JP3661181B2 - 不織布、布筒及び内張り材を管内部に形成する方法 - Google Patents
不織布、布筒及び内張り材を管内部に形成する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3661181B2 JP3661181B2 JP23979499A JP23979499A JP3661181B2 JP 3661181 B2 JP3661181 B2 JP 3661181B2 JP 23979499 A JP23979499 A JP 23979499A JP 23979499 A JP23979499 A JP 23979499A JP 3661181 B2 JP3661181 B2 JP 3661181B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- nonwoven fabric
- yarn
- fiber yarn
- yarns
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製織工程を経ずに作製される不織布、布筒及び内張り材を管内部に形成する方法に関し、特に、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等の繊維強化複合材に用いられる不織布、布筒及び内張り材を管内部に形成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地中に埋設された下水管、ガス管、石油パイプライン等の各種管は、長年の使用により老朽化したり、通行車両による振動や地震等の影響でクラックが発生したり、また、硫化水素などの影響で腐食してしまう。このようにして下水管等が破損すると、漏水、浸水等の問題が生じるため、近年、かかる問題に対する対策が講じられている。
【０００３】
対策手法として最も着目されているのは、たとえば特開平１−９３３３９号公報に掲載されているように、織布を筒状に巻いた繊維層をもとに作製したパイプ状の内張り材（繊維強化複合材）を用いる技術である。この技術は、まず、筒状の繊維層に反応硬化型接着剤を含浸させておき、これを水圧で裏返しながら下水管等の内部に挿通し、その後、裏返された内張り材を水圧で径方向に膨張させて管内面に圧着し、さらに上記反応硬化型接着剤を硬化させることで、下水管等の内部にパイプ状の内張り材を形成するものである。そして、地中に埋設された下水管等が破損した場合でも、下水管の内部に形成された当該内張り材によって、漏水、侵水等をある程度防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に掲載された内張り材には、次のような問題があった。すなわち、従来の内張り材を構成する筒状の繊維層は、経糸と緯糸とが上下に交差しているいわゆる織布によって形成されているため、管内面に圧着させるために水圧などで径方向に膨張させようとしても、糸の動きが制限を受けて、筒状の繊維層を径方向に膨張させることは困難である。筒状にされた内張り材が径方向に膨張しないと、下水管等の内面と内張り材の外面との間に隙間ができて、内張り材を下水管等に固定し難くなってしまう。なお、同公報には、緯糸を予め屈曲させておくことで径膨張を確保する旨が記載されているが、このような構成を採用したとしても、経糸と緯糸とが上下に交差しているため、結局、内張り材を径方向にスムースに膨張させることはできず、下水管等の内面に内張り材を隙間なく密着させることは困難である。
【０００５】
また、織布は、経糸と緯糸とが互いに締め付けられていることから各糸が互いに圧縮し合い、当該織布をパイプ形状に硬化させるための反応硬化型樹脂（接着剤）を内部に含浸させにくいという問題もある。織布の内部に樹脂を含浸させにくくなると、樹脂の各糸への含浸量が少なくなったり、樹脂が各糸の内部に均一に染み込まなくなり、曲げ強さ、圧縮強さ等の機械的性質が低下し、破損しやすくなってしまう。さらに、内張り材に織布を用いる場合は、その製造過程において製織工程を必要とするため、生産スピードが遅くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、各種管の内張り材として径方向に容易に膨張させることができ、且つ、内張り材としての強度を高くすることのでき、さらに、生産性の高い不織布、布筒及び管内部に形成する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る不織布は、第１の繊維糸が複数並列されて成る第１繊維糸層と、第１の繊維糸と斜交する第２の繊維糸が複数並列されて成る第２繊維糸層と、第２の繊維糸と反対方向から第１の繊維糸に斜交する第３の繊維糸が複数並列されて成る第３繊維糸層と、を備え、第１の繊維糸は、可延性の有機繊維から形成され、第２の繊維糸及び第３の繊維糸は、強化繊維を含んで形成され、第１繊維糸層が第２の繊維糸及び第３の繊維糸よりも延伸することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る不織布によれば、第１の繊維糸が下水管、ガス管等の各種管の略円周方向に沿うように当該不織布を巻いて円筒状の内張り材を形成すると、第１繊維糸層を形成する各第１の繊維糸がポリエステル等の可延性の有機繊維から形成されているため、内張り材の内部から圧力を加えることで、第１の繊維糸が延びて当該内張り材を容易に径方向に膨張させることができる。これにより、内張り材が管の内面に隙間なく密着する。
【０００９】
また、本発明の不織布は、経糸と緯糸とが上下に交差した織布とは異なり、第１の繊維糸（たとえば経糸）と第２の繊維糸とは上下に交差していないため、各糸同士が圧縮し合うことはなく、当該不織布を所望の形状に硬化させるために含浸する樹脂の量を増加させるとともに、当該樹脂を各糸の内部に均一に染み込ませることができる。これにより、本発明の不織布を内張り材に適用した場合に、外力に対する強度を向上することができる。
【００１０】
さらに、第１の繊維糸と交わる第２の繊維糸が、第１の繊維糸に対して斜めにされているため、詳しくは、第１の繊維糸の巻回方向が下水管等の円周方向と略一致するように不織布を巻いて円筒状の内張り材を形成した場合に、各第２の繊維糸の延在方向が下水管の長手方向と一致しないようにされているため、第２の繊維糸の延在方向がこれらの方向と一致する場合と比較して、外力に対する強度が一層高められる。すなわち、各第２の繊維糸の延在方向が下水管の円周方向と一致すると、曲げに対する抵抗力が低下し、長手方向と一致すると潰しに対する抵抗力が低下するが、本発明によれば、これらの抵抗力を高めることができる。またさらに、第２の繊維糸が第１の繊維糸と同方向に延在する場合、すなわち下水管等の円周方向と略一致する場合と比較して、円筒状の内張り材を径方向に広げやすくなる。
【００１１】
またさらに、本発明は、製織工程が必要な織布と異なり第１の繊維糸と第２の繊維糸とを上下に交差させる必要がないため、織布と比較して生産速度を格段に向上することができる。
【００１２】
また、本発明に係る不織布は、上記第２の繊維糸と反対方向から第１の繊維糸に斜交する第３の繊維糸が複数並列されて成る第３繊維糸層を備えている。
【００１３】
これにより、不織布はいわゆる３軸不織布となり、筒状の内張り材とした場合に、外力に対する強度を向上することができる。
【００１４】
また、本発明に係る不織布において、第１の繊維糸に直交する第４の繊維糸が複数並列されて成る第４繊維糸層をさらに備え、第４の繊維糸が強化繊維を含んで形成され、第１の繊維糸が第４の繊維糸よりも延伸することが好ましい。
【００１５】
このような構成を採用した場合、上述の第３繊維糸層を備えていれば、いわゆる４軸不織布となり、筒状の内張り材とした場合に、外力に対する強度をさらに向上させることができる。また、不織布が第３繊維糸層を備えていない場合でも、第４の繊維糸（たとえば緯糸）から成る第４繊維糸層が備えられていない場合と比較して、外力に対する強度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る不織布において、重なり合う各繊維糸層は、紫外線硬化性樹脂などの熱融着樹脂によって接着することができる。また、第２の繊維糸は、強化繊維と熱融着樹脂繊維とから成るようにすることも好ましい。このように構成した場合、各繊維糸層を重ね合わせた後、加熱加圧することにより容易に熱有着樹脂によって各繊維糸層同士が接着され、不織布が形成されることになる。
【００１７】
さらに、本発明に係る不織布は、ニードリング処理が施されていることが好ましい。このような構成を採用した場合、各繊維糸を形成する繊維がばらけて不織布が嵩高まりになるため、不織布を所望の形状に硬化させるために含浸させる樹脂の量を増加させることができる。
また、本発明に係る布筒は、上記の不織布を円筒状に巻いて形成された布筒であって、第１の繊維糸の巻回方向が当該布筒の周方向に沿っていることを特徴とする。
