JP2019214862A - Composite fiber member manufacturing method, square member, and box-shaped member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複合繊維部材の製造方法、方形部材、及び箱状部材に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a composite fiber member, a square member, and a box-shaped member.
防護ネットは、山や森林の斜面を保護するための土木用設備品である。例えば、特許文献1には、この種の防護ネット(方形部材)が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 Protective nets are civil engineering equipment for protecting mountain and forest slopes. For example, Patent Literature 1 discloses a protection net (square member) of this type (see, for example, Patent Literature 1).
仮に、防護ネットを樹脂で形成する場合、樹脂を型に流し込む射出成型、一定断面になる押出し成型、熱硬化性樹脂を含有させた繊維シートを型に沿わせて熱を加えて成形する方法が考えられる。しかしながら、射出成型の場合、金型等の設備が必要である。また、防護ネットのネット部分は単一の樹脂材から形成されるため、強度が不十分となるおそれがある。また、繊維シートを用いる方法の場合、工程が煩雑であり、製造に手間がかかる。 If the protective net is made of resin, there are methods such as injection molding in which the resin is poured into a mold, extrusion molding having a constant cross section, and a method of applying heat to a fiber sheet containing a thermosetting resin along the mold. Conceivable. However, in the case of injection molding, equipment such as a mold is required. Further, since the net portion of the protection net is formed of a single resin material, the strength may be insufficient. In the case of a method using a fiber sheet, the steps are complicated, and the production is troublesome.
本発明は、上述の事情の下になされたもので、十分な強度を有しつつ、簡易な工程で製造可能な複合繊維部材の製造方法、方形部材、及び箱状部材を提供することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances described above, and has an object to provide a method of manufacturing a composite fiber member, a square member, and a box-shaped member that can be manufactured by simple steps while having sufficient strength. And
上述の目的を達成するために、本発明の第1の観点に係る複合繊維部材の製造方法は、
第1の繊維材と、前記第1の繊維材よりも融点の低い熱可塑性の第2の繊維材と、を準備する準備工程と、
前記第1の繊維材と前記第2の繊維材とを織編して紐状部材を形成する織編工程と、
前記紐状部材を加熱して、前記第2の繊維材を溶融する溶融工程と、
前記第2の繊維材を硬化させて、前記第1の繊維材に前記第2の繊維材を固着させる硬化工程と、
を有する。
In order to achieve the above object, a method for producing a composite fiber member according to a first aspect of the present invention includes:
A preparation step of preparing a first fiber material and a thermoplastic second fiber material having a lower melting point than the first fiber material;
A weaving step of weaving and knitting the first fiber material and the second fiber material to form a string-shaped member;
A heating step of heating the string-shaped member and melting the second fiber material;
A curing step of curing the second fiber material and fixing the second fiber material to the first fiber material;
Have
前記第1の繊維材は、ポリエステル系の樹脂繊維又はアラミド繊維であり、
前記第1の繊維材がポリエステル系の樹脂繊維である場合には、前記第2の繊維材は、オレフィン系の樹脂繊維であり、前記第1の繊維材がアラミド繊維である場合には、前記第2の繊維材は、ポリエステル系の樹脂繊維であってもよい。
The first fiber material is a polyester-based resin fiber or aramid fiber,
When the first fiber material is a polyester-based resin fiber, the second fiber material is an olefin-based resin fiber, and when the first fiber material is an aramid fiber, The second fiber material may be a polyester resin fiber.
前記第2の繊維材の硬化前の複合繊維部材を折り曲げて、四角形部材を形成する四角形部材形成工程を有してもよい。 The method may include a square member forming step of bending the composite fiber member before curing of the second fiber material to form a square member.
複数の前記四角形部材を組み合わせてネット状又はパネル状に形成するネット・パネル形成工程を有してもよい。 The method may include a net / panel forming step of combining a plurality of the square members to form a net or a panel.
前記第2の繊維材の硬化前の複合繊維部材を組み合わせて、ネット状又はパネル状に形成するネット・パネル形成工程を有してもよい。 The method may further include a net panel forming step in which the composite fiber members of the second fiber material before curing are combined to form a net shape or a panel shape.
本発明の第2の観点に係る方形部材は、
山又は森林の斜面を防護する方形部材であって、
第1の観点に係る複合繊維部材の製造方法を用いて製造され、ネット状に形成されている複合繊維部材を備える。
The square member according to the second aspect of the present invention includes:
A rectangular member that protects a mountain or forest slope,
A composite fiber member manufactured using the method for manufacturing a composite fiber member according to the first aspect and formed in a net shape is provided.
