放射性物質遮断マスク
【課題】ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクを提供する。
【解決手段】鼻口を覆うマスク本体１と、マスク本体１に配設された装着用部材とを備え、マスク本体１は、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、当該マイクロ繊維層１０に積層された、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２を含むナノ繊維層２０とを有し、ナノ繊維２２がポリビニルアルコールからなる放射性物質遮断マスク。
【解決手段】鼻口を覆うマスク本体１と、マスク本体１に配設された装着用部材とを備え、マスク本体１は、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、当該マイクロ繊維層１０に積層された、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２を含むナノ繊維層２０とを有し、ナノ繊維２２がポリビニルアルコールからなる放射性物質遮断マスク。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、放射性物質遮断マスクに関する。
【０００２】
従来、鼻口を覆うマスク本体と、当該マスク本体に配設された装着用部材とを備え、マスク本体が無機多孔質物質を含むマイクロ繊維層と当該マイクロ繊維層に積層されたナノ繊維層とを有するマスクが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来のマスクによれば、無機多孔質物質を含むマイクロ繊維層とナノ繊維層とを有するため、マイクロ繊維層で空気中の細菌、ウイルス、真菌等を吸着しこれらウイルス等を死滅・不活性化させる効果と、ナノ繊維層で空気中からこれらウイルス等を捕集・除去する効果とを併せ持つ。また、ナノ繊維層は撥水性が高く、大気圧下において、空気や水蒸気は通過させる一方、有機溶剤、消毒用アルコール液、血液、体液等の液体は浸透させないという効果を有する。
【０００４】
従って、従来のマスクは、粉塵、ハウスダスト、ＳＰＭや花粉等の微小な有害粒子を除去し得るだけでなく、空気中に浮遊するウイルス等や、血液、吐瀉物等に含まれる各種の細菌、ウイルス、真菌などに起因する各種の感染症への罹患を防止できる。さらに、不織布を複数積層した従来のマスクに比べ、薄いナノ繊維不織布層を採用することで軽量化でき、しかも通気性が良好になるため、長時間作業しても蒸れが少なく、装着感が良好になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８８０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年特に、原子力事故、核実験、放射線医療行為等により各種の放射性物質が外部空間に漏れ出るリスクが高まっているため、普通の有害物質（粉塵、ハウスダスト、ＳＰＭや花粉等の微小な有害粒子、空気中に浮遊するウイルス等や、血液、吐瀉物等に含まれる各種の細菌、ウイルス、真菌など）を分離・除去し得るだけでなく、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクが求められている。
【０００７】
そこで、本発明は、上記した課題に鑑みてなされたもので、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスク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】
【０００８】
［１］放射性物質遮断マスクは、鼻口を覆うマスク本体と、当該マスク本体に配設された装着用部材とを備え、前記マスク本体は、平均繊維径が１μｍ〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維を含むマイクロ繊維層と、当該マイクロ繊維層に積層された、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維を含むナノ繊維層とを有し、前記ナノ繊維がポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の放射性物質遮断マスクによれば、マスク本体が、平均繊維径が１μｍ〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維を含むマイクロ繊維層と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維を含むナノ繊維層とを備えるため、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した塵又は埃を効率良く分離・捕集することが可能となる。
また、本発明の放射性物質遮断マスクによれば、ナノ繊維がヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気を分離・捕集することが可能となる。
【００１０】
その結果、本発明の放射性物質遮断マスクは、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００１１】
なお、本発明において、ナノ繊維の平均繊維径を１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にしたのは、当該平均繊維径が１０ｎｍより小さい場合にはナノ繊維の作製が困難となる場合があるためであり、当該平均繊維径が３０００ｎｍより大きい場合には表面積や細孔の観点から、放射性物質が付着した塵又は埃を分離・捕集することが困難となる場合があるためである。上記観点からは、ナノ繊維の平均繊維径は５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内にあることが一層好ましい。
【００１２】
また、本発明において、ナノ繊維層の層厚は３００ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。これは、当該層厚が３００ｎｍより小さい場合にはヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気を十分に分離・捕集することが困難となる場合があるためであり、当該層厚が５０００ｎｍより大きい場合には製造コストを安価なものにすることが困難となる場合があるからである。上記観点からは、ナノ繊維層の層厚は８００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内にあることが一層好ましい。
【００１３】
なお、本発明の放射性物質遮断マスクにおいて、マイクロ繊維層としては、ある程度の強度があり、かつ、それ自体でマスクとしての役割を果たすもの（つまり、ナノ繊維層を有しない一般に流通しているマスク）を用いてもよい。
【００１４】
また、本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、マイクロ繊維層とナノ繊維層との間の接合力が小さい場合には、マイクロ繊維層とナノ繊維層との間に接着材料（熱可塑性樹脂等）からなる接着層をさらに備えてもよい。
【００１５】
［２］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ナノ繊維層は、ヨウ素を吸着する物質をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
このような構成とすることにより、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００１７】
［３］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ヨウ素を吸着する物質は、ヨウ化カリウム（ＫＩ）であることが好ましい。
【００１８】
このような構成とすることにより、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００１９】
［４］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ヨウ素を吸着する物質は、硼酸（Ｈ３ＢＯ３）であることが好ましい。
【００２０】
このような構成とすることによっても、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００２１】
［５］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ヨウ素を吸着する物質は、銀微粒子であることが好ましい。
【００２２】
このような構成とすることによっても、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００２３】
本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、銀微粒子の平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内にあることが好ましい。
銀微粒子の平均粒径が１０ｎｍより小さい場合には銀微粒子の作製が困難となる場合があるためであり、当該平均粒径が１０μｍより大きい場合にはナノ繊維に対して銀微粒子が大きすぎるために銀微粒子の離脱が多くなってしまう場合があるためである。上記観点からは、銀微粒子の平均粒径は５０ｎｍ〜２μｍの範囲内にあることが一層好ましい。
【００２４】
［６］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ナノ繊維層は、セシウムを吸着する物質をさらに含むことが好ましい。
【００２５】
このような構成とすることにより、セシウム１３７を含む物質をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００２６】
［７］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記セシウムを吸着する物質は、ゼオライト微粒子であることが好ましい。
【００２７】
このような構成とすることにより、セシウム１３７を含む物質をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００２８】
本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、ゼオライト微粒子の平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内にあることが好ましい。
ゼオライト微粒子の平均粒径が１０ｎｍより小さい場合にはゼオライト微粒子の作製が困難となる場合があるためであり、当該平均粒径が１０μｍより大きい場合にはナノ繊維に対してゼオライト微粒子が大きすぎるためにゼオライト微粒子の離脱が多くなってしまう場合があるためである。上記観点からは、ゼオライト微粒子の平均粒径は５０ｎｍ〜２μｍの範囲内にあることが一層好ましい。
【００２９】
［８］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ナノ繊維層は、電界紡糸法により作製されたものであることが好ましい。
【００３０】
このような構成とすることにより、均一な平均繊維径のナノ繊維を含むナノ繊維層を備え、性能の安定した放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。また、ポリビニルアルコールを含有するポリマー溶液に、ヨウ化カリウムや硼酸を溶解させたり、銀微粒子やゼオライト微粒子などを分散させることが可能であるため、これらの物質を含むポリマー溶液を用いて電界紡糸することにより、これらの物質を比較的容易にナノ繊維層に含ませることが可能となる。
【００３１】
［９］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、前記マイクロ繊維層としての、前記ナノ繊維層の両面に積層された２つのマイクロ繊維層との積層体からなることが好ましい。
【００３２】
このような構成とすることにより、ナノ繊維層がマイクロ繊維層に挟まれた、いわゆるサンドイッチ構造の放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。このため、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【００３３】
［１０］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、当該ナノ繊維層の一方面に積層された前記マイクロ繊維層との積層体を一対備え、これら一対の積層体が前記ナノ繊維層が内側に位置するように配置されてなることも好ましい。
【００３４】
このような構成とすることによっても、ナノ繊維層がマイクロ繊維層に挟まれた、いわゆるサンドイッチ構造の放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。このため、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【００３５】
［１１］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、当該ナノ繊維層の一方面に積層された前記マイクロ繊維層との積層体からなり、人体に装着したとき当該積層体が前記ナノ繊維層が外側に向くように構成されてなることも好ましい。
【００３６】
ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、上記のような構成とすることにより、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【００３７】
［１２］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記マスク本体は、人体に装着したとき、前記ナノ繊維層よりも鼻口側に位置するように配置される第２ナノ繊維層をさらに備えることが好ましい。
【００３８】
このような構成とすることにより、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、第２ナノ繊維層の存在によりこれらの物質が直接人体に入ることをより確実に防止することが可能となり、より一層安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【００３９】
第２ナノ繊維層は、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にある第２ナノ繊維を含むことが好ましい。第２ナノ繊維の平均繊維径が１０ｎｍより小さい場合には第２ナノ繊維の作製が困難となる場合があるためであり、当該平均繊維径が３０００ｎｍより大きい場合には表面積や細孔の観点から、ヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを分離・捕集することが困難となる場合があるためである。上記観点からは、ナノ繊維の平均繊維径は５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内にあることが一層好ましい。
