(57)【要約】【課題】厚さがさほどなくても十分な貫入抵抗が得られる不織布であって、廃棄物処理場に敷設する遮水シートを保護するのに適した不織布マットを提供する。【解決手段】遮水シート保護用マットは、バインダーの混合している原料繊維をカーディングした単層ウェブ１１・１２・１３〜１ｎが少なくとも２０層積層されている多層ウェブであって、目付量が１０００ｇ／ｍ２以上の多層ウェブ１１・１２・１３〜１ｎを加熱加圧して得られた厚さが１０ｍｍ以上で貫入抵抗が５００Ｎ以上の不織布１１からなる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダーの混合している原料繊維をカーディングした単層ウェブが少なくとも２０層積層されている多層ウェブであって、目付量が１０００ｇ／ｍ２以上の該多層ウェブを加熱加圧して得られた厚さが１０ｍｍ以上で貫入抵抗が５００Ｎ以上の不織布からなる遮水シート保護用不織布マット。
【請求項２】
該単層ウェブの目付量が２５〜５０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１に記載の遮水シート保護用不織布マット。
【請求項３】
該多層ウェブ内の各単層ウェブのカーディング方向が、相互に交差する方向に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の遮水シート保護用不織布マット。
【請求項４】
定尺幅に成形された前記不織布の幅縁の少なくとも一方に、不織布の繊維を加熱圧縮した接合代が帯状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の遮水シート保護用不織布マット。
【請求項５】
定尺幅に成形された前記不織布の幅縁の少なくとも一方に、不織布の繊維に樹脂成分を含浸させた接合代が帯状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の遮水シート保護用不織布マット。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の遮水シート保護用不織布マットとプラスチックフィルムのシートとを貼り合わせてあることを特徴とする廃棄物処理場敷設用シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処理場に敷設する遮水シートを保護するための不織布マット、並びにそのマットを使用した廃棄物処理場敷設用シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
家庭から出されるゴミや産業廃棄物の処理場では、環境保護のため地面に遮水シートを敷きつめた上に、廃棄物を棄て、遮水シート上から流れ出る水は隔離して別途に廃水処理をしている。このような遮水シートは、プラスチックフィルムのシートが使用されているが、プラスチックフィルムは石、金属などの突起で切り裂けて漏水することがある。
【０００３】
そこで、処理場の地面が岩石等で凹凸している場合には、遮水シートの下に適度な厚みを持ちクッション性のある不織布マットを、敷きつめて地面からの切り裂きに対して保護している。廃棄物に含まれる石、金属などから保護するためには遮水シートの上に不織布を敷きつめている。さらには、例えば特許文献１に開示されているように、不織布マット／プラスチックフィルム／不織布マットと重ねて処理場の地面を覆い、その上に土砂と共に廃棄物を棄てることもある。
【０００４】
このように使われる保護用の不織布マットについて、廃棄物処理場の環境保全を目途する業界団体では、安全規格を定めている。要求される安全規格の項目として厚さ、重さ、引張強さ、伸び率、貫入抵抗がある。
【０００５】
一方、廃棄物処理場はかなりの広さがあるのに対して、不織布は、通常、生産設備機械の定尺幅に合わせて成形されており、処理場に敷きつめるには接合せざるをえない。不織布マットの材質繊維が合成繊維の場合には、２枚の不織布マットの接合領域を熱溶着、加圧熱融着、熱風溶着する方法が広く採用されている。接着剤による接着、または縫合は合成繊維、天然繊維のいずれにも採用できる。熱溶着や接着剤で接合した場合、２枚の不織布マットは接合領域の表面どうしは強力に接合しているが、ウェブの内部剥離に対してはあまり強度がない。そのため、片方の不織布マットが風であおられて浮き上がったような場合、もう一方の不織布マットのウェブが剥離して裂けてしまうことがあった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１７９３２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された土木用クッション構造体の不織布は、安全規格の各項目を満足させることは可能であるにしても、十分な貫入抵抗を得るためには、かなりの厚さが必要となり、運搬や敷設作業がやりにくい。