JP2009235875A - 吸着材 - Google Patents

Abstract

【課題】設置や回収が容易で、油や埃などの浮遊物を好適に吸着できるだけでなく、流れの速い水域に設置した場合であっても、水面下に沈み込むことなく浮き続けて前記浮遊物を吸着することのできる展張型の吸着材を安い製造コストで提供する。
【解決手段】展張マット１０１を、流れのある水域に浮かべるための浮力マット１１０と、浮力マット１１０の左縁における支点Ｐ及び右縁における支点Ｑからそれぞれ左右に延びる展張紐１２０とを備え、展張紐１２０を左右に引っ張ることにより、浮力マット１１０を前記流れを横切る方向に展張し、前記水域の浮遊物を浮力マット１１０で吸着するものとし、浮力マット１１０における支点Ｐと支点Ｑとを結ぶ仮想線分ＰＱよりも上流側の浮力マット上流部１１１を、仮想線分ＰＱよりも下流側の浮力マット本体部１１２に対して折り曲げ可能な形態とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、河川などの流れのある水域において該流れを横切る方向に展張させ、該水域に浮遊する油などの浮遊物を吸着するための展張型の吸着材に関する。

河川などの水域に、油やベンゼンやトルエンなど、水よりも軽く、疎水性を有する液体や固体が流出すると、油が川下や海域まで拡散することを防止するために、吸着材を設置することが行われる。水面に浮遊する油などの浮遊物を吸着するための吸着材は、従来より各種のものが知られている。例えば、その設置や回収の容易さから、浮力マットを前記水面に浮かべて展張し、前記浮遊物を前記浮力マットにて拡散を防ぎつつ吸着させるようにした吸着材（以下において、この種の吸着材を「展張型の吸着材」と呼ぶ。）が広く用いられている。

展張型の吸着材において、前記浮力マットの形態は様々であるが、例えば、前記浮力マットを円柱状に形成したもの（例えば、特許文献１を参照。以下において、この種の吸着材を「円柱型の吸着材」と呼ぶ。）が知られている。円柱型の吸着材は、浮力を確保しやすく、沈みにくいという利点を有しているものの、前記浮力マットと水面との接触面積を広く確保できず、必ずしも前記浮遊物の吸着能に優れたものとは言えなかった。

また、前記浮力マットをシート状に形成したもの（以下において、この種の吸着材を「シート型の吸着材」と呼ぶ。）も知られている。図２３は、水路の流速が遅いときの従来の吸着材（シート型の吸着材）を示した平面図である。図２４は、水路の流速が遅いときの従来の吸着材（シート型の吸着材）を図２３におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。図２５は、水路の流速が速いときの従来の吸着材（シート型の吸着材）を図２３におけるＸ−Ｘ面に相当する面で切断した状態を示した断面図である。

通常、シート型の吸着材１００には、図２３に示すように、浮力マット１１０を展張するための展張紐１２０が、浮力マット１１０の最上流縁部に沿って取り付けられる。シート型の吸着材は、設置と回収が容易であることに加えて、浮力マット１１０と水面との接触面積を広く確保できるものであり、円柱型の吸着材と比較して、前記浮遊物を効率的に吸着できるものとなっていた。しかし、シート型の吸着材は、流れの速い水域に設置すると、図２５に示すように、前記浮力マットがその最上流縁部から浮力を失って水面下に沈み込みやすく、前記浮遊物がその上方を通過する状態となりやすい構造のものとなっていた。

さらに、円柱型とシート型とを組み合わせた形態の吸着材（例えば、特許文献２〜４を参照。以下において、この種の吸着材を「合体型の吸着材」と呼ぶ。）も知られている。しかし、合体型の吸着材は、構造が複雑で製造コストが高くなるだけでなく、展張の仕方が悪いと、前記浮力マットにおける円柱状に形成された部分のみが浮かんで、前記浮力マットにおけるシート状に形成された部分は水面下に沈んで吸着に寄与しなくなるおそれもあった。

特開２０００−１７０１４４号公報 実開昭５０−０６５２１９号公報 特開平０２−０５８６２０号公報 実開平０７−０３１１８８号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、設置や回収が容易で、油や埃などの浮遊物を好適に吸着、捕捉できるだけでなく、流れの速い水域に設置した場合であっても、水面下に沈み込むことなく浮き続けて前記浮遊物を吸着することのできる展張型の吸着材を提供するものである。また、吸着材の製造コストを抑えることも本発明の目的である。

上記課題は、流れのある水域に浮かべるための浮力マットと、該浮力マットの左縁における支点Ｐ及び右縁における支点Ｑからそれぞれ左右に延びる展張紐とを備え、該展張紐を左右に引っ張ることにより、前記浮力マットを前記流れを横切る方向に展張し、前記水域の浮遊物を前記浮力マットで吸着することができるようにした吸着材であって、前記浮力マットの上流側が、前記流れを受けた際にその見掛けの厚さが増大する構造となっていることを特徴とする吸着材を提供することによって解決される。

ここで、浮力マットの上流側の「見掛けの厚さ」とは、浮力マットの変形を考慮した厚さのことである。例えば、水流によって浮力マットの上流側に、折り返される、折り曲げられる、捻じ曲げられる、巻かれるなどの変形が生じた場合には、それらの変形後における浮力マットの上流側の厚さを意味する。また、水流によって浮力マットの最上流縁部が下流側に押し潰された結果、浮力マットの内部に充填した充填剤（例えば後述する吸着剤など）が偏在して浮力マットの上流側が厚くなった際には、そのときの厚さを意味する。

