JP2023012165A - Mask filter material and mask - Google Patents

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JP2023012165A JP2021115649A JP2021115649A JP2023012165A JP 2023012165 A JP2023012165 A JP 2023012165A JP 2021115649 A JP2021115649 A JP 2021115649A JP 2021115649 A JP2021115649 A JP 2021115649A JP 2023012165 A JP2023012165 A JP 2023012165A
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大樹 佐藤
Daiki Sato
三枝 神山
Mitsue Kamiyama
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Teijin Frontier Co Ltd
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Teijin Frontier Co Ltd
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Abstract

To provide a mask filter material capable of holding excellent collection performance even after repeated washing and being excellent in washing durability, and a mask.SOLUTION: There is provided a mask filter material made of non-woven fabric, in which the non-woven fabric comprises nanofiber having a fiber diameter of 100-1000 nm and heat-fusible binder fiber.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、繰返し洗濯後も優れた捕集性能を保持できる、洗濯耐久性に優れたマスク用濾材およびマスクに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a filter medium for a mask and a mask which are excellent in washing durability and which can maintain excellent collection performance even after repeated washing.

従来、ウイルスや花粉症、風邪の予防として日常生活における様々な環境下でマスクが使用されている。マスクにはウイルスや花粉、粉塵の捕集率が高く、通気性がよいことが求められる。さらに近年では、マスクを使用する機会が増えてきたことから、使い捨てのみではなく、洗濯で繰返し使用できるような洗濯耐久性が求められている。 Conventionally, masks have been used in various environments in daily life to prevent viruses, hay fever, and colds. Masks are required to have a high collection rate of viruses, pollen, and dust, and to have good breathability. Furthermore, in recent years, as the number of occasions to use masks has increased, there is a demand for not only disposable masks but also washing durability such that they can be used repeatedly after washing.

一般的に、濾材にエレクトレット加工を施すことで高い通気性を維持しつつ捕集率を向上させたマスクが市場に多く出回っている。エレクトレット加工とは、濾材を構成する繊維を帯電させることによって、静電気力により粒子を捕集し、捕集率を向上させるものである。しかしながら、捕集した粒子が濾材に堆積されるにつれて、構成繊維に帯電した電荷が中和されていき、静電気力が低下するという問題があった。さらには、たばこの煙などのオイルミストや洗濯時に使用する界面活性剤によって電荷の消失が促進され、静電気力が著しく低下するという問題があった。 In general, there are many masks on the market that improve the collection rate while maintaining high breathability by subjecting the filter medium to electret processing. Electret processing is to collect particles by electrostatic force and improve the collection efficiency by electrifying the fibers constituting the filter medium. However, there is a problem that as the collected particles are deposited on the filter medium, the electric charges on the constituent fibers are neutralized and the electrostatic force is reduced. Furthermore, there is a problem that the loss of electric charges is accelerated by oil mist such as cigarette smoke and surfactants used in washing, resulting in a significant reduction in electrostatic force.

例えば、特許文献1には、繊維径の小さいエレクトレット化繊維を混繊することにより、物理的な捕集効率を高める方法が提案されている。しかしながら、使用している繊維径がミクロンオーダーであるため、静電気力が完全に失われた状態では十分な捕集性能が得られないという問題があった。
また、特許文献2には、繊維径1000nm以下のナノファイバー含むマスク用濾材が提案されているが、洗濯耐久性の点でまだ満足とはいえなかった。
For example, Patent Literature 1 proposes a method of increasing the physical collection efficiency by mixing electret fibers having a small fiber diameter. However, since the diameter of the fibers used is on the order of microns, there is a problem that sufficient collection performance cannot be obtained when the electrostatic force is completely lost.
Patent document 2 proposes a filter medium for a mask containing nanofibers having a fiber diameter of 1000 nm or less, but it cannot be said to be satisfactory in terms of washing durability.

特開平10-46460号公報JP-A-10-46460 特開2019-199668号公報JP 2019-199668 A

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、繰返し洗濯後も優れた捕集性能を保持できる、洗濯耐久性に優れたマスク用濾材およびマスクを提供するものである。 The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide a filter medium for a mask and a mask which are excellent in washing durability and which can maintain excellent collection performance even after repeated washing.

本発明者らは、鋭意研究した結果、前記課題を達成できるマスク用濾材およびマスクを発明するに至った。 As a result of intensive research, the present inventors have invented a filter medium for a mask and a mask that can achieve the above-mentioned problems.

かくして本発明によれば、「不織布からなるマスク用濾材であって、前記不織布に、繊維径100~1000nmのナノファイバーと、熱融着性バインダー繊維とが含まれることを特徴とするマスク用濾材。」が提供される。
その際、前記ナノファイバーおよび/または熱融着性バインダー繊維が、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、またはナイロン繊維からなることが好ましい。また、前記不織布に、前記ナノファイバーが不織布重量対比5%以上含まれることが好ましい、また、前記不織布に、前記熱融着性バインダー繊維が不織布重量対比50%以上含まれることが
好ましい。
Thus, according to the present invention, there is provided "a filter material for a mask made of a nonwoven fabric, characterized in that the nonwoven fabric contains nanofibers having a fiber diameter of 100 to 1000 nm and heat-fusible binder fibers. .” is provided.
In this case, the nanofibers and/or the heat-fusible binder fibers are preferably polyester fibers, polyolefin fibers, or nylon fibers. The nonwoven fabric preferably contains 5% or more of the nanofiber based on the weight of the nonwoven fabric, and preferably contains 50% or more of the heat-fusible binder fiber based on the weight of the nonwoven fabric.

また、本発明のマスク用濾材において、目付けが20~80g/mの範囲内であることが好ましい。また、MD方向の引張強度が20N/15mm以上であることが好ましい。また、伸度がタテ・ヨコともに10%以上であることが好ましい。また、除電処理後の0.3μm粒子捕集率が95%以上であることが好ましい。また、洗濯試験後の0.3μm粒子捕集率が95%以上であることが好ましい。また、蒸留水滴下後の水滴の消失時間が1分以下であることが好ましい。
また、本発明によれば、前記のマスク用濾材を用いてなるマスクが提供される。
Moreover, in the mask filter material of the present invention, it is preferable that the basis weight is within the range of 20 to 80 g/m 2 . Moreover, it is preferable that the tensile strength in the MD direction is 20 N/15 mm or more. Moreover, it is preferable that the elongation is 10% or more in both the vertical and horizontal directions. Moreover, it is preferable that the 0.3 μm particle collection rate after the static elimination treatment is 95% or more. Moreover, it is preferable that the 0.3 μm particle capture rate after the washing test is 95% or more. Moreover, it is preferable that the time for the water droplets to disappear after dropping the distilled water is 1 minute or less.
Further, according to the present invention, there is provided a mask using the filter medium for a mask.

本発明によれば、繰返し洗濯後も優れた捕集性能を保持できる、洗濯耐久性に優れたマスク用濾材およびマスクが得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the filter medium for masks and the mask which are excellent in washing durability which can maintain the outstanding collection performance after repeated washing are obtained.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明のマスク用濾材は、繊維径100~1000nmのナノファイバー(好ましくは200~800nm)と、熱融着性バインダー繊維を含む不織布で構成される。前記ナノファイバーにおいて、繊維径が1000nmよりも大きいと捕集性能が低下するおそれがある。逆に、100nmよりも小さいと繊維自身の分散性が難しく、繊維が凝集し捕集性能が低下してしまうおそれがある。さらに、繊維が抄紙工程で網の目を通過してしまい、シート形成が困難になるおそれがある。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The mask filter medium of the present invention is composed of nanofibers having a fiber diameter of 100 to 1000 nm (preferably 200 to 800 nm) and a nonwoven fabric containing heat-fusible binder fibers. In the nanofibers, if the fiber diameter is larger than 1000 nm, the collection performance may be lowered. Conversely, when the diameter is less than 100 nm, the fibers themselves have difficulty in dispersibility, and the fibers may aggregate to reduce the collection performance. Furthermore, the fibers may pass through the mesh in the papermaking process, making it difficult to form the sheet.

