(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維の不織布よりなり、鼻部を覆う部分の中央部を高く、その外縁部は鼻部から口部を覆うような輪郭に沿った線で、その外縁部に向かって次第に低く段差をもって円筒状の蛇腹状に折り畳まれていることを特徴とする使い捨て式防じんマスク過材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通気抵抗を高くすることなく高捕集効率を有し、かつ捕集効率の低下の少ないろ過材及び該ろ過材を使用した使い捨て式防じんマスクに関する。
【０００２】
【従来技術】
取替式防じんマスクのろ過材はメカニカルフィルタでは同心円状に折り畳まれたり或いは平行に折り畳まれているもの、静電ろ過材では打ち抜いただけの平板状のものが一般的である。そして、使い捨て式防じんマスク或いは簡易マスクにおいては、静電ろ過材のタイプが一般的である。使い捨て式防じんマスクでは、一般的に微細な粉じんを捕集するメインフィルタを中心とし、その外側に比較的大きな粉じんを捕集するプレフィルタが、また、その内側にマスクの形状を保持するサブフィルタとからなるろ過材部とろ過材を顔面に接し、鼻及び口に該当する部分を開口した接顔部とからなっている。そして、メインフィルタのろ過材は熱をかけた後のしぼり加工若しくは若しくは平板を数枚接合することにより椀形形状に成形されている。
メインフィルタに使用されるろ過材部の素材は、不織布に帯電処理をしたろ過材を一般的に使用しているが、粉塵を捕集する原理によって２つに大別される。その一つは静電フィルタであり、他方はメカニカルフィルタである。静電フィルタはろ過材の有する静電気によって粉塵を引きつけ、捕集するのであるが、一般にオイルミスト等を捕集すると電荷が失われるため捕集効率が低下しやすいといわれている。他方、メカニカルフィルタは捕集原理がろ過材の形状や配置だけによる単純なものであり、従って、一般にオイルミストを捕集しても捕集効率は低下し難いといわれている。ただ、メカニカルフィルタは素材が緻密なため静電フィルタと比較すると単位面積あたりの通気抵抗が高い場合が多く、従って、通気抵抗を低下させるには広いろ過面積を必要とすることが殆どであり、立体的に加工することが必要であった。
また、ろ過材の素材としては取替え式防じんマスクのろ過材として使用されているガラス繊維等の複合繊維が、帯電不織布に比べ、通気抵抗が高いので、使い捨て式防じんマスクのろ過材の素材としてガラス繊維等の複合繊維を利用する場合には、有効ろ過面積を広くしなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような状況の下において、外観を小さいままに通気抵抗を低く保ちつつ高捕集効率を有し、かつ捕集効率の低下の少ないろ過材及び使い捨て式マスクについて種々検討した結果、本発明を完成したもので、本発明の目的は通気抵抗を高くすることなく有効ろ過面積を確保して高捕集効率を有し、かつ捕集効率の低下が少ないろ過材及び使い捨て式マスクを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、ガラス繊維の不織布よりなり、鼻部を覆う部分の中央部を高く、その外縁部は鼻部から口部を覆うような輪郭に沿った線で、その外縁部に向かって次第に低く段差をもって円筒状の蛇腹状に折り畳まれていることを特徴とする使い捨て式防じんマスク過材であり、前記ろ過材の素材はガラス繊維を抄紙して得たものである。即ち、本発明は、メインフィルタろ過材を鼻部を覆う部分の中央部を高く、その外縁部は鼻部から口部を覆うような輪郭に沿った線で、その外縁部に向かって次第に低く段差をもって円筒状の蛇腹状に折り畳むことにより、メインフィルタの外形及び大きさ、即ち投影面積は従来の使い捨て式マスクと変わることなく小さく小型で、且つ大きな有効ろ過面積を確保することができ、これによって高い捕集効率で低抵抗且つ捕集効率の低下の少ない使い捨て式防じんマスクを実現した。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明について詳細に説明する。
本発明にかかる使い捨て式防じんマスク用ろ過材（以下、単にろ過材という場合がある
。）は鼻部を覆う部分の中央部を高くその外縁部は鼻部から口部を覆うような輪郭に沿った線でその外縁部に向かって次第に低く段差をもって同筒状の蛇腹状に折り畳まれている。ろ過材に使用するろ過材素材は、従来この種のマスクに使用されているセルロース繊維、合成繊維等よりなる不織布でも良いが、取替え式防じんマスクに使用されているガラス繊維、レーヨン、パルプ、炭素繊維若しくはこれらの混合繊維等の繊維よりなる不織布を使用することが好ましい。そして、ろ過材は上記の繊維を抄紙して、これを鼻部を覆う部分を高く中心とし、これより口部を覆う部分をその周辺部とし、これに向かって低く段差を設けて蛇腹状に折り畳んだ形状をしている。
本発明にかかるろ過材の斜視図を図１に、また、その平面図を図２に、中心線ＡＡで切断した断面図を図３にそれぞれ示す。図１〜３においてろ過材１は鼻部を覆う中央部２，蛇腹状に折り畳まれた部分３及び口辺部を覆う周辺部４よりなっている。このろ過材は防じんマスクのフィルタ部として使用する。
【０００６】
