JP2009108613A

JP2009108613A - 土木用土嚢

Info

Publication number: JP2009108613A
Application number: JP2007282865A
Authority: JP
Inventors: Koji Kanno; 幸治菅埜
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】
本発明は、長期にわたって使用可能な土木用土嚢を提供することを目的とする。
【解決手段】
目付３０〜１００ｇ／ｍ^２の表層布帛と強度１０００N／５ｃｍ以上の内層織布との２重構造からなることを特徴とする土木用土嚢。
【選択図】
なし

Description

本発明は、土木用土嚢に関する。

従来から、海岸、河川、湖、池等での土木工事に土砂等を充填させた土木用土嚢が各所で用いられている。

土木用土嚢の材料としては、水分に強い合成繊維、例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン又はポリ塩化ビニルが主として用いられている。例えば特許文献１には、ポリプロピレン繊維を平織に粗く織った布をミシン縫製した袋が開示されている。

しかしながら、上記のような合成繊維製の土嚢は、水分に強いにもかかわらず、施工現場に積み上げられた後、経時劣化により一年も経たないうちに土嚢が破けてしまい、その結果、袋内に詰めた土砂や石材等の中詰め材が外部へ排出されてしまうという問題があった。

その原因は、上記のような合成繊維は、紫外線に晒されると劣化現象を生じるからである。

平成１８年３月には、耐候性大型土嚢の性能を規定し、適切、安全に施工するための要領を取り纏めた、災害復旧事業等における「耐候性大型土嚢」設置ガイドラインが全国防災協会から発行されている。ここでは、耐候性評価について、従来の５０時間の暴露試験（２ヶ月相当）の確認ではなく、３００時間（１年相当）の確認が必要であると規定されている。

土嚢の耐用期間を向上させる手段として、例えば特許文献２には、予め高強度を付与した土木用土嚢が開示されている。しかしこの方法では、使用環境、使用期間等の条件によっては予測よりも大幅に強度劣化が生じるおそれがあり、十分なものであるとは言えなかった。

また例えば、特許文献３には、外側に合成繊維糸で編成した網地を用い、内袋に充填した土砂とからなる、大型土嚢が開示されている。しかしこの方法でも、長期間の使用では内層の袋が耐候劣化して破れ、土砂が流出する問題の解決には至っていない。

また、特許文献４には、微粒子土の流出を防ぎつつ排水性を維持するためにポアサイズを規定して、例えば、外層に織布、内層にメルトブロー不織布を配置した土嚢が提案されている。しかし、耐候性の問題に関しては従来の土嚢の範疇を超えることが出来なかった。
実開平６−３４０２６号公報特開２００７−１６５８５号公報特開２０００−１８２８号公報特開２００２−３６３９４４号公報

本発明は、長期にわたって使用可能な土木用土嚢を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、目付３０〜１００ｇ／ｍ^２の表層布帛と強度１０００N／５ｃｍ以上の内層織布との２重構造からなることを特徴とする土木用土嚢である。

本発明の土木用土嚢は、表層布帛が紫外線を遮断し、内層織布が強度を保持することで、長期に渡って使用可能である。

本発明の土木用土嚢を形成する繊維としては例えば、ナイロン６、ナイロン６・６、ナイロン１２、ナイロン４・６などのポリアミドからなるポリアミド繊維を用いることができる。またポリアミド繊維としては、ナイロン６とナイロン６・６との共重合体、ナイロン６にポリアルキレングリコール、ジカルボン酸、アミンなどを共重合した共重合ポリアミドからなるものも用いることができる。
また、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステルからなるポリエステル繊維、を用いることができる。またポリエステル繊維としては、ポリエステルに酸成分としてイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などの炭素環カルボン酸やアジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸などを共重合した共重合ポリエステルからなるものも用いることができる。
また、パラフェニレンテレフタルアミドと芳香族エーテルとの共重合体に代表される共重合体からなるアラミド繊維、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、および上記合成繊維を構成するポリマーを主としてなる海島構造を有する高分子配列体繊維から構成される合成繊維などを用いることができる。
中でも、ポリアミド繊維やポリエステル繊維は、熱安定性が良く、織り編み等の高次加工性に優れ、コストが安い等の点で好ましく、特にポリエステル繊維は、汎用性の点からも好ましい。

上記のような合成繊維には、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、平滑剤、帯電防止剤、可塑剤、増粘剤、顔料、難燃剤などの添加剤を含有せしめることも好ましい。

本発明の土木用土嚢は、表層布帛と内層織布との２重構造からなることが重要である。かかる構成とすることにより、表層布帛が紫外線を遮断し、内層織布が強度を保持し、長期にわたって使用可能な土木用土嚢とすることができる。