ネット状の前記複合繊維部材を、前記斜面に固定する固定手段をさらに備えてもよい。 The apparatus may further include fixing means for fixing the net-shaped composite fiber member to the slope.
本発明の第3の観点に係る方形部材は、
第1の観点に係る複合繊維部材の製造方法を用いて製造され、パネル状に形成されている複合繊維部材を備える。
A square member according to a third aspect of the present invention includes:
A composite fiber member manufactured using the method for manufacturing a composite fiber member according to the first aspect and having a panel shape is provided.
本発明の第4の観点に係る箱状部材は、
内部に石が収容される箱状部材であって、
第1の観点に係る複合繊維部材の製造方法を用いて製造され、箱状に形成されている複合繊維部材を備える。
The box-shaped member according to the fourth aspect of the present invention includes:
A box-shaped member in which a stone is stored,
A composite fiber member manufactured using the method for manufacturing a composite fiber member according to the first aspect and having a box shape is provided.
本発明では、複合繊維部材は、融点の異なる2種の繊維材を含んで構成されている。そして、一方の繊維材のみを溶融させてから硬化させることにより、十分な強度を有しつつ、簡易な工程で複合繊維部材を形成することができる。結果として、十分な強度を有しつつ、簡易な工程で製造可能な複合繊維部材の製造方法、方形部材、及び箱状部材を提供することが可能になる。 In the present invention, the composite fiber member is configured to include two types of fiber materials having different melting points. By melting and curing only one of the fibrous materials, the composite fiber member can be formed in a simple process while having sufficient strength. As a result, it is possible to provide a method of manufacturing a composite fiber member, a square member, and a box-shaped member that can be manufactured by a simple process while having sufficient strength.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1に係る複合繊維部材で形成された防護ネット10(方形部材)について説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the protection net 10 (square member) formed of the composite fiber member according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
防護ネット10は、図1及び図2に示すように、樹木101が生えている山や森林の斜面100を防護するための土木用設備品である。防護ネット10は、ネット状に形成されている複合繊維部材11と、固定手段12と、を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
複合繊維部材11は、線状又は棒状の部材であり、本実施の形態1では、第1の繊維材と第2の繊維材とが編み込まれたり、織り込まれたりして形成された繊維束である。
The
第1の繊維材は、ポリエステル系の樹脂繊維であり、複合繊維部材11の主繊維として構成されている。具体的には、第1の繊維材の樹脂繊維は、例えば、PET(Polyethylene Terephthalate)等である。しかしながら、これに限られない。第1の繊維材の樹脂繊維は、第2の繊維材の素材よりも融点の高い素材であれば、PET以外の素材、例えば、アラミド繊維であってもよい。
The first fiber material is a polyester-based resin fiber, and is configured as a main fiber of the
第2の繊維材は、ポリプロピレンやポリエチレンを含むオレフィン系の樹脂繊維であり、複合繊維部材11の副繊維として構成されている。具体的には、第2の繊維材の樹脂繊維は、例えば、PP(polypropylene)等である。しかしながら、これに限られない。第2の繊維材の素材は、第1の繊維材の素材よりも融点の低い熱可塑性の素材であれば、PP以外の素材であってもよい。なお、第1の繊維材がポリエステル系の樹脂繊維である場合には、第2の繊維材は、オレフィン系の樹脂繊維であることが好ましく、第1の繊維材がアラミド繊維である場合には、第2の繊維材は、ポリエステル系の樹脂繊維であることが好ましい。
The second fiber material is an olefin-based resin fiber containing polypropylene or polyethylene, and is configured as an auxiliary fiber of the
複合繊維部材11は、図3に示すように、略正方形の四角形部材13となるように折り曲げられた状態で使用される。四角形部材13の一辺は、例えば、0.5mである。折り曲げられた複合繊維部材11によって囲われた空間には、樹木101が配置される。防護ネット10は、複数の四角形部材13を有しており、複数の四角形部材13が組み合わされて、防護ネット10を構成する。なお、線状の複合繊維部材11の両側の端部11a,11bにジョイント部材14を設けて、複合繊維部材11を略正方形の四角形部材13となるように折り曲げた後に、複合繊維部材11の端部11aと端部11bとをジョイント部材14によって接続するようにしてもよい。具体的には、端部11a、11bに孔を形成し、C字形状のジョイント部材14によって、端部11a、11bを引っ掛けるようにして、端部11aと端部11bとを接続するようにしてもよい。