ここで、前記の繊維径は、透過型電子顕微鏡TEMで、倍率30000倍で単繊維断面写真を撮影し測定することができる。その際、測長機能を有するTEMでは、測長機能を活用して測定することができる。また、測長機能の無いTEMでは、撮った写真を拡大コピーして、縮尺を考慮した上で定規にて測定すればよい。単繊維の横断面形状が丸断面以外の異型断面である場合には、繊維径は、単繊維の横断面の外接円の直径を用いるものとする。 Here, the fiber diameter can be measured by taking a single fiber cross-sectional photograph at a magnification of 30,000 using a transmission electron microscope TEM. At that time, in a TEM having a length measurement function, the measurement can be performed by utilizing the length measurement function. Also, with a TEM that does not have a length measuring function, it is sufficient to make an enlarged copy of the photograph taken and measure it with a ruler after considering the scale. When the cross-sectional shape of the single fiber is an irregular cross-section other than a circular cross-section, the diameter of the circumscribed circle of the cross-section of the single fiber is used as the fiber diameter.

前記ナノファイバーにおいて、アスペクト比(繊維径Dに対する繊維長Lの比L/D)としては、100~2500の範囲内であることが好ましい。 In the nanofibers, the aspect ratio (ratio L/D of fiber length L to fiber diameter D) is preferably in the range of 100-2500.

前記ナノファイバーの繊維種類としては、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、ナイロン繊維などが例示される。なかでもポリエステル繊維が好ましい。ポリエステル繊維を形成するポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレートの他、これらを主たる繰返し単位とし、その他のコモノマー成分としてイソフタル酸や5-スルホイソフタル酸金属塩等の芳香族ジカルボン酸やアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸やε-カプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸縮合物、ジエチレングリコールやトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のグリコール成分等を更に共重合させた共重合体が好ましい。マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルや、特開2009-091694号公報に記載された、バイオマスすなわち生物由来の物質を原材料として得られたモノマー成分を使用してなるポリエチレンテレフタレートであってもよい。さらには、特開2004-270097号公報や特開2004-211268号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。 Examples of the fiber type of the nanofiber include polyester fiber, polyolefin fiber, and nylon fiber. Among them, polyester fibers are preferred. Polyesters forming polyester fibers include polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate, and these as main repeating units, and isophthalic acid as other comonomer components. Aromatic dicarboxylic acids such as 5-sulfoisophthalic acid metal salts, adipic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid, hydroxycarboxylic acid condensates such as ε-caprolactone, diethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene A copolymer obtained by further copolymerizing a glycol component such as glycol is preferred. It may be material-recycled or chemically-recycled polyester, or polyethylene terephthalate using a monomer component obtained from biomass, that is, a substance derived from organisms, as described in JP-A-2009-091694. Furthermore, polyesters obtained using a catalyst containing a specific phosphorus compound and titanium compound as described in JP-A-2004-270097 and JP-A-2004-211268 may also be used.

前記ナノファイバーの製造方法としては、特に限定されないが、国際公開第2005/
095686号パンフレットに開示された方法が好ましい。すなわち、繊維径およびその均一性の点で、繊維形成性熱可塑性ポリマーからなる島成分と、前記の繊維形成性熱可塑性ポリマーよりもアルカリ水溶液に対して溶解し易いポリマー(以下、「易溶解性ポリマー」ということもある。)からなる海成分を有する複合繊維にアルカリ減量加工を施し、前記海成分を溶解除去したものであることが好ましい。
Although the method for producing the nanofiber is not particularly limited, International Publication No. 2005/
The method disclosed in 095686 is preferred. That is, in terms of the fiber diameter and its uniformity, the island component composed of the fiber-forming thermoplastic polymer and the polymer that dissolves more easily in an alkaline aqueous solution than the fiber-forming thermoplastic polymer (hereinafter referred to as "easily soluble It is preferable to use a conjugate fiber having a sea component, which is composed of a polymer, which is subjected to alkali weight reduction processing, and to dissolve and remove the sea component.

ここで、海成分を形成するアルカリ水溶液易溶解性ポリマーの、島成分を形成する繊維形成性熱可塑性ポリマーに対する溶解速度比が200以上(好ましくは300~3000)であると、島分離性が良好となり好ましい。溶解速度が200倍未満の場合には、繊維断面中央部の海成分を溶解する間に、分離した繊維断面表層部の島成分が、繊維径が小さいために溶解されるため、海相当分が減量されているにもかかわらず、繊維断面中央部の海成分を完全に溶解除去できず、島成分の太さ斑や島成分自体の溶剤侵食につながり、均一な繊維径の繊維が得られないおそれがある。 Here, when the dissolution rate ratio of the readily soluble alkaline aqueous solution polymer that forms the sea component to the fiber-forming thermoplastic polymer that forms the island component is 200 or more (preferably 300 to 3000), the island separation property is good. is preferable. If the dissolution rate is less than 200 times, the separated island component in the surface layer of the fiber cross section is dissolved while the sea component in the central part of the fiber cross section is dissolved, so that the sea component is dissolved due to the small fiber diameter. Despite the weight reduction, the sea component in the center of the fiber cross section cannot be completely dissolved and removed, leading to uneven thickness of the island component and solvent erosion of the island component itself, making it impossible to obtain fibers with a uniform fiber diameter. There is a risk.

海成分を形成する易溶解性ポリマーとしては、特に繊維形成性の良いポリエステル類、脂肪族ポリアミド類、ポリエチレンやポリスチレン等のポリオレフィン類を好ましい例としてあげることができる。さらに具体例を挙げれば、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリアルキレングリコール系化合物と5-ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステルが、アルカリ水溶液に対して溶解しやすく好ましい。ここでアルカリ水溶液とは、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液等を言う。これ以外にも、海成分と、該海成分を溶解する溶液の組合せとしては、ナイロン6やナイロン66等の脂肪族ポリアミドに対するギ酸、ポリスチレンに対するトリクロロエチレン等やポリエチレン(特に高圧法低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン)に対する熱トルエンやキシレン等の炭化水素系溶剤、ポリビニルアルコールやエチレン変性ビニルアルコール系ポリマーに対する熱水を例として挙げることができる。 Preferred examples of readily soluble polymers forming the sea component include polyesters, aliphatic polyamides, and polyolefins such as polyethylene and polystyrene, which are particularly good in forming fibers. More specific examples include polylactic acid, ultra-high molecular weight polyalkylene oxide condensed polymers, and polyester copolymers of polyalkylene glycol compounds and 5-sodium sulfoisophthalic acid, which are readily soluble in alkaline aqueous solutions and are therefore preferred. Here, the alkaline aqueous solution refers to potassium hydroxide, sodium hydroxide aqueous solution, and the like. Other combinations of sea components and solutions that dissolve the sea components include formic acid for aliphatic polyamides such as nylon 6 and nylon 66; Hydrocarbon-based solvents such as hot toluene and xylene for low-density polyethylene) and hot water for polyvinyl alcohol and ethylene-modified vinyl alcohol-based polymers can be mentioned as examples.

