JP3625548B2

JP3625548B2 - マスク用複合構造布帛

Info

Publication number: JP3625548B2
Application number: JP29650795A
Authority: JP
Inventors: 幸夫中川; 久司水谷
Original assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Current assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2015-11-15
Also published as: JPH09136370A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高度なフィルター性能、通気性能を有するとともに自己発塵が低く、そしてこれら性能が多数回の洗濯を経ても低下することのないマスク材として優れたマスク用３層複合布帛構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガーゼ織物を用いたガーゼマスク、不織布を用いた不織布マスク、不織布に樹脂を含浸型押し成形した一体成形マスクが知られている。ガーゼマスクは、通気性は良好であるが、自己発塵性が高く、フィルター性（捕集率で以て表す）は共に劣る。従来の不織布マスクは、自己発塵性が高く、フィルター性の優れたものではなく、その耐久性も劣っている。一方一体成形マスクは、顔面へのフィット性に劣り、ガーゼ等の布帛をクッション材として併用する必要があり、発塵性が高く、通気性は充分ではない。マイクロウエブを表裏両面より樹脂で点接着して積層したマスクが知られているが、フィルターの性能は良好ではあるが通気度が劣り性能の耐洗濯性が劣る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
マイクロウエブは、本来フィルター性能、通気性が優れ、自己発塵性が少ないマスク材として好適な布帛材である。しかし、マイクロウエブシートは、布帛の構造が崩れ易く、ウエブ構成繊維も機械的に破壊され易いので、繰り返し洗濯して使用される業務用のマスク材として使用するには問題がある。本発明は、マイクロウエブし−トが前記の優れた性能を保ち、維持することのできる構造のマスク用複合布帛の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、繊維直径が１〜５μの熱可塑性重合体繊維からなる、密度が０．１〜０．２０ｇ／ｃｍ^３で、通気度が５０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上のマイクロウェブシートを中間層とし、前記中間層の一方の面にカバーファクターが１３００〜１８００で通気度が３０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上である織物及び他方の面が通気度３０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上の編物とを配して相隣る布帛を部分的に接合したマスク用３層複合構造布帛によって達成される。
本発明のマスク用の３層複合構造布帛は、中間層に前記した特定のマイクロウェブシートを用い、片面に適度の通気性をもつ布帛構造のしっかりした織物を部分接合した構造を有するので、マイクロウエブシートの空気中の塵埃を効果的に捕獲し、通気性のある構造は容易に崩れることはない。更に、本発明のマスク用の３層複合構造布帛は、複合構造層の一部に構造的に伸長弾性を備えた編地層を接合して含んでいるので、洗濯などの揉み衝撃に耐え、洗濯を繰り返し受けても中間層のマイクロウエブシ−トの塵埃捕獲構造と通気性を兼ねる柔らかい構造を保持することができる。
【０００５】
このように、本発明の複合布帛は中間層のマイクロウエブシートの良好な塵埃捕獲性と通気性の繊維構造が持続的に保持できるマスク材に好適な布帛素材を実現している。本発明の複合布帛の塵埃捕獲性レベルは、後に定義するフィルター性が７０％以上のものであって、しかも後述の実施の形態で示すように数十回の洗濯によっても実質的に低下することがない。
【０００６】
本発明は、図１（外観部分切欠平面図）及び図２（断面図）で模式的に示す実施態様で明らかなように、３種類の異なる機能を有する布帛を部分接合して形成される３層積層布帛であり、特にマイクロウエブシート（２）を中間層とし、その一方の面にカバーファクターが１３００〜１８００の織物（４）及び他方の面に通気度が３０ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃ以上の編物(３)を配して相隣る布帛を部分的に接合（５）して形成されるマスク用の３層複合構想布帛（1)である。接合部は、超音波ウエルダーを用いて、格子状に融着接合して布帛の通気性、柔軟性を損なわない接合方法が採用される。
【０００７】
