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技術 汚濁防止膜

出願人 ユニチカファイバー株式会社太陽工業株式会社
発明者 波左間令一迫部唯行安井章雄
出願日 2002年3月7日 (18年4ヶ月経過) 出願番号 2002-061241
公開日 2003年9月10日 (16年9ヶ月経過) 公開番号 2003-253658
状態 特許登録済
技術分野 開放水面の清掃・清潔の維持 濾過材 高分子組成物 生分解性ポリマー 織物
主要キーワード 高圧洗浄水 高圧水洗浄 汚濁防止膜 長期間屋外 コンポスト処理 生分解性能 コンポスター ポリ乳酸系繊維
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この項目の情報は公開日時点(2003年9月10日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

生分解性を有し、その使用中には付着した水棲生物脱落しやすくする機能を有するとともに、廃棄処理後には自然環境に悪影響を与えることなく良好に廃棄処理を行え、廃棄物量を低減できる汚濁防止膜を提供する。

解決手段

水辺土木工事を行う際に工事現場周囲の水質汚濁を防ぐためにフロートと水中のおもりとの間に展張して使用する汚濁防止膜である。この汚濁防止膜は織編物によって構成され、前記織編物の少なくとも一部は生分解性を有する合成繊維からなり、前記生分解性を有する合成繊維は、徐々に生分解することによって、付着した水棲生物を脱落しやすくする機能を有する。

概要

背景

従来より、海域河川湖沼等で浚渫埋立等の土木工事を行う際には、工事現場の周囲の水質汚染されるのを防止するために、汚濁防止膜が使用されている。汚濁防止膜は、フロートと水中のおもりとの間に展張して工事現場の周囲に張り巡らせて使用するものであり、ある程度の機械的強力を必要とすることから、ナイロンエステル等の合成繊維からなる織編物が使用されている。

汚濁防止膜は、その使用中に資材の表面に海藻貝類軟体動物等の水棲生物が付着する。このような水棲生物が付着すると、質量が増加して汚濁防止膜が水没したり、膜が破れて汚濁防止膜としての効果が得られなくなる。また、使用後の汚濁防止膜は、ほとんどの場合、地上に引き上げてそのまま産業廃棄物として処分している。廃棄処理は、通常は埋立処理によって行われるが、その場合にも汚濁防止膜への藻類・貝類の付着量はできるだけ少ないことが好ましい。

また、使用寿命を延ばし、ひいては廃棄物量を低減させるため、高圧洗浄水等により藻類、貝類を落として再度使用することもある。しかしながら、水棲生物の付着力は強力であって、高圧洗浄水による除去には手間がかかり、十分に行えない場合もある。このため、汚濁防止膜の使用中にできるだけ水棲生物の付着量を抑制するとともに、付着した水棲生物はなるべく容易に脱落させられることが望まれている。

また、汚濁防止膜は上述のようにナイロン繊維やエステル繊維などの生分解性を有さない合成繊維(以下、「非生分解性繊維」と称す。)からなるため、自然環境中に廃棄してもその化学的定性のために分解せず、長期間にわたり土中に残ることとなる。将来的には、埋立地の確保がますます困難になり、また、自然環境や野生動物に悪影響を及ぼすなどの問題が懸念されていることから、可能な限り廃棄物量を減らすことが望まれている。

概要

生分解性を有し、その使用中には付着した水棲生物を脱落しやすくする機能を有するとともに、廃棄処理後には自然環境に悪影響を与えることなく良好に廃棄処理を行え、廃棄物量を低減できる汚濁防止膜を提供する。

水辺で土木工事を行う際に工事現場周囲の水質汚濁を防ぐためにフロートと水中のおもりとの間に展張して使用する汚濁防止膜である。この汚濁防止膜は織編物によって構成され、前記織編物の少なくとも一部は生分解性を有する合成繊維からなり、前記生分解性を有する合成繊維は、徐々に生分解することによって、付着した水棲生物を脱落しやすくする機能を有する。

目的

本発明は前記問題点を解決し、生分解性を有し、その使用中には付着した水棲生物を脱落しやすくする機能を有するとともに、廃棄処理後には自然環境に悪影響を与えることなく良好に廃棄処理を行え、廃棄物量を低減できる汚濁防止膜を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

水辺土木工事を行う際に工事現場周囲の水質汚濁を防ぐためにフロートと水中のおもりとの間に展張して使用する汚濁防止膜であって、織編物によって構成され、前記織編物の少なくとも一部は生分解性を有する合成繊維からなり、前記生分解性を有する合成繊維は、徐々に生分解することによって、付着した水棲生物脱落しやすくする機能を有することを特徴とする汚濁防止膜。

