JPH02175960A - 筒状ニードルパンチフェルトの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、筒状ニードルパンチフエルトの製造法に関す
るものである。

詳しくは、ＩＮＳ工法用などに好適な用途を有するシー
ムレスの筒状ニードルパンチフエルトを、一定の幅のシ
ートから任意の口径の管状に製造できるという方法に係
わるものである。

［従来の技術］ 近年、地中に埋設されたパイプ等を補修する技術として
ＩＮＳ工法が開発され非常に注目されている。

このＩＮＳ工法は、筒状フェルトに熱硬化性樹脂を未硬
化のまま含浸させかつ外周にフィルムを貼合せたものを
用いて、補修すべきパイプの入口にこの筒状フェルトの
一端を裏返して固定し、水圧によりこの裏返しを促進さ
せながらパイプ内に筒状フェルトを挿入させ、ついでボ
イラー等によりパイプ内の水を加熱してフェルトに含浸
させである熱硬化性樹脂を硬化させるというもので、補
修すべきバイブを掘り起すことなく補修が達成でき、非
常に有用なパイプ補修技術とされているのである。

このＩＮＳ工法に使用される筒状（または管状）フェル
トの製造は、特公昭５Ｂ−３３０９８号公報に記載され
た技術が採用されているのである。

この特公昭５８−３３０９８号公報による管状フェルト
の製造方法は、まず長尺なシート状のウェブを丸めて管
状にして両側端面同志を相互に突き合わせて縫合し、こ
の縫合面に密封リボンを貼り合すか又はコーティングを
施して管状態を形成させるというものである。

しかしながら、この方法によって製造された筒状フェル
トは、縫合部の強度がどうしても弱くなり他の部分と比
べて６０〜７０％の低さとなるのである。また筒状フェ
ルトの口径は二ドルパンチフェルトの幅によって決まる
ので、要求される管径によってそれぞれ異なった幅のフ
ェルトを準備する必要が生じ、ロスも多く不経済な製造
方法になっているのである。

しかも１枚のフェルトの幅で対応できない様な大口径の
ものでは複数枚のフェルトを接合しなければならないし
、さらにこの製造工程では特殊なかつ煩雑な縫製作業も
必要であり、生産能率がかなり悪いものとなっているの
である。

また、特開昭５１−５５４６９号の様に繊維ウェブ或い
は補強糸入りの繊維ウェブをスパイラル状に円筒形に巻
き、ニードルパンチを施して筒状フェルトを製造する方
法も提案されているが、繊維ウェブを使用するため、た
とえ補強糸が挿入されていても、その強度は非常に弱く
製造工程中に大きな張力を加えることは不可能であって
生産速度を上げることができないし、しかも全面にニー
ドルパンチを施しながら筒状にするため、その生産性は
極端に落ちるのである。ざらにｆａ維ウェブの重複部で
の厚みムラ、密度ムラが出やすく、その結果、強度ムラ
が生じて強度の弱いところから破壊されやすいと言う欠
点を宥し、強度を均一にしようとすれば一暦生産性が低
下するのである。

ところで本出願人は、昭和６２年１１月に、「管状ニー
ドルパンチフエルトの製造方法」なる発明を特許出願（
特願昭６２−２８８７８４号）しているのである。

この前出願の発明は、繊維ウェブからなる長尺シートを
２枚以上用いて幅方向にずらして積層し、両脇部にａ暦
の少ない薄い部分、及び中央部に積層の多い厚い部分を
形成させて、その中央部にニードルパンチを施して一体
化し、これを管状に丸めて両脇薄層部を重ねて、この部
分にニードルパンチを施し、全周に渡って均一な厚さで
あってしかもシームレスの管状フェルトを製造するとい
うものであった。

この前出願の発明は、縫合部がないため均一な強度を有
し、縫製作業や縫合面の密封作業がなくまた連続的製造
が可能であるなど、多くの特徴を有しているものであっ
た。

なお前出願においては「管状フェルト」と称しているが
、本出願では前出願と区別しやすくするために「筒状フ
ェルト」と称して説明しており、両者は同一の内容を示
した用語であることは勿論である。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の様に前出願の発明はすぐれた効果を有するもので
あったが、管状フェルトの口径は管状にする前の重合シ
ートの幅で決定するため、各種の口径の管状フェルトを
得るためにはその重合シートの幅を各種の幅に変更する
必要が生じ、多品種少量生産には不向きなものとなって
いたのである。

