(57)【要約】【課題】バサルト繊維製の短いロービング糸群を汚水中に吊り下げて汚水を浄化する水質浄化接触材においてロービング糸がその吊り下げ部材への取り付け部にて折れて脱落するのを効果的に防止する。【解決手段】ロービング糸製のブラシ状帯体と、該ブラシ状帯体を取り付けて水中に吊り下げておく２本の針金から構成する。ブラシ状帯体は所定長さの多数本のロービング糸を二つ折りして横並びに帯状に並べ、該帯状の折り曲げ端側直線に接近した２乃至４本の平行線上を結束糸によるミシン縫製で縫い固めてブラシ状帯体とし、ブラシ状帯体のミシン縫製された平行線の最外側２本の線間の中央部を２本の針金の間に挟み、該状態にてブラシ状帯体と２本の針金を一体的に捻り旋回させて螺旋状体とすることによりブラシ状帯体を２本の針金に固定取り付けする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バサルト繊維で製作した多数のロービング糸を汚水中に広げて汚水中の微生物を固着させ、その微生物の浄化力にて汚水を浄化するバサルト繊維を用いた水質浄化接触材であって、
該水質浄化接触材は前記ロービング糸製のブラシ状帯体と、該ブラシ状帯体を取り付けて水中に吊り下げておくための２本の針金から構成され、
前記ブラシ状帯体は所定長さの多数本の前記ロービング糸を二つ折りして横並びに帯状に並べ、該帯状の二つ折り端側辺に接近した該辺に平行な２乃至４本の平行線上を結束糸によるミシン縫製で縫い固めて帯状に形成されており、
該ブラシ状帯体の前記ミシン縫製された平行線の最外側２本の線間の中央部を前記２本の針金の間に挟み、該状態にてブラシ状帯体と２本の針金を一体的に捻り旋回させて螺旋状体とすることによりブラシ状帯体を２本の針金に固定取り付けしてあることを特徴とするバサルト繊維を用いた水質浄化接触材。
【請求項２】
請求項１に記載のバサルト繊維を用いた水質浄化接触材において、前記ブラシ状帯体は前記結束糸としてポリプロピレン樹脂の糸を用い、前記ミシン縫製後に該糸を熱で溶融させて縫製されたロービング糸群に融着させてあることを特徴とするバサルト繊維を用いた水質浄化接触材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバサルト繊維を用いた水質浄化接触材において、前記ブラシ状帯体は前記平行な縫製糸に挟まれたロービング糸部分にウレタン樹脂を注入し、硬化させて固めてあることを特徴とするバサルト繊維を用いた水質浄化接触材。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載のバサルト繊維を用いた水質浄化接触材において、前記各ロービング糸には糸断面積全体に占める比率が５〜２０％となる太さのポリプロピレン樹脂からなる糸が１乃至２本、混在させてあることを特徴とするバサルト繊維を用いた水質浄化接触材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄化槽、下水処理槽、工場排水処理槽、池、湖沼等の汚れた水の浄化に使用するバサルト繊維を用いた水質浄化接触材に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維を用いた水質浄化接触材に関する研究が注目されている。これは、炭素素材が微生物などの生物との高い親和性を有することに注目したものである。即ち、水中に置いた炭素繊維には大量の微生物が短時間で固着し、固着した微生物が水を浄化するからである。しかし、炭素繊維は価格が高く、取り扱いが難しいといった問題がある。
【０００３】
炭素繊維と並んで環境保全型の水質浄化接触材として注目を集め始めている浄化材にバサルト繊維がある。バサルト繊維は火山岩の一種である玄武岩１００％の自然素材であり、耐候性が高く、劣化が非常に少なく、軽量、不燃で張力・伸縮性に富み、振動・耐熱・耐紫外線に強く、加えて耐水・耐酸・耐アルカリにも優れている。こうした特徴から水質浄化接触材として利用する研究が始まっている。
