水質浄化用接触材
【課題】任意量の水質浄化用繊維を効率的に集積することができる水質浄化用接触材を提供する。
【解決手段】水質浄化用接触材１１は、並列に配置された複数の接触材用糸１３からなる毛羽部１４と、複数の接触材用糸１３を連結用糸１５で連結することで形成される連結部１６とを有する帯状接触材１２を、連結部１６を介して複数集積することで構成した。
【解決手段】水質浄化用接触材１１は、並列に配置された複数の接触材用糸１３からなる毛羽部１４と、複数の接触材用糸１３を連結用糸１５で連結することで形成される連結部１６とを有する帯状接触材１２を、連結部１６を介して複数集積することで構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質浄化用繊維から構成される水質浄化用接触材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水質浄化に用いられる接触材として、炭素繊維などの水質浄化用繊維から構成されるものがあった（例えば、特許文献１）。
接触材は水質汚濁の原因となる有機物等を分解する微生物を効率的に担持する目的で浄化対象となる水域内に配置されるため、繊維を接触材として用いる場合には、繊維を所定量に集積した状態で取り扱える方が好ましい。そのため、特許文献１においては、炭素繊維束の端部を軟質材で被覆し、この軟質材を介して炭素繊維束を水中に吊り下げるようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６２５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のように繊維束を直接軟質材で固定する場合には、加工作業に手間がかかるために量産に適さないという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、任意量の水質浄化用繊維を効率的に集積することができる水質浄化用接触材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、並列に配置された複数の接触材用糸から形成される毛羽部と、前記複数の接触材用糸を連結用糸で連結することで形成される連結部とを有する帯状接触材を、前記連結部を介して複数集積したことを要旨とする。
【０００６】
上記構成によれば、帯状接触材は、並列に配置された複数の接触材用糸を連結用糸で連結することで得られるので、連結する接触材用糸の本数を任意に設定することができる。また、帯状接触材は連結部を介して効率的に集積することができるので、接触材用糸を水質浄化用繊維から構成することで、任意量の水質浄化用繊維を効率的に集積することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記連結部は、前記接触材用糸及び前記連結用糸を編んでなる編部又は前記接触材用糸及び前記連結用糸を織ってなる織部からなることを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、連結部は接触材用糸及び連結用糸を編んでなる編部又は接触材用糸及び連結用糸を織ってなる織部からなるので、編み加工又は織り加工によって効率的に連結部を形成することができる。また、編み加工又は織り加工によれば、並列させる接触材用糸の本数や毛羽部及び連結部のサイズを任意に調整することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記連結用糸は、少なくとも一部に熱融着性繊維を含み、複数の前記帯状接触材が前記各連結部の熱融着により積層されたことを要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、連結用糸は少なくとも一部に熱融着性繊維を含むため、連結部に加熱処理を施すことにより、連結用糸の熱融着により帯状接触材を効率的に積層することができる。そして、帯状接触材を複数積層することで、任意量の接触材用糸を立体的に集積することができる。これにより、線形状の接触材用糸から立体的な水質浄化用接触材を効率的に構成し、容積当たりの表面積を広く確保することができるので、水質浄化を効果的に行うことができる。また、立体的な積層構造を有することで、水底への載置など、水域への設置形態の自由度を確保することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の発明において、前記連結用糸は、前記接触材用糸よりも糸径が大きいことを要旨とする。
