JPH04187162A

JPH04187162A - 成型マスクの製造方法

Info

Publication number: JPH04187162A
Application number: JP2318841A
Authority: JP
Inventors: Terumi Nakanishi; 中西　輝美; Yoshihiro Suzuki; 美浩鈴木
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1990-11-21
Publication date: 1992-07-03
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JP3047118B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〉本発明は、例えば防塵マスクなどの成型マスクの製造方
法乙こ関する。詳細には該成型マスク内に封入される活
性炭のフィルター効果を損なうことなく活性炭の固定を
行なうことができると共に、肌に引掛りや当りがない成
型マスクの製造方法に関する。

（従来の技術、及び発明が解決しようとする課題）従来
、成型マスクの製造方法としては、不織布間に活性炭を
介在させるとともにこの活性炭を不織布間にバインダー
で付着させ、この不織布をマスクの形状に成型腰　ヒー
トシールや高周波シールで周囲をシールするという方法
が採られていた。

しかしながら、この成型マスクの製造方法にあっては、
成型後に不織布間の活性炭が切口から脱落しないように
するため、バインダーにより活性炭が不織布間に付着さ
れていた。このため、粉塵等を吸着するための活性炭の
孔が、このバインダーにより塞がれ、活性炭の吸着効果
が低下するという問題があった。

また、この製造方法のシール工程でヒートシールを用い
た場合、第８図に示すように、積層した不織布（２）を
加熱した金型にまり熱融着させて周縁をシールするため
に、充分乙こ熱を伝導させる必要があることから、その
シール部分（３）は比較的長時間高温に１されることに
なりフィルム化し、更にシール部分（３）周辺もヒート
シール時の熱によってフィルム化し風合いも硬くなって
いた。

一方、高周波シールを用いた場合、電極間に挟まれた不
織布の構成繊維が高周波電磁界エネルギーを吸収して発
熱し、不織布の周縁が熱融着しシールされるが、高周波
による発熱量はきわめて大きく、そのシール部分は前記
ヒートシールの場合と同様にフィルム化していた。又、
高周波ｔこよる熱は電極の当接部分のみ成らず、その周
辺にも波及し、シール部分周辺もフィルム化し風合いも
硬くなっていた。更には、高周波シールではポリプロピ
レンなどの誘導率と誘電正接の小さな樹脂からなる繊維
を用いた場合、十分なシール強度が得られないという問
題もあった。このため、これらヒートシールや高周波シ
ールをシール手段として用いて製造された成型マスクに
あっては、使用時に該成型マスク周囲のシール部分が肌
に引掛ったり当たったりして、人体の皮膚に適用する成
型マスクとしては不適当てあった。

本発明は、このような事情こと鑑みなされたものであり
、該成型マスク内に封入される活性炭のフィルター効果
を損なうことなく活性炭の固定を行なうことができると
共に、肌に引掛りや当りがない成型マスクの製造方法を
提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段及び作用）上記目的を達成
するため、請求項１記載の発明は、　「熱接着性繊維を
含む嵩高な不織布に活性炭を散布し、次いで加熱するこ
とにより熱接着性繊維を熱融着させて活性炭を嵩高な不
織布に固定し、この不織布に熱可塑性繊維を含む表層材
を積層して成型し、次いてこの成型体を超音波ホーンと
刃状の金型との間に挟んで超音波によりシールかつ溶断
することを特徴とする成型マスクの製造方法」をその要
旨とした。

また、請求項２記載の発明は、　「活性炭を固定した不
織布に静電気に帯電した帯電フィルターを積層し、この
不織布及び帯電フィルターに熱可塑性繊維を含む表層材
を積層し成型することを特徴とする成型マスクの製造方
法」をその要旨とした。