本発明にかかる使い捨て式防じんマスクとは所謂簡易マスクとも称されているものであってろ過材が交換できる取替え式防じんマスク以外のマスクをいう。そして、本発明にかかる使い捨て式防じんマスクは、プレフィルタ、メインフィルタ及びサブフィルタよりなるろ過部と顔面に接する接顔部とが一体となり、しめひもにより装着出来るようになっている。
プレフィルタは比較的大きな粉塵を捕集し、かつメインフィルタの破損を防ぐ。メインフィルタは本発明の使い捨て式防じんマスクの機能を決める主体となるフィルタであり、先に述べた本発明のろ過材を使用する。すなわち、鼻部を覆う部分の中央部を高くその外縁部に向かって次第に低く段差をもって蛇腹状に折り畳まれている（図１〜３参照）。サブフィルタはメインフィルタの保護をする。接顔体は鼻及び口に接する中央部分が開口し、その周辺部が前記フィルタ部に接着して顔面に密着するようになっている。接顔部は熱可塑性樹脂で構成されていて、プレフィルタ、メインフィルタ及びサブフィルタよりなるフィルタ部の外周と熱接着されている。
【０００７】
本発明にかかる使い捨て式防じんマスクの構成を図４に示す。本発明の使い捨て式防じんマスクは上記ろ過材を使用したメインフィルター１を中心とし、その外側にプレフィルタ５を、内側にサブフィルタ６をそれぞれ配置しこれらを一体としてフィルタ部を構成する。そして、サブフィルタ６に接顔体７を重ねフィルタ部と接顔部とを接着して一体としその外周にしめひも取付具８を設ける。
なお、フィルタ部はメインフィルタのろ過材素材によってはサブフィルタを省略し、メインフィルタとプレフィルタからなっていても良い。
【０００８】
本発明のろ過材の製造方法の一例について述べる。まず、ガラス繊維を抄紙網で抄紙し、これを折り畳み機にセットする。折り畳み機は入り子状に折り畳み可能な円筒状の成形機である。この折り畳み機の外周にガラス繊維等よりなる不織布を被せ、折り畳み機を順次折り畳むことによって、ガラス繊維等よりなる不織布を折り畳んでその中央部が高く、外縁部に向かうに従って低く段差を設けて円筒状の蛇腹状に成形する。
【０００９】
【実施例】
実施例１
ガラス繊維、レーヨン及びパルプ等からなるろ過材素材をもって、図４に示すメインフィルタを中心とし、その外側にポリオレフィン系の不織布とネットよりなるプレフィルタを、またその内側にポリオレフィン系繊維よりなる不織布よりなるサブフィルタを配置し、これらを積層して一体とする。
得られた使い捨て式防じんマスクの性能及び劣化について試験した。
【００１０】
捕集性能試験方法は試験粒子としてフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）または塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を使用し、粒子捕集効率測定器に装着した防じんマスクの内側へ、試験粒子含有空気を８５ｌ／ｍｉｎの流量で通じ、ろ過材に供給される試験粒子が一定値に達するまでの経過において、防じんマスク通過前及び通過後の試験粒子の濃度を散乱光方式による試験粒子濃度測定器により連続的に測定する。
試験粒子含有空気として、ＤＯＰの場合ＤＯＰのミストの粒径分布の中央値が０．１５〜０．２５μｍでその幾何標準偏差が１．６以下であって、且つ、ＤＯＰの濃度が１００ｍｇ／１ｍ3以下で、その変動がプラスマイナス１５％以下のものをいい、ＮａＣｌの場合ＮａＣｌの粒径分布の中央値が０．０６〜０．１μｍでその幾何標準偏差が１．８以下であって、且つ、ＮａＣｌの濃度が５０ｍｇ／１ｍ3以下で、その変動がプラスマイナス１５％以下のものをいう。また、試験終期の一定値とはＤＯＰの場合は２００ｍｇ、ＮａＣｌの場合は１００ｍｇである。
劣化試験方法としては、緩やかな劣化を与える試験粒子としてＮａＣｌ粒子を、大きな劣化を与える粒子としてＤＯＰ（ジオクチルフタレート）を使用した。試験結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】
0004927262.tif 000002
【００１２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の使い捨て式防じんマスクは、全体の形状は従来の物と同様に椀状のマスクの輪郭に成形したので小型であり、マスクのメインフィルタろ過材は鼻部を覆う部分を中心としその周辺部に向かって次第に低く段差をもって円筒状の蛇腹状に折り畳んで有効ろ過面積を大きくし、更に、ろ過材部と、接顔部とは別に成形して組み合わせることによりろ過材部のろ過面積を無駄なく使用することができるので各種粒子に合わせろ過材の性能を調整することができ、仕様用途に合わせたマスクを作ることができる。特に、ＤＯＰなどの粒径約０．３μｍの微小粒子に対しても、高性能のろ過材を作ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のろ過材の斜視図
【図２】本発明のろ過材の半面平面図
【図３】図２における切断断面図
【図４】本発明の防じんマスクの構成をしめした斜視図
【符号の説明】
１  ろ過材（メインフィルタ）    ２  鼻部を覆う中央部  ３  折り込み部
４  外縁部      ５  プレフィルタ    ６  サブフィルタ    ７  接顔部
８  しめひも取付具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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