上記構成によれば、連結用糸は接触材用糸よりも糸径が大きいので、連結部は、該連結部から延びる毛羽部よりも厚くなる。したがって、連結部が抜け止めとなることにより、帯状接触材を効率的に固定することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の発明において、前記接触材用糸は、脂溶性のサイジング剤によってまとめられた複数本の炭素繊維から構成され、前記毛羽部には、前記連結用糸による連結後に前記サイジング剤を除去するための脱脂処理が施されていることを要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、接触材用糸は水質浄化を担う微生物との親和性が高い炭素繊維から構成されるので、効率よく水質浄化を行うことができる。また、炭素繊維は脂溶性のサイジング剤によって接触材用糸としてまとめられているので、連結用糸による連結を効率的に行うことができる。そして、毛羽部には連結用糸による連結後に脱脂処理が施されるので、供用時には毛羽部を構成する炭素繊維を水中に拡散させ、効率よく水質浄化を行うことができる。また、水域に設置する前にサイジング剤を除去するので、浄化対象となる水域をサイジング剤で汚染することがない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、任意量の水質浄化用繊維を効率的に集積することができる水質浄化用接触材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態における水質浄化用接触材の分解斜視図。
【図２】第１実施形態における帯状接触材を説明するための平面図。
【図３】（ａ）は熱融着のために重ねられた帯状接触材の模式図、（ｂ）は熱融着により積層された帯状接触材によって構成される水質浄化用接触材の模式図。
【図４】第２実施形態における帯状接触材の平面図。
【図５】第２実施形態における帯状接触材を形成するための織物の平面図。
【図６】第３実施形態における帯状接触材を説明するための平面図。
【図７】第３実施形態における水質浄化用接触材を説明するための模式図。
【図８】第４実施形態における水質浄化用接触材の断面図。
【図９】第４実施形態における水質浄化用接触材を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、水質浄化用接触材１１（１１Ａ）は、複数（本実施形態では３つ）の帯状接触材１２（１２Ａ）が集積されることで構成される。
【００１７】
帯状接触材１２Ａは、並列に配置された複数の接触材用糸１３からなる毛羽部１４（１４Ａ）と、複数の接触材用糸１３を連結用糸１５で連結することで形成される連結部１６（１６Ａ）とを有する。そして、水質浄化用接触材１１Ａは、帯状接触材１２Ａが長手方向となる延伸方向Ｘに延びる連結部１６Ａを介して集積されることにより、幅方向Ｙに延びる毛羽部１４Ａが厚さ方向Ｚに積層される態様となっている。
【００１８】
接触材用糸１３は、脂溶性のサイジング剤（収束剤）によってまとめられた水質浄化用繊維としての複数本（例えば１,０００〜１２，０００本）の炭素繊維１３ａ（図３参照）から構成されている。なお、接触材用糸１３を構成する炭素繊維１３ａの本数は任意に設定することができる。
【００１９】
また、連結用糸１５は加熱によって融解するとともに放熱に伴って凝固する熱融着性繊維と、加熱によって融解しにくい耐熱性繊維とを合糸したものを使用している。連結用糸１５は熱融着性繊維のみから構成することも可能であるが、熱融着性繊維と耐熱性繊維との合糸とすることで、熱融着後も連結用糸１５の形状を保持することができる。本実施形態では、連結用糸１５に含まれる熱融着繊維の割合は約５０％となっている。
【００２０】
なお、熱融着性繊維としては、ポリアミド系合成繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等を採用することができる。また、耐熱性繊維は任意の材料を採用することができるが、親和性を確保するために熱融着性繊維と同系統の材料であることが望ましいため、本実施形態では熱融着性繊維、耐熱性繊維ともポリアミド系の合成繊維を採用している。
【００２１】
次に、帯状接触材１２Ａの製造方法について説明する。
始めに、図２に示すように、全体として一定幅の帯状をなすように接触材用糸１３を一定ピッチ（例えば１．５ｍｍピッチ）で蛇行させることにより、接触材用糸１３を延伸方向Ｘ（図２では左右方向）に沿って並列に配置する。そして、並列に配置された接触材用糸１３の幅方向Ｙにおける中央部を複数（本実施形態では３本）の連結用糸１５によって編むことで連結部１６Ａを形成する。この段階では、接触材用糸１３の幅方向の両端部はループ状になっている。
【００２２】
続いて、このループ状になった接触材用糸１３の幅方向の両端部を、図２に一点鎖線Ａで示す位置にて切断する。このように、ループ状の端部をカットして毛羽部１４Ａを直線状に構成することにより、供用時に炭素繊維１３ａが折れて脱落することを抑制するようにしている。これにより、連結部１６から幅方向Ｙに沿う２方向に延びる接触材用糸１３が延伸方向Ｘに沿って均一な密度で配置された毛羽部１４Ａが形成される。
【００２３】
連結部１６Ａは接触材用糸１３及び連結用糸１５を編んでなる編部からなるため、延伸方向Ｘに沿って配置する接触材用糸１３の本数及び連結用糸１５の編み目数を増減することにより、水質浄化用接触材１１の延伸方向Ｘにおける長さを容易に調整することができる。また、接触材用糸１３の幅方向Ｙにおける蛇行幅を増減することで、毛羽部１４Ｃの長さも５ｍｍ〜２ｍなど、任意に調整することができる。
【００２４】
また、接触材用糸１３の積層数を増減することで、水質浄化用接触材１１の厚さを任意に調整することができる。さらに、接触材用糸１３は連結用糸１５により１本ずつ連結されているので、接触材用糸１３の糸径や延伸方向Ｘのピッチを調整することにより、毛羽部１４Ａの密度についても任意に設定することができる。