以下、本発明の成型マスクの製造方法を第１〜７図に示
す図面に従って詳細に説明する。

まず、第３図に示すように、熱接着性繊維を含む嵩高な
不織布（＋３）＋こ活性炭（１４）を散布する。

活性炭（１４）を散布する不縁布（１３）としては、散
布された活性炭（１４）を固定するため、熱接着性繊維
を含んでいる必要がある。その含有量は特に限定されな
いが、熱接着性繊維の含有量が少なければ同不織布に固
定できる活性炭量は少なくなり、固定されなかった活性
炭（１４）は後述するシール工程の際に飛散する虞があ
る。このため、熱接着性繊維の含有量は該マスク（１１
）内に封入する活性炭（１４）の封入量や大きざに応じ
て適宜変更する必要がある。また、この不織布（１３）
は活性炭（１４）を３次元的に分散させて保持すること
ができるよう嵩高な構造のものが望走しい。このような
不織布（１３）としては、例えば熱融着成分を含む芯鞘
型複合繊維によって繊維ウェアを形成し、この繊維ウェ
アを熱処理して熱融着成分により繊維相互を結合した不
織布や、ホットメルト樹脂からなる溶融紡糸１ａ維を集
積した不織布などを使用することができる。尚、この不
織布（１３）には後述する表層材（１２）と同じ様に超
音波により熱融着する熱可塑性繊維を含ませてもよく、
シール工程で該不織布（１３）も表層材（１２）と共に
シールかつ溶断することができる。

不織布（１３）に散布する活性炭（１４）としてはどん
なものであってもよい。また、活性炭（１４）の散布は
、不織布（１３）の活性炭（１４）の散布されない側か
らサクション（１７）で吸引しつつ行なうのがよい。

というのは不織布（１３）ｌに散布された活性炭（１４
）が反対側から吸引されて同不織布（１３）内部の構成
繊維間に広く分散することになるからである。

次いで、第４図に示すように、不織布（１３）を加熱す
ることにより熱接着性繊維を熱融着させて活性炭（１４
）を嵩高な不織布（１３）に固定する。

前述した如く、不織布（１３）の構成繊維間には活性炭
（１４）が広く分散している。同様に不織布（１３）の
構成繊維間には熱接着性繊維も活性炭（１４）と隣合わ
せるように分散している。このため、不織布を加熱し熱
接着性繊維な熱融着させることにより、活性炭（１４）
は、同活性炭（１４）と隣合わせるように分散している
熱接着性繊維の熱融着によって固定されることになる。

尚、本発明でいう固定とは、不織布（１３）の構成繊維
間に分散している活性炭（１４）が、超音波振動の際に
飛散したり、成型時或いは使用時に構成繊維間を容易に
移動しない程度に不織布（１３）に付着していることを
いう。従って、その加熱は活性炭（１４）を上記の如く
保持てきる程度に不織布（１３）に含まれる熱接着性繊
維〔不織布（１３）が熱接着性繊維のみよりなるときは
、熱接着性繊維の一部〕を熱融着させるだけでよく、従
来の活性炭のバインダーによる接着とは異なり、活性炭
の粉塵等を吸着するための孔がすべて塞がれることがな
く、熱接着性繊維の活性炭（１４）への融着によって、
活性炭（１４〉の吸着効果が低下するということもない
。尚、加熱に際しては不織布（１３）の活性炭（１４）
の散布された側から所定温度の熱風を吹き付けると共に
反対側からサクション（１７）によって吸引すれば、熱
が不織布（１３）内を加熱側から吸引側へとスピーデイ
−に通過し熱の伝導効率がよくなる。

次いて、第５図に示すように上記の如く活性炭（１４）
を固定した不織布（１３）に熱可塑性繊維を含む表層材
（１２）（１２）を積層する。

不織布（１３）に積層される表層材（１２）としては、
不織布であれは特に限定されず、水流絡合不織布、ニー
ドルバンチ不織布、ポイントシール不織布など自由に選
択して使用することができる。不織布（１２）の構成繊
維としては、後の工程で周囲を超音波融着するため、超
音波により融着し易いポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリアミドなどの熱可塑性樹脂より成る繊維がよい。ま
た、不織布（１２）における熱可塑性繊維の含有量は少
なくとも３０％以上であるのがシール強度という点から
望ましい。

尚、表層材（１２）の一方に、不織布（１３）を積層し
て活性炭（１４）を固定化した後に、もう一方の表層材
（１２）を積層して超音波によるシールと溶断を行なう
工程をとる場合、不織布（１３）の熱接着性繊維よりも
表層材（１２）の熱可塑性繊維の融点が低いと、活性炭
（１４）を固定化するための加熱工程において、先に積
層した表層材（１２）中の熱可塑性繊維が溶けて、搬送
装置に付いたり、表層材を緻密化させたり、フィルム化
して風合を硬くするおそれがある。