本発明は、特公昭５８−３３０９８号公報や特開昭５１
−５５４６９号公報における従来技術の欠点や１本出願
人による前出願の発明の上記問題点などを解決すること
を目的としてなされたものであり、全周に渡って厚みム
ラや密度ムラがなく均一な強度を有し、簡便な手段で生
産性も良く高速生産することを可能とし、しかも材料と
なる重合シートの幅は一定であってもこのシートから任
意の口径のシームレスの筒状フェルトが得られるという
筒状ニードルパンチフエルトの製造法を提供しようとす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために種々研究を重ねたところ、
まず前出願と同様にして中央厚層部と両脇薄層部とを有
するニードルパンチ重合シートを作成して、これを目的
とする口径に合わせてスパイラル状に巻回させながら両
脇薄層部同志を重ね合せて、ここにニードルパンチを施
して一体化してやれば、非常に効率的な筒状フェルトの
製造法となることを見い出したのである。

すなわち本発明は、繊維ウェブからなる長尺シートを２
枚以上用いて幅方向にズレを生じる様に積層し両脇薄層
部と中央厚層部とを形成させる第１工程、前記中央厚層
部の１部又は全部にニードルパンチを施して一体化し重
合シートにする第２工程、前記重合シートをスパイラル
状に巻回して目的とする口径の筒状に丸めると共に前記
両脇薄層部同志を重ね合せる第３工程、及び前記重ね合
せた両脇薄層部間をニードルパンチにて一体化する第４
工程からなることを特徴とする筒状ニードルパンチフエ
ルトの製造法、を要旨とするものである。

本発明を工程順に図面を参照して説明する。

第１図は本発明第１工程における長尺シートの積層手段
を示した断面略図である。

この図の様に本発明の第１工程においては。

２枚以上の長尺シート（１）を用いて幅方向にズレ（２
）を生じる様に積層するのである。

この長尺シート（１）は繊維をカード等によりシート状
にした繊維ウェブ、又はスパンポンド法により′Ｉ１１
統繊維を集積してシート状にしたＳ維つェブ、又はこれ
らにニードルパンチ等を軽く施して仮絡合させた繊維ウ
ェブであり、例えば目付１５０〜３００　ｇ／ｍ”のポ
リエステルウェブに２０〜８０本／ｃｒｓ”のニードル
パンチ加工をしたもので、第１図の場合は上下に２枚づ
つ合計４枚を積層したものとなっている。

ただし、仮絡合を施していないｔａ維ウェブを用いる場
合は、積層後に仮絡合を施すのが望ましい。

また、この第１図のズレ（Ｚ）の幅は長尺シート（１）
の幅（Ｗ）に対して５〜２０％の範囲であることが好ま
しく１例えば長尺シート（１）の幅（Ｗ）が１０００ｍ
ｍであれば、ズレ（２）の幅は７０〜１５０ｍｍ位が適
当なものである。

この様にして長尺シート（１）を積層した結果、全部の
長尺シート（１）が重なっている中央厚層部（ｓ）と、
重なりの少ない両脇薄層部（ｔ）（ｔ’）が形成される
のである。

なお、この両脇薄層部（１）と（ｔ′）とは必ずしも同
一厚さである必要性はなく、例えば、両脇薄層＠ＩＩ　
（ｔ）が°長尺シート（１）の３枚重なった層で、両脇
薄層部（ｔ′）が長尺シート（１）の２枚重なった層で
あっても良く、この場合、中央厚層部（Ｓ）は長尺シー
ト（１）が５枚重なっているのである。

つまり両脇ｔｉ暦部（ｔ）（ｔ’）を重ねた厚さと中央
厚層部（５）の厚さが等しくなれば良いのである。

第２図は本発明第２工程の平面略図である。

この図の様に、ニードルパンチ装置（２）によって中央
厚層部（３）にニードルパンチを施して全体を一体化さ
せ、矢印（イ）の方向に進行させるのである。

この場合のニードルパンチの密度は１００〜２００　本
／ｃｊカ好＊　Ｌ　＜、ｍｒａｈ１１合ニヨり中央厚層
部（ｓ’）の幅はやや収縮することは勿論である。

この結果１両脇薄層部（ｔ）（ｔ’）を有する重合シー
ト（ｇ）が得られるのである。

なお、この第２工程のニードルパンチは中央厚層部（Ｓ
）の全体に施すことが望ましいものであるが、目的や用
途により部分的にニードルパンチを施しても良いもので
ある。

次に第３工程は、第２工程によって得られた重合シート
（ｇ）を、目的とする口径に合う様にスパイラル状に巻
回して丸めながら、両脇薄層部（ｔ）（ｔ’）同志を重
ね合せる工程である。

