(57)【要約】【課題】遮水シートのための複数の保護マット同士を容易に接合できるようにして、その敷設作業を簡単に行えるようにする。【解決手段】廃棄物処理場などの設置対象場所に設置される遮水シートの片面または両面に沿って敷設されることでこの遮水シートを保護するための保護マットの敷設方法である。保護マット４を、芯成分とこの芯成分よりも低融点の鞘成分とを備えた断面構造の芯鞘複合繊維を含んだ構成とする。遮水シートに沿って複数枚の保護マットを配置するとともに、隣り合う保護マット４、４の端部同士を、鞘成分を溶融させることにより熱接着する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物処理場などの設置対象場所に設置される遮水シートの片面または両面に沿って敷設されることでこの遮水シートを保護するための保護マットの敷設方法であって、
前記保護マットを、芯成分とこの芯成分よりも低融点の鞘成分とを備えた断面構造の芯鞘複合繊維を含んだ構成とし、
遮水シートに沿って複数枚の保護マットを配置するとともに、隣り合う保護マットの端部同士を、前記鞘成分を溶融させることにより熱接着することを特徴とする遮水シートのための保護マットの敷設方法。
【請求項２】
請求項１に記載の敷設方法に用いられる保護マットであって、芯成分とこの芯成分よりも低融点の鞘成分とを備えた断面構造の芯鞘複合繊維を含んでいることを特徴とする遮水シートのための保護マット。
【請求項３】
芯鞘複合長繊維を構成繊維として含むとともに、構成繊維同士が互いに三次元的に交絡されることによりマット状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の遮水シートのための保護マット。
【請求項４】
芯成分がポリエステルであるとともに、鞘成分がポリエチレンであることを特徴とする請求項２または３記載の遮水シートのための保護マット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遮水シートのための保護マットの敷設方法に関し、特に廃棄物処分場における地下水の汚染防止のためなどに用いられる遮水シートのための保護マットの敷設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物処分場には、同処分場における地下水の汚染を防止するために、水を通さない遮水シートが用いられる。遮水シートの素材としては、エチレン・プロピレンジエンモノマーなどの合成ゴム系の材料や、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンなどの合成樹脂系の材料や、アスファルト系の材料や、ベントナイト系の材料などが用いられている。
【０００３】
この遮水シートを突起物や紫外線などによる損傷から守る目的で、この遮水シートの表裏両面あるいはいずれか一方を保護マットで覆うことがなされている。すなわち、この保護マットを遮水シートと地面との間に設置して地面の突起物から遮水シートを保護したり、この保護マットを遮水シートの上側に被せることで太陽光に含まれる紫外線から遮水シートを保護したりすることが行われている。
【０００４】
保護マットには、一般に、長繊維不織布や短繊維不織布が用いられている。その不織布を構成する素材としては、ポリエステルおよびポリプロピレンが殆どを占めている。そして保護マットは一定の大きさに形成されているため、廃棄物処分場に敷設する際には、複数枚の保護マットを互いに接合して一体化することが必要になる。
【０００５】
その接合のための手段として、特許文献１には、隣り合う保護マットの端部同士を互いに重ね合わせるとともに、その重ね合わせ部を面ファスナーで接合することが記載されている。同様の面ファスナーを利用するものとして、特許文献２には、保護マットと遮水シートとを面ファスナーで接合するものが開示されている。ただし、特許文献２では、保護マット同士の接合手段については記載がない。
【特許文献１】特開２０００−１４４６８６号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このように面ファスナーを用いるものでは、保護シートに面ファスナーを接着するなどして両者を互いに接合した後でなければ、使用することができない。このための接合作業にかなりの手間を要する。
【０００７】
一般に面ファスナーは、一方の面に多数のフックを形成するとともに、他方の面に多数のループを形成して、これらのフックとループとを互いに引っ掛けることにより接合を行わせるものである。このため不織布にて形成された保護マットにループの機能を発揮させれば、フックだけを一方の保護マットに接合するのみで機能させることができるが、その場合でも接合作業が半分になるだけであって、依然として接合作業の手間は解消されない。