また、本実施の形態1においては、複合繊維部材11の端部11a,11bは、四角形部材13の一辺の中央近傍に配置されている。しかしながら、これに限られない。例えば、端部11a,11bは、図4に示すように、四角形部材13の角部分近傍に配置されていてもよい。
As shown in FIG. 3, the
In the first embodiment, the ends 11 a and 11 b of the
固定手段12は、図1及び図2に示すように、防護ネット10の防護対象である山や森林の斜面100に固定するためのものである。固定手段12は、補強材12aと支圧板12bとを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fixing means 12 is for fixing the
補強材12aは、斜面100の地盤に打ち付けられるロックボルトである。補強材12aは、地盤のすべり面102を貫通して配置されている。
The reinforcing
支圧板12bは、補強材12aの頭部に設けられると共に、ネット状部材(複合繊維部材11)を支持する。
The
上述のように構成されている複合繊維部材11は、以下のように製造される。
The
先ず、最初の工程(準備工程)では、作業者は、第1の繊維材と、第1の繊維材の素材よりも融点の低い素材からなる第2の繊維材とを準備する。 First, in a first step (preparation step), an operator prepares a first fiber material and a second fiber material made of a material having a lower melting point than the material of the first fiber material.
続いて、次の工程(織編工程)では、第1の繊維材と第2の繊維材とを織編する。本実施の形態1では、第1の繊維材と第2の繊維材とをそれぞれ紐状に形成してから、これらの2本の紐状の部材を合撚して、2種の繊維材を含む1本の紐状部材(硬化前の複合繊維部材11)を形成する。
Subsequently, in the next step (weaving and knitting step), the first fiber material and the second fiber material are woven and knitted. In the first embodiment, the first fiber material and the second fiber material are each formed into a string shape, and then these two string members are twisted to form two types of fiber materials. One string-shaped member (the
続いて、次の工程(四角形部材形成工程)では、図3に示すように、2種の繊維材を含む1本の紐状部材(硬化前の複合繊維部材11)を折り曲げて、複数の四角形部材13を形成する。なお、この四角形部材形成工程は、第2の繊維材を硬化させる硬化工程の後に行ってもよい。ただし、硬化前のほうが複雑な形状にしやすいので、四角形部材形成工程は、第2の繊維材を硬化させる硬化工程の前に行うのが好ましい。
Subsequently, in the next step (square member forming step), as shown in FIG. 3, one string-like member (
続いて、次の工程(溶融工程)では、織編された紐状部材を加熱する。このとき、PETからなる第1の繊維材を溶かさないようにしつつ、PPからなる第2の繊維材のみを溶融させる。この溶融工程での加熱温度域は、170以上250℃以下の温度域であることが好ましい。しかしながら、これに限られない。溶融工程での加熱温度域は、第1の繊維材の素材及び第2の繊維材の素材に応じて、適宜、変更することが好ましい。 Subsequently, in the next step (melting step), the woven and knitted string-shaped member is heated. At this time, only the second fiber material made of PP is melted while the first fiber material made of PET is not melted. The heating temperature range in this melting step is preferably a temperature range of 170 to 250 ° C. However, it is not limited to this. It is preferable that the heating temperature range in the melting step is appropriately changed according to the material of the first fiber material and the material of the second fiber material.
続いて、次の工程(硬化工程)では、第2の繊維材を硬化させて、第1の繊維材に第2の繊維材を固着させる。第2の繊維材を硬化させることにより、柔らかい状態の紐状部材は、剛性を有し、強度の大きい線状又は棒状の複合繊維部材11になる。
Subsequently, in the next step (curing step), the second fibrous material is cured to fix the second fibrous material to the first fibrous material. By hardening the second fibrous material, the string-like member in a soft state becomes a rigid or linear and bar-shaped
続いて、次の工程(ネット形成工程)では、図1及び図2に示すように、複数の四角形部材13を組み合わせてネット状に形成する。これにより、防護ネット10が完成する。
Subsequently, in the next step (net forming step), as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of
なお、溶融工程の前に、PPからなる第2の繊維材に、難燃剤を付加する工程を行ってもよい。 Note that, before the melting step, a step of adding a flame retardant to the second fiber material made of PP may be performed.