また省資源の面から好ましいものではない。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、厚さがさほどなくても十分な貫入抵抗が得られる不織布であって、廃棄物処理場に敷設する遮水シートを保護するのに適した不織布マット、さらには接合して大面積とするのに適し、接合領域から内部剥離しない不織布マットを提供するものである。また、そのマットを使用した廃棄物処理場敷設用シートを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するためになされた本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットは、バインダーの混合している原料繊維をカーディングした単層ウェブが少なくとも２０層積層されている多層ウェブであって、目付量が１０００ｇ／ｍ２以上の該多層ウェブを加熱加圧して得られた厚さが１０ｍｍ以上で貫入抵抗が５００Ｎ以上の不織布からなる。
【００１０】
目付量が１０００ｇ／ｍ２で厚さ１０ｍｍ以上のバインダー接合の不織布では、カード単位を２０層以上積層したことによって、ＡＳＴＭ（アメリカ材料試験協会）のＤ−４８３３基準による貫入抵抗が５００Ｎ（＝５１Ｋｇｆ）以上を達成できたものである。勿論、目付量が増えれば貫入抵抗は増加し、単層ウェブ（カード単位）の積層数が２０以下でも貫入抵抗５００Ｎ以上を実現できる可能性はあるが、貫入抵抗値にバラツキが多かった。５００Ｎ以上を均一に達成したこの不織布は、日本遮水工協会による保護マットとしての認定を満たすものである。
【００１１】
各単層ウェブの目付量は２５〜５０ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【００１２】
多層ウェブ内の各単層ウェブのカーディング方向が、相互に交差する方向に積層されていると、貫入抵抗をさらに大きくすることができる。
【００１３】
また本発明を適用する遮水シート保護用マットは、定尺幅に成形された不織布の幅縁の少なくとも一方に、不織布の繊維を加熱圧縮した接合代が帯状に形成されていることが好ましい。尚、かかる接合代は加熱工程から、冷却工程への間で形成される。
【００１４】
定尺幅に成形された不織布の幅縁の少なくとも一方に、不織布の繊維に樹脂成分を含浸させた接合代が帯状に形成されたものでもよい。
【００１５】
通常、廃棄物処理場で使用される遮水シート保護用マットは、複数枚の不織布がその耳部で熱融着または接着されている。上記のように、耳部すなわち接合代の繊維が高密度化、加熱圧縮または樹脂成分を含浸の処理が施してあれば、接合代に引き剥がす方向の力が加わっても、繊維層の結束力が強く内部剥離することがなくなる。
【００１６】
前記の遮水シート保護用不織布マットはプラスチックフィルムのシートと貼り合わされて、廃棄物処理場敷設用シートとすることができる。貼り合わせの態様としては、上（廃棄物側）から下（地面側）へ、不織布マット／プラスチックフィルム、プラスチックフィルム／不織布マット、不織布マット／プラスチックフィルム／不織布マット、不織布マット／プラスチックフィルム／不織布マット／プラスチックフィルム／不織布マットなど様々な態様があり、特に限定されるものではない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１に示す本発明の遮水シート保護用マットの不織布１１は、単層ウェブ１１〜１ｎが２０層以上積層されているものでは、図２Ａ→図２Ｂ→図２Ｃに示す手順で製造される。
【００１９】
先ず原料繊維とバインダー繊維を所定の割合で混綿する。この混綿をカード機３にかけ、ウェブ１が成形されて次々と送り出されてくる。このウェブは、図２Ａに示すように、折りたたむようにして２０層以上、ｎ層が積み重ねられる。次いで図２Ｂのように、積み重ねた層の上方から加熱空気Ａｉｒを透過させると、バインダー繊維が溶融する。図２Ｃに示すように、キャタピラ５にてプレスすると溶融したバインダー繊維によって単層ウェブ１１〜１ｎが融着して不織布マット１１ができあがる（図１参照）。
【００２０】
続いて不織布マット１１に残熱がある間に、図２Ｃに示す圧縮ローラ７と対向ローラ８で不織布マット１１の両縁耳部を挟んで圧縮する。すると定尺幅Ｗの両縁に、密度の高い接合代２が連続して帯状に形成される（図４参照）。次いで搬送ローラ９で送られてきた不織布マット１１に冷却ファン１０で風を送って冷却する。
【００２１】
