JPH0533068B2 - - Google Patents

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JPH0533068B2
JPH0533068B2 JP60114297A JP11429785A JPH0533068B2 JP H0533068 B2 JPH0533068 B2 JP H0533068B2 JP 60114297 A JP60114297 A JP 60114297A JP 11429785 A JP11429785 A JP 11429785A JP H0533068 B2 JPH0533068 B2 JP H0533068B2
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JP
Japan
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melt
nonwoven fabric
mask
blown nonwoven
electrified
Prior art date
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JP60114297A
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Japanese (ja)
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JPS61272063A (en
Inventor
Katsutoshi Ando
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
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Publication of JPH0533068B2 publication Critical patent/JPH0533068B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電荷の安定性が良く、低圧力損失で、
高捕集効率を有するマスクに関するものである。
[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention has good charge stability, low pressure loss,
The present invention relates to a mask with high collection efficiency.

[従来の技術] 従来、エレクトレツトを用いたマスクとして、
特公昭59−124号公報で提案されたものが知られ
ている。これは、メルトブロー繊維を形成する口
金付近で、高圧印加して繊維をエレクトレツト化
してシート状物を得る方法である。
[Conventional technology] Conventionally, as a mask using electret,
The one proposed in Japanese Patent Publication No. 59-124 is known. This is a method in which a sheet-like product is obtained by applying high pressure near a die for forming melt-blown fibers to electret the fibers.

本方法で得られた繊維状シートは、エレクトレ
ツト繊維をランダムに分散してシート状物を形成
するため、分極電荷の配向がランダムとなり、シ
ート内部で相互の分極電荷によつて電荷を弱め合
い、相殺する不都合が生じる。またそれに伴つて
電界強度も弱く、経時的な電荷の安定性も低下す
るという欠点があつた。
In the fibrous sheet obtained by this method, the electret fibers are randomly dispersed to form a sheet-like material, so the orientation of polarized charges is random, and the charges are weakened by mutual polarized charges inside the sheet. , a countervailing inconvenience occurs. In addition, the electric field strength was also weak, and the stability of the charge over time was also reduced.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的はかかる従来エレクトレツトマス
クには見られない、優れた電荷の安定性を持ち、
低圧力損失でかつ高捕集効率を有するマスクを提
供するものである。
[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide an electret mask with excellent charge stability not found in such conventional electret masks.
The present invention provides a mask having low pressure loss and high collection efficiency.

[問題点を解決するための手段] 上述した目的を達成する本発明のマスクは、7
×10-11c/cm2以上の分極電荷量と0.2eV以上の活
性化エネルギーを有するとともに、平均繊維系が
10μm以下の繊維から構成される目付50g/m2
下のエレクトレツト化メルトブロー不織布を少な
くとも内材に用いたことを特徴とするマスクであ
る。
[Means for solving the problems] The mask of the present invention that achieves the above-mentioned object has 7
×10 -11 c/cm 2 It has a polarization charge of more than 0.2eV and an activation energy of more than 0.2eV, and the average fiber system is
This mask is characterized in that an electrified melt-blown nonwoven fabric made of fibers of 10 μm or less and having a basis weight of 50 g/m 2 or less is used for at least the inner material.

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.

第1図は、本発明にかかるマスクの一例をあら
わす斜視図、第2図は第1図A−A′線に沿つた
断面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a mask according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A' in FIG.

マスク1は、繊維状シートからなるマスク本体
2と紐3で構成されている。
The mask 1 is composed of a mask body 2 made of a fibrous sheet and strings 3.

マスク本体2は、エレクトレツト化メルトブロ
ー不織布からなる内材4と内材4を被覆する外材
5で構成される。外材5は通常内材4以外の他繊
維材料が用いられるが特に限定されない。
The mask body 2 is composed of an inner material 4 made of an electrified melt-blown nonwoven fabric and an outer material 5 covering the inner material 4. The outer material 5 is usually made of a fiber material other than the inner material 4, but is not particularly limited.

本発明のマスクは、外材5で通気量を大きくし
て粗いごみを捕集し、内材4は圧力損失を低くし
て電荷の安定性の良いエレクトレツト化メルトブ
ロー不織布で微細なごみを捕集するようにしてい
る。
In the mask of the present invention, the outer material 5 is used to increase the airflow rate to collect coarse dust, and the inner material 4 is an electrified melt-blown nonwoven fabric with low pressure loss and good charge stability to collect fine dust. That's what I do.

