JP2019214862A - 複合繊維部材の製造方法、方形部材、及び箱状部材 - Google Patents

Abstract

【課題】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。【解決手段】複合繊維部材１１の製造方法は、準備工程と、織編工程と、溶融工程と、硬化工程と、を有する。準備工程では、第１の繊維材と、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。織編工程では、第１の繊維材と第２の繊維材とを織編して紐状部材を形成する。溶融工程では、紐状部材を加熱して、第２の繊維材を溶融する。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。【選択図】図１

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。

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。）。

特開２０１７−２０１１９号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の実施の形態１に係る防護ネットの斜視図である。 防護ネットが山や森林の斜面に施工されている状態を示す断面図である。 （Ａ）は、複合繊維部材を折り曲げて形成された方形部材の正面図である。（Ｂ）は、方形部材の側面図である。（Ｃ）は、方形部材の平面図である。 変形例に係る複合繊維部材を折り曲げて形成された方形部材の正面図である。 変形例に係る複合繊維部材を折り曲げて形成された方形部材の正面図である。 変形例に係る複合繊維部材を折り曲げて形成されたネット状部材の正面図である。 本発明の実施の形態２に係るパネル部材の斜視図である。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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

Claims (9)

1. 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、複合繊維部材の製造方法。
2. 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る、請求項１に記載の複合繊維部材の製造方法。
3. 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する、請求項１又は２に記載の複合繊維部材の製造方法。
4. 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する、請求項３に記載の複合繊維部材の製造方法。
5. 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する、請求項１又は２に記載の複合繊維部材の製造方法。
6. 山又は森林の斜面を防護する方形部材であって、
   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。
7. 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る、請求項６に記載の方形部材。
8. 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、パネル状に形成されている複合繊維部材を備える、方形部材。
9. 内部に石が収容される箱状部材であって、
   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。

Images