(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏の地組織面と該地組織面を連結する連結糸とを有する立体繊維構造物であって、
連結糸の少なくとも一部が公定水分率が６％以上である吸湿性繊維で構成されてなり、
連結糸を構成する公定水分率が６％以上である吸湿性繊維の１平方インチに存在する本数が、
１平方インチに存在する連結糸全体の本数の２０％以上を占め、
且つ、肌との接触面を公定水分率が２％以下である疎水性繊維で構成してなり、
公定水分率が６％以上である吸湿性繊維がフィルタ材全体を構成する繊維の２０重量％以上を占めることを特徴とする
マスク用フィルタ材。
【請求項２】
地組織面の少なくとも一部が公定水分率が６％以上である吸湿性繊維で構成されてなることを特徴とする請求項１に記載のマスク用フィルタ材。
【請求項３】
地組織面の少なくとも一方が公定水分率が２％以下である疎水性繊維で構成されてなることを特徴とする請求項１〜２いずれか１項に記載のマスク用フィルタ材。
【請求項４】
地組織面の一方を公定水分率が２％以下である疎水性繊維で構成し、連結糸の少なくとも一部及び他方地組織面の少なくとも一部を公定水分率が６％以上である吸湿性繊維で構成されてなることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のマスク用フィルタ材。
【請求項５】
肌に接する地組織面が開口部を有していることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のマスク用フィルタ材。
【請求項６】
ダブルラッセル編地からなることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のマスク用フィルタ材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、衛生用・防塵用に使用されるマスクとしてそれ単独、あるいは他と組み合わせて使用するに好適なフィルタ材に関し、詳細には通気性と、花粉や粉塵、ウィルスなどの捕集率が良好で、繰り返しの洗濯に耐え得るマスク用フィルタ材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にマスクとしては、木綿製のガーゼ織物を用いたものが利用されている。このようなガーゼマスクは通気性は良いが、捕集率が悪いという欠点がある。
そこで、花粉や粉塵などの捕集率を向上させるために、吸水性ポリマーを介在させたり、活性炭やヒドロキシアパタイトなどの多孔性物質をガーゼに付与することなどが行われている。
【０００３】
例えば特開平１−２３８８７６号には、吸水性繊維または吸水性樹脂フィルタをガーゼ基材の内側（肌側）に用い、呼吸の湿分を吸収して濡れによる不快感を解消すると共にこの湿分により外部からの水溶性有毒物を捕捉するマスクが開示されている。
また特開平５−２６１１６３号にも不織布基材間に吸水性ポリマーを介在させて防塵性を増大させたマスクがある。
さらに特開平１１−２５３５６７号では、布体を複数枚重ね合わせた内部に保水具を設置してなるマスクが開示されている。この保水具に液体を浸透させることにより適度な保湿感が得られると共に極小の病原体などの侵入を遮断することが出来る、とある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、肌側に吸水性繊維または吸水性樹脂フィルタを使用した特開平１−２３８８７６号のマスクは、肌に直接水分を含んだフィルタが接するためにべとつくといった不快感を感じてしまい、また通気性も十分に得ることが出来ない。
また特開平５−２６１１６３号や特開平１１−２５３５６７号に記載のマスクについても、通気性に欠けるためマスクを装着している部分がムレ、長時間の使用に耐えられるものではない。
【０００５】
さらに、活性炭やヒドロキシアパタイトといった多孔性物質を付与したものは、洗濯すると脱落してしまうなど耐久性に欠け、繰り返し洗濯することを必要とするマスクでは、その性能を発揮することができない。
本発明は、これら課題を解決しようとするものであり、十分な通気性と捕集率を兼ね備え、かつ洗濯耐久性に優れたマスクとして使用するに好適なフィルタ材を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究の結果、本発明に到達したものである。すなわち本発明は、