【００２５】
次に、帯状接触材１２の脱脂処理について説明する。
接触材用糸１３は、効率的に編み加工を施すために、複数本の炭素繊維１３ａが脂溶性のサイジング剤によってまとめられている。ただし、水質浄化用接触材１１として供用される際には、毛羽部１４が水中で適度に拡散することで、微生物の付着と汚濁物質の分解を促進することができる。そのため、連結用糸１５によって接触材用糸１３が連結された後には、少なくとも毛羽部１４にサイジング剤を除去するための脱脂処理が施される。
【００２６】
脱脂処理は、洗浄剤で毛羽部１４を洗浄することで行うこともできるし、熱炉内に帯状接触材１２を通過させて行うこともできる。そして、毛羽部１４のみに脱脂処理を施した場合には、連結部１６においてはサイジング剤によって炭素繊維１３ａの収束が保持されるため、炭素繊維１３ａの脱落を抑制することができる。
【００２７】
また、本実施形態においては連結用糸１５による連結後に脱脂処理を施すため、水中で溶解する特殊なサイジング剤で収束された炭素繊維でなくても、水質浄化用繊維として用いることができる。すなわち、水中での利用を目的として水溶性のサイジング剤で収束された炭素繊維に限らず、一般に広く流通している、水溶性でないサイジング剤で収束された汎用性の炭素繊維を利用することが可能である。そして、水域に設置する前にサイジング剤を除去するので、浄化対象となる水域を水溶したサイジング剤で汚染することがない。
【００２８】
次に、帯状接触材１２の集積方法について説明する。
接触材を用いた水質浄化は、接触材に付着する微生物による汚濁物質の分解作用によるため、微生物の付着量を増やすために、容積当たりの表面積を広く確保することが好ましい。その点、線形状の接触材用糸１３を立体的形状に集積することで、効率的に表面積を確保することができる。
【００２９】
本実施形態において、連結用糸１５は熱融着性繊維からなるため、帯状接触材１２は連結部１６を熱融着することで、立体的な積層構造を構成することができる。具体的には、まず、図３（ａ）に示すように、帯状接触材１２を厚さ方向に複数（本実施形態では３つ）重ね合わせる。
【００３０】
そして、重ねられた連結部１６を厚さ方向Ｚに沿って押圧しつつ加熱することで、図３（ｂ）に示すように３つの帯状接触材１２が各連結部１６の熱融着により積層される。また、接触材用糸１３は複数本の炭素繊維１３ａからなるが、連結用糸１５を熱融着することで、炭素繊維１３ａの脱落を抑制ことができる。なお、熱融着による積層は、脱脂処理の後に行うこともできるし、脱脂処理の前に行うこともできる。
【００３１】
このような積層構造を有する水質浄化用接触材１１は、杭やアンカーボルトで直接水域の底部や側面部に固定することもできるし、編みカゴ等に収容して水底に載置することもできる。
【００３２】
以上説明した第１実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）帯状接触材１２は、並列に配置された複数の接触材用糸１３を連結用糸１５で連結することで得られるので、連結する接触材用糸１３の本数を任意に設定することができる。また、帯状接触材１２は連結部１６を介して効率的に集積することができるので、接触材用糸１３を炭素繊維１３ａから構成することで、任意量の炭素繊維１３ａを効率的に集積することができる。
【００３３】
（２）連結部１６Ａは接触材用糸１３及び連結用糸１５を編んでなる編部からなるので、編み加工によって効率的に連結部１６Ａを形成することができる。また、編み加工によれば、並列させる接触材用糸１３の本数や毛羽部１４Ａ及び連結部１６Ａのサイズを任意に調整することができる。
【００３４】
（３）連結用糸１５は少なくとも一部に熱融着性繊維を含むため、連結部１６に加熱処理を施すことにより、連結用糸１５の熱融着により帯状接触材１２を効率的に積層することができる。そして、帯状接触材１２を複数積層することで、任意量の接触材用糸１３を立体的に集積することができる。これにより、線形状の接触材用糸１３から立体的な水質浄化用接触材１１を効率的に構成し、容積当たりの表面積を広く確保することができるので、水質浄化を効果的に行うことができる。また、立体的な積層構造を有することで、水底への載置など、水域への設置形態の自由度を確保することができる。
【００３５】
（４）連結用糸１５を構成する熱融着性繊維の熱融着によって、接触材用糸１３を構成する炭素繊維１３ａの脱落を抑制することができる。
（５）連結用糸１５を構成する熱融着性繊維の熱融着によって、連結部１６の定型性を増すことができる。したがって、水中において毛羽部１４を構成する炭素繊維１３ａを偏りなく拡散させることができる。
【００３６】
（６）接触材用糸１３は水質浄化を担う微生物との親和性が高い炭素繊維１３ａから構成されるので、効率よく水質浄化を行うことができる。また、炭素繊維１３ａは脂溶性のサイジング剤によって接触材用糸１３としてまとめられているので、連結用糸１５による連結を効率的に行うことができる。
【００３７】
