口罩的制作方法
口罩的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种口罩，该口罩的粒子捕捉效率高、且透气性优异、佩戴时不感到闷热。口罩由多层性的口罩主体部和一对耳挂部构成，该多层性的口罩主体部由外层和内层构成。外层和内层均由无纺布构成，特别是内层具有过滤层和吸湿层，过滤层为极细纤维无纺布，吸湿层为吸湿性无纺布特别是为再生纤维素纤维无纺布，从而解决了上述课题。
【专利说明】口罩【技术领域】
[0001]本实用新型涉及防尘用口罩、防花粉用口罩。更详细而言，涉及兼顾粒子捕捉性和透气性、在使用时无闷热感的防尘用口罩、防花粉用口罩。
【背景技术】
[0002]作为花粉用口罩、卫生用口罩、防尘用口罩，以往提出有各种类型的口罩并在市场上销售。近年来，对大气浮游物质特别是PM2.5的关心日益提高，因此，需要防尘性能更高的口罩。
[0003]为了提高口罩的粒子捕捉性能，通常采用将构成口罩主体的纤维层形成为密实的构造的方法，但密实的构造使透气性降低，使用时感到呼吸困难。另外，透气性的降低也导致如下结果:呼气中的水分向口罩内部积累，使口罩佩戴者感觉更加闷热。水分进一步向纤维表面积累就会使纤维层的透气性进一步降低。因此，需要在抑制使用时的闷热感的同时兼顾粒子捕捉性和透气性的口罩。[0004]另一方面，虽然为了使口罩有效地发挥作用而将口罩主体与佩戴者的鼻口部紧紧地密合是很重要的，但在只是增加耳挂部的张力的设计中，存在耳朵痛这样的问题。该问题在粒子捕捉性较高的口罩的设计中成为重要的课题。
[0005]在日本登录实用新型第3129053号公报(以后称为专利文献I)公开有如下的至少4层的片状多层式口罩，该至少4层的片状多层式口罩由最外层、最内层和内层部构成，该最外层和最内层由聚丙烯.纺粘无纺布构成，该内层部由熔喷无纺布构成。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本登录实用新型第3129053号公报
[0009]基于专利文献I所记载的实用新型，本发明人尝试制作了各种口罩，结果发现存在如下倾向:若采用像熔喷无纺布那样的密实构造的无纺布，则随着其单位面积重量的增加，粒子捕捉性能增加而闷热感被放大，使用感变差。
[0010]因此，本发明人将完成下述一次性口罩作为课题进行了研究:有效地捕捉大气浮游微细粒子，且使用时的吸气阻力(透气阻力)小，即使长时间使用也不会感觉闷热，耳朵的疼痛较少。
实用新型内容
[0011]其结果，本发明人发现了如下内容而最终完成了本实用新型:将口罩主体做成具有外层、内层和嘴边层的多层性构造，特别是内层为具有过滤层和吸湿层的结构，从而做成了兼顾粒子捕捉性和透气性、且长期使用时也无闷热感的口罩。另外，在上述内层的缘设置有弹性体的优选的技术方案中，发现了粒子的实质性的捕捉性能提高了的口罩。并且，在进一步优选的技术方案中，发现了由于使该口罩的耳挂部具有预定的特性而能够长时间使用后耳朵也不感觉疼痛的口罩，从而完成了本实用新型。[0012]即本实用新型所述口罩具有口罩主体部和一对耳挂部，所述口罩主体部为多层性特定构造，所述一对耳挂部从所述口罩主体部的两端延伸以用于挂在佩戴者的耳朵上。
[0013]下面对本实用新型的口罩进行详细地说明。
[0014]《口罩主体部》
[0015]1.口罩主体部的构成
[0016]本实用新型的口罩主体部是从口罩佩戴时与外部空气接触的一侧到与佩戴者鼻口部接触的一侧依次具有外层、内层和嘴边层的多层性的口罩主体。(在以后的说明中，有时将在口罩佩戴时口罩主体部的与外部空气接触的面侧称为“外侧”、与佩戴者鼻口部接触的面侧称为“内侧”。)
[0017]在此，所述外层由无纺布的层构成，起到阻隔肉眼可见大小的粗粒子的作用。由于该外层只要阻隔粗粒子即可，所以该无纺布的单位面积重量较小即可。
[0018]外层既可以是单层也可以是多层，典型的是单层。
[0019]口罩主体部在所述外层的内侧设置有内层。该内层还具有过滤层和吸湿层。过滤层提高微细粒子捕捉功能，另一方面，吸湿层消除口罩佩戴时的闷热感。
[0020]上述过滤层也可以为单层，但为二层以上能够提高捕捉性能，从而优选。
[0021]上述吸湿层既可以是单层也可以是多层。
[0022]另外，吸湿层为单层的情况下，优选吸湿层在内层中配置在比至少比一层以上的过滤层靠内侧的位置。因而，过滤层为二层或三层的情况下，吸湿层优选构成为夹在过滤层与过滤层之间，或者构成为配置在最内侧的过滤层的内侧。
[0023]2.口罩主体部的各层部的详细情况
[0024]以下对外层、内层和嘴边层的详细情况进行说明。
[0025]< 外层 >
[0026]外层为了阻隔粗大的粉尘等，由通用的无纺布构成。
[0027]作为上述通用的无纺布，根据原材料的不同能够列举出由聚烯烃系、聚酯系、聚酰胺系等合成纤维构成的无纺布。另外，除了能够使用由上述合成纤维的单一纤维构成的单一成分型无纺布之外，还能够使用将上述合成纤维的不同种类复合而成的复合型无纺布。
[0028]作为聚烯烃系的合成纤维，能够列举出聚乙烯系、聚丙烯系、聚1-丁烯系纤维。其中从轻量性、加工性的方面考虑，优选能够使用聚丙烯纤维。
[0029]以上述合成纤维为原材料的无纺布能够使用以针刺法、纺络法、闪蒸粘合(’ V工>卜O法、纺粘法为代表的公知的制法制造成的无纺布，但其中，优选能够使用纺粘无纺布。
[0030]在本实用新型中，由于所述外层只需阻隔肉眼可见的室内灰尘或粉尘等即可，因此所述无纺布选择单位面积重量较小的无纺布。典型地能够采用单位面积重量为20g /m2?40g / m2、平均纤维径为10 μ m?30 μ m的无纺布。
