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発明の名称 繊維材料の取扱い方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−286819
公開日 平成10年(1998)10月27日
出願番号 特願平9−113435
出願日 平成9年(1997)4月15日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】久寶 聡博
発明者 一瀬 賢一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 炭素繊維等の短繊維を凍結させ、該凍結状態の短繊維について計量、搬送、保管、投入等の取扱い作業を行うことを特徴とする繊維材料の取扱い方法。
【請求項2】 前記短繊維の凍結前に該短繊維に水分を付与する請求項1記載の繊維材料の取扱い方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として繊維補強コンクリートに使用する短繊維を取り扱う方法に関する。
【0002】
【従来の技術】コンクリートは、その圧縮強度と比べれば引張強度がきわめて小さく、伸び能力についても鋼材等に比べれば非常に劣ることはよく知られているところであるが、かかる欠点を解消すべく、チョップドストランドとも呼ばれる短繊維をコンクリート内に混入して繊維補強コンクリートとする研究がなされており、引張強度や伸び能力に優れた炭素繊維やアラミド繊維をマトリックスであるコンクリートに複合することによってコンクリート全体の引張強度や伸び能力を改善できると期待されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような短繊維は、長さが数mm〜数十mm、径が数μm〜数十μmのフィラメント状であってきわめて軽量であり、計量時やミキサ投入時に短繊維を落下させた際、あるいは自然の風や空調による空気のドラフト等によって空気中に舞い上がりやすい。
【0004】そのため、計量作業や投入作業がスムーズに行えないという問題や、空気中に浮遊する短繊維を作業員が吸い込んだり目に入ったりといったおそれがある場合には健康衛生面での対策を別途講じなければならないという問題も生じていた。
【0005】本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、短繊維の空気中への舞い上がりや浮遊を防止することが可能な繊維材料の取扱い方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明に係る繊維材料の取扱い方法は請求項1に記載したように、炭素繊維等の短繊維を凍結させ、該凍結状態の短繊維について計量、搬送、保管、投入等の取扱い作業を行うものである。
【0007】また、本発明に係る繊維材料の取扱い方法は、前記短繊維の凍結前に該短繊維に水分を付与するものである。
【0008】本発明に係る繊維材料の取扱い方法においては、炭素繊維等の短繊維を予め凍結しておき、かかる凍結状態で計量、搬送、保管、投入といった取扱いを行う。このようにすると、計量時やミキサー投入時に短繊維が空中に舞い上がるおそれがなくなり、各工程での取扱いが容易になる。
【0009】短繊維を凍結させる方法としては任意であるが、具体的には通常の冷凍設備のほか、液体窒素を冷媒とした凍結方法が考えられる。後者の方法によれば、比較的簡易な設備で、かつ凍結量が小規模であっても経済的に短繊維を凍結させることができる。なお、短繊維としては、鋼繊維、ガラス繊維、炭素繊維、あるいはポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド等で形成された合成繊維などが含まれる。
【0010】ここで、短繊維の凍結前に該短繊維に水分を付与するようにした場合、短繊維の含水量の程度にかかわりなく、確実に凍結させることができるとともに、短繊維の表面に凍結層が形成されることによって、短繊維同士の絡まり合いが防止され、コンクリート内での分散性並びに混入率が改善される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る繊維材料の取扱い方法を繊維補強コンクリートの製造工程に適用した場合の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【0012】図1は、本実施形態に係る繊維材料の取扱い方法の手順を示したフローチャートである。同図に示すように、本実施形態に係る繊維材料の取扱い方法においては、まず、短繊維である炭素繊維を凍結させる(ステップ101)。
【0013】炭素繊維は、例えばチョップドストランドとも呼ばれる、長さが数mm〜数十mm、径が数μm〜数十μm程度のフィラメント状のものを対象とすることができる。