（７）毛羽部１４には連結用糸１５による連結後に脱脂処理が施されるので、供用時には毛羽部１４を構成する炭素繊維１３ａを水中に拡散させ、効率よく水質浄化を行うことができる。また、水域に設置する前にサイジング剤を除去するので、浄化対象となる水域をサイジング剤で汚染することがない。
【００３８】
（８）単に水質浄化用繊維の一端側を固定して水中に吊り下げる場合には、付着する微生物層の重みや水の流れを考慮して強固な支持部材で水質浄化用繊維を保持する必要がある。そのため、設置場所が支持部材を固定可能な地点に限定される上、水面上に支持部材が現れて景観上好ましくない。その点、帯状接触材１２から構成される水質浄化用接触材１１は水底等に設置しても接触材用糸１３を適度に拡散させることができるので、設置場所に対する制約が少ない。また、水質浄化用接触材１１を水面下に配置することができるため、水辺の景観への影響を抑制することができる。
【００３９】
（９）水質浄化用繊維の一端側を固定して水中に吊り下げた場合には、水質浄化用繊維の分布が偏ってしまう虞があるが、水質浄化用接触材１１は延伸方向Ｘに延びる連結部１６を介して固定されているので、接触材用糸１３を水中に適度に分布させることができる。
【００４０】
（１０）水質浄化用繊維の一端側を固定して水中に吊り下げる場合には、表面積を確保するために長さを増すと、大きく揺らぎすぎて付着した微生物層が脱落してしまう虞がある。これに対して、水質浄化用接触材１１は使用する水域の流れに応じて幅方向Ｙにおける毛羽部１４の長さを増減することで接触材用糸１３の揺らぎの度合いを調整しつつ、延伸方向Ｘにおける長さを増すことで表面積を確保することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図４及び図５に基づいて説明する。
図４に示すように、本実施形態の水質浄化用接触材１１（１１Ｂ）を構成する帯状接触材１２（１２Ｂ）は、第１実施形態と同様に、並列に配置された複数の接触材用糸１３からなる毛羽部１４（１４Ｂ）と、複数の接触材用糸１３を連結用糸１５で連結することで形成される連結部１６（１６Ｂ）とを有する。
【００４２】
ただし、本実施形態においては、連結部１６Ｂが接触材用糸１３及び連結用糸１５を織ってなる織部からなる点が第１実施形態と異なる。
次に、帯状接触材１２Ｂの製造方法について説明する。
【００４３】
始めに、図５に示すように、タテ糸としての接触材用糸１３とヨコ糸としての連結用糸１５とを帯状に織って織物１７を形成する。そして、織物１７の幅方向Ｙにおける中央部の連結用糸１５を数本（ここでは３本）残し、これ以外の連結用糸１５を抜き取る糸抜き加工を行う。
【００４４】
これにより、図４に示すように、延伸方向Ｘに沿って均一な密度で配置され、残された連結用糸１５によって構成される連結部１６Ｂから幅方向Ｙに沿って２方向に延びる毛羽部１４Ｂが形成される。そして、第１実施形態と同様に脱脂処理が施した上で、図３に示すように熱融着により積層することで、連結部１６Ｂを介して複数の水質浄化用接触材１１Ｂを集積し、水質浄化用接触材１１Ｂを構成することができる。
【００４５】
以上説明した第２実施形態によれば、上記（１），（３）〜（１０）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１１）連結部１６Ｂは接触材用糸１３及び連結用糸１５を織ってなる織部からなるので、織り加工によって効率的に連結部１６Ｂを形成することができる。また、織り加工によれば、並列させる接触材用糸１３の本数や毛羽部１４Ｂ及び連結部１６Ｂのサイズを任意に調整することができる。
【００４６】
（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。
図６に示すように、本実施形態の水質浄化用接触材１１（１１Ｃ）を構成する帯状接触材１２（１２Ｃ）は、第１実施形態と同様に、並列に配置された複数の接触材用糸１３からなる毛羽部１４（１４Ｃ）と、編部からなる連結部１６（１６Ｃ）とを有する。
【００４７】
ただし、本実施形態においては、毛羽部１４Ｃが連結部１６Ｃから１方向に延びる態様となっている点と、連結用糸１５に熱融着性繊維が含まれていない点が第１実施形態と異なる。なお、この場合の連結用糸１５としては任意の素材を用いることができるが、例えば接触材用糸１３と同じ炭素繊維を採用することができる。
【００４８】
次に、帯状接触材１２Ｃの製造方法について説明する。
まず、図６に示すように、全体として一定幅の帯状をなすように接触材用糸１３を一定ピッチで蛇行させることにより、接触材用糸１３を延伸方向Ｘに沿って並列に配置する。そして、並列に配置された接触材用糸１３の幅方向Ｙにおける両端部をそれぞれ複数（本実施形態では２本）の連結用糸１５によって編むことで連結部１６Ｃを形成する。
【００４９】
続いて、接触材用糸１３の幅方向Ｙにおける中央部を切断することで、連結部１６Ｃから幅方向Ｙに沿って１方向に延びる毛羽部１４Ｃを有する帯状接触材１２Ｃが２つ製造される。なお、帯状接触材１２Ｃは、隣接する毛羽部１４Ｃの端部がループ状に繋がっているので、接触材用糸１３の脱落が抑制される。
【００５０】
そして、帯状接触材１２Ｃについては、第１実施形態と同様に脱脂処理が施された上で、図７に示すように、保持板１８に対して連結部１６Ｃを介して集積することで、水質浄化用接触材１１Ｃを構成することができる。
