多层式口罩的制作方法

专利名称：多层式口罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及多层式口罩，该多层式口罩对细菌、病毒等的感染预防、花粉症对策、 防止大气漂浮物的吸入等具有效果。
背景技术：
以往，为了防止空气中的粉尘、花粉、细菌、病毒等经呼吸侵入人体的支气管，佩戴 口罩是广为人知的，该口罩由在具有透气性的片材(织物)剪裁成一定形状的口罩本体上 安装挂耳用的弹性绳而制成，并以覆盖住口鼻的方式佩戴。这种口罩在用于喉鼻等的保温、 防止肉眼目视可见的屋尘以及粉尘等的吸入、或者在防止由佩戴者自身的咳嗽、喷嚏产生 的唾液等分泌液而形成飞沫等的场合时，起到了一定的作用。可是，近年随着新型流感病毒 (例如，高毒性禽流感病毒(H5m型)、严重急性呼吸综合症(SARS)病毒等)感染的扩大， 需要具有优异抗菌抗病毒性的口罩。作为这样的防病毒感染用口罩，例如，在日本专利第3901660号公报中揭示了一 种口罩。该口罩(水蒸气发生器)为了更加积极地保护口喉鼻等组织，沿着口罩本体的表 面安装有通过酸化反应的放热而发散出水蒸气的面状发热体。还有，日本专利第4018599号公报揭示了一种利用带了静电的化纤口罩用部件来 阻断病毒的口罩。日本实用新型第3137296号公报以及日本实用新型第3128583号公报中 揭示了以将病原体病毒杀菌或者是抗菌为目的口罩。

发明内容
发明要解决的技术问题但是，上述以往的口罩，不能根本解决防止体长微小的细菌病毒等微生物侵入支 气管这一问题。假设，对于这些以往的口罩，为了提高防止侵入的效果，而将片材(织物) 等的层叠密度提高的话，会在令佩戴者呼吸所需的透气性降低的同时，也会使佩戴者口周 的产生皮肤问题(病原体引起的皮肤粗糙、湿疹等)。并且，如上述日本专利第3901660号公报中揭示，通过对口喉鼻等的保温，可以期 望对于具有轻度毒性的细菌达到预防感染的效果，但是对于流感病毒、高毒性禽流感病毒 (H5m)、严重急性呼吸综合症(SARS)病毒等毒性非常强的病原体病毒，不能期望得到防止 其侵入支气管、杀菌抗菌等效果。并且，上述日本专利第4018599号公报中揭示了通过选择静电带电型部材作为构 成多层式口罩的复数个的口罩用部件之一的化纤口罩用部件，从而从粉尘、流感病毒等病 原体病毒中保护眼睛、口腔粘膜的内容。可是，同文献中揭示的口罩的构成，即使对于粉尘、 病原体病毒等的侵入能够起到一定程度的效果，也不能达到使病原体病毒失活进而杀菌或 抗菌的效果。并且，上述日本实用新案第3137296号公报揭示了通过粘着贴纸将银离子发生部 件安装到市售的无纺布口罩上这一内容，但是，该口罩的构成存在随着粘着贴纸的粘着力
3的下降带来的安装强度的劣化、以及粘着贴纸给口罩织物和银离子发生器带来各种不良影 响的问题，令人无法安心使用。另外，上述日本实用新案第3128583号公报揭示了利用银离子以及二氧化钛的光 催化剂作用，利用银离子和光催化剂的协同作用来发挥杀菌抗菌的效果这一内容，但是同 文献中记载的口罩的构成存在由于光催化剂的活性化需要太阳光，在暗光条件下二氧化钛 不能发挥催化剂作用，进而也不能使银离子发挥作用的问题。本发明是考虑到上述情况而提出的，目的在于提供一种既能确保佩戴者呼吸所需 的透气性，又能够防止细菌、病毒侵入到佩戴者的支气管，并且具有优异的抗菌抗病毒性的