【０００４】
図８、図９は、本願発明者が試作したバサルト繊維を用いた水質浄化接触材である。図８は円板状水質浄化ユニット５０で、バサルト繊維で作ったロービング糸５１を直径１００〜２５０ｍｍの放射状に広げ、中央部を上下方向からアルミ製円板５２で挟んだものである。上下のアルミ製円板５２は剥がれないように中央の孔部でかしめ、中央孔内のロービング糸５１は切り取ってある。この円板状水質浄化ユニット５０を多数個、ロープ５３で連結したのが図９に示す水質浄化接触材５４である。この水質浄化接触材５４を浄化槽、池等の中に吊り下げて微生物を固着させ、その微生物の浄化力で汚れた水を浄化することを目的としている。しかし、この図８、図９の水質浄化接触材５４には、アルミ製円板５２に取り付けられたロービング糸５１がアルミ製円板５２に挟まれた境界部分で折れて脱落し易いという問題がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＪＣＫ株式会社ホームページ  www.j-c-k.co.jp/gijutsu5.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は従来技術のこうした問題点を解決するためになされたもので、その課題は、バサルト繊維で製作した多数本の短いロービング糸を汚水中に吊り下げて汚水中の微生物を固着させ、その微生物の水浄化力にて汚水を浄化するバサルト繊維を用いた水質浄化接触材であって、汚水中に広げるロービング糸がその吊り下げ部材への取り付け部分にて折れて脱落するのを効果的に防止できる水質浄化接触材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、バサルト繊維で製作した多数のロービング糸を汚水中に広げて汚水中の微生物を固着させ、その微生物の浄化力にて汚水を浄化するバサルト繊維を用いた水質浄化接触材であって、該水質浄化接触材は前記ロービング糸製のブラシ状帯体と、該ブラシ状帯体を取り付けて水中に吊り下げておくための２本の針金から構成され、ブラシ状帯体は所定長さの多数本のロービング糸を二つ折りして横並びに帯状に並べ、該帯状の二つ折り端側辺に接近した該辺に平行な２乃至４本の平行線上を結束糸によるミシン縫製で縫い固めて帯状に形成されており、ブラシ状帯体のミシン縫製された平行線の最外側２本の線間の中央部を２本の針金の間に挟み、該状態にてブラシ状帯体と２本の針金を一体的に捻り旋回させて螺旋状体とすることによりブラシ状帯体を２本の針金に固定取り付けしてあることを特徴とするバサルト繊維を用いた水質浄化接触材である。
【０００８】
本構成の水質浄化接触材は、二つ折りして横方向に帯状に並べたロービング糸群の折り曲げ部分を結束糸によるミシン縫製で縫い固めてブラシ状帯体とし、縫い固めた部分を２本の針金の間に挟んで一体的に捻り旋回させて固定してある。ミシン縫製で縫い固めた部分を針金の間に挟んだ状態で固定しているため、ロービング糸を構成する細いバサルトファイバーが針金に挟まれた部分で折れて脱落するのが効果的に防止される。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバサルト繊維を用いた水質浄化接触材において、ブラシ状帯体は結束糸としてポリプロピレン樹脂の糸を用い、ミシン縫製後に該糸を熱で溶融させて縫製されたロービング糸群に融着させてあることを特徴とするバサルト繊維を用いた水質浄化接触材である。
【００１０】
このようにロービング糸を結束するミシン縫製の糸にポリプロピレン樹脂糸を使用し、縫製後に熱で溶融させてロービング糸群に密着させればロービング糸群が融着により強固に一体化される。このため細いバサルトファイバーが針金に挟まれた部分で折れて脱落するのが一層効果的に防止される。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のバサルト繊維を用いた水質浄化接触材において、ブラシ状帯体は平行な縫製糸に挟まれたロービング糸部分にウレタン樹脂を注入し、硬化させて固めてあることを特徴とするバサルト繊維を用いた水質浄化接触材である。
