【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]
本考案は合成樹脂繊維を用いた土木資材シー
ト、特には垂直ドレーン工法に好適な土木資材シ
ートに関する。
軟弱地盤の改良のため、垂直ドレーン工法によ
り地盤中の水分を排水し、軟弱地盤の圧密促進化
をはかることが行われている。従来この工事を行
う時には、抗張力、弾性、透水性及び耐久性の観
点からも色々な合成樹脂繊維製の織布シートや不
織布シートが用いられている。しかし、織布シー
トは抗張力は大きいが、繰り返し荷重に対する抵
抗力が小さく、また透水性能（排水性能）も充分
ではなく、一方不織布シートは伸易いという問題
がある。この様な問題を解決するため織布シート
と不織布シートをニードルパンチにより一体化し
た積層シートが知られているが、製造工程が複雑
化し、製造価格の上昇を招き、さらに織布シート
の繊維の形態により、ニードルパンチ結合による
初期強度の大幅な低下が見られるという問題があ
る。
本考案者らの目的は、製造工程が簡素化され、
また初期引張強度および一方向の引張強度の大き
い土木資材シート、特には垂直ドレーン工法に適
した土木資材シートを提供することにある。
すなわち本考案は、合成樹脂の長繊維もしくは
短繊維をランダムに配列して形成された不織布か
らなる少なくとも２層の積層体において、該積層
体の間に合成樹脂製の繊毛糸が一方向に配列さ
れ、ニードルパンチにより一体化されていること
を特徴とする土木資材シートに関する。
本考案における合成樹脂の長繊維もしくは短繊
維をランダムに配列して形成された不織布層は、
ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアクリ
ロニトリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポ
リ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポ
リエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリスチ
レン繊維等の長繊維（連続繊維を含む）もしくは
短繊維で造られた不織布であればいずれでもよ
い。このなかでは、特にポリアミド繊維、ポリエ
ステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエ
チレン繊維、ポリプロピレン繊維で造られた不織
布が好ましい。また前記繊維は、種々のドラフト
率や延伸倍率で成形されたものがあるが、特に高
強度、低伸度のものが好ましい。また後述するニ
ードルパンチの関係から短繊維よりは長繊維が好
ましい。不織布層の長繊維もしくは短繊維は通常
溶融紡糸により成形され、ランダム化された繊維
群は、例えばスクリーン等で捕集してウエブが形
成される。さらに所望により、熱安定剤、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、顔料、難燃剤、界面活性剤
等を溶融紡糸の際、ウエブ形成の際及びその前後
において添加したり表面処理したりしてもよい。
このようにして造られる不織布層の長繊維もしく
は短繊維は0.5ないし30デニール、特に３ないし
15デニールのものが好ましい。不織布層の目付
は、50ないし1000ｇ／m2、特に100ないし500ｇ／
m2が好ましい。
積層体の間に挿入される合成樹脂の繊毛糸は、
ポリアミド系、ポリエステル系、ポリアクリルニ
トリル系、ポリビニルアルコール系、ポリオレフ
イン系、ポリスチレン系等の繊毛糸のことであ
り、このなかではポリエチレンやポリプロピレン
等のポリオレフイン系の繊毛糸が好ましく、この
繊毛糸は、300ないし2500デニール、特に500ない
し2000デニールが好ましい。
これらの合成樹脂繊毛糸には、所望により各種
安定剤や顔料が添加されてもよい。尚、繊毛糸と
は網目構造を有することなく、また構成繊維各部
分の繊維分布をコントロールすることによつて得
られるスパン系様の風合を有する嵩高糸のことで
ある。
前記不織布からなる少なくとも２層の積層体の
間に、前記繊毛糸を一方向にわたつて連続して挿
入し、一体化した土木資材シートを得るには、こ
れらを重ね合わせ、各層を貫通するニードルパン
チを施して得られる。積層体の構成は、不織布／
繊毛糸／不織布の３層、或いはこれらの繰り返
し、さらには必要に応じて公知の編織布と組み合
わせてもよい。
不織布層間に一方向の引張度補強のため挿入す
る繊毛糸は、積層体の一方向にわたつて挿入され
るが、その打込み密度は一方向の垂直方向10cm幅
当り、繊毛糸のデニールと打込本数（本／10cm
幅）との積が、10000以上が好ましい。各層を貫
通するニードルパンチは、１cm2あたり30ないし
150回、特に50回以上のものは層間の結合が良好
であり、針深度としては８ないし16mm、特に10な
いし14mmが好ましい。この様にして得られる積層
体は、補強のため挿入する繊維が繊毛糸からなる
ため、ニードルパンチによる初期引張強度の低下
がフラツト糸に比べ小さく、また透水性能も優れ
ている。さらにニードルパンチの操作の事前に、
もしくはニードルパンチを行いながら、各層をポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルフエニルエーテル等の非イオン
系界面活性剤を用いて表面処理すれば、ニードル
パンチによる各層の繊維切断を少なくし初期引張
強度の低下をさらに防ぐことができ、また各層が
親水性となつて透水性が改善されるので好まし
い。
本考案の土木資材シートは、以上に示すように
従来の積層土木資材シートに比べ初期引張強度や
一方向の引張強度が良好なシートを簡単に提供す
ることができるので垂直ドレーン工法等に利用で
きる。
実施例 １
ポリプロピレン長繊維（15デニール）からなる
不織布（目付400ｇ／m2）２枚の間に、ポリプロ
ピレンの繊毛糸（1500デニール）を使用して１イ
ンチ当り縦方向に４本の間隔で重ね合わせ、ニー
ドルパンチで一体化した。この積層シートを10cm
×20cmの短冊型に切り取り、インストロン社製引
張試験機により10cmのチヤツク間にて、200mm／
minの引張速度で、引張強度及び伸びを測定し
た。結果を第１表に示す。また合わせて積層シー
トの透水係数も示す。
比較例 １
ポリプロピレン長繊維の不織布層のみを用い
て、実施例１と同様の試験を行つた。
比較例 ２
実施例１に示すポリプロピレンの繊毛糸に代え
て、第１表に示すフラツト糸を用いて同様の試験
を行つた。
