JPH0423926B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、水不溶性吸水性樹脂と繊維質物と
を混合、加圧成形した粒体を充填した土のうおよ
びその使用方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、洪水による河川堤防の欠壊や越流ある
いは、流入土砂の侵入、雨水による盛土等斜面の
崩壊等の災害を応急処置的に防止するために土の
うが使用されており、従来は、所定の強度及び大
きさの袋に、土砂（主に砂）を人力により充填
し、その投入口を固く結びつけるなどして閉じた
ものが用いられている。

従来の土のうは上記のように構成され、平常時
には袋のみを用意しておき、上記したような災害
の発生が予想され、又は発生した場合に、災害地
に袋を急送し、災害地の荒天候で劣悪な条件下で
袋に土砂を充填し、投入口を閉じて土のうをつく
つた後積み上げている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の土のうでは、災害地の劣悪
な条件下で人力により袋に土砂を充填して投入口
を閉じ、土のうに形成しているため、多数の人力
の確保、多量の土砂の調達の点で災害地で短時間
に多量の土のうをつくることが困難であるという
問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

第１の発明にかかる土のうは、通水性の材質の
袋に水不溶性吸水性樹脂と繊維質物とを混合、加
圧成形した粒体を充填したものである。

第２の発明にかかる土のうの使用方法は、通水
性の材質の袋に水不溶性吸水性樹脂と繊維質物を
混合、加圧成形した粒体を充填した土のうと、重
量の大きい土のうとを組合せて、土のう層を形成
させる方法である。

〔作 用〕

第１の発明に係る土のうは、通水性の材質の袋
に水不溶性吸水性樹脂が充填されており、この水
不溶性吸水性樹脂は自重の数百倍〜数千倍の水を
吸水ゲル化するから、給水により容易に土のうを
形成することができる。しかも水不溶性吸水性樹
脂は繊維質物と混合、加圧成形した粒体になつて
いるから、吸水ゲル化に際し、水不溶性吸水性樹
脂の表面にのみ吸水ゲル層を形成することがな
く、水不溶性吸水性樹脂の吸水能力を十分に発揮
させた土のうを形成することができる。即ち、粉
末状の水不溶性吸水性樹脂を単独で使用した場合
には、袋に充填し難く、袋に穿設された通水用の
孔から流出するだけでなく、粉末状の樹脂が静電
気を帯び易いため、凝集して団粒化し、その中心
となつた樹脂が充分に吸水することができないも
のであつた。

本発明では、水不溶性吸水性樹脂と繊維質物と
を混合して、加圧成形した粒体であるため、袋に
充填し易く、通水用の孔から外へ流出することが
ない。しかも、その粒体は繊維質物と樹脂との加
圧成形体であるため、繊維質物と樹脂との間隙に
水が侵入し、更に毛細管現象により内部に浸透
し、樹脂の吸水能力を充分に発揮させることとな
る。また、天然繊維等の細かな繊維を束ねた繊維
質を混合・加圧成形したものでは、繊維質が水に
よつて膨潤するため、加圧成形した粒体を膨潤に
伴い徐々に崩すこととなり、有効に団粒化を抑制
することとなる。

また第２の発明に係る土のうの使用方法は、第
１の発明にかかる土のうを重量の大きい土のうと
組合せて土のう層に形成するから、土のう層全体
の重量が大きくなつて、土のう層が強固な構造に
なり、縦横方向から付加される力に対して対応す
ることができ、水中においても、第１の発明の土
のうを土のう層に形成させることができる。

〔実施例〕

第１の発明は水不溶性吸水性樹脂と繊維質物を
混合、加圧成形した粒体を透水性の袋に充填した
土のうである。そして第１の発明の水不溶性吸水
性樹脂は、単量体(A)と多糖類(B)との共重合体、単
量体(A)と架橋剤(C)との重合体、および単量体(A)と
多糖類(B)と架橋剤(C)とを必須成分として重合さ
せ、必要により加水分解して得られる重合体であ
る。なお、単量体(A)は親水性または加水分解によ
り親水性となつた単量体、水溶性または加水分解
により水溶性となつた単量体をそれぞれ単独で使
用するか、あるいは混合して使用するものであ
る。

単量体(A)と多糖類(B)との重合体としては、例え
ばデンプン−アクリロニトリルグラフト共重合体
の加水分解物、セルロース−アクリル酸グラフト
共重合体およびその塩等がある。

また単量体(A)と架橋剤(C)との重合体としては、
例えばジビニル化合物（メチレンビスアクリルア
ミドなど）で架橋されたポリアクリルアミドおよ
びその部分加水分解物、架橋ポバール、特開昭52
−14689号、特開昭52−27455号記載の架橋された
ビニルエステル−不飽和カルボン酸共重合体ケン
化物、架橋ポリエチレンオキシド等がある。