【０００８】
そこで本発明は、このような課題を解決して、遮水シートのための複数の保護マット同士を容易に接合できるようにして、その敷設作業を簡単に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するため、本発明の、廃棄物処理場などの設置対象場所に設置される遮水シートの片面または両面に沿って敷設されることでこの遮水シートを保護するための保護マットの敷設方法は、前記保護マットを、芯成分とこの芯成分よりも低融点の鞘成分とを備えた断面構造の芯鞘複合繊維を含んだ構成とし、遮水シートに沿って複数枚の保護マットを配置するとともに、隣り合う保護マットの端部同士を、前記鞘成分を溶融させることにより熱接着することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の、上記の敷設方法に用いられる保護マットは、芯成分とこの芯成分よりも低融点の鞘成分とを備えた断面構造の芯鞘複合繊維を含んだ構成であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、上記保護マットが、芯鞘複合長繊維を構成繊維として含むとともに、構成繊維同士が互いに三次元的に交絡されることによりマット状に形成されているものであることが好適である。
【００１２】
また本発明によれば、上記保護マットにおいて、芯成分がポリエステルであるとともに鞘成分がポリエチレンであることが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、保護マットの敷設現場において、隣り合う保護マットの端部同士を、保護マットに含まれる芯鞘複合繊維の鞘成分を熱コテや熱風発生装置などを用いて溶融させることにより熱接着して容易に接合することができるため、その作業を簡単に行うことができる。このとき、芯鞘複合繊維は、鞘成分が芯成分よりも低融点であるために、鞘成分のみを溶融させるとともに、芯成分は繊維形態を保った状態とすることができ、したがって、接着部において保護マットの機能を維持したまま確実な熱接着を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、廃棄物処理場における処理池の断面構造の一例を示す。ここで、１は土砂で、たとえば地表からこの土砂を掘り下げることによって処理池２が形成されている。処理池２の底部や法面には、遮水シート３が設置されている。そして、遮水シート３の裏面側すなわち遮水シート３と土砂１の表面との間には、保護マット４が敷設されている。このような構成によれば、遮水シート３を設置することによって、処理池２の内部の液５が土砂１の内部にしみ込んで地下水を汚染することが防止される。保護マット４を敷設したことで、土砂１の表面に岩石の先端などの突起物が存在する場合でも、それによる遮水シート３の損傷を防止することができる。
【００１５】
図１において仮想線で示すように、保護マット４は、遮水シート３の表面を覆うように敷設することもできる。このようにすると、遮水シート３を、太陽光に含まれる紫外線が照射されることにもとづく損傷の発生から保護することができる。また、廃棄物の突起によって遮水シート３が損傷することを防ぐこともできる。
【００１６】
遮水シート３は、漏水の防止のために、大きな面積の一枚物か、あるいは複数枚を防水シール状態で接合することにより一枚物と同等の状態にしたものが用いられる。これに対し保護マット４は、製造性や運搬性や取扱い性の観点から、所定サイズのものを複数枚敷設する。隣り合う保護マット４、４同士の接合部の構成は、たとえば図２に示されるものとすることができる。すなわち、図示のように隣り合う保護マット４、４の端部同士を互いに重ね合わせ、その重ね合わせ部６を熱接着することにより両者を一体化させることができる。７はその熱接着部である。熱接着は、熱コテを用いたり、熱風ドライヤなどの熱風発生装置を用いたりして、行うことができる。図示の態様のほかにも、たとえば保護マット４、４どうしを突き合わせ、その突き合わせ部に保護マットをテープ状に形成した当て部材を重ね、その重ね合わせ部を熱接着することなどによっても、両者を接合することができる。
【００１７】
遮水シート３は、上述のように、エチレン・プロピレンジエンモノマーなどの合成ゴム系の材料や、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンなどの合成樹脂系の材料や、アスファルト系の材料や、ベントナイト系の材料などによって形成されている。