【００４０】
なお、第２ナノ繊維を構成する材料としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）だけでなく、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸グリコール酸（ＰＬＧＡ）、シルク、セルロース、キトサン等、各種のポリマーを目的に応じて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図２】実施形態１におけるナノ繊維層製造装置１００の正面図。
【図３】実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造工程を示すフローチャート。
【図４】実施形態２に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図５】実施形態３に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図６】実施形態４に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図７】実施形態５に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図８】実施形態６に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図９】実施形態７に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図１０】実施形態８に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図１１】実施形態９に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の放射性物質遮断マスクについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００４３】
［実施形態１］
１．放射性物質遮断マスクの構成
まず、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクの構成を説明する。
図１は、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図１（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１の素材段階での斜視図であり、図１（ｂ）はマスク本体１の部分拡大断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
なお、構成等を示す図は全て模式図であり、実際の大きさ、厚さ等の関係と必ずしも一致するものではない。
【００４４】
実施形態１に係る放射性物質遮断マスクは、鼻口を覆うマスク本体１と、当該マスク本体１に配設された装着用部材（図示せず。）とを備え、マスク本体１は、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内（例えば１０ｎｍ）にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、当該マイクロ繊維層１０に積層された、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内（例えば２００ｎｍ）にあるナノ繊維２２を含むナノ繊維層２０とを有する（図１（ａ）〜図１（ｃ）参照。）。そして、マスク本体１は、ナノ繊維層２０と、マイクロ繊維層としての、ナノ繊維層２０の両面に積層された２つのマイクロ繊維層１０，３０との積層体からなる。
【００４５】
ナノ繊維層２０の層厚は３００ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲内（例えば１０００ｎｍ。）である。マイクロ繊維層１０，３０の層厚は目的に応じて任意の層厚とすることができる。
【００４６】
ナノ繊維２２の平均繊維径は上記したとおり１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内（例えば２００ｎｍ）にある。マイクロ繊維１２の平均繊維径は上記したとおり１〜１００μｍの範囲内（例えば１０μｍ）にある。
ナノ繊維２２は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる。
【００４７】
ナノ繊維層２０は、電界紡糸法により作製されたものである。
【００４８】
２．ナノ繊維層製造装置１００
次に、実施形態１におけるナノ繊維層製造装置１００の構成を説明する。
図２は、実施形態１におけるナノ繊維層製造装置１００の正面図である。図２においては、一部の部材は断面図として示している。
【００４９】
ナノ繊維層製造装置１００は、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを製造するための装置である。つまり、実施形態１においては放射性物質遮断マスク製造装置であるともいえる。
ナノ繊維層製造装置１００は、図２に示すように、搬送装置１１０と、１台の電界紡糸装置１２０とを備える。なお、２台以上の電界紡糸装置を備えるナノ繊維層製造装置としてもよい。
【００５０】
搬送装置１１０は、マイクロ繊維層１０を所定の搬送速度で搬送する。搬送装置１１０は、マイクロ繊維層１０を繰り出す繰り出しローラー１１１、マイクロ繊維層１０を巻き取る巻き取りローラー１１２、マイクロ繊維層１０の張りを調整するテンションローラー１１３，１１８と、繰り出しローラー１１１と巻き取りローラー１１２との間に位置する補助ローラー１１４を備える。繰り出しローラー１１１及び巻き取りローラー１１２は、図示しない駆動モーターにより回転駆動される構造となっている。
電界紡糸装置１２０は、搬送装置１１０により搬送されているマイクロ繊維層１０上にナノ繊維２２を含むナノ繊維層２０を形成する。
【００５１】
電界紡糸装置１２０は、図２に示すように、筐体２００と、ノズルユニット２１０と、ポリマー溶液供給部２３０と、コレクター２５０と、電源装置２６０と、補助ベルト装置２７０とを備える。電界紡糸装置１２０は、後述する複数の上向きノズル２２０の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら吐出して、ナノ繊維層２０を形成する。
【００５２】
筐体２００は、導電体からなり、接地されている。
ノズルユニット２１０は、複数の上向きノズル２２０を有する。
本発明の放射性物質遮断マスクを製造するためのナノ繊維層製造装置には、様々な大きさ及び様々な形状を有するノズルユニットを用いることができるが、実施形態１におけるノズルユニット２１０は、上面から見たときに一辺が０．５ｍ〜３ｍの長方形（正方形を含む）に見える大きさで、ブロック状の形状を有する。
【００５３】
上向きノズル２２０は、ポリマー溶液供給部２３０から供給されるポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出するノズルである。上向きノズル２２０を構成する材料としては導電体を用いることができ、例えば、銅、ステンレス鋼、アルミニウム等を用いることができる。
【００５４】
上向きノズル２２０は、例えば、１．５ｃｍ〜６．０ｃｍのピッチで配列されている。上向きノズル２２０の数は、例えば、３６個（縦横同数に配列した場合、６個×６個）〜２１９０４個（縦横同数に配列した場合、１４８個×１４８個）とすることができる。
【００５５】
なお、実施形態１においては、ノズルとして上向きノズル２２０を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。ノズルとして横向きノズルを用いてもよいし、下向きノズルを用いてもよい。
【００５６】
ポリマー溶液供給部２３０は、原料タンク２３２及びポリマー溶液供給装置２３４を備える。
原料タンク２３２は、ナノ繊維層２０の原料となるポリマー溶液を貯蔵する。原料タンク２３２は、ポリマー溶液の分離や凝固を防ぐための撹拌装置２３３を内部に有する。原料タンク２３２には、ポリマー溶液供給装置２３４のパイプ２３６が接続されている。
【００５７】
ポリマー溶液供給装置２３４は、ポリマー溶液を通過させるパイプ２３６及び供給動作を制御するバルブ２３８からなり、原料タンク２３２に貯蔵されたポリマー溶液をノズルユニット２１０に供給する。なお、ポリマー溶液供給装置は１つのノズルユニットにつき最低１つあればよく、複数あってもよい。
【００５８】
コレクター２５０は、ノズルユニット２１０の上方に配置されている。コレクター２５０は導電体からなり、図２に示すように、絶縁部材２５２を介して筐体２００に取り付けられている。
電源装置２６０は、上向きノズル２２０と、コレクター２５０との間に高電圧を印加する。電源装置２６０の正極はコレクター２５０に接続され、電源装置２６０の負極は筐体２００を介してノズルユニット２１０に接続されている。
【００５９】
補助ベルト装置２７０は、長尺のマイクロ繊維層１０の搬送速度に同期して回転する補助ベルト２７２と、補助ベルト２７２の回転を助ける５つの補助ベルト用ローラー２７４とを有する。５つの補助ベルト用ローラー２７４のうち１つ又は２つ以上の補助ベルト用ローラーが駆動ローラーであり、残りの補助ベルト用ローラーが従動ローラーである。コレクター２５０とマイクロ繊維層１０との間に補助ベルト２７２が配設されているため、マイクロ繊維層１０は、正の高電圧が印加されているコレクター２５０に引き寄せられることなくスムーズに搬送されるようになる。
【００６０】
３．放射性物質遮断マスクの製造方法
次に、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法を説明する。
図３は、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法のフローチャートである。
【００６１】
実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法は、図３に示すように、マイクロ繊維層準備工程Ｓ１と、ポリマー溶液作製工程Ｓ２と、電界紡糸工程Ｓ３と、積層工程Ｓ４とを含む。実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法は、上記したナノ繊維層製造装置１００を用いて、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを製造する方法である。
【００６２】
Ｓ１．マイクロ繊維層準備工程
マイクロ繊維層準備工程Ｓ１は、マイクロ繊維層１０を準備する工程である。実施形態１においては、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを製造するため、平均繊維径１０μｍの不織布からなるマイクロ繊維層を準備する。
【００６３】
Ｓ２．ポリマー溶液作製工程
ポリマー溶液作製工程Ｓ２は、ポリマー材料を含有するポリマー溶液を作製する工程である。実施形態１においては、ポリマー材料としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用い、溶媒として水を用いる。ポリマー材料の分子量、濃度、温度は、製造する放射性物質遮断マスクの種類等に応じて適宜決定することができる。
【００６４】
Ｓ３．電界紡糸工程
電界紡糸工程Ｓ３は、ポリマー溶液を用いて電界紡糸法により基材層としてのマイクロ繊維層１０上にナノ繊維層２０を形成し、マイクロ繊維層１０とナノ繊維層２０とが積層した構造を有する積層体を製造する工程である。
【００６５】
まず、作製したポリマー溶液を、ポリマー溶液供給部２３０を通じてノズルユニット２１０へ供給する。
次に、長尺シートであるマイクロ繊維層１０を搬送装置１１０にセットし、その後、マイクロ繊維層１０を繰り出しローラー１１１から巻き取りローラー１１２に向けて所定の搬送速度で搬送させながら、電界紡糸装置１２０においてマイクロ繊維層１０にナノ繊維層２０を形成し、マイクロ繊維層１０とナノ繊維層２０とが積層した構造を有する積層体を作製する。当該積層体は、巻き取りローラー１１２に巻き取られる。
【００６６】
Ｓ４．積層工程
積層工程Ｓ４は、マイクロ繊維層１０とナノ繊維層２０とが積層した構造を有する積層体におけるナノ繊維層２０が形成された面に、当該ナノ繊維層２０を覆うように別のマイクロ繊維層３０を形成する工程である。
【００６７】
その後、上記のようにして製造された素材をマスク本体の形状に切断してマスク本体１を作製するとともに、当該マスク本体１に装着用部材を取り付けることにより、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを製造することができる。
【００６８】
以下に、実施形態１における紡糸条件を例示的に示す。
【００６９】
ポリマー材料は、上述したようにポリビニルアルコールであり、溶媒は水である。溶媒は、水にアルコール等の別の溶媒を混合して用いても良い。ポリマー溶液には、導電性向上剤などの添加剤を含有させてもよい。
【００７０】
搬送速度は、例えば０．２ｍ／分〜１００ｍ／分に設定することができる。コレクター２５０とノズルユニット２１０とに印加する電圧は、１０ｋＶ〜８０ｋＶに設定することができ、５０ｋＶ付近に設定することが好ましい。
【００７１】
紡糸区域の温度は、例えば２５℃に設定することができる。紡糸区域の湿度は、例えば３０％に設定することができる。
【００７２】
４．放射性物質遮断マスクの効果
実施形態１に係る放射性物質遮断マスクによれば、マスク本体１が、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２を含むナノ繊維層２０とを備えるため、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した塵又は埃を効率良く分離・捕集することが可能となる。
また、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクによれば、ナノ繊維２２がヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気を分離・捕集することが可能となる。
【００７３】
その結果、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクは、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００７４】
また、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクによれば、ナノ繊維層２０が電界紡糸法により作製されたものであるため、均一な平均繊維径のナノ繊維２２を含むナノ繊維層２０を備え、性能の安定した放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。