【００５１】
保持板１８は、一面側に複数の埋め込み穴１９が形成されている。
帯状接触材１２Ｃは、個別に渦巻き状に巻くことで毛羽部１４Ｃを積層状態とし、有底円筒形状の編みカゴ２０にセットしてワイヤー等で固定した上、各埋め込み穴１９に埋め込まれる。これにより、各帯状接触材１２Ｃは連結部１６Ｃを介して保持板１８に固定されるとともに、毛羽部１４Ｃを構成する接触材用糸１３を保持板１８の一面側に株状に集積することができる。
【００５２】
このように構成された水質浄化用接触材１１Ｃは、保持板１８を介して水域の底面や側面に載置又は固定することができる。そして、各埋め込み穴１９の間隔を毛羽部１４Ｃの長さに応じて調整することにより、接触材用糸１３を構成する炭素繊維１３ａを適切に拡散させることができる。なお、各帯状接触材１２Ｃは編みカゴ２０を介さず、埋め込み穴１９に直接固定するようにしてもよい。
【００５３】
以上説明した第３実施形態によれば、上記（１），（２），（６）〜（１０）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１２）連結部１６は連結用糸１５から構成されるために柔軟性に富み、帯状接触材１２を渦巻き状など、任意の形状に集積することができる。
（第４実施形態）
次に、本発明を具体化した第４実施形態を図８及び図９に基づいて説明する。
【００５４】
図８に示すように、本実施形態の水質浄化用接触材１１（１１Ｄ）を構成する帯状接触材１２（１２Ｄ）は、第３実施形態と同様に、編部からなる連結部１６（１６Ｄ）と、連結部１６Ｄから１方向に延びる毛羽部１４（１４Ｄ）とを有する。
【００５５】
ただし、本実施形態においては、接触材用糸１３よりも糸径が大きい１本の連結用糸１５で並列に配置された接触材用糸１３を編むことで連結部１６Ｄを形成している点が第３実施形態と異なる。なお、連結用糸１５は熱融着性繊維が一部に混在された炭素繊維束から構成されている。
【００５６】
また、帯状接触材１２Ｄには、第１実施形態と同様に脱脂処理が施された上で、連結部１６Ｄに対して、加熱処理が施される。このとき、連結用糸１５に含まれる熱融着性繊維の熱融着により、接触材用糸１３を構成する炭素繊維１３ａの脱落が抑制される一方、連結用糸１５を構成する炭素繊維により、連結部１６Ｄの厚みを保持することができる。
【００５７】
そして、帯状接触材１２Ｄについては、連結部１６Ｄを保持可能な保持部２２を複数有する固定具２３に対して集積することで水質浄化用接触材１１Ｄを構成することができる。
【００５８】
固定具２３には、延伸方向Ｘが長手方向となる保持部２２が周方向に沿って複数（本実施形態では４つ）設けられている。各保持部２２は断面視略Ｃ字形状をなしているため、延伸方向Ｘに沿って帯状接触材１２Ｄをスライド移動させつつ、各保持部２２に連結部１６Ｄを挿通する。なお、熱融着性繊維の熱融着により連結部１６Ｄの定型性を増すことができるため、保持部２２への挿通をより容易に行うことができる。
【００５９】
この場合には、接触材用糸１３よりも糸径が大きい連結用糸１５からなる連結部１６Ｄが抜け止めとなることにより、帯状接触材１２Ｄを効率的に集積することができる。これにより、保持部２２の周囲に複数の毛羽部１４Ｄが立体的に配置された水質浄化用接触材１１Ｄを構成することができる。
【００６０】
なお、連結部１６Ｄの熱融着により帯状接触材１２Ｄを複数積層したものを保持部２２に装着するようにしてもよい。この場合には、連結部１６Ｄは毛羽部１４Ｄよりも厚みがあるため、隣接する毛羽部１４Ｄの間に隙間が生じる。これにより、毛羽部１４Ｄを構成する炭素繊維１３ａを拡散させるスペースを確保することができる。
【００６１】
水質浄化用接触材１１Ｄは、図９に示すように枠体２４に取り付けることで、例えば水路や水槽における水質浄化に好適に用いることができる。なお、固定具２３は捻りが加えられた螺旋状にしてもよいし、弾性変形可能な素材から構成して、一端側のみを固定するようにしてもよい。また、保持部２２の数も任意に設定することができる。
【００６２】
以上説明した第４実施形態によれば、上記（１）〜（１０）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１３）連結用糸１５は接触材用糸１３よりも糸径が大きいので、連結部１６Ｄは、連結部１６Ｄから延びる毛羽部１４Ｄよりも厚くなる。したがって、連結部１６Ｄが抜け止めとなることにより、帯状接触材１２Ｄを効率的に固定することができる。
【００６３】
（１４）接触材用糸１３を１本の連結用糸１５で連結しているので、簡易な構成で連結部１６Ｄを形成することができるとともに、連結部１６Ｄの幅方向Ｙにおける長さを短くすることができる。これにより、水質浄化を担う毛羽部１４Ｄの配置スペースをより大きく確保することができる。
【００６４】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・連結用糸１５をサイジング剤によってまとめられた炭素繊維束から構成してもよいし、一部に熱融着性繊維を含む炭素繊維束としてもよい。
【００６５】
・連結部１６から１方向に延びる毛羽部１４を有する複数の帯状接触材１２を各連結部１６の熱融着により積層することで、水質浄化用接触材１１を構成してもよい。