本発明に係る布筒によれば、周方向に巻かれた第１の繊維糸が可延性であるため、この布筒を管内部に挿入して布筒の内部から圧力を加えることで、第１の繊維糸が延びて当該布筒を容易に径方向に膨張させることができる。
一方、本発明に係る内張り材を管内部に形成する方法は、上記の布筒を用意し、布筒に反応性硬化樹脂を含浸させ、布筒を管の内部に挿入し、布筒を径方向に膨張させて管の内面に圧着し、布筒に含浸させた反応硬化型樹脂を硬化させることを特徴とする。
本発明に係る内張り材を管内部に形成する方法によれば、周方向に沿って巻かれた第１の繊維糸が可延性であるため、布筒に圧力を加える際に、第１の繊維糸が延びて布筒が容易に径方向に膨張する。これにより、布筒の外周面を管の内面に隙間なく密着させることができ、布筒に含浸させた反応性硬化樹脂を硬化させることで管内部に内張り材が形成され、内張り材を管に対して強固に固定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る不織布の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００１９】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態の不織布１を示す平面図であり、図２は、不織布１を示す斜視図である。本実施形態の不織布１は、紫外線硬化性樹脂などの反応硬化型樹脂を含浸させることで、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）の強化材として機能するものである。なお、本実施形態でいう「不織布」とは、長繊維を複数配列したいわゆる連続繊維不織布を意味し、チョップドストランドマットのようにチョップドストランドを２次元的にランダムに分散させたようなものは含まない意である。
【００２０】
不織布１は、いわゆる４軸不織布であり、図２に示すように上から順に、縦方向（図中のＸ方向）に延在する経糸（第１の繊維糸）２が複数並列されて成る第一経糸層（第１繊維糸層）４と、横方向（図中のＹ方向）に延在して経糸２と直交する緯糸（第４の繊維糸）６が複数並列されて成る第一緯糸層（第４繊維糸層）８と、経糸２と斜交する斜交糸（第２の繊維糸）１０が複数並列されて成る第一斜交糸層（第２繊維糸層）１２と、斜交糸１０とは反対方向から経糸２に斜交する斜交糸（第３の繊維糸）１４が複数並列されて成る第二斜交糸層（第３繊維糸層）１６と、経糸２と直交する緯糸１８が複数並列されて成る第二緯糸層２０と、上記経糸２と平行に延在する経糸２２が複数並列されて成る第二経糸層２４と、が備えられている。なお、図１においては、第二緯糸層２０および第二経糸層２４の図示を省略する。
【００２１】
また、本実施形態では、斜交糸１０は、縦方向（Ｘ方向）に対して＋４５度の傾きを有し、斜交糸１４は、縦方向に対して−４５度の傾きを有しているが、この他、斜交糸１０を縦方向に対して＋３０度、＋６０度傾かせて、斜交糸１４を縦方向に対して−３０度、−６０度傾かせるようにしてもよい。
【００２２】
次に、各繊維糸層を形成する糸について詳説する。斜交糸１０，１４および緯糸６，１８は、ともに強化繊維であるガラス繊維を束ねて形成されたガラス繊維束である。ガラス繊維の径は、約３μｍ〜約２５μｍの範囲にあることが好ましく、好適には、１０μｍ〜１３μｍのものが使用される。一本の糸を形成するガラス繊維の集束本数は、約１０００本〜約８０００本である。また、繊維束の太さ（番手）は、約２８０ｇ／１０００ｍ〜約４４００ｇ／１０００ｍにあることが好ましく、好適には、５７０ｇ／１０００ｍ〜２２００ｇ／１０００ｍのものが使用される。
【００２３】
また、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８は、ガラス繊維を撚らずに引き揃えたロービングとされているため、ＦＲＰとして使用する場合に紫外線硬化性樹脂等を含浸させやすい。さらに、ガラス繊維束に有機シラン化合物で表面処理を施せば、マトリックス樹脂の含浸性を向上させることができる。また、ガラス繊維は、耐酸性の強いものを使用することが好ましい。なお、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８を形成する強化繊維は、ガラス繊維束のほか、炭素繊維、アルミナ繊維、アラミド繊維などのマルチフィラメント糸としてもよい。
【００２４】
続いて、本実施形態の特徴である経糸２，２２について説明する。経糸２，２２は、引張り荷重を加えることによって延伸するポリエステルによって形成されている。本実施形態の経糸２，２２は、約０．３ｋｇ／ｃｍ2〜約０．５ｋｇ／ｃｍ2の引張り荷重を加えると、約４％延伸する。また、経糸２，２２の番手は、約１００ｇ／９０００ｍ〜約３０００ｇ／９０００ｍであり、好適には、３００ｇ／９０００ｍ〜１５００ｇ／９０００ｍのものが使用される。なお、経糸２，２２としては、ポリエステルの他、適度な延伸性を示すビニロン、ナイロン６、ナイロン６−６、アクリル、ポリプロピレン、アセテート、レーヨン等によって形成することができる。
【００２５】
また、上下に重なり合う各層４〜２４は、熱融着樹脂によって接着されている。図３は、斜交糸１０を示す拡大図であり、同図に示されるように、斜交糸１０は、ガラス繊維とこのガラス繊維に沿って延在する熱融着樹脂繊維２６（破線で示す）とから成っている。なお、斜交糸１４および緯糸６，１８についても、同様に熱融着樹脂繊維がガラス繊維に沿うように延在している。熱融着樹脂繊維２６は、熱融着樹脂を繊維化したものであり、たとえば共重合ナイロンや共重合ポリエステル、共重合アクリル酸エステルなどが挙げられ、共重合ナイロンとしては、ナイロン６やナイロン１２などの各種共重合体を使用することができる。また、熱融着樹脂繊維としては、番手が約１０ｇ／１０００ｍ〜約５０ｇ／１０００ｍのものが好ましい。さらに、熱融着樹脂繊維は、融点が約６０℃〜１７０℃のものが好ましい。
【００２６】
次に、図４を参照して、本実施形態の不織布１を、下水管等の破損時の浸水、漏水などを防止するための内張り材に適用した場合の作用を説明する。なお、同図において、緯糸１８および斜交糸２２の図示は省略する。
【００２７】
不織布１を下水管の破損対策用の内張り材に適用するには、まず、不織布１を螺旋状に巻いて図４に示すような布筒１ａを形成した後に、紫外線硬化性樹脂を含浸させる。この際、経糸２の巻回方向が布筒１ａの円周方向と略一致するようにする。なお、布筒１ａは、必ずしも不織布１をずらしながら螺旋状に巻いて形成する必要はなく、ずらさずに巻回するようにしてもよい。次いで、これを水圧で裏返しながら下水管の内部に挿入する。この際、布筒１ａが水で浸されないように、布筒１ａの外周面および内周面にフィルムを貼着する。その後、裏返された布筒１ａの内部から径方向に空気圧を加えることで布筒１ａを径方向に膨張させて下水管の内面に圧着させ、さらに紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して硬化させることで、下水管の内部に筒状の内張り材を形成することができる。
【００２８】
そして、このようにして形成された内張り材によれば、下水管の略円周方向に沿って巻かれた糸が、外力が付与されることで延伸するポリエステル製の経糸２であるため、空気圧を加えた際に、経糸２が延びて布筒１ａが容易に径方向に膨張する。これにより、内張り材の外周面を下水管の内面に隙間なく密着させることができ、内張り材を下水管に対して強固に固定することができる。
【００２９】
また、本実施形態の不織布１は、いわゆる織布とは異なって経糸２と緯糸６とが上下に交差していないため、各糸２，６同士が締め付け合うことはなく、大量の紫外線硬化性樹脂を含浸させることができる。これにより、布筒１ａを用いて形成された内張り材は、外力に対する強度が高いものとなる。さらに、不織布１はいわゆる４軸不織布であるため、２軸不織布や３軸不織布を用いる場合と比較して、内張り材の強度が高くなる。なお、経糸２と交差する各斜交糸１０，１４が、経糸２に対して斜めにされているため、経糸２の巻回方向が下水管等の円周方向と略一致するように不織布１を巻いて布筒１ａを形成した場合に、図４に示されているように、各斜交糸１０，１４の延在方向は下水管の長手方向とは一致しない。この場合、各斜交糸１０，１４が下水管の円周方向および長手方向と一致する場合と比較して、外力に対する強度が高められる。
【００３０】
また、本実施形態の不織布１は、製織工程が必要な織布とは異なり、経糸と緯糸とを上下に交差させる必要がないため、織布と比較して生産速度を格段に向上することができる。
【００３１】
次に、図５および図６を用いて、本実施形態の不織布１の製造方法を説明する。図５は、斜交糸および緯糸を形成している状態の不織布製造装置３０を示す平面図であり、図６は、経糸を形成している不織布製造装置３０の側面図である。
【００３２】