表層布帛の形態としては、織布、編布、サーマルボンド不織布、ステッチボンド不織布、ニードルパンチ不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、スパンレース不織布などを採用することができる。なかでもスパンボンド不織布が、取り扱い性、コスト面から好ましい。

表層布帛は、目付が３０〜１００ｇ／ｍ^２であることが必要である。目付を３０ｇ／ｍ^２以上とすることで、遮光性を発揮し内層織布を紫外線による劣化から保護することができる。また、１００ｇ／ｍ^２以下とすることで、使用前の土木用土嚢の保管や運搬に必要なコンパクト性を維持し取り扱い性を損なわない。

表層布帛は、ＪＩＳＬ１０９６で規定されるテーバ形法耐摩耗強さが３級以上であることが好ましい。そうすることで、摩耗により表層布帛の組織が破壊され遮光性を損なうのを防ぐことができる。

内層織布は、強度が１０００N／５ｃｍ以上であることが重要である。そうすることで、たとえ表層布帛が紫外線により劣化しても、内層織布が強度保持を担い、土木用土嚢としての強度を維持することができる。

強度１０００Ｎ／５ｃｍ以上の織布は、例えば極限粘度［η］が０．７以上のポリマーを用い、１５００ｍ／ｍｉｎ以下の低紡速で巻き取り、３倍以上の高倍率で延伸した、単糸強度６ｃＮ／ｄｔｅｘ、総繊度１６７０ｄｔｅｘの糸を用い、織り密度をタテヨコ１５本／２．５４ｃｍで製織することで得ることが出来る。

また、内層織布の強度の上限値としては、５０００Ｎ／５ｃｍもあれば十分である。

本発明の土木用土嚢における表層布帛と内層織布とは、重ね合わせただけでも使用できるが、接着または縫製により固定されていることが好ましい。そうすることにより、表層布帛と内層織布とのズレが生じることがなくなり、土嚢に縫製するときの手間が軽減されるほか、土嚢自体の形態安定性にも有効である。

接着に使用される接着剤としては、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂からなるものを使用することができる。なかでもウレタン系樹脂の接着剤が、接着力、耐久性の観点から好ましい。また、有機溶剤を使用しない反応性ホットメルト接着剤を好ましく使用することができる。

接着剤を塗布する方法としては、グラビアコーター法、ナイフコーター法、ロールコーター法、転写法、オフセット印刷法、インクジェット法などを使用できる。

接着剤の塗布箇所は、全面でも部分的であっても良いが、排水性などを考慮すると、ドット柄に塗布して接着することが好ましい
縫製に使用される縫糸としては、表層布帛や内層織布に使用される繊維と同様のものを用いることが出来る。

本発明の耐候性土木用は土嚢袋に吊り上げる際に使用される吊りベルトを取り付けることも可能である。吊りベルトは土砂などを入れた土嚢袋を設置する際にクレーンなどで吊り上げるものであり、施工後に使うことはあまりないためベルトそのままでも良いし、再施工を考えて土嚢袋と同様に表層布帛を設置して耐候性向上を図ることも出来る。

［測定・評価方法］
（１）極限粘度［η］
オルソクロロフェノール１０ｍｌに対し試料０．１０ｇを溶解し、温度２５℃においてオストワルド粘度計を用いて測定した。

（２）耐摩耗性
ＪＩＳＬ１９０６：１９９４４．６．（１）テーバ形法に準じ、直径１３ｃｍの円形試験片５枚を採取し、各試験片の中心に直径約６ｍｍの穴をあけてテーバ形摩擦試験機を用い試験片の表面を上にして試料ホルダのゴムマット上に取り付け、Ｎｏ，ＣＳ−１０の摩耗輪を用い摩擦回数１００回の試験を行い、限度写真により等級判定した。

（３）引張強度
ＪＩＳＬ１０９６：１９９９６．１２．１Ａ法（ストリップ法）に準じ、幅５ｃｍの試験片を使用し、つかみ間隔２０ｃｍ、引っ張り速度１０ｃｍ／ｍｉｎで測定した。

（４）耐候性
ＪＩＳＬ１０９６：１９９９６．３０．１Ａ法に準じ、サンシャインカーボンアーク燈型耐光性試験機を用い３００時間の暴露処理を施した。表層／内層の２重構造有する試料については、表層側の面に暴露処理を施した。
上記（３）により暴露処理前後の引張強度を測定し、次式により引張強度保持率を計算した。
引張強度保持率（％）＝（Ｇ’／Ｇ）×１００
ここに、Ｇ：暴露処理前の引張強度（Ｎ／５ｃｍ）
Ｇ’：暴露処理後の引張強度（Ｎ／５ｃｍ）。

［実施例１］
（表層布帛）
繊度２．２ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート繊維からなるスパンボンド不織布（東レ社製“アクスター”Ｂ５０７０２）を、表層布帛として用いた。
この布帛は、厚さ０．１５ｍｍ、目付７０ｇ／ｍ^２、タテ方向の引張強度３４３Ｎ／５ｃｍ、耐摩耗性４級であった。