[0031]< 内层>
[0032]内层具有过滤层和吸湿层。
[0033]过滤层为了捕捉微细粒子而由极细纤维无纺布构成，但特别优选能够使用极细合成纤维无纺布。作为极细合成纤维无纺布，优选能够采用熔喷(melt blown)无纺布。熔喷无纺布由0.5 μ m?8 μ m程度的极细纤维制成，因此，高效地捕捉微细粒子。[0034]过滤层也可以为单层或多层，但通过为二层以上的多层能够提高微细粒子的捕捉效率。
[0035]过滤层提高口罩的微粒子捕捉性能，因此，优选单位面积重量为40g / m2以上，更优选为50g / m2以上。但是，单位面积重量超过90g / m2时，透气阻力増大，佩戴时呼吸困难，因此不优选。更优选单位面积重量为80g / m2以下。为了提高单位面积重量，既可以采用仅一层具有较大的单位面积重量的无纺布，也可以将无纺布层叠。
[0036]另外，极细纤维无纺布的平均纤维径更优选为5μπι以下，进一步优选为3μπι。
[0037]与上述过滤层一起构成内层的吸湿层通过对口罩使用时的呼气中所含有的水分进行吸收来改善闷热感。
[0038]吸湿层由吸湿性纤维无纺布构成。吸湿层既可以为单层，也可以为多层，但典型的
是单层。
[0039]作为上述吸湿性纤维，由含有再生纤维素纤维的无纺布构成。
[0040]作为再生纤维素纤维，能够列举出铜氨纤维(cupra)、粘胶人造纤维、波里诺西克(Polynosic)人造纤维、莱赛尔纤维(Iyocell)。
[0041]另外，作为上述含有再生纤维素纤维的无纺布，除了上述的再生纤维素纤维单独的无纺布之外，在不有损该无纺布的吸湿性的范围内，含有将再生纤维素纤维和热塑性合成纤维混用而成的无纺布。不有损无纺布的吸湿性的所述热塑性合成纤维的混用率(再生纤维素纤维重量占无纺布全重量的比率)优选为50重量％以下，更优选为30重量％以下。
[0042]<嘴边层>
[0043]本实用新型的口罩主体部在比上述内层靠近内侧的位置还配置有嘴边层。作为嘴边层，与上述外层同样地使用无纺布。无纺布的原材料、单位面积重量即使与外层不相同也可以，但从熔接加工的观点考虑，优选是相同原材料的无纺布。
[0044]<带状挠性体和软质弹性体>
[0045]在本实用新型中，为了提高口罩的粒子捕捉性能，作为任意构成成分，通过在口罩主体部内侧上缘部设置有带状挠性体，在口罩主体部内侧上缘部或上下两缘部设置有软质弹性体，通过设置带状挠性体和/或软质弹性体能够降低口罩的泄露率，提高佩戴时的实质性的粒子捕捉率(以后称为实效粒子捕捉率。)。
[0046]上述带状挠性体在佩戴时能够使口罩主体部沿着佩戴者的脸面形状变形，降低口罩的泄露率。作为上述带状挠性体，能够列举出塑料原材料(例如聚丙烯和碳酸钙的混合物)、薄的金属片等。
[0047]带状挠性体能够以任意方法设置，作为一例，能够列举出以夹着该带状弹性体的方式使多层构造的口罩主体部的上缘部折回、接着将折回部分的端部熔接的方法。
[0048]通过将上述软质弹性体与上述带状挠性体同时使用，大大有助于降低泄露率。
[0049]作为软质弹性体，能够例示出海绵状的弹性体、例如软质聚氨酯发泡体。
[0050]《耳挂部》
[0051]本实用新型的口罩具有从上述的两端延伸而用于挂于佩戴者的耳朵的一对耳挂部。
[0052]作为耳挂部，能够使用公知的绳状弹性体或带状弹性体。
[0053]另外，优选上述绳状弹性体或带状弹性体为在口罩佩戴时其伸长率为45%?65%那样的长度。
[0054]并且，为了在长时间的佩戴中不使佩戴者的耳朵感觉疼痛，在耳挂部为带状弹性体的情况下，优选其宽度处于4_?14_的范围内。
[0055]另外，优选绳状弹性体或带状弹性体在45%?65%的整个伸长范围内其张力处于0.3牛顿?0.6牛顿的范围内。
[0056]如以上所述的构成的本实用新型所述一次性口罩不仅高效地捕捉大气中的微细粒子，而且在优选的技术方案中即使长时间佩戴也不会给佩戴者带来口罩内的闷热感以及使耳朵疼痛，使用感优异。
【专利附图】
【附图说明】
[0057]图1是概念性地表示口罩主体部的多层构造的图。
[0058]图2是从内侧观察口罩主体部的图。
[0059]图3是口罩主体部包括外层、由两层过滤层和单层吸湿层构成的内层、以及嘴边层的五层构造时的图2的X — X剖视图。
[0060]图4是从内侧观察口罩主体部具有带状挠性体和未图示的软质弹性体的口罩的一例的图。
[0061]图5是图4的X — X剖视图。
[0062]图6是表示构成过滤层的无纺布的单位面积重量与粒子捕捉率的关系的图表。
[0063]附图标记说明
[0064]1.口罩
[0065]2.口罩主体部
[0066]21.外层
[0067]22.内层
[0068]221.过滤层
[0069]221a.在过滤层为二层的情况下的第一层
[0070]221b.在过滤层为二层的情况下的第二层
[0071]222.吸湿层
[0072]23.嘴边层
[0073]3.耳挂部
[0074]4.软质弹性体
[0075]5.带状挠性体
【具体实施方式】
[0076]下面参照图1至6对本实用新型的口罩的构成和作用进行详细地说明。此外，在图
3、5中，为了容易理解地说明口罩主体部的构成，将各层的厚度以比实际大的方式来表示。
[0077]图1是从内侧观察本实用新型的一种实施方式的口罩I的图。口罩I包括口罩主体部2和耳挂部3。
[0078](口罩主体部的构成)
