JP3218678U - 土のう袋 - Google Patents

Abstract

【課題】吸水性ポリマーを使用した土のう袋を屋外で長期間放置しても、離水することなく土のうとしての機能を果たすことが可能な吸水性の土のう袋を提供する。
【解決手段】粉末状の高吸水性樹脂で構成される吸水体１３０に水を吸水させ、不透水性の内袋１２０で吸水体を収容して紫外線から吸水体を防護する。さらに、織布製の外袋１１０が内袋１２０を収容する。
【選択図】図１

Description

本考案は、土のう袋に関し、特に水を吸水した吸水体を内容物とする吸水性の土のう袋に関する。

従来から、布袋の中に土砂を詰めて用いる土木資材である土のうが知られている。土のうは、麻袋などの布袋に土砂を詰めて縛り、それらを並べて積み上げることで、大雨時の河川氾濫を防いだり、建物内への浸水を防止したりすることができる。

土砂を詰める土のうは、大量の土砂を必要とするため、災害時用に大量の土砂を保管しておく必要がある。近年では、土砂を布袋内に詰める作業を軽減したり、布袋内に詰める土砂の保管領域を少なくしたりするため、土砂を布袋内に詰めない吸水性ポリマーを使用した土のう袋が開発されている（たとえば、特許文献１参照）。

この土砂を布袋内に詰めない吸水性ポリマーを使用した土のう袋は、あらかじめ布袋の中に吸水性ポリマーを入れて保管しておき、災害時などに水を布袋内に入れることで、吸水性ポリマーが大量の水を吸収して布袋内でゼリー状になるため、土のうとしての機能を果たすことが出来るようになっている。

特開２００１−５９２１１号公報

しかし、吸水性ポリマーを使用した土のうを長期間屋外に放置しておくと、水を吸水した吸水性ポリマーが離水してしまう問題があった。
吸水性ポリマーを使用した土のう袋に大量の水を吸水させ、布袋内で吸水性ポリマーがゼリー状になった土のう袋を縛り上げ、その土のう袋を積み上げることで、土のうを形成させることができる。

これにより、大雨時の河川氾濫を防いだり、建物内への浸水を防止したりすることができる。また、水害などの災害時は長期的に降雨が続くことが多く、通常は長期間にわたってこの土のう袋を積み上げた状態にしておくことが多い。

一方で、吸水性ポリマーは紫外線に弱く、長時間紫外線にさらされると、吸水した吸水性ポリマーが分解されてしまい、吸水した水が分離してしまう。このような紫外線に弱い吸水性ポリマーを利用した土のうを屋外で長期間放置しておくと、紫外線により離水した水が布から漏出してしまう問題が生じる。

このように、屋外で長期間にわたって積み上げられた土のうの内部で離水してしまった吸水性ポリマーは、布袋内でゼリー状態を維持することができないため、土のうとしての機能を果たすことが出来なくなる問題がある。

さらに、吸水性ポリマーは高温になると吸水した水を離水してしまう問題もある。長期間にわたってこの土のう袋を屋外に積み上げておくことで、日中の日差しを浴びた土のうは、内部が高温になってしまい、やがて吸水性ポリマーは離水してしまう。

この吸水性ポリマーを紫外線や熱から防護するためには、布袋を紫外線や熱から防護するコーティング加工することで、内容物の吸水性ポリマーを紫外線や熱から防護することも考えられるが、比較的安価で製造可能な土のう袋が、コーティング加工することで高額になってしまうため現実的ではなかった。

本考案はこのような点に鑑みてなされたものであり、吸水性ポリマーを使用した土のう袋を屋外で長期間放置しても、離水することなく土のうとしての機能を果たすことが可能な吸水性の土のう袋を提供することを目的とする。

本考案では上記問題を解決するために、水を吸水した吸水体を内容物とする吸水性の土のう袋において、前記吸水体を収容して紫外線から防護する不透水性の内袋と、前記内袋を収容する織布製の外袋とを備えることを特徴とする吸水性の土のう袋が提供される。
これにより、吸水体が水を吸水し、不透水性の内袋が、吸水体を収容して紫外線から防護し、織布製の外袋が内袋を収容する。