The present invention relates to a civil engineering material sheet using synthetic resin fibers, and particularly to a civil engineering material sheet suitable for vertical drain construction methods. In order to improve soft ground, the vertical drain method is used to drain moisture from the ground and promote consolidation of the soft ground. Conventionally, when performing this construction, various woven and nonwoven sheets made of synthetic resin fibers have been used from the viewpoints of tensile strength, elasticity, water permeability, and durability. However, although woven fabric sheets have a high tensile strength, they have a low resistance to repeated loads and do not have sufficient water permeability (drainage performance), while nonwoven fabric sheets have the problem of being easy to stretch. To solve this problem, a laminated sheet is known in which a woven fabric sheet and a non-woven fabric sheet are integrated by needle punching, but this complicates the manufacturing process, increases the manufacturing price, and also reduces the amount of fiber in the woven fabric sheet. Depending on the shape, there is a problem in that initial strength is significantly reduced due to needle punch bonding. The inventors' purpose was to simplify the manufacturing process and
Another object of the present invention is to provide a civil engineering material sheet with high initial tensile strength and unidirectional tensile strength, particularly a civil engineering material sheet suitable for vertical drain construction. In other words, the present invention provides a laminate of at least two layers of nonwoven fabric formed by randomly arranging long or short fibers of synthetic resin, in which ciliary yarns made of synthetic resin are arranged in one direction between the laminates. The present invention relates to a civil engineering material sheet characterized by being integrated by needle punching. The nonwoven fabric layer formed by randomly arranging long fibers or short fibers of synthetic resin in the present invention is
Nonwoven fabrics made from long fibers (including continuous fibers) or short fibers such as polyamide fibers, polyester fibers, polyacrylonitrile fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyvinyl chloride fibers, polyvinylidene chloride fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, polystyrene fibers, etc. Either is fine as long as it is. Among these, nonwoven fabrics made of polyamide fibers, polyester fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyethylene fibers, and polypropylene fibers are particularly preferred. The fibers may be molded with various draft ratios and draw ratios, but those with high strength and low elongation are particularly preferred. Furthermore, long fibers are preferable to short fibers due to the need for needle punching, which will be described later. The long fibers or short fibers of the nonwoven fabric layer are usually formed by melt spinning, and the randomized fiber groups are collected with a screen or the like to form a web. Furthermore, if desired, heat stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, pigments, flame retardants, surfactants, etc. may be added or surface treated during melt spinning, during web formation, before and after the web formation. .
