(57)【要約】【課題】河川の護岸工事などに使用された際、法面の植生が良好で、かつ法面の侵食を可及的に防止することが可能な繊維混合補強土を得ることができ、しかも環境に悪影響を及ぼさない生分解性短繊維を提供すること。【解決手段】酢化度が４５％以上の酢酸セルロースからなる短繊維であって、該繊維の引張強さが５ｃＮ以上で、かつその繊維長が５０ｍｍ以上である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酢化度が４５％以上の酢酸セルロースからなる短繊維であって、該繊維の引張強さが５ｃＮ以上で、かつその繊維長が５０ｍｍ以上であることを特徴とする繊維混合補強土用生分解性短繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維混合補強土の補強用繊維として好適に使用可能な生分解性短繊維に関するものであり、さらに詳しくは、例えば、河川の護岸工事などに使用された際、法面の植生が良好で、かつ法面の侵食を可及的に防止することが可能であり、しかも環境に悪影響を及ぼさない繊維混合補強土を得ることができる補強用生分解性短繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、河川の護岸工事などに使用される土には、例えば、ナイロンやポリエステルなどの合成繊維を混合し、その強度を高めて、法面の侵食を防止する方法が採用されていた（特許文献１：特開平６−９１６３０号公報）。
【０００３】
しかしながら、これらの合成繊維に要求される上記機能は、植生が繁茂するまでの期間、土を補強し、法面の侵食が防止できれば良いのであって、植生が繁茂して法面が保護された状態になれば、上記合成繊維は、環境にいつまでも放置されることになり、むしろ環境に悪影響を及ぼす不要物質になってしまうという問題があった。
このような問題を解決するためには、上記合成繊維を、植物由来の生分解性繊維などに置き換えることが考えられるが、河川の護岸などのように湿度が高く、有機物を多く含む土が存在する場所では、ただ単に生分解性繊維に置き換えただけでは、植生が繁茂するまで間に繊維の分解が起こり、法面の侵食を防止することができなくなる場合があり、一方、これを防ぐために分解を起こり難くすると、今度は土に対する補強効果が低下してしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平６−９１６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解消し、河川の護岸工事などに使用された際、法面の植生が良好で、かつ法面の侵食を可及的に防止することが可能な繊維混合補強土を得ることができ、しかも環境に悪影響を及ぼさない生分解性短繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討した結果、酢化度が４５％以上の酢酸セルロースからなる短繊維の引張強さと繊維長とを特定の範囲に制御するとき、所望の生分解性短繊維が得られることを究明した。
かくして本発明によれば、酢化度が４５％以上の酢酸セルロースからなる短繊維であって、該繊維の引張強さが５ｃＮ以上で、かつその繊維長が５０ｍｍ以上であることを特徴とする繊維混合補強土用生分解性短繊維が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の繊維混合補強土用生分解性短繊維を河川の護岸工事などに使用すると、法面の植生が良好で、かつ法面の侵食を可及的に防止することが可能な繊維混合補強土を得ることができ、しかも環境に悪影響を及ぼさない生分解性短繊維が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明で使用する生分解性繊維としては、綿やレーヨンなどの植物由来の再生繊維、あるいは植物由来の材料を原料とする半合成繊維のうち、酢酸セルロースからなる生分解性繊維が最適である。
【０００８】
該酢酸セルロース繊維の酢化度は４５％以上であることが必要であり、好ましくは５０％〜６０％である。酢化度が４５％未満の場合は、河川の護岸工事などに使用された際、植生が繁茂するまで間に繊維の分解が起こり、法面の侵食を防止することができなくなる場合がある。ただ、酢化度があまり大き過ぎると、製造コストがかさむ上、繊維の分解が起こり難くなるので、６５％程度に止めることが好ましい。
【０００９】
また、上記酢酸セルロース繊維は、５ｃＮ以上の引張強さを有していることが必要であり、好ましくは６〜１０ｃＮである。酢酸セルロース繊維の引張強さが５ｃＮ未満の場合は、繊維と土とを混合する際、繊維の破断が起こるので、法面の侵食を防止するのに必要な繊維長を確保することができなくなる。なお、酢酸セルロースの引張強さの上限は、約１５ｃＮ程度である。
酢酸セルロース繊維に５ｃＮ以上の引張強さを与える方法としては、酢酸セルロース繊維を紡糸、延伸する際の分子配向を高め、単位繊度あたりの強力、すなわち引張強度を高めることが最も望ましいが、充分な強度が得られない場合は、単繊維繊度を大きくすることにより、繊維１本あたりの引張強さを高めても良い。
つまり、繊維と土とを混合する際の繊維の破断は、個々の繊維の強度よりも、その絶対強力が少ないために起こる現象であり、繊維が土と混合可能である範囲内においては、単繊維繊度を大きくしても一向に差し支えないからである。
【００１０】