ポリエステル系ポリマーの中でも、5-ナトリウムスルホイソフタル酸6~12モル%と分子量4000~12000のポリエチレングリコールを3~10質量%共重合させた固有粘度が0.4~0.6のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好ましい。ここで、5-ナトリウムスルホイソフタル酸は親水性と溶融粘度向上に寄与し、ポリエチレングリコール(PEG)は親水性を向上させる。また、PEGは分子量が大きいほど、その高次構造に起因すると考えられる親水性増加作用があるが、反応性が悪くなってブレンド系になるため、耐熱性や紡糸安定性の面で問題が生じる可能性がある。また、共重合量が10質量%以上になると、溶融粘度が低下するおそれがある。 Among polyester-based polymers, polyethylene terephthalate-based copolymer having an intrinsic viscosity of 0.4 to 0.6 obtained by copolymerizing 6 to 12 mol% of 5-sodium sulfoisophthalic acid and 3 to 10% by mass of polyethylene glycol having a molecular weight of 4000 to 12000. Polymerized polyesters are preferred. Here, 5-sodium sulfoisophthalic acid contributes to improving hydrophilicity and melt viscosity, and polyethylene glycol (PEG) improves hydrophilicity. In addition, the higher the molecular weight of PEG, the more hydrophilic it is thought to be due to its higher-order structure. there is a possibility. Further, when the copolymerization amount is 10% by mass or more, the melt viscosity may decrease.

一方、島成分を形成する難溶解性ポリマーとしては、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリフェニレンスルフィド類、ポリオレフィン類等が好適な例として挙げられる。具体的には、機械的強度や耐熱性を要求される用途では、ポリエステル類では、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、これらを主たる繰返し単位とする、イソフタル酸や5-スルホイソフタル酸金属塩等の芳香族ジカルボン酸やアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸やε-カプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸縮合物、ジエチレングリコールやトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のグリコール成分等との共重合体が好ましい。また、ポリアミド類では、ナイロン6(Ny-6)、ナイロン66(Ny-66)等の脂肪族ポリアミド類が好ましい。また、ポリオレフィン類は酸やアルカリ等に侵され難いことや、比較的低い融点のために極細繊維として取り出した後のバインダー成分として使える等の特徴があり、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、無水マレイン酸等のビニルモノマーのエチレン共重合体等を好ましい例としてあげることができる。特にポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、イソフタル酸共重合率が20モル%以下のポリエチレンテレフタレートイソフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、あるいは、ナイロン6、ナイロン66等の脂肪族ポリアミド類が高い融点による耐熱性や力学的特性を備えているので、ポリビニルアルコール/ポリアクリロニトリル混合紡糸繊維からなる極細フィブリル化繊維に比べ、耐熱性や強度を要求される用途へ適用でき、好ましい。なお、島成分は丸断面に限らず、三角断面や扁平断面等の異型断面であってもよい。 On the other hand, preferable examples of the sparingly soluble polymer forming the island component include polyamides, polyesters, polyphenylene sulfides, polyolefins, and the like. Specifically, for applications that require mechanical strength and heat resistance, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and isophthalate having these as main repeating units acids, aromatic dicarboxylic acids such as 5-sulfoisophthalic acid metal salts, adipic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid, hydroxycarboxylic acid condensates such as ε-caprolactone, diethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, hexa A copolymer with a glycol component such as methylene glycol is preferred. Among polyamides, aliphatic polyamides such as nylon 6 (Ny-6) and nylon 66 (Ny-66) are preferred. In addition, polyolefins are resistant to acids and alkalis, etc., and have a relatively low melting point, so they can be used as a binder component after being taken out as ultrafine fibers. Preferred examples include low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, isotactic polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and ethylene copolymer of vinyl monomers such as maleic anhydride. In particular, polyesters such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate isophthalate having an isophthalic acid copolymerization rate of 20 mol% or less, polyethylene naphthalate, or aliphatic polyamides such as nylon 6 and nylon 66 Since it has heat resistance and mechanical properties due to its high melting point, it can be applied to applications requiring heat resistance and strength compared to ultrafine fibrillated fibers made of polyvinyl alcohol/polyacrylonitrile mixed spun fibers. The island component is not limited to a circular cross section, and may be an irregular cross section such as a triangular cross section or a flat cross section.

前記の海成分を形成するポリマーおよび島成分を形成するポリマーについて、製糸性および抽出後の主体繊維の物性に影響を及ぼさない範囲で、必要に応じて、艶消し剤、有機充填剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、防錆剤、架橋剤、発泡剤、蛍光剤、表面平滑剤、表面光沢改良剤、フッ素樹脂等の離型改良剤等の各種添加剤を含んでいても差しつかえない。 The polymer forming the sea component and the polymer forming the island component may optionally contain delustering agents, organic fillers, and antioxidants as long as they do not affect the spinnability and physical properties of the main fiber after extraction. agents, heat stabilizers, light stabilizers, flame retardants, lubricants, antistatic agents, antirust agents, cross-linking agents, foaming agents, fluorescent agents, surface smoothing agents, surface gloss improvers, release improvers such as fluororesins, etc. There is no problem even if it contains various additives of.

前記の海島型複合繊維において、溶融紡糸時における海成分の溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きいことが好ましい。かかる関係にある場合には、海成分の複合質量比率が40%未満と少なくなっても、島同士が接合や、島成分の大部分が接合して海島型複合繊維とは異なるものになり難い。 In the sea-island composite fiber, the melt viscosity of the sea component during melt spinning is preferably higher than the melt viscosity of the island component polymer. In such a relationship, even if the composite mass ratio of the sea component is less than 40%, it is difficult for the islands to join together or for most of the island components to join together to make the fiber different from the sea-island composite fiber. .

好ましい溶融粘度比(海/島)は、1.1~2.0、特に1.3~1.5の範囲であるこの比が1.1倍未満の場合には溶融紡糸時に島成分が接合しやすくなり、一方2.0倍を越える場合には、粘度差が大きすぎるために紡糸調子が低下しやすい。 A preferred melt viscosity ratio (sea/island) is in the range of 1.1 to 2.0, particularly 1.3 to 1.5. On the other hand, if it exceeds 2.0 times, the viscosity difference is too large and the spinning condition tends to decrease.

次に島数は、100以上(より好ましくは300~1000)であることが好ましい。また、その海島複合質量比率(海:島)は、20:80~80:20の範囲が好ましい。かかる範囲であれば、島間の海成分の厚みを薄くすることができ、海成分の溶解除去が容易となり、島成分の極細繊維への転換が容易になるので好ましい。ここで海成分の割合が80質量%を越える場合には海成分の厚みが厚くなりすぎ、一方、20質量%未満の場合には海成分の量が少なくなりすぎて、島間に接合が発生しやすくなる。 Next, the number of islands is preferably 100 or more (more preferably 300 to 1000). Further, the sea-island composite mass ratio (sea:island) is preferably in the range of 20:80 to 80:20. Within this range, the thickness of the sea component between the islands can be reduced, the sea component can be easily removed by dissolution, and the island component can be easily converted into ultrafine fibers, which is preferable. If the proportion of the sea component exceeds 80% by mass, the thickness of the sea component becomes too thick. easier.