つまり、目的とする筒状フェルトの口径が大きいほどス
パイラルの角度は筒状フェルトの長尺方向に対して直角
に近づき進行ピッチは小さくなるが、筒状フェルトの口
径が小さくなれば逆にスパイラル角度は筒状フェルトの
長尺方向に対して平行に近づき進行ピッチは大きくなっ
て行くのである。

すなわち、このスパイラル状の巻回の角度によって任意
の口径の筒状フェルトにすることが可能、となるのであ
る。

この様にして目的とする口径の筒状に丸めて両脇薄層部
（１）（１）を重ねて行き、この両脇薄層部（ｔ）（ｔ
’）間をニードルパンチにて一体化し筒状フェルトに仕
上げるのが第４工程となっているのである。

第３図は本発明の第３工程と第４工程を示した説明斜視
略図である。

このｍ３図の場合は、重合シート（ｇ）をスパイラル状
に巻回しながら、同時に重ね合わされた両脇薄層部（ｔ
）（ｔ’）をニードルパンチ装置（３）によってニード
ルパンチを施し一体化している様子が示されているので
ある。

この図の様に重合シート（ｇ）を目的とする口径（Ｒ）
に合う様にスパイラル状に巻回させながら矢印（ロ）の
方向に進行させ、一方この巻回して進行する筒状フェル
ト（Ｆ）の外周の適宜の位置の１−数箇所に設けたニー
ドルパンチ装置（３）にて前記重ね合わされた両脇薄層
部（ｔ）（ｔ’）にニードルパンチを施し一体化するこ
とにより筒状フェル）（Ｆ）が仕上って行くのである。

なお１図の破線で囲われた部分（ｔ−ｔ’）は両脇薄層
部（ｔ）（ｔ’）の一体化された部分であるが、実際に
はシームレスとなっていてこの一体化部分は他の部分と
変らず均一になっているのである。

１４４図は仕上った筒状フェルトの平面図であり、第５
図は第４図のＡ−Ａ断面図である。

これらの図の様に、仕上った筒状フェルト（Ｆ）は、工
程上では第４図の破線で囲われた部分や第５図の両脇薄
層部（１）（１）の絡合を有しているが、実際上は完全
なシームレスであり縫合部はなく、全周にわたって密度
も厚さも均一であり、したがって強度的にも均一であっ
て破壊されにくいものとなっているのである。

［作用］ 本発明は以上の様な構成からなるものであり、両脇薄層
部（ｔ）（ビ）と二一ドルパｙ−Ｆ−を施して強く絡合
された中央厚層部（Ｓ゛）とからなる重合シート（ｇ）
を予め作成してから、この重合シー）　（ｇ）をスパイ
ラル状に巻回して筒状フェル）　（Ｆ）にするため、加
工工程中にかなり大きな張力を加えることもでき、した
がって生産速度を大幅に向上させることが可能であり、
従来の繊維ウェブを材料としスパイラル状に円筒形に仕
上げて行く手段に比べて、非常にすぐれた生産性を有す
るものである。

また、両脇薄層部（ｔ）（ｔ’）を重ねた層は中央厚層
部（５’）と全く同じ条件であるため、全周囲にわたっ
て厚みムラや密度ムラはなく、シームレスの筒状フェル
トが得られ、強度的にも均一であり、耐破壊性の大きな
筒状フェルトが得られるのである。

さらに本発明は重合シート（ｇ）をスパイラル状に巻回
するため、目的とする任意の口径に容易に合わすことが
でき、一定の幅の重合シート（ｇ）によって各種の口径
の筒状フェルトが得られるので、非常に効率的な生産が
可能で、多品種少量生産にも対応しやすい製造法となっ
ているのである。

なお、筒状フェル）　（Ｆ）の口径つまり内径（Ｒ）は
、重合シート（ｇ）の有効幅（第１図のｓ’＋ｔ）と、
巻回の角度つまり重合シート（ｇ）の耳端線が筒状フェ
ルト（Ｆ）の横断線と交わる角度（θ）とによって決定
され、木発明者等がその計算方法を求めたところ、下記
の様な計算式となったのである。

但し　Ｒ；口径（内径） ｄ；重合シートの有効帽＝３’＋ｔ ｏ＝巻回角度（横断線との角度） ［実施例］ 太さ６デニール長さ５１ｍｍのポリエステル繊維を１０
０％使用した目付２００　ｇ／ｒｒｆの繊維ウェブに針
深さ１０層層のニードルパンチを２０本／Ｃ♂の密度に
施し、厚さ３．５　ｒｓｍ、幅２０００■、長さ５２ｍ
の長尺シートを３０一ル作成した。