[0079]基于图1说明口罩主体部2的构成。口罩主体部2是以无纺布为原材料的多层构造，在佩戴时与外部空气接触的一侧设置有外层21，在与佩戴者鼻口部接触的一侧(内侧)设置有内层22。并且内层22具有过滤层221和吸湿层222。外层21用于阻隔粗粒子，过滤层221用于捕捉微粒子。
[0080]因而，构成外层21的无纺布由通用的网眼比较粗大的无纺布构成，构成内层22的过滤层221的无纺布必须是网眼较细的无纺布，即极细纤维无纺布。
[0081]内层22所具有的吸湿层222用于对内层22赋予吸湿性能。吸湿层222利用其吸湿作用吸收呼气中的水分，降低由口罩主体2和佩戴者的鼻口部围成的空间的湿度，因此，消除或缓和佩戴时的闷热感。
[0082]考虑到上述的过滤层221和吸湿层222的各自的性能，从外侧向内侧以过滤层221的接下来为吸湿层222的顺序配置。在过滤层221为二层以上的情况下，例如为二层的情况下，也能够以吸湿层222被两个过滤层22la、22Ib夹持的状态配置。
[0083]作为含有内层21的主体口罩部2的层构成，能够进行多样的变化。
[0084]内层21采用从口罩主体部2的外侧向内侧依次层叠有过滤层221和吸湿层222的构成的情况下，按照简写成“(过滤/吸湿”的表示方法，作为口罩主体部2的多层构造，例如能够采用外层/ (过滤/吸湿)/嘴边层[四层构造]、外层/ (过滤/过滤/吸湿)/嘴边层[五层构造]、外层/ (过滤/吸湿/过滤)/嘴边层[五层构造]、外层/ (过滤/过滤/过滤/吸湿)/嘴边层[六层构造]那样的构成。
[0085]另外，也能够在内层22或嘴边层23的碰到佩戴者的鼻的内侧上缘部或上.下两缘部设置带状弹性体4 (图3、4)。在口罩主体部2的粒子捕捉率较高的口罩中，设置带状弹性体4在提高已考虑了口罩I的泄露率的实效粒子捕捉率(后述)方面是有效。
[0086](耳挂部)
[0087]作为口罩I的耳挂部3，采用以橡胶、弹性无纺布为代表的绳状弹性体在以往被广泛采用。在本实用新型的优选的实施方式中，采用佩戴时的绳状弹性体的张力限制在特定范围内的弹性体，因此，成为即使在长时间使用时也不容易使耳朵疼痛且使用感优异的口罩。
[0088]实施例
[0089]针对以下的实施例和比较例中的试验项目，采用下述的测量方法。
[0090]< NaCl捕集效率>
[0091].测量法:基于防尘口罩的标准第六条。
[0092].测量装置:柴田科学(株)社制AP-9000 (光散射方式AP-632F型)
[0093].试验粒子:NaCl粒子[粒径0.06 μ m?0.1 μ m]
[0094].粒子浓度:约32mg / m3
[0095].试验流量:85升/ m3
[0096]<圧力损失>
[0097].测量法:基于 MIL-M-36954C。
[0098]< 口罩的泄露率>
[0099].测量方法:基于防尘口罩的标准「泄露率的测量方法」。
[0100].泄露率测量器:防护口罩泄露率试验装置(TSI社制)
[0101].氯化钠喷雾产生装置:喷雾产生器(TSI社制)[0102]上述粒子捕捉泄露率(以后称为泄露率。)用于下述的实效粒子捕捉率的计算。
[0103]<实效粒子捕捉率>
[0104]根据下式计算出实效粒子捕捉率，作为口罩佩戴时的实质性的粒子捕捉性能的指标。
[0105]实效粒子捕捉率(％)=NaCl捕集效率(％) X (I —泄露率(无量纲))
[0106]<器官功能试验>
[0107]使5名器官功能检查员分别连续地佩戴口罩I个小时，对闷热感、耳朵的疼痛进行评价。
[0108]另外，依据下述方法对表示无纺布的特性的项目进行测量。
[0109]<单位面积重量>
[0110]基于日本JIS L1913 (一般长纤维无纺布试验方法)。
[0111]<平均纤维径>
[0112]利用数字式显微镜的观察来求出。
[0113][实施例1]
[0114]作为外层、内层过滤层、内层吸湿层以及嘴边层，将下述的无纺布按照上述的顺序层叠，作成了主体口罩部。
[0115]?外层:单位面积重量30g / m2、平均纤维径20 μ m、厚度0.1mm的聚丙烯制纺粘无纺布
[0116].内层过滤层:将二枚单位面积重量20g / m2、平均纤维径5 μ m、厚度0.06mm的聚
丙烯制熔喷无纺布重叠(总单位面积重量40g / m2)
[0117].吸湿层:单位面积重量18g / m2、平均纤维径20 μ m、厚度0.06mm的人造纤维制
无纺布
[0118].嘴边层:单位面积重量20g / m2、平均纤维径20 μ m、厚度0.05mm的聚丙烯制纺粘无纺布
[0119]将上述的口罩主体部作为试验片，测量了 NaCl捕集效率、吸气阻力。结果表示在表1中。
[0120]另一方面,在上述主体口罩部上安装耳挂部,作成了口罩。将作成后的口罩安装于5名佩戴者，实施了粒子捕捉泄露率、圧力损失以及闷热感的器官功能试验。结果表示在表I中。
[0121][实施例2]
[0122]内层过滤层为将三枚单位面积重量20g / m2、平均纤维径5 μ m、厚度0.08mm的聚丙烯制熔喷无纺布重叠而成的，内层过滤层的总单位面积重量为60g / m2，除此之外，与实施例I同样地作成了口罩主体部，进行了同样的试验。结果表示在表1中。
[0123][实施例3]
[0124]内层过滤层为将二枚单位面积重量35g / m2、平均纤维径7 μ m、厚度0.08mm的聚丙烯制熔喷无纺布重叠而成的(总单位面积重量70g / m2)，除此之外，与实施例1同样地作成口罩主体部，进行了同样的试验。结果表示在表1中。
[0125][比较例I]
[0126]为省略了内层吸湿层的构成，除此之外与实施例1同样地作成口罩主体部，进行了同样的试验。结果表不在表I中。