１．表裏の地組織面と該地組織面を連結する連結糸とを有する立体繊維構造物であって、
連結糸の少なくとも一部が公定水分率が６％以上である吸湿性繊維で構成されてなり、
連結糸を構成する公定水分率が６％以上である吸湿性繊維の１平方インチに存在する本数が、
１平方インチに存在する連結糸全体の本数の２０％以上を占め、
且つ、肌との接触面を公定水分率が２％以下である疎水性繊維で構成してなり、
公定水分率が６％以上である吸湿性繊維がフィルタ材全体を構成する繊維の２０重量％以上を占めることを特徴とする
マスク用フィルタ材。
２．地組織面の少なくとも一部が公定水分率が６％以上である吸湿性繊維で構成されてなることを特徴とする上記１に記載のマスク用フィルタ材。
３．地組織面の少なくとも一方が公定水分率が２％以下である疎水性繊維で構成されてなることを特徴とする上記１〜２いずれか１項に記載のマスク用フィルタ材。
４．地組織面の一方を公定水分率が２％以下である疎水性繊維で構成し、連結糸の少なくとも一部及び他方地組織面の少なくとも一部を公定水分率が６％以上である吸湿性繊維で構成されてなることを特徴とする上記１〜３いずれか１項に記載のマスク用フィルタ材。
５．肌に接する地組織面が開口部を有していることを特徴とする上記１〜４いずれか１項に記載のマスク用フィルタ材。
６．ダブルラッセル編地からなることを特徴とする上記１〜５いずれか１項に記載のマスク用フィルタ材。
【０００７】
本発明で使用される立体繊維構造物は、織物、編物のうち何れでも良く、適宜に選択して使用することができ、表面組織の多様さなどを考慮するとダブルラッセルに代表される立体編物が好ましく用いられる。
【０００８】
本発明に言う立体繊維構造物は、表裏地組織面と、それらを連結する連結糸からなっており、図１に示す通り繊維構造内部に空隙を有していることから非常に通気性に優れた繊維構造物である。
したがって、これをフィルタ基材とすると、従来のように捕集率を上げるために地組織面の目を細かくしても通気性を損ない難い。
また捕集率は立体繊維構造物の厚みが厚いほど向上するが、マスクとして使用する場合の使いやすさなどを考慮すると、立体繊維構造物の厚みは１．５ｍｍ〜２５．０ｍｍ、特に２．０ｍｍ〜２０．０ｍｍが適当である。
【０００９】
また連結部を構成する糸に公定水分率が６％以上である吸湿性繊維を使用することで、連結糸の少なくとも一部が公定水分率が６％以上である吸湿性繊維から構成された立体繊維構造物を得ることができる。
【００１０】
このように立体繊維構造物の連結部に公定水分率が６％以上である吸湿性の繊維を配置した構成とすることで、花粉や粉塵、ウィルスなどの捕集率は格段に向上する。これは、水分を含んだ繊維にこれら空気中のダストが付着しやすいためである。また本発明のフィルタ材は、図２に示すように、外部の空気が厚み方向だけでなく、繊維構造内部の空隙部を利用して平面方向にも流れるため、通常使用される内部に空隙部を持たないフィルタ材（マスク）と比較して、公定水分率が６％以上である吸湿性繊維と外気との接触面積が非常に大きくなることで捕集率がより向上するのである。また当然、空気の流れる量も多くなるため通気性も非常に優れている。したがって本発明の構造物を使用すれば、通気性を全く阻害しない形で捕集率を向上させることが容易に可能となるのである。
【００１１】
連結糸の本数は適宜に設定可能であるが、それに占める公定水分率が６％以上である吸湿性繊維の割合は、１平方インチあたりの連結糸本数に占める公定水分率が６％以上である吸湿性繊維の本数の割合（以下、占有率とする）が２０％以上を占めていることで花粉や粉塵、ウィルスなどの捕集率を向上させることができる。
【００１２】
占有率は、以下の式により算出することが出来る。
0004799739.tif 000002
【００１３】
吸湿性繊維として天然繊維や再生繊維を使用する場合は、立体繊維構造物の厚みを保持し、通気性を確保するために、占有率を１００％とせずに、剛性のあるモノフィラメント合成繊維を併せて使用することが好ましい。
【００１４】
さらに、自分が吐く息（呼気）の水分を構造内部に保持する為、常に適度な湿度が保たれ、鼻や喉の粘膜の乾燥を防止することができる。また風邪のウィルスの多くは湿度に弱い為、適度な湿度を保つことの出来る本発明のフィルタ材を使用したマスクは風邪の予防にも大いに役立つ。
【００１５】