不織布製造装置３０は、主として、図５中のＸ方向に循環するコンベア３４と、このコンベア３４の進行方向に対して角度αの傾きをもってコンベア３４の上方に架設された２本１組のガイド３６ａ，３６ｂと、コンベア３４の進行方向に対して角度（１８０−α）の傾きをもって架設されたガイド３８ａ，３８ｂと、Ｘ方向と平行な状態を保ちながらガイド３６ａ，３６ｂおよびガイド３８ａ，３８ｂに沿って各々往復動するトラバース具４０，４２と、から構成されている。
【００３３】
コンベア３４の進行方向に向かって左端（図５中上縁）には、複数の糸掛け用ピン３２ａが立設された第１ピン配列ライン３３ａが設けられ、コンベア３４の進行方向に向かって右端（図５中下端）には、複数の糸掛け用ピン３２ｂが立設された第２ピン配列ライン３３ｂが設けられている。さらに、トラバース具４０，４２には、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８とされるガラス繊維束と熱融着樹脂繊維とが挿通される複数のガイド管４４，４６が、コンベア３４の糸掛け用ピン３２ａ，３２ｂと等ピッチで複数配列されている。
【００３４】
図６に示されているように、コンベア３４の図中左方には、コンベア３４に供給するためのポリエステル製の経糸２，２２がそれぞれ巻回された経糸用ローラ４８，５０が配置されている。また、ガイド３８ａ，３８ｂの図中右方には、熱ローラ５２およびプレスローラ５４が設けられている。
【００３５】
かかる構成の不織布製造装置３０によって不織布１を製造するには、まず、コンベア３４上に斜交糸１０，１４および緯糸６，１８から成る集合体５６を作製する。詳しくは、コンベア３４を図５のＸ方向に循環させ始めるとともに、ガラス繊維束をトラバース具４０，４２のガイド管４４，４６に挿通して、当該トラバース具４０，４２の往復動を開始させる。トラバース具４０，４２が方向転換する際に、各ガラス繊維束を糸掛け用ピン３２ａ，３２ｂに引っ掛ける。これにより、コンベア３４上に斜交糸１０，１４および緯糸６，１８を張架することができる。なお、ガラス繊維束に混ぜて熱融着樹脂繊維をガイド管４４，４６に挿通させることで、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８に当該熱融着樹脂繊維２６を含ませることができる。
【００３６】
以下、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８から成る集合体５６の形成過程をより詳細に説明する。任意の糸掛け用ピン３２ａに所定のガイド管４４を通されたガラス繊維束を掛け終えたトラバース具４０が、第２ピン配列ライン３３ｂの上方まで到達したときに、上記任意の糸掛け用ピン３２ａと対向する位置にある糸掛け用ピン３２ｂが、上記所定のガイド管４４の下方に位置するようにコンベア３４およびトラバース具４０の移動速度を制御することで、コンベア３４上に緯糸１８を張架することができる。その後、トラバース具４０を第１ピン配列ライン３３ａ側に移動させることで、斜交糸１４をコンベア３４上に張架することができる。この際、斜交糸１４が図５中のＸ方向に対して−４５度傾くように、コンベア３４およびトラバース具４０の移動速度ならびに角度αを調整する。なお、角度αを調整することで、Ｘ方向に対する斜交糸１０の角度を−６０度等に適宜変更することができる。
【００３７】
一方、緯糸６を張架するには、任意の糸掛け用ピン３２ｂに所定のガイド管４６を通されたガラス繊維束を掛け終えたトラバース具４２が、第１ピン配列ライン３３ａの上方まで到達したときに、上記任意の糸掛け用ピン３２ｂと対向する位置にある糸掛け用ピン３２ａが、上記所定のガイド管４６の下方に位置するようにコンベア３４およびトラバース具４２の移動速度を制御する。その後、トラバース具４２を第２ピン配列ライン３３ｂ側に移動させることで、斜交糸１０をコンベア３４上に張架することができる。この際、斜交糸１０が図５中のＸ方向に対して４５度傾くように、コンベア３４およびトラバース具４２の移動速度ならびに角度αを調整する。そして、以上の動作を繰り返すことにより、コンベア３４上に集合体５６を形成することができる。
【００３８】
以上のようにして集合体５６を形成した後、図６に示すように、集合体５６を上下から挟み込むように、経糸用ローラ４８，５０からコンベア３４側にそれぞれポリエステル製の経糸２，２２を供給して、集合体５６と経糸２，２２とから成る組合体６０を形成する。その後、組合体６０は、熱ローラ５２に密着して各糸掛け用ピン３２ａ，３２ｂから外され、熱ローラ５２によって所定の温度に加熱される。この際、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８に含まれる熱融着樹脂繊維が溶融する。そして、組合体６０がプレスローラ５４によって熱ローラ５２に押さえ付けられることによって各糸同士が圧着され、本実施形態の不織布１が完成する。なお、経糸２，２２は、熱融着樹脂が溶融する温度でも溶けない糸とする。
【００３９】
また、以上のようにして不織布１を製造した後に、返し付きの針等によって、いわゆるニードリング処理を施すことが好ましい。このような処理を施した場合、各糸を形成する繊維がばらけて嵩高まりとなり、不織布１に含浸させる紫外線硬化性樹脂の量を増加させることができる。これにより、不織布１を用いて作製する円筒状の内張り材の厚みが高まり、漏水をより確実に防止することができる。
【００４０】
また、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８に含まれる熱融着樹脂繊維２６によって重なり合う各層同士を接着するのではなく、各糸の交点に別途塗布した熱融着樹脂によって各層を接着してもよい。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、図７を参照して、本発明に係る不織布の第２実施形態を説明する。本実施形態の不織布６１は、第一経糸層４、第一斜交糸層１２、第二斜交糸層１６、および第二経糸層２４から構成されており、第１実施形態の不織布１と異なり緯糸層は設けられていない。すなわち、本実施形態の不織布６１は、いわゆる３軸不織布とされている。かかる３軸不織布は、上述した不織布製造装置３０のガイド３６ａ，３６ｂおよびガイド３８ａ，３８ｂの角度αを調節することで製造することができる。また、ガイド３６ａ，３６ｂまたはガイド３８ａ，３８ｂの一方のみを使用し、そのガイドの角度αを９０度にしても、３軸不織布を形成することができる。
【００４２】
なお、経糸層４，２４の経糸２，２２は、第１実施形態と同様にポリエステルによって形成されている。このため、本実施形態の不織布６１によって第１実施形態と同様に布筒を形成すれば、内部から空気圧等を加えた際に、経糸２，２２が延びて当該布筒が容易に径方向に膨張する。これにより、布筒に紫外線硬化性樹脂を含浸させて形成した筒状の内張り材は、下水管等の内面に隙間なく密着し、内張り材を下水管に対して強固に固定することができる。
【００４３】
また、このような３軸不織布である不織布６１によれば、２軸不織布と比較して、紫外線硬化性樹脂等の含浸量を増加させることができるため、ＦＲＰ等の強化材として使用した場合にその強度を高くすることができる。また、下水管等の破損対策用の内張り材として用いる場合は、２軸不織布と異なり、斜交糸１０および斜交糸１４の２本の斜交糸があるため、外力に対する強度を高めることができる。
【００４４】
［第３実施形態］
次に、図８を参照して、本発明に係る不織布の第３実施形態を説明する。本実施形態の不織布７１は、第一経糸層４および第一斜交糸層１２から構成されており、第１実施形態と異なって斜交糸層は一層のみ設けられ、緯糸層は設けられていない。すなわち、本実施形態の不織布７１は、いわゆる２軸不織布とされている。かかる２軸不織布は、上述した不織布製造装置３０のガイド３６ａ，３６ｂに沿って摺動するトラバース具４０を用いず、ガイド３８ａ，３８ｂに沿って摺動するトラバース具４２のみを用いることで製造することができる。より詳しくは、トラバース具４２が図５中上側から下側に移動して第２ピン配列ライン３３ｂ上へ到達するたびに斜交糸１０を切断し、切断後にトラバース具４２を第１ピン配列ライン３３ａ側に戻すという作業を繰り返せばよい。
【００４５】
なお、第一経糸層４の経糸２は、第１実施形態および第２実施形態と同様にポリエステルによって形成されている。このため、本実施形態の不織布６１によって上記各実施形態と同様に布筒を形成すれば、内部から空気圧等を加えた際に、経糸２が延びて当該布筒が容易に径方向に膨張する。これにより、布筒に紫外線硬化性樹脂を含浸させて形成したパイプは、下水管等の内面に隙間なく密着し、パイプを下水管に対して強固に固定することができる。
【００４６】
【実施例】
本発明の不織布について、さらに具体的な実施例を用いて説明する。なお、各実施例および比較例では経糸方向の伸びを測定し、その結果を表１に示した。
【００４７】