【００７５】
さらにまた、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクによれば、マスク本体１が、ナノ繊維層２０と、当該ナノ繊維層２０の両面に積層された２つのマイクロ繊維層１０，３０との積層体からなるため、ナノ繊維層がマイクロ繊維層に挟まれた、いわゆるサンドイッチ構造の放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。このため、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【００７６】
［実施形態２］
図４は、実施形態２に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図４（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ａの素材段階での斜視図であり、図４（ｂ）はマスク本体１ａの部分拡大断面図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【００７７】
実施形態２に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態１に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、ナノ繊維層の構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なる。すなわち、実施形態２に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図４に示すように、ナノ繊維層２０ａが、ナノ繊維２２ａに加えて、ヨウ素を吸着する物質としてのヨウ化カリウムをさらに含む。
【００７８】
このように、実施形態２に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ａの構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なるが、マスク本体１ａが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ａを含むナノ繊維層２０ａとを備えるとともに、ナノ繊維２２ａがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００７９】
また、実施形態２に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ａが、ナノ繊維２２ａに加えて、ヨウ素を吸着する物質としてのヨウ化カリウムをさらに含むため、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００８０】
実施形態２に係る放射性物質遮断マスクは、ポリマー溶液作製工程Ｓ２において、溶媒としての水にポリビニルアルコール及びヨウ化カリウムを溶解させてポリマー溶液を作製すること以外は、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【００８１】
［実施形態３］
図５は、実施形態３に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図５（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｂの素材段階での斜視図であり、図５（ｂ）はマスク本体１ｂの部分拡大断面図であり、図５（ｃ）は図５（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【００８２】
実施形態３に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態２に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、ナノ繊維層の構成が実施形態２に係る放射性物質遮断マスクとは異なる。すなわち、実施形態３に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図５に示すように、ナノ繊維層２０ｂが、ナノ繊維２２ｂに加えて、ヨウ素を吸着する物質としての硼酸（Ｈ３ＢＯ３）をさらに含む。
【００８３】
このように、実施形態３に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｂの構成が実施形態２に係る放射性物質遮断マスクとは異なるが、マスク本体１ｂが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｂを含むナノ繊維層２０ｂとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｂがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態２に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００８４】
また、実施形態３に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｂが、ナノ繊維２２ｂに加えて、ヨウ素を吸着する物質としてのヨウ化カリウムをさらに含むため、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００８５】
実施形態３に係る放射性物質遮断マスクは、ポリマー溶液作製工程Ｓ２において、溶媒としての水にポリビニルアルコール及び硼酸（Ｈ３ＢＯ３）を溶解させてポリマー溶液を作製すること以外は、実施形態２における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【００８６】
［実施形態４］
図６は、実施形態４に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図６（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｃの素材段階での斜視図であり、図６（ｂ）はマスク本体１ｃの部分拡大断面図であり、図６（ｃ）は図６（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【００８７】
実施形態４に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態１に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、ナノ繊維層の構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なる。すなわち、実施形態４に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図６に示すように、ナノ繊維層２０ｃが、ナノ繊維２２ｃに加えて、ヨウ素を吸着する物質としての銀微粒子２４ｃをさらに含む。銀微粒子２４ｃの平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内（例えば１００ｎｍ）にある。
【００８８】
このように、実施形態４に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｃの構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なるが、マスク本体１ｃが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｃを含むナノ繊維層２０ｃとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｃがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００８９】
また、実施形態４に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｃが、ナノ繊維２２ｃに加えて、ヨウ素を吸着する物質としての銀微粒子２４ｃをさらに含むため、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００９０】
実施形態４に係る放射性物質遮断マスクは、ポリマー溶液作製工程Ｓ２において、溶媒としての水にポリビニルアルコールを溶解させるとともに銀微粒子２４ｃを分散させてポリマー溶液を作製すること以外は、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【００９１】
［実施形態５］
図７は、実施形態５に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図７（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｄの素材段階での斜視図であり、図７（ｂ）はマスク本体１ｄの部分拡大断面図であり、図７（ｃ）は図７（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【００９２】
実施形態５に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態１に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、ナノ繊維層の構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なる。すなわち、実施形態５に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図７に示すように、ナノ繊維層２０ｄが、ナノ繊維２２ｄに加えて、セシウムを吸着する物質としてのゼオライト微粒子２４ｄをさらに含む。ゼオライト微粒子２４ｄの平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内（例えば１００ｎｍ）にある。
【００９３】
このように、実施形態５に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｄの構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なるが、マスク本体１ｄが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｄを含むナノ繊維層２０ｄとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｄがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００９４】
また、実施形態５に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｄが、ナノ繊維２２ｄに加えて、セシウムを吸着する物質としてのゼオライト微粒子２４ｄをさらに含むため、セシウム１３７を含む物質を高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００９５】
実施形態５に係る放射性物質遮断マスクは、ポリマー溶液作製工程Ｓ２において、溶媒としての水にポリビニルアルコールを溶解させるとともにゼオライト微粒子２４ｄを分散させてポリマー溶液を作製すること以外は、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【００９６】
［実施形態６］
図８は、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図８（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｅの素材段階での斜視図であり、図８（ｂ）はマスク本体１ｅの部分拡大断面図であり、図８（ｃ）は図８（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【００９７】
実施形態６に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態１に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、ナノ繊維層の構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なる。すなわち、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図８に示すように、ナノ繊維層２０ｅが、ナノ繊維２２ｅに加えて、ヨウ素を吸着する物質としての銀微粒子２４ｅ及びセシウムを吸着する物質としてのゼオライト微粒子２６ｅをさらに含む。銀微粒子２４ｅの平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内（例えば１００ｎｍ）にあり、ゼオライト微粒子２６ｅの平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内（例えば１００ｎｍ）にある。
【００９８】
このように、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｅの構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なるが、マスク本体１ｅが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｅを含むナノ繊維層２０ｅとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｅがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００９９】
また、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｅが、ナノ繊維２２ｅに加えて、ヨウ素を吸着する物質としての銀微粒子２４ｅ及びセシウムを吸着する物質としてのゼオライト微粒子２６ｅをさらに含むため、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となり、セシウム１３７を含む物質を高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【０１００】
実施形態６に係る放射性物質遮断マスクは、ポリマー溶液作製工程Ｓ２において、溶媒としての水にポリビニルアルコールを溶解させるとともに銀粒子２４ｅ及びゼオライト微粒子２６ｅを分散させてポリマー溶液を作製すること以外は、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【０１０１】
［実施形態７］