ここで本発明の中間層を構成するマイクロウエブシートは、通気性、フィルター性の点からその密度が０.１〜０.２ｇ／ｃｍ^３、好ましくは０.１５ｇ／ｃｍ^３以下を示す構造であり、通気度が５０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上必要であり、更には７０〜８０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上のものが好ましい。又、繊維直径が１〜５μであり、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン繊維等のウエブシートで構成される。一般に、このような、マイクロウエブシートは、目付けでいえば４０ｇ／ｍ^２以下、好ましくは３０ｇ／ｍ^２以下、更に好ましくは２０ｇ／ｍ^２以下のマイクロウエブシートから選ぶことができるが、通気性、フィルター性を決めるマイクロウエブシートの構造は、繊維の太さ、繊維の堆積、締め固めとその際の熱的条件で変わるから目付けのみで、本発明のマイクロウエブを特定することは不適当である。マイクロウエブシートは、繊維形成性熱可塑性重合体を原料として用いて、メルトブロー法により調製された極細繊維不織布である。熱可塑性重合体としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィ等が挙げられる。
【０００８】
中間層の一方の面に配置される織物としては、フィラメント織物であることが必要である。カバーファクターが１３００〜１８００の領域の織物を用いて目ずれが起こらない織密度の織物を用いることが肝要である。又、通気度が５０ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃ以上であることが好ましい。フィラメント糸としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維等の汎用の合成繊維多フィラメント糸が好適である。単糸繊度が１〜３デニール程度、トータル繊度が４０〜１００デニール程度の多繊糸を用いて得られる平織物組織の織物が好適である。しかし、織物の組織は、通気性を満足するかぎり任意の織物を選択してもよいがカバーファクターが１３００〜１８００の領域の織物を用いて、目ずれが起こらない組織密度の織物を用いることが肝要である。
【０００９】
中間層の他の面に配置される編物は、フィラメント糸の編地であり、通気度が３０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上であることが必要である。フィラメント糸としては、織物の場合と同様仕様の繊維を用いるのが好適である。目付が１００〜２００ｇ／ｍ^２程度の経編地特有の中間的な伸度をもつ例えばトリコットハーフ組織等の経編が好適な編物の好適例に挙げることができる。
【００１０】
中間層と織物、編物との接合は、部分接合でなけらばならない。接合面積が布帛平面の面積の約３％〜約１０％、更には３％〜７％を占める程度で接合部を分散して設けるよう接合することが望ましい。接合布帛の通気度が１５ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ好ましくは２０〜３０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃが保てるような接合が望まれる。接合手段は特に制限はないが、マイクロウエブシート本来の通気性を阻害しないで接着の耐久性を保持できる部分接合をする上で、合成繊維５０重量％以上を含む織物、編地を用いる場合、高周波ウエルダー又は超音波ウエルダーを用いるのが適切であり、特に繊維素材の種類の制限のない超音波ウエルダ−法を用いるのが好ましい。
【００１１】
本発明のマスク用３層複合構造布帛は、織物層、又は編物層を導電繊維フィラメントの交編織地で構成することができる。このような付加的設計は、本発明の複合布帛を空気中の塵埃の付着を防止する観点からも、マスク形成布帛に静電性が必要とされる業務用マスク等として使用される場合に特に意義ある実施の形態といえる。
本発明のマスク用３層複合構造布帛がマスクに製作されるにあたっては、布帛の織物層を外側に向けて着用者が使用できるよう裁断、縫製、加工される。
【００１２】
【実施例】
実施例において、複合布帛の性能の評価は下記試験方法によるものである。
（１）通気度
ＪＩＳ−Ｌ−１０９６（Ａ法、フラジール法）に準ずる。
（２）フィルター性（捕集率）
▲１▼ 試験方法
クリーンルーム用衣服の基布をサンプルホールダーにセットし、室内空気を通過させ、サンプルの捕集率を測定する。
【００１３】
▲２▼ 測定条件（図３に測定原理を図示した）
場所：一般環境試験室（２５°Ｃ×５０％ＲＨ）
測定器：ＫＣ−０１Ａ（ＲＩＯＮ）
測定粒径０．３μｍ≦
吸引量０．５リットル／ｍｉｎ．
▲３▼ 測定法
１）サンプルホルダーを２個用意し、一方のサンプルホルダーに基布をセットする（ホルダーＢ）。もう片方のホルダーに基布をセットせず、ブランク状態とする（ホルダーＡ）。
【００１４】
２）最初にホルダーＡより、大気塵埃濃度を測定する。
３）次にホルダーＢより基布通過後の塵埃数を測定する。
４）各々の測定を５回行う。
６）以上により、基布のフィルター性（捕集率）を次式にて算出する。