【００１８】
保護マット４は、繊維を用いてマット状に形成されたものである。たとえば、短繊維や長繊維をニードルパンチ処理などによって三次元的に交絡させることによって、保護マット４に適したマットを形成することができる。
【００１９】
本発明においては、保護マット４を構成する繊維は、芯成分とこの芯成分よりも低融点の鞘成分とを備えた断面構造の芯鞘複合繊維を含んだ構成とされている。芯成分と鞘成分とを構成するポリマーとしては、一般的に繊維に利用されるポリマーを用いることができ、特に限定されない。たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンや、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミドなどを、好ましく用いることができる。
【００２０】
上記のように鞘成分は芯成分よりも低融点であることが必要である。鞘成分を熱接着成分として確実に機能させるとともに、芯成分を繊維形態保持成分として確実に機能させるためである。このためには、両者の融点差が２０℃以上であることが好ましく、５０℃以上であることがより好ましい。融点差が小さいと、鞘成分を熱により溶融させて熱接着を行う際に、芯成分までもが溶融してしまい、その繊維形態が失われて保護マットに欠陥が発生する原因となる。
【００２１】
芯成分と鞘成分との組み合わせの代表例として、芯成分をポリエステルたとえばポリエチレンテレフタレートとするとともに、鞘成分をポリエチレンとしたものを挙げることができる。この場合は、芯成分と鞘成分との融点差をたとえば１００℃以上に設定することができ、しかも芯成分のポリエチレンテレフタレートはポリマーのなかでも強度が高いものであるため、熱接着成分としての鞘成分を十分に溶融させても、芯成分は溶融せずに所要の強度の繊維形態を確実に維持することができる。
【００２２】
芯成分と鞘成分との配合割合は、体積比で、芯成分：鞘成分＝３０：７０〜７０：３０が適当である。この範囲であることにより、所要の接着性能と繊維形態の維持性能とを兼備することができる。
【００２３】
保護マットには、芯鞘複合繊維のほかに、単相やその他の断面形態の繊維を含ませることができる。その混繊の割合は、芯鞘複合繊維の鞘成分の溶融による熱接着の機能を阻害しない程度とすることが必要である。また、たとえば単相の繊維を含ませる場合は、その繊維を構成するポリマーの融点は、芯鞘複合繊維の鞘成分の融点よりも高いことが必要である。熱接着の際にその繊維が溶融して繊維形態を失ってしまうことを防止するためである。
【００２４】
上述したニードルパンチ処理によって保護マットを得る場合には、この保護マットを構成する繊維の繊維長は３０ｍｍを超えたものであることが適当である。３０ｍｍ以下であると、ニードルパンチ処理によってマット状に形成することが困難になりやすい。繊維径は、１０〜１００μｍであることが適当である。繊維径がこの範囲を外れると、ニードルパンチ処理を施しにくくなって、強度が不足するなど保護マットの性能に支障をきたす場合がある。
【００２５】
保護マット４を構成する芯鞘複合繊維やその他の繊維は、公知の溶融紡糸法によって得ることができる。得られた繊維をウェブ状とし、これにたとえばニードルパンチ処理を施すことにより、繊維同士を三次元的に交絡させてマット状の形態とすることができる。ウェブの形態を保持するために樹脂接着や熱接着によって繊維同士を仮止めすれば、ニードルパンチ処理を良好に施すことが可能となる。
【００２６】
熱コテや熱風発生装置を用いて保護マット４同士を熱接着するときには、保護マット４を構成する芯鞘複合繊維の鞘成分が溶融し芯成分は溶融しない温度条件や処理時間などを設定すればよい。このときに、場合によっては、保護マット４と遮水シート３とを重ねた状態で熱接着を行うことで、保護マット４同士を熱接着することと同時に、保護マット４と遮水シート３とを熱接着して一体化することもできる。そうすることで、施工性および設置状態の安定性を格段に向上させることができる。
【００２７】
これにより得られる保護マットは、保護マットとして良好に機能するためには、単位面積あたりの質量が３００ｇ／ｍ２以上であり、かつ貫入抵抗が４００Ｎ以上であることが好ましい。貫入抵抗は、５００Ｎ以上であることが、より好ましい。
【実施例】
【００２８】
次に、本発明の実施例および比較例について説明する。