請求項2

生分解性を有する合成繊維がポリ乳酸系重合体からなることを特徴とする請求項1記載の汚濁防止膜。

技術分野

0001

本発明は、海域河川湖沼等で土木工事を行う際に工事現場周囲の水質汚濁を防止するために使用する汚濁防止膜に関するものである。

背景技術

0002

従来より、海域や河川、湖沼等で浚渫埋立等の土木工事を行う際には、工事現場の周囲の水質汚染されるのを防止するために、汚濁防止膜が使用されている。汚濁防止膜は、フロートと水中のおもりとの間に展張して工事現場の周囲に張り巡らせて使用するものであり、ある程度の機械的強力を必要とすることから、ナイロンエステル等の合成繊維からなる織編物が使用されている。

0003

汚濁防止膜は、その使用中に資材の表面に海藻貝類軟体動物等の水棲生物が付着する。このような水棲生物が付着すると、質量が増加して汚濁防止膜が水没したり、膜が破れて汚濁防止膜としての効果が得られなくなる。また、使用後の汚濁防止膜は、ほとんどの場合、地上に引き上げてそのまま産業廃棄物として処分している。廃棄処理は、通常は埋立処理によって行われるが、その場合にも汚濁防止膜への藻類・貝類の付着量はできるだけ少ないことが好ましい。

0004

また、使用寿命を延ばし、ひいては廃棄物量を低減させるため、高圧洗浄水等により藻類、貝類を落として再度使用することもある。しかしながら、水棲生物の付着力は強力であって、高圧洗浄水による除去には手間がかかり、十分に行えない場合もある。このため、汚濁防止膜の使用中にできるだけ水棲生物の付着量を抑制するとともに、付着した水棲生物はなるべく容易に脱落させられることが望まれている。

0005

また、汚濁防止膜は上述のようにナイロン繊維やエステル繊維などの生分解性を有さない合成繊維(以下、「非生分解性繊維」と称す。)からなるため、自然環境中に廃棄してもその化学的定性のために分解せず、長期間にわたり土中に残ることとなる。将来的には、埋立地の確保がますます困難になり、また、自然環境や野生動物に悪影響を及ぼすなどの問題が懸念されていることから、可能な限り廃棄物量を減らすことが望まれている。

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は前記問題点を解決し、生分解性を有し、その使用中には付着した水棲生物を脱落しやすくする機能を有するとともに、廃棄処理後には自然環境に悪影響を与えることなく良好に廃棄処理を行え、廃棄物量を低減できる汚濁防止膜を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったものである。すなわち本発明は、水辺で土木工事を行う際に工事現場周囲の水質汚濁を防ぐためにフロートと水中のおもりとの間に展張して使用する汚濁防止膜であって、織編物によって構成され、前記織編物の少なくとも一部は生分解性を有する合成繊維からなり、前記生分解性を有する合成繊維(以下、「生分解性繊維」と称す。)は、徐々に生分解することによって、付着した水棲生物を脱落しやすくする機能を有す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。

0008

このようなものであると、その使用中に汚濁防止膜を構成する生分解性繊維が徐々に分解することで、付着した水棲生物の接着力を弱めて脱落しやすくでき、廃棄処理後には埋立処理することで土中の微生物によって分解することができ、廃棄物量を低減して環境への負荷の小さいものとすることができる。

発明を実施するための最良の形態

0009

以下、本発明を詳細に説明する。本発明における汚濁防止膜は織編物によって構成される必要がある。このように汚濁防止膜を織編物にて構成することで、寸法安定性や施工性に優れた汚濁防止膜が得られる。

0010

また、織編物の少なくとも一部は生分解性繊維にて構成される必要がある。本発明における生分解性繊維とは、自然界に存在する微生物の働きによって低分子化合物に分解され、最終的には水や二酸化炭素などの無機質に分解される材料からなる繊維を言う。生分解性繊維は水中に浸漬されてもすぐに分解されるものではなく、時間の経過とともに徐々に分解されるものである。通常は、水中で数ヶ月〜1年以上の長期に渡って徐々に分解していくので、水棲生物が付着しても生分解性繊維が分解することで水棲生物の足場がなくなって、その一部は自然に脱落していく。また、脱落しない水棲生物もその付着力が弱まっているため、水中に置いたままで、あるいは水中から引き上げての高圧水洗浄等によって水棲生物の除去を容易に行える。また、生分解性繊維は毒性がないので、海洋等を毒性のある物質で汚染することもない。さらに、使用後の汚濁防止膜を埋立処理すると、生分解性繊維の残存分については土中のバクテリアや水等により分解され、最終的には非生分解性繊維のみが残るため、廃棄物量を削減できる。また、生分解性繊維及び非生分解性繊維のいずれも毒性のある物質を含んでいないので、自然環境を損なうことなく廃棄処理を行える。