第3図は、本発明にかかるマスクの他の一例を
あらわす正面図、第4図は第3図のB−B′線に
沿つた断面図である。第3図および第4図のマス
ク6は、前記マスク本体2にヒダ構造が設けられ
ている。ヒダ部分7は、マスク装着時に伸びて顔
面によりフイツトして側面からの横洩れを防止す
ることができる。
FIG. 3 is a front view showing another example of the mask according to the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along line BB' in FIG. 3. In the mask 6 shown in FIGS. 3 and 4, the mask body 2 is provided with a fold structure. The pleats 7 stretch when the mask is worn and fit closer to the face to prevent side leakage from the sides.

また、マスク形態としては第1図〜第4図のも
のに限定されるものではなく、第5図に示すよう
な成形マスク8の形態でも使用することが可能で
ある。この成形マスク8は、鼻9や口10に間隔
を広くしているので息苦しさを全く感じさせず、
形態保持性に富んでいる。
Further, the mask form is not limited to those shown in FIGS. 1 to 4, and may also be used in the form of a shaped mask 8 as shown in FIG. 5. This molded mask 8 has wide spaces between the nose 9 and mouth 10, so you won't feel stuffy at all.
Excellent shape retention.

本発明でいう、表面に電荷を有すると、通常の
エレクトレツトと同様に表面に正電荷または負電
荷を有することを意味する。
In the present invention, having a charge on the surface means having a positive charge or a negative charge on the surface like a normal electret.

本発明のかかる電荷の量は、エレクトレツトを
使用した高い性能を得る上で、エレクトレツト化
メルトブロー不織布内に保有される分極電荷量と
しては、7×10-11c/cm2以上、さらには2×
10-10c/cm2以上であるのが好ましい。
In order to obtain high performance using electrets, the amount of charge of the present invention is determined to be 7×10 -11 c/cm 2 or more as the amount of polarized charge held within the electret-ized melt-blown nonwoven fabric. 2×
It is preferably 10 −10 c/cm 2 or more.

本発明でいうメルトブロー不織布には、電気比
抵抗が1013Ω・cm以上である素材であれば如何な
るものでも適用され得る。たとえばポリオレフイ
ン、ホリエステル、ポリカーボネート、ポリ弗素
系樹脂、塩化ビニール系樹脂などの合成樹脂ある
いはガラスやその他の無機化合物などから形成さ
れる繊維状のものがあげられる。上記繊維状と
は、一部が繊維の形状を有するものであれば、い
かなる形態でもさしつかえない。
The melt-blown nonwoven fabric referred to in the present invention may be any material as long as it has an electrical resistivity of 10 13 Ω·cm or more. Examples include fibrous materials formed from synthetic resins such as polyolefin, polyester, polycarbonate, polyfluorine resins, and vinyl chloride resins, as well as glass and other inorganic compounds. The above-mentioned fibrous form may be any form as long as a part thereof has a fibrous shape.

さらに、たとえば電気比抵抗が1013Ω・cm以上
の有機化合物を含有するものを被覆したもの、た
とえば芯鞘型繊維を含まれる。
Furthermore, fibers coated with an organic compound having an electrical resistivity of 10 13 Ω·cm or more, such as core-sheath type fibers, are also included.

本発明のマスクにおいて用いられる該マスクの
内材は、柔軟性や各種用途での設計のしやすさ、
成形の容易さなどからメルトブロー不織布を用い
ることが重要である。
The inner material of the mask used in the mask of the present invention has flexibility, ease of design for various uses,
It is important to use melt-blown nonwoven fabric because it is easy to mold.

本発明のエレクトレツト化メルトブロー不織布
が有する電荷は、これを構成する分極電荷が少な
くとも0.2eVの活性化エネルギーを有する点で特
徴的である。
The electric charge possessed by the electretted melt-blown nonwoven fabric of the present invention is characteristic in that the polarized charges constituting it have an activation energy of at least 0.2 eV.

かかる活性化エネルギーは、分極電荷が温度に
よつて脱分極することによつて発生する電流量
を、温度に従つて記録した第7図のチヤートから
求められるが、このエネルギーはエレクトレツト
における電荷のトラツプの深さを表わすものであ
り、エレクトレツトの寿命、耐久性に大きな影響
を与える。
This activation energy can be found from the chart in Figure 7, which records the amount of current generated by depolarization of polarized charges depending on temperature, but this energy is determined by the amount of electric charge in the electret. It indicates the depth of the trap and has a great impact on the lifespan and durability of the electret.