以上、説明したように、本実施の形態1においては、複合繊維部材11は、融点の異なる2種の繊維材を含んで構成されている。そして、一方の繊維材のみを溶融させて、複合繊維部材11を形成することが可能になる。このため、十分な強度を有しつつ、簡易な工程で製造可能な複合繊維部材11及び防護ネット10等を提供することができる。
As described above, in Embodiment 1, the
また、本実施の形態1においては、複合繊維部材11は、繊維材を含んで構成されているため、通常のロープで形成されている防護ネット10に比べて、耐久性を向上させることができる。
Further, in the first embodiment, since the
また、金属からなる複合繊維部材11を使用した防護ネット10と比べて、本実施の形態1に係る複合繊維部材11は錆びることがなく、結果として、防護ネット10の耐久性を向上させることができる。金属からなる複合繊維部材11を使用した防護ネット10と比べて、防護ネット10全体を軽くすることができ、防護ネット10の取り扱いを容易にすることができると共に、山や森林の斜面100への施工の作業効率を向上させることができる。
Further, compared with the
また、本実施の形態1においては、織編された複合繊維部材11を加熱し、PETからなる第1の繊維材を溶かさないようにしつつ、PPからなる第2の繊維材のみを溶融させている。このため、射出成型や繊維シートを用いる方法により形成される複合繊維部材11に比べて、本実施の形態1に係る複合繊維部材11では、十分な強度を有しつつ、簡易な工程で製造することができる。
In the first embodiment, the woven and knitted
また、本実施の形態1においては、溶融させる第2の繊維材の量を調整することにより、第2の繊維材を硬化させた後の複合繊維部材11の剛性を適宜設定することができる。結果として、複合繊維部材11又は防護ネット10の適用対象や設計の自由度を向上させることができる。
In the first embodiment, the rigidity of the
また、本実施の形態1においては、第2の繊維材に、難燃剤が付加されている。このため、防護ネット10を山や森林の斜面100に設置した場合の防護ネット10の安全性を向上させることができる。
In Embodiment 1, a flame retardant is added to the second fiber material. For this reason, the safety of the
以上、本発明の実施の形態1について説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。 Although the first embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
例えば、本実施の形態1では、複合繊維部材11は、2種の繊維材を含んで構成されている。しかしながら、これに限られない。複合繊維部材11は、3種以上の繊維材を含んで構成されていてもよい。
For example, in the first embodiment, the
また、本実施の形態1では、複合繊維部材11は、第1の繊維材と第2の繊維材とをそれぞれ紐状に形成してから、これらの2本の紐状の部材を合撚して形成されている。しかしながら、2本の紐状の部材を組み合わせる方法は、任意である。合撚して形成するのではなく、引き揃えで組み合わせてもよい。
Further, in the first embodiment, the
また、複合繊維部材11は、ロープ状、組紐状、及びベルト状のいずれの部材であってもよい。組紐状の場合、複合繊維部材11は、第2の繊維材を融解させて硬化させると、第1の繊維材からなる芯部分と、第2の繊維材からなる鞘部分とを有する構造となる。この場合、例えば、芯部分の素材にアラミド繊維を用いて、鞘部分に融点の低い別の繊維材を用いることで、アラミド繊維の弱点である紫外線の対策を施すことができる。
Further, the
また、本実施の形態1では、図1及び図2に示すように、複数の四角形部材13を組み合わせてネット状に形成している。しかしながら、これに限られない。図5に示すように、四角形部材13の端部に孔を形成し、その孔同士を金具15で連結するようにして、四角形部材13をネット状に形成してもよい。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of
また、本実施の形態1では、複合繊維部材11を折り曲げて、複数の四角形部材13を形成してから、複数の四角形部材13を組み合わせてネット状に形成している。しかしながら、これに限られない。図6に示すように、四角形部材13を作らずに、硬化前の複合繊維部材11を結び合わせて、直接、複数の紐の結び目16を有する柔らかいネット状に形成し、その後、硬化させてもよい。また、他の方法で、ネット状に形成してもよい。
In the first embodiment, the
(実施の形態2)
また、本実施の形態1では、複合繊維部材11を用いた製品として、防護ネット10を例示して説明した。しかしながら、これに限られない。複合繊維部材11を用いた製品として、図6に示す、複数の四角形部材13をパネル状に形成することで構成されるパネル部材20であってもよい。四角形部材13同士の固定方法は、任意であり、効果前の複合繊維部材11を結び合わせて、紐の結び目16を有するようにしてもよいし、金具15で連結してもよい。パネル部材20は、例えば、防護柵、又は金網やフェンスの代替品として用いられる。なお、特許請求の範囲の「方形部材」は、防護ネット10、パネル部材20、複数の四角形部材13を組み合わせた他の部材、を含むものである。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the
本実施の形態2において、パネル部材20を製造する場合は、実施の形態1と同様に、準備工程、織編工程、四角形部材形成工程、溶融工程、硬化工程を経た後に、複数の四角形部材13を組み合わせてパネル状に形成する(パネル形成工程)。これにより、パネル部材20が完成する。
In the second embodiment, when the
(実施の形態3)
また、上記実施の形態1では、複合繊維部材11を用いた製品として、防護ネット10を例示して説明した。しかしながら、これに限られない。複合繊維部材11を用いた製品として、内部に石が収容される箱状部材であってもよい。以下、実施の形態3に係る箱状部材について説明する。
(Embodiment 3)