0011

生分解性繊維は織編物の少なくとも一部を構成するものであれば良いが、生分解性繊維の割合が多いほど廃棄物量を削減できるため、廃棄物量の効果的な低減を考慮すると、生分解性繊維は織編物に対して10質量%以上含まれていることが好ましく、30質量%以上含まれていることがより好ましく、100質量%、すなわち織編物の全てが生分解性を有する合成繊維にて構成されているとほぼ完全に分解されるため最も好ましい。ただし、汚濁防止膜は比較的長期にわたって使用されるため、初期の機械的強力が比較的低く、かつ水中に浸漬中に徐々に分解することで機械的強力がさらに低下するような場合には、生分解性を有する合成繊維に高強力の非生分解性繊維を配合して、この高強力の非生分解性繊維で織編物の強力を補強することが好ましい。生分解性繊維と非生分解性繊維の組み合わせる方法については特に限定されるものではないが、具体的な方法としては、経緯方向別に異なる糸を用いる方法、合撚する方法また製織時に引き揃える方法などが挙げられる。

0012

生分解性繊維を構成する材料としては、ポリ乳酸ポリカプロラクトンポリブチレンサクシネートポリエチレンサクシネートポリグリコール酸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などの脂肪族ポリエステル脂肪族系ポリエステル芳香族系ポリエステルとの共重合体ポリビニルアルコール等が挙げられ、これらは単独で使用されても良く、混合あるいは複合物を用いても良い。中でも、生分解性能実用性などの点からポリ乳酸系重合体からなる繊維が特に好適に使用できる。ポリ乳酸系重合体からなる繊維は、埋立処理を行うと、一定期間が経過した後に加水分解や微生物等により最終的には無害な水と二酸化炭素とにほぼ完全に分解されるため好適に使用できる。また、ポリ乳酸系重合体は抗菌性も有しており、特に酸を嫌う水棲生物に対しては、付着防止にも効果がある。

0013

ポリ乳酸系重合体としては、ポリ(D−乳酸)と、ポリ(L−乳酸)と、D−乳酸とL−乳酸との共重合体と、D−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体あるいはL−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体と、D−乳酸とL−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体とから選ばれるいずれかの重合体あるいはこれらのブレンド体が好ましい。ここで、乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体である場合におけるヒロドキシカルボン酸としては、グリコール酸ヒドロキシ酪酸ヒドロキシ吉草酸ヒドロキシペンタン酸ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸ヒドロキシオクタン酸等が挙げられる。

0014

生分解性繊維の繊維形態は特に限定されるものではなく、単一の重合体からなるものでもよく、2種類以上の材料からなる複合繊維でもよい。また、繊維横断面は、通常の丸断面の他にも、芯鞘型複合断面、多層型複合断面等であっても良い。また、繊度は特に限定されるものではないが、長期間屋外の水中に浸漬されること等を考慮すると、550デシテックス以上の比較的太い繊度の繊維を用いることが好ましい。

0015

本発明の汚濁防止膜は、上記の生分解性繊維単独、あるいは生分解性繊維と非生分解性繊維とを織編物とすることで得られる。織編物の織編密度は特に限定されるものではないが、強度や取り扱いの点からその目付は、300〜3000g/m2とすることが好ましい。また、織編物の厚みとしては0.5〜10mm程度であることが好ましい。

0016

また、織編物を構成する繊維には、用途に応じて、難燃剤着色防止剤酸化防止剤充填材顔料などがその特性を損なわない範囲で添加されていてもよい。さらに加えて、織編物あるいは繊維には、必要に応じて、公知の着色処理などの各種の処理を施すことができる。

0017

得られた汚濁防止膜は、フロートと水中のおもりとの間に展張して水辺の土木工事現場の周囲に張り巡らせて使用する。設置された汚濁防止膜は、織編物にて構成されているため寸法安定性や施工性に優れており、しかも生分解性を有することから廃棄処理上の問題がなく、海域や河川及び湖沼等の土木工事を行う際に工事現場周囲の水質汚濁を防止するために使用される汚濁防止膜として好適に使用できる。