本発明の吸着材は、それを設置した場所の流れが速い場合には、その水流によって浮力マット上流側が、見掛けの厚さが増大する構造となっている。すなわち、この吸着材は、流れが速い場合でも、水面下に沈み込むことなく浮かび続け、前記浮遊物を好適に吸着することのできるものとなっている。また、この吸着材は、設置や回収が容易なものとなっている。さらに、この吸着材は、構造が簡素であるために、製造コストを抑えることもできるものとなっている。

本発明の吸着材は、前記浮力マットの上流側が、前記流れを受けた際にその見掛けの厚さが増大する構造となっているものであれば特に限定されない。本発明の吸着材としては、前記浮力マットにおける支点Ｐと支点Ｑとを結ぶ仮想線分ＰＱよりも上流側の浮力マット上流部が、仮想線分ＰＱよりも下流側の浮力マット本体部に対して折り曲げ可能な形態とされたもの（以下においては、「折り返し型の吸着材」と呼ぶ。）や、前記浮力マットにおける最上流縁部に沿って前記展張紐を延在させず、前記流れによって前記浮力マットの最上流縁部が下流側に押し潰される形態とされたもの（以下においては、「押し潰し型の吸着材」と呼ぶ。）などが例示される。

このうち、折り返し型の吸着材は、それを設置した場所の流れが速い場合には、その水流によって浮力マット上流部が浮力マット本体部の下面側又は上面側に折り返され、該折り返しによって前記浮力マットにおける最上流となる部分（以下において、「折り返し後の最上流部分」と呼ぶ。）の見かけの厚さが増大することにより、折り返し後の最上流部分の浮力を増大させることが可能な構造のものとなっている。折り返し型の吸着材は、浮力マット上流部が１回のみ折り返される形態のものであってもよいし、２回以上折り返される形態のものであってもよい。また、浮力マット上流部は、浮力マット本体部の下面側に折り返されてもよいし、上面側に折り返されてもよいものとする。

折り返し型の吸着材において、浮力マット上流部における仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_１（図１を参照）は、前記浮力マットの厚さなどによっても異なり特に限定されない。しかし、浮力マット上流部の長さＬ_１が短すぎると、浮力マット上流部が折り返されにくくなり、前記浮力マットにおける折り返し後の最上流部分の浮力の増大を望めなくなるおそれがある。このため、浮力マット上流部の長さＬ_１は、通常、１ｃｍ以上とされる。

一方、浮力マット上流部における仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_１を長くしすぎると、吸着材の経済性が低下するおそれがある。また、吸着材の取り扱いや設置が困難になるおそれもある。このため、浮力マット上流部の長さＬ_１は、通常、１００ｃｍ以下とされる。

折り返し型の吸着材において、浮力マットにおける仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_２（図１を参照）に対する浮力マット上流部における仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_１の比Ｌ_１／Ｌ_２も、前記浮力マットの厚さなどによっても異なり特に限定されない。しかし、比Ｌ_１／Ｌ_２を小さくしすぎると、浮力マットの上流側の浮力を確保できなくなるおそれがある。このため、比Ｌ_１／Ｌ_２は、通常、０．０５以上とされる。

一方、折り返し型の吸着材において、浮力マットにおける仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_２に対する浮力マット上流部における仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_１の比Ｌ_１／Ｌ_２を大きくしすぎると、浮力マットの上流側と下流側が反転してしまうおそれがある。このため、比Ｌ_１／Ｌ_２は、通常、０．５以下とされる。

続いて、押し潰し型の吸着材について説明する。押し潰し型の吸着材は、それを設置した場所の流れが速い場合には、その水流によって浮力マットの最上流縁部が下流側に押し潰され、該押し潰された部分の見かけの厚さが増大することにより、前記浮力マットの最上流部分の浮力を増大させることが可能な構造のものとなっている。

押し潰し型の吸着材において、前記浮力マットの左縁及び右縁に沿って補強テープを取り付け、該補強テープに前記展張紐の支点Ｐ及び支点Ｑを設けることも好ましい。これにより、前記浮力マットが支点Ｐや支点Ｑの周辺で破れたり破損したりするのを防止することが可能になる。このとき、前記補強テープの複数箇所に前記展張紐を留めるための留め孔を設け、前記展張紐を留める留め孔を選択することにより、前記展張紐の支点Ｐ及び支点Ｑの位置を調節できるようにすることも好ましい。

折り返し型の吸着材と押し潰し型の吸着材との双方において、前記浮力マットは、通油性を有するシートの内部に、水に対する見掛け比重が１未満の吸着剤を収容したものであることも好ましい。これにより、前記浮力マットを浮力だけでなく、前記浮遊物の吸着能にもより優れたものとすることが可能になる。また、吸着剤自体にフロートとしての機能を奏させることが可能になり、前記浮力マットの浮力を担保することできる。

以上のように、本発明によって、設置や回収が容易で、油や埃などの浮遊物を好適に吸着できるだけでなく、流れの速い水域に設置した場合であっても、水面下に沈み込むことなく浮き続けて前記浮遊物を吸着することのできる展張型の吸着材を提供することが可能になる。また、吸着材の製造コストを抑えることも可能になる。