（内層布帛）
極限粘度［η］１．０のポリエチレンテレフタレートからなるチップをエクストルーダーに導入し、２９５℃で溶融し、スピンブロックに設置された紡糸パックに溶融ポリマーを導き、孔径０．６ｍｍの吐出孔を１０８孔有する口金から溶融ポリマーを吐出した。吐出された線状の溶融ポリマーを冷却風により冷却固化後、油剤を付与し、回転速度５００ｍ／分ロ−ラーにて曳いた。次いで一旦巻き取ることなく連続して、総合倍率５．２倍の３段熱延伸を行い、フィラメント数１０８本、総繊度１６７０ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート繊維糸を得た。得られた糸は、強度７．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１４．１％、乾熱収縮率８．９％と良好な糸物性を示した。
この糸を用いて、経糸密度１７本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１７本／２．５４ｃｍの平織りの織布を作った。これを内層布帛として用いた。

（土嚢用布帛）
上記表層布帛上に、反応性ホットメルト接着剤をロールコーターでドット状に塗布し、上記内層布帛を重ね、熱圧着により両布帛同士を接着させ、土嚢用布帛とした。

（土嚢）
上記土嚢用布帛を、内層布帛が内側に位置するように袋状に縫製して、土嚢を作製した。

［実施例２］
（表層布帛）
繊度２．２ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート繊維からなるスパンボンド不織布（東レ社製“アクスター”Ｂ５０４０１）を、表層布帛として用いた。
この布帛は、厚さ０．１９ｍｍ、目付４０ｇ／ｍ^２、タテ方向の引張強度１１８Ｎ／５ｃｍ、耐摩耗性３級であった。

（内層布帛）
実施例１で内層布帛として用いたのと同様のものを用いた。

（土嚢用布帛）
上記表層布帛および上記内層布帛を用い、実施例１と同様にして、土嚢用布帛を作製した。

［実施例３］
（表層布帛）
繊度２．２ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート繊維からなるスパンボンド不織布（東レ社製“アクスター”Ｈ５０９０１）を、表層布帛として用いた。
この布帛は、厚さ０．３４ｍｍ、目付１００ｇ／ｍ^２、タテ方向の引張強度３２４Ｎ／５ｃｍ、耐摩耗性４級であった。

［比較例１］
（土嚢用布帛）
実施例１で内層布帛として用いたのと同様のものを土嚢用布帛として用いた。

（土嚢）
上記土嚢用布帛を袋状に縫製して、土嚢を作製した。

［比較例２］
（土嚢用布帛）
実施例１で内層布帛に用いたのと同様のポリエチレンテレフタレート繊維糸を用いて、経糸密度２３本／２．５４ｃｍ、緯糸密度２３本／２．５４ｃｍの平織りの織布を作った。これを土嚢用布帛として用いた。

［比較例３］
（表層布帛）
極限粘度［η］０．６４のポリエチレンテレフタレートからなるチップをエクストルーダーに導入し、２９５℃で溶融し、矩形口金を装備した公知のスパンボンド不織布装置を用いて製布した。このとき、口金孔数は４，０００孔／ｍで、フィラメント群は矩形のエジェクターにて０．５ＭＰａの空気圧で紡速４，５００ｍ／分で牽引した後、気流制御して、駆動するコンベアー上に捕集し、単糸繊度２．２ｄｔｅｘ、目付２０ｇ／ｍ² のスパンボンド不織布を得た。このスパンボンド不織布を表層布帛として用いた。

［比較例４］
（表層布帛）
繊度２．２ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート繊維からなるスパンボンド不織布（東レ社製“アクスター”Ｈ５１５０１）を、表層布帛として用いた。
この布帛は、厚さ０．４７ｍｍ、目付１５０ｇ／ｍ^２、タテ方向の引張強度６１７Ｎ／５ｃｍ、耐摩耗性４級であった。

各実施例・比較例の評価結果を表１に記す。

表中において、土嚢用布帛を表層布帛と内層布帛との２重構造としなかったものについては、その布帛の構成および特性を内層布帛の欄に記した。

本発明の土木用土嚢は、海岸、河川、湖、池等での土木工事に好適に用いられる。

Claims

目付３０〜１００ｇ／ｍ^２の表層布帛と強度１０００N／５ｃｍ以上の内層織布との２重構造からなることを特徴とする土木用土嚢。
表層布帛のＪＩＳＬ１９０６で規定されるテーバ形法耐摩耗強さが３級以上であることを特徴とする請求項１記載の土木用土嚢。
表層布帛がスパンボンド不織布であることを特徴とする請求項１または２記載の土木用土嚢。
表層布帛と内層織布とが接着または縫製により固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の土木用土嚢。