なお、以下の実施例および比較例において、熱接着試験は、次のようにして行った。すなわち、ハンディタイプの熱風溶接機（ライスター社製）を用い、その吹出し口の温度を、保護マットを構成する繊維における溶融させようとする部分の融点以上の適宜の温度に設定し、熱風の速度を１〜２ｍ／分とするとともに被加熱部との距離を１０〜２０ｃｍとして、保護マットの表面を溶融させて接着を行い、そのときの状況を観察した。
【００２９】
貫入抵抗は、ＡＳＴＭ  Ｄ４８３３  に準じて測定した。押し棒としては、直径８ｍｍ、先端面取り０．８ｍｍ×斜角４５度のものを用いた。
【００３０】
（実施例１）
芯成分に融点２５５℃のポリエチレンテレフタレートを用いるとともに、鞘成分に融点１２５℃のポリエチレンを用い、長繊維不織布の製法として公知であるスパンボンド法により芯鞘複合長繊維不織布を作成した。この不織布を構成する芯鞘複合繊維は、芯成分と鞘成分との複合比を体積比で１：１とし、繊維径を２５μｍとした。また、次工程のニードルパンチに適するよう、熱エンボスロールによる繊維同士の接着を軽度に調整し、物理的衝撃により繊維同士の接着が外れ易い状態とした。
【００３１】
次いで、上記の芯鞘複合長繊維不織布にニードルパンチを施し、単位面積当たりの質量が６００ｇ／ｍ２、貫入抵抗が８００Ｎの保護マットを得た。ニードルパンチ条件は、ＦＯＳＴＥＲ社製の４０番手の針を用い、パンチ密度を６０Ｐ／平方インチとし、針深度を９ｍｍとした。
【００３２】
得られた保護マットについて熱接着試験を行ったところ、２００℃の熱風を用いた試験において、接着不良や溶融破れなどの不具合がなく、良好な接着状態を作ることが可能であった。
【００３３】
（実施例２）
芯成分に融点２５５℃のポリエチレンテレフタレートを用いるとともに、鞘成分に融点１２５℃のポリエチレンを用い、既知の溶融紡糸方法によって芯鞘複合短繊維を作成した。この短繊維における芯成分と鞘成分との複合比は体積比で１：１とし、繊維径は２５μｍとし、繊維長は５１ｍｍとし、クリンプ数は１２個／２．５ｃｍとした。
【００３４】
次いで、上記の芯鞘複合短繊維をカード機に供給して、単位面積当たりの質量が約８００ｇ／ｍ２のウェブを作成した。このウェブは芯鞘複合短繊維１００％で作成し、他素材の短繊維は混合しなかった。
【００３５】
得られたウェブに実施例１と同様の条件でニードルパンチを施し、単位面積当たりの質量が８００ｇ／ｍ２、貫入抵抗が９５０Ｎの保護マットを得た。
得られた保護マットについて熱接着試験を行ったところ、２００℃の熱風を用いた試験において、接着不良や溶融破れなどの不具合がなく、良好な接着状態を作ることが可能であった。
【００３６】
（実施例３）
実施例２で得られた芯鞘複合短繊維７０質量部と、繊維径２０μｍ、繊維長７６ｍｍ、クリンプ数１３個／２．５ｃｍのポリエチレンテレフタレート短繊維３０質量部とを混繊して、単位面積当たり質量が８００ｇ／ｍ２、貫入抵抗が７００Ｎの保護マットを得た。
【００３７】
得られた保護マットについて２００℃の熱風を用いた熱接着試験を行ったところ、実施例１および２と同等の接着性能を示した。
【００３８】
（実施例４）
実施例１の保護マットを用い、高密度ポリエチレン製の遮水シートとの熱接着試験を行った。すなわち、保護マットと遮水シートとを重ねるとともに、保護マットと遮水シートとのうちの一方の端縁部をめくり上げて、そのめくり上げた部分に１８０℃の熱風を供給した。これにより保護マットと遮水シートとの両方を溶融させて、接着を試みたところ、接着状態は良好で、保護マットに破れなどが発生することもなかった。
【００３９】
（比較例１）
実施例１の芯鞘複合長繊維の代わりに、融点２５５℃のポリエチレンテレフタレート単体からなる繊維径２５μｍの長繊維を用いた。それ以外は実施例１と同様にして、単位面積当たり質量が６００ｇ／ｍ２、貫入抵抗が９００Ｎの保護マットを作成した。
【００４０】
得られた保護マットは、熱接着試験を行ったところ、１５０〜２３０℃では接着が出来ず、２７０℃以上で接着を行うと、マットにおいて部分的に穴が開き易いなど、取り扱いづらい物であった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態の遮水シートのための保護マットの敷設方法の概略を示す図である。
【図２】図１における保護マット同士の熱接着部を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
４    保護マット
６    重ね合わせ部
７    熱接着部
【図１】
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【図２】
2008221052.tif 000004