WO2020026472A1 - マスク - Google Patents

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WO2020026472A1
WO2020026472A1 PCT/JP2019/004070 JP2019004070W WO2020026472A1 WO 2020026472 A1 WO2020026472 A1 WO 2020026472A1 JP 2019004070 W JP2019004070 W JP 2019004070W WO 2020026472 A1 WO2020026472 A1 WO 2020026472A1
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WO
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radiation
mask
test
virus
layer
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PCT/JP2019/004070
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English (en)
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慶昭 伊藤
Original Assignee
プロテックアート株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a mask.
  • Respiratory infections such as influenza are caused by viruses and bacteria entering the respiratory tract. Therefore, it is recommended to wear a mask to prevent the virus and bacteria from entering the respiratory tract and to prevent diffusion of droplets and the like generated by coughing or sneezing. In recent years, a mask has been used as a measure against pollen and PM2.5.
  • the mask is composed of a main body that has air permeability and covers at least a part (mainly, nose and mouth) of the wearer's face, and a fixing part that fixes the main body to the wearer's face. ing.
  • a nonwoven fabric or a woven fabric is generally used for the main body. Then, while ensuring breathability of the wearer by the breathability of the nonwoven fabric or woven fabric, pollen, particulate matter represented by PM2.5, droplet viruses, bacteria, etc. are collected by the function as a filter (for example, JP 2014-198165 A). This prevents them from entering the airways and flying around.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and has a layer for generating weak radiation in the main body to inactivate viruses collected in the main body and surrounding viruses. It is an object of the present invention to provide a mask which is particularly effective in preventing infections and hay fever.
  • the mask according to the present invention has a main body that has air permeability and covers at least a part of the face of the wearer, and is coupled to the main body, and the main body is placed on the face of the wearer.
  • a fixing portion for fixing wherein the main body portion has a radiation generating layer that generates radiation that generates hydroxyl radicals by reacting with water molecules contained in the air.
  • the mask according to the present invention is characterized in that the radiation-generating layer is a nonwoven fabric on which at least one surface is coated with a radiation-generating substance that generates the radiation around.
  • the mask according to the present invention is characterized in that the radiation generating layer is a nonwoven fabric into which a radiation generating substance that generates the radiation to the surroundings is kneaded.
  • the mask according to the present invention is characterized in that the nonwoven fabric is made of polypropylene.
  • the mask according to the present invention is characterized in that the main body has a laminated structure in which the radiation generating layer and a nonwoven fabric separate from the radiation generating layer are laminated.
  • the mask according to the present invention having the above-described configuration, by the weak radiation generated around the main body, water molecules in the surrounding air are ionized or excited to generate hydroxyl radicals, and further from hydroxyl radicals. Is also produced for hydrogen peroxide. Then, the generated hydroxyl radicals and hydrogen peroxide can inactivate viruses, bacteria, and the like collected in the main body or around the main body.
  • bacteria include Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella, Escherichia coli (O-157), Moraxella, and viruses such as influenza viruses (eg, influenza A virus, avian influenza virus). Activation is possible.
  • the weak radiation generated from the main body has an effect of stabilizing the wearer's immune system and improving the immune function by a so-called hormesis effect.
  • the resistance to hay fever, infectious diseases, etc. is improved, and an extremely large effect can be expected in hay fever, infectious diseases, etc., in combination with the inactivation of the above-mentioned viruses.
  • the weak radiation generated from the main body also has an effect of reducing various components causing an offensive odor, such as ammonia gas, acetic acid gas, trimethylamine gas, isovaleric acid gas, nonenal gas, and indole gas. Therefore, the discomfort of the mask wearer can be reduced when staying in an odorous space. In addition, it is possible to prevent the mask from being contaminated by a malodorous component emitted from the mouth of the wearer himself.
  • FIG. 2 is an external view of a mask according to the embodiment. It is sectional drawing when the main body part of the mask which concerns on this embodiment is cut
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the operation and effect of the mask according to the embodiment. It is a test result of a collection effect test for particulate matter. It is a test result of a collection effect test for bacteria and viruses. It is a test result of a collection effect test for pollen. It is a test result (after 30 minutes) of the inactivation test with respect to influenza A virus. It is a test result (after 2 hours) of the inactivation test for influenza A virus. It is the test result of the inactivation test with respect to bacteria.
  • a mask according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on an embodiment. Particularly, in the following description, an example in which the mask according to the present invention is applied to a sanitary mask (face mask) will be described. However, the present invention is not necessarily applied only to a hygiene mask, but is also applicable to a surgical mask or a dustproof mask.
  • FIG. 1 is an external view of a mask 1 according to the present embodiment.
  • a mask 1 fixes a part of a wearer's face, more specifically, a main body 2 covering a nose and a mouth, and fixes the main body 2 to the wearer's face. And a fixing portion 3 for performing the operation.
  • the body 2 is made of a material having air permeability such as a nonwoven fabric or a woven fabric, and ensures breathing of the wearer even when the body 2 is in close contact with the face of the wearer.
  • these nonwoven fabrics and woven fabrics also have a function as a filter, and collect pollen, particulate matter represented by PM2.5, droplet viruses, bacteria, and the like.
  • the main body 2 has a multilayer structure in order to improve the collecting function and durability.
  • at least one of the multilayer structures is a radiation generating layer that generates weak radiation (or electromagnetic waves) around it as described later.
  • the multilayer structure of the main body 2 is not essential, and may be a single-layer structure including only the radiation generating layer.
  • the mask 1 shown in FIG. 1 is a pleated processing type mask in which the main body 2 is pleated in the lateral direction, but the pleating processing is not essential, and the mask 1 has a three-dimensional shape according to the face shape of the wearer.
  • a three-dimensional molding mask may be used.
  • the fixed portion 3 is joined to the main body 2 at the left and right edges of the main body 2.
  • the fixing portion 3 is a string-shaped member, and has an upper end and a lower end connected in a ring shape at the left and right edges of the main body 2.
  • an elastic rubber string or elastic nonwoven fabric is used. Then, the mask 1 is worn on the face of the wearer by putting the fixing portion 3 on the left and right ears of the wearer.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view when the main body 2 of the mask 1 according to the present embodiment is cut in the vertical direction.
  • the main body 2 has a four-layer structure.
  • the first layer 10 that is the outermost when worn by the wearer, the second layer 11 that is inside the first layer 10, the third layer 12 that is further inside the second layer, the innermost (ie, the face of the wearer). (The layer in contact with).
  • the main body 2 is formed by welding the peripheral edge of each layer.
  • the number of layers can be appropriately changed, and may be three or less or five or more.
  • the first layer 10, the second layer 11, the third layer 12, and the fourth layer 13, particularly the second layer 11, are assumed to be radiation generating layers that generate weak radiation around.
  • the remaining first layer 10, third layer 12, and fourth layer 13 are not particularly limited, and any non-woven fabric or woven fabric made of natural fiber, synthetic fiber, or a mixed fiber thereof can be used.
  • Natural fibers may be any of plant fibers such as cotton and hemp, and animal fibers such as wool and silk.
  • examples of the synthetic fibers include polyamide fibers, polyester fibers, polyolefin fibers, polyacrylonitrile fibers, and polyurethane fibers. Polyolefin fibers and polyester fibers are preferred.
  • the nonwoven fabric is made of a polypropylene fiber.
  • the third layer 12 located inside it is preferable to use a nonwoven fabric having a high-performance filter function having a smaller maximum pore diameter than other layers.
  • the nonwoven fabric of the third layer 12 has a cutoff rate (collection efficiency) of 99% or more in each test of VFE, BFE, PFE, and pollen collection.
  • VFE voltage-to-emitter
  • BFE low-performance filter function
  • PFE PFE
  • pollen collection the conditions and methods disclosed by FIG. 6 mentioned later.