本考案の吸水性の土のう袋によれば、不透水性の内袋が、吸水体を収容して紫外線から防護し、織布製の外袋が内袋を収容するので、吸水性ポリマーを使用した土のう袋を屋外で長期間放置しても、離水することなく土のうとしての機能を果たすことが可能になる。

本実施の形態に係る土のう袋の構成を示す断面図である。 外袋の詳細を示す図である。 内袋の詳細を示す図である。 吸水体の詳細を示す図である。 吸水体による吸水の前後を示す図である。 土のうの形成工程の一部である注水工程を示す図である。 土のうの形成工程の一部である注水工程の後の状態を示す図である。 吸水した吸水体を含んだ土のう袋を縛る状態を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る土のう袋の構成を示す断面図である。
図１に示すように、土のう袋１００は、外袋１１０、内袋１２０、および吸水体１３０を備えている。

土のう袋１００による土のうの形成は、土のう袋１００に注水し、注水した水を吸水体１３０が吸水して膨張することで、従来の土のう袋の内部に詰めていた土砂の代わりに、水を吸水した吸水体１３０が担うことで、土のうとしての機能を果たすことが出来るものである。

外袋１１０は、例えば麻やポリエチレン材などで織り込まれた織布による袋であって、外袋１１０の上部に設けられた開口部の下には、開口部を閉じるための綴じ紐１１１が備えられている。

また外袋１１０の外周面には、土のう袋１００に注水した際に、水を入れる適切な量を示すための注水線１１２が備えられている。作業者は、この注水線１１２を確認しながら注水を行う。

内袋１２０は、外袋１１０の内側に設けられ、内部に吸水体１３０を収容するための袋体である。また内袋１２０は内部に収容される吸水体１３０を、紫外線から防護するためのものでもあり、例えば有色不透明のポリエチレンなどによる不透水性のビニール袋で形成される。

具体的には、黒色に着色されたポリエチレンなどによる不透水性のビニール袋を外袋１１０の内側に設けることで、外部から照射される紫外線から内部に収容される吸水体１３０を防護することができる。

さらに、外袋１１０の内側に黒色に着色されたポリエチレンなどによる不透水性のビニール袋からなる内袋１２０を設けることで、日中の日差しを浴びて外袋１１０および内袋１２０の内部に収容された吸水体１３０が高温になることを防止することができる。
なお、本実施の形態では、外袋１１０に内袋１２０を収容する例で示すが、外袋１１０の内側に内袋１２０を圧着させ、一体化することもできる。

吸水体１３０は、注水された水を吸水するためのものであり、例えば粉末状の吸水性ポリマーである。この吸水体１３０が、注水された水の中で攪拌されながら吸水し、やがて固化する。また吸水体１３０は、細断された吸水性ポリマーシートであってもよい。

図２は、外袋の詳細を示す図である。
図２に示すように、外袋１１０は、綴じ紐１１１および注水線１１２を備えている。
外袋１１０は、縦幅６００ｍｍ×横幅４８０ｍｍで形成される麻やポリエチレン材などで織り込まれた織布による袋である。

織布による袋を外袋１１０とすることで、内容物を詰めた土のう袋１００を積み上げた際に、織布の摩擦力によって土のう袋１００の位置ズレや崩壊などを防止することができる。

外袋１１０の上部には開口部が設けられ、開口部の下には開口部を閉じるための綴じ紐１１１が巾着袋のように設けられている。綴じ紐１１１は、外袋１１０に設けられた筒状の紐通し部に綴じ紐１１１が通され、綴じ紐１１１を一方向に引っ張ることで開口部を閉じることができる。

外袋１１０の外周面には、土のう袋１００に注水した際に、水を入れる適切な量を示すための注水線１１２が備えられている。外袋１１０の外周面だけでなく、内周面にも注水線１１２を備えることで、土のう袋１００の内側からも注水量を確認しながら注水することができる。

図３は、内袋の詳細を示す図である。
図３に示すように、内袋１２０は、縦幅６００ｍｍ×横幅５００ｍｍで形成される有色不透明のポリエチレンなどによる不透水性のビニール袋である。

内袋１２０は、外袋１１０の内部に収容され、注水した水が外部に漏出することを防ぐことができる。
また内袋１２０は、内部に収容される吸水体１３０を紫外線から防護するためのものでもあり、紫外線から防護するために、例えば有色不透明のポリエチレンのような素材のビニール袋で形成される。

