JPH0684792B2

JPH0684792B2 - 屑綿成型透気管

Info

Publication number: JPH0684792B2
Application number: JP61282801A
Authority: JP
Inventors: 均岡野
Original assignee: MIZUSHIMA RINKAI SOKO KK
Current assignee: MIZUSHIMA RINKAI SOKO KK
Priority date: 1986-11-26
Filing date: 1986-11-26
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPS63135684A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は回収屑綿の成型物からなる透気管である。該透
気管は優れた透気性と透水性及び硬さを有することから
農業用の土中埋設使用の排水兼用透気管、或は漁業用の
水中使用の透気管、或は室内空調用の透気管として或は
その他の用途での透気管として使用出来る。

上記用途のうち農業用の土中埋設の排水兼用透気管用途
はこれまで全く考えられなかった用途であり、本発明の
透気管の出現によって初めて開発された用途である。

（ロ）従来の技術及びその問題点現在までに、管を構成する層の全面から多量の気体を透
過し、しかも優れた硬さを有する透気管は造られていな
い。即ち従来から繊維と樹脂よりなり繊維比率の高いシ
ート状の繊維成型物は透気性の良いことが知られてお
り、例えば不織布などがその一例としてあげられる。し
かしこれらの繊維シート状成型物は原料の繊維が比較的
高価であることから一般に単位体積当たりの原料使用量
の少ない換言すると密度の小さい柔らかなもののみが造
られている。そしてこれらの柔らかいシート状成型物か
らは本発明のような密度の大きい硬いしかも管状の成型
物は造れない。上記の理由から現在までに本発明のごと
き優れた透気性と硬さを有する管状の繊維成型物は造ら
れておらず、該成型物の製造技術及び用途開発の研究も
なされていない。本発明は原料費の安い回収屑綿を多量
に使うこと及び最適の成型物製造条件を採用することに
よって、初めて性能的コスト的に実用性のある硬質の透
気管を提供し、更にはその用途を開発したものである。

（ハ）問題点を解決するための手段本発明は回収屑綿に樹脂バインダーを樹脂／繊維重量比
が0.1ないし0.7なる量で付与せしめてなる繊維マット
に、該樹脂バインダーが熔融し屑綿は熔融しがたい条件
下で管状に加熱加圧成型せしめた、密度0.2ないし1.0g/
cm³、透気度0.1ないし10sec、透水係数３×10^-3ないし
１×10^-6m/sec、曲げ弾性率10ないし200kg/mm²を有し、
管壁のあらゆる部分に透気性を有する屑綿成型透気管で
ある。

本発明の透気管は上記物性値のごとく優れた透気性、透
水性、硬さを有し、また管壁のあらゆる部分から空気を
透過する性能があるので、従来からの透気管用途へは勿
論のこと下記のごとき農業用透気管としての新しい用途
をも開発するものである。

農業用用途の使用方法は本発明の透気管を田畑の土中に
埋設し、エヤーコンプレッサーで該管中に空気を送る。
管中の空気は管壁のあらゆる部分を透気して管に接した
土中へと拡散して土に空気分を与え、農作物の成長、発
育を促進する。従ってこれまでのように田畑を十分に耕
して土に空気を導入しておく必要もない。更に本発明の
透気管は透気管の用途と同時に水はけの悪い田畑では土
中の過剰の水分を管壁を透過して管内に集め排水する排
水管の働きも兼ねることが出来る。

本発明は紡績工程、不織布製造工程、染色工程、縫製工
程で発生する布屑、糸屑、単繊維屑の１種以上からなる
回収繊維屑を原料として用いる。回収繊維屑はポリエス
テル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ビニロン繊
維、ポリプロピレン繊維、ポリウレタン繊維、ポリ塩化
ビニール繊維等の合成繊維、アセテート繊維、レーヨン
繊維等の人造繊維、及び木綿、羊毛、絹、麻等の天然繊
維、或はこれらを２種以上混合したものでも良い。

該回収繊維屑は開繊維にかけて回収屑綿とするが、総て
が均質な綿状に開繊された屑綿よりも、開繊した屑綿中
に太さ20ないし1500デニールの未開繊繊維束又は糸屑又
は両者の混合物が５ないし60重量％混入した状態の軽い
開繊が良い。即ち屑綿中にこれらの繊維束および糸屑が
混入することにより最終成型製品の透気性、透水性、硬
さ（曲げ弾性率）、引っ張り強力等の物性が向上する。
物性向上の原因はこれらの繊維束および糸屑が通気管、
導水管、及び骨材の役割を果たすことによる。以上説明
のごとく回収繊維屑の開繊は軽く行うのがよく、処理費
も低減出来る。