バインダー繊維を使わずに樹脂粉末、ビーズなどをバインダーとする場合は、原料繊維のみをカード機にてウェブを成形し、ウェブの単層毎にバインダーの樹脂をふりかけ、折りたたむようにして２０層以上積み重ねられる。以下、図２Ａ→図２Ｂ→図２Ｃの手順で図１に示す不織布マット１１が製造される。
【００２２】
図２Ｃに示したキャタピラ５によるプレスは、図３に示すようなローラ６によるプレスに変えることもできる。
【００２３】
不織布の原料繊維の材質は、例えばナイロン、ポリエスエテル繊維、アクリル繊維、塩化ビニリデン繊維、ポリプロピレン繊維、アセテート繊維などの合成繊維、木綿、麻、人絹などの植物繊維、絹、羊毛、その他の獣毛繊維などの動物性、あるいはこれらの繊維の混合繊維、くず繊維が使用できる。
【００２４】
バインダーとしては、例えば低融点ポリエスエテル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合物、エチレン−ポリビニルアルコール重合物アクリル、ナイロン（登録商標）等、原料繊維より融点の低い樹脂、合成繊維を使用できる。
【００２５】
原料繊維とバインダーとの配合重量比は、８０：２０〜７０：３０が適切である。この比率より原料繊維が少ないと貫入抵抗が５００Ｎより低くなり、逆に過剰であると層間剥離が生じ、施工性が著しく低下することになる。
【００２６】
図４に示すような定尺幅Ｗの両縁に、密度の高い接合代２が連続して帯状に形成されている不織布マット１１を製造するには、図５に示す加工法で行われる。図５の（Ａ）に示すように、平坦な不織布マット１１を加熱エンボスロール１２とバックアップロール１３の間を通して圧縮する加工がある。同じく（Ｂ）に示すように高周波発振ウエルダー１４により溶融する加工でもよい。（Ｃ）に示すように超音波フォーン１５とバックアップロール１６により溶融する加工がある。また（Ｄ）に示すように赤外線ヒータ１８により溶融する加工もある。これら（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の加工法は、前記繊維材質のなかでも熱可塑性合成繊維からなる不織布に適している。なかでも（Ｃ）に示す超音波フォーン１５による加工は繊維の化学構造のなかに極性基をもつものに適している。
【００２７】
不織布マット１１の幅縁に、樹脂成分を含浸させた接合代２を連続して帯状に形成する具体的方法は、図６の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）に示すとおり、ロータリースクリーン１９の縁部の細孔１９ａから樹脂液を供給しながら不織布マット１１をバックロール１３との間に挟んで含浸させ、乾燥する。含浸する樹脂の材質は、不織布１１のバインダーとして採用可能な樹脂から選択できる。
【００２８】
接合代２が形成された不織布マット１１は、遮水シート保護用マットとして使用するにあたり、図７に示すように、複数枚を幅方向に並べて接合代２を重ね合わせ、熱融着させるか、または接着剤にて接着され、廃棄物処理場の敷設幅と合わせられる。
【００２９】
本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットを試作した実施例を、本発明を適用外の遮水シート保護用不織布マットである比較例１、２とともに以下に記載する。
【００３０】
（実施例）
原料繊維としてポリエステル繊維（融点２６０℃）と、目的の不織布の２５重量％をバインダー繊維として低融点（融点１１０〜１６０℃）ポリエステル繊維とを混綿し、カード機にかけ目付量４０ｇ／ｍ２のウェブを得る。このウェブを２５層積み重ねることによって厚さ４００ｍｍ、目付量１０００ｇ／ｍ２の多層ウェブが得られた。この多層ウェブに上面から２００℃に加熱した空気を通気させると、低融点ポリエステル繊維が融解して原料繊維と絡み合う。そこでプレスキャタピラ５により加圧して厚さを１１．７ｍｍに圧縮した。この不織布を、遮水シート保護用不織布マットとして使用するため、ＱＴＥＣ（財団法人日本繊維製品品質技術センター）の規格にしたがって各種性能試験をした。
【００３１】
（比較例１）
ポリエステルを主とした合成繊維からランダムウェブ製造装置により目付量１０００ｇ／ｍ２のランダムウェブを得た。これをニードルパンチ機械によって密度０．１１５ｇ／ｃｍ３のニードルパンチを施し、厚さ１０．７ｍｍの不織布を得た。この不織布を、遮水シート保護用不織布マットとして使用するための同様な性能試験を行った。
【００３２】
（比較例２）
実施例と同一の原料繊維であるポリエステル繊維と、実施例と同一のバインダー繊維との混綿から、目付量１０００ｇ／ｍ２のランダムウェブを得た。このランダムウェブに下面から２００℃に加熱した空気を通気させ、プレスローラーにより加圧して厚さを１１．５ｍｍに圧縮した。この不織布を、遮水シート保護用不織布マットとして使用するための各種性能試験をした。