[0127][实施例4]
[0128]内层过滤层为一枚单位面积重量20g / m2、平均纤维径5 μ m、厚度0.06m的聚丙烯制熔喷无纺布(总单位面积重量20g / m2)，除此之外，与实施例1同样地作成口罩主体部，进行了同样的试验。结果表示在表I中。
[0129][实施例5]
[0130]使用与实施例2相同的口罩，使7名试验者佩戴口罩，测量了泄露率。泄露率的平均值为50%。实效粒子捕捉率为44%。
[0131][实施例6]
[0132]在与实施例2相同的构成的层叠无纺布的上缘部贴上碳酸钙混合聚丙烯制的带状挠性体(宽度3_、厚度0.7mm)并将其折回，将折回端部热熔接，从而作成在该上缘部设置有带状挠性体的口罩主体部，接着在该口罩主体的内侧上缘部设置由软质聚氨酯发泡体构成的厚度8mm、宽度12mm的带状弹性体，作成了 口罩。与实施例5同样地测量了泄露率。泄露率的平均值为34%。实效粒子捕捉率提高到58%。
[0133][实施例7]
[0134]使用与实施例2同样的口罩，使7名试验者连续地佩戴I时间，评价了耳朵的疼痛程度。在此，耳挂部使用了宽度3mm的筒状弹性体。
[0135]利用拉伸试验机预先测量该弹性体的拉伸状况的结果，在伸长率45%?65%的整个范围内，张力处于0.4牛顿?0.6牛顿的范围。
[0136]另外，耳挂部的长度在7名试验者来说是相同的，确认到佩戴时的伸长率处于48%?52%的范围。
[0137]接着，实施了器官功能试验(耳朵的疼痛)后，为如下的结果:两名完全没有感觉到耳朵的疼痛、5名感觉到耳朵稍微有点疼痛。
[0138][实施例8]
[0139]替代宽度3_的带状弹性体而使用了宽度6_的带状弹性体，除此之外，进行了与实施例7同样的试验。
[0140]此外，利用拉伸试验机预先测量该弹性体的拉伸状况的结果，在伸长率为45%?65%的整个范围内，张力为0.4?0.6牛顿的范围。
[0141]接着，实施了佩戴器官功能试验后，成为7名全部未感觉到疼痛的结果。
[0142]表I
[0143]
【权利要求】
1.一种口罩，该口罩具有口罩主体部和一对耳挂部，所述口罩主体部用于覆盖佩戴者的鼻口部，所述一对耳挂部自所述口罩主体部的两端延伸，用于挂于佩戴者的耳朵，其特征在于， 所述口罩主体部自口罩佩戴时与外部空气接触的一侧到与佩戴者鼻口部接触的一侧依次具有外层、内层以及嘴边层， 所述外层由无纺布的层构成， 所述内层具有过滤层和吸湿层，所述过滤层由一个或二个以上的层构成，并由极细纤维无纺布构成；所述吸湿层由一个或二个以上的层构成，并由吸湿性纤维无纺布构成，所述嘴边层由无纺布构成。
2.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于， 所述内层由一层吸湿层以及二层或三层过滤层构成。
3.根据权利要求2所述的口罩，其特征在于， 构成所述内层的吸湿层配置在过滤层之间。
4.根据权利要求2所述的口罩，其特征在于， 构成所述内层的吸湿层配置在比过滤层靠近内侧的位置。
5.根据权利要求1 ~4中任一项所述的口罩,其特征在于， 所述极细合成纤维无纺布为熔喷无纺布。
6.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 所述熔喷无纺布为聚丙烯无纺布。
7.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 所述吸湿性纤维无纺布为再生纤维素纤维系无纺布。
8.根据权利要求7所述的口罩，其特征在于， 所述再生纤维素纤维系无纺布为人造纤维无纺布。
9.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 所述无纺布为纺粘无纺布。
10.根据权利要求9所述的口罩，其特征在于， 所述纺粘无纺布为聚丙烯系无纺布。
11.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 氯化钠粒子捕集效率为90%以上。
12.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 构成过滤层的极细合成纤维无纺布的单位面积重量的合计为40g / m2以上且90g /m2以下。
13.根据权利要求12所述的口罩，其特征在于， 所述极细合成纤维无纺布的单位面积重量的合计为40g / m2以上且70g / m2以下。
14.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 在所述口罩主体部的上缘部设置有带状挠性体。
15.根据权利要求14所述的口罩，其特征在于， 在所述口罩主体部的上缘部或上下缘部还设置有软质弹性体。
16.根据权利要求15所述的口罩，其特征在于，所述带状弹性体为软质聚氨酯发泡体。
17.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于，所述耳挂部为绳状或带状的弹性体，口罩佩戴时的所述弹性体的伸长率处于45%~65%的范围，且在该伸长率45%~ 65%的整个范围内张力处于0.3牛顿~0.6牛顿的范围。
18.根据权利要求17所述的口罩，其特征在于，所述带状弹性体的宽度为4mm~15mm。
【文档编号】A62B18/02GK203677771SQ201320557524
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】岸美加子, 今井伊津佳, 铃木真由美, 菅原真理子 申请人:爱丽思欧雅玛有限公司