多层式口罩。解决技术问题的手段本发明的上述目的可通过这样来达到，S卩一种多层式口罩，该口罩以矩形状的口 罩本体覆盖住佩戴者的口鼻部的方式佩戴，且该口罩本体为由最外层、第1中间层、第2中 间层以及最里层层叠而构成的薄型四层结构，其中所述最外层由吸收大气漂浮物等的纺 粘无纺布形成；所述第1中间层由带了静电的熔喷无纺布形成；所述第2中间层由含有由 银离子以及沸石或者磷酸锆组成的无菌抗菌剂的熔喷无纺布形成；所述最里层由具有能防 止所述口鼻部干燥的保湿性的纺粘无纺布形成。并且，上述目的可这样有效地达到，即构成所述口罩本体的各层，按照佩戴时从 外到内依次为所述最外层、所述第1中间层、所述第2中间层、所述最里层的顺序层叠而成。并且，上述目的可这样有效地达到，即构成所述口罩本体的各层，按照佩戴时从 外到内依次为所述最外层、所述第2中间层、所述第1中间层、所述最里层的顺序层叠而成。并且，上述目的可这样有效地达到，即构成所述口罩本体的各层具有沿横向形成 的褶皱，且因该褶皱在纵向上能够伸缩。并且，上述目的可这样有效地达到，即在位于佩戴时佩戴者的鼻子附近的部分， 所述口罩本体具有保持脸部形状的带状金属部件。并且，上述目的可这样有效地达到，即所述纺粘无纺布的纤维材料由选自聚丙烯 纤维、聚烯烃系纤维、聚酯系纤维、聚酰胺系纤维中的一种形成。并且，上述目的可这样有效地达到，即所述纺粘无纺布的纤维材料由选自如共聚 聚酯系纤维、共聚聚酰胺系纤维、芯鞘纤维的复合纤维中的一种形成。并且，上述目的可这样有效地达到，即所述熔喷无纺布的纤维材料由选自聚丙烯 纤维、聚烯烃系纤维、聚酯系纤维、聚酰胺系纤维中的一种形成。根据本发明的多层式口罩，借助构成第1中间层的带了静电的高性能特殊过滤 层，能够阻断99%以上的平均粒径为0. 1微米的微粒子，并且，借助第2中间层含有的由银 离子以及沸石或者磷酸锆组成的无菌抗菌剂，在达到对细菌、真菌、酵母菌类等大约100% 的抗菌效果的同时，能够使流感病毒、SARS病毒等大约100%的失活。即，本发明的多层式 口罩具有使构成口罩本体的各层以协同方式发挥作用的构成，对细菌、病毒等的感染预防、 花粉症对策、防止大气漂浮物的吸入等具有效果。并且，在本发明的多层式口罩的佩戴者处于感冒等病毒性疾病的发病期的情况 下，第2中间层的抗菌抗病毒功能能够使从佩戴者的口腔排出的病毒失活，所以能够有效 防止二次感染。
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另外，根据本发明的多层式口罩，覆盖住佩戴者口鼻部的口罩本体为薄型4层结 构，因此能够保证为佩戴者的呼吸提供足够的透气性，并且为由一般的材料构成的简单构 造，因此能够实现制造成本的削减。


图1是概略表示构成本发明的第1实施方式的多层式口罩的口罩本体的各层的形 状以及排列的立体图。图2是概略表示本发明的第1实施方式的多层式口罩的外观的主视图。图3是概略表示口罩本体的层叠结构的沿第2图中的箭头III-III方向的截面 图。图4是说明向无纺布中添加无菌抗菌剂的加工方法中的1例的示意图。图5是概略表示本发明的第2实施方式的多层式口罩的外观的主视图。图6是概略表示口罩本体的层叠结构的沿第5图中的箭头VI-VI方向的截面图。
具体实施例方式以下将参照

