔径を求めた。また、浸液に浸した形状維持シート12にかける圧力Pを低圧から高圧へと連続的に変化させたときの流量(濡れ流量、単位:L/min)を測定した。初期の圧力では、最も大きな細孔の液膜でも破壊されないので流量は0L/minである。圧力を上げていくと、最も大きな細孔の液膜が破壊され、流量が発生する(バブルポイント)。このバブルポイントでの圧力を上記の式に代入して求められる孔径(μm)を、最大空孔径とした。
(Maximum Pore Diameter of Aggregate of Olefin Fibers 55)
For example, the measurement was performed with a PMI perm porometer. More specifically, a perm porometer manufactured by PMI (model: CFP-1200AEX), for example, was used as a measuring device. In this measuring device, the shape-retaining
(形状維持シート12の粒子捕捉率)
例えばTSI社AFT8130Aにより測定される。より詳細には、形状維持シート12を15cm角にカットし、捕集効率を例えばTSI濾過性能測定器(TSI社製AFT8130)で測定した。測定条件として、2.0%NaCl水溶液をエアロゾル発生器(
例えばモデル8118)にて平均粒子径0.075μmのエアロゾルとし、直径100mmφのホルダーに固定した試料を通過させた。エア流量は92.4L/min、サンプリン
グ時間は4秒とし、粒子の中和は実施していない。捕捉確率は試料前後のフォトメーターによりNaCl濃度を測定し算出している。
(Particle Capture Rate of Shape Retaining Sheet 12)
For example, it is measured by TSI AFT8130A. More specifically, the shape-retaining
For example, an aerosol having an average particle size of 0.075 μm was passed through a model 8118) fixed to a holder having a diameter of 100 mmφ. The air flow rate was 92.4 L/min, the sampling time was 4 seconds, and the particles were not neutralized. The capture probability is calculated by measuring the NaCl concentration with a photometer before and after the sample.
(形状維持シート12の通気抵抗)
例えばカトーテック社KESFB8により測定される。より詳細には、形状維持シート12を10cm角にカットし、例えばカトーテック株式会社製KES-F8-AP1通気
抵抗試験機を用いて、通気度4cm3/cm2・sにおける差圧より、通気抵抗(kPa・s/m)を測定した。また、5点測定を行って平均値を算出した。
(Airflow resistance of shape-maintaining sheet 12)
For example, it is measured by Kato Tech KESFB8. More specifically, the shape-retaining
[作用・効果]
上記のようなマスク1によれば、曲げ剛性の高いオレフィンフィルム8にフィルタ機能を有するオレフィン繊維55の集合体が一体となって形状維持シート12を形成している。よって、マスク1の製造中、搬送中、または使用中にオレフィンフィルム8がオレフィン繊維55に接触することでオレフィン繊維55の集合体に穴が開くことは抑制される。よって、フィルタ機能の低下は抑制される。
[Action/effect]
According to the
また、上記のようなマスク1によれば、オレフィンフィルム8とオレフィン繊維55の集合体とが一体成型される。よって、厚みが増すことは抑制される。よって、通気抵抗の高まりは抑制される(図6のサンプル1から6参照)。
Moreover, according to the
また、上記のようなマスク1によれば、形状維持シート12に剛性の高いオレフィンフィルム8が含まれている。よって、マスク本体2に通常の不織布を使用する場合と比較してマスク本体2の曲げ剛性が向上している。よって、着用者に装着され顔の肌に沿って立体形状を形成しているマスク1において、形状維持シート12はプリーツが上下方向に縮小しようとする力に対抗することができる。よって、プリーツが展開されたマスク本体2の立体形状の変形を抑制することができる。よって、マスク本体2と着用者の肌との間に隙間が生じることは抑制される。よって、マスク1の粒子捕捉機能が低下することは抑制される。
Further, according to the
また、上記のようなマスク1によれば、形状維持シート12を形成するオレフィンフィルム8およびオレフィン繊維55は、同一の物質であるオレフィン分子を含む。よって、オレフィンフィルム8とオレフィン繊維55との接着性は向上する。よって、オレフィン繊維55がオレフィンフィルム8から剥離することで形状維持シート12の粒子捕捉機能が低下することは抑制される。
Further, according to the
また、上記のようなマスク1によれば、図5に示されるように孔81の縁82はオレフィンフィルム8の厚み方向に対して傾斜している。よって、縁82はオレフィン繊維55との接触面積が増大する。
よって、縁82に対するオレフィン繊維55の接着強度は増大する。よって、オレフィン繊維55が縁82から剥離することは抑制される。よって、形状維持シート12の粒子捕捉機能が低下することは抑制される。
Further, according to the
Therefore, the bonding strength of the
また、上記のようなマスク1によれば、形状維持シート12に設けられた孔81は縦横比1:1~5:1の矩形状であり、短辺が5mm以下である。よって、形状維持シート12を製造する工程(ステップS3)において、オレフィン繊維55が孔81を抜けて反対側に移動することは抑制される。よって、形状維持シート12の粒子捕捉機能が低下することは抑制される。
Further, according to the
<変形例>
マスク本体2にプリーツ状の立体形状を形成し得る折り目は設けられていなくともよい。また、オレフィンフィルム8の代替としてオレフィンとは異なる素材で形成された剛性の高いシート状部材が設けられてもよい。また、オレフィンフィルム8の上には、オレフィンとは異なる分子を有する繊維が固定されてもよい。また、孔81の縁82の形状は上記のように傾斜されていなくともよい。また、孔81の形状や大きさは上記の実施形態の例に限定されない。
<Modification>
The
以上で開示した実施形態や変形例は、それぞれ組み合わせることができる。 The embodiments and modifications disclosed above can be combined.