このため、表層材（１２）の熱可塑性繊維の融点は不織
布（１３）の熱可塑性繊維の融点以上であることが望ま
しく、好ましくは２０℃以上高い方がよい。

次ぎに、表層材（１２）を積層した不織布（１３）を例
えば、第１図に示すような顔の鼻と口の部分を立体的に
覆うような形状に成型金型（図示しない）により成型す
る。尚、このとき、活性炭（１４）は前工程で熱融着性
繊維によって不織布（１３）に固定されているため、そ
の切口から脱落することもない。

次に、第６図に示すように、不織布（１３）に表層材（
１２）を積層し成型された成型体を超音波ホーン（１６
）と刃状の金型（１５）との間に挟んだ状態で超音波に
より線状にシールかつ溶断する。

超音波による溶断及びシールは、上記成型体を、表面が
平坦な柱状の超音波ホーン（１６）と顔面とマスクとが
接触するマスクの外周形状で刃状となっている金型（１
５）との間に挟み、加圧３．０〜４　、０　ｋｇ、発振
０．４〜０．７秒の超音波条件で超音波融着することに
よって行なう。このとき、成型体の刃状の金型（１５）
と超音波ホーン（１６）との間に挟まれた部分は、超音
波振動によって発熱し、超音波融着され、同時に切断さ
れることになる。また、超音波振動゛によって発熱する
部分は、成型体の刃状の金型（１５）と超音波ホーン（
１６）との間に挟まれた部分に限られるため、周辺に波
及することもない。このため、そのシール部分（２０）
は線状となり、フィルム状となることはない。この結果
、当該成型マスク（１１）の周縁には、第２図に示すよ
うに、シール部分（２０）が線状に存在することになり
、肌に引掛りや当りがない。

尚、刃状の金型（１５）の形状は、予定するマスクの形
状に応して適宜変更することができる。

尚、本発明の成型マスク（１１）の製造に際しては、第
７図に示すように、連続したシート状の表層材（１２）
と同じく連続したシート状の不織布（１３）とを用い、
これら不織布（１３）及び表層材（１２）をコンベア（
１８）上を移動させつつ、これら不織布（１３）及び表
層材（１２）に、活性炭（１４）の散布、加熱による活
性炭（１４）の不織布への固定、周縁のシール、溶断と
いった処理を施すようにしてもよい。

又、バッチ式で１つづつ製造するようにしてもよい。

また、請求項２記載の成型マスクの製造方法のように、
前述した活性炭（１４）を固定した不織布（１３）の片
面に静電気に帯電した帯電フィルター（１９）を積層し
、この不織布（１３）及び帯電フィルター（１９）に熱
可塑性繊維を含む表層材（１２）を積層し成型するよう
にしても良い。

この発明でいう帯電フィルター（１９）とは、静電−１
２＝気を帯電させたフィルターＮ（２１）を有するものであ
り、その構造、素材等は特に限定されるものではない。

帯電フィルター（１９）としては、例えばポリプロピレ
ン繊維からなる水流絡合不織布に平均繊維経５μｍのポ
リプロピレン繊維からなるメルトブロー不織布をメルＩ
・ブロー法によって集積した後、これをエレクトリック
化して成るものを好ましい例として挙げることができる
。

（実施例）以下、本発明の成形マスクを実施例に従って詳細に説明
する。

ポリプロピレンを芯成分とし、ポリエチレンを鞘成分と
する芯鞘型複合繊維「繊度２デニール、１ｉｌＩｉ維長
５１ｍｍＪからなる繊維ウェアに、ニードルバンチ処°
理を施し、目付６０ｇ／ｍ２のニードルパンチ不織布を
作成する。一方、ポリエステルを芯成分とし、ポリエチ
レンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維「繊度２デニール、
繊維長５１ｍｍＪからなる繊維ウニブを熱処理して、繊
維相互をポリエチレン成分によって結合した厚さ３．０
闘、目付２０ｇ／ｍ２の嵩高な熱融着不織布を作成した
。

次いで、前記ニードルパンチ不織布に熱融着不織布を積
層し、この熱融着不織布上に活性炭粉末１００ｇを散布
した後、活性炭粉末の散布面に１２０℃の熱風を吹き付
けると共に、ニードルパンチ不織布側からサクションを
行って、活性炭粉末を熱融着不織布内部及び表面に分散
させると共に、同不織布を構成する芯鞘型複合繊維のポ
リエチレン成分の熱融着によって固定する。この後、活
性炭粉末を固定した熱融着不織布上に前記ニードルパン
チ不織布と同じ不織布を積層し、この積層体をヒートロ
ール間に通して、ニードルパンチ不織布と熱融着不織布
とを一体化して活性炭シートを得た。