  • the second layer 11 which is the radiation generating layer, is a nonwoven fabric in which at least one surface is coated with a radiation generating substance, or a nonwoven fabric into which the radiation generating substance is kneaded.
  • Radiation-generating substances are substances that generate weak radiation in the surroundings, and most rare earth ore-based substances are targeted. For example, there is thorium oxide. Then, thorium oxide and ceramics containing zircon, zirconia, alumina, silica, etc. that emit far-infrared rays are crushed and mixed, and a crushed mixture crushed to a very fine diameter (for example, 0.8 ⁇ m or less) is mixed with a binder.
  • the second layer 11 is manufactured by applying to the nonwoven fabric. Alternatively, the kneaded mixture is kneaded into the raw material of the nonwoven fabric, and then the nonwoven fabric is manufactured from the raw material, whereby the second layer 11 is manufactured.
  • nonwoven fabric used for the second layer 11 polyamide-based, polyester-based, polyolefin-based, polyacrylonitrile-based, polyurethane-based fibers and the like can be mentioned, but polyolefin-based and polyester-based fibers are preferable. It is desirable to use the same type as the other layers because of the necessity of welding with other layers.
  • the nonwoven fabric is made of a polypropylene fiber which can be welded at a low temperature (around 160 ° C.) when each layer is welded.
  • the radiation generating layer may be formed by applying a radiation generating substance to a woven fabric instead of a nonwoven fabric.
  • the nonwoven fabric used for the second layer 11 it is desirable to use a nonwoven fabric thinner than a nonwoven fabric used for a general mask in order to secure sufficient air permeability even in a state where the radiation generating substance is applied.
  • the basis weight is 20 g / m 2 or less, more preferably 17 g / m 2 or less.
  • the basis weight of the state where the radiation generating substance is applied is 32 g / m 2 or less, and more preferably 27 g / m 2 or less.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the operation and effect of the mask 1 according to the present embodiment.
  • a collection target 20 when pollen, particulate matter typified by PM2.5, droplet viruses, bacteria, and the like enter from the outside together with outside air in the main body 2,
  • the collection target 20 is collected by any of the first to fourth layers 10 to 13.
  • the third layer 12 has a high filter function as described above, the collection target 20 is more reliably collected.
  • the second layer 11 which is a radiation generating layer, generates weak radiation around.
  • the energy of the generated radiation is absorbed by water molecules in the surrounding air, and the water molecules are ionized and excited.
  • ions (H 2 O + ) of water molecules and excited water molecules (H 2 O * ) are generated as in the following equations (1) and (2).
  • the ion (H 2 O + ) of the water molecule is very unstable, it is decomposed as shown in the following formula (3) to generate a hydroxyl radical and H 3 O + .
  • the excited water molecules (H 2 O * ) are cleaved to generate hydroxyl radicals and hydrogen radicals as shown in the following formula (4).
  • the electrons (e ⁇ ) jumping out of the water molecule are captured by other water molecules to generate hydrated electrons (e aq ⁇ ).
  • radicals recombine to generate hydrogen molecules and hydrogen peroxide as shown in the following formulas (5) and (6).
  • OH radical + OH radical ⁇ H 2 O 2 (5)
  • the radiation generated from the second layer 11 reacts with water molecules contained in the air, and finally, radicals such as hydroxyl radicals and hydrogen radicals, and radicals such as H 2 and H 2 O 2 . This produces molecular products and hydrated electrons (e aq- ).
  • hydroxyl radicals generated by ionization and excitation of water molecules inactivate the collection target 20.
  • H 2 O 2 having high antibacterial activity is generated, and the trapping target 20 is inactivated.
  • FIG. 3 shows an example in which the collection target 20 enters the wearer from the outside together with the outside air, but on the contrary, the collection target 20 moves outward from the wearer side due to the cough or sneeze of the wearer. Similar effects can be expected in the case of intrusion.
  • the weak radiation generated from the second layer 11, which is the radiation generating layer has an effect of stabilizing the wearer's immune system and improving the immune function by a so-called hormesis effect.
  • the resistance to hay fever, infectious disease, and the like is improved, and in combination with the inactivation of the collection target 20, extremely great effects can be expected in hay fever, infectious disease, and the like.
  • hydroxyl radicals generated from water molecules are also effective in deodorizing as shown in the following formula (7).
  • NH 3 + OH radical ⁇ N 2 + H 2 O (7) Furthermore, in addition to ammonia gas, it has the effect of reducing various components that cause malodor such as acetic acid gas, trimethylamine gas, isovaleric acid gas, nonenal gas, and indole gas. Therefore, when staying in a space with a bad smell, the discomfort of the wearer of the mask 1 can be reduced. In addition, it is possible to prevent the mask 1 from being contaminated by a malodorous component emitted from the mouth by the wearer himself.
  • the first layer 10 spunbonded nonwoven fabric (20 g / m 2), of the second layer 11 of polypropylene non-woven fabric (17 g / m 2) nonwoven fabric coated with a radiation-generating substance 10 g / m 2 with respect to the third layer 12 was used as a melt-blown nonwoven fabric (22 g / m 2 ), the fourth layer 13 was a spunbond nonwoven fabric (20 g / m 2 ), and the periphery of each layer was welded to produce the mask 1. Then, the following tests were performed on the manufactured mask 1.
  • FIG. 4 shows the collection results (collection efficiency) of the true spherical polystyrene-based standard particles. As shown in FIG. 4, when the test was performed a total of five times, all the spherical polystyrene-based standard particles showed a collection efficiency of 99.4% or more, and the average was 99.6%. That is, the masks of the examples have an extremely high trapping effect on particulate matter.
  • test bacteria Staphylococcus aureus
  • VFE test test virus: bacteriophage, host bacteria: E. coli
  • the detailed test method is shown in FIG.
  • collection result (collection efficiency) in each test is shown in FIG.
  • three tests six times in total were performed.
  • the BFE test showed a collection efficiency of 99.0% or more, and the average was 99.4%.
  • the VFE test showed a collection efficiency of 99.2% or more, and the average was 99.5%.
  • the masks of the examples have an extremely high collecting effect on bacteria and viruses.
  • FIG. 6 shows the results of collecting pollen substitute particles (collection efficiency). As shown in FIG. 6, a total of three tests were conducted. As a result, all the pollen substitute particles showed a collection efficiency of 99.4% or more, and the average was 99.8%. In other words, the mask of the example has an extremely high collecting effect on pollen.
  • FIG. 12 shows the theoretical reduction rate of the number of viruses calculated from the values of log (Va) and log (Vc).
  • the antiviral activity value Mv is generally determined to be high in inactivating the virus (decreasing the number of viruses) if it is 2.0 or more, and extremely high if it is 3.0 or more. It is determined that there is.
  • the value after 30 minutes is lower than that after 2 hours, the number of viruses has decreased slightly less than 80% as shown in FIG.
  • the antiviral activity value Mv showed an extremely high value of 3.7, and the theoretical reduction rate of the virus was 99.98%. That is, it is shown that the masks of the examples have extremely high effects on inactivation of influenza A virus.
  • FIG. 9 shows the detailed test method and test results. As shown in FIG. 9, the antibacterial activity values detected 18 hours later were 5.8 for Staphylococcus aureus, 6.0 for Pseudomonas aeruginosa, and 5.0 for Escherichia coli O157.
  • FIG. 9 shows the detailed test method and test results. As shown in FIG. 9, the antibacterial activity values detected 18 hours later were 5.8 for Staphylococcus aureus, 6.0 for Pseudomonas aeruginosa, and 5.0 for Escherichia coli O157.
  • the antibacterial activity value is generally determined to be high in inactivating bacteria (reducing the number of bacteria) if the antibacterial activity value is 2.0 or more, and extremely high if it is 3.0 or more. Is determined. After 18 hours, the antibacterial activity value was extremely high at 5.0 or more, and the theoretical reduction rate of the bacteria was 99% or more. That is, it is shown that the masks of the examples have extremely high effects on inactivating the bacteria.
