JP3674985B2 - Drainage material for soil water - Google Patents

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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、盛土や軟弱地盤等での排水に使用する土中水用排水材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、土中水用排水材としては、各種不織布よりなるものが用いられている。例えば、盛土中に、帯状又はシート状の土中水用排水材を水平に敷設し、その端部を盛土の斜面に露出させ、その端部から盛土中の土中水を排水することが行われている。また、軟弱地盤中に、帯状又はシート状の土中水用排水材を垂直に挿入し、その端部を軟弱地盤上に露出させ、その端部から軟弱地盤中の土中水を排水することが行われている。不織布は、短繊維又は長繊維を構成繊維とし、それが集積されてなるもので、構成繊維間には多数の空隙を有している。このような不織布を盛土中や軟弱地盤中に埋設し、その一端を大気中に露出しておくと、不織布中の構成繊維間隙を通って、土中水がその端部から外部に排水されるのである。しかし、この不織布の場合、土中における圧力(土圧)が高くなると、構成繊維間隙が押し潰されて土中水が流れなくなり、良好な排水が行なえなくなるということがあった。
【0003】
このため、不織布中に、小径のパイプ等を挿入することによって、不織布の構成繊維間隙が押し潰されても、このパイプ等による通水路を確保することが行われている。しかしながら、このような通水路は、不織布の構成繊維間隙の如き毛細管現象によって、排水するものではないため、土中の水量が多い場合には、通水路から排水されるが、土中の水量が少ない場合には、良好な排水が期待できなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者等は、不織布に高い土圧が負荷されても、不織布中の構成繊維間隙が押し潰されないようにするためにはどのようにすればよいかを検討した。まず、本発明者等は、従来使用されている不織布において、何故、高い土圧によって構成繊維間隙が押し潰されてしまうのかを考察した。その結果、従来の不織布に使用されている構成繊維は、断面がほぼ円形であるため、高い土圧によって最密充填されやすいからであると考えた。
【0005】
従って、構成繊維として、断面が異形(星型や三角形等)のものを採用すれば、最密充填されにくく、高い土圧によっても構成繊維間隙が押し潰されないのではないかと考えた。しかしながら、この試みも満足のゆく結果を与えるものではなかった。この理由は、以下のように考えられる。即ち、断面が異形であっても、高い土圧を負荷すると、接触している構成繊維同士が滑ってゆき、次第に最密充填されてゆく傾向となるのである。
【0006】
本発明者等は、構成繊維として、断面が異形のものを採用しているにも拘らず、何故、構成繊維同士が滑るのかを更に検討した。その結果、断面が異形の繊維は、溶融紡糸の際の紡糸孔の形状を星型や三角形状にして得られるものであるが、繊維を紡糸した後引き取られる前等の極めて短時間ではあるが、繊維を構成している熱可塑性重合体はその間流動性を持っており、この流動性及び表面張力によって、繊維表面は丸みを帯びてくる。即ち、断面が異形の繊維であっても、その表面には実質的な角(かど。以下、本明細書において「角」とあるのは、全て「かど」の意味で使用されている。)がなく、滑りやすい丸みを帯びた状態となっているのである。従って、このような構成繊維を集積させた不織布に、高い土圧が負荷されると、構成繊維同士が滑るのである。
【0007】
そこで、本発明者等は、構成繊維同士が滑りにくくするため、表面に実質的な角を持つ繊維を得ようとして種々検討した結果、角を持つ繊維を直接溶融紡糸するのではなく、まず角を持たない複合型分割繊維を溶融紡糸で得た後、この複合型分割繊維を分割割繊させれば、容易に表面に角を持つ繊維が得られるということに想い到った。本発明は、このような技術的思想に基づいてなされたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、熱可塑性重合体Aと、該重合体Aに対して非相溶性である熱可塑性重合体Bとが複合されてなる複合型分割繊維の分割割繊によって生成した、該重合体Aよりなる熱可塑性繊維Aと該重合体Bよりなる熱可塑性繊維Bとを構成繊維とする不織布のみを排水材料とし、該熱可塑性繊維A及び/又は該熱可塑性繊維Bは、その表面に長手方向に連続する角を持つことを特徴とする土中水用排水材に関するものである。
【0009】
まず、本発明で使用する複合型分割繊維について説明する。複合型分割繊維は、熱可塑性重合体Aと、この重合体Aに対して非相溶性である熱可塑性重合体Bとが複合されてなるものである。複合の形態は任意であるが、少なくとも熱可塑性重合体Aで形成されている繊維A及び熱可塑性重合体Bで形成されている繊維Bのいずれか一方が、その表面に長手方向に連続する角を持つような形態でなければならない。図1及至図4は、本発明において使用される複合型分割繊維の横断面図である。散点部が熱可塑性重合体Bであることを示し、斜線部が熱可塑性重合体Aであることを示している。
【0010】
図1の如き横断面を持つ複合型分割繊維の場合には、分割割繊による生成する繊維Bが、その表面に長手方向に連続する角1を持つことになる。この角1は、繊維Bに16個形成される。一方、熱可塑性重合体Aで形成される繊維Aは、その横断面が円形であり、角を持たない繊維である。図2の如き横断面を持つ複合型分割繊維(中空の複合型分割繊維であって、図2の白色部は中空であることを示している。)の場合には、繊維A及び繊維B共に、その表面に長手方向に連続した角1を持つ繊維である。繊維A及び繊維B共に、一本の繊維当り4個の角1を持つ。図3の如き横断面を持つ複合型分割繊維の場合にも、繊維A及び繊維B共に、その表面に長手方向に連続した角1を持つ繊維である。繊維A及び繊維B共に、一本の繊維当り3個の角1を持つ。図4の如き横断面を持つ複合型分割繊維の場合にも、繊維A及び繊維B共に、その表面に長手方向に連続した角1を持つ繊維である。一本の繊維Aは2個の角1を持ち、一本の繊維Bは12個の角1を持つ。
【0011】
以上の説明からも明らかなように、本発明で使用される複合型分割繊維は、熱可塑性重合体A及び熱可塑性重合体Bの複合の境界部(重合体Aと重合体Bの接合部)であって、複合型分割繊維の外周面で角1が得られるのである。なお、図2の如き横断面の場合には、複合型分割繊維の内周面でも角1が得られ、図3の如き横断面の場合には、複合型分割繊維の中心でも角1が得られる。従って、熱可塑性重合体Aと熱可塑性重合体Bとが非相溶性となっているのは、両者の親和性を低下させ両者が剥離しやすいようにして、重合体Aと重合体Bの接合部で長手方向に連続した角1が得られやすいようにするためである。重合体Aと重合体Bとが相溶性の場合には、両者の接合強力が高くて剥離しにくく、剥離する際に長手方向に連続した角1がとれてしまう恐れがある。
【0012】
重合体Aと重合体Bの具体的な組み合わせ(重合体A/重合体B)としては、ポリアミド系重合体/ポリエステル系重合体,ポリオレフィン系重合体/ポリエステル系重合体,ポリオレフィン系重合体/ポリアミド系重合体等を用いることができる。そして、ポリエステル系重合体としては、ポリエチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート,或いはこれらを主成分とする共重合ポリエステル等を使用することができる。ポリアミド系重合体としては、ナイロン6,ナイロン46,ナイロン66,ナイロン610,或いはこれらを主成分とする共重合ナイロン等を使用することができる。ポリオレフィン系重合体としては、ポリプロピレン,高密度ポリエチレン,線状低密度ポリエチレン,エチレン−プロピレン共重合体等を使用することができる。なお、重合体A又は重合体Bには、所望に応じて、潤滑剤,顔料,艶消し剤,熱安定剤,耐光剤,紫外線吸収剤,制電剤,導電剤,蓄熱剤等が添加されていてもよい。