溶融紡糸に用いられる口金としては、島成分を形成するための中空ピン群や微細孔群を有するもの等任意のものを用いることができる。例えば、中空ピンや微細孔より押し出された島成分とその間を埋める形で流路を設計されている海成分流とを合流し、これを圧縮することにより海島断面が形成されるといった紡糸口金でもよい。吐出された海島型複合繊維は冷却風により固化され、所定の引き取り速度に設定した回転ローラーあるいはエジェクターにより引き取られ、未延伸糸を得る。この引き取り速度は特に限定されないが、200~5000m/分であることが望ましい。200m/分以下では生産性が悪くなるおそれがある。また、5000m/分以上では紡糸安定性が悪くなるおそれがある。 As the spinneret used for melt spinning, any spinneret having a group of hollow pins or a group of fine holes for forming island components can be used. For example, a spinneret that forms a sea-island cross section by merging an island component pushed out from a hollow pin or a fine hole with a sea component flow designed to fill the gap and compressing this. good. The extruded islands-in-the-sea composite fiber is solidified by cooling air, and taken up by a rotating roller or an ejector set at a predetermined take-up speed to obtain an undrawn yarn. Although the take-up speed is not particularly limited, it is preferably 200 to 5000 m/min. If it is less than 200 m/min, productivity may deteriorate. On the other hand, if the speed is 5000 m/min or more, the spinning stability may deteriorate.

得られた繊維は、海成分を抽出後に得られる極細繊維の用途・目的に応じて、そのままカット工程あるいはその後の抽出工程に供してもよいし、目的とする強度・伸度・熱収縮特性に合わせるために、延伸工程や熱処理工程を経由して、カット工程あるいはその後の抽出工程に供することができる。延伸工程は紡糸と延伸を別ステップで行う別延方式でもよいし、一工程内で紡糸後直ちに延伸を行う直延方式を用いてもよい。 The obtained fibers may be directly subjected to the cutting process or the subsequent extraction process, depending on the use and purpose of the ultrafine fibers obtained after the sea component is extracted, or may be subjected to the desired strength, elongation, and heat shrinkage properties. For matching, it can be subjected to a cutting step or a subsequent extraction step via a stretching step and a heat treatment step. The drawing step may be a separate drawing method in which spinning and drawing are performed in separate steps, or a direct drawing method in which drawing is performed immediately after spinning in one step.

次に、かかる複合繊維を、島径Dに対する繊維長Lの比L/Dが100~2500の範囲内となるようにカットする。かかるカットは、数十本~数百万本単位に束ねたトウにしてギロチンカッターやロータリーカッター等でカットすることが好ましい。 Next, the composite fiber is cut so that the ratio L/D of the fiber length L to the island diameter D is in the range of 100-2500. For such cutting, it is preferable to bundle tens to millions of tows and cut them with a guillotine cutter, a rotary cutter, or the like.

前記の繊維径を有する繊維は、前記複合繊維にアルカリ減量加工を施すことにより得ら
れる。その際、アルカリ減量加工において、繊維とアルカリ液の比率(浴比)は0.1~5%であることが好ましく、さらには0.4~3%であることが好ましい。0.1%未満では繊維とアルカリ液の接触は多いものの、排水等の工程性が困難となるおそれがある。一方、5%以上では繊維量が多過ぎるため、アルカリ減量加工時に繊維同士の絡み合いが発生するおそれがある。なお、浴比は下記式にて定義する。
浴比(%)=(繊維質量(gr)/アルカリ水溶液質量(gr)×100)
The fiber having the above fiber diameter is obtained by subjecting the composite fiber to alkali weight reduction processing. At that time, in the alkali weight reduction processing, the ratio of the fiber to the alkali solution (bath ratio) is preferably 0.1 to 5%, more preferably 0.4 to 3%. If the content is less than 0.1%, the fibers and the alkaline solution come into contact with each other frequently, but there is a possibility that processability such as drainage becomes difficult. On the other hand, if it is 5% or more, the amount of fibers is too large, and there is a possibility that the fibers may become entangled with each other during the alkali weight reduction process. The bath ratio is defined by the following formula.
Bath ratio (%) = (fiber mass (gr) / alkaline aqueous solution mass (gr) × 100)

また、アルカリ減量加工の処理時間は5~60分であることが好ましく、さらには10~30分であることが好ましい。5分未満ではアルカリ減量が不十分となるおそれがある。一方、60分以上では島成分までも減量されるおそれがある。
また、アルカリ減量加工において、アルカリ濃度は2~10質量%であることが好ましい。2質量%未満では、アルカリ不足となり、減量速度が極めて遅くなるおそれがある。一方、10質量%を越えるとアルカリ減量が進みすぎ、島部分まで減量されるおそれがある。
なお、前記のカット工程とアルカリ減量工程の順序を逆にして、まずアルカリ減量加工を行った後、カットを行ってもよい。
Further, the processing time for alkali weight reduction processing is preferably 5 to 60 minutes, more preferably 10 to 30 minutes. If the time is less than 5 minutes, the alkali weight reduction may be insufficient. On the other hand, if it is 60 minutes or longer, even the island component may be reduced.
Also, in the alkali weight reduction process, the alkali concentration is preferably 2 to 10% by mass. If it is less than 2% by mass, there is a risk that the alkalinity will be insufficient and the rate of weight loss will be extremely slow. On the other hand, if it exceeds 10% by mass, the amount of alkali may be reduced too much, and even the island portion may be reduced.
The order of the cutting step and the alkali weight reduction step may be reversed so that the alkali weight reduction process is performed first, and then the cutting is performed.

前記ナノファイバーが不織布重量対比5重量%以上(より好ましくは5~30重量%)含まれることが好ましい。特に、前記不織布において、前記ナノファイバーに加えて熱融着性バインダー繊維が含まれることが重要である。その際、前記熱融着性バインダー繊維が不織布重量対比50%以上(より好ましくは50~90重量%、特に好ましくは70~85重量%)含まれることが好ましい。熱融着性バインダー繊維は繊維同士の融着ネットワークをつくり、不織布の骨格形成や強度の役割を担う。熱融着性バインダーの含有量が90重量%よりも大きいと乾燥工程での不織布の収縮による破れが生じ抄紙性が悪くなったり、融着ネットワークによって圧力損失の増大を引き起こすおそれがある。逆に50重量%未満では、マスク用濾材としては強度が弱く、洗濯耐久性が低くなってしまうおそれがある。そのため、熱融着性バインダー繊維が不織布重量対比50重量%以上含むことが好ましく、このときにナノファイバーが不織布重量対比5重量%以上含むことで乾燥工程での収縮を抑制でき、抄紙性に優れ、好ましい。これによって、濾材自体の強度・伸度を高くすることができ洗濯耐久性に優れる。 It is preferable that the nanofiber is contained in an amount of 5% by weight or more (more preferably 5 to 30% by weight) based on the weight of the nonwoven fabric. In particular, it is important that the nonwoven fabric contains heat-fusible binder fibers in addition to the nanofibers. In this case, the content of the heat-fusible binder fiber is preferably 50% or more (more preferably 50 to 90% by weight, particularly preferably 70 to 85% by weight) based on the weight of the nonwoven fabric. Heat-fusible binder fibers form a fused network between fibers and play a role in forming the framework and strength of the nonwoven fabric. If the content of the heat-fusible binder is more than 90% by weight, the non-woven fabric may shrink due to tearing during the drying process, deteriorating the paper-making properties, or causing an increase in pressure loss due to the fused network. Conversely, if it is less than 50% by weight, the strength of the mask filter medium is low, and there is a risk that the washing durability will be low. Therefore, it is preferable that the heat-fusible binder fiber is contained in an amount of 50% by weight or more relative to the weight of the nonwoven fabric, and at this time, the nanofibers contained in an amount of 5% by weight or more relative to the weight of the nonwoven fabric can suppress shrinkage during the drying process, resulting in excellent papermaking properties. ,preferable. As a result, the strength and elongation of the filter medium itself can be increased, resulting in excellent washing durability.