  • FIGS. 10 and FIG. 11 show the antibacterial activity values detected 18 hours later.
  • FIG. 12 shows the theoretical rate of decrease in the number of bacteria calculated from the common logarithm of the number of living bacteria.
  • the antibacterial activity value is generally determined to be high in inactivating bacteria (reducing the number of bacteria) if the antibacterial activity value is 2.0 or more, and extremely high if it is 3.0 or more. Is determined. After 18 hours, the antibacterial activity value was extremely high at 3.0 or more, and the theoretical decrease rate of Moraxella bacteria was 99.9% or more. Although the rate of reduction of Salmonella was lower than that of Moraxella, it was reduced by 60% or more. That is, it is shown that the masks of the examples have extremely high effects on inactivating the bacteria.
  • Example 1 of the present study used "basis weight nonwoven fabric coated with the radiation-generating substance 10 g / m 2 relative to 17 g / m 2 nonwoven fabric”.
  • Example 2 uses a "basis weight was applied to the radiation generating substance 15 g / m 2 relative to 17 g / m 2 nonwoven nonwoven”.
  • Example 3 uses a "basis weight was applied to the radiation generating substance 10 g / m 2 relative to the non-woven fabric of 50 g / m 2 nonwoven”.
  • Each nonwoven fabric is a member that can constitute the second layer 11 of the mask 1.
  • a "woven cloth of 100% cotton (standard cloth)" is used.
  • Avian influenza virus (A / swan / Shimane / 499/83 (H5N3)) strain was used. This virus was inoculated into the allantoic cavity of 10-day-old embryonated eggs and cultured at 35 ° C. for 2 days. The virus solution used in this test was used to calculate a 50% embryonic chicken egg infectious value (EID 50 ). In addition, this virus strain is a low-pathogenic avian influenza virus isolated from feces of a swan that flew to Shimane Prefecture in 1983 and obtained high pathogenicity by successive passage in chicks. Have confirmed.
  • a control test was performed as follows to confirm that the virus inactivating effect did not remain in the washing solution from the nonwoven fabric with the SCDLP medium.
  • Each of the nonwoven fabrics and the standard fabrics of Examples 1, 3 and Comparative Example were cut into 1.5 cm squares, and 0.2 g of each was put into a polyethylene bag with a zipper (note: before testing, an autoclave or the like) No sterilization of the sample was performed.)
  • Each test sample was impregnated with 2 mL of SCDLP medium, rubbed well from the outside of the polyethylene bag, and the squeezed solution was collected to obtain a washing solution.
  • Each test tube was charged with 900 ⁇ L of each washing solution.
  • Add 100 ⁇ L of virus solution (10 7.5 EID 50 /0.2 mL) to each test tube, measure the virus titer of the mixed solution after standing at room temperature for 30 minutes, and compare the residual virus titers of each. did.
  • the test results are shown in FIG. As a control, the residual virus titer of the virus solution after standing at room temperature for 30 minutes is also shown. As shown in FIG. 13, it can be seen that the residual virus titer of each test tube is not significantly reduced with respect to the residual virus titer of the virus solution. That is, in any case, no inactivation effect on the avian influenza virus was observed in the washing solution with the SCDLP medium. From the above, it was confirmed that the SCDLP medium can be used as a washing solution in this test.
  • Each test sample was impregnated with 200 ⁇ L of the virus solution, and allowed to react at room temperature for 1 hour, 30 minutes and 10 minutes in addition to 2 hours at room temperature according to a standard method.
  • the virus solution was squeezed well from the outside of the polyethylene bag, and the squeezed virus solution was collected, and further diluted 10 times with PBS.
  • 0.2 mL was inoculated into each of three dilutions of a 10-day-old hen's egg allantoic cavity and cultured at 35 ° C. for 2 days.
  • the residual virus titer of the test virus was determined by allowing the virus solution to stand at room temperature for 2 hours, 1 hour, 30 minutes, and 10 minutes, diluting 10 times with SCDLP medium, and 10 times with PBS. Serial dilutions were performed and determined.
  • Nonwoven Example 1 (basis weight coating a radiation generating substance 10 g / m 2 relative to the 17 g / m 2 nonwoven) may decrease the residual virus titer of about 100,000 parts per below when the reaction was carried out for 2 hours Let me. It was also confirmed that the residual virus titer was reduced from about 1/10 to about 1/100 even when the reaction time was reduced to 10 minutes, 30 minutes and 1 hour.
  • the reaction time of the nonwoven fabric of Example 2 (a radiation-generating substance of 15 g / m 2 was applied to the nonwoven fabric of 17 g / m 2 ) was shortened to 30 minutes and 1 hour as compared with Example 1. In these cases, it was confirmed that the residual virus titer was reduced to about 1 / 100,000 or less.
  • Example 3 a radiation-generating substance of 10 g / m 2 was applied to a nonwoven fabric having a basis weight of 50 g / m 2 ) had a smaller inerting effect as compared with Examples 1 and 2. A slight reduction effect was confirmed as compared with the standard cloth (100% cotton woven cloth) used in the comparative example.
  • the mask 1 according to the present embodiment has achieved the inactivating effect on the avian influenza virus.
  • Examples 1 to 3 it is considered that the ease of contact between the radiation-generating substance applied to the nonwoven fabric and the virus liquid greatly contributes to the inactivation effect. That is, it is considered that a nonwoven fabric having a coarse basis weight and a high application density of the radiation-generating substance exhibited a higher inactivation effect because the radiation-generating substance and the virus solution easily come into contact with each other. For example, a nonwoven fabric having a basis weight of 17 g / m 2 or less has a high inactivating effect.
  • the basis weight of the nonwoven fabric coated with the radiation generating substance is desirably 32 g / m 2 or less, and more desirably 27 g / m 2 or less. Therefore, as for the basis weight of the nonwoven fabric and the application density of the radiation-generating substance, it goes without saying that the inactivating effect against the avian influenza virus described above is taken into consideration. You have to choose.
  • bird flu virus is originally a virus that infects birds such as water birds and chickens, and is very unlikely to infect humans. Also, even if a person is infected, the possibility of transmission from person to person is extremely low. However, it has the potential to become a virus adapted to humans (that is, a virus that infects humans) by causing gene mutation or genetic crossing. Compared with other influenza viruses, this bird flu virus has the potential to cause an explosion (pandemic) if it becomes a virus adapted to humans (new influenza virus) because most people do not have immunity . Once an infectious explosion (pandemic) occurs, it is not easy to end, and it is expected that the world will suffer extremely severe damage. Therefore, it is considered to be an important issue worldwide to establish a means to prevent the explosion (pandemic) caused by the avian influenza virus.
  • the mask according to the present embodiment has achieved an inactivation effect on avian influenza virus. Therefore, by wearing a mask, it can be expected to prevent transmission of bird flu virus from birds to humans and from person to person. That is, the mask according to the present embodiment can be an effective means for preventing the infection and explosion (pandemic) due to the bird flu virus.
  • nonwoven fabrics of Examples 1 to 3 are used in a place such as a poultry farm where the spread of avian influenza virus among birds is spread, it is possible to prevent the transmission of avian influenza virus between birds. Can also be expected.
  • a method of arranging the nonwoven fabrics of Examples 1 to 3 on a floor of a poultry farm, wallpaper, or the like can be considered.
  • influenza A and avian influenza a virus having an envelope other than influenza A and avian influenza (for example, influenza B, Influenza) can be expected to be as effective as influenza A and bird flu.
  • influenza B, Influenza a virus having an envelope other than influenza A and avian influenza
  • FIG. 15 shows the gas concentration and the reduction rate after 2 hours. As shown in FIG. 15, all the target gases show that the concentration is significantly reduced after 2 hours.