【0013】
重合体Aと重合体Bとは、所定の融点差を持つものであるのが好ましい。例えば、重合体Bの融点が、重合体Aの融点よりも30〜180℃高いものが好ましく、更に40〜160℃高いものがより好ましく、特に50〜140℃高いものが最も好ましい。このような融点差を設ける理由は、重合体Aで形成された熱可塑性繊維A及び重合体Bで形成された熱可塑性繊維Bが集積された不織布に、点在する融着区域を設ける場合があるからである。この融着区域は、融点の低い熱可塑性繊維A又は重合体Aの軟化又は溶融によって、熱可塑性繊維A及び熱可塑性繊維B,或いは複合型分割繊維を融着し、非融着区域に存在する熱可塑性繊維A,Bを固定するのである。従って、融点差が30℃未満であると、熱可塑性繊維A又は重合体Aを軟化又は溶融させると、熱可塑性繊維B又は重合体Bも軟化又は溶融する恐れがあり、両者共に繊維形態が消失してしまい、融着区域において孔が開き、得られる土中水用排水材の強度が低下する恐れがある。また、融点差が180℃以上である重合体A及び重合体Bを複合溶融紡糸することは困難で、本発明で使用する複合型分割繊維が製造しにくくなる。なお、重合体A,Bの融点は、パーキンエルマー社製DSC−2C型を用い、昇温速度20℃/分で、室温より昇温して得られる融解吸収曲線の極値を与える温度である。
【0014】
複合型分割繊維中における重合体Aと重合体Bの量的割合は、任意に決定しうる事項であるが、重合体Aと重合体Bとに融点差を設けて、融着区域を設ける場合には、重合体A/重合体B=20〜80/80〜20(重量部)であるのが好ましい。例えば、融点の低い重合体Aの量が20重量部未満になると、融着区域における融着の程度が低くなり、得られる土中水用排水材の強度が低下する恐れがある。また、融点の高い重合体Bの量が20重量部未満になると、融着区域において繊維形態を維持する重合体B又は熱可塑性繊維Bの量が少なくなり、融着区域に孔が開く恐れがある。融着区域に孔が開くと、得られる土中水用排水材の強度が低下する恐れがある。
【0015】
本発明において使用する複合型分割繊維の繊度も、任意に決定しうる事項であるが、一般的に、2〜12デニールであるのが好ましい。繊度が2デニール未満の複合型分割繊維は、製造するのが困難である。また、複合型分割繊維の繊度が12デニールを超えると、分割割繊されて生成した熱可塑性繊維A及び熱可塑性繊維Bの繊度が大きくなって、構成繊維相互の間隙が大きくなり、毛細管現象による土中水の通水が低下する傾向が生じる。即ち、熱可塑性繊維A及び熱可塑性繊維Bの繊度は、構成繊維相互間隙における毛細管現象が良好に発揮される程度であるのが好ましく、0.02〜2デニール程度であるのが好ましい。
【0016】
複合型分割繊維の繊維長は任意であり、繊維長の短い短繊維であってもよく、また繊維長の長い長繊維であってもよい。特に、本発明においては、実質的に無端の長繊維を使用するのが好ましい。実質的に無端の長繊維は、複合溶融紡糸を行って、得られた繊維を切断することなく、そのまま集積させればよいので、土中水用排水材の製造が合理的であるという利点を有する。複合型分割繊維が実質的に無端の長繊維であれば、これを分割割繊して得られた熱可塑性繊維A及び熱可塑性繊維Bも実質的に無端の長繊維である。従って、熱可塑性繊維A及び/又は熱可塑性繊維Bの表面に形成されている角も無限大に連続している。そして、この角の存在によって構成繊維相互間に維持される間隙も連続しやすくなり、この間隙を通って、土中水が通水しやすくなるのである。
【0017】
複合型分割繊維を分割割繊するには、まず複合型分割繊維が集積されてなる繊維ウェブを得る。複合型分割繊維が短繊維の場合には、従来公知のカード法等によって、繊維ウェブを得ればよい。複合型分割繊維が実質的に無端の長繊維である場合には、従来公知のスパンボンド法等によって、繊維ウェブを得ればよい。本発明においては、スパンボンド法を採用するのが好ましく、これは以下に示すような方法である。即ち、熱可塑性重合体A及びBを、多数の複合紡糸孔を備えた紡糸口金に導入し、従来公知の複合溶融紡糸法によって、多数本の複合型分割繊維を得る。溶融紡糸した多数本の複合型分割繊維は、その後冷却され、エアーサッカーに導入される。エアーサッカーは、通常エアージェットとも呼ばれ、エアーの吸引と送り出し作用により、繊維の搬送と繊維の延伸を行わせるものである。エアーサッカーに導入された複合型分割繊維は、延伸されながら、エアーサッカーの出口に搬送される。そして、エアーサッカーの出口に設けられた開繊装置によって、多数本の複合型分割繊維を開繊する。開繊方法としては、従来公知の方法が採用され、例えばコロナ放電法や摩擦帯電法等が採用される。そして、この開繊された複合型分割繊維は、移動する金網製等の捕集コンベア上に集積され繊維ウェブが形成されるのである。
【0018】
以上のようにして得られた繊維ウェブに、ニードリング又はウォーターニードリングによって、物理的衝撃を与える。ニードリングとは、刺付き針を繊維ウェブの厚さ方向に何度も貫通させる方法である。ウォーターニードリングとは、高圧柱状流を繊維ウェブの厚さ方向に貫通させる方法である。このような方法を繊維ウェブに施すと、複合型分割繊維に衝撃が与えられ、この衝撃によって、複合型分割繊維は分割割繊され、熱可塑性重合体Aよりなる繊維A及び熱可塑性重合体Bよりなる繊維Bが生成し、本発明で使用する不織布が得られるのである。また、この方法によって同時に、分割割繊された繊維A及びBは相互に三次元的に交絡する。従って、不織布中の構成繊維が相互に三次元的に交絡しているので、形態も安定し、高強度になって、このまま土中水用排水材として使用することができる。
【0019】
また、繊維ウェブに揉み加工を施して、複合型分割繊維を分割割繊してもよい。揉み加工は、複合型分割繊維に曲げの力が加えられることにより、この力によって分割割繊が生じて、熱可塑性繊維A及びBが生成するのである。揉み加工の方法としては、例えば、繊維ウェブをロールに導入する際、導入速度を導出速度よりも速くして、繊維ウェブを屈曲させる座屈圧縮法、繊維ウェブに高圧液体流を施す高圧液体流処理法を適用する方法を採用することができる。また、この方法以外にも、複合型分割繊維を分割割繊させるような揉み作用が、繊維ウェブに加えられる方法であれば、任意の方法を採用することができる。座屈圧縮法を採用する場合、マイクレックス社製のマイクロクレーパー機や上野山機工社製のカムフィット機等を用いるのが好ましい。また、高圧液体流処理法を採用する場合、一般的に使用されている高圧液流染色機を用いるのが好ましい。高圧液体流処理法の場合、繊維ウェブが水を吸収するため、処理後乾燥する必要があるが、座屈圧縮法の場合、このようなことがないため、乾燥工程が不要となり、経済的に有利である。
【0020】
揉み加工によって、熱可塑性繊維A及びBが生成し、不織布が得られる。この場合には、ニードリング等の場合と異なり、熱可塑性繊維A及びB間が実質的に三次元的に交絡されておらず、不織布の形態が安定しておらず、また引張強力も十分な高強度を持たないものである。従って、熱可塑性繊維A又は熱可塑性繊維Bの軟化又は溶融による融着区域を点在させるのが好ましい。融着区域は点在させ、その結果、非融着区域が連続して存在する状態にするのが好ましい。この理由は、非融着区域の構成繊維間隙を土中水が通水するからである。即ち、融着区域を連続した線状としたような場合には、非融着区域が融着区域によって寸断され、土中水の通水が融着区域によって遮断される恐れがあるからである。融着区域を設けるための好ましい手段としては、熱可塑性重合体Aとして、その融点が熱可塑性重合体Bよりも低いものを採用し、熱可塑性繊維Aの軟化又は溶融によって、構成繊維である熱可塑性繊維A及びBを融着させて、融着区域で熱可塑性繊維A及びBを固定させるのがよい。なお、ニードリングやウォーターニードリングによって、構成繊維を相互に三次元的に交絡させた場合においても、不織布により高強度を与えるために、上記した融着区域を設けても良い。