図９は、実施形態７に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図９（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｆの素材段階での斜視図であり、図９（ｂ）はマスク本体１ｆの部分拡大断面図であり、図９（ｃ）は図９（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【０１０２】
実施形態７に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態６に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なる。すなわち、実施形態７に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図９に示すように、マスク本体１ｆは、ナノ繊維層２０ｆと、当該ナノ繊維層２０ｆの一方面に積層されたマイクロ繊維層１０との積層体を一対備え、これら一対の積層体がナノ繊維層２０ｆが内側に位置するように配置されてなる。
【０１０３】
このように、実施形態７に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なるが、マスク本体１ｆが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｆを含むナノ繊維層２０ｆとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｆがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１０４】
また、実施形態７に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体１ｆが、ナノ繊維層２０ｆと、当該ナノ繊維層２０ｆの一方面に積層されたマイクロ繊維層１０との積層体を一対備え、これら一対の積層体がナノ繊維層２０ｆが内側に位置するように配置されてなるため、ナノ繊維層がマイクロ繊維層に挟まれた、いわゆるサンドイッチ構造の放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。このため、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１０５】
実施形態７に係る放射性物質遮断マスクは、積層工程Ｓ４において、ナノ繊維層２０ｆと、当該ナノ繊維層２０ｆの一方面に積層されたマイクロ繊維層１０との積層体を一対準備するとともに、これら一対の積層体がナノ繊維層２０ｆが内側に位置するようにこれら一対の積層体を積層すること以外は、実施形態６における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【０１０６】
［実施形態８］
図１０は、実施形態８に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図１０（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｇの素材段階での斜視図であり、図１０（ｂ）はマスク本体１ｇの部分拡大断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【０１０７】
実施形態８に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態６に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なる。すなわち、実施形態８に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図１０に示すように、マスク本体１ｇが、ナノ繊維層２０ｇと、当該ナノ繊維層２０ｇの一方面に積層されたマイクロ繊維層１０との積層体からなり、人体に装着したとき当該積層体がナノ繊維層２０ｇが外側に向くように構成されてなる。
【０１０８】
このように、実施形態８に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なるが、マスク本体１ｇが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｇを含むナノ繊維層２０ｇとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｇがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１０９】
また、実施形態８に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体１ｇが、ナノ繊維層２０ｇと、当該ナノ繊維層２０ｇの一方面に積層されたマイクロ繊維層１０との積層体からなり、人体に装着したとき当該積層体がナノ繊維層２０ｇが外側に向くように構成されてなるため、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１１０】
実施形態８に係る放射性物質遮断マスクは、積層工程Ｓ４を実施しないこと以外は、実施形態６における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【０１１１】
［実施形態９］
図１１は、実施形態９に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図１１（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｈの素材段階での斜視図であり、図１１（ｂ）はマスク本体１ｈの部分拡大断面図であり、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【０１１２】
実施形態９に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態６に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なる。すなわち、実施形態９に係る放射性物質遮断マスクは、図１１に示すように、マスク本体１ｈにおいて第２ナノ繊維層４０をさらに備える。
【０１１３】
第２ナノ繊維層４０は、図１１（ｂ）に示すように、人体に装着したとき、ナノ繊維層２０ｈよりも鼻口側（内側）に位置するように、マイクロ繊維層３０の鼻口側（内側）に配置されている。第２ナノ繊維層は、第２ナノ繊維からなる。
第２ナノ繊維は、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内（例えば２００ｎｍ）にあり、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる。なお、第２ナノ繊維はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）以外のポリマーからなるものであってもよい。
【０１１４】
このように、実施形態９に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なるが、マスク本体１ｈが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｈを含むナノ繊維層２０ｈとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｈがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１１５】
また、実施形態９に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体１ｈが、人体に装着したとき、ナノ繊維層２０ｈよりも鼻口側に位置するように配置される第２ナノ繊維層４０をさらに備えるため、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、第２ナノ繊維層４０の存在によりこれらの物質が直接人体に入ることをより確実に防止することが可能となり、より一層安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１１６】
実施形態９に係る放射性物質遮断マスクは、積層工程において、マイクロ繊維層３０を形成した後に第２ナノ繊維層４０をさらに形成すること以外は、実施形態６における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。第２ナノ繊維層４０の形成は、例えば、電界紡糸法により行うことができる。
【０１１７】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０１１８】
（１）上記各実施形態における各構成要素の数、位置関係、大きさは例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１９】
（２）本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、マイクロ繊維層にヨウ素を吸着する物質を含ませてもよい。また、マイクロ繊維層にセシウムを吸着する物質を含ませてもよい。
【０１２０】
（３）上記実施形態９においては、第２ナノ繊維層４０がマイクロ繊維層３０の鼻口側（内側）に配置されているマスク本体１ｈを例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第２ナノ繊維層がナノ繊維層よりも鼻口側に位置するならば、どの位置に第２ナノ繊維層が配置されているマスク本体としてもよい。
【０１２１】
（４）上記実施形態１においては、上記のナノ繊維製造装置１００を用いて放射性物質遮断マスクを製造したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記のナノ繊維製造装置以外の製造装置を用いて放射性物質遮断マスクを製造することもできる。
【符号の説明】
【０１２２】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ…マスク本体、１０，３０…マイクロ繊維層、１２…マイクロ繊維、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ…ナノ繊維層、２２、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇ，２２ｈ…ナノ繊維、２４ｃ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ…銀微粒子、２４ｄ，２６ｅ，２６ｆ，２６ｇ，２６ｈ…ゼオライト微粒子、１００…ナノ繊維層製造装置、１１０…搬送装置、１１１…繰り出しローラー、１１２…巻き取りローラー、１１３，１１８…テンションローラー、１１４…補助ローラー、１２０…電界紡糸装置、２００…筐体、２１０…ノズルユニット、２２０…上向きノズル、２３０…ポリマー溶液供給部、２３２…原料タンク、２３３…撹拌装置、２３４…ポリマー溶液供給装置、２３６…パイプ、２３８…バルブ、２５０…コレクター、２５２…絶縁部材、２６０…電源装置、２７０…補助ベルト装置、２７２…補助ベルト、２７４…補助ベルト用ローラー
【背景技術】
【０００１】
本発明は、放射性物質遮断マスクに関する。
【０００２】
従来、鼻口を覆うマスク本体と、当該マスク本体に配設された装着用部材とを備え、マスク本体が無機多孔質物質を含むマイクロ繊維層と当該マイクロ繊維層に積層されたナノ繊維層とを有するマスクが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来のマスクによれば、無機多孔質物質を含むマイクロ繊維層とナノ繊維層とを有するため、マイクロ繊維層で空気中の細菌、ウイルス、真菌等を吸着しこれらウイルス等を死滅・不活性化させる効果と、ナノ繊維層で空気中からこれらウイルス等を捕集・除去する効果とを併せ持つ。また、ナノ繊維層は撥水性が高く、大気圧下において、空気や水蒸気は通過させる一方、有機溶剤、消毒用アルコール液、血液、体液等の液体は浸透させないという効果を有する。
【０００４】
従って、従来のマスクは、粉塵、ハウスダスト、ＳＰＭや花粉等の微小な有害粒子を除去し得るだけでなく、空気中に浮遊するウイルス等や、血液、吐瀉物等に含まれる各種の細菌、ウイルス、真菌などに起因する各種の感染症への罹患を防止できる。さらに、不織布を複数積層した従来のマスクに比べ、薄いナノ繊維不織布層を採用することで軽量化でき、しかも通気性が良好になるため、長時間作業しても蒸れが少なく、装着感が良好になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８８０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年特に、原子力事故、核実験、放射線医療行為等により各種の放射性物質が外部空間に漏れ出るリスクが高まっているため、普通の有害物質（粉塵、ハウスダスト、ＳＰＭや花粉等の微小な有害粒子、空気中に浮遊するウイルス等や、血液、吐瀉物等に含まれる各種の細菌、ウイルス、真菌など）を分離・除去し得るだけでなく、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクが求められている。
【０００７】
そこで、本発明は、上記した課題に鑑みてなされたもので、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスク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】
【０００８】
［１］放射性物質遮断マスクは、鼻口を覆うマスク本体と、当該マスク本体に配設された装着用部材とを備え、前記マスク本体は、平均繊維径が１μｍ〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維を含むマイクロ繊維層と、当該マイクロ繊維層に積層された、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維を含むナノ繊維層とを有し、前記ナノ繊維がポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の放射性物質遮断マスクによれば、マスク本体が、平均繊維径が１μｍ〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維を含むマイクロ繊維層と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維を含むナノ繊維層とを備えるため、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した塵又は埃を効率良く分離・捕集することが可能となる。
また、本発明の放射性物質遮断マスクによれば、ナノ繊維がヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気を分離・捕集することが可能となる。
【００１０】
その結果、本発明の放射性物質遮断マスクは、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００１１】