かかる活性化エネルギーの測定(熱刺激電流測
定)は、第6図のように、温度コントロール装置
11を有する加熱槽12の中に設置した該エレク
トレツト化メルトブロー不織布13の両面を電極
14,15で強くはさんで、この電極と高感度電
流計16を接続して測定する、すなわち、加熱槽
を一定昇温速度、たとえば室温から融点付近まで
5℃/minで昇温すると、トラツプされた電荷が
脱分極して電流が流れる。この電流をデーター処
理装置17を経てレコーダー18に記録すると
種々の温度領域に対する電流曲線が得られる(第
7図)。この電流曲線の面積を測定試料の面積で
割つた商が分極電荷量である(測定面積)。
The activation energy measurement (thermal stimulation current measurement) is carried out by using electrodes 14 and 15 on both sides of the electret melt-blown nonwoven fabric 13 placed in a heating tank 12 having a temperature control device 11, as shown in FIG. The trapped charges are measured by firmly sandwiching the electrodes and connecting them to the high-sensitivity ammeter 16. In other words, when the temperature of the heating tank is raised at a constant temperature increase rate, for example, 5°C/min from room temperature to around the melting point, the trapped charges are It depolarizes and current flows. When this current is recorded on the recorder 18 via the data processing device 17, current curves for various temperature ranges are obtained (FIG. 7). The quotient obtained by dividing the area of this current curve by the area of the measurement sample is the amount of polarized charge (measurement area).

このチヤートの、それぞれのピーク立ち上りは
次式に従うので、ピークの立ち上り部について
InJ対1/Tのプロツトをとり、得られた直線の
勾配から分極電荷の活性化エネルギーを算出する
ことができる。
The rise of each peak in this chart follows the following formula, so for the rise of the peak
A plot of InJ versus 1/T is taken, and the activation energy of the polarized charge can be calculated from the slope of the obtained straight line.

InJ=C−ΔE/kT [式中、J:脱分極電流(A) C:定数
ΔE:活性化エネルギー(eV) k:ボルツマン
定数 T:温度(°K)を示す] 活性化エネルギーは電荷の安定性の点から室温
以上での電流ピークで、少なくとも0.2eVを有す
ることが重要である。
InJ=C-ΔE/kT [where J: depolarization current (A) C: constant
ΔE: Activation energy (eV) k: Boltzmann constant T: Temperature (°K)] From the viewpoint of charge stability, it is important that the activation energy is at least 0.2 eV at the current peak above room temperature. be.

すなわち、活性化エネルギーの値が大きい程、
そのエレクトレツトの寿命はすぐれているのであ
る。この事実は本発明のエレクトレツトシートに
よつて、始めてもたらされたものである。かかる
理由から、本発明においては、さらに活性化エネ
ルギーが0.5eV以上、特に好ましくは0.7eV以上
であるものが、さらに耐熱性、耐薬品性に優れた
特徴を発揮する。
In other words, the larger the activation energy value,
The lifespan of the electret is excellent. This fact was brought about for the first time by the electret sheet of the present invention. For this reason, in the present invention, those having an activation energy of 0.5 eV or more, particularly preferably 0.7 eV or more, exhibit even more excellent heat resistance and chemical resistance.

なお、活性化エネルギーの上限値は、一般にフ
イルムシートでは4〜5eVといわれているが、本
発明の対象である繊維の場合、本発明者らの知見
によれば該値は2eV程度までである。この活性化
エネルギーの値は電荷の安定性、すなわち、電荷
の深さ(安定性)を示すものであり、前述の如く
長時間のマスクの使用に耐えるためのパラメータ
となるものである。
The upper limit of the activation energy is generally said to be 4 to 5 eV for film sheets, but in the case of the fibers that are the subject of the present invention, according to the findings of the present inventors, this value is up to about 2 eV. . The value of this activation energy indicates the stability of the charge, that is, the depth (stability) of the charge, and is a parameter for withstanding long-term use of the mask as described above.

また、ピークの出る温度領域が高い程、そのエ
レクトレツトの寿命が優れていることも本発明に
よつてもたらされた事実であり、少なくとも40
℃、好まくは80℃以上であるものの方が、耐久性
や安定性に優れている。最も好ましくは、130℃
以上が優れている。
Furthermore, it is a fact brought about by the present invention that the higher the temperature range in which the peak occurs, the better the life of the electret.
℃, preferably 80℃ or higher, has better durability and stability. Most preferably 130℃
The above is excellent.