【0021】
上記の例においては、融着区域を設ける場合、複合型分割繊維を分割割繊させた後に、熱可塑性重合体Aを軟化又は溶融させて行ったが、分割割繊させる前に融着区域を設けても良い。即ち、複合型分割繊維を集積させた繊維ウェブに、融着区域を点在させて設けても良い。分割割繊前の複合型分割繊維は、熱可塑性重合体A及びBとが分離していない状態であるが、低融点の熱可塑性重合体Aが複合型分割繊維の表面に露出している場合には、重合体Aを軟化又は溶融させることによって、複合型分割繊維相互間を融着させて、融着区域を設けることができる。そして、その後、非融着区域における複合型分割繊維を分割割繊させればよい。この際の分割割繊の方法としては、前記したニードリング,ウォーターニードリング又は揉み加工を採用することができる。なお、熱可塑性重合体A及びBの融点差が少ない場合(例えば、融点差が30℃未満の場合)、融着区域において、重合体A及びBの両方を軟化又は溶融させ、複合型分割繊維を融着させてもよい。また、分割割繊後に融着区域を設ける場合にも、熱可塑性繊維A及びBの両方を軟化又は溶融させ、熱可塑性繊維A及びBを融着させてもよい。
【0022】
不織布の形態安定性を向上させ、不織布に高強度を実現するためには、融着区域を設ける方法の他に、不織布の片面又は両面に補強材を積層する方法がある。補強材としては、高強度の織物,編物,ネット,その他の不織布等を採用することができる。補強材としては、土中水をその厚み方向に良好に通水できるものであるのが好ましい。補強材として、厚み方向に通水不能な金属板の如きものを採用すると、土中水が不織布中に流れ込まないからである。しかしながら、金属板の如き、厚み方向に通水不能な材料であっても、不織布の両面に積層せずに片面にのみ積層すれば、他面から不織布に土中水が流れ込むので、補強材として使用することができる。なお、補強材を積層した場合には、不織布の形態安定性向上のために融着区域を設ける必要性は少なくなるが、不織布表面の毛羽立ちを押さえる等の目的で、融着区域を不織布に設けても差し支えないことは言うまでもない。また、この補強材は、排水材料である不織布の形態安定性向上のために用いられるものであり、排水材料としての機能を有しないものであることは、言うまでもない。
【0023】
土中水用排水材を構成する不織布の構成繊維の表面には、界面活性剤を付与するのが好ましい。界面活性剤としては、一般的には、アニオン性界面活性剤,カチオン性界面活性剤,非イオン性界面活性剤,両性界面活性剤等を使用することができる。中でもノニオン性界面活性剤が好ましく、特に、ラウリン酸,ステアリン酸,オレイン酸の各モノエステルや、ラウリルアルコール,ステアリルアルコール,オレイルアルコールのポリオキシエチレン付加物等が更に好ましい。このような界面活性剤を構成繊維表面に付与しておくと、構成繊維表面が土中水によって濡れやすくなって、毛細管現象が働きやすくなり、土中水の排水効率が向上する。熱可塑性繊維A及びBに界面活性剤を付与する方法としては、熱可塑性繊維A及びBが集積されてなる不織布に、界面活性剤溶液をスプレー法や浸漬法等で付着させればよい。また、分割割繊前の複合型分割繊維又は複合型分割繊維が集積されてなる繊維ウェブに、界面活性剤溶液をスプレー法や浸漬法等で付着させてもよい。
【0024】
本発明に係る土中水用排水材は、上記したような不織布よりなるものである。そして、この不織布を所定長さの帯状やシート状等に切断して所定形状となし、必要に応じて補強材等と積層して、盛土中に水平に敷設したり、軟弱地盤中に垂直に挿入し、その端部を大気中に露出させることによって、土中水用排水材とするのである。なお、使用する不織布の目付は、一般的には、10〜250g/m2程度が好ましい。
【0025】
【実施例】
実施例1
熱可塑性重合体Aとして、融点が130℃でメルトインデックス値(ASTMD1238(E)に記載の方法に準拠して測定)が20g/10分である高密度ポリエチレンを準備した。一方、熱可塑性重合体Bとして、融点が258℃,テトラクロルエタンとフェノールとの等量混合溶媒で溶解した時の20℃における相対粘度が1.38であるポリエチレンテレフタレートを準備した。そして、重合体A及び重合体Bを用いて、複合溶融紡糸した。この際、複合紡糸孔数162個の紡糸口金を備え、且つ錘数4個建ての複合紡糸機台を使用した。そして、単孔吐出量が1.20g/分であって、且つ重合体Aの吐出量が0.60g/分で重合体Bの吐出量が0.60g/分となるようにして複合溶融紡糸した。なお、紡糸温度は、重合体Aについては230℃とし、重合体Bについては285℃とした。
【0026】
複合溶融紡糸した後、紡糸口金下120cmの位置に配置した、1錘当たり6個のエアーサッカーを通して、複合型分割繊維を牽引し、4000m/分の速度で引き取った。このようにして得られた複合型分割繊維は、その横断面が図1に示したような形態であり、その繊度が2.70デニールであった。引き続いて、牽引した複合型分割繊維群をコロナ放電により開繊し、移動するコンベアーネット上に堆積して繊維ウェブを形成させた。この繊維ウェブを、120℃に加熱された凹凸ロールと120℃に加熱された平滑ロールの間に導入した。この結果、凹凸ロールの凸部に当接した繊維ウェブの区域が、厚み方向に亙って加熱され、複合型分割繊維のポリエチレンが軟化して、複合型分割繊維相互間が融着された。凹凸ロールの凸部に対応する融着区域は、散点状に配置され、その総面積は不織布表面積に対して14%であった
【0027】
以上のようにして、融着区域においては、複合型分割繊維相互間が結合され、非融着区域においては複合型分割繊維が単に集積された繊維ウェブを得た。この繊維ウェブに、マイクレックス社製のマイクロクレーパーIIを使用して揉み加工を行なった。この際の加工条件は、加工速度10m/分,一対の供給ロール間のニップ圧力6kg/cm2,上部リターダーの圧力3kg/cm2,供給ロールの温度50℃,下部リターダーの圧力5kg/cm2,供給ロール間の接圧中心点と上部リターダーの距離5mm,供給ロール間の接圧中心点と下部リターダーの距離10mmとした。
【0028】
以上のようにして得られた不織布は、非融着区域において、揉み加工によって複合型分割繊維の分割割繊により生成した0.19デニールのポリエチレンテレフタレート長繊維と1.5デニールのポリエチレン長繊維とが混在して集積されており、融着区域において、複合型分割繊維中のポリエチレンの融着によって、複合型分割繊維相互間が結合されていた。そして、この不織布の目付は50g/m2であり、引張強力は23.1kg/5cmであった。この不織布を長尺の帯状に切断すれば、そのまま土中水用排水材として良好に使用できるものであった。
【0029】
実施例2
熱可塑性重合体Aとして、融点が225℃,96%の濃硫酸による25℃で測定した相対粘度が2.57であるナイロン6を準備した。一方、熱可塑性重合体Bとして、実施例1で使用したのと同様のポリエチレンテレフタレートを準備した。そして、重合体A及び重合体Bを用いて、複合溶融紡糸した。この際、紡糸孔として図2に示すような断面を持つ複合型分割繊維が得られるような、16分割用中空放射型複合紡糸孔を使用し、重合体Aの紡糸温度を270℃とした以外は、実施例1と同様にして複合溶融紡糸を行なった。
【0030】
そして、実施例1と同様にしてエアーサッカーで牽引し、その横断面が図2に示したような形態であり、その繊度が2.7デニールの複合型分割繊維を得た。引き続いて、実施例1と同様にして繊維ウェブを形成させ、凹凸ロール及び平滑ロールの温度を220℃とした以外は実施例1と同様にして、点在する融着区域を持つ繊維ウェブを得た。
【0031】
得られた繊維ウェブに、ロコ型液流染色機(北陸加工機製)を用いて揉み加工を施した。液流を施す条件は、液温100℃,繊維ウェブの速度100m/分,ノズル圧力3kg/cm2,時間1時間とした。ロコ型液流染色機で揉み加工を行った後、脱水,乾燥して不織布を得た。
【0032】