本発明の吸着材について、図面を用いてより具体的に説明する。以下においては、本発明の吸着材の好適な実施態様である四つの実施態様について説明するが、本発明の吸着材はこれらの実施態様に限定されない。

１．１ 第一実施態様の吸着材
まず、第一実施態様の吸着材１０１について説明する。図１は、浮力マット上流部１１１が折り返される前における第一実施態様の吸着材１０１を示した平面図である。図２は、浮力マット上流部１１１が折り返される前における第一実施態様の吸着材１０１を図１におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。図３は、浮力マット上流部１１１が折り返された後における第一実施態様の吸着材１０１を示した平面図である。図４は、浮力マット上流部１１１が折り返された後における第一実施態様の吸着材１０１を図３におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。

第一実施態様の吸着材１０１は、折り返し型となっている。第一実施態様の吸着材１０１は、図１〜４に示すように、浮力マット１１０と、浮力マット１１０を展張するための展張紐１２０とを備えている。展張紐１２０は、浮力マット１１０の左縁における支点Ｐから左方に延びる左側の展張紐１２１と、浮力マット１２０の右縁における支点Ｑから右方に延びる右側の展張紐１２２と、支点Ｐと支点Ｑとを結ぶ仮想線分ＰＱに沿って浮力マット１１０に取り付けられた中央の展張紐１２３とで構成されている。第一実施態様の吸着材１０１は、左側の展張紐１２１と右側の展張紐１２２とを左右に引っ張った状態に保つことにより、左右に展張することが可能なものとなっている。

第一実施態様の吸着材１０１において、浮力マット１１０は、支点Ｐと支点Ｑとを結ぶ仮想線分ＰＱよりも上流側の浮力マット上流部１１１と、仮想線分ＰＱよりも下流側の浮力マット本体部１１２とで構成されており、浮力マット上流部１１１は、浮力マット本体部１１２に対して折り曲げ可能な形態となっている。このため、浮力マット上流部１１１は、吸着材１０１を流れのある水域に設置し、浮力マット１１０を前記流れを横切る方向に展張した際に、前記流れによって押され、浮力マット本体部１１２の下面側へ自然と折り返されるようになっている。

浮力マット上流部１１１における仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_１は、上述したように、その折り返しやすさなどを考慮して、通常、１〜１００ｃｍとされる。浮力マット上流部１１１の長さＬ_１は、２ｃｍ以上であると好ましく、３ｃｍ以上であるとより好ましい。一方、浮力マット上流部１１１の長さＬ_１は、５０ｃｍ以下であると好ましく、４５ｃｍ以下であるとより好ましい。

第一実施態様の吸着材１０１において、浮力マット１１０における仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_２に対する浮力マット上流部１１１における仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_１の比Ｌ_１／Ｌ_２は、上述したように、浮力マット１１０の厚さや経済性などを考慮して、通常、０．０５〜０．５とされる。比Ｌ_１／Ｌ_２は、０．１以上であると好ましく、０．１５以上であるとより好ましい。一方、比Ｌ_１／Ｌ_２は、０．４５以下であると好ましく、０．４以下であるとより好ましい。

浮力マット１１０は、水に浮くことのできるマット状のものであり、浮遊物の吸着を行うことのできるものであれば特に限定されない。第一実施態様の吸着材１０１において、浮力マット１１０は、通油性を有するシート１１０Ａ，１１０Ｂで形成された袋体の内部に、吸着剤１１０Ｃを収容したものとなっている。上側のシート１１０Ａと下側のシート１１０Ｂは、その周縁部だけでなく、その内側の領域を互いに格子状に縫着されており、浮力マット１１０の内部は複数の小室に区切られている。このため、前記袋体の内部での吸着剤１１０Ｃの移動を制限することが可能となっており、吸着剤１１０Ｃの疎な場所が生じにくいようになっている。

浮力マット１１０におけるそれぞれの小室の寸法は、充填する吸着剤１１０Ｃの量などによっても異なり、特に限定されない。しかし、この小室を小さくしすぎると、浮力マット１１０に充填できる吸着剤１１０Ｃの総量を確保しにくくなる。また反対に、この小室を大きくしすぎると、浮力マット１１０に吸着剤１１０Ｃの疎な場所が形成されやすくなる。このため、浮力マット１１０における小室は、通常、それを区切る縦と横の辺の長さがそれぞれ２〜１００ｃｍとなるように設定される。小室を区切る縦と横の辺の長さはそれぞれ、５〜７０ｃｍであると好ましく、１０〜５０ｃｍであるとより好ましい。第一実施態様の吸着材１０１において、小室の縦の長さは約１６ｃｍ（展張紐１２０が横断する小室においては約半分７〜８ｃｍ程度）、横の長さは約１２ｃｍとなっている。

浮力マット１１０におけるそれぞれの小室に収容する吸着剤１１０Ｃの量は、特に限定されない。しかし、吸着剤１１０Ｃの量が少なすぎると、それぞれの小室において吸着剤１１０Ｃの偏在が生じやすくなる。このため、吸着剤１１０Ｃは、できるだけ多く収容すると好ましい。第一実施態様の吸着剤においては、展張紐１２０が横断している小室にはそれぞれ約２６０ｃｃの吸着剤１１０Ｃを、展張紐１２０が横断していない小室にはそれぞれ約３５０ｃｃの吸着剤１１０Ｃを充填しており、吸着剤１１０Ｃは、乾燥時においてかなり詰まった状態となっている。