  • isovaleric acid gas, nonenal gas, and indole gas show a high reduction rate of 90% or more. Therefore, it was found that the mask 1 according to the present embodiment has an effect of reducing various components that cause malodor such as ammonia gas, acetic acid gas, trimethylamine gas, isovaleric acid gas, nonenal gas, and indole gas.
  • the main body 2 having air permeability and covering at least a part of the wearer's face, and fixing the main body 2 to the wearer's face
  • the main body 2 has a radiation generating layer that emits radiation that generates hydroxyl radicals and the like by reacting with water molecules contained in the air to the surroundings. Then, hydroxyl radicals generated by the radiation emitted from the radiation generating layer and hydrogen peroxide further generated from the hydroxyl radicals inactivate surrounding viruses, bacteria, and the like. Therefore, it is possible to inactivate viruses, bacteria, and the like collected by the main body 2 or around the main body 2.
  • bacteria include Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella, Escherichia coli (O-157), Moraxella, and viruses such as influenza viruses (eg, influenza A virus, avian influenza virus).
  • influenza viruses eg, influenza A virus, avian influenza virus.
  • the weak radiation generated from the main body has an effect of stabilizing the wearer's immune system and improving the immune function by a so-called hormesis effect.
  • the resistance to hay fever, infectious diseases, etc. is improved, and an extremely large effect can be expected in hay fever, infectious diseases, etc., in combination with the inactivation of the above-mentioned viruses.
  • the weak radiation generated from the main body also has an effect of reducing various components causing an offensive odor, such as ammonia gas, acetic acid gas, trimethylamine gas, isovaleric acid gas, nonenal gas, and indole gas. Therefore, the discomfort of the mask wearer can be reduced when staying in an odorous space. In addition, it is possible to prevent the mask from being contaminated by a malodorous component emitted from the mouth of the wearer himself.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the main body 2 of the mask 1 has a four-layer structure, but may have three or less layers or five or more layers.
  • the radiation generating layer for generating radiation is only one layer, but may be two or more layers.
  • the radiation generating layer may be a resin or a rubber member having elasticity other than the nonwoven fabric.
  • the radiation generating layer is formed by kneading a radiation generating substance into a resin material and then molding the mixture.
  • the radiation generating layer does not necessarily have to have a shape that covers the entire main body 2, and may be disposed only on a part of the main body 2.
  • the present invention is also applicable to a surgical mask and a dustproof mask.
  • a radiation generating layer is provided at the filter.

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Abstract

感染症や花粉症の予防において特に顕著な効果を有するマスクを提供する。具体的には、通気性を有するとともに着用者の顔面の少なくとも一部を覆う本体部２と、本体部２を着用者の顔面に対して固定する固定部３と、を有しており、更に本体部２は、空気中に含まれる水分子と反応してヒドロキシルラジカル等を生成する放射線を周囲に放射する放射線発生層を有する。そして、放射線発生層から放射された放射線によって生成されたヒドロキシルラジカル、並びにヒドロキシルラジカルから更に生成された過酸化水素は、周囲にあるウイルス、細菌等を不活性化する。

Description

マスク
　本発明は、マスクに関する。
　インフルエンザ等の呼吸系感染症は、ウイルスや細菌等が気道に侵入することで発生する。そこで、上記ウイルスや細菌等の気道への侵入を防止するため、並びに咳やくしゃみなどにより発生する飛沫等の拡散を防止するためにマスクの着用が推奨されている。また、近年では花粉やＰＭ２．５の対策としてもマスクが用いられている。
　ここで、マスクは、通気性を有するとともに着用者の顔面の少なくとも一部（主に鼻及び口）を覆う本体部と、本体部を着用者の顔面に対して固定する固定部とから構成されている。従来のマスクでは、一般に本体部には不織布又は織布が使用される。そして、不織布又は織布の通気性により着用者の呼吸を確保しつつ、フィルターとしての機能により、花粉やＰＭ２．５に代表される粒子状物質、飛沫ウイルス、細菌等を捕集する（例えば特開２０１４－１９８１６５号公報）。それによって、それらの気道への侵入や周辺への飛散を防止するものである。