The long fibers or short fibers of the nonwoven fabric layer produced in this way are 0.5 to 30 deniers, especially 3 to 30 deniers.
15 denier is preferred. The basis weight of the nonwoven fabric layer is 50 to 1000 g/ m2 , especially 100 to 500 g/m2.
m2 is preferred. The synthetic resin ciliary thread inserted between the laminates is
It refers to ciliary threads made of polyamide, polyester, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, polyolefin, polystyrene, etc. Among these, polyolefin-based ciliary threads such as polyethylene and polypropylene are preferred; 300 to 2500 deniers, especially 500 to 2000 deniers are preferred. Various stabilizers and pigments may be added to these synthetic resin ciliary threads, if desired. Incidentally, the ciliated yarn is a bulky yarn that does not have a network structure and has a spun-like texture obtained by controlling the fiber distribution of each part of the constituent fibers. In order to obtain an integrated civil engineering material sheet by continuously inserting the ciliary yarn in one direction between at least two layers of the nonwoven fabric, the layers are overlapped and a needle is passed through each layer. Obtained by punching. The structure of the laminate is non-woven fabric/
Three layers of ciliated yarn/nonwoven fabric or their repetition may be used, and if necessary, they may be combined with known knitted or woven fabrics. The ciliated yarn inserted between the nonwoven fabric layers to reinforce the tensile strength in one direction is inserted in one direction of the laminate, but the insertion density is determined by the denier of the ciliated yarn and the insertion density per 10 cm width in the vertical direction in one direction. Number of pieces (pieces/10cm
width) is preferably 10,000 or more. The needle punch that penetrates each layer is 30 or more per cm2 .
150 times, especially 50 times or more, the bond between layers is good, and the needle depth is preferably 8 to 16 mm, particularly 10 to 14 mm. In the laminate thus obtained, since the fibers inserted for reinforcement are made of ciliated yarns, the initial tensile strength decreases due to needle punching is smaller than that of flat yarns, and the laminate also has excellent water permeability. Furthermore, before operating the needle punch,
Alternatively, while performing needle punching, if each layer is surface treated using a nonionic surfactant such as polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkyl phenyl ether, the fiber breakage of each layer due to needle punching can be reduced and the initial tensile strength can be reduced. This is preferable because it further prevents a decrease in strength and each layer becomes hydrophilic, improving water permeability. As shown above, the civil engineering material sheet of the present invention can be easily provided with better initial tensile strength and unidirectional tensile strength than conventional laminated civil engineering material sheets, so it can be used for vertical drain construction methods, etc. . Example 1 Polypropylene ciliated yarn (1500 denier) was stacked between two sheets of nonwoven fabric (fabric weight 400 g/m 2 ) made of polypropylene long fibers (15 denier) at an interval of 4 fibers per inch in the longitudinal direction. I put them together and integrated them with a needle punch. 10cm of this laminated sheet
Cut into strips of 20cm x 20cm, and test 200mm/20cm between 10cm chucks using an Instron tensile tester.
Tensile strength and elongation were measured at a tensile rate of min. The results are shown in Table 1. The water permeability coefficient of the laminated sheet is also shown. Comparative Example 1 A test similar to Example 1 was conducted using only the nonwoven fabric layer of polypropylene long fibers. Comparative Example 2 A similar test was conducted using the flat yarn shown in Table 1 instead of the polypropylene ciliated yarn shown in Example 1.
【表】【table】
【表】【table】
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図、第２図は、本考案の土木資材シートを
示す図。
１……不織布、２……解織系もしくは繊毛糸。
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing the civil engineering material sheet of the present invention. 1...Nonwoven fabric, 2...Dissolved or ciliated yarn.