本发明的实施方式。[第1实施方式]图1为概略表示构成本发明的第1实施方式的多层式口罩的口罩本体的各层的形 状以及排列的立体图。并且，第2图为概略表示第1实施方式的多层式口罩的外观的主视 图，第3图为概略表示口罩本体的层叠结构的沿第2图中的箭头III-III方向的截面图。另 外，在第1图以及第3图中，为了简单易懂地说明口罩本体的构成，以比实际厚的厚度来表 示各层。本实施方式的多层式口罩1包括用来覆盖佩戴者口鼻部的口罩本体2，和安装在 该口罩本体2的左右两端部的绳体3，绳体3卡止在佩戴者的耳部、头部，从而以佩戴时口罩 本体2覆盖住佩戴者的口鼻部的方式佩戴。口罩本体2为薄型4层结构，该薄型四层结构由形成最外层的矩形状纺粘无纺布 21、形成第1中间层的矩形状熔喷无纺布22、形成第2中间层的矩形状熔喷无纺布23，以及 形成最里层的矩形状纺粘无纺布24层叠而构成。构成该口罩本体2的各层21 24约为同 一形状，并且大约具有同样的厚度。此外，以该口罩本体2覆盖住佩戴者的口鼻部的方式被 佩戴时，最外层的纺粘无纺布21被放置在外侧，最里层的纺粘无纺布24被放置在口鼻侧。构成口罩本体2各层的无纺布21 24的纤维材料最好是由聚丙烯纤维、聚烯烃 系纤维、聚酯系纤维、聚酰胺系纤维等构成。另外，最外层和最里层的纺粘无纺布21、24的 纤维材料也可以由如共聚聚酯系纤维、共聚聚酰胺系纤维、芯鞘纤维等复合纤维构成。形成最外层的纺粘无纺布21具有在不影响透气性的同时阻断肉眼目视可见的屋 尘、粉尘等的过滤功能。另一方面，形成最里层的纺粘无纺布24具有与最外层无纺布21同 样的透气性，并具有在吸附从佩戴者的口腔等排出的水分的同时，保持适度的湿润状态的 功能。并且，形成第1中间层的熔喷无纺布22由上述材料经熔喷法制造的过程中带了静 电的化学纤维形成。由于将该第1中间层的无纺布22配置在最外层的无纺布21的内侧
5(佩戴者侧)，即使在有微细的粉尘、细菌等通过了最外层的无纺布21的场合，由于第1中 间层的带电性，这些通过了的微粒子也将被截留在无纺布22上。下面的表1以及表2为该 第1中间层的带电过滤层(无纺布22)的细菌过滤效率(BFE)以及粒子过滤效率(PFE)的 试验结果。这些过滤效率是根据军用标准MIL-M-36954C来测定的，被用来衡量阻碍细菌病 毒等微粒子的通过的材料的能力。
表1
实施例AP[mmH20/cm2]BFE%12.999.022.898.732.999.0'42.798.952.998.7参照平均值2354CFU 平均粒子径2.9μιη表2
实施例参照平均值平均试样数过滤效率1118969299.2321198510099.1731239114998.8041288516498.7051166312898.90粒子大小Ο. μιη (0.102士0.003μπι) 平均过滤效率99.0% 标准偏差0.22 表1和表2所示结果的试验是由位于美国犹他州盐湖城的纳尔逊(NELSON)研 究所实施的，该研究所是经美国FDA认可的检查机构。表1为参照ASTM F2101-01. 2001. 等，以3μπι级别的细菌为对象进行的细菌过滤效率试验的试验结果。表2是，参照 ASTMF1215. 1989.以及ASTM F2100-01. 2001.等，以0. 1 μ m级别的胶乳粒子为对象进行的 粒子过滤效率试验的试验结果。利用Andersen(1958)的换算方法换算，没有试样时(即， 参照实施例)的平均粒子(细菌数为C，各试样的平均粒子(细菌)数为T，通过下面的公 式来计算过滤效率。