特開２０１４－１９８１６５号公報（第５頁）
　しかしながら、上記特許文献１に記載されたマスクでは、本体部において粒子状物質、飛沫ウイルス、細菌等（以下、まとめてウイルス等という）を捕集することは可能であるが、捕集されたウイルス等は活性が残存する。その結果、本体部に一旦捕集されたウイルス等が、何らかのきっかけで周囲に飛散すれば、周囲の人間やマスク着用者の気道に進入して感染症や花粉症等の症状を引き起こす虞があった。
　本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、本体部に微弱な放射線を発生させる層を備えることによって、本体部で捕集したウイルス等や周囲のウイルス等を不活性化するとともに、感染症や花粉症の予防において特に顕著な効果を有するマスクを提供することを目的とする。
　前記目的を達成するため本発明に係るマスクは、通気性を有するとともに着用者の顔面の少なくとも一部を覆う本体部と、前記本体部に結合され、前記本体部を着用者の顔面に対して固定する固定部と、を有し、前記本体部は、空気中に含まれる水分子と反応してヒドロキシルラジカルを生成する放射線を周囲に発生させる放射線発生層を有することを特徴とする。
　また、本発明に係るマスクは、前記放射線発生層は、少なくとも一方の面に前記放射線を周囲に発生させる放射線発生物質が塗布された不織布であることを特徴とする。
　また、本発明に係るマスクは、前記放射線発生層は、前記放射線を周囲に発生させる放射線発生物質が練り込まれた不織布であることを特徴とする。
　また、本発明に係るマスクは、前記不織布は、ポリプロピレンからなることを特徴とする。
　また、本発明に係るマスクは、前記本体部は、前記放射線発生層と、前記放射線発生層とは別体の不織布と、が積層された積層構造を有することを特徴とする。
　前記構成を有する本発明に係るマスクによれば、本体部の周囲に発生させた微弱な放射線によって、周辺の空気中にある水分子がイオン化又は励起されてヒドロキシルラジカルを生成し、更にヒドロキシルラジカルからは過酸化水素についても生成される。そして、生成されたヒドロキシルラジカルや過酸化水素は、本体部で捕集した、或いは本体部の周囲にあるウイルス、細菌等を不活性化することが可能となる。特に、細菌としては黄色ブドウ球菌、緑膿菌、サルモネラ菌、大腸菌（Ｏ－１５７）、モラクセラ菌、ウイルスとしてはインフルエンザウイルス（例えば、Ａ型インフルエンザウイルス、鳥インフルエンザウイルス）等のエンベロープのあるウイルスの不活性化が可能である。
　更に、本体部から発生する微弱な放射線は、所謂ホルミシス効果によって、着用者の免疫システムを安定させ免疫機能を向上させる効果がある。その結果、花粉症や感染症等に対する抵抗力を向上させることとなり、上記ウイルス等の不活性化と組み合わせることで花粉症や感染症等において極めて大きな効果が期待できる。
　一方で、本体部から発生する微弱な放射線は、アンモニアガス、酢酸ガス、トリメチルアミンガス、イソ吉草酸ガス、ノネナールガス、インドールガス等の悪臭の原因となる各種成分を減少させる効果についても有する。従って、悪臭のある空間に滞在する場合においてマスク着用者の不快感を軽減できる。また、着用者自身が口内から発した悪臭の成分によってマスクが汚染されることも防止できる。
本実施形態に係るマスクの外観図である。 本実施形態に係るマスクの本体部を上下方向に切断した際の断面図である。 本実施形態に係るマスクの作用効果を説明した図である。 粒子状物質に対する捕集効果試験の試験結果である。 細菌やウイルスに対する捕集効果試験の試験結果である。 花粉に対する捕集効果試験の試験結果である。 Ａ型インフルエンザウイルスに対する不活性化試験の試験結果（３０分後）である。 Ａ型インフルエンザウイルスに対する不活性化試験の試験結果（２時間後）である。 細菌に対する不活性化試験の試験結果である。 細菌に対する不活性化試験の試験結果である。 細菌に対する不活性化試験の試験結果である。 ウイルスや細菌の理論上の減少率を示した図である。 鳥インフルエンザウイルスに対する不活性化試験の予備試験の結果である。 鳥インフルエンザウイルスに対する不活性化試験の本試験の結果である。 悪臭成分となる各種ガスの減少率を示した図である。
　以下、本発明に係るマスクについて具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。特に以下の説明では本発明に係るマスクを衛生マスク（フェイスマスク）に適用した例について説明する。但し本発明は必ずしも衛生マスクのみに適用されるわけではなく、サージカルマスクや防塵マスクにおいても適用可能である。
　先ず、本実施形態に係るマスク１の概略構成について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係るマスク１の外観図である。
　図１に示すように本実施形態に係るマスク１は、着用者の顔面の一部、より具体的には鼻及び口を覆う本体部２と、本体部２を着用者の顔面に対して固定するための固定部３とを備えている。
　本体部２は不織布、織布等の通気性を有する素材が用いられ、着用者の顔面に本体部２を密着させた状態においても着用者の呼吸を確保する。一方で、それらの不織布や織布はフィルターとしての機能も有し、花粉やＰＭ２．５に代表される粒子状物質、飛沫ウイルス、細菌等を捕集する。尚、本体部２は上記捕集機能や耐久性を向上させる為に多層構造とするのが望ましい。特に本実施形態では多層構造の内、少なくとも一層について後述のように微弱な放射線（或いは電磁波）を周囲に発生する放射線発生層とする。但し、本体部２の多層構造については必須ではなく、放射線発生層のみの単層構造とすることも可能である。
　また、図１に示すマスク１は、本体部２に横方向にプリーツ加工を施したプリーツ加工型マスクであるが、プリーツ加工は必須ではなく、また着用者の顔面形状に合わせて立体形状とした立体成形型マスクであっても良い。
　一方、固定部３は本体部２の左右縁部において本体部２と結合されている。固定部３は紐状の部材であり、本体部２の左右縁部において上端と下端を環状に繋いでいる。例えば伸縮性を有するゴム紐や弾性不織布等が用いられる。そして、固定部３を着用者の左右の耳にかけることにより、マスク１は着用者の顔面に装着される。
　次に、マスク１の本体部２の構造についてより詳細に説明する。図２は本実施形態に係るマスク１の本体部２を上下方向に切断した際の断面図である。
　図２に示すように本実施形態のマスク１では、本体部２は４層構造を有する。着用者が着用した際に最も外側となる第１層１０、第１層１０の内側にある第２層１１、第２層の更に内側にある第３層１２、最も内側（即ち着用者の顔面と接する層）にある第４層１３からなる。そして、各層の周縁部が溶着されることによって本体部２が構成される。但し、層の数については適宜変更が可能であり、３層以下或いは５層以上としても良い。
　本実施形態では上記第１層１０、第２層１１、第３層１２、第４層１３の内、特に第２層１１について微弱な放射線を周囲に発生する放射線発生層とする。そして、残りの第１層１０、第３層１２、第４層１３については特に限定無く、天然繊維、合繊繊維、これらの混合繊維からなる任意の不織布又は織布を用いることができる。天然繊維としては、綿，麻等の植物繊維、毛，絹等の動物繊維のいずれでもよい。一方、合成繊維としては、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリアクリロニトリル系、ポリウレタン系繊維等が挙げられるが、ポリオレフィン系、ポリエステル系繊維が好適である。特に本実施形態では、ポリプロピレン繊維からなる不織布とする。尚、特に内部に位置する第３層１２については、他の層に比べて最大細孔径の小さい高性能のフィルター機能を有する不織布を用いるのが望ましい。例えば、第３層１２の不織布については、ＶＦＥ、ＢＦＥ、ＰＦＥ、花粉捕集の各試験において９９％以上の遮断率（捕集効率）を有する不織布とする。尚、花粉捕集試験の試験方法及び条件については、後述の図６に開示された条件及び方法とする。