前記熱融着性バインダー繊維としては、未延伸繊維や複合繊維が挙げられ、繊維径が100~1500nmの熱融着性極細繊維や単繊維繊度が0.1dtex(繊維径3μm)以上の熱融着性繊維が例示される。かかる熱融着性繊維は未延伸繊維(複屈折率(Δn)が0.05以下)でもよいし複合繊維でもよい。 Examples of the heat-fusible binder fibers include undrawn fibers and composite fibers. Adhesive fibers are exemplified. Such heat-fusible fibers may be undrawn fibers (having a birefringence (Δn) of 0.05 or less) or composite fibers.

未延伸繊維からなる熱融着性繊維を用いる場合、抄紙後のドライヤーの後、熱圧着工程が必要であるため、抄紙後、カレンダー/エンボス処理を施すことが好ましい。未延伸繊維としては、紡糸速度が好ましくは800~1200m/分、さらに好ましくは900~1150m/分で紡糸された未延伸ポリエステル繊維や未延伸ポリフェニレンスルフィド繊維が挙げられる。ここで、未延伸繊維に用いられるポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートが挙げられ、好ましくは生産性、水への分散性等の理由から、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートが好ましい。また、未延伸繊維に用いられるポリフェニレンスルフィドとしては、ポリアリーレンスルフィド樹脂と称される範疇に属するものであれば如何なるものを用いてもよい。ポリアリーレンスルフィド樹脂としては、その構成単位として、例えばp-フェニレンスルフィド単位、m-フェニレンスルフィド単位、o-フェニレンスルフィド単位、フェニレンスルフィドスルホン単位、フェニレンスルフィドケトン単位、フェニレンスルフィドエーテル単位、ジフェニレンスルフィド単位、置換基含有フェニレンスルフィド単位、分岐構造含有フェニレンスルフィド単位、等よりなる
ものを挙げることができる。その中でも、p-フェニレンスルフィド単位を70モル%以上、特に90モル%以上含有しているものが好ましく、さらにポリ(p-フェニレンスルフィド)がより好ましい。
When heat-fusible fibers made of undrawn fibers are used, it is preferable to carry out calendering/embossing after papermaking, because a thermocompression bonding step is required after drying after papermaking. Examples of undrawn fibers include undrawn polyester fibers and undrawn polyphenylene sulfide fibers spun at a spinning speed of preferably 800 to 1200 m/min, more preferably 900 to 1150 m/min. Here, the polyester used for the unstretched fibers includes polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate, and preferably polyethylene terephthalate and polytrimethylene terephthalate for reasons of productivity, dispersibility in water, and the like. is preferred. As the polyphenylene sulfide used for the unstretched fibers, any polyphenylene sulfide may be used as long as it belongs to the category called polyarylene sulfide resin. Examples of polyarylene sulfide resins include p-phenylene sulfide units, m-phenylene sulfide units, o-phenylene sulfide units, phenylene sulfide sulfone units, phenylene sulfide ketone units, phenylene sulfide ether units, and diphenylene sulfide units. , substituent-containing phenylene sulfide units, branched structure-containing phenylene sulfide units, and the like. Among them, those containing 70 mol % or more, particularly 90 mol % or more of p-phenylene sulfide units are preferable, and poly(p-phenylene sulfide) is more preferable.

一方、熱融着性バインダー繊維のうち、複合繊維としては、抄紙後に施す80~170℃の熱処理によって融着し接着効果を発現するポリマー成分(例えば、非晶性共重合ポリエステル)が鞘部に配され、これらのポリマーより融点が20℃以上高い他のポリマー(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の通常のポリエステル)が芯部に配された芯鞘型複合繊維が好ましい。なお、バインダー成分(低融点成分)が単繊維の表面の全部または一部を形成している、芯鞘型複合繊維、偏心芯鞘型複合繊維、サイドバイサイド型複合繊維等でもよい。 On the other hand, among the heat-fusible binder fibers, the conjugate fiber has a polymer component (for example, amorphous copolyester) that is fused by heat treatment at 80 to 170° C. after papermaking and exhibits an adhesive effect in the sheath. It is preferable to use a core-sheath type conjugate fiber in which another polymer (for example, ordinary polyester such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc.) having a melting point higher than those of these polymers by 20°C or more is arranged in the core. . A core-sheath type conjugate fiber, an eccentric core-sheath type conjugate fiber, a side-by-side type conjugate fiber, etc. in which the binder component (low-melting-point component) forms all or part of the surface of the single fiber may also be used.

ここで、上記非晶性共重合ポリエステルは、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の酸成分と、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等のジオール成分とのランダムまたはブロック共重合体として得られる。中でも、従来から広く用いられているテレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールおよびジエチレングリコールを主成分として用いることがコストの面で好ましい。このような共重合ポリエステルは、ガラス転移点が50~100℃の範囲となり、明確な結晶融点を示さない。 Here, the amorphous copolyester includes terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dodecanoic acid, and 1,4-cyclohexane. acid component such as dicarboxylic acid, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1, It is obtained as a random or block copolymer with a diol component such as 4-cyclohexanedimethanol. Among them, it is preferable to use terephthalic acid, isophthalic acid, ethylene glycol and diethylene glycol, which have been widely used, as main components from the viewpoint of cost. Such copolyesters have a glass transition point in the range of 50 to 100° C. and do not exhibit a clear crystalline melting point.

前記不織布は湿式不織布からなることが好ましい。かかる湿式不織布を製造する方法としては、通常の長網抄紙機、短網抄紙機、丸網抄紙機、あるいはこれらを複数台組み合わせて多層抄きなどとして抄紙した後、熱処理する製造方法が好ましい。その際、熱処理工程としては、抄紙工程後、ヤンキードライヤー、エアースルードライヤーのどちらでも可能である。また、熱処理の後、金属/金属ローラー、金属/ペーパーローラー、金属/弾性ローラーなどのカレンダーを施してもよい。 Preferably, the nonwoven fabric is a wet-laid nonwoven fabric. As a method for producing such a wet-laid nonwoven fabric, it is preferable to use an ordinary Fourdrinier paper machine, a short wire paper machine, a cylinder paper machine, or a combination of a plurality of these machines to make multi-layered paper, followed by heat treatment. At that time, as a heat treatment process, either a Yankee dryer or an air-through dryer can be used after the papermaking process. Also, after heat treatment, calendering such as metal/metal roller, metal/paper roller, metal/elastic roller may be applied.

また、多層構造を有する不織布の製造方法としては、例えば、前記のような湿式不織布を得た後、カレンダー機などを用いて接着させるとよい。
さらに前記ナノファイバーと熱融着性バインダー繊維の他に0.1dtex(繊維径3μm)以上の太繊度の繊維が含まれていてもよい。これらの繊維はナノファイバーの分散を助けるとともに不織布の骨格となり高空隙構造を作り、低圧損化に寄与する。太繊度の繊維としては、繊維径が均一で分散性がよい点で前記のようなポリエステル繊維が好ましい。
As a method for producing a nonwoven fabric having a multi-layered structure, for example, after obtaining a wet-laid nonwoven fabric as described above, it is preferable to bond the wet-laid nonwoven fabric using a calender or the like.
Furthermore, in addition to the nanofibers and the heat-fusible binder fibers, fibers having a large fineness of 0.1 dtex (fiber diameter of 3 μm) or more may be included. These fibers help disperse the nanofibers and become the skeleton of the nonwoven fabric to create a high void structure and contribute to low pressure loss. Polyester fibers such as those described above are preferable as the fibers having a large fineness because they have a uniform fiber diameter and good dispersibility.