・水溶性のサイジング剤によってまとめられた炭素繊維束から構成される接触材用糸を用いてもよい。この場合には、脱脂処理を行う必要はない。
【００６６】
・接触材用糸１３は炭素繊維束から構成されるものに限らず、例えばポリアミド系合成繊維、塩化ビニデリン繊維又はポリエチレン繊維等、任意の繊維から構成することができる。
【００６７】
・第１実施形態において、接触材用糸１３のループ状となった幅方向の両端部をカットせずに使用してもよい。
・水質浄化用接触材１１は、フロートやアンカーで一端又は両端を固定することで水域に設定するようにしてもよい。
【００６８】
・帯状接触材１２は、熱融着に限らず、縫製や薬剤を用いた接着により連結部１６を接合することで積層するようにしてもよい。
・接触材用糸１３と連結用糸１５の糸径を等しくしてもよいし、接触材用糸１３の糸径を連結用糸１５よりも大きくしてもよい。
【００６９】
・第２実施形態において、織物１７の幅方向Ｙにおける中央部の連結用糸１５を数本残し、これ以外の連結用糸１５を抜き取る糸抜き加工を行うのではなく、幅方向Ｙに沿って間欠的に複数本の連結用糸１５からなる織部が形成されるように織り加工を施してもよい。この場合には、連結用糸１５を抜き取る糸抜き加工を省略することができるとともに、糸抜き加工に伴う廃却糸の発生を防止することができる。
【００７０】
上記各実施形態及び変形例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記帯状接触材は、長手方向となる延伸方向に延びる前記連結部が、前記延伸方向と交差する幅方向に延びる前記毛羽部よりも、前記延伸方向及び前記幅方向と交差する厚さ方向における厚みが厚くなるように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の水質浄化用接触材。
【００７１】
この構成によれば、連結部が抜け止めとなることにより、連結部を介して帯状接触材を効率的に固定することができる。また、連結部は毛羽部よりも厚みがあるため、帯状接触材を厚さ方向に積層した場合に、厚さ方向に隣接する毛羽部の間に隙間が生じる。これにより、毛羽部を構成する水質浄化用繊維を拡散させるスペースを確保することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ…水質浄化用接触材、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ…帯状接触材、１３…接触材用糸、１３ａ…炭素繊維、１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ…毛羽部、１５…連結用糸、１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ…連結部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質浄化用繊維から構成される水質浄化用接触材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水質浄化に用いられる接触材として、炭素繊維などの水質浄化用繊維から構成されるものがあった（例えば、特許文献１）。
接触材は水質汚濁の原因となる有機物等を分解する微生物を効率的に担持する目的で浄化対象となる水域内に配置されるため、繊維を接触材として用いる場合には、繊維を所定量に集積した状態で取り扱える方が好ましい。そのため、特許文献１においては、炭素繊維束の端部を軟質材で被覆し、この軟質材を介して炭素繊維束を水中に吊り下げるようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６２５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のように繊維束を直接軟質材で固定する場合には、加工作業に手間がかかるために量産に適さないという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、任意量の水質浄化用繊維を効率的に集積することができる水質浄化用接触材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、並列に配置された複数の接触材用糸から形成される毛羽部と、前記複数の接触材用糸を連結用糸で連結することで形成される連結部とを有する帯状接触材を、前記連結部を介して複数集積したことを要旨とする。
【０００６】