　一方、放射線発生層である第２層１１は、少なくとも一方の面に放射線発生物質が塗布された不織布、或いは放射線発生物質が練り込まれた不織布とする。放射線発生物質とは、微弱な放射線を周囲に発生させる物質であり、レアアース鉱石系の多くが対象になる。例えば、酸化トリウムがある。そして、酸化トリウムと遠赤外線を放射するジルコン、ジルコニア、アルミナ、シリカなどを含むセラミックスとを粉砕混合し、非常に微細な径（例えば０．８μｍ以下）まで粉砕した粉砕混合物をバインダーに混合して不織布に塗布することによって第２層１１が製造される。或いは、不織布の原料に上記粉砕混合物を練り込んだ後に当該原料から不織布を製造することによって第２層１１が製造される。
　尚、第２層１１に用いられる不織布としては、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリアクリロニトリル系、ポリウレタン系繊維等が挙げられるが、ポリオレフィン系、ポリエステル系繊維が好適である。他の層と溶着する必要性から、他の層と同じ種類とするのが望ましい。特に本実施形態では、各層を溶着する際に低温（１６０℃前後）で可能なポリプロピレン繊維からなる不織布とする。また、放射線発生層は、不織布ではなく織布に放射線発生物質を塗布したものとすることも可能である。また、第２層１１に用いられる不織布については放射線発生物質が塗布された状態においても十分な通気性を確保する為に、一般的なマスクに用いられる不織布よりも薄い不織布を用いることが望ましい。具体的には、目付が２０ｇ／ｍ２以下、より好ましくは１７ｇ／ｍ２以下とする。また、放射線発生物質が塗布された状態の目付は３２ｇ／ｍ２以下、より好ましくは２７ｇ／ｍ２以下とする。
　次に、図３を用いて上述した放射線発生層を有するマスク１の作用効果について説明する。図３は、本実施形態に係るマスク１の作用効果を説明した図である。
　図３に示すように本体部２において外側から外気とともに花粉やＰＭ２．５に代表される粒子状物質、飛沫ウイルス、細菌等（以下、それらをまとめて捕集対象物２０という）が進入すると、第１層１０～第４層１３のいずれかで捕集対象物２０を捕集する。特に第３層１２については前述したように高いフィルター機能を有しているので捕集対象物２０をより確実に捕集する。
　ここで、放射線発生層である第２層１１は、周囲に微弱な放射線を発生する。そして、発生した放射線のエネルギーは周辺の空気中にある水分子に吸収され、水分子がイオン化及び励起される。その結果、以下の式（１）、（２）のように水分子のイオン（Ｈ２Ｏ+）と励起された水分子（Ｈ２Ｏ＊）が生じる。
　　　　Ｈ２Ｏ＋放射線→Ｈ２Ｏ+＋ｅ－・・・・（１）
　　　　Ｈ２Ｏ＋放射線→Ｈ２Ｏ＊・・・・（２）
　また、水分子のイオン（Ｈ２Ｏ+）は非常に不安定であるので、以下の式（３）のように分解してヒドロキシルラジカルとＨ３Ｏ+を生じる。
　　　　Ｈ２Ｏ+＋Ｈ２Ｏ→Ｈ３Ｏ+＋ＯＨラジカル・・・・（３）
　更に、励起された水分子（Ｈ２Ｏ＊）は開裂して、以下の式（４）のようにヒドロキシルラジカルと水素ラジカルが生じる。
　　　　Ｈ２Ｏ＊→ＯＨラジカル＋Ｈラジカル・・・・（４）
　また、水分子から飛び出した電子（ｅ－）は、他の水分子の間に捕らえられて水和電子（ｅaq-）が生じる。
　更に、ラジカルは再結合することにより、以下の式（５）、（６）のように水素分子や過酸化水素を生じる。
　　　　ＯＨラジカル＋ＯＨラジカル→Ｈ２Ｏ２・・・・（５）
　　　　Ｈラジカル＋Ｈラジカル→Ｈ２・・・・（６）
　以上のように、第２層１１から発生した放射線は、空気中に含まれる水分子と反応することによって、最終的にヒドロキシルラジカル、水素ラジカル等のラジカルと、Ｈ２、Ｈ２Ｏ２等の分子生成物と、水和電子（ｅaq-）を生じる。
　また、水分子がイオン化及び励起されることにより生成されたヒドロキシルラジカルは、捕集対象物２０を不活性化させる。例えば、上記式（５）に示すように抗菌力の高いＨ２Ｏ２が生成され、捕集対象物２０を不活性させる。
　第２層１１の周囲１ｍ～２ｍ以内に対して上記不活性化の効果があるので、第１層１０～第４層１３において捕集された捕集対象物２０を確実に不活性化することが可能となる。尚、図３は外側から着用者側に外気とともに捕集対象物２０が侵入する場合の例を示したが、逆に着用者の咳やくしゃみによって着用者側から外側に捕集対象物２０が侵入する場合においても同様の効果が期待できる。
　更に、放射線発生層である第２層１１から発生する微弱な放射線は、所謂ホルミシス効果によって、着用者の免疫システムを安定させ免疫機能を向上させる効果もある。その結果、花粉症や感染症等に対する抵抗力を向上させることとなり、上記捕集対象物２０の不活性化と組み合わせることで花粉症や感染症等において極めて大きな効果が期待できる。
　一方、水分子から生成されたヒドロキシルラジカルは、下記の式（７）で示すように消臭についても効果がある。
　　　　ＮＨ３＋ＯＨラジカル→Ｎ２＋Ｈ２Ｏ・・・・（７）
　更に、アンモニアガス以外にも酢酸ガス、トリメチルアミンガス、イソ吉草酸ガス、ノネナールガス、インドールガス等の悪臭の原因となる各種成分を減少させる効果を有する。従って、悪臭のある空間に滞在する場合においてマスク１の着用者の不快感を軽減できる。また、着用者自身が口内から発した悪臭の成分によってマスク１が汚染されることも防止できる。
　以下に、本発明の実施例について比較例と比較しつつ説明する。
（実施例）
　第１層１０をスパンボンド不織布（２０ｇ／ｍ２）、第２層１１をポリプロピレン繊維の不織布（１７ｇ／ｍ２）に対して１０ｇ／ｍ２の放射線発生物質を塗布した不織布、第３層１２をメルトブローン不織布（２２ｇ／ｍ２）、第４層１３をスパンボンド不織布（２０ｇ／ｍ２）とし、各層の周縁部を溶着することによってマスク１を製造した。そして、製造されたマスク１に対して以下の各試験を行った。
（粒子状物質に対する捕集効果試験）
　０．１μｍの粒子径を有する真球状ポリスチレン系標準粒子を２８．３Ｌ／ｍｉｎにより第１層１０層側から本体部２へと進入させた。詳細な試験方法については図４に示す。そして、真球状ポリスチレン系標準粒子の捕集結果（捕集効率）を図４に示す。
　図４に示すように計５回の試験を行ったところ、真球状ポリスチレン系標準粒子はいずれも９９．４％以上の捕集効率を示しており、平均でも９９．６％であった。即ち、実施例のマスクは粒子状物質に対して極めて高い捕集効果があることを示している。
（細菌やウイルスに対する捕集効果試験）
　バクテリアに対するＢＦＥ試験（供試菌：黄色ブドウ球菌）及びウイルスに対するＶＦＥ試験（供試ウイルス：バクテリオファージ、ホスト細菌：大腸菌）について行った。詳細な試験方法については図５に示す。そして、各試験における捕集結果（捕集効率）を図５に示す。
　図５に示すように各３回（計６回）の試験を行ったところ、ＢＦＥ試験では９９．０％以上の捕集効率を示しており、平均でも９９．４％であった。また、ＶＦＥ試験では９９．２％以上の捕集効率を示しており、平均でも９９．５％であった。即ち、実施例のマスクは細菌やウイルスに対して極めて高い捕集効果があることを示している。
（花粉に対する捕集効果試験）
　花粉の代替粒子として石松子を流量２８．３Ｌ／ｍｉｎにより第１層１０層側から本体部２へと進入させた。詳細な試験方法については図６に示す。そして、花粉の代替粒子の捕集結果（捕集効率）を図６に示す。
　図６に示すように計３回の試験を行ったところ、花粉の代替粒子はいずれも９９．４％以上の捕集効率を示しており、平均でも９９．８％であった。即ち、実施例のマスクは花粉に対して極めて高い捕集効果があることを示している。
（Ａ型インフルエンザウイルスに対する不活性化試験）
　尚、以下の試験では実施例としてマスクの第２層１１として用いることが可能な“ポリプロピレン繊維の不織布（１７ｇ／ｍ２）に対して１０ｇ／ｍ２の放射線発生物質を塗布した不織布”、比較例として“綿１００％の織布”を用いる。実施例と比較例に対して試験ウイルス液としてＡ型インフルエンザのウイルス液を接種した。そして、３０分後及び２時間後の抗ウイルス活性値をそれぞれ検出した。詳細な試験方法及び試験結果については図７及び図８に示す。尚、３０分後の結果を図７に示し、２時間後の結果を図８に示す。
　図７に示すように３０分後に検出した抗ウイルス活性値Ｍｖ（log(Va)－log(Vc)）は、０．７であった。一方、図８に示すように２時間後に検出した抗ウイルス活性値Ｍｖ（log(Va)－log(Vc)）は、３．７であった。また、図１２にはlog(Va)とlog(Vc)の値から算出した理論上のウイルスの数の減少率を示す。ここで、抗ウイルス活性値Ｍｖは、一般的に２．０以上あればウイルスの不活性化（ウイルスの数の減少）において効果が高いと判定され、３．０以上であれば極めて高い効果があると判定される。３０分後では２時間後に比べると値は低いものの、図１２に示すようにウイルスの数は８０％弱減っており、確実に減少している。そして、２時間後では抗ウイルス活性値Ｍｖは３．７と極めて高い値を示しており、理論上のウイルスの減少率は９９．９８％となった。即ち、実施例のマスクはＡ型インフルエンザウイルスの不活性化に対して極めて高い効果があることを示している。