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% FE (% BFE) = [ (C-T) /C] X 100如表1以及表2的结果所示，形成第1中间层的带电过滤层22，对于0. 1 μ m级别 的微粒子具有约99%的截留率，并且即使对于0. 3 μ m级别的细菌也有99%的截留率。并且，形成第2中间层的熔喷无纺布23是由含有无菌抗菌剂的化学纤维构成，该 无菌抗菌剂由银离子以及沸石或者磷酸锆组成。作为该无菌抗菌剂，可以使用例如在铝硅 酸盐形成的且具有三维骨骼结构的沸石中加入了银离子的洁而美客(Zeomic注册商标)。 于是，由这样的构成而形成的无菌抗菌剂在具有优异的使微生物类(细菌类)、SARS病毒等 失活的抗菌抗病毒功能的同时，具有使恶臭成分失活(脱臭)的功能。因此，借助第2中间 层的无纺布23中含有的无菌抗菌剂可以使吸附在最外层的无纺布21和第1中间层的无纺 布22上的细菌、病毒，以及通过了无纺布21、22的微细的细菌、病毒失活的同时，消除由失 活了的细菌、病毒产生的恶臭成分。第4图是说明向第2中间层的无纺布23中添加无菌抗菌剂的加工方法中的1例 的示意图。在以下说明的浸轧加工法中，向第2中间层的无纺布23中添加的无菌抗菌剂的 最终含量比(重量比)的标准是相对于第2中间层的无纺布23为1%。同图，溶液槽T中 贮存着经充分搅拌后的无菌抗菌加工液F，该加工液F由的无菌抗菌剂(粉末)、5%的 粘合剂、94%的水组成。该溶液槽T中的加工液F被注入设置在溶液槽T下方的加工槽B， 加工槽B总是贮满着一定量的加工液F。形成第2中间层的无纺布23的基材的织物23’经 由复数个的输送辊R输送到加工槽B的加工液F中，之后，输送至设置在加工槽上方的节流 机W。于是，织物23’经节流机W除去多余的加工液F后被输送到干燥装置D，由干燥装置D 在低温(约100 120°C )进行中间干燥后再进行150°C以上的高温干燥。由此，织物23’ 中含有的加工液F的粘合剂得到固化，并且不产生附着斑，从而高品质地形成了形成第2中 间层的无纺布23。另外，这种通过浸轧法进行织物加工时，随着织物23’的输送加工槽B中的加工液 F会越来越少，因此应当适时地从溶液槽T向加工槽B补充加工液F。并且，根据织物23’的质地、规格(目付日本织物的单位面积的重量)的不同，带 液率也会不同，因此上述加工液F的成分比例不限于此，在保证第2中间层的无纺布23中 添加的无菌抗菌剂的最终含量比(重量比)为第2中间层的无纺布23的的情况下，可 以进行适度的调整。如第2图以及第3图所示，在由各层(无纺布21 24)层叠而构成的口罩本体2 的左右两端部(短边部)上，设置有端部包覆材4，该端部包覆材4以包住短边部的方式缝 合，并由该端部包覆材4形成了橡胶等弹性体构成的环状绳体3可以插入的空隙5。该端部 包覆材4由与最里层的纺粘无纺布24相同的材料制成，并在构成口罩本体2的各层(无纺 布21 24)的四边被一体化缝合之后，被缝合在口罩本体2的左右两端部。另外，在本实 施方式的多层式口罩1中，作为佩戴固定部件，是将环状绳体3经由端部包覆材4安装在口 罩本体2上，但并限定于此，例如，可以通过粘合剂等将绳体3的各端部固定在口罩本体2 的左右两端的一部分上，或者通过固定销等将绳体3的各端部固定在口罩本体2的左右两 端的一部分上。如上所述，根据本实施方式的多层式口罩1，以覆盖住佩戴者口鼻部的方式被佩戴 的口罩本体2具有薄型4层结构，该薄型4层结构包括由吸收大气漂浮物等的纺粘无纺布
721形成的最外层、带了静电的熔喷无纺布22形成的第1中间层、含有由银离子以及沸石或 者磷酸锆组成的无菌抗菌剂的熔喷无纺布23形成的第2中间层、和具有能防止所述口鼻部 干燥的保湿性的纺粘无纺布24形成的最里层，并且由各层(无纺布21 24)层叠而形成。 根据口罩本体2的构造，屋尘等大气漂浮物的侵入被最外层(无纺布21)阻止，同时，通过 了最外层(无纺布21)的微粒子会在第1中间层(无纺布22)经带电作用而被吸附。