得られた不織布は、非融着区域において、揉み加工によって複合型分割繊維の分割割繊により生成した0.17デニールのナイロン6長繊維とポリエチレンテレフタレート長繊維とが混在して集積されており、融着区域において、複合型分割繊維中のナイロン6の融着によって、複合型分割繊維相互間が結合されていた。この不織布の目付は50g/m2であった。この不織布を長尺の帯状に切断すれば、そのまま土中水用排水材として良好に使用できるものであった。
【0033】
比較例1
繊度1デニールで繊維長51mmであり、横断面が円形のポリエステル短繊維を用いて、パラレルカードで約50g/m2のウェブを作成した後、実施例1と同じ凹凸ロールと平滑ロールに導入した。なお、各ロールの温度を240℃とした他は、実施例1と同じ条件で、目付50g/m2の不織布を作成した。この不織布には、実施例1と同一の融着区域が設けられており、この融着区域は、ポリエステル短繊維の軟化又は溶融によるものである。
【0034】
比較例2
融点160℃,MFR120g/10分のポリプロピレンを用い、紡糸温度340℃で単孔吐出量0.2g/分で紡出し、紡出されたポリマー流を高圧高温空気流(温度370℃,圧力1.2kg/cm2)により牽引細化させた後冷却し、繊維に形成した後、紡出孔を具備したダイから20cm離れた位置に配設され、且つ速度6.7m/分で移動する金網製ベルトに捕集,堆積させ目付50g/m2の不織ウェブを作成した。なお、不織ウェブ中の繊維は、溶融させた状態で吐出させて形成させるものであるから、横断面は円形のものが多く、また円形ではないとしても、実質的に角を持つものではない。また、この時の繊維の繊度は、0.1デニールのものが実質的に不織ウェブ中を占めていた。この不織ウェブを用い、実施例1と同じ凹凸ロールと平滑ロールに導入した。なお、各ロールの温度を140℃とした他は、実施例1と同じ条件で、目付50g/m2の不織布を作成した。この不織布には、実施例1と同一の融着区域が設けられており、この融着区域は、ポリオレフィン系繊維の軟化又は溶融によるものである。
【0035】
実施例1に係る不織布、比較例1に係る不織布及び比較例2に係る不織布を、厚さ方向に圧縮した後、JIS L−1096記載のバイレック法に準拠した次のような方法で吸水高さを測定した。即ち、不織布の縦方向の長さを20cmとし、横方向の長さを2.5cmとして不織布から10枚の短冊片を裁断し、また不織布の横方向の長さ20cmとし、縦方向の長さを2.5cmとして不織布から5枚の短冊片を裁断した。これらの短冊片を、20±2℃の蒸留水を入れた水槽上の一定高さに支えた水平棒上にピンで止めて吊す。短冊片の下端を一線に並べて水平棒の下げ、短冊片の下端の1cmがちょうど水につかるようにする。次に10分間放置後の水の上昇した高さ(mm)を測る。更に、20分及び30分後の水の上昇した高さも測定した。なお、測定に際しては、短冊片にカチオン性界面活性剤を0.2重量%塗布した。この結果は、図5に示したとおりであり、実施例1に係る不織布を使用した場合には、比較例1及び2に係る不織布に比べて、吸水高さの高いものであった。従って、実施例1に係る不織布は、比較例1及び2に係る不織布に比べて、良好な毛細管現象が発揮されていることが分かる。このことからも明らかなように、実施例1に係る不織布は、そのままで土中水用排水材として好適に使用できるものである。
【0036】
【作用】
本発明に係る土中水用排水材は、不織布よりなるものである。そして、この不織布中の構成繊維として、複合型分割繊維の分割割繊により生成した熱可塑性繊維A及びBが採用されているのである。この繊維A及びBの少なくともいずれか一方には、その表面に長手方向に連続する角を持っている。従って、この長手方向に連続する角の存在によって、不織布に高い土圧が負荷されても、接触している構成繊維間が全体的に滑りにくく、最密充填されるのが防止され、構成繊維相互間に毛細管現象が発揮される間隙が維持されるのである。
【0037】
【発明の効果】
このため、本発明に係る土中水用排水材を、盛土中に水平に敷設した場合、或いは軟弱地盤中に垂直に挿入した場合において、土中水用排水材に高い土圧が負荷されても、毛細管現象が良好に発揮され、土中水を速やかに盛土外や軟弱地盤外に排水することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用する複合型分割繊維の横断面の一例を示した図である。
【図2】本発明に使用する複合型分割繊維の横断面の一例を示した図である。
【図3】本発明に使用する複合型分割繊維の横断面の一例を示した図である。
【図4】本発明に使用する複合型分割長繊維の横断面の一例を示した図である。
【図5】実施例1、比較例1及び比較例2に係る不織布の吸水高さの測定結果を示したグラフである。
【符号の説明】
A 熱可塑性重合体A
B 熱可塑性重合体B
1 長手方向に連続する角
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a drainage material for soil water used for drainage on embankments, soft ground, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, what consists of various nonwoven fabrics is used as a drainage material for soil water. For example, a strip or sheet drainage material for soil water is laid horizontally in the embankment, its end is exposed on the slope of the embankment, and the soil water in the embankment is drained from that end. It has been broken. In addition, a strip-shaped or sheet-shaped drainage material for soil water is inserted vertically into the soft ground, its end is exposed on the soft ground, and the soil water in the soft ground is drained from that end. Has been done. The non-woven fabric is formed by collecting short fibers or long fibers as constituent fibers, and has a large number of voids between the constituent fibers. If such a non-woven fabric is embedded in embankment or soft ground and one end of the non-woven fabric is exposed to the atmosphere, soil water is drained to the outside through the constituent fiber gaps in the non-woven fabric. It is. However, in the case of this nonwoven fabric, when the pressure in the soil (earth pressure) is increased, the gap between the constituent fibers is crushed, so that the soil water does not flow and good drainage cannot be performed.