【００１２】
このように平行な縫製糸に挟まれたロービング糸部分にウレタン樹脂を注入して硬化させれば、ミシン縫製された部分のロービング糸群が接着により強固に一体化されるため細いバサルトファイバーが針金に挟まれた部分で折れて脱落するのが一層効果的に防止される。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３に記載のバサルト繊維を用いた水質浄化接触材において、各ロービング糸には糸断面積全体に占める比率が５〜２０％となる太さのポリプロピレン樹脂からなる糸が１乃至２本、混在させてあることを特徴とするバサルト繊維を用いた水質浄化接触材である。
【００１４】
このようなポリプロピレン樹脂の糸は曲げに対する強度が高いため２本の針金に挟まれた部分のロービング糸が強く曲げられるのが防止される。このためロービング糸を構成する細いバサルトファイバーがその部分で折れたり、脱落したりするのが一層効果的に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る水質浄化接触材１の正面図である。
【図２】水質浄化接触材１の斜視図である。
【図３】ブラシ状帯体３の構成図である。
【図４】ブラシ素材５を帯状に並べた状態図である。
【図５】ブラシ状帯体３を針金４で挟んだ状態図である。
【図６】ブラシ状帯体３を挟んだ２本の針金４を捻り旋回させてブラシ状帯体３を針金に固定した状態図である。
【図７】ブラシ状帯体３を構成するロービング糸２が柔軟性を有する場合の水質浄化接触材１の外観である。
【図８】バサルト繊維を用いた従来の水質浄化接触材の例である。
【図９】バサルト繊維を用いた従来の水質浄化接触材の外観の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るバサルト繊維を用いた水質浄化接触材の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本実施形態のバサルト繊維を用いた水質浄化接触材１の正面図、図２はそれを正面斜め上方から見た斜視図である。水質浄化接触材１はバサルト繊維のロービング糸２を使用して製作した図３に示すようなブラシ状帯体３と２本の針金４で構成されている。
【００１７】
バサルト繊維のロービング糸２は、ストランドと呼ばれる木綿糸ほどの太さのバサルト繊維の糸を数１０本まとめて緩く撚って紐状にしたものである。バサルト繊維製のストランドは玄武岩を１，４５０〜１５，００℃の高温で溶解し、プラチナロジウム合金ノズルから押し出して繊維径９〜２２μのバサルトファイバーとし、その細いバサルトファイバーを数１００本たばねて集束剤（バインダー）で集束させたものである。
【００１８】
このようなバサルト繊維のロービング糸２を１０〜２５センチの長さに切断し、中央で二つ折りに折り重ねる。この折り重ねた糸をブラシ素材５と呼ぶことにする。このブラシ素材５を図４に示すように折り曲げ部が一直線上に並ぶように帯状に並べ、該帯状の折り曲げ端側近くを結束糸６によるミシン縫製で縫い固めて図３に示すようなブラシ状帯体３を形成する。ミシン縫製は折り曲げ部を結ぶ直線に平行に短い間隔をあけて２乃至４本行なって縫い固める。ブラシ素材５は１本の線で描いてあるが、実際にはバサルト繊維のロービング糸であり、繊維径１０〜２５μのバサルトファイバーを数１００本たばねて集束剤（バインダー）で集束させたものである。
【００１９】
ミシン縫製に使用する結束糸６は、強度のある繊維糸、合成樹脂糸を使用する。本実施形態ではポリプロピレン樹脂の糸を用いている。そしてミシン縫製後にポリプロピレン樹脂糸部分に熱を加えてポリプロピレン樹脂糸を溶融させ、ブラシ状帯体３を構成するブラシ素材５のロービング糸に融着させている。これにより隣り合うブラシ素材５はミシン縫製と、ポリプロピレン樹脂糸の融着により隣り合う折り曲げ部分が固く結合される。