0018

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における各種物性値測定方法は、以下のとおりである。
(1)目付(g/m2):標準状態の汚濁防止膜から長さ10cm、幅10cmの試験片5点を作成し、平衡水分にした後、各試験片の質量(g)を量し、得られた値の平均値単位面積当たり換算して、目付(g/m2)とした。
(2)密度(g/cm3):JIS−K7112に記載の方法に準じて測定した。
(3)水棲生物付着率(%):作製した汚濁防止膜を30cm角に切断して試験片を作製した。亜酸化銅防汚剤を塗布した鉄製の枠を用意し、前記の試験片をこの枠に固定して、海水中に6ヶ月間浸漬した。その後、試験片を引き上げて、試験片の面積のうち藻類・貝類が付着した部分の面積が占める割合を%で表した。水棲生物付着率が低いほど水棲生物の脱落容易性に優れているといえる。
(4)付着残存率(%):上記の水棲生物付着率を測定した後の試験片に1.5MPaの高圧水で、5秒間、25リットル/分の高圧水洗浄を行い、藻類・貝類を脱落させて洗浄後の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%で表した。付着残存率が低いほど水棲生物の脱落容易性に優れているといえる。
(5)分解性:上記の水棲生物付着率を求める場合と同様に海水中に6ヶ月浸漬した後の試験片について、高圧水洗浄を行わないままでコンポスター投入し、80℃で14日間保持した。14日後の状態を目視にて観察し、その外観変化を観察して下記のように評価した。

0019

○:貝殻だけが残った。
△:貝殻と繊維の一部が残った。
×:藻類以外が残った。
実施例1
汚濁防止膜を形成するために、融点が170℃の共重合ポリ乳酸を用いて溶融紡糸により強度が4.0cN/デシテックス、伸度が30%のポリ乳酸系繊維(1120デシテックス/192フィラメント)を得た。この繊維を80T/mで4本合撚し、得られた糸条経緯糸として用い、経糸密度20本/2.54cm、緯糸密度20本/2.54cmとして2/2ななこ組織にて製織し、目付が600g/m2、幅2mの織物を作製し、この織物から汚濁防止膜を得た。

0020

得られた汚濁防止膜の物性などを表1に示す。

0021

ID=000002HE=035 WI=083 LX=0635 LY=1050
実施例2
織編物を構成する繊維として、4本合撚した繊維のうちの1本を伸度が16%、1120デシテックス、92フィラメント、強度9.5cN/デシテックスの高強力ポリエステル繊維に変えた。そしてそれ以外は実施例1と同様にして目付が640g/m2の織物を作製し、汚濁防止膜を得た。

0022

得られた汚濁防止膜の物性などを表1に示す。実施例1,2は、汚濁防止膜を構成する織物の全部もしくは一部を生分解性繊維にて形成したため、水棲生物の付着率が低く水棲生物の脱落容易性に優れており、洗浄後の水棲生物の付着残存率も低く洗浄性の良いものが得られた。ただし、実施例2は一部にポリエステル繊維が合撚されていたため、水棲生物の付着残存率は実施例1よりも若干高くなった。また、実施例1は織物が生分解性繊維のみにて形成されており、実施例2は生分解性繊維の割合が80%以上であったため、コンポスト処理したところその殆どが分解されて廃棄物量の大幅な削減が図れた。
比較例1
織物を構成する繊維として、伸度が16%、1120デシテックス、92フィラメント、強度9.5cN/デシテックスの高強力ポリエステル繊維を4本合撚した繊維を用いた。そしてそれ以外は実施例1と同様にして目付が640g/m2の織物を作製し、汚濁防止膜を得た。

0023

得られた汚濁防止膜の物性などを表1に示す。比較例1は、汚濁防止膜を構成する織物を非生分解性繊維のみにて作製したため水棲生物の付着を抑制することができず、洗浄後の水棲生物の付着量も多いものであった。また、コンポスト処理しても殆ど分解されておらず、廃棄物量の削減が図れなかった。

発明の効果

0024

本発明によれば、汚濁防止膜を織編物にて構成することで寸法安定性や施工性の良い汚濁防止膜が得られ、この織編物の少なくとも一部を生分解性繊維にて構成することで、その使用中に生分解性繊維が徐々に分解することによって、藻類や貝類などの水棲生物の付着力が弱まり、水棲生物の脱落容易性や洗浄性の良いものが得られる。また、使用後に自然環境中に廃棄した場合でも、微生物などによって生分解性繊維を分解することができるため、廃棄物量を低減して環境負荷の非常に小さい汚濁防止膜とすることができる。

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