[0003]
For this reason, by inserting a small-diameter pipe or the like into the nonwoven fabric, even if the constituent fiber gap of the nonwoven fabric is crushed, it is possible to secure a water passage by the pipe or the like. However, such a water channel is not drained by capillarity such as gaps between the constituent fibers of the nonwoven fabric, so when there is a large amount of water in the soil, it is drained from the water channel, but the amount of water in the soil is When the amount was small, good drainage could not be expected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present inventors have examined how to prevent the constituent fiber gaps in the nonwoven fabric from being crushed even when a high earth pressure is applied to the nonwoven fabric. First, the present inventors considered why the constituent fiber gaps were crushed by a high earth pressure in a conventionally used nonwoven fabric. As a result, it was considered that the constituent fibers used in the conventional nonwoven fabric are close-packed by high earth pressure because the cross-section is almost circular.
[0005]
Therefore, it was considered that if the cross-section of the constituent fiber is irregular (star shape, triangle, etc.), the close-packing is difficult and the constituent fiber gap is not crushed even by high earth pressure. However, this attempt did not give satisfactory results. The reason is considered as follows. In other words, even if the cross section is irregular, when a high earth pressure is applied, the constituent fibers that are in contact with each other slip and tend to gradually close-pack.
[0006]
  The present inventors further examined why the constituent fibers slip even though the cross section of the constituent fibers is irregular. As a result, the fiber having an irregular cross-section is obtained by making the shape of the spinning hole into a star shape or a triangular shape at the time of melt spinning, but it is a very short time such as before being pulled after spinning the fiber. The thermoplastic polymer constituting the fiber has fluidity during that time, and the fiber surface is rounded by this fluidity and surface tension. In other words, even if the cross-section of the fiber is irregular,(Kado. Hereinafter, the term “corner” in this specification is used to mean “Kado”.)There is no slippery, rounded state. Accordingly, when a high earth pressure is applied to the nonwoven fabric in which such constituent fibers are accumulated, the constituent fibers slip.
[0007]
Accordingly, the present inventors have made various studies to obtain fibers having substantial corners on the surface in order to make the constituent fibers difficult to slip, and as a result, instead of directly melt spinning the cornered fibers, It was thought that a fiber having an angle on the surface can be easily obtained by dividing and splitting the composite-type split fiber after melt-spun composite-type split fiber. The present invention has been made based on such a technical idea.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  That is, the present invention provides the weight produced by split splitting of a composite split fiber in which a thermoplastic polymer A and a thermoplastic polymer B that is incompatible with the polymer A are combined. Nonwoven fabric comprising thermoplastic fiber A made of coalescence A and thermoplastic fiber B made of polymer B as constituent fibersOnly drainage materialThe thermoplastic fiber A and / or the thermoplastic fiber B relates to a soil water drainage material characterized in that the surface thereof has a continuous corner in the longitudinal direction.
[0009]
First, the composite split fiber used in the present invention will be described. The composite-type split fiber is a composite of a thermoplastic polymer A and a thermoplastic polymer B that is incompatible with the polymer A. The form of the composite is arbitrary, but at least one of the fiber A formed of the thermoplastic polymer A and the fiber B formed of the thermoplastic polymer B is an angle where the surface is continuous in the longitudinal direction. It must be in a form that has 1 to 4 are cross-sectional views of composite-type split fibers used in the present invention. The scattered dot portion indicates that it is the thermoplastic polymer B, and the shaded portion indicates that it is the thermoplastic polymer A.
[0010]
In the case of a composite split fiber having a cross section as shown in FIG. 1, the fiber B produced by split splitting has a corner 1 that is continuous in the longitudinal direction on the surface thereof. Sixteen corners 1 are formed in the fiber B. On the other hand, the fiber A formed of the thermoplastic polymer A is a fiber having a circular cross section and no corners. In the case of a composite-type splitting fiber having a cross section as shown in FIG. 2 (a hollow composite-type splitting fiber, the white portion in FIG. 2 indicates that it is hollow), both fiber A and fiber B , A fiber having a continuous corner 1 in the longitudinal direction on its surface. Both fiber A and fiber B have four corners 1 per fiber. Also in the case of a composite-type split fiber having a cross section as shown in FIG. 3, both the fiber A and the fiber B are fibers having corners 1 continuous in the longitudinal direction on the surface thereof. Both fiber A and fiber B have three corners 1 per fiber. Also in the case of a composite-type split fiber having a cross section as shown in FIG. 4, both the fiber A and the fiber B are fibers having corners 1 continuous in the longitudinal direction on the surface thereof. One fiber A has two corners 1, and one fiber B has 12 corners 1.
[0011]
As is clear from the above description, the composite split fiber used in the present invention is a composite boundary portion of the thermoplastic polymer A and the thermoplastic polymer B (joint portion between the polymer A and the polymer B). Thus, the corner 1 is obtained on the outer peripheral surface of the composite split fiber. In the case of the cross section as shown in FIG. 2, the angle 1 is obtained even on the inner peripheral surface of the composite-type split fiber, and in the case of the cross-section as shown in FIG. It is done. Therefore, the thermoplastic polymer A and the thermoplastic polymer B are incompatible with each other because the affinity between the two is lowered and the two are easily separated, so that the polymer A and the polymer B are joined. This is because it is easy to obtain the corner 1 that is continuous in the longitudinal direction at the portion. When the polymer A and the polymer B are compatible with each other, the bonding strength between the two is high and it is difficult to peel off, and there is a possibility that a continuous corner 1 may be taken off in peeling.
[0012]
Specific combinations of the polymer A and the polymer B (polymer A / polymer B) include polyamide polymer / polyester polymer, polyolefin polymer / polyester polymer, polyolefin polymer / polyamide. A polymer or the like can be used. And as a polyester-type polymer, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, or copolyester which has these as a main component can be used. As the polyamide-based polymer, nylon 6, nylon 46, nylon 66, nylon 610, copolymerized nylon mainly containing these, or the like can be used. As the polyolefin polymer, polypropylene, high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ethylene-propylene copolymer, or the like can be used. In addition, a lubricant, a pigment, a matting agent, a heat stabilizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a conductive agent, a heat storage agent, and the like are added to the polymer A or the polymer B as desired. It may be.
[0013]
It is preferable that the polymer A and the polymer B have a predetermined melting point difference. For example, the polymer B preferably has a melting point 30 to 180 ° C. higher than the melting point of the polymer A, more preferably 40 to 160 ° C., and most preferably 50 to 140 ° C. The reason for providing such a difference in melting point is that there are cases where dotted fusion zones are provided in the nonwoven fabric in which the thermoplastic fibers A formed of the polymer A and the thermoplastic fibers B formed of the polymer B are accumulated. Because there is. The fusion zone is present in the non-fusion zone by fusing the thermoplastic fiber A and the thermoplastic fiber B or the composite type split fiber by softening or melting the thermoplastic fiber A or the polymer A having a low melting point. The thermoplastic fibers A and B are fixed. Therefore, if the difference in melting point is less than 30 ° C., if the thermoplastic fiber A or the polymer A is softened or melted, the thermoplastic fiber B or the polymer B may also be softened or melted, and the fiber form disappears in both cases. As a result, a hole is opened in the fusion zone, and the strength of the drainage material for soil water obtained may be reduced. In addition, it is difficult to perform composite melt spinning of the polymer A and the polymer B having a melting point difference of 180 ° C. or more, which makes it difficult to produce the composite split fiber used in the present invention. The melting points of the polymers A and B are temperatures that give extreme values of a melting absorption curve obtained by heating from room temperature at a heating rate of 20 ° C./min using a DSC-2C type manufactured by PerkinElmer. .