并且， 借助第2中间层(无纺布23)的抗菌抗病毒功能，可以有效地使吸附在最外层(无纺布21) 以及第1中间层(无纺布22)上的细菌、病毒，或者通过了这些层(无纺布21、22)的微细 的细菌、病毒失活，同时，借助最里层(无纺布24)的保湿功能可以有效防止口鼻喉的干燥。 即，根据本实施方式的多层式口罩1，由于将具有不同功能的4层(无纺布21 24)进行层 叠来形成的口罩本体2的薄型4层结构，因此能在充分保证佩戴者呼吸所需的透气性以及 舒适的佩戴感，并在防止大气漂浮物、细菌、病毒侵入到佩戴者的支气管的同时，有效地使 吸附在口罩本体2上的细菌、病毒失活。所以，通过佩戴此种多层式口罩1，可以预防细菌、 病毒的感染，以及作为花粉症、防止大气漂浮物的吸入的对策等，还可以防止各种各样的可 吸入物质侵入到佩戴者的支气管。并且，在佩戴者处于感冒等病毒性疾病的发病期时，借助第2中间层(无纺布23) 的抗病毒功能，能够使从佩戴者口腔排出的病毒失活，因此可以有效地防止二次感染。另外，虽然在本实施方式中，构成口罩本体2的各层，按照佩戴时从外到里依次为 最外层(无纺布21)、第1中间层(无纺布22)、第2中间层(无纺布23)、最里层(无纺布 24)的顺序层叠而成，但是即使颠倒第1中间层与第2中间层的顺序，也能得到与本实施方 式相同的效果。[第2实施方式]第5图为概略表示本发明的第2实施方式的多层式口罩的外观的主视图，第6图 是概略表示口罩本体的层叠结构的沿着第5图中的箭头VI-VI方向的截面图。另外，在第 5图中，为了简单易懂地说明口罩本体的构成，以比实际厚的厚度来表示各层。并且，在本 实施方式中，对于与第1实施方式相同的部件，第5图以及第6图中采用了同样的符号来表 示，并省略了这些部件的说明。如第5以及第6图所示，在本实施方式的多层式口罩IA中，在形成口罩本体2A最 外层的无纺布21的表面上设有收纳袋6，该收纳袋6中收纳着带状的金属部件7。该收纳 袋6以及金属部件7被配置在口罩本体2A被佩戴时横切过佩戴者鼻子的位置。内置在收 纳袋6中的金属部件7是具有变形性的形状保持部件，当口罩本体2A被佩戴时，将沿着口 鼻部的脸部形状适当地变形。另外，作为收纳袋6中内置的部件也可以使用金属丝来代替 带状的金属部件7。并且，在本实施方式的多层式口罩IA中，在构成口罩本体2A的各层(无纺布21 24)上沿着口罩本体2A的横向(第5图的左右方向)设有3条褶皱8，如第6图所示，各层 (无纺布21 24)以褶皱8的凸脊部嵌入到相邻层的褶皱8的凹槽部的方式设置。另外， 作为本实施方式的一个优选例，在各层上设置的褶皱为3条，但是并不限定于此，2条、4条、 5条等其他的条数都可以。如上所述，根据本实施方式的多层式口罩1A，不用说可以得到与第1实施方式同 样的效果，而且由于在口罩本体2A被佩戴时横切佩戴者口鼻部的位置处设有带状的金属
8部件7，从而可以防止在口罩本体2A的上部产生缝隙。这样一来，在实现防止大气漂浮物、 病原细菌、病毒等从口罩本体2A的上部侵入的同时，能够更加坚固地保持口罩本体2A的佩 带位置。并且，根据本实施方式的多层式口罩1A，构成口罩本体2A的各层(无纺布21 24)具有沿口罩本体2A横向方向的褶皱8，且因该褶皱8而在纵向方向能够伸缩，所以佩戴 时可以适应脸部形状，进而可以牢固覆盖住佩戴者的从鼻子到下巴的区域。另外，根据本实施方式的多层式口罩1A，由于口罩本体2A的各层(无纺布21 24)以褶皱8的凸脊部嵌入到相邻层的褶皱8的凹槽部的方式设置，即使如第5图所示口罩 本体2A的缝合处仅有左右两端部，也可以实现防止口罩本体2A的各层在佩戴时发生错位 的不良状况。由此，可以减少口罩本体2A的缝合处的一部分，实现降低制造成本和减少劳 动力的效果。以上对本发明的实施方式进行了具体的说明，但是本发明并不仅限于此，在不偏 离本发明的主题的前提下可以进行适当的改动。产业实用性本发明的多层式口罩，在对大气漂浮物的过滤性，以及抗菌抗病毒性上具有卓越 的功效，所以可以有效用于细菌、病毒等的感染预防、花粉症对策、防止大气漂浮物的吸入寸。