なお、本発明において、ナノ繊維の平均繊維径を１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にしたのは、当該平均繊維径が１０ｎｍより小さい場合にはナノ繊維の作製が困難となる場合があるためであり、当該平均繊維径が３０００ｎｍより大きい場合には表面積や細孔の観点から、放射性物質が付着した塵又は埃を分離・捕集することが困難となる場合があるためである。上記観点からは、ナノ繊維の平均繊維径は５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内にあることが一層好ましい。
【００１２】
また、本発明において、ナノ繊維層の層厚は３００ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。これは、当該層厚が３００ｎｍより小さい場合にはヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気を十分に分離・捕集することが困難となる場合があるためであり、当該層厚が５０００ｎｍより大きい場合には製造コストを安価なものにすることが困難となる場合があるからである。上記観点からは、ナノ繊維層の層厚は８００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内にあることが一層好ましい。
【００１３】
なお、本発明の放射性物質遮断マスクにおいて、マイクロ繊維層としては、ある程度の強度があり、かつ、それ自体でマスクとしての役割を果たすもの（つまり、ナノ繊維層を有しない一般に流通しているマスク）を用いてもよい。
【００１４】
また、本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、マイクロ繊維層とナノ繊維層との間の接合力が小さい場合には、マイクロ繊維層とナノ繊維層との間に接着材料（熱可塑性樹脂等）からなる接着層をさらに備えてもよい。
【００１５】
［２］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ナノ繊維層は、ヨウ素を吸着する物質をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
このような構成とすることにより、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００１７】
［３］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ヨウ素を吸着する物質は、ヨウ化カリウム（ＫＩ）であることが好ましい。
【００１８】
このような構成とすることにより、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００１９】
［４］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ヨウ素を吸着する物質は、硼酸（Ｈ３ＢＯ３）であることが好ましい。
【００２０】
このような構成とすることによっても、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００２１】
［５］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ヨウ素を吸着する物質は、銀微粒子であることが好ましい。
【００２２】
このような構成とすることによっても、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００２３】
本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、銀微粒子の平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内にあることが好ましい。
銀微粒子の平均粒径が１０ｎｍより小さい場合には銀微粒子の作製が困難となる場合があるためであり、当該平均粒径が１０μｍより大きい場合にはナノ繊維に対して銀微粒子が大きすぎるために銀微粒子の離脱が多くなってしまう場合があるためである。上記観点からは、銀微粒子の平均粒径は５０ｎｍ〜２μｍの範囲内にあることが一層好ましい。
【００２４】
［６］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ナノ繊維層は、セシウムを吸着する物質をさらに含むことが好ましい。
【００２５】
このような構成とすることにより、セシウム１３７を含む物質をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００２６】
［７］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記セシウムを吸着する物質は、ゼオライト微粒子であることが好ましい。
【００２７】
このような構成とすることにより、セシウム１３７を含む物質をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００２８】
本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、ゼオライト微粒子の平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内にあることが好ましい。
ゼオライト微粒子の平均粒径が１０ｎｍより小さい場合にはゼオライト微粒子の作製が困難となる場合があるためであり、当該平均粒径が１０μｍより大きい場合にはナノ繊維に対してゼオライト微粒子が大きすぎるためにゼオライト微粒子の離脱が多くなってしまう場合があるためである。上記観点からは、ゼオライト微粒子の平均粒径は５０ｎｍ〜２μｍの範囲内にあることが一層好ましい。
【００２９】
［８］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記ナノ繊維層は、電界紡糸法により作製されたものであることが好ましい。
【００３０】
このような構成とすることにより、均一な平均繊維径のナノ繊維を含むナノ繊維層を備え、性能の安定した放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。また、ポリビニルアルコールを含有するポリマー溶液に、ヨウ化カリウムや硼酸を溶解させたり、銀微粒子やゼオライト微粒子などを分散させることが可能であるため、これらの物質を含むポリマー溶液を用いて電界紡糸することにより、これらの物質を比較的容易にナノ繊維層に含ませることが可能となる。
【００３１】
［９］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、前記マイクロ繊維層としての、前記ナノ繊維層の両面に積層された２つのマイクロ繊維層との積層体からなることが好ましい。
【００３２】
このような構成とすることにより、ナノ繊維層がマイクロ繊維層に挟まれた、いわゆるサンドイッチ構造の放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。このため、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【００３３】
［１０］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、当該ナノ繊維層の一方面に積層された前記マイクロ繊維層との積層体を一対備え、これら一対の積層体が前記ナノ繊維層が内側に位置するように配置されてなることも好ましい。
【００３４】
このような構成とすることによっても、ナノ繊維層がマイクロ繊維層に挟まれた、いわゆるサンドイッチ構造の放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。このため、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【００３５】
［１１］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、当該ナノ繊維層の一方面に積層された前記マイクロ繊維層との積層体からなり、人体に装着したとき当該積層体が前記ナノ繊維層が外側に向くように構成されてなることも好ましい。
【００３６】
ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、上記のような構成とすることにより、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【００３７】
［１２］本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、前記マスク本体は、人体に装着したとき、前記ナノ繊維層よりも鼻口側に位置するように配置される第２ナノ繊維層をさらに備えることが好ましい。
【００３８】
このような構成とすることにより、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、第２ナノ繊維層の存在によりこれらの物質が直接人体に入ることをより確実に防止することが可能となり、より一層安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【００３９】
第２ナノ繊維層は、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にある第２ナノ繊維を含むことが好ましい。第２ナノ繊維の平均繊維径が１０ｎｍより小さい場合には第２ナノ繊維の作製が困難となる場合があるためであり、当該平均繊維径が３０００ｎｍより大きい場合には表面積や細孔の観点から、ヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを分離・捕集することが困難となる場合があるためである。上記観点からは、ナノ繊維の平均繊維径は５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内にあることが一層好ましい。
【００４０】
なお、第２ナノ繊維を構成する材料としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）だけでなく、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸グリコール酸（ＰＬＧＡ）、シルク、セルロース、キトサン等、各種のポリマーを目的に応じて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図２】実施形態１におけるナノ繊維層製造装置１００の正面図。
【図３】実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造工程を示すフローチャート。
【図４】実施形態２に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図５】実施形態３に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図６】実施形態４に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図７】実施形態５に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図８】実施形態６に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図９】実施形態７に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図１０】実施形態８に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【図１１】実施形態９に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の放射性物質遮断マスクについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００４３】
［実施形態１］
１．放射性物質遮断マスクの構成
まず、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクの構成を説明する。
図１は、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図１（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１の素材段階での斜視図であり、図１（ｂ）はマスク本体１の部分拡大断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
なお、構成等を示す図は全て模式図であり、実際の大きさ、厚さ等の関係と必ずしも一致するものではない。
【００４４】
実施形態１に係る放射性物質遮断マスクは、鼻口を覆うマスク本体１と、当該マスク本体１に配設された装着用部材（図示せず。）とを備え、マスク本体１は、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内（例えば１０ｎｍ）にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、当該マイクロ繊維層１０に積層された、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内（例えば２００ｎｍ）にあるナノ繊維２２を含むナノ繊維層２０とを有する（図１（ａ）〜図１（ｃ）参照。）。そして、マスク本体１は、ナノ繊維層２０と、マイクロ繊維層としての、ナノ繊維層２０の両面に積層された２つのマイクロ繊維層１０，３０との積層体からなる。
【００４５】
ナノ繊維層２０の層厚は３００ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲内（例えば１０００ｎｍ。）である。マイクロ繊維層１０，３０の層厚は目的に応じて任意の層厚とすることができる。
【００４６】
ナノ繊維２２の平均繊維径は上記したとおり１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内（例えば２００ｎｍ）にある。マイクロ繊維１２の平均繊維径は上記したとおり１〜１００μｍの範囲内（例えば１０μｍ）にある。
ナノ繊維２２は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる。
【００４７】
ナノ繊維層２０は、電界紡糸法により作製されたものである。
【００４８】
２．ナノ繊維層製造装置１００
次に、実施形態１におけるナノ繊維層製造装置１００の構成を説明する。
図２は、実施形態１におけるナノ繊維層製造装置１００の正面図である。図２においては、一部の部材は断面図として示している。
【００４９】