[0014]
The quantitative ratio of the polymer A and the polymer B in the composite split fiber is an item that can be arbitrarily determined. In the case where the fusion zone is provided by providing a difference in melting point between the polymer A and the polymer B. The polymer A / polymer B is preferably 20 to 80/80 to 20 (parts by weight). For example, when the amount of the polymer A having a low melting point is less than 20 parts by weight, the degree of fusion in the fusion zone becomes low, and the strength of the obtained groundwater drainage material may be reduced. Further, when the amount of the polymer B having a high melting point is less than 20 parts by weight, the amount of the polymer B or the thermoplastic fiber B that maintains the fiber form in the fusion zone is decreased, and there is a possibility that holes are formed in the fusion zone. is there. If a hole is opened in the fusion zone, the strength of the drainage material for soil water obtained may decrease.
[0015]
The fineness of the composite split fiber used in the present invention is also a matter that can be arbitrarily determined, but generally it is preferably 2 to 12 denier. It is difficult to produce a composite split fiber having a fineness of less than 2 denier. Further, when the fineness of the composite split fiber exceeds 12 denier, the fineness of the thermoplastic fiber A and the thermoplastic fiber B generated by split splitting is increased, the gap between constituent fibers is increased, and capillary action is caused. There is a tendency for the passage of soil water to decrease. That is, the fineness of the thermoplastic fiber A and the thermoplastic fiber B is preferably such that the capillary phenomenon in the gaps between the constituent fibers is satisfactorily exhibited, and is preferably about 0.02 to 2 denier.
[0016]
The fiber length of the composite split fiber is arbitrary, and may be a short fiber having a short fiber length or a long fiber having a long fiber length. In particular, in the present invention, it is preferable to use substantially endless long fibers. Substantially endless long fibers can be accumulated as they are without performing the melt melt spinning and cutting the resulting fibers. Have. If the composite split fiber is a substantially endless long fiber, the thermoplastic fiber A and the thermoplastic fiber B obtained by splitting the split fiber are also substantially endless long fibers. Accordingly, the angles formed on the surface of the thermoplastic fiber A and / or the thermoplastic fiber B are infinitely continuous. Then, the gap maintained between the constituent fibers is easily continued due to the presence of the corners, and the soil water easily passes through the gap.
[0017]
In order to split the composite-type split fibers, first, a fiber web in which the composite-type split fibers are integrated is obtained. When the composite-type split fibers are short fibers, a fiber web may be obtained by a conventionally known card method or the like. In the case where the composite-type split fibers are substantially endless long fibers, a fiber web may be obtained by a conventionally known spunbond method or the like. In the present invention, it is preferable to employ a spunbond method, which is a method as described below. That is, the thermoplastic polymers A and B are introduced into a spinneret having a large number of complex spinning holes, and a large number of complex type split fibers are obtained by a conventionally known complex melt spinning method. A large number of melt-spun composite split fibers are then cooled and introduced into an air soccer. The air soccer is usually called an air jet, and causes the fiber to be conveyed and the fiber to be stretched by sucking and feeding air. The composite split fiber introduced into the air soccer is conveyed to the outlet of the air soccer while being drawn. Then, a large number of composite-type split fibers are opened by the opening device provided at the outlet of the air soccer. As the opening method, a conventionally known method is employed, and for example, a corona discharge method, a friction charging method, or the like is employed. Then, the opened composite split fibers are collected on a moving conveyor such as a wire mesh to form a fiber web.
[0018]
A physical impact is given to the fiber web obtained as described above by needling or water needling. Needling is a method of passing a needle with a needle many times in the thickness direction of the fiber web. Water needling is a method of penetrating a high-pressure columnar flow in the thickness direction of the fiber web. When such a method is applied to the fiber web, an impact is given to the composite split fiber, and the composite split fiber is split and split by this impact, and the fiber A and the thermoplastic polymer B made of the thermoplastic polymer A. The fiber B which consists of this produces | generates, and the nonwoven fabric used by this invention is obtained. Further, simultaneously by this method, the split fibers A and B are entangled three-dimensionally with each other. Therefore, since the constituent fibers in the nonwoven fabric are entangled three-dimensionally with each other, the form is stable and the strength becomes high, and it can be used as it is as a drainage material for soil water.
[0019]
Further, the fiber web may be subjected to stagnation processing to divide and split the composite split fiber. In the stagnation process, when a bending force is applied to the composite split fiber, split split is generated by this force, and the thermoplastic fibers A and B are generated. Examples of the squeezing method include a buckling compression method in which a fiber web is bent at a higher introduction speed than a derivation speed when the fiber web is introduced into a roll, and a high-pressure liquid flow that applies a high-pressure liquid flow to the fiber web A method of applying a processing method can be adopted. In addition to this method, any method can be adopted as long as the stagnation action that splits and splits the composite split fiber is applied to the fiber web. When the buckling compression method is adopted, it is preferable to use a microcreper machine manufactured by Mike Rex or a cam fit machine manufactured by Uenoyama Kiko. Moreover, when employ | adopting a high pressure liquid flow processing method, it is preferable to use the high pressure liquid flow dyeing machine generally used. In the case of the high-pressure liquid flow treatment method, since the fiber web absorbs water, it is necessary to dry after the treatment. However, in the case of the buckling compression method, since this is not the case, the drying step is unnecessary, and economically. It is advantageous.
[0020]
By the kneading process, thermoplastic fibers A and B are produced, and a nonwoven fabric is obtained. In this case, unlike the case of needling or the like, the thermoplastic fibers A and B are not substantially entangled three-dimensionally, the form of the nonwoven fabric is not stable, and the tensile strength is sufficient. It does not have high strength. Therefore, it is preferable to interspers the fusion zone by the softening or melting of the thermoplastic fiber A or the thermoplastic fiber B. Preferably, the fused areas are interspersed so that there are continuous non-fused areas. This is because the soil water passes through the gaps between the constituent fibers in the non-fused area. That is, in the case where the fused area is a continuous line, the non-fused area is cut off by the fused area, and there is a risk that the passage of soil water may be blocked by the fused area. . As a preferable means for providing the fusion zone, a thermoplastic polymer A having a melting point lower than that of the thermoplastic polymer B is adopted, and the thermoplastic fiber A is a constituent fiber by softening or melting. The plastic fibers A and B may be fused to fix the thermoplastic fibers A and B in the fused area. Even when the constituent fibers are entangled three-dimensionally with each other by needling or water needling, the above-described fusion zone may be provided in order to give high strength to the nonwoven fabric.