浮力マット１１０は、その厚さが必ずしも均一でなくてもよく、浮力マット上流部１１１と浮力マット本体部１１２とで異なる厚さに設定してもよい。例えば、浮力マット上流部１１１を仮想線分ＰＱに沿って延びる柱状に形成し、浮力マット本体部１１２をマット状（薄いシート状を含む）に形成してもよい。しかし、製造コストなどを考慮するならば、浮力マット１１０の厚さは、全体的に略均一になるように設定すると好ましい。

浮力マット１１０の厚さを全体的に略均一とする場合において、浮力マット１１０の厚さ（乾燥した浮力マット１１０を水平に置いて吸着剤１１０Ｃが略均一な厚さとなるようにしたときの平均の厚さ）は特に限定されない。しかし、浮力マット１１０が薄すぎると、必然的に吸着剤１１０Ｃの量が少なくなり、浮力マット１１０の浮力や吸着能を確保できなくなるおそれがある。このため、浮力マット１１０の厚さは、通常、５ｍｍ以上とされる。浮力マット１１０の厚さは、１０ｍｍ以上であると好ましい。

一方、浮力マット１１０が厚すぎると、浮力マット上流部１１１が浮力マット本体部１１２に対して折り返されにくくなるおそれがある。また、必然的に吸着剤１１０Ｃの量が多くなり、製造コストが高くなるおそれがある。さらに、吸着剤１１０Ｃ単位量当りの吸着能が低下して、吸着剤１１０Ｃによる吸着が非効率的なものとなるおそれもある。このため、浮力マット１１０の厚さは、通常、１００ｍｍ以下とされる。浮力マット１１０の厚さは、５０ｍｍ以下であると好ましく、３０ｍｍ以下であるとより好ましい。第一実施態様の吸着材１０１において、浮力マット１１０の厚さは、約１８ｍｍとなっている。

吸着剤１１０Ｃは、所望の浮遊物を吸着できるものであれば特に限定されない。吸着剤１１０Ｃとしては、炭化物や発泡鉱物などのほか、カポックなどの撥水性繊維が例示される。第一実施態様の吸着材１０１においては、谷口商会株式会社製の吸着剤「スミレイ（登録商標）」を使用している。この吸着剤１１０Ｃは、コーヒー豆の搾り滓を焼成した粒径３ｍｍ以下の炭化物からなっており、撥水性と油吸収性に優れ、従来の吸着剤では吸着が困難であった油膜や、界面活性剤の混ざった油なども好適に吸着することができるものとなっている。また、コーヒー豆の絞り滓を原料とするため、廃棄物の削減に貢献することも可能なものとなっている。さらに、この吸着剤１１０Ｃは、乾燥時の見掛け比重が水よりも軽いだけでなく、水を吸いにくいために、その浮力を長時間保つことができるものとなっている。

浮力マット１１０を形成するシート１１０Ａ，１１０Ｂは、通油性を有するものであれば特に限定されない。木綿などの天然素材を用いたものであってもよいし、ポリエステルなどの合成素材を用いたものであってもよい。シート１１０Ａ，１１０Ｂには、撥水加工を施しておくと好ましい。これにより、シート１１０Ａ，１１０Ｂも水を吸いにくくして、吸着材１０１を沈没しにくくすることが可能になる。第一実施態様の吸着材１０１において、シート１１０Ａ，１１０Ｂは、撥水加工を施したポリエステルによって形成している。

浮力マット１１０に取り付ける展張紐１２０は、必要な強度を備えたものであれば特に限定されない。第一実施態様の吸着材１０１においては、軽量で強靭なポリエステルで形成したテープを展張紐１２０として用いている。

１．２ 第二実施態様の吸着材
図５は、浮力マット上流部１１１が折り返される前における第二実施態様の吸着材１０２を示した平面図である。図６は、浮力マット上流部１１１が折り返される前における第二実施態様の吸着材１０２を図５におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。図７は、浮力マット上流部１１１が折り返された後における第二実施態様の吸着材１０２を示した平面図である。図８は、浮力マット上流部１１１が折り返された後における第二実施態様の吸着材１０２を図７におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。

第二実施態様の吸着材１０２は、第一実施態様の吸着材１０１と同様、折り返し型となっている。第一実施態様の吸着材１０１は、図２に示すように、展張紐１２０が浮力マット１１０における上側のシート１１０Ａと下側のシート１１０Ｂとの両方に縫い付けられていたが、第二実施態様の吸着材１０２は、図６に示すように、展張紐１２０を浮力マット１１０における上側のシート１１０Ａにのみ縫いつけたものとなっている。第二実施態様の吸着材１０２において、浮力マット１１０を区切る小室は全て同じ寸法となっている。

第二実施態様の吸着材１０２は、第一実施態様の吸着材１０１と同様、水路の流速が速くなった際に、浮力マット上流部１１１が折り込まれ、最上流縁部が厚くなってその部分の浮力が増大する仕組みとなっている（図７と図８を参照）。その他の構成については、第一実施態様の吸着材１０１と略同様の構成を採用することができる。

１．３ 第三実施態様の吸着材
図９は、浮力マット上流部１１１が押し潰される前における第三実施態様の吸着材１０３を示した平面図である。図１０は、浮力マット上流部１１１が押し潰された後における第三実施態様の吸着材１０３を図９におけるＸ−Ｘ面に相当する面で切断した状態を示した断面図である。