一方、ポリプロピレン繊維（繊度３デニール、繊維長６
４ｍｍ）からなる目付１００ｇ／ｍ２の水流絡合不織布
の上に、平均繊維経５７ｚｍのポリプロピレン繊維から
なる目付８０ｇ／ｍ２のメルトブロー不縁布なメルトブ
ロー法によって集積した後、これをエレクトリック化し
て、帯電フィルターを作成する。

この後、上記帯電フィルター及び活性炭シートの表層に
、上記活性炭シートのニードルパンチ不織布と同じニー
ドルパンチ不織布を積層し、成型金型により、第１図に
示すような顔の口と鼻の部分を立体的に覆う顔面形状に
沿った形に成型する。

次いて、この成型体を、マスクの外周形状と同じ形状に
設けられ一方端が刃状の金型と表面平滑な超音波ホーン
との間ここ挾み、加圧３　ｋｇ、　　発振０．４秒の超
音波条件で、成型体に超音波振動を与え、シールかつ溶
断し成型マスクを得た。

上記成型マスクの超音波によるシールかつ溶断時におい
て、活性炭粉末が金型上及びその周辺に存在していたが
、同活性炭粉末は熱融着不織布とこ固定されていたため
、飛散したりすることはなかった。また、得られた成型
マスク周囲のシール部分は、成型体の刃状の金型と超音
波ボーンとの間に挟まれた部分がシールかつ溶断されて
線状となっており、フィルム化されていなかった。この
ため、該成型マスクの周囲は柔らかく、装着感がよい上
、顔の表面ここ沿い易く、顔とマスクとの間からの空気
の洩れが起きにくいものとなっていた。

更に、得られた成型マスクは活性炭による吸着作用と、
帯電フィルターによる静電気による微細な粉塵の付着作
用とによって非常に優れた濾過性能を示した。また、マ
スク周囲のシールをするために熱がフィルターに広範囲
にかかる心配がないので、熱によるエレクトレット効果
の低下もなかった。

（発明の効果）上記構成を備えたことにより、本発明の成型マスクの製
造方法によれば、シール工程に先だって、不織布に散布
した活性炭を同不織布に含まれる熱接着性繊維の熱融着
によって不織布に固定するようにしたため、成型後に活
性炭が切口からこぼれ出たり、超音波によりシールかつ
溶断するときに、超音波振動により活性炭が周囲に飛散
したりすることがなく、効率的に成型マスクの製造を行
うことができる。また、従来の活性炭のバインダーによ
る接着とは異なり、活性炭の粉塵等を吸着するための孔
がすべて塞がれないため、活性炭の吸着効果が低下する
ということもない。

また、この成型マスクの製造方法によれは、超音波融着
によってマスクの周囲をシールかつ溶断するようとこし
たため、そのシール部分は線状となり、肌に引掛りや当
りがなく、周囲の柔らかな、装着感のよい成型マスクを
得ることができる。また、周囲が柔らかいことから、顔
の表面にも沿い易く、顔とマスクとの間からの空気の洩
れも起きにくくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の成型マスクを示した斜視図、第２図は
本発明の成型マスクの要部を示す一部断面拡大斜視図、
第３〜６図は本発明の成型マスクの製造工程を模式的に
示した拡大断面図、第７図は本発明の成型マスクを連続
的に製造する各装置を模式的に示した側面図、第８図は
従来の成型マスクの要部を模式的に示した拡大断面図で
ある。符号の説明（１２）・・−表層材、（１３）・・・活性炭粉末が固定される不織布、（Ｉ４
）・・・活性炭粉末、（１５）・・・金型、（１６）・・・超音波ホーン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱接着性繊維を含む嵩高な不織布に活性炭を散布
し、次いで加熱することにより熱接着性繊維を熱融着さ
せて活性炭を嵩高な不織布に固定し、この不織布に熱可
塑性繊維を含む表層材を積層して成型し、次いでこの成
型体を超音波ホーンと刃状の金型との間に挟んで超音波
によりシールかつ溶断することを特徴とする成型マスク
の製造方法。
（２）活性炭を固定した不織布に静電気に帯電した帯電
フィルターを積層し、この不織布及び帯電フィルターに
熱可塑性繊維を含む表層材を積層し成型することを特徴
とする請求項１記載の成型マスクの製造方法。