【专利摘要】本实用新型提供一种口罩，该口罩的粒子捕捉效率高、且透气性优异、佩戴时不感到闷热。口罩由多层性的口罩主体部和一对耳挂部构成，该多层性的口罩主体部由外层和内层构成。外层和内层均由无纺布构成，特别是内层具有过滤层和吸湿层，过滤层为极细纤维无纺布，吸湿层为吸湿性无纺布特别是为再生纤维素纤维无纺布，从而解决了上述课题。
【专利说明】口罩【技术领域】
[0001]本实用新型涉及防尘用口罩、防花粉用口罩。更详细而言，涉及兼顾粒子捕捉性和透气性、在使用时无闷热感的防尘用口罩、防花粉用口罩。
【背景技术】
[0002]作为花粉用口罩、卫生用口罩、防尘用口罩，以往提出有各种类型的口罩并在市场上销售。近年来，对大气浮游物质特别是PM2.5的关心日益提高，因此，需要防尘性能更高的口罩。
[0003]为了提高口罩的粒子捕捉性能，通常采用将构成口罩主体的纤维层形成为密实的构造的方法，但密实的构造使透气性降低，使用时感到呼吸困难。另外，透气性的降低也导致如下结果:呼气中的水分向口罩内部积累，使口罩佩戴者感觉更加闷热。水分进一步向纤维表面积累就会使纤维层的透气性进一步降低。因此，需要在抑制使用时的闷热感的同时兼顾粒子捕捉性和透气性的口罩。[0004]另一方面，虽然为了使口罩有效地发挥作用而将口罩主体与佩戴者的鼻口部紧紧地密合是很重要的，但在只是增加耳挂部的张力的设计中，存在耳朵痛这样的问题。该问题在粒子捕捉性较高的口罩的设计中成为重要的课题。
[0005]在日本登录实用新型第3129053号公报(以后称为专利文献I)公开有如下的至少4层的片状多层式口罩，该至少4层的片状多层式口罩由最外层、最内层和内层部构成，该最外层和最内层由聚丙烯.纺粘无纺布构成，该内层部由熔喷无纺布构成。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本登录实用新型第3129053号公报
[0009]基于专利文献I所记载的实用新型，本发明人尝试制作了各种口罩，结果发现存在如下倾向:若采用像熔喷无纺布那样的密实构造的无纺布，则随着其单位面积重量的增加，粒子捕捉性能增加而闷热感被放大，使用感变差。
[0010]因此，本发明人将完成下述一次性口罩作为课题进行了研究:有效地捕捉大气浮游微细粒子，且使用时的吸气阻力(透气阻力)小，即使长时间使用也不会感觉闷热，耳朵的疼痛较少。
实用新型内容
[0011]其结果，本发明人发现了如下内容而最终完成了本实用新型:将口罩主体做成具有外层、内层和嘴边层的多层性构造，特别是内层为具有过滤层和吸湿层的结构，从而做成了兼顾粒子捕捉性和透气性、且长期使用时也无闷热感的口罩。另外，在上述内层的缘设置有弹性体的优选的技术方案中，发现了粒子的实质性的捕捉性能提高了的口罩。并且，在进一步优选的技术方案中，发现了由于使该口罩的耳挂部具有预定的特性而能够长时间使用后耳朵也不感觉疼痛的口罩，从而完成了本实用新型。[0012]即本实用新型所述口罩具有口罩主体部和一对耳挂部，所述口罩主体部为多层性特定构造，所述一对耳挂部从所述口罩主体部的两端延伸以用于挂在佩戴者的耳朵上。
[0013]下面对本实用新型的口罩进行详细地说明。
[0014]《口罩主体部》
[0015]1.口罩主体部的构成
[0016]本实用新型的口罩主体部是从口罩佩戴时与外部空气接触的一侧到与佩戴者鼻口部接触的一侧依次具有外层、内层和嘴边层的多层性的口罩主体。(在以后的说明中，有时将在口罩佩戴时口罩主体部的与外部空气接触的面侧称为“外侧”、与佩戴者鼻口部接触的面侧称为“内侧”。)
[0017]在此，所述外层由无纺布的层构成，起到阻隔肉眼可见大小的粗粒子的作用。由于该外层只要阻隔粗粒子即可，所以该无纺布的单位面积重量较小即可。
[0018]外层既可以是单层也可以是多层，典型的是单层。
[0019]口罩主体部在所述外层的内侧设置有内层。该内层还具有过滤层和吸湿层。过滤层提高微细粒子捕捉功能，另一方面，吸湿层消除口罩佩戴时的闷热感。
[0020]上述过滤层也可以为单层，但为二层以上能够提高捕捉性能，从而优选。
[0021]上述吸湿层既可以是单层也可以是多层。
[0022]另外，吸湿层为单层的情况下，优选吸湿层在内层中配置在比至少比一层以上的过滤层靠内侧的位置。因而，过滤层为二层或三层的情况下，吸湿层优选构成为夹在过滤层与过滤层之间，或者构成为配置在最内侧的过滤层的内侧。
[0023]2.口罩主体部的各层部的详细情况
[0024]以下对外层、内层和嘴边层的详细情况进行说明。
[0025]< 外层 >
[0026]外层为了阻隔粗大的粉尘等，由通用的无纺布构成。
[0027]作为上述通用的无纺布，根据原材料的不同能够列举出由聚烯烃系、聚酯系、聚酰胺系等合成纤维构成的无纺布。另外，除了能够使用由上述合成纤维的单一纤维构成的单一成分型无纺布之外，还能够使用将上述合成纤维的不同种类复合而成的复合型无纺布。
[0028]作为聚烯烃系的合成纤维，能够列举出聚乙烯系、聚丙烯系、聚1-丁烯系纤维。其中从轻量性、加工性的方面考虑，优选能够使用聚丙烯纤维。
[0029]以上述合成纤维为原材料的无纺布能够使用以针刺法、纺络法、闪蒸粘合(’ V工>卜O法、纺粘法为代表的公知的制法制造成的无纺布，但其中，优选能够使用纺粘无纺布。
[0030]在本实用新型中，由于所述外层只需阻隔肉眼可见的室内灰尘或粉尘等即可，因此所述无纺布选择单位面积重量较小的无纺布。典型地能够采用单位面积重量为20g /m2?40g / m2、平均纤维径为10 μ m?30 μ m的无纺布。