第三実施態様の吸着材１０３は、押し潰し型となっている。第一実施態様や第二実施態様の吸着材１０１，１０２は、図１や図５に示すように、浮力マット１１０の左縁における支点Ｐと浮力マット１１０の右縁における支点Ｑとを結ぶ仮想線分ＰＱに沿って展張紐１２０が延在していたが、第三実施態様の吸着材１０３は、支点Ｐと支点Ｑとの間に展張紐１２０を取り付けないようにしており、浮力マット１１０における最上流縁部に沿って展張紐１２０が現れない構造としている。これにより、水路の流れが速くなると、その流れによって浮力マット１１０の最上流縁部が下流側に自然と押し潰されるようになっている（図１０を参照）。その他の構成については、第一実施態様の吸着材１０１と略同様の構成を採用することができる。

１．４ 第四実施態様の吸着材
図１１は、浮力マット上流部１１１が折り返される前における第四実施態様の吸着材１０４を示した平面図である。

第四実施態様の吸着材１０４は、第三実施態様の吸着材１０３と同様、押し潰し型となっているが、同時に、第一実施態様や第二実施態様の吸着材１０１，１０２と同様、折り返し型としての特徴も備えたものとなっている。すなわち、浮力マット１１０の左縁における支点Ｐと浮力マット１１０の右縁における支点Ｑとの間に展張紐１２０が存在しないだけでなく、支点Ｐと支点Ｑとを結ぶ仮想線分ＰＱよりも上流側に、第一実施態様や第二実施態様の吸着材１０１，１０２と同様、仮想線分ＰＱよりも下流側の浮力マット本体部１１２に対して折り曲げ可能な浮力マット上流部１１１が設けられている。その他の構成については、第一実施態様の吸着材１０１と略同様の構成を採用することができる。

本発明の吸着材のうち、上述した第一実施態様から第四実施態様までの吸着材１０１〜１０４と、従来の吸着材１００とをそれぞれ実際に水路に設置し、該水路の流速を増加させていく実験を行った。この実験では、谷口商会株式会社の敷地内にある人工水路（長さ約５０ｍ、幅約２ｍ）を使用した。水路の水深は約４５ｃｍに設定した。水路を流れる水の流速は、３２ｃｍ／ｓから６０ｃｍ／ｓ（前記人工水路で実験することのできる最高流速）となるまで段階的に増加させた。

ただし、従来の吸着材１００と本発明の吸着材（第一実施態様から第四実施態様までの吸着材１０１〜１０４）は、上述した部分と、第一実施態様の吸着材１０１における展張紐１２０の両側の小室が小さく、吸着剤１１０Ｃをそれぞれ約１３０ｃｃずつ（展張紐１２０の両側の小室を合わせて約２６０ｃｃ）しか充填していない点（第一実施態様の吸着材１０１における他の小室や、従来の吸着材１００や第二実施態様から第四実施態様の吸着材１０２〜１０４における小室は、全て同じ寸法でそれぞれの小室には吸着剤１１０Ｃを３５０ｃｃずつ充填している。）とを除いて、吸着剤１１０Ｃの種類やシート１１０Ａ，１１０Ｂの素材など、その他の条件は揃えた。

２．０ 従来の吸着材
まず、従来の吸着材１００について説明する。図１２は、水路の流速が３２ｃｍ／ｓであるときの従来の吸着材１００を示した図である。図１３は、水路の流速が４１ｃｍ／ｓであるときの従来の吸着材１００を示した図である。

実験開始時の流速３２ｃｍ／ｓにおいて、浮力マット１１０への水の乗り上げは特に観測されず、浮力マット１１０は安定して浮かんでいた（図１２を参照）。しかし、水路の流速が３８ｃｍ／ｓに達した頃から、浮力マット１１０の上面に水が乗り始め、以降、水路の流速が増加するにつれて浮力マット１１０の上面に水が乗る頻度が多くなった。そして、水路の流速が４１ｃｍ／ｓに達すると、浮力マット１１０はその全体が水面下に沈み込んだ（図１３を参照）。

２．１ 第一実施態様の吸着材
次に、本発明の第一実施態様の吸着材１０１の実験結果について説明する。図１４は、水路の流速が３２ｃｍ／ｓであるときの第一実施態様の吸着材１０１を示した図である。図１５は、水路の流速が３８ｃｍ／ｓであるときの第一実施態様の吸着材１０１を示した図である。図１６は、水路の流速が５４ｃｍ／ｓであるときの第一実施態様の吸着材１０１を示した図である。

実験開始時の流速３２ｃｍ／ｓにおいて、浮力マット１１０は、その浮力マット上流部１１１が浮力マット本体部１１２の下面側に完全に折り返されていた（１回目の折り返し。図１４を参照）。このため、浮力マット１１０の最上流部分は他の部分よりも厚くなっていた。このときの浮力マット１１０における最上流縁部から最下流縁部までの距離は、折り返される前の浮力マット１１０における最上流縁部から最下流縁部までの距離の約３／４になっていた。浮力マット１１０への水の乗り上げは特に観測されず、吸着材１０１は安定して浮かんでいた。