[0021]
In the above example, when the fusion zone is provided, the composite segmented fiber is split or split and then the thermoplastic polymer A is softened or melted. It may be provided. That is, the fiber web in which the composite-type split fibers are accumulated may be provided with interspersed fusion areas. The composite split fiber before split splitting is in a state where the thermoplastic polymers A and B are not separated, but the low melting thermoplastic polymer A is exposed on the surface of the composite split fiber For example, the polymer A can be softened or melted to fuse the composite-type split fibers to provide a fusion zone. Then, after that, the composite-type split fiber in the non-fused area may be split and split. As the split splitting method at this time, the above-described needling, water needling or squeezing can be employed. When the difference in melting point between the thermoplastic polymers A and B is small (for example, when the difference between the melting points is less than 30 ° C.), both the polymers A and B are softened or melted in the fusion zone, and composite split fibers May be fused. Moreover, also when providing a fusion | melting area after split splitting, both the thermoplastic fibers A and B may be softened or melted, and the thermoplastic fibers A and B may be fused.
[0022]
  In order to improve the shape stability of the nonwoven fabric and achieve high strength in the nonwoven fabric, there is a method of laminating a reinforcing material on one or both sides of the nonwoven fabric in addition to the method of providing a fusion zone. As the reinforcing material, a high-strength woven fabric, knitted fabric, net, other non-woven fabric, or the like can be used. As the reinforcing material, it is preferable that water in the soil can be satisfactorily passed in the thickness direction. This is because soil water does not flow into the non-woven fabric if a reinforcing material such as a metal plate that cannot pass water in the thickness direction is employed. However, even if it is a material that cannot pass water in the thickness direction, such as a metal plate, if it is laminated only on one side without being laminated on both sides of the nonwoven fabric, soil water will flow into the nonwoven fabric from the other side. Can be used. When reinforcing materials are laminated, the need to provide a fusion zone for improving the shape stability of the nonwoven fabric is reduced, but a fusion zone is provided in the nonwoven fabric for the purpose of suppressing fuzz on the nonwoven fabric surface. Needless to say, there is no problem.Needless to say, this reinforcing material is used for improving the shape stability of the nonwoven fabric, which is a drainage material, and does not have a function as a drainage material.
[0023]
It is preferable to apply a surfactant to the surface of the constituent fibers of the nonwoven fabric constituting the drainage material for soil water. As the surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant and the like can be generally used. Of these, nonionic surfactants are preferable, and monoesters of lauric acid, stearic acid, and oleic acid, and polyoxyethylene adducts of lauryl alcohol, stearyl alcohol, and oleyl alcohol are more preferable. When such a surfactant is applied to the surface of the constituent fiber, the surface of the constituent fiber is easily wetted by the soil water, the capillary phenomenon is likely to work, and the drainage efficiency of the soil water is improved. As a method for imparting a surfactant to the thermoplastic fibers A and B, a surfactant solution may be attached to a nonwoven fabric in which the thermoplastic fibers A and B are accumulated by a spray method, a dipping method, or the like. In addition, a surfactant solution may be attached to the fiber web formed by collecting the composite split fibers before split splitting or the composite split fibers by spraying, dipping, or the like.
[0024]
The drainage material for soil water according to the present invention is made of a nonwoven fabric as described above. Then, this non-woven fabric is cut into a predetermined length of strip or sheet to form a predetermined shape, laminated with a reinforcing material as necessary, and laid horizontally in the embankment or vertically in the soft ground By inserting it and exposing its end to the atmosphere, it becomes a drainage material for soil water. In addition, the fabric weight of the nonwoven fabric to be used is generally 10 to 250 g / m.2The degree is preferred.
[0025]
【Example】
Example 1
As the thermoplastic polymer A, a high-density polyethylene having a melting point of 130 ° C. and a melt index value (measured according to the method described in ASTM D1238 (E)) of 20 g / 10 minutes was prepared. On the other hand, as the thermoplastic polymer B, a polyethylene terephthalate having a melting point of 258 ° C. and a relative viscosity of 1.38 at 20 ° C. when dissolved in an equal mixed solvent of tetrachloroethane and phenol was prepared. Then, composite melt spinning was performed using the polymer A and the polymer B. At this time, a composite spinning machine base having a spinneret with 162 composite spinning holes and 4 spindles was used. The composite melt spinning is performed so that the single-hole discharge rate is 1.20 g / min, the discharge rate of the polymer A is 0.60 g / min, and the discharge rate of the polymer B is 0.60 g / min. did. The spinning temperature was 230 ° C. for polymer A and 285 ° C. for polymer B.
[0026]
After the composite melt spinning, the composite split fiber was pulled through 6 air soccer balls per spindle arranged at a position 120 cm below the spinneret, and taken up at a speed of 4000 m / min. The composite segmented fiber thus obtained had a cross section as shown in FIG. 1 and a fineness of 2.70 denier. Subsequently, the pulled composite type split fiber group was opened by corona discharge and deposited on a moving conveyor net to form a fiber web. This fiber web was introduced between an uneven roll heated to 120 ° C. and a smooth roll heated to 120 ° C. As a result, the area of the fiber web in contact with the convex part of the uneven roll was heated in the thickness direction, the polyethylene of the composite-type split fibers softened, and the composite-type split fibers were fused together. The fused area corresponding to the convex part of the concave-convex roll was arranged in the form of dots, and the total area was 14% with respect to the nonwoven fabric surface area.
[0027]
As described above, a fiber web was obtained in which the composite split fibers were bonded to each other in the fusion zone, and the composite split fibers were simply accumulated in the non-fusion zone. The fiber web was subjected to a squeezing process using a Microcreper II manufactured by Mike Rex. The processing conditions at this time were a processing speed of 10 m / min and a nip pressure between a pair of supply rolls of 6 kg / cm.2, Upper retarder pressure 3kg / cm2, Supply roll temperature 50 ° C, Lower retarder pressure 5kg / cm2The distance between the contact pressure center point between the supply rolls and the upper retarder was 5 mm, and the distance between the contact pressure center point between the supply rolls and the lower retarder was 10 mm.
[0028]
The non-woven fabric obtained as described above has a 0.19 denier polyethylene terephthalate long fiber and a 1.5 denier polyethylene long fiber produced by split splitting of a composite split fiber by squeezing in a non-fusion region. In the fusion zone, the composite-type split fibers were bonded together by the fusion of polyethylene in the composite-type split fibers. And the basis weight of this nonwoven fabric is 50 g / m2The tensile strength was 23.1 kg / 5 cm. If this nonwoven fabric was cut into long strips, it could be used as it is as a drainage material for soil water.
[0029]
Example 2
As thermoplastic polymer A, nylon 6 having a melting point of 225 ° C. and a relative viscosity of 2.57 measured at 25 ° C. with 96% concentrated sulfuric acid was prepared. On the other hand, the same polyethylene terephthalate as used in Example 1 was prepared as the thermoplastic polymer B. Then, composite melt spinning was performed using the polymer A and the polymer B. At this time, except for using a 16-divided hollow radial composite spinning hole that gives a composite-type splitting fiber having a cross section as shown in FIG. 2 as the spinning hole, and the spinning temperature of the polymer A is set to 270 ° C. In the same manner as in Example 1, composite melt spinning was performed.
[0030]
And it pulled with the air soccer like Example 1, and the cross section was a form as shown in FIG. 2, and obtained the composite type | mold split fiber whose fineness is 2.7 denier. Subsequently, a fiber web is formed in the same manner as in Example 1, and a fiber web having interspersed fusion zones is obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the uneven roll and the smooth roll is 220 ° C. It was.
[0031]
The obtained fiber web was subjected to scumming using a loco-type liquid flow dyeing machine (made by Hokuriku Processing Machine). The conditions for applying the liquid flow are as follows: liquid temperature 100 ° C., fiber web speed 100 m / min, nozzle pressure 3 kg / cm.2The time was 1 hour. After squeezing with a loco-type liquid dyeing machine, it was dehydrated and dried to obtain a nonwoven fabric.