ナノ繊維層製造装置１００は、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを製造するための装置である。つまり、実施形態１においては放射性物質遮断マスク製造装置であるともいえる。
ナノ繊維層製造装置１００は、図２に示すように、搬送装置１１０と、１台の電界紡糸装置１２０とを備える。なお、２台以上の電界紡糸装置を備えるナノ繊維層製造装置としてもよい。
【００５０】
搬送装置１１０は、マイクロ繊維層１０を所定の搬送速度で搬送する。搬送装置１１０は、マイクロ繊維層１０を繰り出す繰り出しローラー１１１、マイクロ繊維層１０を巻き取る巻き取りローラー１１２、マイクロ繊維層１０の張りを調整するテンションローラー１１３，１１８と、繰り出しローラー１１１と巻き取りローラー１１２との間に位置する補助ローラー１１４を備える。繰り出しローラー１１１及び巻き取りローラー１１２は、図示しない駆動モーターにより回転駆動される構造となっている。
電界紡糸装置１２０は、搬送装置１１０により搬送されているマイクロ繊維層１０上にナノ繊維２２を含むナノ繊維層２０を形成する。
【００５１】
電界紡糸装置１２０は、図２に示すように、筐体２００と、ノズルユニット２１０と、ポリマー溶液供給部２３０と、コレクター２５０と、電源装置２６０と、補助ベルト装置２７０とを備える。電界紡糸装置１２０は、後述する複数の上向きノズル２２０の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら吐出して、ナノ繊維層２０を形成する。
【００５２】
筐体２００は、導電体からなり、接地されている。
ノズルユニット２１０は、複数の上向きノズル２２０を有する。
本発明の放射性物質遮断マスクを製造するためのナノ繊維層製造装置には、様々な大きさ及び様々な形状を有するノズルユニットを用いることができるが、実施形態１におけるノズルユニット２１０は、上面から見たときに一辺が０．５ｍ〜３ｍの長方形（正方形を含む）に見える大きさで、ブロック状の形状を有する。
【００５３】
上向きノズル２２０は、ポリマー溶液供給部２３０から供給されるポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出するノズルである。上向きノズル２２０を構成する材料としては導電体を用いることができ、例えば、銅、ステンレス鋼、アルミニウム等を用いることができる。
【００５４】
上向きノズル２２０は、例えば、１．５ｃｍ〜６．０ｃｍのピッチで配列されている。上向きノズル２２０の数は、例えば、３６個（縦横同数に配列した場合、６個×６個）〜２１９０４個（縦横同数に配列した場合、１４８個×１４８個）とすることができる。
【００５５】
なお、実施形態１においては、ノズルとして上向きノズル２２０を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。ノズルとして横向きノズルを用いてもよいし、下向きノズルを用いてもよい。
【００５６】
ポリマー溶液供給部２３０は、原料タンク２３２及びポリマー溶液供給装置２３４を備える。
原料タンク２３２は、ナノ繊維層２０の原料となるポリマー溶液を貯蔵する。原料タンク２３２は、ポリマー溶液の分離や凝固を防ぐための撹拌装置２３３を内部に有する。原料タンク２３２には、ポリマー溶液供給装置２３４のパイプ２３６が接続されている。
【００５７】
ポリマー溶液供給装置２３４は、ポリマー溶液を通過させるパイプ２３６及び供給動作を制御するバルブ２３８からなり、原料タンク２３２に貯蔵されたポリマー溶液をノズルユニット２１０に供給する。なお、ポリマー溶液供給装置は１つのノズルユニットにつき最低１つあればよく、複数あってもよい。
【００５８】
コレクター２５０は、ノズルユニット２１０の上方に配置されている。コレクター２５０は導電体からなり、図２に示すように、絶縁部材２５２を介して筐体２００に取り付けられている。
電源装置２６０は、上向きノズル２２０と、コレクター２５０との間に高電圧を印加する。電源装置２６０の正極はコレクター２５０に接続され、電源装置２６０の負極は筐体２００を介してノズルユニット２１０に接続されている。
【００５９】
補助ベルト装置２７０は、長尺のマイクロ繊維層１０の搬送速度に同期して回転する補助ベルト２７２と、補助ベルト２７２の回転を助ける５つの補助ベルト用ローラー２７４とを有する。５つの補助ベルト用ローラー２７４のうち１つ又は２つ以上の補助ベルト用ローラーが駆動ローラーであり、残りの補助ベルト用ローラーが従動ローラーである。コレクター２５０とマイクロ繊維層１０との間に補助ベルト２７２が配設されているため、マイクロ繊維層１０は、正の高電圧が印加されているコレクター２５０に引き寄せられることなくスムーズに搬送されるようになる。
【００６０】
３．放射性物質遮断マスクの製造方法
次に、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法を説明する。
図３は、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法のフローチャートである。
【００６１】
実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法は、図３に示すように、マイクロ繊維層準備工程Ｓ１と、ポリマー溶液作製工程Ｓ２と、電界紡糸工程Ｓ３と、積層工程Ｓ４とを含む。実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法は、上記したナノ繊維層製造装置１００を用いて、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを製造する方法である。
【００６２】
Ｓ１．マイクロ繊維層準備工程
マイクロ繊維層準備工程Ｓ１は、マイクロ繊維層１０を準備する工程である。実施形態１においては、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを製造するため、平均繊維径１０μｍの不織布からなるマイクロ繊維層を準備する。
【００６３】
Ｓ２．ポリマー溶液作製工程
ポリマー溶液作製工程Ｓ２は、ポリマー材料を含有するポリマー溶液を作製する工程である。実施形態１においては、ポリマー材料としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用い、溶媒として水を用いる。ポリマー材料の分子量、濃度、温度は、製造する放射性物質遮断マスクの種類等に応じて適宜決定することができる。
【００６４】
Ｓ３．電界紡糸工程
電界紡糸工程Ｓ３は、ポリマー溶液を用いて電界紡糸法により基材層としてのマイクロ繊維層１０上にナノ繊維層２０を形成し、マイクロ繊維層１０とナノ繊維層２０とが積層した構造を有する積層体を製造する工程である。
【００６５】
まず、作製したポリマー溶液を、ポリマー溶液供給部２３０を通じてノズルユニット２１０へ供給する。
次に、長尺シートであるマイクロ繊維層１０を搬送装置１１０にセットし、その後、マイクロ繊維層１０を繰り出しローラー１１１から巻き取りローラー１１２に向けて所定の搬送速度で搬送させながら、電界紡糸装置１２０においてマイクロ繊維層１０にナノ繊維層２０を形成し、マイクロ繊維層１０とナノ繊維層２０とが積層した構造を有する積層体を作製する。当該積層体は、巻き取りローラー１１２に巻き取られる。
【００６６】
Ｓ４．積層工程
積層工程Ｓ４は、マイクロ繊維層１０とナノ繊維層２０とが積層した構造を有する積層体におけるナノ繊維層２０が形成された面に、当該ナノ繊維層２０を覆うように別のマイクロ繊維層３０を形成する工程である。
【００６７】
その後、上記のようにして製造された素材をマスク本体の形状に切断してマスク本体１を作製するとともに、当該マスク本体１に装着用部材を取り付けることにより、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクを製造することができる。
【００６８】
以下に、実施形態１における紡糸条件を例示的に示す。
【００６９】
ポリマー材料は、上述したようにポリビニルアルコールであり、溶媒は水である。溶媒は、水にアルコール等の別の溶媒を混合して用いても良い。ポリマー溶液には、導電性向上剤などの添加剤を含有させてもよい。
【００７０】
搬送速度は、例えば０．２ｍ／分〜１００ｍ／分に設定することができる。コレクター２５０とノズルユニット２１０とに印加する電圧は、１０ｋＶ〜８０ｋＶに設定することができ、５０ｋＶ付近に設定することが好ましい。
【００７１】
紡糸区域の温度は、例えば２５℃に設定することができる。紡糸区域の湿度は、例えば３０％に設定することができる。
【００７２】
４．放射性物質遮断マスクの効果
実施形態１に係る放射性物質遮断マスクによれば、マスク本体１が、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２を含むナノ繊維層２０とを備えるため、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した塵又は埃を効率良く分離・捕集することが可能となる。
また、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクによれば、ナノ繊維２２がヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気を分離・捕集することが可能となる。
【００７３】
その結果、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクは、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００７４】
また、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクによれば、ナノ繊維層２０が電界紡糸法により作製されたものであるため、均一な平均繊維径のナノ繊維２２を含むナノ繊維層２０を備え、性能の安定した放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。
【００７５】
さらにまた、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクによれば、マスク本体１が、ナノ繊維層２０と、当該ナノ繊維層２０の両面に積層された２つのマイクロ繊維層１０，３０との積層体からなるため、ナノ繊維層がマイクロ繊維層に挟まれた、いわゆるサンドイッチ構造の放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。このため、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【００７６】
［実施形態２］
図４は、実施形態２に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図４（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ａの素材段階での斜視図であり、図４（ｂ）はマスク本体１ａの部分拡大断面図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【００７７】
実施形態２に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態１に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、ナノ繊維層の構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なる。すなわち、実施形態２に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図４に示すように、ナノ繊維層２０ａが、ナノ繊維２２ａに加えて、ヨウ素を吸着する物質としてのヨウ化カリウムをさらに含む。
【００７８】
このように、実施形態２に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ａの構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なるが、マスク本体１ａが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ａを含むナノ繊維層２０ａとを備えるとともに、ナノ繊維２２ａがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００７９】
また、実施形態２に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ａが、ナノ繊維２２ａに加えて、ヨウ素を吸着する物質としてのヨウ化カリウムをさらに含むため、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００８０】
実施形態２に係る放射性物質遮断マスクは、ポリマー溶液作製工程Ｓ２において、溶媒としての水にポリビニルアルコール及びヨウ化カリウムを溶解させてポリマー溶液を作製すること以外は、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【００８１】
［実施形態３］
図５は、実施形態３に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図５（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｂの素材段階での斜視図であり、図５（ｂ）はマスク本体１ｂの部分拡大断面図であり、図５（ｃ）は図５（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【００８２】
実施形態３に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態２に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、ナノ繊維層の構成が実施形態２に係る放射性物質遮断マスクとは異なる。すなわち、実施形態３に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図５に示すように、ナノ繊維層２０ｂが、ナノ繊維２２ｂに加えて、ヨウ素を吸着する物質としての硼酸（Ｈ３ＢＯ３）をさらに含む。
【００８３】
このように、実施形態３に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｂの構成が実施形態２に係る放射性物質遮断マスクとは異なるが、マスク本体１ｂが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｂを含むナノ繊維層２０ｂとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｂがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態２に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００８４】