水路の流速が増し、３８ｃｍ／ｓに達すると、浮力マット１１０の最上流縁部から所定範囲が、１回目の折り返しで折り返されたのとほぼ同じ幅で、浮力マット本体部１１２の下面側に折り返された（２回目の折り返し。図１５を参照）。このため、浮力マット１１０の最上流部分はさらに厚くなった。このときの浮力マット１１０における最上流縁部から最下流縁部までの距離は、１回目の折り返し前の浮力マット１１０における最上流縁部から最下流縁部までの距離の約１／２になっていた。浮力マット１１０への水の乗り上げは特に観測されず、吸着材１０１は安定して浮かび続けていた。水路の流速が４６ｃｍ／ｓに達しても、浮力マット１１０への水の乗り上げも特に観測されず、吸着材１０１は安定して浮かび続けていた。

この後、水路の流速がさらに増し、４９ｃｍ／ｓに達すると、浮力マット１１０における２回目の折り返しで折り返された部分が左側から元に戻り始めた。この頃から、浮力マット１１０の上面に水が乗り始めた。この後、水路の流速が５４ｃｍ／ｓに達すると、浮力マット１１０における２回目の折り返しで折り返された部分が完全に元に戻った。そのうち、浮力マット１１０の上面を頻繁に水が乗り越えるようになり、浮力マット１１０はその一部を残して大部分が水面下に沈んだ（図１６を参照）。

２．２ 第二実施態様の吸着材
続いて、本発明の第二実施態様の吸着材１０２について説明する。図１７は、水路の流速が３２ｃｍ／ｓであるときの第二実施態様の吸着材１０２を示した図である。図１８は、水路の流速が６０ｃｍ／ｓであるときの第二実施態様の吸着材１０２を示した図である。

実験開始時の流速３２ｃｍ／ｓにおいて、浮力マット１１０は、その浮力マット上流部１１０が浮力マット本体部１１２の下面側に完全に折り返されていた（１回目の折り返し。図１７を参照。）。このため、浮力マット１１０の最上流部分は他の部分よりも厚くなっていた。このときの浮力マット１１０における最上流縁部から最下流縁部までの距離は、折り返される前の浮力マット１１０における最上流縁部から最下流縁部までの距離の約３／４になっていた。浮力マット１１０への水の乗り上げは特に観測されず、吸着材１０２は安定して浮かんでいた。

水路の流速が５２ｃｍ／ｓに達して初めて、浮力マット１１０に僅かに水が乗り上げているのが確認できた。しかし、この乗り上げは、浮力マット１１０の浮力に大きな影響を及ぼす程度のものではなく、その後も浮力マット１１０は安定して浮かび続けた。その後、水路の流速を６０ｃｍ／ｓまで増加させた。浮力マット１１０の上に水の乗り上げはあるものの、浮力マット１１０は、安定して浮かび続けており、浮力マット１１０の上面の大部分が水面上に露出したままであった（図１８を参照）。

２．３ 第三実施態様の吸着材
続いて、本発明の第三実施態様の吸着材１０３について説明する。図１９は、水路の流速が３２ｃｍ／ｓであるときの第三実施態様の吸着材１０３を示した図である。図２０は、水路の流速が４６ｃｍ／ｓであるときの第三実施態様の吸着材１０３を示した図である。

実験開始時の流速３２ｃｍ／ｓにおいて、浮力マット１１０は、その最上流縁部が下流側に押し潰されて厚くなった。しかし、浮力マット１１０への水の乗り上げは観察されず、浮力マット１１０は安定して浮いていた。水路の流速が３８ｃｍ／ｓに達すると、浮力マット１１０に水が乗り上げ始めたが、浮力マット１１０の水没の気配はなかった。その後、水路の流速が４３ｃｍ／ｓに達すると、浮力マット１１０は、その最上流縁部が間歇的に浮き沈みを繰り返すようになった。水路の流速が４６ｃｍ／ｓに達すると、水が浮力マット１１０を頻繁に乗り越えるようになり、浮力マット１１０は水没した。

２．４ 第四実施態様の吸着材
続いて、本発明の第四実施態様の吸着材１０４について説明する。図２１は、水路の流速が３２ｃｍ／ｓであるときの第四実施態様の吸着材１０４を示した図である。図２２は、水路の流速が６０ｃｍ／ｓであるときの第四実施態様の吸着材１０４を示した図である。

実験開始時の流速３２ｃｍ／ｓにおいて、浮力マット１１０は、その最上流縁部が下流側に押されてやや厚くなり、安定して浮いていた。水路の流速が４３ｃｍに到達して初めて、水が浮力マット１１０に僅かに乗り始めた。その後、水路の流速が４６ｃｍ／ｓ程度になると、浮力マット１１０への水の乗り上げがときどき観察されるようになったが、浮力マット１１０の浮力に大きな影響は及ぼさない程度であり、浮力マット１１０は安定して浮き続けた。

水路の流速が４９ｃｍ／ｓ程度に達すると、第一実施態様の吸着材１０１における１回目の折り返しと同様、浮力マット１１０は、その浮力マット上流部１１１が浮力マット本体部１１２の下面側に折り返された。このため、浮力マット１１０の最上流部分は他の部分よりもさらに厚くなり、浮力マット１１０への水の乗り上げが一旦おさまった。その後、水路の流速がさらに増加して５２ｃｍ／ｓに達すると、間歇的に水が浮力マット１１０を乗り越え始めたが、浮力マット１１０を沈める程度ではなく、浮力マット１１０は安定して浮き続けた。浮力マット１１０は、水路の流速が６０ｃｍ／ｓに達しても安定して浮き続けていた。