（細菌に対する不活性化試験１）
　実施例と比較例に対して試験菌懸濁液として界面活性剤（Tween80）を添加した黄色ブドウ球菌、緑膿菌、大腸菌Ｏ１５７を接種した。そして、１８時間後の抗菌活性値をそれぞれ検出した。詳細な試験方法及び試験結果については図９に示す。
　図９に示すように１８時間後に検出した抗菌活性値は、黄色ブドウ球菌が５．８、緑膿菌は６．０、大腸菌Ｏ１５７は５．０であった。また、図１２には生菌数の常用対数値から算出した理論上の菌の数の減少率を示す。ここで、抗菌活性値は、一般的に２．０以上あれば菌の不活性化（菌の数の減少）において効果が高いと判定され、３．０以上であれば極めて高い効果があると判定される。１８時間後では抗菌活性値はいずれも５．０以上と極めて高い値を示しており、理論上の菌の減少率はいずれも９９％以上となった。即ち、実施例のマスクは上記細菌の不活性化に対して極めて高い効果があることを示している。
（細菌に対する不活性化試験２）
　実施例と比較例に対して試験菌懸濁液として界面活性剤（Tween80）を添加したモラクセラ菌、サルモネラ菌を接種した。そして、１８時間後の抗菌活性値をそれぞれ検出した。詳細な試験方法及び試験結果については図１０及び図１１に示す。
　図１０及び図１１に示すように１８時間後に検出した抗菌活性値は、モラクセラ菌が６．０、サルモネラ菌は３．３であった。また、図１２には生菌数の常用対数値から算出した理論上の菌の数の減少率を示す。ここで、抗菌活性値は、一般的に２．０以上あれば菌の不活性化（菌の数の減少）において効果が高いと判定され、３．０以上であれば極めて高い効果があると判定される。１８時間後では抗菌活性値はいずれも３．０以上と極めて高い値を示しており、特にモラクセラ菌では、理論上の菌の減少率は９９．９％以上となった。サルモネラ菌はモラクセラ菌に比べると減少率は低いものの、６０％以上は減少させていた。即ち、実施例のマスクは上記細菌の不活性化に対して極めて高い効果があることを示している。
（鳥インフルエンザウイルスに対する不活性化試験）
　以下の試験では特に鳥インフルエンザウイルスに対する不活性効果を試験する。本試験の実施例１として“目付が１７ｇ／ｍ２の不織布に対して１０ｇ／ｍ２の放射線発生物質を塗布した不織布”を用いる。実施例２は“目付が１７ｇ／ｍ２の不織布に対して１５ｇ／ｍ２の放射線発生物質を塗布した不織布”を用いる。実施例３は“目付が５０ｇ／ｍ２の不織布に対して１０ｇ／ｍ２の放射線発生物質を塗布した不織布”を用いる。各不織布はマスク１の第２層１１を構成し得る部材である。また、比較例として“綿１００％の織布（標準布）”を用いる。
　［使用ウイルス］
　鳥インフルエンザウイルス(A/コハクチョウ/島根/499/83 (H5N3))株を用いた。
このウイルスを１０日齢発育鶏卵の尿膜腔内に接種し、３５℃にて２日間培養した後、尿膜腔液を採取しウイルス液とした。本試験に供したウイルス液は、５０％発育鶏卵感染価（EID50）を算出し試験に用いた。また、本ウイルス株は１９８３年に島根県に飛来したコハクチョウの糞便から、大槻らが分離した低病原性鳥インフルエンザウイルスであり、ヒナで累代継代することにより、高病原性を獲得することを確認している。
　［使用鶏卵］
　ＳＰＦ有精卵を孵卵させ、１０日齢で試験に供した。
　［予備試験内容］
　不織布からのSCDLP培地による洗い出し液中にウイルス不活化作用が残存しないことを確認するため以下のように対照試験を実施した。
　（１）実施例１、３及び比較例の各不織布及び標準布を１．５ｃｍ角に裁断し、それぞれ０．２ｇを重ねてポリエチレン製のチャック付き袋に入れた（注：試験前にオートクレーブなどによる試料の滅菌は実施していない）。
　（２）各被検品に、２ｍＬのSCDLP培地を染み込ませ、ポリエチレン袋の外側からよく揉んで、絞り出した液を回収し、洗い出し液とした。
　（３）各試験管にそれぞれの洗い出し液をそれぞれ９００μＬ入れた。
　（４）各試験管にウイルス液（107.5EID50/0.2mL）を１００μＬ加え、室温で３０分間静置した後の混合液のウイルス力価の測定を行い、それぞれの残存ウイルス力価を比較した。
　［予備試験結果］
　試験結果を図１３に示す。比較対象として室温で３０分間静置した後のウイルス液の残存ウイルス力価についても示す。図１３に示すようにウイルス液の残存ウイルス力価に対して、各試験管の残存ウイルス力価が大きく低下していないことが分かる。即ち、いずれにおいてもSCDLP培地による洗い出し液中に、鳥インフルエンザウイルスに対する不活化作用は認められなかった。以上より、本試験にSCDLP培地を洗い出し液として用いることが可能であることを確認できた。
　［本試験内容］
　実施例１～３及び比較例の各不織布及び標準布による鳥インフルエンザウイルスに対する不活性効果を試験する。
　（１）各不織布および標準布を１．５ｃｍ角に裁断し、それぞれ０．２ｇを重ねてポリエチレン製のチャック付き袋に入れた（注：試験前にオートクレーブなどによる試料の滅菌は実施していない）。
　（２）ウイルス液をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)にて希釈し、ウイルス力価を約107.5EID50/0.2mLに調製した。
　（３）各被検品に、ウイルス液２００μＬを染み込ませ、定法に則り室温における２時間に加えて、１時間、３０分間および１０分間の各時間静置し反応させた。
　（４）反応後、１．８ｍＬのSCDLP培地を加え、反応を終了させた。
　（５）ポリエチレン袋の外側からよく揉んで、絞り出したウイルス液を回収し、さらにＰＢＳにて１０倍段階希釈を行った。
　（６）希釈段階毎に３個の１０日齢発育鶏卵尿膜腔内に０．２ｍＬずつ接種し、３５℃で２日間培養を行った。
　（７）培養後一夜冷却した後、尿膜腔液を採取し、０．５％鶏赤血球浮遊液と反応させた。凝集反応の結果によりウイルス増殖の有無を判定した。残存ウイルス力価はReed and Muenchの方法によりEID50を算出した。
　（８）試験ウイルスの残存ウイルス力価は、ウイルス液を室温に２時間、１時間、３０分間および１０分間の各時間静置した後、SCDLP培地にて１０倍希釈後、ＰＢＳにて１０倍段階希釈を行い、求めた。
　［本試験結果］
　試験結果を図１４に示す。再現性を確認する為に同じ条件で２度の試験を行っている。尚、不織布は撥水性であり、吸水性がよくなかったため、反応時にはウイルス液を滴下した後、十分に試験不織布を揉み、ウイルス液をなじませた。
　実施例１の不織布（目付が１７ｇ／ｍ２の不織布に対して１０ｇ／ｍ２の放射線発生物質を塗布）は、２時間反応させた場合において残存ウイルス力価を約１０万分の１以下に減少させている。また、反応時間を１０分間、３０分間及び１時間に短縮した場合においても、残存ウイルス力価を約１０分の１から１００分の１程度に減少させることが確認された。
　また、実施例２の不織布（目付が１７ｇ／ｍ２の不織布に対して１５ｇ／ｍ２の放射線発生物質を塗布）は、実施例１と比較して反応時間を３０分間及び１時間に短縮した場合においても、残存ウイルス力価を約１０万分の１以下に減少させることが確認された。また、反応時間を１０分間に短縮した場合においても、残存ウイルス力価を約１万分の１以下に減少させることが確認された。
　また、実施例３に用いられる不織布（目付が５０ｇ／ｍ２の不織布に対して１０ｇ／ｍ２の放射線発生物質を塗布）は、実施例１、２と比較すると不活性効果は小さかったものの、比較例に用いられる標準布（綿１００％の織布）と比べればわずかながら減少効果が確認できた。
　以上の結果を考察すると、本実施形態に係るマスク１は鳥インフルエンザウイルスに対する不活化効果が達成されていると考えられる。尚、実施例１～３を比較すると、不織布に塗布された放射線発生物質とウイルス液の接触し易さが不活化効果に大きく関与していると考えられる。即ち、目付が粗い不織布で、且つ放射線発生物質の塗布密度が高い不織布は、放射線発生物質とウイルス液が接触し易いので、より高い不活化効果を示したと考えられる。例えば、目付が１７ｇ／ｍ２以下の不織布において高い不活化効果を示している。また、放射線発生物質の塗布密度が１０ｇ／ｍ２以上において高い不活化効果を示している。但し、放射線発生物質の塗布密度が高すぎると、通気性が悪化し、マスクとしての機能性が低下する。具体的には、放射線発生物質が塗布された状態の不織布の目付は３２ｇ／ｍ２以下、より好ましくは２７ｇ／ｍ２以下とするのが望ましい。従って、不織布の目付、並びに放射線発生物質の塗布密度については、上述した鳥インフルエンザウイルスに対する不活化効果を考慮するのは勿論であるが、それらに加えて他のマスクとしての機能も考慮して適宜選択する必要がある。