本発明で用いるバインダーの樹脂は通常使用されている
市販の熱硬化性樹脂或は熱可塑樹脂が使用できる。熱硬
化性樹脂としては例えばフェノールホルマリン樹脂、尿
素ホルマリン樹脂、メラミンホルマリン樹脂等があり、
熱可塑性樹脂としては例えばポリエチレン樹脂、プリプ
ロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、エポキシ樹脂、
ポリスチレン樹脂、SBR、NBR等がある。樹脂の選定に当
たって重要なことは主体となる屑綿の融点よりも低融点
の樹脂を選ぶこと、最終成型製品の要求品質に合致する
性能の樹脂を選ぶことが必要である。樹脂バインダーの
形状は粉状、小塊状（直径３ないし10mm）、繊維状、ネ
ット状及び溶媒に溶解または分散させた液状等の形で用
いる。使用法は樹脂バインダーの形状によって使い分
け、綿又は綿の層の上に振り掛ける方法、スプレーする
方法、塗布する方法、浸漬する方法或は繊維マットに挿
入する方法等がある。また屑綿が融点の異なる２種以上
の混綿からなる場合は低融点側の屑綿をバインダー樹脂
としては或はその一部として利用することも出来る。

本発明で採用する樹脂／繊維の重量比は0.1ないし0.7で
ある。比率が0.7の最終成型物は一例として曲げ弾性率
が200kg/mm²と非常に硬く硬質成型物として十分に実用
性がある。比率が0.7より小さくなるにしたがって硬さ
が減り柔らかさが増し、同時に繊維成型物の特徴である
透気性や透水性が増すので、この特徴を生かした最終成
型物に適用出来る。樹脂量が比率0.7を越える量に増し
ても最終生型物の硬さ増加の効果は少なく、逆に透気
性、透水性等の特徴が失われたりコスト高となつたりし
て回収繊維屑使用の利点が減少する。逆に比率が0.1未
満の場合は樹脂量が少ないために樹脂による繊維相互間
の接着力が弱くなり引張り強度や曲げ得性率等の物性値
が低下する。

樹脂バインダーを付与した屑綿は簡単なカードやウェー
バー等を使って繊維マットにする。該繊維マットは屑綿
中の未開繊繊維束又は糸屑又は両者の混合物がほとんど
そのままの形態で存在する不均一な繊維マットが好まし
い。

次に本発明において好適な加熱加圧の成型条件について
述べる。成型はプレス成型機を用いて行う。加熱温度は
バインダー樹脂が熔融し、主体となる屑綿は熔融しない
温度条件を採用することが必要であり、従って使用する
樹脂バインダーの融点と主体となる屑綿の融点により決
定される。一般的には樹脂融点より10℃低い温度ないし
樹脂融点より60℃高い温度を採用することが望ましい。

加圧力については、大きい程強く圧着されて密度が高く
硬くなる。一般的には加圧力を0.1ないし100kg/cm²の範
囲で採用するが、高硬度が要求される成型物の場合には
20ないし70kg/cm²が好ましい。

加熱加圧の所要時間は少なくとも樹脂バインダーが熔融
するに要する時間が必要であり、一般的には10ないし30
0秒間の範囲で適する時間を適宜選択して採用する。熔
融にかなりの時間を要する場合は予熱処理後に加熱加圧
する方法も有利である。

成型は上記範囲の中から最適のものを選択して、単に１
回だけの成型工程で目的とする管状物を得ることも可能
であるが、透気管のように複雑な形状の管状成型物の場
合には、まず弱条件を採用して第１段目の予備成型で形
状の保持が可能な程度以上の引っ張り強力を有する平板
状シートを造り、これをベルト状に裁断し、ついで通常
の紙管製造法と同様にそのベルトを凸金型の鉄芯に螺旋
状に重ね捲きした後、管状凹金型を用いて強条件で第２
段目の管状の本成型を行うことが好ましい。また管状成
型物の別の成型方法としては上記第１段目の予備成型後
の平板状シートを管の表面積より若干大きめの面積に裁
断し、通常の紙管製造法と同様に管状凸金型の鉄芯に平
捲きした後、管状凹金型を用いて強条件で第２段目の管
状の本成型を行うことも出来る。