この長尺シート３枚を重ねて、ニードル密度６０木／Ｃ
■猶ニードルパンチを施してなる厚さ８〜７　ａｍ、目
付５６０〜６２０ｇ／ｍ″のシートを作り、このシート
を中央で半裁して幅９３０Ｉの長尺シートを２０一ル作
成した。

ついでこの２枚のシートをずらして積層し、両脇に１１
ｇ１００ｍｍの両脇薄層部を形成させると共に、中央に
幅８３０ｍｍの中央厚層部を形成させた。

ついでニードルパンチ装置にて中央厚層部を１３０本／
Ｃ♂のニードル密度と針深さ１４１１ｍの条件でニード
ルパンチを行ない全体を一体化して重合シートを作成し
た。

この重合シートの中央厚層部は、その厚さが８．７〜７
．２　ｍｍトｆｊ、リカッソノ幅は８ｏｏＩＩ１１ニ収
縮していた。

この様にして得た両脇にｌＸｌ１００ＩＩＩ！ｌの薄層
部があり中央に幅８００■の厚層部のある重合シートを
、その両脇薄層部が重なり合う様にスパイラル状に巻回
しながら、この重なり合った薄層部間にニードル密度１
３０木／ｃｙａ、針深さ１４ｍｍの条件でニードルパン
チを施した。

この場合、目的とする口径を下記の４通りとして、前述
した計算式によりそれぞれに対応した巻回角度を求めて
その角度に突ってスパイラル状に巻回して、希望通りの
口径の筒状フェルトに仕上げたのである。

筒状フェルトの口径（内径）　＠回角度（θ）３０ｃｍ
　　　　　　　７３度 ６０ｃツ　　　　　　　２９度 ７５ｃｍ　　　　　　　　２２度 ９０ｃｍ　　　　　　　　１９度 なおこの際、重なり合った薄層部がパンチされる様にす
るために巻きつけに合わせて筒状体をスパイラル状に送
ったことは勿論である。

この様にして得られた筒状フェルトは、その継ぎ目はほ
とんど判別不可能な状態となっており、全周にわたって
均一なフェルト状であり完全なシームレスと言える筒状
ニードルパンチフエルトであった。

この筒状フェルトを、ＩＮＳ工法に使用してパイプ補修
を行なったところ、亀裂、歪、間隙などの欠点は全く発
生しなかったのである・［発明の効果］ 本発明は以上の様なものであり、その効果を列挙すれば
下記の通りである。

（ａ）シームレスな筒状フェルトであって縫合部がない
ため強度が均一であって、破壊されやすい部分がないと
言うすぐれた特徴を有している。

（ｂ）＆ｌ６ｆＩを絡合させたのちに巻回処理するので
、シートに強度があり加工時の張力に酎えるため高速生
産が可能で生産性にすぐれている。

（Ｃ）スパイラル状に巻回して筒状にするため、この巻
回角度を変えることにより目的とする種々なる口径の筒
状フェルトが一定の幅の重合シートから任意に製造でき
、多品種少量生産に適している。

（ｄ）筒状にするに際して薄層部同志を重ね合せるため
、この厚さは厚層部と同一になり厚みムラ、密度ムラの
ない均一な筒状フェルトが得られ、樹脂含浸も均一とな
り気泡発生や硬化後の亀裂も発生しないものとなる。

（ｅ）連続的な製造が達成できるので、生産能率は一段
と向上する。

以上の様に本発明はきわめてすぐれた効果を有し、ＩＮ
Ｓ工法に使用する筒状フェルトとして非常に好適なもの
となるのである。

なお、本発明方法によって得られる筒状二ドルパンチフ
ェルトはＩＮＳ工法用に限定されるものではなく、例え
ば管状濾材なとその他の各種の筒状フェルトとしての用
途を有し、如何なる用途においてもそのシームレス性に
よる効果の向上が得られ、甚大なる有用性を発揮するも
のである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．繊維ウエブからなる長尺シートを２枚以上用いて幅
   方向にズレを生じる様に積層し 両脇薄層部と中央厚層部とを形成させる第 １工程、前記中央厚層部の１部又は全部に ニードルパンチを施して一体化し重合シー トにする第２工程、前記重合シートをスパ イラル状に巻回して目的とする口径の筒状 に丸めると共に前記両脇薄層部同志を重ね 合せる第３工程、及び前記重ね合せた両脇 薄層部間をニードルパンチにて一体化する 第４工程からなることを特徴とする筒状ニ ードルパンチフエルトの製造法。