　ここで、鳥インフルエンザウイルスは、本来、水鳥や鶏等の鳥類に対して感染するウイルスであり、人に対して感染する可能性は極めて低い。また、仮に人に感染したとしても人から人へと感染する可能性も極めて低い。しかしながら、遺伝子の突然変異や遺伝子の交雑を起こすことによって人に適応したウイルス（即ち人から人へと感染するウイルス）となる可能性を秘めている。この鳥インフルエンザウイルスは、他のインフルエンザウイルスと比較すると、ほとんどの人が免疫を持っていない為、人に適応したウイルス（新型インフルエンザウイルス）となった場合に感染爆発（パンデミック）を引き起こす虞がある。一旦、感染爆発（パンデミック）を引き起こしてしまうと終息することは容易ではなく、世界的にきわめて甚大な被害が予想される。従って、鳥インフルエンザウイルスによる感染爆発（パンデミック）を引き起こさない為の手段を構築することは世界的にも重要な課題と考えられる。
　そして、鳥インフルエンザウイルスによる感染爆発（パンデミック）を引き起こさない為の有効な手段として、鳥類から人、或いは人から人への鳥インフルエンザウイルスの感染を防止することが挙げられる。鳥類から人への感染を防止できれば、鳥インフルエンザウイルスが人に適応したウイルスとなる可能性を予め摘み取れる。また、人から人への感染を防止できれば、仮に鳥インフルエンザウイルスが人に適応したウイルスとなった場合であっても感染の拡大を防止できる。
　ここで、上述した鳥インフルエンザウイルスに対する不活性化試験の結果を参照すると、本実施形態に係るマスクは鳥インフルエンザウイルスに対する不活化効果が達成されている。従って、マスクを着用することによって、鳥類から人、並びに人から人への鳥インフルエンザウイルスの感染を防止することが期待できる。即ち、本実施形態に係るマスクは、鳥インフルエンザウイルスによる感染爆発（パンデミック）を引き起こさない為の有効な手段となり得る。
　また、例えば養鶏場等の鳥類間での鳥インフルエンザウイルスの感染が拡大する原因となる場所において実施例１～３の不織布を使用すれば、鳥類間での鳥インフルエンザウイルスの感染を防止することについても期待できる。例えば、養鶏場の床や壁紙等に実施例１～３の不織布を配置する等の方法が考えられる。
　尚、上述した実施例では、特にＡ型インフルエンザと鳥インフルエンザについて不活性化の効果を確認する試験を行ったが、Ａ型インフルエンザや鳥インフルエンザ以外にもエンベロープのあるウイルス（例えばＢ型インフルエンザ、新型インフルエンザ）については上記Ａ型インフルエンザや鳥インフルエンザと同様の高い効果が期待できる。
（悪臭成分に対する試験）
　以下の試験では実施例としてマスクの第２層１１として用いることが可能な“ポリプロピレン繊維の不織布（１７ｇ／ｍ２）に対して１０ｇ／ｍ２の放射線発生物質を塗布した不織布”を用いる。アンモニアガス、酢酸ガス、トリメチルアミンガス、イソ吉草酸ガス、ノネナールガス、インドールガスを対象ガスとして試験を行った。アンモニアガス、酢酸ガス、トリメチルアミンガスについてはＳＥＫマーク繊維製品認証基準で定める検知管法を用い、実施例に用いられる不織布を２００ｃｍ２に裁断したものを試料として用いた。一方、イソ吉草酸ガス、ノネナールガス、インドールガスについては５Ｌガスバッグに実施例に用いられる不織布を１００ｃｍ２に裁断したものを投入し、所定濃度に調整した測定対象ガスを３Ｌ注入し、２時間後のガス濃度を検知管により測定した。２時間後のガス濃度並びに減少率を図１５に示す。
　図１５に示すようにいずれの対象ガスにおいても２時間後において濃度が大きく低下していることを示している。特にイソ吉草酸ガス、ノネナールガス、インドールガスについては９０％以上の高い減少率を示している。従って、本実施形態に係るマスク１は、アンモニアガス、酢酸ガス、トリメチルアミンガス、イソ吉草酸ガス、ノネナールガス、インドールガス等の悪臭の原因となる各種成分を減少させる効果を有することが分かった。
　以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るマスク１では、通気性を有するとともに着用者の顔面の少なくとも一部を覆う本体部２と、本体部２を着用者の顔面に対して固定する固定部３と、を有しており、更に本体部２は、空気中に含まれる水分子と反応してヒドロキシルラジカル等を生成する放射線を周囲に放射する放射線発生層を有する。そして、放射線発生層から放射された放射線によって生成されたヒドロキシルラジカル、並びにヒドロキシルラジカルから更に生成された過酸化水素は、周囲にあるウイルス、細菌等を不活性化する。従って、本体部２で捕集した、或いは本体部２の周囲にあるウイルス、細菌等を不活性化することが可能となる。特に、細菌としては黄色ブドウ球菌、緑膿菌、サルモネラ菌、大腸菌（Ｏ－１５７）、モラクセラ菌、ウイルスとしてはインフルエンザウイルス（例えば、Ａ型インフルエンザウイルス、鳥インフルエンザウイルス）等のエンベロープのあるウイルスの不活性化が可能である。
　更に、本体部から発生する微弱な放射線は、所謂ホルミシス効果によって、着用者の免疫システムを安定させ免疫機能を向上させる効果がある。その結果、花粉症や感染症等に対する抵抗力を向上させることとなり、上記ウイルス等の不活性化と組み合わせることで花粉症や感染症等において極めて大きな効果が期待できる。
　一方で、本体部から発生する微弱な放射線は、アンモニアガス、酢酸ガス、トリメチルアミンガス、イソ吉草酸ガス、ノネナールガス、インドールガス等の悪臭の原因となる各種成分を減少させる効果についても有する。従って、悪臭のある空間に滞在する場合においてマスク着用者の不快感を軽減できる。また、着用者自身が口内から発した悪臭の成分によってマスクが汚染されることも防止できる。
　尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
　例えば、本実施形態では、マスク１の本体部２を４層構造としているが、３層以下或いは５層以上としても良い。また、本実施形態では放射線を発生する放射線発生層は１層のみとしているが２層以上であっても良い。また、放射線発生層は不織布以外に、樹脂や弾性を有するゴム部材としても良い。例えば、樹脂材料に放射線発生物質を練り込んだ後に成形することによって放射線発生層を成形する。また、放射線発生層は必ずしも本体部２の全体を覆う形状である必要は無く、本体部２の一部のみに配置されていても良い。
　また、本実施形態では、本発明を衛生マスクに適用した例について説明しているが、サージカルマスクや防塵マスクにおいても適用可能である。例えば、防塵マスクではフィルターの部分において放射線発生層を有するようにする。
　　１　　　　　　　マスク
　　２　　　　　　　本体部
　　３　　　　　　　固定部
　　１０　　　　　　第１層
　　１１　　　　　　第２層（放射線発生層）
　　１２　　　　　　第３層
　　１３　　　　　　第４層
　　２０　　　　　　捕集対象物

Claims (5)

  1. 　通気性を有するとともに着用者の顔面の少なくとも一部を覆う本体部と、前記本体部に結合され、前記本体部を着用者の顔面に対して固定する固定部と、を有し、
    　前記本体部は、空気中に含まれる水分子と反応してヒドロキシルラジカルを生成する放射線を周囲に発生させる放射線発生層を有するマスク。
  2. 　前記放射線発生層は、少なくとも一方の面に前記放射線を周囲に発生させる放射線発生物質が塗布された不織布である請求項１に記載のマスク。
  3. 　前記放射線発生層は、前記放射線を周囲に発生させる放射線発生物質が練り込まれた不織布である請求項１に記載のマスク。
  4. 　前記不織布は、ポリプロピレンからなる請求項２又は請求項３に記載のマスク。
  5. 　前記本体部は、前記放射線発生層と、前記放射線発生層とは別体の不織布と、が積層された積層構造を有する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のマスク。
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