［実施例１］
実施例１では、第１実施形態に対応する４軸不織布を作製した。経糸２，２２には、番手が１０００デニール（ｄ）で、可延性のポリエステル繊維を使用した。また、経糸２，２２はそれぞれピッチ１０．６ｍｍで配列し、さらに、経糸２と経糸２２とは半ピッチづつずらした。また、緯糸６，１８および斜交糸１０，１４には、番手が１１００テックス（Ｔｅｘ）の耐酸性ガラス繊維を使用した。また、緯糸６，１８および斜交糸１０，１４はそれぞれピッチ１０．６ｍｍで配列し、さらに、緯糸６と緯糸１８はそれぞれ半ピッチづつずらし、斜交糸１０と斜交糸１４もそれぞれ半ピッチづつずらした。さらに、各糸を接着させて不織布を形成した後に、ニードリング処理を施して繊維をばらけさせた。
【００４８】
［実施例２］
実施例２では、実施例１と同様に４軸不織布を作製した。本実施例が実施例１と異なるのは、経糸２および経糸２２の番手であり、ともに５００デニールとした。
【００４９】
［実施例３］
実施例３では、第２実施形態に対応する３軸不織布を作製した。経糸２，２２には、番手が１０００デニール（ｄ）で、可延性のポリビニルアルコール繊維を使用した。また、経糸２，２２はそれぞれピッチ１０．６ｍｍで配列し、さらに、経糸２と経糸２２とは半ピッチづつずらした。また、斜交糸１０，１４には、番手が１１００テックス（Ｔｅｘ）の耐酸性ガラス繊維を使用した。また、斜交糸１０，１４はそれぞれピッチ１０．６ｍｍで配列し、さらに、斜交糸１０と斜交糸１４はそれぞれ半ピッチづつずらした。さらに、各糸を接着させて不織布を形成した後に、ニードリング処理を施して繊維をばらけさせた。
【００５０】
［比較例］
比較例では、ガラス繊維の織物を作製し、経糸には、番手１１００テックスのガラス繊維を使用し、緯糸には番手５７０テックスのガラス繊維を２本纏めて使用した。また、経糸および緯糸は、ともに６本／２５ｍｍのピッチで配列させた。
【００５１】
［実施例と比較例の対比］
表１は、各実施例の不織布および比較例の織物について、経糸方向に引張り荷重（１ｋｇ／２５ｍｍ）を加えた際の伸びを示している。
【００５２】
【表１】
【００５３】
この表から分かるように、ガラス繊維の織物である比較例では、０．１５％しか経糸方向に伸びなかったが、実施例１〜３では、０．８０％以上伸びた。これにより、経糸が下水管等の円周方向に沿うように実施例１〜３の不織布を巻いて円筒状の内張り材を形成すれば、内張り材の内部から圧力を加える際に、内張り材が径方向に容易に膨張することが分かる。この結果、内張り材が下水管等の内面に隙間なく密着することになる。一方、比較例のガラス繊維の織物を使用して同様に内張り材を形成しても、縦方向の伸びが小さいため、内張り材は径方向に殆ど膨張しないことになる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の不織布、布筒及び内張り材を形成する方法によれば、各種管の内張り材として径方向に容易に膨張させることができ、且つ、内張り材としての強度を高くすることができ、さらに、生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る不織布の第１実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す不織布の斜視図である。
【図３】第１実施形態の不織布の斜交糸および熱融着樹脂繊維を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態の不織布を巻回して作製した布筒を示す斜視図である。
【図５】不織布製造装置を示す平面図である。
【図６】図５に示す不織布製造装置の側面図である。
【図７】本発明に係る不織布の第２実施形態を示す図である。
【図８】本発明に係る不織布の第３実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１，６１，７１…不織布、１ａ…布筒、２…経糸（第１の繊維糸）、４…第一経糸層（第１繊維糸層）、６…緯糸（第４の繊維糸）、８…第一緯糸層（第４繊維糸層）、１０…斜交糸（第２の繊維糸）、１２…第一斜交糸層（第２繊維糸層）、１４…斜交糸（第３の繊維糸）、１６…第二斜交糸層（第３繊維糸層）、１８…緯糸、２０…第二緯糸層、２２…経糸、２４…第二経糸層、２６…熱融着樹脂繊維、３０…不織布製造装置、３３ａ，３３ｂ…ピン配列ライン、３４…コンベア、４０，４２…トラバース具、４４，４６…ガイド管、４８，５０…経糸用ローラ、５２…熱ローラ、５４…プレスローラ、５６…集合体、６０…組合体。
【発明の属する技術分野】
本発明は、製織工程を経ずに作製される不織布、布筒及び内張り材を管内部に形成する方法に関し、特に、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等の繊維強化複合材に用いられる不織布、布筒及び内張り材を管内部に形成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地中に埋設された下水管、ガス管、石油パイプライン等の各種管は、長年の使用により老朽化したり、通行車両による振動や地震等の影響でクラックが発生したり、また、硫化水素などの影響で腐食してしまう。このようにして下水管等が破損すると、漏水、浸水等の問題が生じるため、近年、かかる問題に対する対策が講じられている。
【０００３】
対策手法として最も着目されているのは、たとえば特開平１−９３３３９号公報に掲載されているように、織布を筒状に巻いた繊維層をもとに作製したパイプ状の内張り材（繊維強化複合材）を用いる技術である。この技術は、まず、筒状の繊維層に反応硬化型接着剤を含浸させておき、これを水圧で裏返しながら下水管等の内部に挿通し、その後、裏返された内張り材を水圧で径方向に膨張させて管内面に圧着し、さらに上記反応硬化型接着剤を硬化させることで、下水管等の内部にパイプ状の内張り材を形成するものである。そして、地中に埋設された下水管等が破損した場合でも、下水管の内部に形成された当該内張り材によって、漏水、侵水等をある程度防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に掲載された内張り材には、次のような問題があった。すなわち、従来の内張り材を構成する筒状の繊維層は、経糸と緯糸とが上下に交差しているいわゆる織布によって形成されているため、管内面に圧着させるために水圧などで径方向に膨張させようとしても、糸の動きが制限を受けて、筒状の繊維層を径方向に膨張させることは困難である。筒状にされた内張り材が径方向に膨張しないと、下水管等の内面と内張り材の外面との間に隙間ができて、内張り材を下水管等に固定し難くなってしまう。なお、同公報には、緯糸を予め屈曲させておくことで径膨張を確保する旨が記載されているが、このような構成を採用したとしても、経糸と緯糸とが上下に交差しているため、結局、内張り材を径方向にスムースに膨張させることはできず、下水管等の内面に内張り材を隙間なく密着させることは困難である。
【０００５】
また、織布は、経糸と緯糸とが互いに締め付けられていることから各糸が互いに圧縮し合い、当該織布をパイプ形状に硬化させるための反応硬化型樹脂（接着剤）を内部に含浸させにくいという問題もある。織布の内部に樹脂を含浸させにくくなると、樹脂の各糸への含浸量が少なくなったり、樹脂が各糸の内部に均一に染み込まなくなり、曲げ強さ、圧縮強さ等の機械的性質が低下し、破損しやすくなってしまう。さらに、内張り材に織布を用いる場合は、その製造過程において製織工程を必要とするため、生産スピードが遅くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、各種管の内張り材として径方向に容易に膨張させることができ、且つ、内張り材としての強度を高くすることのでき、さらに、生産性の高い不織布、布筒及び管内部に形成する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る不織布は、第１の繊維糸が複数並列されて成る第１繊維糸層と、第１の繊維糸と斜交する第２の繊維糸が複数並列されて成る第２繊維糸層と、第２の繊維糸と反対方向から第１の繊維糸に斜交する第３の繊維糸が複数並列されて成る第３繊維糸層と、を備え、第１の繊維糸は、可延性の有機繊維から形成され、第２の繊維糸及び第３の繊維糸は、強化繊維を含んで形成され、第１繊維糸層が第２の繊維糸及び第３の繊維糸よりも延伸することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る不織布によれば、第１の繊維糸が下水管、ガス管等の各種管の略円周方向に沿うように当該不織布を巻いて円筒状の内張り材を形成すると、第１繊維糸層を形成する各第１の繊維糸がポリエステル等の可延性の有機繊維から形成されているため、内張り材の内部から圧力を加えることで、第１の繊維糸が延びて当該内張り材を容易に径方向に膨張させることができる。これにより、内張り材が管の内面に隙間なく密着する。