本発明に用いられるエレクトレツト化メルトブ
ロー不織布の電気的性能は、分極電荷量の大きい
方が優れており、少なくとも7×10-11c/cm2、さ
らに好ましくは2×10-10c/cm2以上の電荷量を有
するのが好ましい。最も好ましくは5×10-11c/
cm2以上が適当である。
The electrical performance of the electrified melt-blown nonwoven fabric used in the present invention is better when the polarization charge amount is larger, and is at least 7×10 -11 c/cm 2 , more preferably 2×10 -10 c/cm 2 It is preferable to have a charge amount equal to or higher than that. Most preferably 5×10 -11 c/
cm2 or more is appropriate.

なお、分極電荷量の上限値は、本発明者らの知
見によれば、一般に空中放電限界となり、その値
は1×10-8c/cm2近辺である。
According to the knowledge of the present inventors, the upper limit of the polarization charge amount is generally the air discharge limit, and the value is around 1×10 −8 c/cm 2 .

本発明で用いられるエレクトレツト化メルトブ
ロー不織布の他の特徴は、第8図、第9図のよう
に、該メルトブロー不織布において、分極電荷1
9が一方向に配向した電界構造を有する形である
点にある。つまり具体的には、該メルトブロー不
織布の同一面では同種の電荷を有するものであ
る。本発明いにおいては、さらに第10図のよう
にメルトブロー不織布の厚さ方向に異種の電荷を
有するものであつてもさしつかえない。
Another feature of the electrified melt-blown nonwoven fabric used in the present invention is that, as shown in FIGS. 8 and 9, the melt-blown nonwoven fabric has a polarization charge of
9 has an electric field structure oriented in one direction. Specifically, the melt-blown nonwoven fabric has the same type of charge on the same surface. In the present invention, there is no problem even if the melt-blown nonwoven fabric has different types of charges in the thickness direction as shown in FIG.

かかる電界構造を有さない第11図のような通
常のエレクトレツト繊維では本発明の前記特徴あ
る電気的特性は有さない。この点を第12図で説
明する。
Ordinary electret fibers as shown in FIG. 11, which do not have such an electric field structure, do not have the above-mentioned characteristic electrical properties of the present invention. This point will be explained with reference to FIG.

第12図は第11図の従来エレクトレツト化メ
ルトブロー不織布を構成するエレクトレツト繊維
が有する分極電荷により発生する電力の方向をベ
クトル線(矢印)で模式的に示したものである。
この図から明らかなように分極の方向がランダム
であり、ベクトル量は相殺されて小さくなる電界
構造であることがわかる。このために、この種の
エレクトレツトは長時間の使用に耐えにくく、薬
品の存在や熱的刺激に極めて弱い傾向を有するの
である。
FIG. 12 schematically shows, by vector lines (arrows), the directions of electric power generated by polarized charges possessed by the electret fibers constituting the conventional electret melt-blown nonwoven fabric of FIG. 11.
As is clear from this figure, the direction of polarization is random, and the electric field structure is such that the vector quantities are canceled out and reduced. For this reason, this type of electret cannot withstand long-term use, and tends to be extremely susceptible to the presence of chemicals and thermal stimulation.

これに対し、本発明に用いるエレクトレツト化
メルトブロー不織布は第8図ならびに第9図から
明らかなように、分極電荷が一方向に配向した電
界構造を有するのである。この構造上の違いが上
記耐久性や電気的特性を発揮する要因である。
In contrast, the electrified melt-blown nonwoven fabric used in the present invention has an electric field structure in which polarized charges are oriented in one direction, as is clear from FIGS. 8 and 9. This structural difference is the reason for exhibiting the above-mentioned durability and electrical properties.

本発明において用いられるエレクトレツト化メ
ルトブロー不織布は、単独でもすぐれた特徴を有
するが、さらにかかるメルトブロー不織布を複
数、集合し積層させることによつて、さらに寿命
の長い、外的条件に対して耐久性の高いものが得
られる。
The electrified melt-blown nonwoven fabric used in the present invention has excellent characteristics when used alone, but by collecting and laminating a plurality of such melt-blown nonwoven fabrics, it can have an even longer life and durability against external conditions. A high value can be obtained.