[0032]
The obtained non-woven fabric is a mixture of 0.17 denier nylon 6 long fibers and polyethylene terephthalate long fibers produced by split splitting of the composite split fibers by kneading in the non-fusion zone, In the fusion zone, the composite-type split fibers were bonded to each other by the fusion of nylon 6 in the composite-type split fibers. The basis weight of this nonwoven fabric is 50 g / m2Met. If this nonwoven fabric was cut into long strips, it could be used as it is as a drainage material for soil water.
[0033]
Comparative Example 1
Using a polyester short fiber with a fineness of 1 denier and a fiber length of 51 mm and a circular cross section, the parallel card is approximately 50 g / m.2After the web was prepared, it was introduced into the same uneven roll and smooth roll as in Example 1. The basis weight is 50 g / m under the same conditions as in Example 1 except that the temperature of each roll is 240 ° C.2A non-woven fabric was prepared. This nonwoven fabric is provided with the same fusion zone as in Example 1, and this fusion zone is due to softening or melting of the polyester staple fibers.
[0034]
Comparative Example 2
Polypropylene having a melting point of 160 ° C. and MFR of 120 g / 10 min was spun at a spinning temperature of 340 ° C. with a single-hole discharge rate of 0.2 g / min, and the spun polymer stream was subjected to a high-pressure high-temperature air stream (temperature: 370 ° C., pressure: 1. 2kg / cm2), Cooled and formed into fibers, and then collected on a wire mesh belt disposed at a position 20 cm away from the die equipped with spinning holes and moving at a speed of 6.7 m / min. , Deposited weight 50g / m2Created a non-woven web. Since the fibers in the nonwoven web are formed by being discharged in a melted state, the cross section is often circular, and even if it is not circular, it does not substantially have corners. . Further, at this time, the fineness of the fibers was 0.1 denier, which substantially occupied the nonwoven web. Using this nonwoven web, it was introduced into the same uneven roll and smooth roll as in Example 1. The basis weight is 50 g / m under the same conditions as in Example 1 except that the temperature of each roll is 140 ° C.2A non-woven fabric was prepared. This non-woven fabric is provided with the same fusion zone as in Example 1, and this fusion zone is due to the softening or melting of the polyolefin fibers.
[0035]
After compressing the nonwoven fabric according to Example 1, the nonwoven fabric according to Comparative Example 1, and the nonwoven fabric according to Comparative Example 2 in the thickness direction, the water absorption height is measured by the following method based on the Bayrec method described in JIS L-1096. Was measured. That is, the longitudinal length of the nonwoven fabric is 20 cm, the lateral length is 2.5 cm, 10 strips are cut from the nonwoven fabric, the lateral length of the nonwoven fabric is 20 cm, and the longitudinal length is 5 strips were cut from a non-woven fabric. These strips are suspended with a pin on a horizontal bar supported at a certain height on a water tank containing 20 ± 2 ° C. distilled water. Align the bottom of the strips in a line and lower the horizontal bar so that 1 cm at the bottom of the strips is immersed in water. Next, the height (mm) of the water after standing for 10 minutes is measured. In addition, the elevated height of water after 20 and 30 minutes was also measured. In the measurement, 0.2% by weight of a cationic surfactant was applied to the strip. This result is as shown in FIG. 5. When the nonwoven fabric according to Example 1 was used, the water absorption height was higher than that of the nonwoven fabrics according to Comparative Examples 1 and 2. Therefore, it can be seen that the nonwoven fabric according to Example 1 exhibits a better capillary phenomenon than the nonwoven fabrics according to Comparative Examples 1 and 2. As is clear from this, the nonwoven fabric according to Example 1 can be suitably used as it is as a drainage material for soil water.
[0036]
[Action]
The drainage material for soil water according to the present invention is made of a nonwoven fabric. And as the constituent fibers in this nonwoven fabric, thermoplastic fibers A and B produced by split splitting of composite split fibers are employed. At least one of the fibers A and B has a continuous corner in the longitudinal direction on the surface thereof. Therefore, even if a high earth pressure is applied to the nonwoven fabric due to the presence of the continuous corners in the longitudinal direction, it is difficult to slip between the constituent fibers that are in contact with each other, and the closest packing is prevented. A gap in which capillary action is exerted is maintained between them.
[0037]
【The invention's effect】
Therefore, when the soil water drainage material according to the present invention is laid horizontally in the embankment or inserted vertically into the soft ground, a high earth pressure is applied to the soil water drainage material. In addition, the capillary phenomenon is satisfactorily exerted, and there is an effect that the soil water can be quickly drained out of the embankment and out of the soft ground.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a cross section of a composite split fiber used in the present invention.
FIG. 2 is a view showing an example of a cross section of a composite-type split fiber used in the present invention.
FIG. 3 is a view showing an example of a cross section of a composite-type split fiber used in the present invention.
FIG. 4 is a view showing an example of a cross section of a composite split long fiber used in the present invention.
5 is a graph showing measurement results of water absorption heights of nonwoven fabrics according to Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
A Thermoplastic polymer A
B Thermoplastic polymer B
1 Contiguous corners in the longitudinal direction

Claims (6)

熱可塑性重合体Aと、該重合体Aに対して非相溶性である熱可塑性重合体Bとが複合されてなる複合型分割繊維の分割割繊によって生成した、該重合体Aよりなる熱可塑性繊維Aと該重合体Bよりなる熱可塑性繊維Bとを構成繊維とする不織布のみを排水材料とし、該熱可塑性繊維A及び/又は該熱可塑性繊維Bは、その表面に長手方向に連続する角(かど)を持つことを特徴とする土中水用排水材。Thermoplastic composed of the polymer A produced by split splitting of a composite split fiber in which a thermoplastic polymer A and a thermoplastic polymer B incompatible with the polymer A are combined. Only the nonwoven fabric comprising the fiber A and the thermoplastic fiber B made of the polymer B as a constituent fiber is used as a drainage material. Drainage material for soil water, characterized by having (corner) . 構成繊維が相互に三次元的に交絡されている請求項1記載の土中水用排水材。  The drainage material for soil water according to claim 1, wherein the constituent fibers are entangled three-dimensionally with each other. 不織布に点在する融着区域が設けられ、該融着区域は熱可塑性重合体A又は熱可塑性重合体Bの軟化又は溶融によって、構成繊維を融着している請求項1又は2記載の土中水用排水材。  3. The soil according to claim 1, wherein fusion zones scattered in the nonwoven fabric are provided, and the fusion fibers are fused with the constituent fibers by softening or melting of the thermoplastic polymer A or the thermoplastic polymer B. 4. Waste water for middle water. 構成繊維が実質的に無端の長繊維である請求項1及至3のいずれか一項に記載の土中水用排水材。  The drainage material for soil water according to any one of claims 1 to 3, wherein the constituent fibers are substantially endless long fibers. 構成繊維に界面活性剤が付与されている請求項1及至4のいずれか一項に記載の土中水用排水材。  The drainage material for soil water according to any one of claims 1 to 4, wherein a surfactant is applied to the constituent fibers. 不織布の片面又は両面に補強材が積層されている請求項1及至5のいずれか一項に記載の土中水用排水材。The drainage material for soil water according to any one of claims 1 to 5, wherein a reinforcing material is laminated on one side or both sides of the nonwoven fabric.
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