本発明の屑綿成型透気管の形状例を図面により示せば、
次の通りである。第１図〜第７図はそれぞれ透気管に成
型した管の斜視図である。第１図はフランジ（９）付直
管である。第２図はテーパー状管（２）であり、第３図
直円筒状管（３）で、第４図はエルボ管（４）である。
第５図及び第６図はリブ付き直管（７）を示し、第５図
はリング状リブ（５）、第６図はスパイラルル状リブ
（６）を有する。また、第７図はチーズ管（８）であ
る。これらの例を示した上記の図中における符号（10）
は、未開繊繊維束または糸屑を示し、このように未開繊
繊維束または糸屑（10）が多数散在しているので、これ
らが通管、導水管、及び補強材の役目をして、透気管の
透気性能、透水性能及び硬さを向上させている。

（ニ）作用正規の原料を使用し、紡糸、ウエッブ作製、成型加工と
複雑な工程を経る繊維成型物は製造費が高くなる。した
がって該成型物は従来から繊維の使用量の少ない密度の
小さい柔軟なものが主な製品となっており、密度の大き
い硬いものはほとんど造られていない。本発明は優れた
透気性や透水性等の繊維性能を有し、しかも繊維強化プ
ラスチック並の硬さと引っ張り強度とを有する繊維成型
物の透気管であるが、このような成型物は安価な回収屑
綿を多量に使用し密度を大きくすること、更には前記の
最適条件の繊維マット製造技術、加熱加圧成型技術を用
いることによって初めて出来たものである。これまで世
の中に出ていない上記の繊維成型物透気管の製品開発は
また本発明の農業用透気兼透水管の用途開発をもたらし
た。

次に本発明の透気管製造の為の繊維マット製造技術、加
熱加圧成型技術の特徴は第１に透気性、透水性等の繊維
性能を向上させる為に特に未開繊繊維束又は糸屑又は両
者の混合物が混入した屑綿を用い、これらがそのままの
状態で存在する繊維マットを造る造ることにある。次に
第２の特徴は上記繊維性能を向上させる為に繊維マット
製造工程では該屑綿に樹脂バインダーを少ない比率で混
入し繊維比率の多い樹脂マットを造ることにある。次に
該繊維マットは手で持つと型崩れする程形態が不安定で
あるため、該繊維マットを用いいきなり加熱加圧成型し
ても成型密度むらを生じ形の良い成型物は得られない。
第３の特徴はこの問題を解決するためにまず第１段目の
予備成型で形態を保持出来る程度以上の引っ張り強力の
平板状の繊維シートを造り、次いで第２段目の本成型で
金型に忠実な管状の成型物を造る２段階成型方法を採用
することにある。以上本発明の製造方法によって目的と
する屑綿成型透気管を得ることが出来る。

以下に実施例、比較例にて説明するが、透気の測定はJI
S-P-8117、透水係数の測定はJIS-A-1218、曲げ弾性率の
測定はJIS-K-7203に準じて行った。

実施例１縫製工程で発生したポリエステルル70％ポリプロピレン
30％の混綿の布屑及び系屑からなる回収繊維屑を開繊維
にかけて軽く開繊し、屑綿中に50ないし1200デニールの
範囲に分布する未開繊繊維束及び糸屑が45重量％残存混
入した屑綿を造った。該屑綿にフェノールホルマリン樹
脂粉末を樹脂／繊維重量比が0.25となる量で混入しての
ち軽度の条件でカーにかけて未開繊繊維束及び糸屑がそ
のままの形状で混在する不均質な繊維マツトを造った。
該繊維マツトは厚さ60mm、密度0.02g/cm³で形態の崩れ
やすい状態であった。次に該繊維マットにあらかじめ17
5℃に昇温した平板プレス機を用いてクリアランス15m
m、圧力10kg/cm²でで20秒間プレスした。得られた平板
状の繊維シートは型崩れがなく厚さ15mm、密度0.09g/cm
³の柔軟なシートで成型材料として最適であった。

次に該繊維シート成型物を加熱加圧成型して内径80mm長
さ1mの円管状の繊維成型物を造った。まず該繊維シート
を、製造すべき管の表面積より若干大きめの面積に裁断
し、これを内径70mmの鉄芯凸金型の切り込み部へ装着し
平捲きし、端の重なり部を仮接着して、あらかじめ210
℃に加熱した凹金型のプレス機でクリアランス3.0mm圧
力力60kg/cm²で60秒間プレスして内径が80mm厚さ3.0mm
密度0.45g/cm³の軽量の管状成型物を得た。該成型物は
曲げ弾性率が98.6kg/mm²と硬く、透気度が0.1秒と優
れ、透水係数も0.5×10-³m/secと優れた繊維成型物の透
気管であった。なお該成型物では混綿中のポリプロピレ
ン綿も熔融してバインダーの役割を果たした。