たとえば、第13図は本発明において用いられ
るエレクトレツト化メルトブロー不織布を3枚積
層した構造体のベクトル線の状態を示しており、
分極電荷19の配向方向が同一方向である。これ
を電力ベクトル線(矢印)図で示しているが、か
かる構造体において、積層するメルトブロー不織
布の積層表面での電荷の種類が互いに異なるよう
な形にしてもよい。たとえば、第1層目のメルト
ブロー不織布を、ベクトル線の方向が逆方向にな
るように積層させてもよいし、各メルトブロー不
織布間のベクトル線の方向を互いに逆方向に構成
してもよい。本発明において用いられるエレクト
レツト化メルトブロー不織布の場合は、いずれの
場合も上記耐久性の向上が達成される。この点も
従来エレクトレツト化メルトブロー不織布とは大
きな違いである。
For example, FIG. 13 shows the state of the vector line of a structure in which three sheets of electret melt-blown nonwoven fabric are laminated to be used in the present invention.
The polarized charges 19 are aligned in the same direction. Although this is shown in the power vector line (arrow) diagram, in such a structure, the types of charges on the laminated surfaces of the laminated melt-blown nonwoven fabrics may be different from each other. For example, the first layer of melt-blown nonwoven fabrics may be stacked so that the vector lines are in opposite directions, or the vector lines between the melt-blown nonwoven fabrics may be arranged in opposite directions. In the case of the electrified melt-blown nonwoven fabric used in the present invention, the above-mentioned improvement in durability is achieved in all cases. This point is also a big difference from conventional electrified melt-blown nonwoven fabrics.

本発明において用いられるエレクトレツト化メ
ルトブロー不織布は、たとえば第14図に示す方
法で製造できる。
The electret melt-blown nonwoven fabric used in the present invention can be produced, for example, by the method shown in FIG.

すなわち、通常の適宜の方法で形成したメルト
ブロー不織布20を適切な温度に設定した比抵抗
103Ω・cmの水電極21の上に載せる。この場合、
該メルトブロー不織布20と該電極21との接触
面積を多くするのが好ましい。水電極21の反対
側の該メルトブロー不織布表面に針状電極22を
用いて直流電流を高圧印加する。水電極21の水
を入れた容器23は金属材料を用いる。
That is, the specific resistance of the melt-blown nonwoven fabric 20 formed by a normal appropriate method is set at an appropriate temperature.
Place it on the water electrode 21 of 10 3 Ω·cm. in this case,
It is preferable to increase the contact area between the melt-blown nonwoven fabric 20 and the electrode 21. A high voltage DC current is applied to the surface of the melt-blown nonwoven fabric on the opposite side of the water electrode 21 using a needle electrode 22 . A container 23 containing water in the water electrode 21 is made of a metal material.

印加電圧は、メルトブロー不織布を構成する素
材の種類やその分子内構造、メルトブロー不織布
の厚さ、針電極の形状や電極間距離などによつて
異なるが、たとえば電極間距離が3cmの場合は、
少なくとも10KV、好ましくは15〜50KV、さら
に好ましくは25〜40KVである。印加時間は通常
0.1秒間以上、好ましくは1.0〜120秒間である。
The applied voltage varies depending on the type of material composing the melt-blown nonwoven fabric, its molecular structure, the thickness of the melt-blown nonwoven fabric, the shape of the needle electrode, the distance between the electrodes, etc. For example, when the distance between the electrodes is 3 cm,
At least 10KV, preferably 15-50KV, more preferably 25-40KV. Application time is usually
The time is 0.1 seconds or more, preferably 1.0 to 120 seconds.

この場合該メルトブロー不織布の片面を負高圧
印加し、反対側表面を正高圧印加して両面処理を
する方法を適用する方法を採用するのが、さらに
分極電荷の高いものが得られる上に、本発明の電
気特性を有するメルトブロー不織布が得られ易
い。
In this case, it is recommended to apply a method of applying negative high pressure to one side of the melt-blown nonwoven fabric and applying positive high pressure to the opposite side to perform double-sided treatment. A melt-blown nonwoven fabric having the electrical properties of the invention can be easily obtained.

また、被処理メルトブロー不織布は目付50g/
m2以下の薄さを有するものの方が本発明の目的を
達成し易くて好ましい。特にマスクとして使用す
る内材には、50g/m2以下であることが圧力損失
の点から必要である。50g/m2よりも大きけれ
ば、息苦しいマスクとなり好ましくない。繊維径
は太いものより細い方が分極電荷量を高くし易
く、10μm以下とすることが肝要である。かかる
繊維からなるメルトブロー不織布の見掛密度は
0.05g/cm3以上、好ましくは0.1g/cm3以上が、
印加効率を高くすることができ、得られるエレク
トレツトの電荷安定性も向上する。
In addition, the melt-blown nonwoven fabric to be treated has a basis weight of 50g/
A material having a thickness of m 2 or less is preferable because it is easier to achieve the object of the present invention. In particular, the inner material used as a mask must have a density of 50 g/m 2 or less from the viewpoint of pressure loss. If it is larger than 50 g/m 2 , the mask becomes stuffy and undesirable. It is easier to increase the amount of polarization charge when the fiber diameter is thinner than when it is thicker, and it is important to set the fiber diameter to 10 μm or less. The apparent density of melt-blown nonwoven fabric made of such fibers is
0.05 g/cm 3 or more, preferably 0.1 g/cm 3 or more,
The application efficiency can be increased, and the charge stability of the resulting electret can also be improved.