Further, in the first embodiment, the
実施の形態3に係る箱状部材は、河川や海洋の護岸等に用いられる土木用のものである。箱状部材は、複合繊維部材11が織編して構成される。
The box-shaped member according to the third embodiment is for civil engineering used for rivers, seawalls, and the like. The box-shaped member is configured by weaving and knitting the
箱状部材は、2種の繊維からなる複合繊維部材11が編み込まれたり、織り込まれたりして板状の複数のパネル部材20を形成し、これら複数のパネル部材20を組み合わせて箱状に形成されているものである。この箱状部材の内部には、複合繊維部材11の網の目から脱落しない程度の大きさの石が詰められている。なお、本実施の形態2では、箱状部材は、複数のパネル部材20を組み合わせて箱状に形成されているが、これに限られない。パネル部材20を作成せずに、複合繊維部材11が編み込まれたり、織り込まれたりして、直接、箱状部材を形成してもよい。
The box-shaped member is formed by knitting or weaving the
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。 Various embodiments and modifications can be made to the present invention without departing from the broad spirit and scope of the present invention. The embodiments described above are for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention.
10 防護ネット(方形部材)
11 複合繊維部材
11a,11b 端部
12 固定手段
12a 補強材
12b 支圧板
13 四角形部材
14 ジョイント部材
15 金具
16 紐の結び目
20 パネル部材(方形部材)
100 斜面
101 樹木
102 すべり面
10 Protection net (square member)
DESCRIPTION OF
100
Claims (9)
前記第1の繊維材と前記第2の繊維材とを織編して紐状部材を形成する織編工程と、
前記紐状部材を加熱して、前記第2の繊維材を溶融する溶融工程と、
前記第2の繊維材を硬化させて、前記第1の繊維材に前記第2の繊維材を固着させる硬化工程と、
を有する、複合繊維部材の製造方法。 A preparation step of preparing a first fiber material and a thermoplastic second fiber material having a lower melting point than the first fiber material;
A weaving step of weaving and knitting the first fiber material and the second fiber material to form a string-shaped member;
A heating step of heating the string-shaped member and melting the second fiber material;
A curing step of curing the second fiber material and fixing the second fiber material to the first fiber material;
A method for producing a composite fiber member, comprising:
前記第1の繊維材がポリエステル系の樹脂繊維である場合には、前記第2の繊維材は、オレフィン系の樹脂繊維であり、前記第1の繊維材がアラミド繊維である場合には、前記第2の繊維材は、ポリエステル系の樹脂繊維である、請求項1に記載の複合繊維部材の製造方法。 The first fiber material is a polyester-based resin fiber or aramid fiber,
When the first fiber material is a polyester-based resin fiber, the second fiber material is an olefin-based resin fiber, and when the first fiber material is an aramid fiber, The method for producing a composite fiber member according to claim 1, wherein the second fiber material is a polyester-based resin fiber.
請求項1から5のいずれか一項に記載の複合繊維部材の製造方法を用いて製造され、ネット状に形成されている複合繊維部材を備える、方形部材。 A rectangular member that protects a mountain or forest slope,
A square member which is manufactured using the method for manufacturing a composite fiber member according to any one of claims 1 to 5, and includes a composite fiber member formed in a net shape.
請求項1から5のいずれか一項に記載の複合繊維部材の製造方法を用いて製造され、箱状に形成されている複合繊維部材を備える、箱状部材。 A box-shaped member in which a stone is stored,
A box-shaped member manufactured using the method for manufacturing a composite fiber member according to claim 1, comprising a composite fiber member formed in a box shape.
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