用途例実施例１の透気管を畑の畝の中央で土表面から約40cmの
深さのところに埋設し、畝には白菜の種を蒔いて育て
た。発芽後１ケ月に４〜５回の頻度ででコンプレツサー
からの空気を透気管内に通し、管壁を透過して畑土中に
空を与えた。３ケ月後には大球の白菜を収穫出来た。

一方透気管からの空気を送らずに通常の方法で作った白
菜は上記の白菜にくらべて発育が悪く劣っていた。

実施例２縫製工程、染色工程で発生したホリエステル綿混の布屑
及び糸屑からなる回収繊維屑を開繊機にかけて軽く開繊
し、屑綿中に50ないし800デニールの未開繊繊維束及び
糸屑が35重量％残存混入した屑綿を造った。該屑綿にポ
リエチレン樹脂粉末を樹脂／繊維重量比が0.4となる量
で混入してのち簡単なカードにかけて繊維マットを造っ
た。該繊維マットは厚さ72mm密度0.021g/cm³で上記の未
開繊繊維束及び糸屑綿がそのままの形状で存在した不均
質なマットであった。次に該繊維マットをあらかじめ12
5℃に昇温した平板プレス機を用いてクリアランス6mm圧
力20kg/cm²で20秒間プレスした。出来た平板状繊維シー
トは厚さが6mmでバインダー樹脂で粗に接着された密度
0.25g/cm³の引っ張り強力の比較的強いシートであっ
た。

次に該繊維シート状成型材を加熱加圧成型して円管状の
繊維成型物を造った。まず該繊維シートを100mm巾のベ
ルト状に裁断したものを外径が70mmの鉄芯凹金型へ螺旋
状に重ね捲きしたのち、あらかじめ145℃に加熱した凹
金型のプレス機でクリアランス2.5mm、圧力60kg/cm²で1
50秒間プレスして内径が70mm、厚さ2.5mm、密度0.60g/c
m³の軽量の管状成型物を得た。該成型物は未開繊繊維束
の散在による効果で曲げ弾性率125.6kg/mm²と硬く、透
気度は0.3秒と優れ、透水係数も0.1×10-³m/secと優れ
た繊維成型物の透気管であった。

（ホ）発明の効果本発明の透気管はこれまで世の中に存在しない全く新規
な繊維成型物であって、安価な回収屑綿を多量に使用し
密度を上げるとともに、本発明の繊維マット製造技術、
加熱加圧成型技術を用いることによって初めて出来るも
のである。本発明の透気管は優れた透気性、透水性、硬
さを有し、また管壁のあらゆる部分から空気を透過する
能力が有るので、従来からの透気管用途へは勿論のこ
と、田畑の土中に埋設して空気を送り管壁を透過して土
中に空気を与える農業用透気管の新用途にも使える。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図はそれぞれ本発明の屑綿成型透気管の例
を示す斜視図である。（１）……フランジ付直管、（２）……テーパー状管（３）……直円筒状管、（４）……エルボ管（５）……リング状リブ、（６）……スパイラル状リブ（10）……未開繊繊維束又は糸屑

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回収屑綿に樹脂バインダーを樹脂／繊維重
量比が0.1ないし0.7なる量で付与せしめてなる繊維マッ
トに、該樹脂バインダーが熔融し屑綿は熔融しがたい条
件下で管状に加熱加圧成型せしめた、密度0.2ないし1.0
g/cm³、透気度0.1ないし10sec、透水係数３×10^-3ない
し１×10^-6m/sec、曲げ弾性率10ないし200kg/mm²を有
し、管壁のあらゆる部分に透気性を有する屑綿成型透気
管。
【請求項２】太さが20〜1500デニールの範囲に分布する
未開繊繊維束又は糸屑を３〜60重量％混入した回収屑綿
からなる不均質な繊維マットを用いる特許請求の範囲第
１項記載の屑綿成型透気管。
【請求項３】田畑の土中に埋設した管へ送った空気が管
壁を透過して土中に拡散し土に空気分を与える働きと、
田畑の土中の過剰水分を管壁を透過して管内へ集め排水
する働きとを兼ね備えた農業用土中埋設管として使用さ
れる特許請求の範囲第１項記載の屑綿成型透気管。