【0014】炭素繊維を凍結させるにあたっては、例えば液体窒素を冷媒とした凍結方法を採用することが可能であり、かかる方法によれば、比較的簡易な設備でかつ凍結量が小規模であっても経済的に炭素繊維を凍結させることができる。
【0015】次に、凍結された炭素繊維を所定の配合設計にしたがって適宜計量し(ステップ102)、しかる後に、計量された炭素繊維を凍結状態のままミキサーに投入する(ステップ103)。
【0016】このようにすると、計量時やミキサー投入時に炭素繊維が空中に舞い上がるおそれがなくなり、各工程での炭素繊維の取扱いが容易になる。
【0017】炭素繊維をミキサーに投入した後については、ミキサー内に投入された他のコンクリート材料とともに撹拌混練し、炭素繊維をフレッシュコンクリート内に分散させる。
【0018】以上説明したように、本実施形態に係る繊維材料の取扱い方法によれば、計量や投入を行う前に炭素繊維を予め凍結するようにしたので、これらの作業中において炭素繊維が空中に舞い上がるおそれがなくなる。
【0019】そのため、各作業中での炭素繊維の取扱いが容易になり、計量や投入を確実に行うことが可能となる。また、作業員が誤って炭素繊維を吸い込んだり作業員の目に入ったりといった事態を未然に回避することができる。
【0020】なお、炭素繊維を単に濡らすだけでは、計量や投入までに乾燥してしまうおそれがあるが、本実施形態に係る取扱い方法によれば、炭素繊維を空気中に舞い上がらせないという効果を一定時間持続することが可能である。
【0021】本実施形態では、短繊維として炭素繊維を使用したが、かかる材料に限定されるものではなく、炭素繊維に代えて、鋼繊維、ガラス繊維、あるいはポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド等で形成された合成繊維などを使用してもよい。
【0022】また、上述の説明では特に言及しなかったが、本発明の取扱い方法を工場で適用するか現場で適用するかは任意であることは言うまでもない。
【0023】また、本実施形態では、取扱い工程として計量時及び投入時を想定したが、これに代えて、例えば屋外や室内に一時的に保管する工程、あるいは保管場所からミキサー車まで搬送する工程に適用してもよい。かかる構成によれば、屋外で風が吹いたとしても、あるいは扉の開閉や空調によって室内に気流が生じたとしても、保管中あるいは搬送中に炭素繊維が空気中に舞い上がるおそれがなくなる。
【0024】また、本実施形態では特に言及しなかったが、炭素繊維の含水量が小さい場合には、これを凍結する前に予め炭素繊維に水分を付与するようにしてもよい。
【0025】図2は、このような変形例に係る繊維材料の取扱い方法を示したフローチャートである。該変形例においては、同図に示すように、まず、短繊維である炭素繊維を水に浸し(ステップ111)、しかる後に炭素繊維を凍結させる(ステップ101)。
【0026】その後については、上述の実施形態と同様、凍結された炭素繊維を所定の配合設計にしたがって適宜計量し(ステップ102)、次いで、、計量された炭素繊維を凍結状態のままミキサーに投入する(ステップ103)。そして、炭素繊維をミキサー内に投入された他のコンクリート材料とともに撹拌混練してフレッシュコンクリート内に分散させる。
【0027】本変形例によれば、上述の実施形態と同様、計量時やミキサー投入時に炭素繊維が空中に舞い上がるおそれがなくなり、各工程での炭素繊維の取扱いが容易になるほか、炭素繊維の含水量の程度にかかわりなく、これを確実に凍結させることができるとともに、炭素繊維の表面に凍結層が形成されることによって、炭素繊維同士の絡まり合いが防止され、コンクリート内での分散性並びに混入率が改善されるという別の効果も奏する。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1に係る本発明の繊維材料の取扱い方法によれば、計量、保管、搬送、投入等の取扱い時において短繊維が空中に舞い上がるおそれがなくなる。そのため、各作業中での短繊維の取扱いが容易になって各作業を確実に行うことが可能になるとともに、作業員が誤って短繊維を吸い込んだり作業員の目に入ったりといった事態を未然に回避することも可能となる。
【0029】また、請求項2に係る本発明の繊維材料の取扱い方法によれば、請求項1の効果に加えて、短素繊維の含水量の程度にかかわりなく、これを確実に凍結させることができるとともに、短繊維の表面に凍結層が形成されることによって、短繊維同士の絡まり合いが防止され、コンクリート内での分散性並びに混入率が改善されるという別の効果も奏する。
【0030】




 

 


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