[0031]< 内层>
[0032]内层具有过滤层和吸湿层。
[0033]过滤层为了捕捉微细粒子而由极细纤维无纺布构成，但特别优选能够使用极细合成纤维无纺布。作为极细合成纤维无纺布，优选能够采用熔喷(melt blown)无纺布。熔喷无纺布由0.5 μ m?8 μ m程度的极细纤维制成，因此，高效地捕捉微细粒子。[0034]过滤层也可以为单层或多层，但通过为二层以上的多层能够提高微细粒子的捕捉效率。
[0035]过滤层提高口罩的微粒子捕捉性能，因此，优选单位面积重量为40g / m2以上，更优选为50g / m2以上。但是，单位面积重量超过90g / m2时，透气阻力増大，佩戴时呼吸困难，因此不优选。更优选单位面积重量为80g / m2以下。为了提高单位面积重量，既可以采用仅一层具有较大的单位面积重量的无纺布，也可以将无纺布层叠。
[0036]另外，极细纤维无纺布的平均纤维径更优选为5μπι以下，进一步优选为3μπι。
[0037]与上述过滤层一起构成内层的吸湿层通过对口罩使用时的呼气中所含有的水分进行吸收来改善闷热感。
[0038]吸湿层由吸湿性纤维无纺布构成。吸湿层既可以为单层，也可以为多层，但典型的
是单层。
[0039]作为上述吸湿性纤维，由含有再生纤维素纤维的无纺布构成。
[0040]作为再生纤维素纤维，能够列举出铜氨纤维(cupra)、粘胶人造纤维、波里诺西克(Polynosic)人造纤维、莱赛尔纤维(Iyocell)。
[0041]另外，作为上述含有再生纤维素纤维的无纺布，除了上述的再生纤维素纤维单独的无纺布之外，在不有损该无纺布的吸湿性的范围内，含有将再生纤维素纤维和热塑性合成纤维混用而成的无纺布。不有损无纺布的吸湿性的所述热塑性合成纤维的混用率(再生纤维素纤维重量占无纺布全重量的比率)优选为50重量％以下，更优选为30重量％以下。
[0042]<嘴边层>
[0043]本实用新型的口罩主体部在比上述内层靠近内侧的位置还配置有嘴边层。作为嘴边层，与上述外层同样地使用无纺布。无纺布的原材料、单位面积重量即使与外层不相同也可以，但从熔接加工的观点考虑，优选是相同原材料的无纺布。
[0044]<带状挠性体和软质弹性体>
[0045]在本实用新型中，为了提高口罩的粒子捕捉性能，作为任意构成成分，通过在口罩主体部内侧上缘部设置有带状挠性体，在口罩主体部内侧上缘部或上下两缘部设置有软质弹性体，通过设置带状挠性体和/或软质弹性体能够降低口罩的泄露率，提高佩戴时的实质性的粒子捕捉率(以后称为实效粒子捕捉率。)。
[0046]上述带状挠性体在佩戴时能够使口罩主体部沿着佩戴者的脸面形状变形，降低口罩的泄露率。作为上述带状挠性体，能够列举出塑料原材料(例如聚丙烯和碳酸钙的混合物)、薄的金属片等。
[0047]带状挠性体能够以任意方法设置，作为一例，能够列举出以夹着该带状弹性体的方式使多层构造的口罩主体部的上缘部折回、接着将折回部分的端部熔接的方法。
[0048]通过将上述软质弹性体与上述带状挠性体同时使用，大大有助于降低泄露率。
[0049]作为软质弹性体，能够例示出海绵状的弹性体、例如软质聚氨酯发泡体。
[0050]《耳挂部》
[0051]本实用新型的口罩具有从上述的两端延伸而用于挂于佩戴者的耳朵的一对耳挂部。
[0052]作为耳挂部，能够使用公知的绳状弹性体或带状弹性体。
[0053]另外，优选上述绳状弹性体或带状弹性体为在口罩佩戴时其伸长率为45%?65%那样的长度。
[0054]并且，为了在长时间的佩戴中不使佩戴者的耳朵感觉疼痛，在耳挂部为带状弹性体的情况下，优选其宽度处于4_?14_的范围内。
[0055]另外，优选绳状弹性体或带状弹性体在45%?65%的整个伸长范围内其张力处于0.3牛顿?0.6牛顿的范围内。
[0056]如以上所述的构成的本实用新型所述一次性口罩不仅高效地捕捉大气中的微细粒子，而且在优选的技术方案中即使长时间佩戴也不会给佩戴者带来口罩内的闷热感以及使耳朵疼痛，使用感优异。
【专利附图】
【附图说明】
[0057]图1是概念性地表示口罩主体部的多层构造的图。
[0058]图2是从内侧观察口罩主体部的图。
[0059]图3是口罩主体部包括外层、由两层过滤层和单层吸湿层构成的内层、以及嘴边层的五层构造时的图2的X — X剖视图。
[0060]图4是从内侧观察口罩主体部具有带状挠性体和未图示的软质弹性体的口罩的一例的图。
[0061]图5是图4的X — X剖视图。
[0062]图6是表示构成过滤层的无纺布的单位面积重量与粒子捕捉率的关系的图表。
[0063]附图标记说明
[0064]1.口罩
[0065]2.口罩主体部
[0066]21.外层
[0067]22.内层
[0068]221.过滤层
[0069]221a.在过滤层为二层的情况下的第一层
[0070]221b.在过滤层为二层的情况下的第二层
[0071]222.吸湿层
[0072]23.嘴边层
[0073]3.耳挂部
[0074]4.软质弹性体
[0075]5.带状挠性体
【具体实施方式】
[0076]下面参照图1至6对本实用新型的口罩的构成和作用进行详细地说明。此外，在图
3、5中，为了容易理解地说明口罩主体部的构成，将各层的厚度以比实际大的方式来表示。
[0077]图1是从内侧观察本实用新型的一种实施方式的口罩I的图。口罩I包括口罩主体部2和耳挂部3。
[0078](口罩主体部的构成)
[0079]基于图1说明口罩主体部2的构成。口罩主体部2是以无纺布为原材料的多层构造，在佩戴时与外部空气接触的一侧设置有外层21，在与佩戴者鼻口部接触的一侧(内侧)设置有内层22。并且内层22具有过滤层221和吸湿层222。外层21用于阻隔粗粒子，过滤层221用于捕捉微粒子。