上記構成によれば、帯状接触材は、並列に配置された複数の接触材用糸を連結用糸で連結することで得られるので、連結する接触材用糸の本数を任意に設定することができる。また、帯状接触材は連結部を介して効率的に集積することができるので、接触材用糸を水質浄化用繊維から構成することで、任意量の水質浄化用繊維を効率的に集積することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記連結部は、前記接触材用糸及び前記連結用糸を編んでなる編部又は前記接触材用糸及び前記連結用糸を織ってなる織部からなることを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、連結部は接触材用糸及び連結用糸を編んでなる編部又は接触材用糸及び連結用糸を織ってなる織部からなるので、編み加工又は織り加工によって効率的に連結部を形成することができる。また、編み加工又は織り加工によれば、並列させる接触材用糸の本数や毛羽部及び連結部のサイズを任意に調整することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記連結用糸は、少なくとも一部に熱融着性繊維を含み、複数の前記帯状接触材が前記各連結部の熱融着により積層されたことを要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、連結用糸は少なくとも一部に熱融着性繊維を含むため、連結部に加熱処理を施すことにより、連結用糸の熱融着により帯状接触材を効率的に積層することができる。そして、帯状接触材を複数積層することで、任意量の接触材用糸を立体的に集積することができる。これにより、線形状の接触材用糸から立体的な水質浄化用接触材を効率的に構成し、容積当たりの表面積を広く確保することができるので、水質浄化を効果的に行うことができる。また、立体的な積層構造を有することで、水底への載置など、水域への設置形態の自由度を確保することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の発明において、前記連結用糸は、前記接触材用糸よりも糸径が大きいことを要旨とする。
上記構成によれば、連結用糸は接触材用糸よりも糸径が大きいので、連結部は、該連結部から延びる毛羽部よりも厚くなる。したがって、連結部が抜け止めとなることにより、帯状接触材を効率的に固定することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の発明において、前記接触材用糸は、脂溶性のサイジング剤によってまとめられた複数本の炭素繊維から構成され、前記毛羽部には、前記連結用糸による連結後に前記サイジング剤を除去するための脱脂処理が施されていることを要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、接触材用糸は水質浄化を担う微生物との親和性が高い炭素繊維から構成されるので、効率よく水質浄化を行うことができる。また、炭素繊維は脂溶性のサイジング剤によって接触材用糸としてまとめられているので、連結用糸による連結を効率的に行うことができる。そして、毛羽部には連結用糸による連結後に脱脂処理が施されるので、供用時には毛羽部を構成する炭素繊維を水中に拡散させ、効率よく水質浄化を行うことができる。また、水域に設置する前にサイジング剤を除去するので、浄化対象となる水域をサイジング剤で汚染することがない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、任意量の水質浄化用繊維を効率的に集積することができる水質浄化用接触材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態における水質浄化用接触材の分解斜視図。
【図２】第１実施形態における帯状接触材を説明するための平面図。
【図３】（ａ）は熱融着のために重ねられた帯状接触材の模式図、（ｂ）は熱融着により積層された帯状接触材によって構成される水質浄化用接触材の模式図。
【図４】第２実施形態における帯状接触材の平面図。
【図５】第２実施形態における帯状接触材を形成するための織物の平面図。
【図６】第３実施形態における帯状接触材を説明するための平面図。
【図７】第３実施形態における水質浄化用接触材を説明するための模式図。
【図８】第４実施形態における水質浄化用接触材の断面図。
【図９】第４実施形態における水質浄化用接触材を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、水質浄化用接触材１１（１１Ａ）は、複数（本実施形態では３つ）の帯状接触材１２（１２Ａ）が集積されることで構成される。
【００１７】
帯状接触材１２Ａは、並列に配置された複数の接触材用糸１３からなる毛羽部１４（１４Ａ）と、複数の接触材用糸１３を連結用糸１５で連結することで形成される連結部１６（１６Ａ）とを有する。そして、水質浄化用接触材１１Ａは、帯状接触材１２Ａが長手方向となる延伸方向Ｘに延びる連結部１６Ａを介して集積されることにより、幅方向Ｙに延びる毛羽部１４Ａが厚さ方向Ｚに積層される態様となっている。
【００１８】
接触材用糸１３は、脂溶性のサイジング剤（収束剤）によってまとめられた水質浄化用繊維としての複数本（例えば１,０００〜１２，０００本）の炭素繊維１３ａ（図３参照）から構成されている。なお、接触材用糸１３を構成する炭素繊維１３ａの本数は任意に設定することができる。
【００１９】
また、連結用糸１５は加熱によって融解するとともに放熱に伴って凝固する熱融着性繊維と、加熱によって融解しにくい耐熱性繊維とを合糸したものを使用している。連結用糸１５は熱融着性繊維のみから構成することも可能であるが、熱融着性繊維と耐熱性繊維との合糸とすることで、熱融着後も連結用糸１５の形状を保持することができる。本実施形態では、連結用糸１５に含まれる熱融着繊維の割合は約５０％となっている。