また、実施形態３に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｂが、ナノ繊維２２ｂに加えて、ヨウ素を吸着する物質としてのヨウ化カリウムをさらに含むため、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００８５】
実施形態３に係る放射性物質遮断マスクは、ポリマー溶液作製工程Ｓ２において、溶媒としての水にポリビニルアルコール及び硼酸（Ｈ３ＢＯ３）を溶解させてポリマー溶液を作製すること以外は、実施形態２における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【００８６】
［実施形態４］
図６は、実施形態４に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図６（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｃの素材段階での斜視図であり、図６（ｂ）はマスク本体１ｃの部分拡大断面図であり、図６（ｃ）は図６（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【００８７】
実施形態４に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態１に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、ナノ繊維層の構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なる。すなわち、実施形態４に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図６に示すように、ナノ繊維層２０ｃが、ナノ繊維２２ｃに加えて、ヨウ素を吸着する物質としての銀微粒子２４ｃをさらに含む。銀微粒子２４ｃの平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内（例えば１００ｎｍ）にある。
【００８８】
このように、実施形態４に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｃの構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なるが、マスク本体１ｃが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｃを含むナノ繊維層２０ｃとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｃがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００８９】
また、実施形態４に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｃが、ナノ繊維２２ｃに加えて、ヨウ素を吸着する物質としての銀微粒子２４ｃをさらに含むため、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００９０】
実施形態４に係る放射性物質遮断マスクは、ポリマー溶液作製工程Ｓ２において、溶媒としての水にポリビニルアルコールを溶解させるとともに銀微粒子２４ｃを分散させてポリマー溶液を作製すること以外は、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【００９１】
［実施形態５］
図７は、実施形態５に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図７（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｄの素材段階での斜視図であり、図７（ｂ）はマスク本体１ｄの部分拡大断面図であり、図７（ｃ）は図７（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【００９２】
実施形態５に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態１に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、ナノ繊維層の構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なる。すなわち、実施形態５に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図７に示すように、ナノ繊維層２０ｄが、ナノ繊維２２ｄに加えて、セシウムを吸着する物質としてのゼオライト微粒子２４ｄをさらに含む。ゼオライト微粒子２４ｄの平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内（例えば１００ｎｍ）にある。
【００９３】
このように、実施形態５に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｄの構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なるが、マスク本体１ｄが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｄを含むナノ繊維層２０ｄとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｄがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００９４】
また、実施形態５に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｄが、ナノ繊維２２ｄに加えて、セシウムを吸着する物質としてのゼオライト微粒子２４ｄをさらに含むため、セシウム１３７を含む物質を高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【００９５】
実施形態５に係る放射性物質遮断マスクは、ポリマー溶液作製工程Ｓ２において、溶媒としての水にポリビニルアルコールを溶解させるとともにゼオライト微粒子２４ｄを分散させてポリマー溶液を作製すること以外は、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【００９６】
［実施形態６］
図８は、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図８（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｅの素材段階での斜視図であり、図８（ｂ）はマスク本体１ｅの部分拡大断面図であり、図８（ｃ）は図８（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【００９７】
実施形態６に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態１に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、ナノ繊維層の構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なる。すなわち、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図８に示すように、ナノ繊維層２０ｅが、ナノ繊維２２ｅに加えて、ヨウ素を吸着する物質としての銀微粒子２４ｅ及びセシウムを吸着する物質としてのゼオライト微粒子２６ｅをさらに含む。銀微粒子２４ｅの平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内（例えば１００ｎｍ）にあり、ゼオライト微粒子２６ｅの平均粒径は、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内（例えば１００ｎｍ）にある。
【００９８】
このように、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｅの構成が実施形態１に係る放射性物質遮断マスクとは異なるが、マスク本体１ｅが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｅを含むナノ繊維層２０ｅとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｅがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態１に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【００９９】
また、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクは、ナノ繊維層２０ｅが、ナノ繊維２２ｅに加えて、ヨウ素を吸着する物質としての銀微粒子２４ｅ及びセシウムを吸着する物質としてのゼオライト微粒子２６ｅをさらに含むため、ヨウ素１３１が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素の蒸気をより一層高い効率で分離・捕集することが可能となり、セシウム１３７を含む物質を高い効率で分離・捕集することが可能となる。
【０１００】
実施形態６に係る放射性物質遮断マスクは、ポリマー溶液作製工程Ｓ２において、溶媒としての水にポリビニルアルコールを溶解させるとともに銀粒子２４ｅ及びゼオライト微粒子２６ｅを分散させてポリマー溶液を作製すること以外は、実施形態１における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【０１０１】
［実施形態７］
図９は、実施形態７に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図９（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｆの素材段階での斜視図であり、図９（ｂ）はマスク本体１ｆの部分拡大断面図であり、図９（ｃ）は図９（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【０１０２】
実施形態７に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態６に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なる。すなわち、実施形態７に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図９に示すように、マスク本体１ｆは、ナノ繊維層２０ｆと、当該ナノ繊維層２０ｆの一方面に積層されたマイクロ繊維層１０との積層体を一対備え、これら一対の積層体がナノ繊維層２０ｆが内側に位置するように配置されてなる。
【０１０３】
このように、実施形態７に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なるが、マスク本体１ｆが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｆを含むナノ繊維層２０ｆとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｆがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１０４】
また、実施形態７に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体１ｆが、ナノ繊維層２０ｆと、当該ナノ繊維層２０ｆの一方面に積層されたマイクロ繊維層１０との積層体を一対備え、これら一対の積層体がナノ繊維層２０ｆが内側に位置するように配置されてなるため、ナノ繊維層がマイクロ繊維層に挟まれた、いわゆるサンドイッチ構造の放射性物質遮断マスクを構成することが可能となる。このため、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１０５】
実施形態７に係る放射性物質遮断マスクは、積層工程Ｓ４において、ナノ繊維層２０ｆと、当該ナノ繊維層２０ｆの一方面に積層されたマイクロ繊維層１０との積層体を一対準備するとともに、これら一対の積層体がナノ繊維層２０ｆが内側に位置するようにこれら一対の積層体を積層すること以外は、実施形態６における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【０１０６】
［実施形態８］
図１０は、実施形態８に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図１０（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｇの素材段階での斜視図であり、図１０（ｂ）はマスク本体１ｇの部分拡大断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【０１０７】
実施形態８に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態６に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なる。すなわち、実施形態８に係る放射性物質遮断マスクにおいては、図１０に示すように、マスク本体１ｇが、ナノ繊維層２０ｇと、当該ナノ繊維層２０ｇの一方面に積層されたマイクロ繊維層１０との積層体からなり、人体に装着したとき当該積層体がナノ繊維層２０ｇが外側に向くように構成されてなる。
【０１０８】
このように、実施形態８に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なるが、マスク本体１ｇが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｇを含むナノ繊維層２０ｇとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｇがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１０９】
また、実施形態８に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体１ｇが、ナノ繊維層２０ｇと、当該ナノ繊維層２０ｇの一方面に積層されたマイクロ繊維層１０との積層体からなり、人体に装着したとき当該積層体がナノ繊維層２０ｇが外側に向くように構成されてなるため、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、これらの物質が直接人体に入ることを防止することが可能となり、安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１１０】