[0080]因而，构成外层21的无纺布由通用的网眼比较粗大的无纺布构成，构成内层22的过滤层221的无纺布必须是网眼较细的无纺布，即极细纤维无纺布。
[0081]内层22所具有的吸湿层222用于对内层22赋予吸湿性能。吸湿层222利用其吸湿作用吸收呼气中的水分，降低由口罩主体2和佩戴者的鼻口部围成的空间的湿度，因此，消除或缓和佩戴时的闷热感。
[0082]考虑到上述的过滤层221和吸湿层222的各自的性能，从外侧向内侧以过滤层221的接下来为吸湿层222的顺序配置。在过滤层221为二层以上的情况下，例如为二层的情况下，也能够以吸湿层222被两个过滤层22la、22Ib夹持的状态配置。
[0083]作为含有内层21的主体口罩部2的层构成，能够进行多样的变化。
[0084]内层21采用从口罩主体部2的外侧向内侧依次层叠有过滤层221和吸湿层222的构成的情况下，按照简写成“(过滤/吸湿”的表示方法，作为口罩主体部2的多层构造，例如能够采用外层/ (过滤/吸湿)/嘴边层[四层构造]、外层/ (过滤/过滤/吸湿)/嘴边层[五层构造]、外层/ (过滤/吸湿/过滤)/嘴边层[五层构造]、外层/ (过滤/过滤/过滤/吸湿)/嘴边层[六层构造]那样的构成。
[0085]另外，也能够在内层22或嘴边层23的碰到佩戴者的鼻的内侧上缘部或上.下两缘部设置带状弹性体4 (图3、4)。在口罩主体部2的粒子捕捉率较高的口罩中，设置带状弹性体4在提高已考虑了口罩I的泄露率的实效粒子捕捉率(后述)方面是有效。
[0086](耳挂部)
[0087]作为口罩I的耳挂部3，采用以橡胶、弹性无纺布为代表的绳状弹性体在以往被广泛采用。在本实用新型的优选的实施方式中，采用佩戴时的绳状弹性体的张力限制在特定范围内的弹性体，因此，成为即使在长时间使用时也不容易使耳朵疼痛且使用感优异的口罩。
[0088]实施例
[0089]针对以下的实施例和比较例中的试验项目，采用下述的测量方法。
[0090]< NaCl捕集效率>
[0091].测量法:基于防尘口罩的标准第六条。
[0092].测量装置:柴田科学(株)社制AP-9000 (光散射方式AP-632F型)
[0093].试验粒子:NaCl粒子[粒径0.06 μ m?0.1 μ m]
[0094].粒子浓度:约32mg / m3
[0095].试验流量:85升/ m3
[0096]<圧力损失>
[0097].测量法:基于 MIL-M-36954C。
[0098]< 口罩的泄露率>
[0099].测量方法:基于防尘口罩的标准「泄露率的测量方法」。
[0100].泄露率测量器:防护口罩泄露率试验装置(TSI社制)
[0101].氯化钠喷雾产生装置:喷雾产生器(TSI社制)[0102]上述粒子捕捉泄露率(以后称为泄露率。)用于下述的实效粒子捕捉率的计算。
[0103]<实效粒子捕捉率>
[0104]根据下式计算出实效粒子捕捉率，作为口罩佩戴时的实质性的粒子捕捉性能的指标。
[0105]实效粒子捕捉率(％)=NaCl捕集效率(％) X (I —泄露率(无量纲))
[0106]<器官功能试验>
[0107]使5名器官功能检查员分别连续地佩戴口罩I个小时，对闷热感、耳朵的疼痛进行评价。
[0108]另外，依据下述方法对表示无纺布的特性的项目进行测量。
[0109]<单位面积重量>
[0110]基于日本JIS L1913 (一般长纤维无纺布试验方法)。
[0111]<平均纤维径>
[0112]利用数字式显微镜的观察来求出。
[0113][实施例1]
[0114]作为外层、内层过滤层、内层吸湿层以及嘴边层，将下述的无纺布按照上述的顺序层叠，作成了主体口罩部。
[0115]?外层:单位面积重量30g / m2、平均纤维径20 μ m、厚度0.1mm的聚丙烯制纺粘无纺布
[0116].内层过滤层:将二枚单位面积重量20g / m2、平均纤维径5 μ m、厚度0.06mm的聚
丙烯制熔喷无纺布重叠(总单位面积重量40g / m2)
[0117].吸湿层:单位面积重量18g / m2、平均纤维径20 μ m、厚度0.06mm的人造纤维制
无纺布
[0118].嘴边层:单位面积重量20g / m2、平均纤维径20 μ m、厚度0.05mm的聚丙烯制纺粘无纺布
[0119]将上述的口罩主体部作为试验片，测量了 NaCl捕集效率、吸气阻力。结果表示在表1中。
[0120]另一方面,在上述主体口罩部上安装耳挂部,作成了口罩。将作成后的口罩安装于5名佩戴者，实施了粒子捕捉泄露率、圧力损失以及闷热感的器官功能试验。结果表示在表I中。
[0121][实施例2]
[0122]内层过滤层为将三枚单位面积重量20g / m2、平均纤维径5 μ m、厚度0.08mm的聚丙烯制熔喷无纺布重叠而成的，内层过滤层的总单位面积重量为60g / m2，除此之外，与实施例I同样地作成了口罩主体部，进行了同样的试验。结果表示在表1中。
[0123][实施例3]
[0124]内层过滤层为将二枚单位面积重量35g / m2、平均纤维径7 μ m、厚度0.08mm的聚丙烯制熔喷无纺布重叠而成的(总单位面积重量70g / m2)，除此之外，与实施例1同样地作成口罩主体部，进行了同样的试验。结果表示在表1中。
[0125][比较例I]
[0126]为省略了内层吸湿层的构成，除此之外与实施例1同样地作成口罩主体部，进行了同样的试验。结果表不在表I中。
[0127][实施例4]
