(57)【要約】【課題】  水棲生物が付着しにくく、かつ易廃棄性を有した汚濁防止膜に好適に使用できる繊維構造体を提供する。【解決手段】  粘土鉱物アロフェンを含有する合成繊維にて構成されていることを特徴とする繊維構造体である。この繊維構造体にて、汚濁防止膜が構成される。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘土鉱物アロフェンを含有する合成繊維にて構成されていることを特徴とする繊維構造体。
【請求項２】
合成繊維が生分解性繊維であることを特徴とする請求項１記載の繊維構造体。
【請求項３】
生分解性繊維がポリ乳酸系繊維であることを特徴とする請求項２記載の繊維構造体。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項記載の繊維構造体にて構成されていることを特徴とする膜体。
【請求項５】
請求項４記載の膜体にて構成されていることを特徴とする汚濁防止膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は繊維構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維構造体として、糸、ロープ、網、膜体などが知られている。また、このうちの膜体として、吸出し防止シートや汚濁防止膜が知られている。このうち、汚濁防止膜は、海域、河川、湖沼などでの浚渫、埋め立てなどの土木工事の際に、その現場周囲に張り巡らせることで、周囲の水質が汚染されることを防止するために用いられるものである。
【０００３】
従来、上記のように水中で使用される汚濁防止膜の表面に、藻類、貝類、軟体動物等の水棲生物が付着して、重量増加により資材の沈降を招くことや、また重量が増加しているため撤去時に労力が必要になることなどの問題を生じている。
【０００４】
これらの問題を防ぐために、水棲生物忌避薬剤（以下、「忌避薬剤」と称する）を用いることにより、水棲生物の付着を予防することも行なわれている（特許文献１）。
すなわち、たとえば忌避薬剤を含む塗料（以下、「忌避塗料」と称する）を繊維製の汚濁防止膜にあらかじめ塗布することが行われている。具体的には、有機溶剤に樹脂バインダーと忌避薬剤とを分散する等して調製された忌避塗料に汚濁防止膜を浸漬し、乾燥することにより忌避塗料を固着する方法が主にとられている。
【０００５】
しかし忌避塗料の多くは毒性が強く、塗布もしくは汚濁防止膜を展張・撤去する作業に携わる人の皮膚に触れたり体内に吸引されることによる健康障害が発生するおそれがある。
【０００６】
また一般に汚濁防止膜にはポリエステルに代表される合成繊維が使用され、使用後は廃棄物として焼却や埋め立て処理がなされている。しかし、ポリエステルに代表される一般的な合成繊維にて形成されているために、いつまでも分解せずに残る。
【特許文献１】特開平１０−３２４８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の現状に鑑み、本発明の課題は、水棲生物が付着しにくく汚濁防止膜をはじめとする海岸、海洋用の繊維製品に好適に使用できる繊維構造体を提供することにある。また本発明の課題は、水棲生物が付着しにくく、かつ易廃棄性を有した汚濁防止膜をはじめとする海岸、海洋用の繊維製品に好適に使用できる繊維構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、アロフェンが陽イオン交換能と陰イオン交換能を有する物質であり、水棲生物に対して忌避作用を有することを見出して、本発明を完成した。すなわち本発明は、
１．粘土鉱物アロフェンを含有する合成繊維にて構成されていることを特徴とする繊維構造体、
２．合成繊維が生分解性繊維であることを特徴とする上記１．の繊維構造体、
３．生分解性繊維がポリ乳酸系繊維であることを特徴とする上記２．の繊維構造体、
４．上記１．〜３．のいずれかに記載の繊維構造体にて構成されていることを特徴とする膜体、
５．上記４．の膜体にて構成されていることを特徴とする汚濁防止膜、