また、その呼気の水分により長時間使用すると装着している部分がむれてべとつくことがあったが、本発明では、通気性に優れていること、フィルタ材をそれ単独で使用する場合に肌との接触面を公定水分率が２％以下である疎水性繊維で構成すること、によりその不快感を解消することが出来る。こうすることで、呼気中の水分は接触面である公定水分率が２％以下である疎水性繊維面では保持されずに通過し、公定水分率が６％以上である吸湿性繊維から構成される連結部へと移行、そこで保持される。このようにフィルタ材内部に湿度を保つことから、べとつきを解消しながらも、乾燥による喉の乾き、呼吸のし難さといった不快感からも解放される。
【００１６】
ここで、本発明に使用される吸湿性繊維とは、ウール、カシミアなどの毛、絹、キュプラ、レーヨン、綿、麻、アセテートなど公定水分率が６％以上である繊維、または疎水性繊維に吸水加工を施した繊維を指し、疎水性繊維とは、ポリエステル、ポリプロピレンなど公定水分率が２％以下の繊維を指す。
【００１７】
この吸湿性繊維は連結部だけでなく、地組織面にも配置しても良い。これにより外気中の粒子の捕集率がさらに向上する。この場合、吸湿性繊維を配置するのは肌との接触面ではない他方の地組織面とすることが好ましい。
【００１８】
またこの連結部あるいは地組織面を占める公定水分率が６％以上である吸湿性繊維の割合は、フィルタ材全体の重量の２０％以上である。２０％未満であると十分な捕集率を望むことが難しくなる。
【００１９】
また肌との接触面を開口部を形成する組織で編成することで、さらに通気性を良くし呼吸しやすくすることができる。開口部を形成する組織としてはメッシュ組織が挙げられ、その開口面積としては、２０％〜８０％が適当である。２０％以下では開口部を形成したことによる通気性向上効果の差があまり見られず、８０％以上としても通気性はそれほど向上せず、また地組織部分が少ないため耐久性に欠けるおそれがある。
【００２０】
本発明のフィルタ材は、捕集率向上の為に特別な薬剤の付与を必要としていない為、繰り返し洗濯を行っても、従来のように薬剤が脱落して起こる捕集率の低下が見られず、その性能は保持されたままである。また表裏地組織面、連結部が一体編織成されているため、使用、洗濯におけるヨレや剥がれといった不都合が生じず、耐久性に優れたものである。
【００２１】
本発明のフィルタ材は、もちろんそれ単独で耳掛け用のヒモを付けるなどしてマスクとして使用しても良いし、また通気性を阻害しないようにガーゼ等をさらに重ねて使用しても良い。
【００２２】
【実施例】
編機：カールマイヤー社製ダブルラッセル編機ＲＤ−６ＤＰＬＭ−２２Ｇを使用した。
【００２３】
＜捕集率＞
気温：２０℃
湿度：６５％ＲＨ
サンプルサイズ：９０ｍｍ×９５ｍｍ
吸引面積：５０ｍｍ×６５ｍｍ
吸引流量：５００ｃｃ／ｍｉｎ
測定機器：ＲＩＯＮ製ＫＣ−０１Ａ型パーティクルカウンター
測定法：
空気中のダスト濃度及びダスト粒径分布の変動が少ない、温度２０℃、湿度６５％で空調された室内で評価した。サンプルを有効直径１０．５ｃｍのロートに空気漏れがないように取り付け、該ロートの導管とパーティクルカウンターを作動させ（サンプルエア吸引量は０．５Ｌ／分）、サンプルで濾過された空気をパーティクルカウンターに吸い込み、吸い込み粒径１．０μｍ以上のダスト数（ｎ）を計測する。又、サンプルを取り付けずに吸い込んだ同じく粒径１．０μｍ以上のバックグラウンドダスト数（ｎ０）を別途計測する。捕集率は次式で算出した。
0004799739.tif 000003
【００２４】
＜通気性＞
ＪＩＳ  Ｌ１０９６    Ａ法（フラジール法）
【００２５】
＜着用感＞
モニター１０人にマスクを着用してもらい以下の基準に従って評価した。一番人数の多かった評価をマスクの評価とした。
・べとつき
○  ；  口元がべとつかず快適
△  ；  口元がややべとつく
×  ；  口元がべとつき不快
・メガネ曇り
○  ；  全く曇らない
△  ；  やや曇る
×  ；  曇る
【００２６】
＜洗濯＞
ＪＩＳ  Ｌ０２１７  １０３法
【００２７】
【実施例１】
図３に示した設計に基づき、全厚６．５ｍｍ、編密度３６コース／インチ、２７ウェール／インチ、１平方インチあたりの連結糸本数に占める吸湿性繊維の本数の割合（＝占有率）が５０．０％、全体に占める吸湿性繊維の割合が４９．０重量％である、連結部の一部に吸湿性繊維を配置した立体繊維構造物を得た。