さらに、上記酢酸セルロース繊維の繊維長は土壌中への混合・分散性の点からは短い方が好ましく、一方土壌補強効果の点からは長い方が好ましい。従って、これらのバランスをとる必要がある。該短繊維の繊維長は５０ｍｍ以上であることが必要であり、好ましくは５５〜７５ｍｍである。酢酸セルロース繊維の繊維長が５０ｍｍ未満の場合は、河川の護岸などでは生分解が速く進みすぎ、法面の侵食を防止するのに必要な繊維長を確保することができなくなる。
【００１１】
なお、土壌に均一に分散・混合したときの補強効果や紡糸の難易の点から、該酢酸セルロース繊維の単繊維繊度は、通常、１〜１５ｄｔｅｘ、好ましくは２〜７ｄｔｅｘである。単繊維繊度が１ｄｔｅｘ未満では、短繊維の力学的特性の絶対値が小さくなって、土壌中に混合した際に繊維の折れ曲がりが発生したり、短繊維どうしが互いに交絡してファイバーボール状となったりして、補強効果が低下する傾向があり好ましくない。一方、単繊維繊度が１５ｄｔｅｘを超える場合には、土壌中に混合される繊維の数が低下するため、土壌補強効果が低下するという問題があり、これを補うためには短繊維の混合割合を増加させる必要があり、コスト高となり好ましくなく、さらには繊維自重が重くなるため、土壌と混合するに先立って行われる短繊維の開繊性も低下するという問題がある。また、酢酸セルロース繊維は、乾式紡糸法を採用するため、単繊維繊度が１５ｄｔｅｘ以上の繊維を得ることは困難である。
【００１２】
上記の生分解性短繊維は、河川の護岸などのように湿度が高く、有機物を多く含む土が存在する場所での護岸工事などにおいて、土と混合され、植生が繁茂するまでの期間、土を補強し、法面の侵食を防止する作用を呈する。また、植生が繁茂して法面が保護された状態になった後は、直ちに生分解を起こし、環境への悪影響を最小限に止めることができる。
【実施例】
【００１３】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中の各物性は下記の方法により測定した。
【００１４】
（１）酢化度
約２ｇの試料を秤量ビンに入れ、１０５℃で２時間乾燥後、デシケーター内で１時間冷却し、試料の重量を測定し、次いで、試料を５００ｍｌの三角フラスコに入れ、アセトン１００ｍｌ、ジメチルスルホキシド３００ｍｌを加えて２０時間放置後、１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液３０ｍｌを加えて２時間攪拌した後、フェノールフタレイン溶液を指示薬として数滴加えて、１Ｎの硫酸溶液で過剰の水酸化ナトリウムを滴定して平均酢化度を算出した。
【００１５】
（２）繊維長
１ｋｇの繊維混合土をざるで水洗して、土を取り除き、その中から任意に取り出した繊維１００本について、その平均繊維長を測定した。その際、３０ｍｍ以下に切断されてしまっているものの本数を数え、その割合が全体の３０％を越える場合を切断状態×と判定した。
【００１６】
（３）生分解性
上記（２）と同様な方法で取り出した繊維の強力を測定し、混合前の繊維の強力に対する保持率で評価した。また、生分解が進み、強力が十分に低下した場合は測定不能とした。
【００１７】
（４）植生状況
植生状況は、周辺に生息する植物の種子などによる自然植生の状態を目視にて判断した。植生が繁茂し、法面の土が表面から見られ無い状態を○、植生は繁茂しているが若干表土が露出している状態を△、植生の繁茂状況が不十分な状態を×とした。
【００１８】
（５）耐侵食性
耐侵食性は、河川護岸からの目視により、侵食が起こっていない状態を○、護岸の機能を損なわない程度のわずかな侵食が起こっている状態を△、著しい侵食が発生しており、護岸崩壊の危険があるものを×と評価した。
【００１９】
実施例１
酢化度５１．０％の酢酸セルロースを、塩化メチレン／メタノールの重量比率が９１／１の混合溶剤に溶解し、溶液濃度２２重量％の紡糸原液を調製した。
この紡糸原液を用い、１５ホールのノズルを使用して乾式紡糸し、１１０ｄｔｅｘ／１５フィラメントのアセテートマルチフィラメント糸を得た。
得られたマルチフィラメント糸をギロチンカッターを用いて６４ｍｍの長さにカットした後、第４ｂ種発生土(有機質土を４５重量％含有、密度２．６７８ｇ／ｃｍ3、自然含水比２３．３８重量％、ｐＨ＝６．７)に０．２重量％の乾燥重量比となるように混合し、河川護岸の法面に２００ｍｍの厚さで覆土した。混合方法は、特開平６−９１６３９０号公報に記載の方法に準拠した。
【００２０】
実施例２
実施例１において、酢酸セルロースの酢化度を６１．５％とした以外は、実施例１と同様に実施した。
【００２１】
比較例１
実施例１において、酢酸セルロースの酢化度を４２．２％とし、４８ホールのノズルを使用して、１６７ｄｔｅｘ／４８フィラメントのアセテートマルチフィラメント糸を得た以外は、実施例１と同様に実施した。
【００２２】
比較例２
実施例１において、市販のレーヨントウ〔ダイワボウレーヨン（株）製〕を使用した以外は、実施例１と同様に実施した。
得られた短繊維の単繊維繊度、強力および繊維長、ならびに該短繊維を用いて補強した際の、繊維の切断状況、生分解性、植生状況および耐侵食性を表１に示す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１から明らかなように、酢化度が４５％以上の酢酸セルロースからなり、その引張強さが５ｃＮ以上で、かつその繊維長が５０ｍｍ以上である短繊維を使用するとき、本発明の目的が達成される。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の繊維混合補強土用生分解性短繊維を河川の護岸工事などに使用することにより、環境に悪影響を及ぼすこと無しに、法面の植生が良好で、かつ法面の侵食を可及的に防止することが可能な繊維混合補強土を得ることができ、特に法面や盛土補強の分野に有用である。