かくして得られたマスク用濾材において、目付けが20~80g/mの範囲内であることが好ましい。目付けがこれよりも大きい場合にはマスクとしたときに重くなり、装着時の負担が大きくなるおそれがある。目付けは小さい方が好ましいが、不織布の均一性と強度の観点から20g/m以上が好ましい。 The mask filter medium thus obtained preferably has a basis weight in the range of 20 to 80 g/m 2 . If the basis weight is larger than this, the mask becomes heavy, and there is a possibility that the burden of wearing the mask becomes large. A smaller basis weight is preferable, but 20 g/m 2 or more is preferable from the viewpoint of uniformity and strength of the nonwoven fabric.

また、マスク用濾材において、引張強度がMD方向(好ましくはタテ・ヨコともに)で20N/15mm以上(より好ましくは20~100N/15mm)であることが好ましい。引張強度が小さいと洗濯時に濾材が破れてしまうことや、濾材が劣化し捕集性能が低下してしまうおそれがある。 In addition, the mask filter material preferably has a tensile strength of 20 N/15 mm or more (more preferably 20 to 100 N/15 mm) in the MD direction (preferably both longitudinally and laterally). If the tensile strength is small, the filter medium may be torn during washing, or the filter medium may deteriorate and the collection performance may deteriorate.

また、マスク用濾材において、イソプロピルアルコール処理後の除電時の0.3μm粒子捕集率が95%以上であることが好ましい。除電時の捕集率は、日常生活におけるたば
この煙の影響や洗濯時の界面活性剤の影響を考慮し、除電時にも捕集性能が低下しないことが好ましい。
In addition, in the mask filter medium, it is preferable that the 0.3 μm particle trapping rate during static elimination after the isopropyl alcohol treatment is 95% or more. Taking into account the influence of cigarette smoke in daily life and the influence of surfactants during washing, it is preferable that the collection efficiency during static elimination does not decrease even during static elimination.

また、マスク用濾材において、着用快適性の点で伸度がタテ・ヨコともに10%以上(より好ましくは12~50%)であることが好ましい。
また、マスク用濾材において、洗濯試験後の0.3μm粒子捕集率が95%以上であることが好ましい。マスクを洗濯し、繰り返し使用する際にも捕集性能が低下していないことが好ましい。
In addition, in terms of wearing comfort, the mask filter material preferably has an elongation of 10% or more (more preferably 12 to 50%) in both the vertical and horizontal directions.
Moreover, in the mask filter material, it is preferable that the 0.3 μm particle capture rate after the washing test is 95% or more. It is preferable that the collection performance does not deteriorate even when the mask is washed and used repeatedly.

また、マスク用濾材において、蒸留水滴下後の水滴の消失時間が1分以下であることが好ましい。洗濯耐久性マスク用濾材として吸水性が低く水滴を吸水しない濾材の場合、マスクとして使用した際に汗や飛沫や結露による内部に水滴が発生した際に、水滴が残留してしまい不快感やマスクかぶれなどを引き起こす原因となる。そのため、洗濯耐久性マスク用濾材として快適に使用できるように生じた水滴を即座に吸水しマスク内部に水滴が残らないようにすることが好ましい。
本発明のマスク用濾材は前記の構成を有するので、繰返し洗濯後も優れた捕集性能を保持できる。
Further, in the mask filter material, it is preferable that the water droplet disappears after dripping distilled water for 1 minute or less. In the case of a filter material for washing durability masks that has low water absorption and does not absorb water droplets, when water droplets are generated inside due to sweat, splashes, or condensation when used as a mask, the water droplets will remain and the mask will be uncomfortable. Doing so may cause rashes, etc. Therefore, it is preferable that the generated water droplets are immediately absorbed so that the water droplets do not remain inside the mask so that it can be comfortably used as a filter medium for a washing durable mask.
Since the filter medium for a mask of the present invention has the above structure, it can maintain excellent collection performance even after repeated washing.

次に、本発明のマスクは、本発明のマスクは前記のマスク用濾材を用いてなるマスクである。かかるマスクにおいて、前記濾材を単体でも良いし、各種スパンボンドやサーマルボンドからなる不織布基材や織編物と重ねて、または貼り合せて使用することもできる。かかるマスクは耳掛け用のひも、バンド、フックなどを備えていてもよい。 Next, the mask of the present invention is a mask using the above filter medium for masks. In such a mask, the filter medium may be used alone, or may be used in combination with a nonwoven fabric base material or woven or knitted fabric made of various types of spunbond or thermal bond. Such masks may be provided with ear straps, bands, hooks, or the like.

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されているものではない。実施例中の物性は、以下の方法により測定した。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Physical properties in the examples were measured by the following methods.

(1)繊維径
透過型電子顕微鏡TEM(測長機能付)を使用し、倍率30000倍で繊維断面写真を撮影し測定した。ただし、繊維径は、単繊維横断面におけるその外接円の直径を用いた(サンプル数5の平均値)。
(1) Fiber diameter Using a transmission electron microscope TEM (equipped with length measurement function), a fiber cross-sectional photograph was taken at a magnification of 30,000 times and measured. However, as the fiber diameter, the diameter of the circumscribed circle in the cross section of the single fiber was used (average value of 5 samples).

(2)繊維長
走査型電子顕微鏡(SEM)により、海成分溶解除去前の極細短繊維(短繊維A)を基盤上に寝かせた状態とし、20~500倍で繊維長Lを測定した(サンプル数5の平均値)。その際、SEMの測長機能を活用して繊維長Lを測定した。
(2) Fiber length Using a scanning electron microscope (SEM), the ultrafine short fibers (short fibers A) before dissolution and removal of the sea component were laid on a substrate, and the fiber length L was measured at 20 to 500 times (sample Average value of number 5). At that time, the fiber length L was measured using the length measurement function of the SEM.

(3)目付け
JIS P8124(紙のメートル坪量測定方法)に基づいて目付けを測定した。
(3) Basis weight The basis weight was measured based on JIS P8124 (method for measuring metric basis weight of paper).

(4)厚さ
JIS P8118(紙及び板紙の厚さと密度の測定方法)に基づいて厚みを測定した。測定荷重は75g/cmにて、サンプル数5で測定し、平均値を求めた。
(4) Thickness The thickness was measured according to JIS P8118 (Method for measuring thickness and density of paper and cardboard). The measurement load was 75 g/cm 2 , the number of samples was 5, and the average value was obtained.

(5)引張強伸度
JIS P8113(紙および板紙の引張強さと試験方法)に基づいて実施した。
(5) Tensile strength and elongation It was carried out based on JIS P8113 (Tensile strength of paper and cardboard and test method).

(6)捕集率
パーティクル測定器(リオン株式会社製パーティクルカウンターKC-01(0.3~5μm))にて、大気塵(0.3~5μm)を速度5.1cm/secでサンプルを通過
させた時に、サンプルに捕集された大気塵中の0.3μm粒子数を測定し、大気塵中の0.3μm粒子数から100分率で捕集率を算出した。
(6) Collection rate Atmospheric dust (0.3 to 5 μm) passes through the sample at a speed of 5.1 cm / sec with a particle measuring device (Rion Co., Ltd. particle counter KC-01 (0.3 to 5 μm)). The number of 0.3 μm particles in the air dust collected by the sample was measured when the sample was left, and the collection rate was calculated by 100% from the number of 0.3 μm particles in the air dust.