なお紫外線は色によって紫外線を遮断する遮断率が異なる。また透明度が高いほど紫外線の透過率は高くなるため、内袋１２０の色は紫外線を遮断する遮断率が高い黒色に着色されることが好ましく、さらに紫外線の透過率を低くするため透明度を低くした有色不透明にすることが望ましい。

また内袋１２０は、紫外線から吸水体１３０を色による紫外線遮断効果で防護するだけでなく、内袋１２０を紫外線吸収剤や紫外線散乱剤を含有した素材で形成することで、内部に収容される吸水体１３０を紫外線から防護することもできる。

紫外線吸収剤を内袋１２０に含有させることで、内袋１２０に紫外線が照射されても、内袋１２０に含有された紫外線吸収剤が、照射された紫外線を熱エネルギーなどに変換させて外部に放出させることができる。これにより、内部に収容された吸水体１３０を紫外線から防護することができる。

また紫外線散乱剤を内袋１２０に含有させることで、内袋１２０に紫外線が照射されても、内袋１２０に含有された紫外線散乱剤が、照射された紫外線を散乱させて反射させることができる。これにより、内部に収容された吸水体１３０を紫外線から防護することができる。

なお、紫外線吸収剤として使用される成分としては、メトキシケイヒ酸オクチル、ジメトキシベンジリデンジオキソイミダゾリジンプロピオン酸オクチル、ジエチルアミノヒドロキシベンゾイル安息香酸ヘキシル、ｔ−ブチルメトキシジベンゾイルメタン、オクチルトリアゾン、パラメトキシケイ皮酸２−エチルヘキシルなどが挙げられ、紫外線散乱剤として使用される成分としては、酸化チタンや酸化亜鉛などが挙げられる。
なお、本発明の実施の形態では、注水線１１２を外袋１１０の外周面に設けたが、注水線１１２を内袋１２０に設けることもできる。

図４は、吸水体の詳細を示す図である。
図４に示すように、吸水体１３０は、粉末状に形成されたＳＡＰ（Superabsorbent polymer）と呼ばれる高吸水性高分子から構成される粉末状の高吸水性樹脂１３１の集合体であって、高吸水性樹脂１３１から構成される吸水体１３０は内袋１２０内に収容される。

吸水体１３０を内袋１２０内への主要する収容量は、吸水体１３０が吸水する吸水量によって適宜調節される。本実施の形態では、高吸水性樹脂１３１で構成される吸水体１３０を内袋１２０内へ３２０ｇ収容する。

高吸水性樹脂１３１は、特に高い水分保持性能を備えており、自重の約３５０倍から６００倍の水を吸収しゲル状態を形成するものである。高吸水性樹脂１３１から構成される吸水体１３０が吸収した水は、多少の圧力をかけても水を放出することなくゲル状態を保持することができる。

高吸水性樹脂１３１は、アクリル塩酸系で３次元に架橋された分子構造により、高吸水性樹脂１３１が水に触れると、カルボキシル基がイオン化し親水性が高まった分子鎖が水に溶けようと広がる。

これと同時にイオン濃度差によって生じる浸透圧で分子鎖間に水が入り込むとともに、マイナスイオン同士であるイオンの反発力によって３次元架橋で制限された領域まで分子鎖が広がり、分子鎖の内部に水が取り込まれた状態になる。

これにより、水に溶けようとして広がる分子鎖の作用と、架橋構造によって分子鎖の広がりを制限する作用とによって、高吸水性樹脂１３１は、速い吸水スピードと、高い吸水力とを得ることができる。

図５は、吸水体による吸水の前後を示す図である。
図５に示すように、吸水体１３０を構成する高吸水性樹脂１３１は、注水された水を分子鎖の内部に取り込むことで吸水し膨張する。

高吸水性樹脂１３１が吸水して膨張することで、吸水体１３０の容積は増加する。これにより水を溜め込んだ吸水体１３０が、土のう袋１００の内部を満たすことができる。
また、高吸水性樹脂１３１が吸水してゲル化することで、吸水体１３０が土のう袋１００内で安定し、土のう袋１００が一定の形状を保持することができる。