さらに単量体(A)と多糖類(B)と架橋剤(C)を必須成
分として重合させ必要により加水分解して得られ
る重合体としては、例えば特公昭53−46199号公
報、特公昭53−46200号公報および特公昭55−
4462号公報に記載の架橋されたデンプン−アクリ
ルアミドグラフト共重合体、架橋されたデンプン
−アクリル酸グラフト共重合体およびその塩等が
ある。

これらの親水性重合体は二種以上併用してもよ
く、重合体粒子の粒度は通常５〜5000μ以下、好
ましくは20〜500μにしてあり、通常60ml／ｇ以
上の吸水力を有する。

また水不溶性吸水性樹脂と混合、加圧成形され
る繊維質物は、天然繊維（植物性繊維としてはセ
ルロース系のものたとえば紙、木綿、ワラ、オガ
クズ、草炭、パルプなど、動物性繊維としては
絹、羊毛など）、人造繊維（セルロース系のもの
たとえばレーヨン、アセテートなど）、合成繊維
（ポリアミド、ポリエステル、アクリルなど）な
どの有機性繊維、石綿、パーライトなどの無機性
繊維およびこれら二種以上の併用系があげられ
る。これらのうちで好ましいものは繊維または水
中で繊維状になりうる植物性繊維質物（以下有機
性繊維質物のことを単に繊維という）、例えば紙、
紙粉砕物、木綿、パルプ、草炭などである。この
中で特に紙の粉砕物が好ましく、その中に未粉砕
の小紙片（たとえば１〜50mm程度）を含んでいる
形態のものも使用できる。紙の粉砕物に加えて他
の繊維を併用することもできる。紙の粉砕物と他
の繊維の割合は通常100：０〜１：99、好ましく
は100：０〜50：50である。

繊維の形態としては粉末状、たとえば繊維を微
粉状またはすりつぶして粉末状にしたもの、およ
び繊維状、例えば単繊維（通常100デニール以下
の太さのもの）を切断したもの、繊維を複数本集
束し、適当な集束剤で処理して切断したもの、そ
の他織布、不織布、編状布、シート（たとえば
紙）などを裁断したものまたはそれをほぐしたも
のがあげられる。繊維の長さはとくに限定するも
のではないが、通常0.01〜50mm、好ましくは0.01
〜５mmである。

水不溶性吸水性樹脂と繊維質物との混合割合は
通常５／95〜90／10（重量比）で、好ましくは
20／80〜80／20であり、両者の混合物は0.3ｇ／
cm³以上、好ましくは0.7ｇ／cm³以上の嵩比重に加
圧成形される。

加圧成形する方法は常温下型枠の中でペレツト
状に加圧成形する方法および常温下、シート状、
棒状またはブロツク状に加圧成形したのち適当な
大きさに裁断または粉砕する方法などがある。な
お加圧成形は加温（例えば20〜150℃）、加湿（60
〜100％湿度）下で行つてもよい。

加圧成形機は波状ロール仕様のコンパクテイン
グマシン、カレンダーマシン、ブリケートマシン
等のロールプレス機および油圧半板プレス機、ス
クリユープレス機等が使用され、加圧成形物の嵩
比重が0.3ｇ／cm³以上になるように１〜3000Kg／
cm²、好ましくは100〜200ｇ／cm²の圧力で加圧成形
される。

得られる加圧成形物の形状は任意でよく、例え
ば球形状、円筒状、立方体状、直方体状、円錐
状、角錐状、棒状、シート状、ロール状など種々
の形状があげられる。大きさは加圧成形物の最短
径が通常10cm以下、好ましくは３cm以下になるよ
うな大きさである。

一方、加圧成形物である粒体を充填する袋の材
質は、水を通し土のうとして積層した場合でも上
下方向および周囲からの荷重に耐えうる強度を有
し、水不溶性吸水性樹脂が水を吸収し、吸水ゲル
化しても漏水ない機能を備えたものであり、天然
繊維、人造繊維、金属繊維、鉱物繊維などの材質
でできた50メツシユ〜300メツシユの織物、編物、
不織布等が使用できる。

またポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑
性樹脂のシート等を重ね合せ、縁部をヒートシー
ルして袋状にしても使用することができ、その場
合、袋に水を通し、袋に充填した水不溶性吸水性
樹脂が吸水ゲル化しても漏れない程度の微細な穴
を袋に設けておく。強度的に最も適した材質は、
延伸したポリプロピレン等の熱可塑性樹脂のフイ
ルムまたはシートをスリツトしたスリツトヤーン
で織つた織物であり、水をよく通しゲル化した水
不溶性樹脂を漏出することがない。