【０００９】
また、本発明の不織布は、経糸と緯糸とが上下に交差した織布とは異なり、第１の繊維糸（たとえば経糸）と第２の繊維糸とは上下に交差していないため、各糸同士が圧縮し合うことはなく、当該不織布を所望の形状に硬化させるために含浸する樹脂の量を増加させるとともに、当該樹脂を各糸の内部に均一に染み込ませることができる。これにより、本発明の不織布を内張り材に適用した場合に、外力に対する強度を向上することができる。
【００１０】
さらに、第１の繊維糸と交わる第２の繊維糸が、第１の繊維糸に対して斜めにされているため、詳しくは、第１の繊維糸の巻回方向が下水管等の円周方向と略一致するように不織布を巻いて円筒状の内張り材を形成した場合に、各第２の繊維糸の延在方向が下水管の長手方向と一致しないようにされているため、第２の繊維糸の延在方向がこれらの方向と一致する場合と比較して、外力に対する強度が一層高められる。すなわち、各第２の繊維糸の延在方向が下水管の円周方向と一致すると、曲げに対する抵抗力が低下し、長手方向と一致すると潰しに対する抵抗力が低下するが、本発明によれば、これらの抵抗力を高めることができる。またさらに、第２の繊維糸が第１の繊維糸と同方向に延在する場合、すなわち下水管等の円周方向と略一致する場合と比較して、円筒状の内張り材を径方向に広げやすくなる。
【００１１】
またさらに、本発明は、製織工程が必要な織布と異なり第１の繊維糸と第２の繊維糸とを上下に交差させる必要がないため、織布と比較して生産速度を格段に向上することができる。
【００１２】
また、本発明に係る不織布は、上記第２の繊維糸と反対方向から第１の繊維糸に斜交する第３の繊維糸が複数並列されて成る第３繊維糸層を備えている。
【００１３】
これにより、不織布はいわゆる３軸不織布となり、筒状の内張り材とした場合に、外力に対する強度を向上することができる。
【００１４】
また、本発明に係る不織布において、第１の繊維糸に直交する第４の繊維糸が複数並列されて成る第４繊維糸層をさらに備え、第４の繊維糸が強化繊維を含んで形成され、第１の繊維糸が第４の繊維糸よりも延伸することが好ましい。
【００１５】
このような構成を採用した場合、上述の第３繊維糸層を備えていれば、いわゆる４軸不織布となり、筒状の内張り材とした場合に、外力に対する強度をさらに向上させることができる。また、不織布が第３繊維糸層を備えていない場合でも、第４の繊維糸（たとえば緯糸）から成る第４繊維糸層が備えられていない場合と比較して、外力に対する強度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る不織布において、重なり合う各繊維糸層は、紫外線硬化性樹脂などの熱融着樹脂によって接着することができる。また、第２の繊維糸は、強化繊維と熱融着樹脂繊維とから成るようにすることも好ましい。このように構成した場合、各繊維糸層を重ね合わせた後、加熱加圧することにより容易に熱有着樹脂によって各繊維糸層同士が接着され、不織布が形成されることになる。
【００１７】
さらに、本発明に係る不織布は、ニードリング処理が施されていることが好ましい。このような構成を採用した場合、各繊維糸を形成する繊維がばらけて不織布が嵩高まりになるため、不織布を所望の形状に硬化させるために含浸させる樹脂の量を増加させることができる。
また、本発明に係る布筒は、上記の不織布を円筒状に巻いて形成された布筒であって、第１の繊維糸の巻回方向が当該布筒の周方向に沿っていることを特徴とする。
本発明に係る布筒によれば、周方向に巻かれた第１の繊維糸が可延性であるため、この布筒を管内部に挿入して布筒の内部から圧力を加えることで、第１の繊維糸が延びて当該布筒を容易に径方向に膨張させることができる。
一方、本発明に係る内張り材を管内部に形成する方法は、上記の布筒を用意し、布筒に反応性硬化樹脂を含浸させ、布筒を管の内部に挿入し、布筒を径方向に膨張させて管の内面に圧着し、布筒に含浸させた反応硬化型樹脂を硬化させることを特徴とする。
本発明に係る内張り材を管内部に形成する方法によれば、周方向に沿って巻かれた第１の繊維糸が可延性であるため、布筒に圧力を加える際に、第１の繊維糸が延びて布筒が容易に径方向に膨張する。これにより、布筒の外周面を管の内面に隙間なく密着させることができ、布筒に含浸させた反応性硬化樹脂を硬化させることで管内部に内張り材が形成され、内張り材を管に対して強固に固定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る不織布の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００１９】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態の不織布１を示す平面図であり、図２は、不織布１を示す斜視図である。本実施形態の不織布１は、紫外線硬化性樹脂などの反応硬化型樹脂を含浸させることで、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）の強化材として機能するものである。なお、本実施形態でいう「不織布」とは、長繊維を複数配列したいわゆる連続繊維不織布を意味し、チョップドストランドマットのようにチョップドストランドを２次元的にランダムに分散させたようなものは含まない意である。
【００２０】
不織布１は、いわゆる４軸不織布であり、図２に示すように上から順に、縦方向（図中のＸ方向）に延在する経糸（第１の繊維糸）２が複数並列されて成る第一経糸層（第１繊維糸層）４と、横方向（図中のＹ方向）に延在して経糸２と直交する緯糸（第４の繊維糸）６が複数並列されて成る第一緯糸層（第４繊維糸層）８と、経糸２と斜交する斜交糸（第２の繊維糸）１０が複数並列されて成る第一斜交糸層（第２繊維糸層）１２と、斜交糸１０とは反対方向から経糸２に斜交する斜交糸（第３の繊維糸）１４が複数並列されて成る第二斜交糸層（第３繊維糸層）１６と、経糸２と直交する緯糸１８が複数並列されて成る第二緯糸層２０と、上記経糸２と平行に延在する経糸２２が複数並列されて成る第二経糸層２４と、が備えられている。なお、図１においては、第二緯糸層２０および第二経糸層２４の図示を省略する。
【００２１】
また、本実施形態では、斜交糸１０は、縦方向（Ｘ方向）に対して＋４５度の傾きを有し、斜交糸１４は、縦方向に対して−４５度の傾きを有しているが、この他、斜交糸１０を縦方向に対して＋３０度、＋６０度傾かせて、斜交糸１４を縦方向に対して−３０度、−６０度傾かせるようにしてもよい。
【００２２】
次に、各繊維糸層を形成する糸について詳説する。斜交糸１０，１４および緯糸６，１８は、ともに強化繊維であるガラス繊維を束ねて形成されたガラス繊維束である。ガラス繊維の径は、約３μｍ〜約２５μｍの範囲にあることが好ましく、好適には、１０μｍ〜１３μｍのものが使用される。一本の糸を形成するガラス繊維の集束本数は、約１０００本〜約８０００本である。また、繊維束の太さ（番手）は、約２８０ｇ／１０００ｍ〜約４４００ｇ／１０００ｍにあることが好ましく、好適には、５７０ｇ／１０００ｍ〜２２００ｇ／１０００ｍのものが使用される。
【００２３】
また、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８は、ガラス繊維を撚らずに引き揃えたロービングとされているため、ＦＲＰとして使用する場合に紫外線硬化性樹脂等を含浸させやすい。さらに、ガラス繊維束に有機シラン化合物で表面処理を施せば、マトリックス樹脂の含浸性を向上させることができる。また、ガラス繊維は、耐酸性の強いものを使用することが好ましい。なお、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８を形成する強化繊維は、ガラス繊維束のほか、炭素繊維、アルミナ繊維、アラミド繊維などのマルチフィラメント糸としてもよい。
【００２４】
続いて、本実施形態の特徴である経糸２，２２について説明する。経糸２，２２は、引張り荷重を加えることによって延伸するポリエステルによって形成されている。本実施形態の経糸２，２２は、約０．３ｋｇ／ｃｍ2〜約０．５ｋｇ／ｃｍ2の引張り荷重を加えると、約４％延伸する。また、経糸２，２２の番手は、約１００ｇ／９０００ｍ〜約３０００ｇ／９０００ｍであり、好適には、３００ｇ／９０００ｍ〜１５００ｇ／９０００ｍのものが使用される。なお、経糸２，２２としては、ポリエステルの他、適度な延伸性を示すビニロン、ナイロン６、ナイロン６−６、アクリル、ポリプロピレン、アセテート、レーヨン等によって形成することができる。
【００２５】