【００２０】
本実施形態のブラシ状帯体３はポリプロピレン樹脂糸による融着結合の後に、更にその平行に縫製されたポリプロピレン樹脂糸に挟まれた部分のロービング糸群にウレタン樹脂を注入して硬化させている。これによりロービング糸２を構成するバサルトファイバー群及び隣り合うブラシ素材５のロービング糸２は強固に接着結合される。これらの処理によりブラシ状帯体３の折り曲げ部からミシン縫製された部分までの範囲のロービング糸群は融着と接着により強固に一体化されている。
【００２１】
次に、このように構成したブラシ状帯体３を吊り下げ用の２本の針金４に取り付ける。取り付けは図５の（１）の平面図に示すように、ブラシ状帯体３のミシン縫製され、融着と接着により固められた部分の幅中央部を二つ折りで形成した２本の針金４で挟む。図５の（２）はその状態の右側面図である。この状態で針金４の上部二つ折り部分を移動しないように固定し、２本の針金４をブラシ状帯体３のミシン縫製された部分を挟んだまま上方から下方に向け順に捻り旋回させる。これによりブラシ状帯体３は図６に示すように２本の針金４に挟まれた状態で螺旋状に固定取り付けされる。これを針金４の二つ折り部分を上にして吊り下げると図１、図２に示した形状のバサルト繊維を用いた水質浄化接触材１が完成する。
【００２２】
図６は、捻り旋回による取り付け方を説明するためにロービング糸２は曲がらないとして描いた図であり、図１、図２は実際の取り付け構造を分かり易くするためにロービング糸２に少し柔軟性があるとして描いた図である。実際にはロービング糸２は高い柔軟性を有するため、ロービング糸２を長くすると図７に示したように先部分が下方に大きく垂れ下がった状態となる。
【００２３】
以上説明した本発明の水質浄化接触材は環境保全型の水質浄化接触材として優れたバサルト繊維を水中の微生物が固着し易いようにロービング糸状として汚水中に吊り下げる構造としている。このためロービング糸に固着する微生物の浄化力により高い汚水浄化効果を発揮する。ロービング糸の吊り下げ用針金への取り付けは、所定長さの多数のロービング糸を二つ折りして横方向に帯状に並べ、折り曲げ部分を結束糸でミシン縫製で縫い固めてブラシ状帯体とし、縫い固めた部分を２本の針金の間に挟んで一体的に捻り旋回させて固定させている。ミシン縫製で縫い固めた部分を針金の間に挟んだ状態で固定するため、ロービング糸を構成する細いバサルトファイバーが針金に挟まれた部分で折れて脱落するのが効果的に防止される。更に、ミシン縫製の糸にポリプロピレン樹脂糸を使用して縫製後に熱を加えてを溶融させ、ロービング糸群に密着させている。更には複数本のミシン縫製の糸と糸との間のロービング糸にウレタン樹脂を注入して硬化させている。これらの処理によりブラシ状帯体の折り曲げ部からミシン縫製された部分までの範囲のロービング糸群が融着と接着により強固に一体化されるため細いバサルトファイバーが針金に挟まれた部分で折れて脱落するのが一層効果的に防止される。
【００２４】
（変形実施形態）
前記実施形態ではブラシ状帯体３をバサルト繊維のロービング糸２のみで構成したが、ロービング糸２には糸断面積全体に占める比率が５〜２０％となる太さのポリプロピレン樹脂からなる糸を１乃至２本、混在させてもよい。このような糸は曲げに対する強度が高いため２本の針金４に挟まれた部分のロービング糸２が強く曲げられるのが防止される。このためロービング糸２を構成する細いバサルトファイバーがその部分で折れたり、脱落したりするのが一層効果的に防止される。
【符号の説明】
【００２５】
図面中、１は水質浄化接触材、２はロービング糸、３はブラシ状帯体、４は針金、６は結束糸を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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