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权利要求
一种多层式口罩，该口罩以矩形状的口罩本体覆盖住佩戴者的口鼻部的方式佩戴，其特征在于，所述口罩本体为由最外层、第1中间层、第2中间层以及最里层层叠而构成的薄型四层结构，其中所述最外层由吸收大气漂浮物的纺粘无纺布形成；所述第1中间层由带了静电的熔喷无纺布形成；所述第2中间层由含有由银离子以及沸石或者磷酸锆组成的无菌抗菌剂的熔喷无纺布形成；所述最里层由具有能防止所述口鼻部干燥的保湿性的纺粘无纺布形成。
2.根据权利要求1所述的多层式口罩，其特征在于，构成所述口罩本体的各层，按照佩 戴时从外到内依次为所述最外层、所述第1中间层、所述第2中间层、所述最里层的顺序层 叠而成。
3.根据权利要求1所述的多层式口罩，其特征在于，构成所述口罩本体的各层，按照佩 戴时从外到内依次为所述最外层、所述第2中间层、所述第1中间层、所述最里层的顺序层 叠而成。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的多层式口罩，其特征在于，构成所述口罩本体 的各层具有沿横向形成的褶皱，且因该褶皱在纵向上能够伸缩。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的多层式口罩，其特征在于，在位于佩戴时佩戴 者的鼻子附近的部分，所述口罩本体具有为了保持脸部形状的带状金属部件。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的多层式口罩，其特征在于，所述纺粘无纺布的 纤维材料由选自聚丙烯纤维、聚烯烃系纤维、聚酯系纤维、聚酰胺系纤维中的一种形成。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的多层式口罩，其特征在于，所述纺粘无纺布的 纤维材料由选自如共聚聚酯系纤维、共聚聚酰胺系纤维、芯鞘纤维的复合纤维中的一种形 成。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的多层式口罩，其特征在于，所述熔喷无纺布的 纤维材料由选自聚丙烯纤维、聚烯烃系纤维、聚酯系纤维、聚酰胺系纤维中的一种形成。
全文摘要
本发明的目的在于，提供既能充分保证佩戴者呼吸所需的透气性，又能够防止细菌、病毒侵入到佩戴者的支气管，并且具有优异的抗菌抗病毒性的多层式口罩。本发明的多层式口罩具有以覆盖住佩戴者口鼻部的方式佩戴的矩形状口罩本体，该口罩本体为由最外层、第1中间层、第2中间层以及最里层层叠而构成的薄型4层结构，其中，最外层由吸收大气漂浮物等的纺粘无纺布形成，第1中间层由带了静电的熔喷无纺布形成，第2中间层由含有由银离子和沸石组成的无菌抗菌剂的熔喷无纺布形成，最里层由具有能防止口鼻部干燥的保湿性的纺粘无纺布形成。
文档编号A62B18/02GK101980751SQ20088012831
公开日2011年2月23日 申请日期2008年4月24日 优先权日2008年4月24日
发明者宫尾俊辅 申请人:宫尾俊辅