マスクの外材として用いる他繊維材料は、エレ
クトレツト化してなくとも、またエレクトレツト
化したのもでも良いが、内材に対して構成繊度は
太く、また見掛密度は小さい方が、圧力損失を少
なくする立場から好ましい。素材、形態は問わな
いが、形態は捕集効率の上から不織布状物、編織
状物が好ましい。
Other fiber materials used as the outer material of the mask do not have to be electrified or may be electrified, but pressure loss will be reduced if the fiber material is thicker than the inner material and has a lower apparent density. Preferable from the standpoint. The material and form are not limited, but from the viewpoint of collection efficiency, nonwoven fabrics and knitted fabrics are preferable.

また、成形マスクとして使用する場合は、内材
および外材の素材を熱可塑性素材、例えばポリオ
レフイン系有機重合体(ポリプロプレン、ポリエ
チレン)、ポリエステル、ポリ弗素化合物などが
適する。また形態は、不織布構造が成形性の容易
な点から好ましい。
When used as a molded mask, thermoplastic materials such as polyolefin organic polymers (polypropylene, polyethylene), polyester, polyfluorine compounds, etc. are suitable for the inner and outer materials. In addition, a nonwoven fabric structure is preferable from the viewpoint of easy moldability.

[実施例] 実施例 1 平均繊維直径3.5μmのポリプロピレン繊維で構
成された目付18g/m2、見掛密度0.13g/cm3のメ
ルトブロー不織布シートを第14図の装置を用い
てエレクトレツト化した。水電極の温度は、50
℃、針電極の電極間距離は3cm、印加電圧は−
30KV、処理時間60secであつた。
[Examples] Example 1 A melt-blown nonwoven fabric sheet made of polypropylene fibers with an average fiber diameter of 3.5 μm and having a basis weight of 18 g/m 2 and an apparent density of 0.13 g/cm 3 was electretted using the apparatus shown in FIG. 14. . The temperature of the water electrode is 50
℃, the distance between the needle electrodes is 3 cm, and the applied voltage is -
The voltage was 30KV and the processing time was 60 seconds.

次いでこのシートを常温乾燥し、該シートを裏
返して水電極に設置し、今度は印加電圧を+
20KVで60sec間処理印加した。
Next, this sheet is dried at room temperature, the sheet is turned over and placed on the water electrode, and this time the applied voltage is +
A treatment voltage of 20KV was applied for 60 seconds.

得られたエレクトレツト化メルトブロー不織布
の脱分極電流のピーク温度は92℃と153℃であり、
それぞれのピークにおける活性化エネルギーは
0.55eVと0.85eVであつた。このメルトブロー不
織布の分極電荷量は8.5×10-10c/cm2で130℃以上
の分極電荷量は4.8×10-10c/cm2であつた。
The peak temperatures of the depolarization current of the obtained electrified melt-blown nonwoven fabric were 92°C and 153°C,
The activation energy at each peak is
They were 0.55eV and 0.85eV. The amount of polarization charge of this melt-blown nonwoven fabric was 8.5×10 -10 c/cm 2 , and the amount of polarization charge above 130° C. was 4.8×10 −10 c/cm 2 .

このエレクトレツト化メルトブロー不織布をマ
スク内材に用い、外材として平均直径15μm、目
付20g/m2、見掛密度0.25g/cm2のレーヨン短繊
維不織布を用いた。
This electrified melt-blown nonwoven fabric was used as the inner material of the mask, and a short rayon fiber nonwoven fabric with an average diameter of 15 μm, a basis weight of 20 g/m 2 , and an apparent density of 0.25 g/cm 2 was used as the outer material.

外材の圧力損失は通過風速3m/minの条件で
0.4mmaqであつた。なお内材の圧力損失は同条
件で2.6mmaqであつた。内材、外材を第1図、
第2図に示すような横18cm、縦10cmのマスクを作
製した。
The pressure loss of the outer material is under the condition of passing wind speed of 3 m/min.
It was 0.4 mmaq. The pressure loss of the inner material was 2.6 mmaq under the same conditions. Figure 1 shows the inner and outer materials.
A mask with a width of 18 cm and a height of 10 cm as shown in Figure 2 was made.