図６は、土のうの形成工程の一部である注水工程を示す図である。
図６に示すように、土のう袋１００の内部に水２００を注水線１１２まで注水するために、外袋１１０と内袋１２０との開口部を一緒に外側に折り込むことで、外袋１１０と内袋１２０とに折曲部１１３と折曲部１２１とを形成する。

水２００の水は、注水線１１２まで注水することで、約１５リットルの水２００を土のう袋１００の内部に注水することができる。また本実施の形態では、水２００を注水する例として挙げたが、水２００の代わりに泥水をくみ上げて用いてもよい。また尿などの水分を利用することもできる。

このように折曲部１１３および１２１を形成することで、外袋１１０と内袋１２０とが開口部で一体化し、注水しても外袋１１０と内袋１２０とが位置ズレが生じることがない。

また折曲部１１３および１２１を形成することで、ここでは図示しない綴じ紐１１１が外側に折り込まれるので、土のう袋１００の内部で吸水体１３０を攪拌しても、綴じ紐１１１が汚れることがない。

このため、綴じ紐１１１が吸水したゲル状の吸水体１３０によって汚れてしまうと土のう袋１００の開口部を縛り上げる際に、縛りづらくなるという問題を解消することができる。
また、土のう袋１００の内部に水２００を注水線１１２まで注水することで、粉末状の吸水体１３０は内袋１２０の内部で水２００と攪拌される。

高吸水性樹脂１３１は粉末状に形成されているため、水２００を内袋１２０の内部に注することで水２００と高吸水性樹脂１３１とが自然と攪拌される。このため、高吸水性樹脂１３１の給水時間を短縮することができる。また攪拌されながら高吸水性樹脂１３１が吸水することで、土のう袋１００の吸水体１３０が均一した状態で水２００を吸水することができる。

図７は、土のうの形成工程の一部である注水工程の後の状態を示す図である。
図７に示すように、注水工程を行うと、すぐに吸水体１３０は水２００を吸水して膨張してゲル化する。

注水することで水２００を均等に吸水した高吸水性樹脂１３１による吸水体１３０の体積は増加し、土のう袋１００の内部に吸水した吸水体１３０が安定するため、膨張した吸水体１３０は、高吸水性樹脂１３１を含んだ状態でゲル状になって土のう袋１００の内部で留まる。

図８は、吸水した吸水体を含んだ土のう袋を縛る状態を示す図である。
図８に示すように、水２００を吸水した吸水体１３０を内部に含んだ土のう袋１００の綴じ紐１１１を一方向に引っ張りながら開口部を閉じる。

引っ張った綴じ紐１１１は、絞って閉じられた土のう袋１００の口の下を２〜３回廻し、廻した綴じ紐１１１の端を絞った元の綴じ紐１１１に巻き込むように通して強く引っ張り上げることで、土のう袋１００の開口部を閉じることができる。

１００ 土のう袋
１１０ 外袋
１１１ 綴じ紐
１１２ 注水線
１１３、１２１ 折曲部
１２０ 内袋
１３０ 吸水体
１３１ 高吸水性樹脂
２００ 水

Claims (7)

1. 水を吸水した吸水体を内容物とする吸水性の土のう袋において、
   前記吸水体を収容して紫外線から前記吸水体を防護する不透水性の内袋と、
   前記内袋を収容する織布製の外袋と、
   を備えることを特徴とする吸水性の土のう袋。
2. 前記内袋は、
   有色不透明のビニール袋であること、
   を特徴とする請求項１記載の吸水性の土のう袋。
3. 前記ビニール袋は、
   黒色であること、
   を特徴とする請求項２記載の吸水性の土のう袋。
4. 前記内袋は、
   紫外線吸収材を含有した素材で形成されること、
   を特徴とする請求項１記載の吸水性の土のう袋。
5. 前記内袋は、
   紫外線散乱剤を含有した素材で形成されること、
   を特徴とする請求項１記載の吸水性の土のう袋。
6. 前記吸水体は、
   粉末状の高吸水性樹脂であること、
   を特徴とする請求項１記載の吸水性の土のう袋。
7. 前記吸水体に注水する際に適切な注水量を示す注水線、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の吸水性の土のう袋。