２．５ まとめ
従来の吸着材１００と、本発明の吸着材１０１〜１０４が水没したときの水路の流量をまとめると、下記表１に示すようになる。

上記表１を見ると、本発明の吸着材１０１〜１０４は、折り返し型と押し潰し型とに係らず、従来の吸着材１００よりも、水の流れが速くなった場合であっても、安定して浮き続けるということが分かる。したがって、本発明の吸着材１０１〜１０４は、流れの速い水路であっても好適に用いることができるということも分かった。流れの速い水路は、吸着材１００が沈没しやすいだけでなく、エントレイメント現象も生じやすいために、流れてくる浮遊物を吸着するのは困難であるが、本発明の吸着材１０１〜１０４は、このような環境下でも、油などの浮遊物を安定して吸着することができる。

３．０ 追加実験
上記の実験においては、浮力マット１１０として、通油性を有するシート１１０Ａ，１１０Ｂで形成された袋体の内部に、吸着剤１１０Ｃを収容したものを用いたが、浮力マット１１０が吸着剤１１０Ｃなどの充填剤を使用しないものである場合（薄いシート状のものである場合）についても、同様の実験を行った。

ただし、従来の吸着材１００としては、図２６と図２７に示す形態のものを用いた。図２６は、従来の吸着材１００の他の実施態様を示した平面図である。図２７は、従来の吸着材１００の他の実施態様を図２６におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。図２６と図２７に示す吸着材１００は、一辺約５０ｃｍの正方形状を為す厚さ約５ｍｍのポリプレン製の不織布を浮力マット１１０として用いたものとなっている。

また、本発明の吸着材（第五実施態様の吸着材１０５）としては、図２８と図２９に示す形態のものを用いた。図２８は、浮力マット上流部１１１が折り返される前における第五実施態様の吸着材１０５を示した平面図である。図２９は、浮力マット上流部１１１が折り返される前における第五実施態様の吸着材１０５を図２８におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。第五実施態様の吸着材１０５は、展張紐１２０を取り付けた箇所以外の点については、図２６と図２７に示す従来の吸着材１００と同様のものとなっている。

３．１ 従来の吸着材
まず、従来の吸着材１００について説明する。図３０は、水路の流速が２５ｃｍ／ｓであるときの従来の吸着材１００（図２６と図２７を参照）を斜め後方から見た状態を示した図である。図３１は、水路の流速が２５ｃｍ／ｓであるときの従来の吸着材１００（図２６と図２７を参照）を斜め前方から見た状態を示した図である。

実験開始時の水路の流速は２５ｃｍ／ｓであったが、このとき既に、浮力マット１１０の上流側が沈んでおり、水が常時乗り越えている状態であった（図３０と図３１を参照）。水路の流速が３２ｃｍ／秒を超えると、浮力マット１１０における上流側の約９０％が水面下に沈んだ状態となり、下流側も約７０％が水面下に沈んだ状態となった。その後、水路の流速が４９ｃｍ／ｓに達すると、浮力マット１１０はその全体が水面下に沈んだ。

３．２ 第五実施態様の吸着材
次に、本発明の第五実施態様の吸着材１０５の実験結果について説明する。図３２は、水路の流速が緩やか（２５ｃｍ／ｓ未満）であるときの第五実施態様の吸着材１０５を示した図である。図３３は、水路の流速が２５ｃｍ／ｓであるときの第五実施態様の吸着材１０５を示した図である。

実験開始時の水路の流速は２５ｃｍ／ｓであったが、このとき既に、浮力マット上流部１１１が浮力マット本体部１１２の下面側に完全に折り返された状態となっていたが（図３３を参照）、浮力マット１１０は安定して浮かび続けていた。この状態は、水路の流速が４９ｃｍ／ｓに達しても保たれていた。しかし、水路の流速が５２ｃｍ／ｓに達すると、浮力マット１１０の両側から水が一気に乗り越えて、浮力マット１１０はその全体が水面下に沈んだ。

３．３ まとめ
従来の吸着材１００（図２６と図２７を参照）と、本発明の吸着材１０５が水没したときの水路の流量をまとめると、下記表２に示すようになる。

上記表２を見ると、浮力マット１１０が薄いシート状のものである場合においても、本発明の吸着材１０５が安定して浮き続けるということが分かった。完全に水没したときの水路の流速は４９ｃｍ／ｓと５２ｃｍ／ｓであり、従来の吸着材１００と本発明の吸着材１０５との間にそれほど大きな差は認められなかったものの、従来の吸着材１００は水路の流速が２５ｃｍのときに常時水が乗り越えていたのに対して、本発明の吸着材１０５は水路の流速が約５２ｃｍ／ｓに達するまで水の乗り越えが殆ど観察されなかったことを鑑みれば、その差は歴然であった。