本マスク性能をJIS−T851(防塵マスク)に準
じて測定した。使用粒子は0.3μmのポリスチレン
標準ラテツクス(米国ダウケミカル社製:ポリス
チレンユニホームラテツクスパーテイクル)を用
いた。また、マスクの捕集効率を測定するパーテ
イクルカウンターは、光散乱方式のエアロゾルカ
ウンタ(日立製作所製:AN105形)を用いた。
The performance of this mask was measured according to JIS-T851 (dust mask). The particles used were 0.3 μm polystyrene standard latex (polystyrene uniform latex particles manufactured by Dow Chemical Company, USA). In addition, a light scattering aerosol counter (manufactured by Hitachi, Ltd.: AN105 type) was used as a particle counter to measure the collection efficiency of the mask.

この結果、本マクスの圧力損失は3.2mmaqで、
捕集効率は96.8%で優れた特性を示した。
As a result, the pressure loss of this Max is 3.2 mmaq,
The collection efficiency was 96.8%, showing excellent properties.

実施例 2 実施例1で用いた内材及び外材を用いて、第
3,4図に示したヒダ構造のついたマスクを作製
した。マスク寸法は、横18cm、縦10cmでヒダの折
り曲げ幅は1cm、縦方向はヒダを3箇所設けた。
本マスクの圧力損失は3.4mmaq、捕集効率は
97.5%であつた。
Example 2 Using the inner and outer materials used in Example 1, a mask with the fold structure shown in FIGS. 3 and 4 was produced. The dimensions of the mask were 18 cm in width and 10 cm in height, with a fold width of 1 cm and 3 folds in the vertical direction.
The pressure loss of this mask is 3.4 mmaq, and the collection efficiency is
It was 97.5%.

実施例 3 実施例1で用いたと同様なエレクトレツト化メ
ルトブロー不織布を内材に用い、外材に平均直径
21μm、目付20g/m2のポリプロピレンスパンボ
ンド不織布を用いて、熱成形でマスクを作つた。
Example 3 The same electrified melt-blown nonwoven fabric as used in Example 1 was used for the inner material, and the outer material had an average diameter.
A mask was made by thermoforming using a polypropylene spunbond nonwoven fabric with a diameter of 21 μm and a basis weight of 20 g/m 2 .

本マスクの圧力損失は3.8mmaq、捕集効率は
93.5%であつた。
The pressure loss of this mask is 3.8 mmaq, and the collection efficiency is
It was 93.5%.

比較例 1 実施例1に用いたポリプロピレンメルトブロー
不織布とエレクトレツト化していない他は同様の
不織布を内材に用いた以外は、実施例1と同様に
マスクを作つた。
Comparative Example 1 A mask was made in the same manner as in Example 1, except that a non-woven fabric similar to the polypropylene melt-blown non-woven fabric used in Example 1 but not electrified was used for the inner material.

本マスクの性能は、圧力損失3.2mmaqで、実
施例1と同値であつたが、捕集効率52.0%で著し
く劣つていた。
The performance of this mask was a pressure loss of 3.2 mmaq, which was the same value as Example 1, but the collection efficiency was 52.0%, which was significantly inferior.