(7)圧力損失(圧損)
大気塵(0.3~5μm)を速度5.1cm/secでサンプルを通過させた時の大気圧に対する差圧をゲージから読み取った。
(7) Pressure loss (pressure loss)
The differential pressure relative to atmospheric pressure was read from the gauge when atmospheric dust (0.3-5 μm) was passed through the sample at a velocity of 5.1 cm/sec.

(8)除電処理
JISB9908:2011(換気用エアフィルタユニット・換気用電気集じん器の性能試験方法)のイソプロピルアルコール(IPA)飽和蒸気暴露法に基づき、除電処理を実施した。
(8) Static Elimination Treatment Static elimination treatment was performed based on the isopropyl alcohol (IPA) saturated vapor exposure method of JISB9908:2011 (Performance test method for ventilating air filter units and ventilating electrostatic precipitators).

(9)吸水性
サンプルに蒸留水5μLを滴下したあとの水滴が消失する時間を測定した。水滴が1分以下で消失する場合は〇(合格)、5分以上経過しても水滴が残る場合は×(不合格)と評価した。
(9) Water Absorption After 5 μL of distilled water was dropped on the sample, the time for water droplets to disappear was measured. When the water droplets disappeared in 1 minute or less, it was evaluated as ◯ (acceptable), and when the water droplets remained even after 5 minutes or more, it was evaluated as x (failed).

(10)洗濯試験
JISL1930:2014(繊維製品の家庭洗濯試験方法)のC4M法にて洗濯し、A法にて吊り干し乾燥を実施した。この方法を各洗濯回数(L)実施した。
(10) Washing test Washed by the C4M method of JISL1930:2014 (home washing test method for textile products), and hung and dried by the A method. This method was performed for each number of washes (L).

[実施例1]
繊維径400nm×繊維長0.4mmのナノファイバー(ポリエステル繊維)10重量%と、繊維径12.6μm×繊維長5.0mmのマイクロ繊維(ポリエステル繊維)10重量%と、繊維径12.6μm×繊維長5.0mmの芯鞘複合型熱融着性バインダー繊維(ポリエステル繊維)80重量%とからなるポリエステル不織布を、湿式抄紙法により作製し、ヤンキードライヤー(120℃)で乾燥し湿式不織布からなるマスク用濾材を得た。評価結果を表1に示す。
[Example 1]
10% by weight of nanofiber (polyester fiber) with a fiber diameter of 400 nm and a fiber length of 0.4 mm, 10% by weight of a microfiber (polyester fiber) with a fiber diameter of 12.6 μm and a fiber length of 5.0 mm, and a fiber diameter of 12.6 μm× A polyester nonwoven fabric composed of 80% by weight of a core-sheath composite heat-fusible binder fiber (polyester fiber) having a fiber length of 5.0 mm is produced by a wet papermaking method and dried with a Yankee dryer (120 ° C.) to form a wet nonwoven fabric. A filter medium for a mask was obtained. Table 1 shows the evaluation results.

かかる洗濯耐久性マスク用濾材は熱融着性バインダー繊維を80重量%含むため強度・伸度に優れる。さらに、ナノファイバーを含むため高捕集率・低圧損を両立できる。また、エレクトレット加工ではなくナノファイバーによる捕集機構のため、除電後も捕集性能が劣化しない。 Such a washing-resistant mask filter medium contains 80% by weight of heat-fusible binder fibers, and thus has excellent strength and elongation. Furthermore, since it contains nanofibers, it is possible to achieve both high collection efficiency and low pressure loss. In addition, the collection mechanism does not deteriorate with electret processing but with nanofibers, so the collection performance does not deteriorate even after static electricity is removed.

[実施例2]
繊維径700nm×繊維長0.5mmのナノファイバー(ポリエステル繊維)20重量%と、繊維径12.6μm×繊維長5.0mmの芯鞘複合型熱融着性バインダー繊維(ポリエステル繊維)80重量%とからなるポリエステル不織布を、湿式抄紙法により作製し、ヤンキードライヤー(120℃)で乾燥し湿式不織布からなるマスク用濾材を得た。評価結果を表1に示す。
実施例1と同様に熱融着性バインダー繊維によって優れた強度・伸度を得られた。また、ナノファイバーによって高い捕集性能と低圧損を両立し、除電後も性能劣化しない。
[Example 2]
20% by weight of nanofibers (polyester fibers) with a fiber diameter of 700 nm and a fiber length of 0.5 mm, and 80% by weight of core-sheath composite heat-fusible binder fibers (polyester fibers) with a fiber diameter of 12.6 μm and a fiber length of 5.0 mm A polyester nonwoven fabric consisting of was produced by a wet papermaking method and dried with a Yankee dryer (120° C.) to obtain a filter medium for a mask made of the wet nonwoven fabric. Table 1 shows the evaluation results.
As in Example 1, excellent strength and elongation were obtained with the heat-fusible binder fiber. In addition, nanofibers achieve both high collection performance and low pressure loss, and performance does not deteriorate even after static elimination.

[実施例3]
実施例1の濾材を帝人フロンティア株式会社製のナノフロント(登録商標)からなる編物1(目付148g/m、厚み0.48mm)と帝人フロンティア株式会社性のエコピュアー(登録商標)からなる編物2(目付146g/m、厚み0.44mm)に重ねて挟み、4隅をミシンで裁縫し一体化させた。評価結果を表2に示す。
この濾材は熱融着性バインダー繊維を80重量%含むため、洗濯耐久性に優れ、洗濯30回後でも捕集性能を保持した。
[Example 3]
The filter medium of Example 1 was knitted fabric 1 (basis weight: 148 g/m 2 , thickness: 0.48 mm) made of Nanofront (registered trademark) manufactured by Teijin Frontier Co., Ltd. and knitted fabric made of Ecopure (registered trademark) manufactured by Teijin Frontier Co., Ltd. 2 (weight per unit area: 146 g/m 2 , thickness: 0.44 mm). Table 2 shows the evaluation results.
Since this filter medium contained 80% by weight of heat-fusible binder fibers, it was excellent in washing durability and retained its collection performance even after washing 30 times.

[実施例4]
繊維径400nm×繊維長0.4mmのナノファイバー(ポリエステル繊維)10重量%と、繊維径12.6μm×繊維長5.0mmのマイクロ繊維(ポリエステル繊維)60重量%と、繊維径12.6μm×繊維長5.0mmの芯鞘複合型熱融着性バインダー繊維(ポリエステル繊維)30重量%とからなるポリエステル不織布を、湿式抄紙法により作製し、ヤンキードライヤー(120℃)で乾燥し湿式不織布からなるマスク用濾材を得た。評価結果を表1に示す。
ナノファイバーを含むため捕集性能に優れるものの、熱融着性バインダー繊維量が少ないため、強度・伸度がやや低い。
[Example 4]
10% by weight of nanofibers (polyester fibers) with a fiber diameter of 400 nm and a fiber length of 0.4 mm, 60% by weight of microfibers (polyester fibers) with a fiber diameter of 12.6 μm and a fiber length of 5.0 mm, and a fiber diameter of 12.6 μm× A polyester nonwoven fabric composed of 30% by weight of a core-sheath composite heat-fusible binder fiber (polyester fiber) having a fiber length of 5.0 mm is produced by a wet papermaking method and dried with a Yankee dryer (120 ° C.) to form a wet nonwoven fabric. A filter medium for a mask was obtained. Table 1 shows the evaluation results.
Although it has excellent collection performance due to the inclusion of nanofibers, the strength and elongation are slightly low due to the small amount of heat-fusible binder fibers.