浮力マット上流部が折り返される前における第一実施態様の吸着材を示した平面図である。 浮力マット上流部が折り返される前における第一実施態様の吸着材を図１におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。 浮力マット上流部が折り返された後における第一実施態様の吸着材を示した平面図である。 浮力マット上流部が折り返された後における第一実施態様の吸着材を図３におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。 浮力マット上流部が折り返される前における第二実施態様の吸着材を示した平面図である。 浮力マット上流部が折り返される前における第二実施態様の吸着材を図５におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。 浮力マット上流部が折り返された後における第二実施態様の吸着材を示した平面図である。 浮力マット上流部が折り返された後における第二実施態様の吸着材を図７におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。 浮力マット上流部が押し潰される前における第三実施態様の吸着材を示した平面図である。 浮力マット上流部が押し潰された後における第三実施態様の吸着材を図９におけるＸ−Ｘ面に相当する面で切断した状態を示した断面図である。 浮力マット上流部が折り返される前における第四実施態様の吸着材を示した平面図である。 水路の流速が３２ｃｍ／ｓであるときの従来の吸着材を示した図である。 水路の流速が４１ｃｍ／ｓであるときの従来の吸着材を示した図である。 水路の流速が３２ｃｍ／ｓであるときの第一実施態様の吸着材を示した図である。 水路の流速が３８ｃｍ／ｓであるときの第一実施態様の吸着材を示した図である。 水路の流速が５４ｃｍ／ｓであるときの第一実施態様の吸着材を示した図である。 水路の流速が３２ｃｍ／ｓであるときの第二実施態様の吸着材を示した図である。 水路の流速が６０ｃｍ／ｓであるときの第二実施態様の吸着材を示した図である。 水路の流速が３２ｃｍ／ｓであるときの第三実施態様の吸着材を示した図である。 水路の流速が４６ｃｍ／ｓであるときの第三実施態様の吸着材を示した図である。 水路の流速が３２ｃｍ／ｓであるときの第四実施態様の吸着材を示した図である。 水路の流速が６０ｃｍ／ｓであるときの第四実施態様の吸着材を示した図である。 水路の流速が遅いときの従来の吸着材を示した平面図である。 水路の流速が遅いときの従来の吸着材を図２３におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。 水路の流速が速いときの従来の吸着材を図２３におけるＸ−Ｘ面に相当する面で切断した状態を示した断面図である。 従来の吸着材の他の実施態様を示した平面図である。 従来の吸着材の他の実施態様を図２６におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。 浮力マット上流部が折り返される前における第五実施態様の吸着材を示した平面図である。 浮力マット上流部が折り返される前における第五実施態様の吸着材を図２８におけるＸ−Ｘ面で切断した状態を示した断面図である。 水路の流速が２５ｃｍ／ｓであるときの従来の吸着材（図２６と図２７を参照）を斜め後方から見た状態を示した図である。 水路の流速が２５ｃｍ／ｓであるときの従来の吸着材（図２６と図２７を参照）を斜め前方から見た状態を示した図である。 水路の流速が緩やか（２５ｃｍ／ｓ未満）であるときの第五実施態様の吸着材を示した図である。 水路の流速が２５ｃｍ／ｓであるときの第五実施態様の吸着材を示した図である。

符号の説明

１００ 吸着材
１０１ 第一実施態様の吸着材
１０２ 第二実施態様の吸着材
１０３ 第三実施態様の吸着材
１０４ 第四実施態様の吸着材
１０５ 第五実施態様の吸着材
１１０ 浮力マット
１１０Ａ シート
１１０Ｂ シート
１１０Ｃ 吸着剤
１１１ 浮力マット上流部
１１２ 浮力マット本体部
１２０ 展張紐
１２１ 左側の展張紐
１２２ 右側の展張紐
１２３ 中央の展張紐

Claims (8)

1. 流れのある水域に浮かべるための浮力マットと、該浮力マットの左縁における支点Ｐ及び右縁における支点Ｑからそれぞれ左右に延びる展張紐とを備え、該展張紐を左右に引っ張ることにより、前記浮力マットを前記流れを横切る方向に展張し、前記水域の浮遊物を前記浮力マットで吸着することができるようにした吸着材であって、
   前記浮力マットの上流側が、前記流れを受けた際にその見掛けの厚さが増大する構造となっていることを特徴とする吸着材。
2. 前記浮力マットにおける支点Ｐと支点Ｑとを結ぶ仮想線分ＰＱよりも上流側の浮力マット上流部が、仮想線分ＰＱよりも下流側の浮力マット本体部に対して折り曲げ可能な形態とされた請求項１記載の吸着材。
3. 浮力マット上流部における仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_１が１〜１００ｃｍに設定された請求項２記載の吸着材。
4. 浮力マットにおける仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_２に対する浮力マット上流部における仮想線分ＰＱに垂直な方向の長さＬ_１の比Ｌ_１／Ｌ_２が０．０５〜０．５に設定された請求項２記載の吸着材。
5. 前記浮力マットにおける最上流縁部に沿って前記展張紐を延在させず、前記流れによって前記浮力マットの最上流縁部が下流側に押し潰される形態とされた請求項１記載の吸着材。
6. 前記浮力マットの左縁及び右縁に沿って補強テープを取り付け、該補強テープに前記展張紐の支点Ｐ及び支点Ｑを設けた請求項１〜５記載の吸着材。
7. 前記補強テープの複数箇所に前記展張紐を留めるための留め孔を設け、前記展張紐を留める留め孔を選択することにより、前記展張紐の支点Ｐ及び支点Ｑの位置を調節できるようにした請求項６記載の吸着材。
8. 前記浮力マットが、通油性を有するシートの内部に、水に対する見掛け比重が１未満の吸着剤を収容したものである請求項１〜７いずれか記載の吸着材。