[発明の効果] 本発明のマスクは、長時間電荷が安定なエレク
トレツト化メルトブロー不織布を内材に用いてい
るので低い圧力損失でもつて従来のマスクでは得
られない高捕集効率を得ることができる。対象捕
集物は塵埃、バクテリヤ、ビールス、花粉などの
空気中の浮遊物である。
[Effects of the Invention] The mask of the present invention uses an electrified melt-blown nonwoven fabric with a stable charge for a long time as an inner material, so it can achieve high collection efficiency that cannot be obtained with conventional masks even with low pressure loss. can. Target objects to be collected are airborne substances such as dust, bacteria, viruses, and pollen.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明にかかるマスクの一例をあら
わす斜視図、第2図は第1図A−A′線に沿つた
断面図、第3図は本発明にかかるマスクの他の一
例をあらわす正面図、第4図は第3図のB−
B′線に沿つた断面図、第5図は本発明にかかる
マスクのさらに他の一例をあらわす断面図、第6
図は分極電荷量ならびに活性化エネルギーの測定
装置を示す模式図、第7図は本発明のエレクトレ
ツト化メルトブロー不織布が示す脱分極電流曲
線、第8図は本発明の一例であるエレクトレツト
化メルトブロー不織布の断面の分極電荷状態をあ
らわす模式図、第9図は第8図の繊維の有する電
力ベクトル線(矢印)を示す模式図、第10図は
本発明のエレクトレツト化メルトブロー不織布の
他の例における断面の分極電荷状態を示す模式
図、第11図は従来エレクトレツト繊維シートの
断面における繊維の分極電荷状態をあらわす模式
図、第12図は第11図の繊維の有する電力ベク
トル線を示す模式図、第13図は本発明のエレク
トレツト化メルトブロー不織布を3層に積層した
構造体のベクトル線の状態を示す模式図、第14
図は本発明のエレクトレツト化メルトブロー不織
布を製造するための装置の一例を示す断面模式図
である。 1,6,8:マスク、2:マスク本体、4:内
材、5:外材、7:ヒダ部分。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a mask according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A' in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing another example of a mask according to the present invention. Front view, Figure 4 is B- in Figure 3.
FIG. 5 is a sectional view taken along line B', FIG. 5 is a sectional view showing still another example of the mask according to the present invention, and FIG.
The figure is a schematic diagram showing a device for measuring polarization charge amount and activation energy, Figure 7 is a depolarization current curve shown by the electret melt-blown nonwoven fabric of the present invention, and Figure 8 is an example of the electret melt-blown nonwoven fabric of the present invention. FIG. 9 is a schematic diagram showing the polarization charge state of the cross section of the nonwoven fabric. FIG. 9 is a schematic diagram showing the power vector line (arrow) of the fiber in FIG. 8. FIG. 10 is another example of the electrified melt-blown nonwoven fabric of the present invention. FIG. 11 is a schematic diagram showing the polarization charge state of the fiber in the cross section of a conventional electret fiber sheet. FIG. 12 is a schematic diagram showing the power vector line of the fiber in FIG. 11. Fig. 13 is a schematic diagram showing the state of vector lines of a structure in which the electrified melt-blown nonwoven fabric of the present invention is laminated in three layers.
The figure is a schematic cross-sectional view showing an example of an apparatus for producing the electret melt-blown nonwoven fabric of the present invention. 1, 6, 8: Mask, 2: Mask body, 4: Inner material, 5: Outer material, 7: Fold part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 7×10-11c/cm2以上の分極電荷量と0.2eV以
上の活性化エネルギーを有するとともに、平均繊
維径が10μm以下の繊維から構成される目付50
g/m2以下のエレクトレツト化メルトブロー不織
布を少なくとも内材に用いたことを特徴とするマ
スク。 2 エレクトレツト化メルトブロー不織布が、オ
レフイン系繊維不織布である特許請求の範囲第1
項記載のマスク。 3 エレクトレツト化メルトブロー不織布の分極
電荷の脱分極温度が少なくとも40℃以上である特
許請求の範囲第1項記載のマスク。 4 内材の平均繊度が外材の平均繊度より細い特
許請求の範囲第1項記載のマスク。 5 内材の分極電荷の活性化エネルギーが0.2eV
以上であるエレクトレツト化メルトブロー不織布
を複数積層した特許請求の範囲第1項記載のマス
ク。 6 外材がエレクトレツト繊維シートである特許
請求の範囲第1項記載のマスク。 7 内材と外材がともにヒダ構造を有している特
許請求の範囲第1項記載のマスク。
[Claims] A fiber having a polarization charge of 17×10 -11 c/cm 2 or more, an activation energy of 0.2 eV or more, and an average fiber diameter of 10 μm or less, with a basis weight of 50
A mask characterized in that an electrified melt-blown nonwoven fabric of g/m 2 or less is used for at least the inner material. 2. Claim 1, wherein the electrified melt-blown nonwoven fabric is an olefin fiber nonwoven fabric.
Mask as described in section. 3. The mask according to claim 1, wherein the electrified melt-blown nonwoven fabric has a depolarization temperature of at least 40°C. 4. The mask according to claim 1, wherein the average fineness of the inner material is smaller than the average fineness of the outer material. 5 Activation energy of polarization charge of inner material is 0.2eV
2. A mask according to claim 1, wherein a plurality of the above electrified melt-blown nonwoven fabrics are laminated. 6. The mask according to claim 1, wherein the outer material is an electret fiber sheet. 7. The mask according to claim 1, wherein both the inner material and the outer material have a pleated structure.
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