実施形態８に係る放射性物質遮断マスクは、積層工程Ｓ４を実施しないこと以外は、実施形態６における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。
【０１１１】
［実施形態９］
図１１は、実施形態９に係る放射性物質遮断マスクを説明するために示す図である。図１１（ａ）は芯材（符号を図示せず。）に巻いた状態の放射性物質遮断マスクにおけるマスク本体１ｈの素材段階での斜視図であり、図１１（ｂ）はマスク本体１ｈの部分拡大断面図であり、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）の符号Ａで示す範囲をさらに拡大して示す図である。
【０１１２】
実施形態９に係る放射性物質遮断マスクは、基本的には実施形態６に係る放射性物質遮断マスクと同様の構成を有するが、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なる。すなわち、実施形態９に係る放射性物質遮断マスクは、図１１に示すように、マスク本体１ｈにおいて第２ナノ繊維層４０をさらに備える。
【０１１３】
第２ナノ繊維層４０は、図１１（ｂ）に示すように、人体に装着したとき、ナノ繊維層２０ｈよりも鼻口側（内側）に位置するように、マイクロ繊維層３０の鼻口側（内側）に配置されている。第２ナノ繊維層は、第２ナノ繊維からなる。
第２ナノ繊維は、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内（例えば２００ｎｍ）にあり、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる。なお、第２ナノ繊維はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）以外のポリマーからなるものであってもよい。
【０１１４】
このように、実施形態９に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体の積層構造が実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合とは異なるが、マスク本体１ｈが、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維１２を含むマイクロ繊維層１０と、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維２２ｈを含むナノ繊維層２０ｈとを備えるとともに、ナノ繊維２２ｈがヨウ素捕集効果のあるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるため、実施形態６に係る放射性物質遮断マスクの場合と同様に、ヨウ素１３１やセシウム１３７などの放射性物質が付着した物質や、ヨウ素１３１を含むヨウ素のヨウ素蒸気を分離・捕集することが可能で、人体に入る放射性物質（特にヨウ素１３１）の量を大幅に低減することが可能な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１１５】
また、実施形態９に係る放射性物質遮断マスクは、マスク本体１ｈが、人体に装着したとき、ナノ繊維層２０ｈよりも鼻口側に位置するように配置される第２ナノ繊維層４０をさらに備えるため、ナノ繊維層にヨウ化カリウム、硼酸、銀微粒子、ゼオライト微粒子などを含ませた場合であっても、第２ナノ繊維層４０の存在によりこれらの物質が直接人体に入ることをより確実に防止することが可能となり、より一層安全な放射性物質遮断マスクとなる。
【０１１６】
実施形態９に係る放射性物質遮断マスクは、積層工程において、マイクロ繊維層３０を形成した後に第２ナノ繊維層４０をさらに形成すること以外は、実施形態６における放射性物質遮断マスクの製造方法と同様の工程を実施することにより、製造することができる。第２ナノ繊維層４０の形成は、例えば、電界紡糸法により行うことができる。
【０１１７】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０１１８】
（１）上記各実施形態における各構成要素の数、位置関係、大きさは例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１９】
（２）本発明の放射性物質遮断マスクにおいては、マイクロ繊維層にヨウ素を吸着する物質を含ませてもよい。また、マイクロ繊維層にセシウムを吸着する物質を含ませてもよい。
【０１２０】
（３）上記実施形態９においては、第２ナノ繊維層４０がマイクロ繊維層３０の鼻口側（内側）に配置されているマスク本体１ｈを例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第２ナノ繊維層がナノ繊維層よりも鼻口側に位置するならば、どの位置に第２ナノ繊維層が配置されているマスク本体としてもよい。
【０１２１】
（４）上記実施形態１においては、上記のナノ繊維製造装置１００を用いて放射性物質遮断マスクを製造したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記のナノ繊維製造装置以外の製造装置を用いて放射性物質遮断マスクを製造することもできる。
【符号の説明】
【０１２２】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ…マスク本体、１０，３０…マイクロ繊維層、１２…マイクロ繊維、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ…ナノ繊維層、２２、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇ，２２ｈ…ナノ繊維、２４ｃ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ…銀微粒子、２４ｄ，２６ｅ，２６ｆ，２６ｇ，２６ｈ…ゼオライト微粒子、１００…ナノ繊維層製造装置、１１０…搬送装置、１１１…繰り出しローラー、１１２…巻き取りローラー、１１３，１１８…テンションローラー、１１４…補助ローラー、１２０…電界紡糸装置、２００…筐体、２１０…ノズルユニット、２２０…上向きノズル、２３０…ポリマー溶液供給部、２３２…原料タンク、２３３…撹拌装置、２３４…ポリマー溶液供給装置、２３６…パイプ、２３８…バルブ、２５０…コレクター、２５２…絶縁部材、２６０…電源装置、２７０…補助ベルト装置、２７２…補助ベルト、２７４…補助ベルト用ローラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鼻口を覆うマスク本体と、当該マスク本体に配設された装着用部材とを備え、
前記マスク本体は、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維を含むマイクロ繊維層と、当該マイクロ繊維層に積層された、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維を含むナノ繊維層とを有し、
前記ナノ繊維がポリビニルアルコールからなることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項２】
請求項１に記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ナノ繊維層は、ヨウ素を吸着する物質をさらに含むことを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項３】
請求項２に記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ヨウ素を吸着する物質は、ヨウ化カリウムであることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項４】
請求項３に記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ヨウ素を吸着する物質は、硼酸（二酸化ホウ素）であることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項５】
請求項３に記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ヨウ素を吸着する物質は、銀微粒子であることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ナノ繊維層は、セシウムを吸着する物質をさらに含むことを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項７】
請求項６に記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記セシウムを吸着する物質は、ゼオライト微粒子であることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ナノ繊維層は、電界紡糸法により作製されたものであることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、前記マイクロ繊維層としての、前記ナノ繊維層の両面に積層された２つのマイクロ繊維層との積層体からなることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、当該ナノ繊維層の一方面に積層された前記マイクロ繊維層との積層体を一対備え、これら一対の積層体が前記ナノ繊維層が内側に位置するように配置されてなることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、当該ナノ繊維層の一方面に積層された前記マイクロ繊維層との積層体からなり、人体に装着したとき当該積層体が前記ナノ繊維層が外側に向くように構成されてなることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記マスク本体は、人体に装着したとき、前記ナノ繊維層よりも鼻口側に位置するように配置される第２ナノ繊維層をさらに備えることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項１】
鼻口を覆うマスク本体と、当該マスク本体に配設された装着用部材とを備え、
前記マスク本体は、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にあるマイクロ繊維を含むマイクロ繊維層と、当該マイクロ繊維層に積層された、平均繊維径が１０ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内にあるナノ繊維を含むナノ繊維層とを有し、
前記ナノ繊維がポリビニルアルコールからなることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項２】
請求項１に記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ナノ繊維層は、ヨウ素を吸着する物質をさらに含むことを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項３】
請求項２に記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ヨウ素を吸着する物質は、ヨウ化カリウムであることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項４】
請求項３に記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ヨウ素を吸着する物質は、硼酸（二酸化ホウ素）であることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項５】
請求項３に記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ヨウ素を吸着する物質は、銀微粒子であることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ナノ繊維層は、セシウムを吸着する物質をさらに含むことを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項７】
請求項６に記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記セシウムを吸着する物質は、ゼオライト微粒子であることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記ナノ繊維層は、電界紡糸法により作製されたものであることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、前記マイクロ繊維層としての、前記ナノ繊維層の両面に積層された２つのマイクロ繊維層との積層体からなることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、当該ナノ繊維層の一方面に積層された前記マイクロ繊維層との積層体を一対備え、これら一対の積層体が前記ナノ繊維層が内側に位置するように配置されてなることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記マスク本体は、前記ナノ繊維層と、当該ナノ繊維層の一方面に積層された前記マイクロ繊維層との積層体からなり、人体に装着したとき当該積層体が前記ナノ繊維層が外側に向くように構成されてなることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の放射性物質遮断マスクにおいて、
前記マスク本体は、人体に装着したとき、前記ナノ繊維層よりも鼻口側に位置するように配置される第２ナノ繊維層をさらに備えることを特徴とする放射性物質遮断マスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２２３２５４（Ｐ２０１２−２２３２５４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１５４５（Ｐ２０１１−９１５４５）
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（５０４１８０２３９）国立大学法人信州大学 (759)
【出願人】（５０８２３１８２１）トップテック・カンパニー・リミテッド (40)
【氏名又は名称原語表記】ＴＯＰＴＥＣ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（５０４１８０２３９）国立大学法人信州大学 (759)
【出願人】（５０８２３１８２１）トップテック・カンパニー・リミテッド (40)
【氏名又は名称原語表記】ＴＯＰＴＥＣ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
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