得られた立体繊維構造物について上記評価法に従い評価した。
結果を表１に示す。
【００２８】
評価の結果、捕集率、通気性ともに非常に優れた性能を示し、また洗濯後であってもその性能は変わらず、良好な洗濯耐久性を持っていることが分かる。
また通気性が良いため、べとつき感やメガネが曇るといったことも無く、またマスクを着用したままでの会話も何の不都合も無く行うことが出来た。
【００２９】
【実施例２】
図４に示した設計に基づき、全厚６．２ｍｍ、編密度３６コース／インチ、２７ウェール／インチ、占有率３３．３％、全体に占める吸湿性繊維の割合が３８．０重量％である、連結部の一部と片面地組織面に吸湿性繊維を配置した立体繊維構造物を得た。
得られた立体繊維構造物について上記評価法に従い評価した。
結果を表１に示す。
【００３０】
評価の結果、捕集率、通気性ともに非常に優れた性能を示し、また洗濯後であってもその性能は変わらず、良好な洗濯耐久性を持っていることが分かる。
また通気性が良いため、べとつき感やメガネが曇るといったことも無く、またマスクを着用したままでの会話も何の不都合も無く行うことが出来た。
【００３１】
【実施例３】
図５に示した設計に基づき、全厚６．２ｍｍ、編密度３６コース／インチ、２７ウェール／インチ、占有率２０．０％、全体に占める吸湿性繊維の割合が４６．５重量％である、連結部の一部に吸湿性繊維を配置した立体繊維構造物を得た。
得られた立体繊維構造物について上記評価法に従い評価した。
結果を表１に示す。
【００３２】
評価の結果、捕集率、通気性ともに非常に優れた性能を示し、また洗濯後であってもその性能は変わらず、良好な洗濯耐久性を持っていることが分かる。
また通気性が良いため、べとつき感やメガネが曇るといったことも無く、またマスクを着用したままでの会話も何の不都合も無く行うことが出来た。
【００３３】
【比較例１】
構造：ポリプロピレン不織布（３重）＋ハイドロキシアパタイト含浸不織布＋ポリエステル不織布
実施例同様、上記評価法に従い評価した。
結果を表１に示す。
【００３４】
評価の結果、実施例と比較して捕集率、通気性ともに非常に劣っており、捕集率においては洗濯後はさらに悪い結果となった。これは洗濯によりハイドロキシアパタイトが脱落してしまった為だと考えられる。
また通気性が悪いため、口元がべとつき非常に不快であった。
【００３５】
【比較例２】
構造：ガーゼ＋抗菌防臭フィルター＋不織布（２重）＋ガーゼ
実施例同様、上記評価法に従い評価した。
結果を表１に示す。
【００３６】
評価の結果、実施例と比較して捕集率、通気性ともに非常に劣っており、捕集率においては洗濯後はさらに悪い結果となった。
また通気性が悪いため、口元がべとつき非常に不快であった。
【００３７】
【表１】
0004799739.tif 000004
【００３８】
【発明の効果】
本発明のマスク用フィルタ材によると、立体繊維構造物からなるため通気性に優れており、着用した時の息苦しさやべとつき感から解放される。また表裏地組織面を連結する糸に吸湿性繊維を使用することで、通気性を阻害することなく、花粉や粉塵、ウィルスなどの捕集率を格段に向上させることが出来る。さらにはこの保湿機能により、鼻や喉の粘膜の乾燥防止、ウィルスの繁殖防止といった効果も得られる。
またさらに本発明のフィルタ材は、その捕集率や通気性といった性能の発現を薬剤の付与等に依っていないため、繰り返し洗濯してもその性能は低下せず、また表裏地組織面と連結部が一体編織成されているため、使用や洗濯に対してもヨレや剥がれといったことが起きない。従って常に清潔さが必要とされるマスクにおいて、洗濯耐久性のある非常に適した素材であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の立体繊維構造物の断面模式図である。
【図２】本発明の立体繊維構造物における空気の流れを示した断面模式図である。
【図３】実施例１の組織図である。
【図４】実施例２の組織図である。
【図５】実施例３の組織図である。
【符号の説明】
１…連結糸
２…空隙部
３…地組織面
４…空気の流れ
【図１】
0004799739.tif 000005
【図２】
0004799739.tif 000006
【図３】
0004799739.tif 000007
【図４】
0004799739.tif 000008
【図５】
0004799739.tif 000009