特許ウォッチ

公開番号2024066102
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022175405
出願日2022-11-01
発明の名称マスク用フィルタ、当該フィルタを有するマスクおよび当該フィルタの再生方法
出願人日産自動車株式会社,国立大学法人東北大学
代理人IBC一番町弁理士法人
主分類A41D 13/11 20060101AFI20240508BHJP(衣類)
要約【課題】捕捉性能の向上と圧力損失の低減とが両立され、繰り返しの使用が可能なマスク用フィルタを提供する。
【解決手段】細孔壁を介して連続的に配列された筒状セルから構成される格子状構造体を有し、前記細孔壁はセルロースを含む、マスク用フィルタ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
細孔壁を介して連続的に配列された筒状セルから構成される格子状構造体を有し、
前記細孔壁はセルロースを含む、マスク用フィルタ。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記細孔壁の表面の少なくとも一部はケイ素含有化合物により改質されている、請求項１に記載のマスク用フィルタ。
【請求項３】
前記細孔壁が区画する細孔の細孔径は３０μｍ以下である、請求項１に記載のマスク用フィルタ。
【請求項４】
前記細孔壁はポリウレタンをさらに含む、請求項１に記載のマスク用フィルタ。
【請求項５】
前記細孔壁の質量１００質量％に対する前記ポリウレタンの質量の割合は４０質量％以上９０質量％以下である、請求項４に記載のマスク用フィルタ。
【請求項６】
前記格子状構造体の延在方向に垂直な断面の、水に対する接触角（２５℃）が１１０°以上である、請求項２に記載のマスク用フィルタ。
【請求項７】
開口部を有し、装着時に使用者の顔の表面に当接して鼻および口を覆うように形成されたマスク本体部と、
前記開口部に着脱可能に設けられたカートリッジ部と、を有し、
前記カートリッジ部に、請求項１～６のいずれか１項に記載のマスク用フィルタが、前記開口部の開口面と前記格子状構造体の延在方向とが垂直になるように配置された、マスク。
【請求項８】
前記細孔壁が区画する細孔に流体を流通させることを有する、請求項１～６のいずれか１項に記載のマスク用フィルタの再生方法。
【請求項９】
請求項２に記載のマスク用フィルタの製造方法であって、
セルロースおよび水を含む分散液を調製する工程と、
前記分散液を一方向凍結乾燥させることで前記格子状構造体を作製する工程と、
前記格子状構造体の前記筒状セルに前記ケイ素含有化合物を含むガスを流通させて、前記細孔壁の表面の少なくとも一部を改質する工程と、
を有する、製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク用フィルタ、当該フィルタを有するマスクおよび当該フィルタの再生方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
新型コロナウイルス感染症（ＣＯＶＩＤ－１９）の流行により、感染対策の一環としてマスクの需要が高まるとともに、これらに用いられるフィルトレーション技術に注目が集まっている。従来のフィルトレーション技術においては、フィルタとして不織布が主に採用されてきた。しかしながら、不織布によるフィルトレーションでは捕捉性能の向上と圧力損失の低減とがトレード・オフの関係にあり、マスクにおいては捕捉性能を向上させるほど息苦しさを感じやすいという問題が生じていた。
【０００３】
このような問題を解決すべく、特許文献１には、一方の端縁を湾曲させた接合縁とし、他方の端縁に耳掛け部を設けた一対のシート部と、前記一対のシート部の接合縁同士を接合した接合領域に形成される筒状の収納空間に収納される、一定以上の硬度を有する形状保持部材と、を備える立体マスクが開示されている。特許文献１によると、上記構成により、着用しても息苦しくなく装着感に優れたマスクを安価に提供できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１８８２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術は、マスクの形状を制御することにより息苦しさの改善を図るものであり、不織布の圧力損失に起因する息苦しさに対する対処はなされていない。このため、その改善は充分なものとは言えなかった。また、不織布マスクでは、捕捉した汚染物質を除去することが困難であるため、繰り返しの使用に適した新たなマスク用フィルタが求められていた。
【０００６】
そこで、本発明は、捕捉性能の向上と圧力損失の低減とが両立され、繰り返しの使用が可能なマスク用フィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、セルロースから構成され、ストレートチャンネルを有する格子状構造体（マイクロハニカム）をマスク用フィルタに適用することで、上記課題が解決されうることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の一形態は、細孔壁を介して連続的に配列された筒状セルから構成される格子状構造体を有し、前記細孔壁はセルロースを含む、マスク用フィルタである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、捕捉性能の向上と圧力損失の低減とが両立され、繰り返しの使用が可能なマスク用フィルタを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態に係るマスク用フィルタを模式的に表す斜視図である。
本発明の一実施形態に係るマスク本体の写真である。
本発明の一実施形態に係るマスク本体の開口部にカートリッジ部を装着した際の写真である。
実施例４のマスク用フィルタについての、細孔径の測定に用いたＳＥＭ画像である。
実施例４のマスク用フィルタについての、細孔壁の測定に用いたＳＥＭ画像である。
実施例１１のマスク用フィルタについての、細孔径の測定に用いたＳＥＭ画像である。
実施例１１のマスク用フィルタについての、細孔壁の測定に用いたＳＥＭ画像である。
実施例４および９～１１のマスク用フィルタについてのＩＲスペクトルである。
実施例９～１１のマスク用フィルタについての、接触角の測定の様子を撮影した写真である。
実施例１１のマスク用フィルタについての、圧縮前、圧縮中、回復後の断面を観察した光学顕微鏡写真である。
実施例４および１１のマスク用フィルタついての、水蒸気曝露後の写真である。
圧力損失の測定に用いた装置を表す図である。
捕捉性能の評価に用いた装置の写真である。
再生（逆洗）の評価の様子を表す写真である。
実施例１１のマスク用フィルタついての、使用前、使用後、逆洗後の圧力損失の結果を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許