[比較例1]
繊維径3μm×繊維長3.0mmのマイクロ繊維(ポリエステル繊維)70重量%と、繊維径12.6μm×繊維長5.0mmの芯鞘複合型熱融着性バインダー繊維(ポリエステル繊維)30重量%とからなるポリエステル不織布を、湿式抄紙法により作製し、ヤンキードライヤー(120℃)で乾燥し湿式不織布からなるマスク用濾材を得た。評価結果を表1に示す。
熱融着性バインダー繊維量が少ないため、強度・伸度が低い。また、ナノファイバーを含まないため、捕集率が低く、マスクとして性能が低いものであった。
[Comparative Example 1]
70% by weight of microfiber (polyester fiber) with a fiber diameter of 3 μm and a fiber length of 3.0 mm, and 30% by weight of a core-sheath composite heat-fusible binder fiber (polyester fiber) with a fiber diameter of 12.6 μm and a fiber length of 5.0 mm A polyester nonwoven fabric consisting of was produced by a wet papermaking method and dried with a Yankee dryer (120° C.) to obtain a filter medium for a mask made of the wet nonwoven fabric. Table 1 shows the evaluation results.
The strength and elongation are low due to the small amount of heat-fusible binder fiber. In addition, since it does not contain nanofibers, its collection efficiency is low and its performance as a mask is low.

[比較例2]
市販のマスクを分解し、メルトブロー不織布濾材を取り出し、評価した。この濾材はエレクトレット加工によって高い捕集率と低圧損が両立されているものの、除電後には捕集率が大きく低下した。また、蒸留水を滴下した際には5分以上経過しても水滴が残っており、吸水性が低い。エレクトレット加工濾材では性能の信頼性が低く、様々な環境下での利用や繰返し利用には好ましくない。
[Comparative Example 2]
A commercially available mask was disassembled and the meltblown nonwoven filter media was taken out and evaluated. Although this filter medium achieved both a high collection rate and a low pressure drop by electret processing, the collection rate was greatly reduced after static elimination. Moreover, when distilled water was dripped, water droplets remained even after 5 minutes or more, indicating low water absorption. Electret-processed filter media have low performance reliability and are not preferable for use in various environments or for repeated use.

[比較例3]
実施例3の帝人フロンティア株式会社製のナノフロントからなる編物1(目付148g/m2、厚み0.48mm)と帝人フロンティア株式会社性のエコピュアー(登録商標)から成る編物2(目付146g/m、厚み0.44mm)を重ねて4隅をミシンで裁縫し一体化させた。評価結果を表2に示す。
編物のみで構成しているため、捕集性能が低く、マスクとしての性能が低い。
[Comparative Example 3]
The knitted fabric 1 (basis weight 148 g / m2, thickness 0.48 mm) made of Nanofront manufactured by Teijin Frontier Co., Ltd. in Example 3 and the knitted fabric 2 made of Teijin Frontier Co., Ltd. Ecopure (registered trademark) (basis weight 146 g / m ) , thickness 0.44 mm), and the four corners were sewn with a sewing machine to be integrated. Table 2 shows the evaluation results.
Since it is composed only of knitted fabric, its collection performance is low and its performance as a mask is low.

[実施例5]
実施例4の濾材を帝人フロンティア株式会社製のナノフロント(登録商標)からなる編物1(目付148g/m、厚み0.48mm)と帝人フロンティア株式会社性のエコピュアー(登録商標)からなる編物2(目付146g/m、厚み0.44mm)に重ねて挟み、4隅をミシンで裁縫し一体化させた。評価結果を表2に示す。
この濾材は熱融着性バインダー繊維を30重量%しか含まないため、洗濯耐久性が低く、洗濯30回後には捕集性能が大きく低下した。これは濾材の強度・伸度が低いため洗濯によって濾材の劣化が進行し、性能が低下した。
[Example 5]
The filter medium of Example 4 was knitted fabric 1 (basis weight: 148 g/m 2 , thickness: 0.48 mm) made of Nanofront (registered trademark) manufactured by Teijin Frontier Co., Ltd. and knitted fabric made of Ecopure (registered trademark) manufactured by Teijin Frontier Co., Ltd. 2 (weight per unit area: 146 g/m 2 , thickness: 0.44 mm). Table 2 shows the evaluation results.
Since this filter medium contained only 30% by weight of the heat-fusible binder fiber, its washing durability was low, and after 30 washings, the collection performance was greatly reduced. This is because the strength and elongation of the filter material are low, and the deterioration of the filter material progresses due to washing, resulting in a decrease in performance.

Figure 2023012165000001
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Figure 2023012165000002
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本発明によれば、繰返し洗濯後も優れた捕集性能を保持できる、洗濯耐久性に優れたマスク用濾材およびマスクが提供され、その工業的価値は極めて大である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there are provided a filter medium for a mask and a mask which are excellent in durability to washing, which can maintain excellent collection performance even after repeated washing, and which are of great industrial value.

Claims (11)

不織布からなるマスク用濾材であって、前記不織布に、繊維径100~1000nmのナノファイバーと、熱融着性バインダー繊維とが含まれることを特徴とするマスク用濾材。 A filter material for a mask made of a nonwoven fabric, characterized in that the nonwoven fabric contains nanofibers having a fiber diameter of 100 to 1000 nm and heat-fusible binder fibers. 前記ナノファイバーおよび/または熱融着性バインダー繊維が、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、またはナイロン繊維からなる、請求項1に記載のマスク用濾材。 2. The filter medium for a mask according to claim 1, wherein said nanofibers and/or heat-fusible binder fibers are polyester fibers, polyolefin fibers, or nylon fibers. 前記不織布に、前記ナノファイバーが不織布重量対比5%以上含まれる、請求項1または請求項2に記載のマスク用濾材。 3. The filter medium for a mask according to claim 1, wherein the nonwoven fabric contains 5% or more of the nanofibers based on the weight of the nonwoven fabric. 前記不織布に、前記熱融着性バインダー繊維が不織布重量対比50%以上含まれる、請求項1~3のいずれかに記載のマスク用濾材。 The mask filter medium according to any one of claims 1 to 3, wherein the nonwoven fabric contains 50% or more of the heat-fusible binder fiber based on the weight of the nonwoven fabric. 目付けが20~80g/mの範囲内である、請求項1~4のいずれかに記載のマスク用濾材。 The filter medium for a mask according to any one of claims 1 to 4, which has a basis weight within the range of 20 to 80 g/m 2 . MD方向の引張強度が20N/15mm以上である、請求項1~5のいずれかに記載のマスク用濾材。 The mask filter medium according to any one of claims 1 to 5, having a tensile strength in the MD direction of 20 N/15 mm or more. 伸度がタテ・ヨコともに10%以上である、請求項1~6のいずれかに記載のマスク用濾材。 The mask filter medium according to any one of claims 1 to 6, which has an elongation of 10% or more in both the vertical and horizontal directions. 除電処理後の0.3μm粒子捕集率が95%以上である、請求項1~7のいずれかに記載のマスク用濾材。 The mask filter medium according to any one of claims 1 to 7, wherein the 0.3 µm particle collection rate after static elimination treatment is 95% or more. 洗濯試験後の0.3μm粒子捕集率が95%以上である、請求項1~8のいずれかに記載のマスク用濾材。 The mask filter medium according to any one of claims 1 to 8, which has a 0.3 µm particle trapping rate of 95% or more after a washing test. 蒸留水滴下後の水滴の消失時間が1分以下である、請求項1~9のいずれかに記載のマスク用濾材。 10. The filter medium for a mask according to claim 1, wherein the water drop disappears for 1 minute or less after dropping distilled water. 請求項1~10のいずれかに記載のマスク用濾材を用いてなるマスク。 A mask using the mask filter medium according to any one of claims 1 to 10.
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