また、上下に重なり合う各層４〜２４は、熱融着樹脂によって接着されている。図３は、斜交糸１０を示す拡大図であり、同図に示されるように、斜交糸１０は、ガラス繊維とこのガラス繊維に沿って延在する熱融着樹脂繊維２６（破線で示す）とから成っている。なお、斜交糸１４および緯糸６，１８についても、同様に熱融着樹脂繊維がガラス繊維に沿うように延在している。熱融着樹脂繊維２６は、熱融着樹脂を繊維化したものであり、たとえば共重合ナイロンや共重合ポリエステル、共重合アクリル酸エステルなどが挙げられ、共重合ナイロンとしては、ナイロン６やナイロン１２などの各種共重合体を使用することができる。また、熱融着樹脂繊維としては、番手が約１０ｇ／１０００ｍ〜約５０ｇ／１０００ｍのものが好ましい。さらに、熱融着樹脂繊維は、融点が約６０℃〜１７０℃のものが好ましい。
【００２６】
次に、図４を参照して、本実施形態の不織布１を、下水管等の破損時の浸水、漏水などを防止するための内張り材に適用した場合の作用を説明する。なお、同図において、緯糸１８および斜交糸２２の図示は省略する。
【００２７】
不織布１を下水管の破損対策用の内張り材に適用するには、まず、不織布１を螺旋状に巻いて図４に示すような布筒１ａを形成した後に、紫外線硬化性樹脂を含浸させる。この際、経糸２の巻回方向が布筒１ａの円周方向と略一致するようにする。なお、布筒１ａは、必ずしも不織布１をずらしながら螺旋状に巻いて形成する必要はなく、ずらさずに巻回するようにしてもよい。次いで、これを水圧で裏返しながら下水管の内部に挿入する。この際、布筒１ａが水で浸されないように、布筒１ａの外周面および内周面にフィルムを貼着する。その後、裏返された布筒１ａの内部から径方向に空気圧を加えることで布筒１ａを径方向に膨張させて下水管の内面に圧着させ、さらに紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して硬化させることで、下水管の内部に筒状の内張り材を形成することができる。
【００２８】
そして、このようにして形成された内張り材によれば、下水管の略円周方向に沿って巻かれた糸が、外力が付与されることで延伸するポリエステル製の経糸２であるため、空気圧を加えた際に、経糸２が延びて布筒１ａが容易に径方向に膨張する。これにより、内張り材の外周面を下水管の内面に隙間なく密着させることができ、内張り材を下水管に対して強固に固定することができる。
【００２９】
また、本実施形態の不織布１は、いわゆる織布とは異なって経糸２と緯糸６とが上下に交差していないため、各糸２，６同士が締め付け合うことはなく、大量の紫外線硬化性樹脂を含浸させることができる。これにより、布筒１ａを用いて形成された内張り材は、外力に対する強度が高いものとなる。さらに、不織布１はいわゆる４軸不織布であるため、２軸不織布や３軸不織布を用いる場合と比較して、内張り材の強度が高くなる。なお、経糸２と交差する各斜交糸１０，１４が、経糸２に対して斜めにされているため、経糸２の巻回方向が下水管等の円周方向と略一致するように不織布１を巻いて布筒１ａを形成した場合に、図４に示されているように、各斜交糸１０，１４の延在方向は下水管の長手方向とは一致しない。この場合、各斜交糸１０，１４が下水管の円周方向および長手方向と一致する場合と比較して、外力に対する強度が高められる。
【００３０】
また、本実施形態の不織布１は、製織工程が必要な織布とは異なり、経糸と緯糸とを上下に交差させる必要がないため、織布と比較して生産速度を格段に向上することができる。
【００３１】
次に、図５および図６を用いて、本実施形態の不織布１の製造方法を説明する。図５は、斜交糸および緯糸を形成している状態の不織布製造装置３０を示す平面図であり、図６は、経糸を形成している不織布製造装置３０の側面図である。
【００３２】
不織布製造装置３０は、主として、図５中のＸ方向に循環するコンベア３４と、このコンベア３４の進行方向に対して角度αの傾きをもってコンベア３４の上方に架設された２本１組のガイド３６ａ，３６ｂと、コンベア３４の進行方向に対して角度（１８０−α）の傾きをもって架設されたガイド３８ａ，３８ｂと、Ｘ方向と平行な状態を保ちながらガイド３６ａ，３６ｂおよびガイド３８ａ，３８ｂに沿って各々往復動するトラバース具４０，４２と、から構成されている。
【００３３】
コンベア３４の進行方向に向かって左端（図５中上縁）には、複数の糸掛け用ピン３２ａが立設された第１ピン配列ライン３３ａが設けられ、コンベア３４の進行方向に向かって右端（図５中下端）には、複数の糸掛け用ピン３２ｂが立設された第２ピン配列ライン３３ｂが設けられている。さらに、トラバース具４０，４２には、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８とされるガラス繊維束と熱融着樹脂繊維とが挿通される複数のガイド管４４，４６が、コンベア３４の糸掛け用ピン３２ａ，３２ｂと等ピッチで複数配列されている。
【００３４】
図６に示されているように、コンベア３４の図中左方には、コンベア３４に供給するためのポリエステル製の経糸２，２２がそれぞれ巻回された経糸用ローラ４８，５０が配置されている。また、ガイド３８ａ，３８ｂの図中右方には、熱ローラ５２およびプレスローラ５４が設けられている。
【００３５】
かかる構成の不織布製造装置３０によって不織布１を製造するには、まず、コンベア３４上に斜交糸１０，１４および緯糸６，１８から成る集合体５６を作製する。詳しくは、コンベア３４を図５のＸ方向に循環させ始めるとともに、ガラス繊維束をトラバース具４０，４２のガイド管４４，４６に挿通して、当該トラバース具４０，４２の往復動を開始させる。トラバース具４０，４２が方向転換する際に、各ガラス繊維束を糸掛け用ピン３２ａ，３２ｂに引っ掛ける。これにより、コンベア３４上に斜交糸１０，１４および緯糸６，１８を張架することができる。なお、ガラス繊維束に混ぜて熱融着樹脂繊維をガイド管４４，４６に挿通させることで、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８に当該熱融着樹脂繊維２６を含ませることができる。
【００３６】
以下、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８から成る集合体５６の形成過程をより詳細に説明する。任意の糸掛け用ピン３２ａに所定のガイド管４４を通されたガラス繊維束を掛け終えたトラバース具４０が、第２ピン配列ライン３３ｂの上方まで到達したときに、上記任意の糸掛け用ピン３２ａと対向する位置にある糸掛け用ピン３２ｂが、上記所定のガイド管４４の下方に位置するようにコンベア３４およびトラバース具４０の移動速度を制御することで、コンベア３４上に緯糸１８を張架することができる。その後、トラバース具４０を第１ピン配列ライン３３ａ側に移動させることで、斜交糸１４をコンベア３４上に張架することができる。この際、斜交糸１４が図５中のＸ方向に対して−４５度傾くように、コンベア３４およびトラバース具４０の移動速度ならびに角度αを調整する。なお、角度αを調整することで、Ｘ方向に対する斜交糸１０の角度を−６０度等に適宜変更することができる。
【００３７】
一方、緯糸６を張架するには、任意の糸掛け用ピン３２ｂに所定のガイド管４６を通されたガラス繊維束を掛け終えたトラバース具４２が、第１ピン配列ライン３３ａの上方まで到達したときに、上記任意の糸掛け用ピン３２ｂと対向する位置にある糸掛け用ピン３２ａが、上記所定のガイド管４６の下方に位置するようにコンベア３４およびトラバース具４２の移動速度を制御する。その後、トラバース具４２を第２ピン配列ライン３３ｂ側に移動させることで、斜交糸１０をコンベア３４上に張架することができる。この際、斜交糸１０が図５中のＸ方向に対して４５度傾くように、コンベア３４およびトラバース具４２の移動速度ならびに角度αを調整する。そして、以上の動作を繰り返すことにより、コンベア３４上に集合体５６を形成することができる。
【００３８】
以上のようにして集合体５６を形成した後、図６に示すように、集合体５６を上下から挟み込むように、経糸用ローラ４８，５０からコンベア３４側にそれぞれポリエステル製の経糸２，２２を供給して、集合体５６と経糸２，２２とから成る組合体６０を形成する。その後、組合体６０は、熱ローラ５２に密着して各糸掛け用ピン３２ａ，３２ｂから外され、熱ローラ５２によって所定の温度に加熱される。この際、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８に含まれる熱融着樹脂繊維が溶融する。そして、組合体６０がプレスローラ５４によって熱ローラ５２に押さえ付けられることによって各糸同士が圧着され、本実施形態の不織布１が完成する。なお、経糸２，２２は、熱融着樹脂が溶融する温度でも溶けない糸とする。
【００３９】
また、以上のようにして不織布１を製造した後に、返し付きの針等によって、いわゆるニードリング処理を施すことが好ましい。このような処理を施した場合、各糸を形成する繊維がばらけて嵩高まりとなり、不織布１に含浸させる紫外線硬化性樹脂の量を増加させることができる。これにより、不織布１を用いて作製する円筒状の内張り材の厚みが高まり、漏水をより確実に防止することができる。
【００４０】