[0128]内层过滤层为一枚单位面积重量20g / m2、平均纤维径5 μ m、厚度0.06m的聚丙烯制熔喷无纺布(总单位面积重量20g / m2)，除此之外，与实施例1同样地作成口罩主体部，进行了同样的试验。结果表示在表I中。
[0129][实施例5]
[0130]使用与实施例2相同的口罩，使7名试验者佩戴口罩，测量了泄露率。泄露率的平均值为50%。实效粒子捕捉率为44%。
[0131][实施例6]
[0132]在与实施例2相同的构成的层叠无纺布的上缘部贴上碳酸钙混合聚丙烯制的带状挠性体(宽度3_、厚度0.7mm)并将其折回，将折回端部热熔接，从而作成在该上缘部设置有带状挠性体的口罩主体部，接着在该口罩主体的内侧上缘部设置由软质聚氨酯发泡体构成的厚度8mm、宽度12mm的带状弹性体，作成了 口罩。与实施例5同样地测量了泄露率。泄露率的平均值为34%。实效粒子捕捉率提高到58%。
[0133][实施例7]
[0134]使用与实施例2同样的口罩，使7名试验者连续地佩戴I时间，评价了耳朵的疼痛程度。在此，耳挂部使用了宽度3mm的筒状弹性体。
[0135]利用拉伸试验机预先测量该弹性体的拉伸状况的结果，在伸长率45%?65%的整个范围内，张力处于0.4牛顿?0.6牛顿的范围。
[0136]另外，耳挂部的长度在7名试验者来说是相同的，确认到佩戴时的伸长率处于48%?52%的范围。
[0137]接着，实施了器官功能试验(耳朵的疼痛)后，为如下的结果:两名完全没有感觉到耳朵的疼痛、5名感觉到耳朵稍微有点疼痛。
[0138][实施例8]
[0139]替代宽度3_的带状弹性体而使用了宽度6_的带状弹性体，除此之外，进行了与实施例7同样的试验。
[0140]此外，利用拉伸试验机预先测量该弹性体的拉伸状况的结果，在伸长率为45%?65%的整个范围内，张力为0.4?0.6牛顿的范围。
[0141]接着，实施了佩戴器官功能试验后，成为7名全部未感觉到疼痛的结果。
[0142]表I
[0143]
【权利要求】
1.一种口罩，该口罩具有口罩主体部和一对耳挂部，所述口罩主体部用于覆盖佩戴者的鼻口部，所述一对耳挂部自所述口罩主体部的两端延伸，用于挂于佩戴者的耳朵，其特征在于， 所述口罩主体部自口罩佩戴时与外部空气接触的一侧到与佩戴者鼻口部接触的一侧依次具有外层、内层以及嘴边层， 所述外层由无纺布的层构成， 所述内层具有过滤层和吸湿层，所述过滤层由一个或二个以上的层构成，并由极细纤维无纺布构成；所述吸湿层由一个或二个以上的层构成，并由吸湿性纤维无纺布构成，所述嘴边层由无纺布构成。
2.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于， 所述内层由一层吸湿层以及二层或三层过滤层构成。
3.根据权利要求2所述的口罩，其特征在于， 构成所述内层的吸湿层配置在过滤层之间。
4.根据权利要求2所述的口罩，其特征在于， 构成所述内层的吸湿层配置在比过滤层靠近内侧的位置。
5.根据权利要求1 ~4中任一项所述的口罩,其特征在于， 所述极细合成纤维无纺布为熔喷无纺布。
6.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 所述熔喷无纺布为聚丙烯无纺布。
7.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 所述吸湿性纤维无纺布为再生纤维素纤维系无纺布。
8.根据权利要求7所述的口罩，其特征在于， 所述再生纤维素纤维系无纺布为人造纤维无纺布。
9.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 所述无纺布为纺粘无纺布。
10.根据权利要求9所述的口罩，其特征在于， 所述纺粘无纺布为聚丙烯系无纺布。
11.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 氯化钠粒子捕集效率为90%以上。
12.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 构成过滤层的极细合成纤维无纺布的单位面积重量的合计为40g / m2以上且90g /m2以下。
13.根据权利要求12所述的口罩，其特征在于， 所述极细合成纤维无纺布的单位面积重量的合计为40g / m2以上且70g / m2以下。
14.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于， 在所述口罩主体部的上缘部设置有带状挠性体。
15.根据权利要求14所述的口罩，其特征在于， 在所述口罩主体部的上缘部或上下缘部还设置有软质弹性体。
16.根据权利要求15所述的口罩，其特征在于，所述带状弹性体为软质聚氨酯发泡体。
17.根据权利要求5所述的口罩，其特征在于，所述耳挂部为绳状或带状的弹性体，口罩佩戴时的所述弹性体的伸长率处于45%~65%的范围，且在该伸长率45%~ 65%的整个范围内张力处于0.3牛顿~0.6牛顿的范围。
18.根据权利要求17所述的口罩，其特征在于，所述带状弹性体的宽度为4mm~15mm。
【文档编号】A62B18/02GK203677771SQ201320557524
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】岸美加子, 今井伊津佳, 铃木真由美, 菅原真理子 申请人:爱丽思欧雅玛有限公司
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