（３）伸度物性の測定
ＪＩＳ−Ｌ−１０８０（Ｂ法、定荷重法）に準ずる。
【００１５】
伸度０〜５％程度を「小」、５〜２０％程度を「中」、２０〜３０％程度を「大」と判定した。
（４）洗濯試験
ＪＩＳ−Ｌ−０２１７（１０３法）に準ずる。
（５）発塵性
ＪＩＳ−Ｂ−９９２３（タンブリング試験）に準ずる。
【００１６】
実施例１
下記の布帛Ａ、Ｂ及びＣをピンソニック加工機（超音波ウエルダー）を用いて、中間層マイクロウエブシート（Ｃ）と他の布帛との組合せを種々変えて種々の積層複合構造布帛を調製した。
（１）布帛
Ａ織物（平織物）
糸使いポリエステルフィラメント糸７５ｄ／３６ｆ、経糸×緯糸密度９９本×８５本／２５．４ｍｍ、通気度３１ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ、カバーファクタ− １６００）
Ｂマイクロウエブシート
ポリプロピレン、繊維直径２．６μ、密度０．１５ｇ／ｃｍ^３，通気度７２ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ、フィルター性８３％、目付２０ｇ／ｍ^２
Ｃ編物（トリコットハーフ）
糸使いフロント／ポリエステルフィラメント糸（２０ｄ／１２ｆ）バック／ポリエステルフィラメント糸（７５ｄ／３６ｆ），密度３２コース／３２ウエール、通気度９７ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ
（２）加工条件
ホーン周波数１９．５ＫＨｚ
ホーン圧力３．０Ｋｇ／ｃｍ^２
加工速度６ｍ／ｍｉｎ
接合仕様ドット状（約２ｍｍ^２、間隔経緯方向２．５ｃｍ、接合部面積の割合６％
調製した種々の３層積層複合構造布帛についてフィルター性、通気度、伸度、発塵性等について、洗濯前後の性能を比較した結果を表１に示す。
【００１７】
表１から明らかなよううに、実施例品は複合構造材そのものの発塵性がなく、高通気、高フィルター性を示し、しかもこれらの特性は繰り返し洗濯を経ても変化しない。比較例１は、通気性が劣り、高通気性と高フィルター性を兼ね備えていないのが致命的な問題である。比較例２、３及び４は、従来の汎用マスク代表例である。比較例２は高通気性と高フィルター性を兼ね備えていないし、洗濯により特性が低下し、布帛表面の形態安定性にかけているので、中間層のマイクロウエブが破壊されやすく、フィルター性能の維持が困難である。実施例の製品が比較例１〜５のものに比べて明らかに優れている。
【００１８】
本発明のマスク用３層複合構造布帛は、中間層に薄手のマイクロウエブを用いて、片面に織物を他の面に編物を用いるので、高通気にして高フィルター性を有しかつ形態安定性に優れている。又自己発塵性が極めて低く洗濯耐久性が優れている。これらの特性の故に、マスクの性能をいかんなく発揮する各種クリーンルーム用等をはじめとする業務用のマスクの製作材料として有用である。
【００１９】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマスク用３層複合構造布帛の平面構造を模式的に説明する図である。
【図２】本発明のマスク用３層複合構造布帛の断面構造を模式的に説明する図である。
【図３】捕集率の測定試験が概念図である。
【符号の説明】
１…マスク用３層複合構造布帛
２…マイクロウエブシート
３…編地
４…織物
５…接着部

Claims

繊維直径が１〜５μの熱可塑性重合体繊維からなる、密度が０．１〜０．２０ｇ／ｃｍ^３で、通気度が５０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上のマイクロウェブシートを中間層とし、前記中間層の一方の面にカバーファクターが１３００〜１８００で通気度が３０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上である織物及び他方の面が通気度３０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上の編物とを配して相隣る布帛を部分的に接合したマスク用３層複合構造布帛。