また、斜交糸１０，１４および緯糸６，１８に含まれる熱融着樹脂繊維２６によって重なり合う各層同士を接着するのではなく、各糸の交点に別途塗布した熱融着樹脂によって各層を接着してもよい。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、図７を参照して、本発明に係る不織布の第２実施形態を説明する。本実施形態の不織布６１は、第一経糸層４、第一斜交糸層１２、第二斜交糸層１６、および第二経糸層２４から構成されており、第１実施形態の不織布１と異なり緯糸層は設けられていない。すなわち、本実施形態の不織布６１は、いわゆる３軸不織布とされている。かかる３軸不織布は、上述した不織布製造装置３０のガイド３６ａ，３６ｂおよびガイド３８ａ，３８ｂの角度αを調節することで製造することができる。また、ガイド３６ａ，３６ｂまたはガイド３８ａ，３８ｂの一方のみを使用し、そのガイドの角度αを９０度にしても、３軸不織布を形成することができる。
【００４２】
なお、経糸層４，２４の経糸２，２２は、第１実施形態と同様にポリエステルによって形成されている。このため、本実施形態の不織布６１によって第１実施形態と同様に布筒を形成すれば、内部から空気圧等を加えた際に、経糸２，２２が延びて当該布筒が容易に径方向に膨張する。これにより、布筒に紫外線硬化性樹脂を含浸させて形成した筒状の内張り材は、下水管等の内面に隙間なく密着し、内張り材を下水管に対して強固に固定することができる。
【００４３】
また、このような３軸不織布である不織布６１によれば、２軸不織布と比較して、紫外線硬化性樹脂等の含浸量を増加させることができるため、ＦＲＰ等の強化材として使用した場合にその強度を高くすることができる。また、下水管等の破損対策用の内張り材として用いる場合は、２軸不織布と異なり、斜交糸１０および斜交糸１４の２本の斜交糸があるため、外力に対する強度を高めることができる。
【００４４】
［第３実施形態］
次に、図８を参照して、本発明に係る不織布の第３実施形態を説明する。本実施形態の不織布７１は、第一経糸層４および第一斜交糸層１２から構成されており、第１実施形態と異なって斜交糸層は一層のみ設けられ、緯糸層は設けられていない。すなわち、本実施形態の不織布７１は、いわゆる２軸不織布とされている。かかる２軸不織布は、上述した不織布製造装置３０のガイド３６ａ，３６ｂに沿って摺動するトラバース具４０を用いず、ガイド３８ａ，３８ｂに沿って摺動するトラバース具４２のみを用いることで製造することができる。より詳しくは、トラバース具４２が図５中上側から下側に移動して第２ピン配列ライン３３ｂ上へ到達するたびに斜交糸１０を切断し、切断後にトラバース具４２を第１ピン配列ライン３３ａ側に戻すという作業を繰り返せばよい。
【００４５】
なお、第一経糸層４の経糸２は、第１実施形態および第２実施形態と同様にポリエステルによって形成されている。このため、本実施形態の不織布６１によって上記各実施形態と同様に布筒を形成すれば、内部から空気圧等を加えた際に、経糸２が延びて当該布筒が容易に径方向に膨張する。これにより、布筒に紫外線硬化性樹脂を含浸させて形成したパイプは、下水管等の内面に隙間なく密着し、パイプを下水管に対して強固に固定することができる。
【００４６】
【実施例】
本発明の不織布について、さらに具体的な実施例を用いて説明する。なお、各実施例および比較例では経糸方向の伸びを測定し、その結果を表１に示した。
【００４７】
［実施例１］
実施例１では、第１実施形態に対応する４軸不織布を作製した。経糸２，２２には、番手が１０００デニール（ｄ）で、可延性のポリエステル繊維を使用した。また、経糸２，２２はそれぞれピッチ１０．６ｍｍで配列し、さらに、経糸２と経糸２２とは半ピッチづつずらした。また、緯糸６，１８および斜交糸１０，１４には、番手が１１００テックス（Ｔｅｘ）の耐酸性ガラス繊維を使用した。また、緯糸６，１８および斜交糸１０，１４はそれぞれピッチ１０．６ｍｍで配列し、さらに、緯糸６と緯糸１８はそれぞれ半ピッチづつずらし、斜交糸１０と斜交糸１４もそれぞれ半ピッチづつずらした。さらに、各糸を接着させて不織布を形成した後に、ニードリング処理を施して繊維をばらけさせた。
【００４８】
［実施例２］
実施例２では、実施例１と同様に４軸不織布を作製した。本実施例が実施例１と異なるのは、経糸２および経糸２２の番手であり、ともに５００デニールとした。
【００４９】
［実施例３］
実施例３では、第２実施形態に対応する３軸不織布を作製した。経糸２，２２には、番手が１０００デニール（ｄ）で、可延性のポリビニルアルコール繊維を使用した。また、経糸２，２２はそれぞれピッチ１０．６ｍｍで配列し、さらに、経糸２と経糸２２とは半ピッチづつずらした。また、斜交糸１０，１４には、番手が１１００テックス（Ｔｅｘ）の耐酸性ガラス繊維を使用した。また、斜交糸１０，１４はそれぞれピッチ１０．６ｍｍで配列し、さらに、斜交糸１０と斜交糸１４はそれぞれ半ピッチづつずらした。さらに、各糸を接着させて不織布を形成した後に、ニードリング処理を施して繊維をばらけさせた。
【００５０】
［比較例］
比較例では、ガラス繊維の織物を作製し、経糸には、番手１１００テックスのガラス繊維を使用し、緯糸には番手５７０テックスのガラス繊維を２本纏めて使用した。また、経糸および緯糸は、ともに６本／２５ｍｍのピッチで配列させた。
【００５１】
［実施例と比較例の対比］
表１は、各実施例の不織布および比較例の織物について、経糸方向に引張り荷重（１ｋｇ／２５ｍｍ）を加えた際の伸びを示している。
【００５２】
【表１】
この表から分かるように、ガラス繊維の織物である比較例では、０．１５％しか経糸方向に伸びなかったが、実施例１〜３では、０．８０％以上伸びた。これにより、経糸が下水管等の円周方向に沿うように実施例１〜３の不織布を巻いて円筒状の内張り材を形成すれば、内張り材の内部から圧力を加える際に、内張り材が径方向に容易に膨張することが分かる。この結果、内張り材が下水管等の内面に隙間なく密着することになる。一方、比較例のガラス繊維の織物を使用して同様に内張り材を形成しても、縦方向の伸びが小さいため、内張り材は径方向に殆ど膨張しないことになる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の不織布、布筒及び内張り材を形成する方法によれば、各種管の内張り材として径方向に容易に膨張させることができ、且つ、内張り材としての強度を高くすることができ、さらに、生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る不織布の第１実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す不織布の斜視図である。
【図３】第１実施形態の不織布の斜交糸および熱融着樹脂繊維を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態の不織布を巻回して作製した布筒を示す斜視図である。
【図５】不織布製造装置を示す平面図である。
【図６】図５に示す不織布製造装置の側面図である。
【図７】本発明に係る不織布の第２実施形態を示す図である。
【図８】本発明に係る不織布の第３実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１，６１，７１…不織布、１ａ…布筒、２…経糸（第１の繊維糸）、４…第一経糸層（第１繊維糸層）、６…緯糸（第４の繊維糸）、８…第一緯糸層（第４繊維糸層）、１０…斜交糸（第２の繊維糸）、１２…第一斜交糸層（第２繊維糸層）、１４…斜交糸（第３の繊維糸）、１６…第二斜交糸層（第３繊維糸層）、１８…緯糸、２０…第二緯糸層、２２…経糸、２４…第二経糸層、２６…熱融着樹脂繊維、３０…不織布製造装置、３３ａ，３３ｂ…ピン配列ライン、３４…コンベア、４０，４２…トラバース具、４４，４６…ガイド管、４８，５０…経糸用ローラ、５２…熱ローラ、５４…プレスローラ、５６…集合体、６０…組合体。
Claims (7)
- 第１の繊維糸が複数並列されて成る第１繊維糸層と、
前記第１の繊維糸と斜交する第２の繊維糸が複数並列されて成る第２繊維糸層と、
前記第２の繊維糸と反対方向から前記第１の繊維糸に斜交する第３の繊維糸が複数並列されて成る第３繊維糸層と、を備え、
前記第１の繊維糸は、可延性の有機繊維から形成され、
前記第２の繊維糸及び前記第３の繊維糸は、強化繊維を含んで形成され、
前記第１の繊維糸が前記第２の繊維糸及び前記第３の繊維糸よりも延伸することを特徴とする不織布。 - 前記第１の繊維糸に直交する第４の繊維糸が複数並列されて成る第４繊維糸層をさらに備え、
前記第４の繊維糸は、強化繊維を含んで形成され、
前記第１の繊維糸が前記第４の繊維糸よりも延伸することを特徴とする請求項１記載の不織布。 - 重なり合う前記各繊維糸層は、熱融着樹脂によって接着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の不織布。