を要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水棲生物が付着しにくく、かつ易廃棄性である汚濁防止膜をはじめとする海岸、海洋用の繊維製品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の繊維構造体に使用するアロフェンは粘土鉱物であり、学名「アロフェン」(allophane)と呼ばれる非晶質性シリカ・アルミナゲルである。このアロフェンは多孔質であり、その細孔は平均直径が３５〜５０オングストロームであり、充填密度が０．３５〜０．４５ｇ／ｃｃである。
【００１１】
本発明は、合成繊維自体に該アロフェンを含有させたものである。すなわちアロフェンを練り込んだ原料にて合成繊維を形成したり、合成繊維の表面をアロフェンを含む素材でコーティングしたりしたものである。
【００１２】
アロフェンの含有量は、合成繊維の用途や使用状況により対応することが可能であるが、合成繊維の生産性を考慮すると繊維質量に対し０．１〜３０質量％であることが好ましい。より好ましくは１〜２０質量％である。
【００１３】
合成繊維の種類は特に制限するものではなく、製造時にアロフェンを混合することができるポリマーからなる合成繊維であれば良く、ポリアミド系、ポリアラミド系、ポリビニルアルコール系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、芳香族ポリエステル系、脂肪族ポリエステル系、ポリアクリロニトリル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリウレタン系、ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系、フェノール系、ポリフルオロエチレン系などの汎用の合成繊維があげられる。
【００１４】
なかでも、産業廃棄物の低減を考慮すると脂肪族ポリエステル系繊維に代表される生分解性の繊維が好ましい。生分解性繊維とは、ＪＩＳ  Ｋ６９５０、６９５１、６９５３の試験によって分解される繊維をいう。具体的には、ジオール成分とジカルボン酸から合成される脂肪族ポリエステルポリマー、すなわちポリ乳酸系、ポリアルキレンアルカノエート、ポリβヒドロキシアルカノエートおよびこれらの重合体が挙げられる。これらのポリマーを紡糸した生分解性繊維を用いることにより、廃棄時には微生物により徐々に分解されるため、産業廃棄物の低減になる。
【００１５】
アロフェンを混合させる方法についても特に制限するものではなく、紡糸時にポリマーとアロフェンを添加する方法やあらかじめ合成繊維の主体ポリマー中に高濃度でアロフェンを混合させておき紡糸時に該高濃度ポリマーと他の主体ポリマーとを混合して紡糸するマスターバッチ法などが挙げられる。
【００１６】
また合成繊維の形態についても制限するものではなく、モノフィラメント、マルチフィラメント、短繊維など、用途に応じて種々選択することができる。軽量化やハリを考慮して中空断面などの異型断面状としても良く、要求される用途に応じてサイドバイサイドの形態を採用したり異種ポリマーを混合したりすることも可能である。
【００１７】
本発明では、水棲生物に対する忌避作用を向上させることをことを目的として、粘土鉱物アロフェンを合成繊維の表面に露出させるための加工を施しても良い。具体的には、繊維を構成するポリマーを溶解させる溶液での処理や、研磨による処理などが挙げられる。
【００１８】
本発明にもとづけば、粘土鉱物アロフェンを含有する合成繊維によって、膜体、ロープ、網など種々の繊維構造体を製造することができる。そしてこれらは、海岸、海洋等で使用される繊維製品に好適である。このうち、膜体としての代表的な利用分野として、海域・河川および湖沼などでの浚渫、埋め立てなどの土木工事の際にその現場周囲に張り巡らせることで周囲の水質が汚染されることを防止するための汚濁防止膜をあげることができる。この汚濁防止膜は、主として、編物、織物、不織布などからなる膜体で構成される。なお、汚濁防止膜の主要部を構成する膜体の周辺に使用されるさまざまな繊維製品も、本発明にもとづき粘土鉱物アロフェンを含有する合成繊維によって形成することができる。
【００１９】
ロープ、網などにおいては、合成繊維にてこれらロープ、網などを形成したうえで、その表面をアロフェンを含む素材でコーティングすることもできる。
【００２０】
（実施例）
次に本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、下記の実施例、比較例における各種性能の評価は、次の方法によりおこなった。
【００２１】
（１）水棲生物付着率
下記の実施例、比較例で得られた汚濁防止膜を３０ｃｍ角に切断したものを試料とした。亜酸化銅系水棲汚損生物忌避塗料を塗布した鉄製の枠を用意し、上記試料をこの枠に固定して、海水中に６ヶ月間浸漬した後に引き上げ、試料である膜の面積のうち藻類・貝類が付着した部分の面積が占める割合を％で表し、水棲生物付着率として評価した。
【００２２】
（２）脱落容易性（付着残存率）
上記（１）で海水中に浸漬した後の試料に対し、高圧水（水圧１．５ＭＰａ）による洗浄を行なって、藻類・貝類をある程度脱落させた。この洗浄後の試料について、上記（１）の場合と同様にして、藻類・貝類が残存付着している部分の面積が占める割合を％で表し、これを付着残存率として、付着した水棲生物の脱落容易性を評価した。
【００２３】
（３）分解性
上記（１）と同様にして海水中に６ヶ月間浸漬した後の試料について、洗浄を行なわないままでコンポスターに投入し、８０℃×１４日間保持した後の状態を外観評価した。
【００２４】
（実施例１）
アロフェン（品川化成社製  セカードＯＷ）を平均粒径０．８ミクロンになるまで乾式粉砕法で粉砕した後、ポリ乳酸チップ（カーギルダウ社製４０２０）と混合し、２３０℃で２軸押出機で押出し、アロフェン２０質量％濃度のマスターチップを得た。次にこのマスターチップと他のポリ乳酸チップとを混合し、溶融紡糸法にて、アロフェン５質量％濃度のマルチフィラメント１１００Ｔ９６（強度１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度２０％）を得た。得られたアロフェン含有（５質量％）のポリ乳酸マルチフィラメントを４本合撚し、経糸密度２０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度２０本／２．５４ｃｍとして２／２ななこ組織にてレピア織機で製織し、汚濁防止膜として使用可能な、実施例１の膜体を得た（質量６２０ｇ／ｍ２）。
【００２５】
（実施例２）
アロフェン（品川化成社製  セカードＯＷ）を平均粒径０．８ミクロンになるまで乾式粉砕法で粉砕した後、ポリエステルチップ（ユニチカ社ＢＲＦ）と混合し、３００℃で２軸押出機にて押出し、アロフェン２０質量％濃度のマスターチップを得た。次にこのマスターチップと他のポリエステルチップとを混合し、溶融紡糸法にてアロフェン５質量％濃度のマルチフィラメント１１００Ｔ９６（強度５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度１２％）を得た。得られたアロフェン含有（５質量％）のポリエステルマルチフィラメントを４本合撚し、経糸密度２０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度２０本／２．５４ｃｍとして２／２ななこ組織にてレピア織機で製織し、汚濁防止膜として使用可能な、実施例２の膜体を得た（質量６２５ｇ／ｍ２）。
【００２６】
（比較例１）
ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント１１００Ｔ９６を８０Ｔ／ｍで４本合撚し、経糸密度２０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度２０本／２．５４ｃｍとして２／２ななこ組織にてレピア織機で製織し、汚濁防止膜として使用可能な、比較例１の膜体を得た（質量６２０ｇ／ｍ２）。
【００２７】
実施例１、２および比較例１の膜体について、水生生物付着率、脱落容易性、分解性を試験した結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１から明らかなように、実施例１および２では比較例１と比較して水棲生物付着率および付着残存率共に低く、水生生物が付着しにくいことが確認された。また実施例１については分解性も確認され、汚濁防止膜としての使用中にその表面がある程度生分解されて消失するために、実施例２に比べて水棲生物付着率および付着残存率がいっそう低くなったうえに、産業廃棄物を低減可能な汚濁防止膜として使用可能な膜体であることが確認された。