1 :マスク
2 :マスク本体
3 :耳紐
4 :耳紐
5 :側部
6 :側部
7 :ノーズフィッター
8 :オレフィンフィルム
10 :外層シート
12 :形状維持シート
13 :肌面シート
50 :製造装置
51 :ノズル
52 :ノズルダイ
53 :リップ
54 :間隙
55 :オレフィン繊維
81 :孔
82 :縁
1: mask 2: mask body 3: ear strap 4: ear strap 5: side part 6: side part 7: nose fitter 8: olefin film 10: outer layer sheet 12: shape maintaining sheet 13: skin sheet 50: manufacturing device 51 : Nozzle 52 : Nozzle die 53 : Lip 54 : Gap 55 : Olefin fiber 81 : Hole 82 : Edge
Claims (8)
前記中間シートは、所定値以上の曲げ剛性を有し、
前記中間シートは、複数の開口部と、複数の前記開口部に重なる所定の繊維径以下の繊維と、を有する、
マスク。 It has a mouth layer capable of covering the wearer's mouth, an outer layer exposed on the non-skin side and laminated on the mouth layer, and an intermediate sheet laminated between the mouth layer and the outer layer. Equipped with a mask body,
The intermediate sheet has a bending rigidity equal to or greater than a predetermined value,
The intermediate sheet has a plurality of openings and fibers having a predetermined fiber diameter or less overlapping the plurality of openings.
mask.
請求項1に記載のマスク。 The mask body further has folds that can be deployed in a direction from the nose to the mouth when worn by the wearer,
A mask according to claim 1.
請求項1又は2に記載のマスク。 The average bending stiffness of the intermediate sheet is in the range of 0.1 gf cm 2 to 0.5 gf cm 2 ,
A mask according to claim 1 or 2.
複数の前記開口部の開口面積の総和は、0.15mm2から1.3mm2の範囲内であり、
前記繊維の目付量は、10g/m2から30g/m2の範囲内であり、
前記繊維の繊維径の平均は、5μm以下である、
請求項1から3のうち何れか一項に記載のマスク。 The aperture ratio of the intermediate sheet is in the range of 25% to 70%,
The sum of the opening areas of the plurality of openings is within the range of 0.15 mm 2 to 1.3 mm 2 ,
The fiber basis weight is in the range of 10 g/m 2 to 30 g/m 2 ,
The average fiber diameter of the fibers is 5 μm or less,
A mask according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のうち何れか一項に記載のマスク。 said intermediate sheet and said fibers comprise the same material;
Mask according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のうち何れか一項に記載のマスク。 the edge of the opening is inclined with respect to the thickness direction of the intermediate sheet;
6. A mask according to any one of claims 1-5.
前記開口部の長辺と短辺の比率は1:1~5:1であり、
前記短辺の長さは5mm以下である、
請求項1から6のうち何れか一項に記載のマスク。 The opening has a rectangular shape,
The ratio of the long side to the short side of the opening is 1:1 to 5:1,
The length of the short side is 5 mm or less,
7. A mask according to any one of claims 1-6.
前記ノズルの先端から吐出された前記熱可塑性樹脂に対して前記ノズルの先端から見て斜め後方から所定温度の気体が所定圧力で噴射されることで前記熱可塑性樹脂が繊維化される繊維化工程と、
前記繊維化工程において繊維化された前記繊維が、着用者の口元を被覆可能な口元層と、非肌面側に露出し前記口元層に積層される外側層との間に積層され、複数の開口部を有する中間シートの少なくとも前記開口部と重なる重なり工程と、
前記重なり工程において少なくとも前記開口部と重なった前記繊維が冷却される冷却工程と、を含む、
マスク用シート状部材の製造方法。 a discharge step in which the thermoplastic resin is discharged from the tip of the nozzle;
A fiberization step in which gas of a predetermined temperature is jetted at a predetermined pressure to the thermoplastic resin discharged from the tip of the nozzle from an obliquely rearward direction when viewed from the tip of the nozzle, thereby fiberizing the thermoplastic resin. When,
The fibers fiberized in the fiberizing step are laminated between a mouth layer capable of covering the wearer's mouth and an outer layer exposed on the non-skin surface side and laminated on the mouth layer, and a plurality of an overlapping step of overlapping at least the opening of an intermediate sheet having an opening;
a cooling step in which the fibers overlapping at least the openings in the overlapping step are cooled;
A method for manufacturing a mask sheet member.
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