【００３３】
（性能試験）
実施例、比較例１、比較例２で得られた不織布につき、ＪＩＳ  Ｌ  ３２０４に準拠して引張強さの試験を行った。試験結果は、表１に示してある。
【００３４】
同じく各不織布につきＡＳＴＭ  Ｄ  ４８３３に準拠して貫入抵抗試験を行い、結果を表１に示してある。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
同じく各不織布につき、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に準拠して圧縮時の厚さを測定し、その測定値から圧縮残存率を算出して結果を表２に示してある。
【００３７】
【表２】
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【００３８】
表１から実施例の不織布は、引張強さが比較例１の不織布より優れ、比較例２の不織布とほぼ同等である。また実施例の不織布は、比較例１の不織布、および比較例２の不織布と比べて貫入抵抗が優れていることが分かる。さらに表２から、実施例の不織布は、圧縮残存率が比較例１、比較例２の不織布と同等である。
【００３９】
表１、表２の結果、実施例の不織布は、日本遮水工協会による遮水シート保護マットとしての認定基準を十分に満たしているものである。しかし、比較例１の不織布は、貫入抵抗こそ遮水シート保護マットとしての認定基準を満たしているが、引張強さが劣り、さらには不織布内部に加工時の折れニードルが残存する可能性があるため、遮水シート保護用マットとしての使用に適さない。比較例２の不織布は、引張強さは十分であるが、貫入抵抗が劣っているため遮水シート保護マットとしての性能を備えていない。
【００４０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットは、厚さをさほど厚くしなくても廃棄物処理場に敷設する遮水シートを保護するのに十分な貫入抵抗が得られる。そのため、尖って重量のある金属や岩石などが投棄された場合でも、遮水シートが傷ついてしまうことがない。厚さを厚くする必要がないため、敷設作業がやりやすくなるし、保存や運搬にも便利である。さらには、この遮水シート保護用不織布マットは、接合して大面積とするのに適し、接合して大面積に敷設した状態で風にあおられても、引き裂きを生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットの実施例を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットの製造工程の実施例を示す図である。
【図２Ｂ】本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットの製造工程で、図２Ａに示す工程に続く工程の実施例を示す図である。
【図２Ｃ】本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットの製造工程で、図２Ｂに示す工程に続く工程の実施例を示す図である。
【図３】本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットの製造工程の別な実施例を示す図である。
【図４】本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットの実施例を示す斜視図である。
【図５】本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットの加工法の各種実施例を示す図である。
【図６】本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットの製造工程の別な実施例を示す図である。
【図７】本発明を適用する遮水シート保護用不織布マットの接合状態を示す図である。
【符号の説明】
１・１１・１２・１３〜１ｎは単層ウェブ、２は接合代、３はカード機、４は接合領域、５はキャタピラ、６はローラ、７は圧縮ローラ７、８は対向ローラ、９はは搬送ローラ、１０は冷却ファン、１１は不織布マット、１２はエンボスロール、１３・１６はバックアップロール、１４は高周波発振ウエルダー、１５は超音波フォーン、１８は赤外線ヒータ、１９はロータリースクリーンである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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