- 前記第２の繊維糸は、強化繊維と熱融着樹脂繊維とから成ることを特徴とする請求項１記載の不織布。
- ニードリング処理が施されていることを特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項記載の不織布。
- 請求項１〜５のうち何れか１項に記載の不織布を円筒状に巻いて形成された布筒であって、
前記第１の繊維糸の巻回方向が当該布筒の周方向に沿っていることを特徴とする布筒。 - 内張り材を管内部に形成する方法であって、
請求項６に記載の布筒を用意し、
前記布筒に反応性硬化樹脂を含浸させ、
前記布筒を前記管の内部に挿入し、
前記布筒を径方向に膨張させて前記管の内面に圧着し、
前記布筒に含浸させた前記反応硬化型樹脂を硬化させることを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23979499A JP3661181B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 不織布、布筒及び内張り材を管内部に形成する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23979499A JP3661181B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 不織布、布筒及び内張り材を管内部に形成する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001064863A JP2001064863A (ja) | 2001-03-13 |
| JP3661181B2 true JP3661181B2 (ja) | 2005-06-15 |
Family
ID=17049981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23979499A Expired - Lifetime JP3661181B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 不織布、布筒及び内張り材を管内部に形成する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3661181B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007056582A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Inax Corp | タイルユニット及びその施工方法 |
| JP2021146733A (ja) * | 2020-03-16 | 2021-09-27 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 繊維メッシュシートとその製造方法、及び繊維メッシュシートを用いた細胞培養チップ |
-
1999
- 1999-08-26 JP JP23979499A patent/JP3661181B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001064863A (ja) | 2001-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6923217B2 (en) | Fiber reinforced composite liner for lining an existing conduit and method of manufacture | |
| US6732763B2 (en) | Stretch-resistant pipe liner | |
| US9052053B2 (en) | Method of lining a conduit using a scrim-reinforced pipe liner | |
| US11708919B2 (en) | High strength, stretchable liner, for pipe | |
| RU2617484C2 (ru) | Однонаправленный армирующий наполнитель и способ получения однонаправленного армирующего наполнителя | |
| US20050028881A1 (en) | Fiber reinforced composite liner for lining an existing conduit and method of manufacture | |
| JPS61143129A (ja) | 管路の内張り材 | |
| JPH0320332B2 (ja) | ||
| EP0392026A1 (en) | Tube used for lining of conduit | |
| CA3037181A1 (en) | Pipe liner and method of making and installing the same | |
| EP1669486A1 (en) | Nonwoven base fabric for reinforcing | |
| JP2011104786A (ja) | ライニング材 | |
| JP3661181B2 (ja) | 不織布、布筒及び内張り材を管内部に形成する方法 | |
| GB2104996A (en) | Hose | |
| JP2008063782A (ja) | コンクリート構造物の補修または補強用メッシュ状物、およびその製造方法 | |
| JP4496656B2 (ja) | 内張り材用基材、内張り材、及び管のライニング方法 | |
| JP2003513174A (ja) | シート状の織物材料 | |
| JPS6334017B2 (ja) | ||
| JP2005069258A (ja) | 更生材 | |
| WO2013179442A1 (ja) | ライニング材、ライニング材の製造方法、及びライニング施工方法 | |
| JP7412991B2 (ja) | コンクリート構造物の曲げ補強方法 | |
| JP2003236958A (ja) | 強化繊維シート及びその製造方法 | |
| JP3036968U (ja) | ステッチ・ボンディングされた複合体 | |
| JP2019072961A (ja) | 既設管更生用管状ライナーの形成方法及び管状基材 | |
| GB2191440A (en) | Fibre reinforced plastics structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041101 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041214 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050214 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050228 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050313 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3661181 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090401 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090401 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100401 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110401 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110401 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110401 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120401 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130401 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130401 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140401 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |