(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物処分場において遮水シートを保護するために使用される保護マットであって、保護マットは、中間層に簾織物、前記中間層の表裏両面に不織布が存在し、前記簾織物を構成する経糸が撚数２５Ｔ／１０ｃｍ以下であるマルチフィラメント糸からなり、経糸の織密度２０〜７０本／５ｃｍであり、表裏両面の不織布の構成繊維同士が相互にニードルパンチ処理により交絡することによって、中間層と表裏両面の不織布とが一体化していることを特徴とする保護マット。
【請求項２】
簾織物の緯糸の織密度が２〜３本／５ｃｍであることを特徴とする請求項１記載の保護マット。
【請求項３】
マルチフィラメント糸を構成する単糸繊度が５デシテックス以上、総繊度が１０００デシテックス以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の保護マット。
【請求項４】
引張荷重１５００Ｎ／５ｃｍ幅時の伸長率が１５％未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の保護マット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処分場において、遮水シートを保護するために該シート上に敷設して使用される保護マットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物処分場は、地表を適度な深さに掘り下げて形成され、その底から順に廃棄物を埋め立てるようになっている。このような廃棄物処分場においては、その底面および法面に遮水シートが敷設されており、遮水シートの上には、遮水シートが直射日光に当たるのを防ぐため（遮光）や、また、落下物により遮水シートが破れることを防ぐために保護マットが敷設されている。
【０００３】
保護マットとしては、ニードルパンチ処理等により構成繊維同士が機械的に交絡してなる長繊維不織布または短繊維不織布（いわゆる、ニードルパンチ不織布等）が多く使用されている。ニードルパンチ不織布は、繊維がある程度の自由度を有するものであるため、凹凸のある処分場の底面や法面に追随することができ、良好に敷設することが可能であることから、保護マットとして好適である。
【０００４】
しかしながら、寒冷で積雪量の多い地域では、春先、暖かくなってくると、冬に保護マット上に積もった雪が融けて水となり、それが保護マット内に染み込む。ニードルパンチ不織布は、繊維間の空隙が大きいため、その空隙内に雪解け水を溜め込む状態となる。雪解け水は下方へ流れて、特に、法面に敷設してなる保護マットの下部に、染み込んで溜め込まれる。北海道等の寒冷地では、保護マット上に高さ８メートルもの雪が積もるため、このような雪から生じた水が、保護マット内に溜め込まれ、特に保護マットの下部に溜め込まれることによって、保護マットの下部に大きな荷重がかかり、この荷重により保護マットを構成しているニードルパンチ不織布が伸びてしまい、極端な場合には、この伸びに耐えられず、伸度の少ないジョイント部分より破れが生じるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記問題点を解決するものであって、寒冷地の廃棄物処分場においても使用することができる保護マットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、このような事情に鑑み鋭意検討を行った結果、保護マットを形成する不織布層を表裏両面に配し、中間層にマルチフィラメント糸を特定密度で一方向に配設させて、表裏層および中間層を一体化することにより、高荷重がかかった場合であっても、保護マットが伸びすぎたり、また、ひどい場合は破断する等の問題を解消することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、廃棄物処分場において遮水シートを保護するために使用される保護マットであって、保護マットは、中間層に簾織物、前記中間層の表裏両面に不織布が存在し、前記簾織物を構成する経糸が撚数２５Ｔ／１０ｃｍ以下であるマルチフィラメント糸からなり、経糸の織密度２０〜７０本／５ｃｍであり、表裏両面の不織布の構成繊維同士が相互にニードルパンチ処理により交絡することによって、中間層と表裏両面の不織布とが一体化していることを特徴とする保護マットを要旨とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１０】
本発明の保護マットの中間層には、マルチフィラメント糸が一方向に配設密度２０〜７０本／５ｃｍで存在している。
【００１１】
中間層を形成するマルチフィラメント糸は、上記密度範囲で配設されているものであればよく、例えば、一方向に、マルチフィラメント糸が並列して配設されているものが挙げられるが、このように、単に、マルチフィラメント糸が一方向に配列しているだけであれば、個々のマルチフィラメント糸は、固定されていないため、移動しやすく、偏って局部に存在しやすくなる。また、ニードルパンチ処理による一体化処理の際に、取り扱いにくい。また、保護マットにおいて、このように、マルチフィラメント糸が移動して、偏って存在していると、強力および伸度、伸長時の応力等の機械的強力が、部分的に斑のあるものとなりやすい。
【００１２】
したがって、一方向に配列されてなるマルチフィラメント糸は、ある程度固定されていることが好ましく、本発明では、このような、ある程度固定されてなるものとして、経糸がマルチフィラメント糸からなり、経糸の織密度が２０〜７０本／５ｃｍの簾織物を中間層として用いる。簾織物を用いる際の緯糸としては、経糸が移動しすぎない程度に固定できるものであればよく、緯糸の織密度は、２〜３本／５ｃｍが好ましい。
【００１３】
また、一方向（経方向）のみにマルチフィラメント糸が配設密度２０〜７０本／５ｃｍで配列され、マルチフィラメント糸が配列してなる方向と直行するように、バインダー繊維を配置させて、バインダー繊維を溶融または軟化させて、マルチフィラメント糸と接着させて、マルチフィラメント糸が移動して、偏って存在することのないようにしたものを用いることもできる。
【００１４】
マルチフィラメント糸の配設密度が２０本／５ｃｍ未満であると、本発明が目的とする高荷重時に伸びの少ない保護マットが得られない。一方、配設密度が７０本／５ｃｍを超えると、マルチフィラメント糸の単糸繊度および総繊度にもよるが、配設してなるマルチフィラメント糸が多すぎて、重なりあってしまう。
【００１５】
本発明において、中間層としてマルチフィラメント糸を用いる理由としては、次のことが挙げられる。中間層として一方向に配する糸がモノフィラメントであると、ニードルパンチ処理による一体化処理の際に、モノフィラメントに当たると切れて、その１本分の強力を全く失うこととなる。一方、マルチフィラメント糸であると、複数のフィラメントから構成されているため、例え、一体化処理時に、ニードルに当たって数本が切れたとしても、残りの多数のフィラメントが残存しているため、マルチフィラメント糸としての強力低下率が低く、全体としても強力低下が小さい。
【００１６】
本発明に用いられるマルチフィラメント糸の撚数は、２５Ｔ／１０ｃｍ以下である。撚数が２５Ｔ／１０ｃｍを超えると、マルチフィラメント糸を構成する個々のフィラメント同士が拘束されて自由度が失われる傾向となり、表裏層と中間層とを一体化するニードルパンチ処理の際に、ニードル針に当たりやすく（個々のフィラメントが逃げにくくなる。）、フィラメントが切れて、強力が低下しやすくなる。好ましい撚数は、５〜１２Ｔ／１０ｃｍである。
【００１７】
マルチフィラメント糸を構成する繊維の単糸繊度は、５デシテックス以上であることが好ましく、マルチフィラメント糸の総繊度は、１０００デシテックス以上であることが好ましい。
【００１８】
マルチフィラメント糸を構成する繊維の単糸繊度が５デシテックス未満であると、あるいは、マルチフィラメント糸の総繊度が１０００デシテックス未満であると、保護マットに目的とする強力および引張応力を付与することができにくくなる。マルチフィラメント糸を構成する繊維の単糸繊度、あるいは総繊度の上限については、本発明の目的が達するものであれば特に限定しないが、単糸繊度は８デシテックス、総繊度は１６００デシテックス程度とする。
【００１９】
本発明に用いられるマルチフィラメント糸は、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あるいは共重合ポリエステル等のポリエステル系重合体、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフイン系重合体、ポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリテトラメチレンアジパミド等のポリアミド系重合体等の合成重合体からなるものであることが好ましい。また、強力および引張時の応力が優れることから、ポリエステル系重合体からなるものが好ましく、なかでもポリエチレンテレフタレートからなるものが好ましい。
【００２０】
本発明に用いられるマルチフィラメント糸は、５％伸長時の引張応力が４０Ｎ以上、１０％伸長時の引張応力が１００Ｎ以上であることが好ましい。５％伸長時の引張応力または１０％伸長時の引張応力が上記範囲未満であると、このようなマルチフィラメント糸を中間層に配して、表裏層に不織布を配して、ニードルパンチ処理により一体化して得られる保護マットにおいて、所望の引張応力を付与することができなくなる。
【００２１】
また、マルチフィラメント糸の強力は、１２０Ｎ以上であることが好ましく、さらには１４０Ｎ以上であることが好ましい。マルチフィラメント糸の強力が１２０Ｎ未満であると、このようなマルチフィラメント糸を中間層に配して、表裏層に不織布を配して、ニードルパンチ処理により一体化して得られる保護マットに目的とする強力および引張時の応力を付与することができなくなる。
【００２２】
また、マルチフィラメント糸が一方向に配列してなる中間層においては、５％伸長時の引張応力が８００Ｎ／５ｃｍ幅以上、１０％伸長時の引張応力が２０００Ｎ／５ｃｍ幅以上であることが好ましい。その強力は、２４００Ｎ／５ｃｍ幅以上であることが好ましい。
【００２３】
本発明の保護マットは、中間層の表裏両面に不織布が存在している。
【００２４】
本発明に用いる不織布としては、構成繊維同士が交絡してなるニードルパンチ不織布を好ましく用いることができる。ニードルパンチ不織布は、構成繊維同士が交絡することにより一体化しているため、構成繊維同士は、拘束され過ぎず、ある程度の自由度をもっているため、処分場の地面の凹凸に追随させることが可能であり、良好に敷設することができる。
【００２５】
不織布を構成する繊維の形態としては、長繊維であっても、短繊維であってもよい。長繊維不織布を用いる場合は、生産効率が高く、均一な性能を発現させやすいスパンボンド法によって製造された合成長繊維不織布を好適に用いることができる。
【００２６】
不織布を構成する繊維の素材としては、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あるいは共重合ポリエステル等のポリエステル系重合体、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフイン系重合体、ポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリテトラメチレンアジパミド等のポリアミド系重合体等が挙げられる。
【００２７】
繊維の形態は、特に限定されることはなく、例えば単一の重合体からなるものの他に、２種以上の重合体が貼り合わせ型や同心芯鞘型又は偏心芯鞘型に複合されたものであってもよい。また、その断面形状も、特に限定されることはなく、例えば通常の丸型断面の他に、三角型や四角型その他の等の異型断面であってもよい。
【００２８】
不織布を構成する繊維の単糸繊度としては、１〜２０デシテックスであることが好ましい。単糸繊度が１デシテックス未満であると、繊維の強力が低いため、ニードルパンチ処理の際や、保護マットとして使用時に、繊維が切断しやすく、不織布としての強力が低下するため好ましくない。一方、単糸繊度が２０デシテックスを超えると、繊維の曲げ応力が大きくなるため、構成繊維が長繊維の場合に、一体化するためのニードルパンチ処理の際に、表裏両面の不織布の構成繊維と中間層との交絡性に劣る傾向となる。
【００２９】
表裏両面に配される各々の不織布の目付は、２００ｇ／ｍ2以上であることが好ましい。目付が２００ｇ／ｍ2未満の場合は、遮水シートを保護すべく保護マットとしての役割が十分に果たされない傾向となる。
【００３０】
不織布の色については特に制約はないが、特に保護マットの上面（遮光シートに接しない側）にあたる不織布においては、緑色、灰色、黒色等に着色されていることが、周囲の環境調和性の観点からは好ましい。
【００３１】
また、保護マットの上面にあたる不織布には、樹脂層を設けることもできる。樹脂層を設けることにより、不織布に届く太陽光が減少するため不織布の劣化を防ぎ、また、保護材の耐摩耗性が向上し、落下物等から遮水シートを保護することができる。
【００３２】
不織布の片面に樹脂層を設ける方法としては、例えば、フィルムを不織布に貼り合わせる方法、発砲させた樹脂液を不織布に塗布、乾燥させる泡加工法、酢酸ビニール系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系等の合成樹脂の粒子を不織布表面に分散し、該合成樹脂を熱により溶かすと同時に不織布表面に固着させるパウダー加工法等が挙げられる。樹脂層を構成する樹脂中に緑色や黒色等の顔料を添加して、所望の色調のものを得ることもできる。
【００３３】
本発明の保護マットは、前記特定の中間層とその表裏両面に配された不織布とが、表裏両面の不織布の構成繊維同士が相互にニードルパンチ処理により交絡することによって、中間層および表裏両面の不織布とが一体化しているものである。
【００３４】
このニードルパンチ処理は、パンチ密度が２０〜２００パンチ／ｃｍ2とすることが好ましい。パンチ密度が２０パンチ／ｃｍ2未満であると、中間層とその表裏両面の不織布との絡合性が不十分となって、層間の剥離が生じる傾向となる。一方、パンチ密度が２００パンチ／ｃｍ2を超えると、３層間の絡合性は向上するものの、ニードルが中間層のマルチフィラメントや、不織布を構成する繊維を過剰に切断することとなり、得られる保護マットの機械的強力が低下する傾向となる。
【００３５】
本発明の保護マットは、引張荷重１５００Ｎ／５ｃｍ幅時の伸長率が、１５％未満であることが好ましい。引張荷重１５００Ｎ／５ｃｍ幅時の伸長率が１５％以上であると、寒冷地で８メートルもの積雪が徐々に融けて、雪解け水がしみ込んだ際に、その自重に耐えることができずに伸びてしまうこととなる。
【００３６】
本発明の保護マットは、廃棄物処分場で敷設する際、中間層に配されたマルチフィラメント糸の長さ方向が、処分場の法面における上下方向となるように敷設する。
【００３７】
【実施例】
次に、実施例に基づいて、本発明を具体的に説明する。各種特性、評価は、以下に基づいて行った。
【００３８】
（１）マルチフィラメント糸の強力（Ｎ）：ＪＩＳ Ｌ−１０１３に記載の方法にしたがい、定速伸長型引張試験機（株式会社オリエンテイツク製テンシロン）を用い試料１０点につき引張速度２０ｃｍ／分で測定し，得られた破断強力の平均値をマルチフィラメント糸の強力（Ｎ）とした。
【００３９】
（２）マルチフィラメント糸の５％および１０％伸長時の引張応力（Ｎ）：上記マルチフィラメント糸の強力の測定で得られた強伸度曲線において、それぞれの伸び率における荷重値の平均値を、それぞれの伸長時の引張応力（Ｎ）とした。
【００４０】
（３）中間層の引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）：ＪＩＳ Ｌ−１０９６に記載のストリツプ法にしたがい、定速伸長型引張試験機（株式会社オリエンテイツク製テンシロン）を用い試料長が１０ｃｍで試料幅が５ｃｍの試料１０点につき引張速度１０ｃｍ／分で測定し，得られた引張強力の平均値を中間層の引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）とした。
【００４１】
（４）中間層の５％および１０％伸長時の応力（Ｎ／５ｃｍ幅）：上記中間層の測定で得られた強伸度曲線において、それぞれの伸び率における荷重値の平均値を、それぞれの伸長時の応力（Ｎ）とした。
【００４２】
（５）保護マットの引張荷重１５００Ｎ／５ｃｍ幅時の伸長率（％）：ＪＩＳ Ｌ−１９０８に記載の方法にしたがい、定速伸長型引張試験機（株式会社オリエンテイツク製テンシロン）を用い試料長が１０ｃｍで試料幅が５ｃｍの試料１０点につき引張速度２ｃｍ／分で測定し，得られた強伸度曲線において、荷重値が１５００Ｎ時における伸び率の値の平均値を引張荷重１５００Ｎ／５ｃｍ幅時の伸長率（％）とした。
【００４３】
実施例１
単糸繊度３．３デシテックスのポリエステル長繊維からなり目付４００ｇ／ｍ2のニードルパンチ不織布Ａと、単糸繊度３．３デシテックスの緑原着のポリエステル長繊維からなり目付４００ｇ／ｍ2のニードルパンチ不織布Ｂと、下記構成の簾織物とを用意した。
【００４４】
簾織物：
経糸：ポリエステルからなるマルチフィラメント糸（１６７０デシテックス／１９２フィラメント、撚り数８Ｔ／１０ｃｍ、強力１４８Ｎ、５％伸長時の応力が４５Ｎ、１０％伸長時の応力が１０５Ｎ）
緯糸：ポリエステルからなる紡績糸（３０番手）
織り密度：経糸密度４４本／５ｃｍ、緯糸密度２．５本／５ｃｍ
目付：３２５．５ｇ／ｍ2
幅  ：１５００ｍｍ
引張強力：６５１２Ｎ／５ｃｍ幅
５％伸長時の応力：１９８０Ｎ／５ｃｍ幅
１０％伸長時の応力：４６００Ｎ／５ｃｍ幅
【００４５】
ニードルパンチ不織布Ａ／簾織物／ニードルパンチ不織布Ｂの順で積層し、ニードルパンチ機に通して、パンチ密度１５０回／ｃｍ2としてニードルパンチ処理を施し３層を一体化し、保護マットを得た。
【００４６】
得られた保護マットの引張荷重１５００Ｎ／５ｃｍ幅時の伸長率は、７％であり、高荷重時の伸びが小さく、積雪の多い寒冷地においても良好に使用できるものであった。
【００４７】
実施例２
中間層として、下記簾織物を用いた以外は、実施例１と同様にして、本発明の保護マットを得た。
【００４８】
簾織物：
経糸：ポリエステルからなるマルチフィラメント糸（１６７０デシテックス／１９２フィラメント、撚り数８Ｔ／１０ｃｍ、強力１４８Ｎ、５％伸長時の応力が４５Ｎ、１０％伸長時の応力が１０５Ｎ）
緯糸：ポリエステルからなる紡績糸（３０番手）
織り密度：経糸密度２２本／５ｃｍ、緯糸密度２．５本／５ｃｍ
目付：１６２ｇ／ｍ2
幅  ：１５００ｍｍ
引張強力：３２５６Ｎ／５ｃｍ幅
５％伸長時の応力：９８０Ｎ／５ｃｍ幅
１０％伸長時の応力：２３１０Ｎ／５ｃｍ幅
【００４９】
得られた保護マットの引張荷重１５００Ｎ／５ｃｍ幅時の伸長率は、１３％であり、高荷重時の伸びが小さく、積雪の多い寒冷地においても良好に使用できるものであった。
【００５０】
実施例３
中間層として、下記簾織物を用いた以外は、実施例１と同様にして、本発明の保護マットを得た。
【００５１】
簾織物：
経糸：ポリエステルからなるマルチフィラメント糸（１６７０デシテックス／１９２フィラメント、撚り数８Ｔ／１０ｃｍ、強力１４８Ｎ、５％伸長時の応力が４５Ｎ、１０％伸長時の応力が１０５Ｎ）
緯糸：ポリエステルからなる紡績糸（３０番手）
織り密度：経糸密度６６本／５ｃｍ、緯糸密度２．５本／５ｃｍ
目付：４７２．５ｇ／ｍ2
幅  ：１５００ｍｍ
引張強力：９７６８Ｎ／５ｃｍ幅
５％伸長時の応力：２９７０Ｎ／５ｃｍ幅
１０％伸長時の応力：６９３０Ｎ／５ｃｍ幅
【００５２】
得られた保護マットの引張荷重１５００Ｎ／５ｃｍ幅時の伸長率は、５％であり、高荷重時の伸びが小さく、積雪の多い寒冷地においても良好に使用できるものであった。
【００５３】
比較例１
中間層を用いなかった以外は、実施例１と同様にして、保護マットを得た。
得られた保護マットの引張荷重１５００Ｎ／５ｃｍ幅時の伸長率は、３８％であり、高荷重時の伸びが大きく、本発明の目的とするものではなかった。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の保護マットは、中間層にマルチフィラメント糸が一方向に特定の配設密度で存在し、前記中間層の表裏両面に不織布が存在し、表裏両面の不織布の構成繊維同士が相互にニードルパンチ処理により交絡することによって、中間層および表裏両面の不織布とが一体化しているものである。中間層に高強力で高い引張応力を有するマルチフィラメント糸が配されていることによって、また、その中間層と表裏両面の不織布とが交絡することにより一体化しているため、高荷重がかかった場合でも、その伸び率を小さい範囲とすることが可能となる。したがって、本発明の保護マットを積雪の多い寒冷地で用いた際、春先の雪解け水により保護マットの下部に高い荷重がかかった場合に、伸びることなく好適に用いることができる。