これらの材質で形成される袋は、任意の形状を
選択することができるが、単一の角状またはそれ
らの連続した帯状袋とするのが施工上、取扱上便
利であり、単一の袋にした場合、底部が25〜30
cm、側部が60〜70cm程度にするのが取扱い上好ま
しい。また、袋に充填する粒体の量は、袋の容積
に対し0.1〜5.0容量％、好ましくは0.2〜2.0容量
％にするのが吸水ゲル化後の保有水量との関係か
ら好ましい。なお袋に粒体を充填する場合、粒体
のみ充填してもよいが、所定の割合の土砂等の不
活性物質を混合すると土のうにして積層する際安
定化する等の点で有利である。

第１図は第１の発明の実施例を示す説明図で、
図中Ａの１は100メツシユに織つたナイロンシヤ
ーを底部が25〜30cm、側部が60〜70cmの袋に形成
し、粒体を充填したものであり、例えば袋１の容
積が25〜45の場合、50〜500ｇの粒体を充填す
る。また図中Ｂの２は袋１を連続させて帯状袋に
したもので、３は袋１と袋１との間隔であり、土
のう２積重ね方法により任意に決めることができ
る。図中Ｃは帯状袋２を捲いて保管している状態
を示したものである。

第１の発明に係る土のうは上記のように構成さ
れ、粒体を乾燥状態にして土のう１，２を所定の
場所に載置し、人為的または降雨等により給水す
ると、水不溶性吸水性樹脂は自重の数百倍〜数千
倍の水を吸水ゲル化して重量のある枕状の土のう
となる。その際、水不溶性吸水性樹脂は繊維質物
と混合、加圧成形された粒体となつているので、
表層の水不溶性吸水性樹脂が初めに吸水ゲル化し
てゲル層を形成しても、繊維質物自身及び繊維質
物と樹脂との間隙の毛細管現象によつて、表面の
水を内部に導き、表層のゲル層が以後の吸水ゲル
化を妨害することがないので、水不溶性吸水性樹
脂の吸水能力を十分に発揮して多量の水を保有す
る。また、保有された水は不可逆となるから、土
のうに荷重を付加しても、水が放出されることが
なく土のうとしての機能を維持する。

第２の発明は第１の発明に係る土のうの積み重
ね方法である。第１の発明に係る土のう１，２は
水不溶性吸水性樹脂を乾燥状態にして、土のう１
または帯状の土のう２を積み重ねて給水すれば、
災害地等で短時間、かつ僅ずかの労力で土のう層
が得られる。しかし土のう１，２の重量は水によ
り得られているから、河川の堤防上に積層した土
のう１，２に流水が衝突すると、圧力により土の
う１，２層が崩れたりすることがある。そのため
第２の発明の方法は、土砂等を充填した第１の発
明の土のう１，２よりも重量の大きい土のうと、
第１の発明の土のう１，２を組合せて土のう層を
形成する。

第２図は第２の発明の実施例を示す説明図であ
り、第２図のＡは土地５の上に土のう１を並べて
その上に重量の大きい土砂を充填した土のう６を
載置した土のう層で、８は土のう層側部にある流
水、矢印イは流水８からの圧力である。第２図の
Ｂは帯状の土のう２の間隔３の上に重量の大きい
土砂を充填した土のう６を載置したものである。
また第２図のＣは第１の発明の土のう１と重量の
大きい土砂を充填した土のう６を並べて積み重ね
たものである。

このように第１の発明の土のう１，２と重量の
大きい土のう６を組合せると、重量が大きくかつ
強固な土のう層が形成され、流水８が衝突して圧
力が負荷されても土のう層が崩れることがなく、
土のう層としての機能を維持することができ、し
かもそのような強固な土のう層を第１の発明の土
のうを使用することにより、短時間かつ僅かな労
力で形成することができる。

〔発明の効果〕

第１の発明は以上説明したとおり、一定の強度
を有し、通水性の材質の袋に水不溶性吸水性樹脂
と繊維質物を混合、加圧成形した粒体を充填する
ことにより、僅かな人力で、かつ短時間で土のう
層を形成することができる効果がある。

また第２の発明は第１の発明土のうと重量の大
きい土のうを組合せて土のう層を形成するように
したので、種々の圧力が負荷されても、強固に積
層状態を維持して災害を防止することができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂ，Ｃは第１の発明の実施例の説明
図、第２図Ａ，Ｂ，Ｃは第２の発明の実施例の説
明図である。 図において、１は土のう、２は帯状の土のう、
６は土砂を充填した重量の大きい土のう、８は流
水である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 通水性の材質の袋に水不溶性吸水性樹脂と繊
   維質物とを混合加圧成形した粒体を充填してなる
   土のう。 ２ 上記粒体が0.3ｇ／cm³以上の嵩比重をもつ特
   許請求の範囲第１項記載の土のう。 ３ 上記袋の容積に対し0.2〜2.0容量％の上記粒
   体を充填した特許請求の範囲第１項記載の土の
   う。 ４ 通水性の材質の袋に水不溶性吸水性樹脂と繊
   維質物を混合、加圧成形した粒体を充填した土の
   うと、重量の大きい土のうとを組合せて土のう層
   を形成する上記土のうの使用方法。