【００２０】
なお、熱融着性繊維としては、ポリアミド系合成繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等を採用することができる。また、耐熱性繊維は任意の材料を採用することができるが、親和性を確保するために熱融着性繊維と同系統の材料であることが望ましいため、本実施形態では熱融着性繊維、耐熱性繊維ともポリアミド系の合成繊維を採用している。
【００２１】
次に、帯状接触材１２Ａの製造方法について説明する。
始めに、図２に示すように、全体として一定幅の帯状をなすように接触材用糸１３を一定ピッチ（例えば１．５ｍｍピッチ）で蛇行させることにより、接触材用糸１３を延伸方向Ｘ（図２では左右方向）に沿って並列に配置する。そして、並列に配置された接触材用糸１３の幅方向Ｙにおける中央部を複数（本実施形態では３本）の連結用糸１５によって編むことで連結部１６Ａを形成する。この段階では、接触材用糸１３の幅方向の両端部はループ状になっている。
【００２２】
続いて、このループ状になった接触材用糸１３の幅方向の両端部を、図２に一点鎖線Ａで示す位置にて切断する。このように、ループ状の端部をカットして毛羽部１４Ａを直線状に構成することにより、供用時に炭素繊維１３ａが折れて脱落することを抑制するようにしている。これにより、連結部１６から幅方向Ｙに沿う２方向に延びる接触材用糸１３が延伸方向Ｘに沿って均一な密度で配置された毛羽部１４Ａが形成される。
【００２３】
連結部１６Ａは接触材用糸１３及び連結用糸１５を編んでなる編部からなるため、延伸方向Ｘに沿って配置する接触材用糸１３の本数及び連結用糸１５の編み目数を増減することにより、水質浄化用接触材１１の延伸方向Ｘにおける長さを容易に調整することができる。また、接触材用糸１３の幅方向Ｙにおける蛇行幅を増減することで、毛羽部１４Ｃの長さも５ｍｍ〜２ｍなど、任意に調整することができる。
【００２４】
また、接触材用糸１３の積層数を増減することで、水質浄化用接触材１１の厚さを任意に調整することができる。さらに、接触材用糸１３は連結用糸１５により１本ずつ連結されているので、接触材用糸１３の糸径や延伸方向Ｘのピッチを調整することにより、毛羽部１４Ａの密度についても任意に設定することができる。
【００２５】
次に、帯状接触材１２の脱脂処理について説明する。
接触材用糸１３は、効率的に編み加工を施すために、複数本の炭素繊維１３ａが脂溶性のサイジング剤によってまとめられている。ただし、水質浄化用接触材１１として供用される際には、毛羽部１４が水中で適度に拡散することで、微生物の付着と汚濁物質の分解を促進することができる。そのため、連結用糸１５によって接触材用糸１３が連結された後には、少なくとも毛羽部１４にサイジング剤を除去するための脱脂処理が施される。
【００２６】
脱脂処理は、洗浄剤で毛羽部１４を洗浄することで行うこともできるし、熱炉内に帯状接触材１２を通過させて行うこともできる。そして、毛羽部１４のみに脱脂処理を施した場合には、連結部１６においてはサイジング剤によって炭素繊維１３ａの収束が保持されるため、炭素繊維１３ａの脱落を抑制することができる。
【００２７】
また、本実施形態においては連結用糸１５による連結後に脱脂処理を施すため、水中で溶解する特殊なサイジング剤で収束された炭素繊維でなくても、水質浄化用繊維として用いることができる。すなわち、水中での利用を目的として水溶性のサイジング剤で収束された炭素繊維に限らず、一般に広く流通している、水溶性でないサイジング剤で収束された汎用性の炭素繊維を利用することが可能である。そして、水域に設置する前にサイジング剤を除去するので、浄化対象となる水域を水溶したサイジング剤で汚染することがない。
【００２８】
次に、帯状接触材１２の集積方法について説明する。
接触材を用いた水質浄化は、接触材に付着する微生物による汚濁物質の分解作用によるため、微生物の付着量を増やすために、容積当たりの表面積を広く確保することが好ましい。その点、線形状の接触材用糸１３を立体的形状に集積することで、効率的に表面積を確保することができる。
【００２９】
本実施形態において、連結用糸１５は熱融着性繊維からなるため、帯状接触材１２は連結部１６を熱融着することで、立体的な積層構造を構成することができる。具体的には、まず、図３（ａ）に示すように、帯状接触材１２を厚さ方向に複数（本実施形態では３つ）重ね合わせる。
【００３０】
そして、重ねられた連結部１６を厚さ方向Ｚに沿って押圧しつつ加熱することで、図３（ｂ）に示すように３つの帯状接触材１２が各連結部１６の熱融着により積層される。また、接触材用糸１３は複数本の炭素繊維１３ａからなるが、連結用糸１５を熱融着することで、炭素繊維１３ａの脱落を抑制ことができる。なお、熱融着による積層は、脱脂処理の後に行うこともできるし、脱脂処理の前に行うこともできる。
【００３１】
このような積層構造を有する水質浄化用接触材１１は、杭やアンカーボルトで直接水域の底部や側面部に固定することもできるし、編みカゴ等に収容して水底に載置することもできる。
【００３２】
以上説明した第１実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）帯状接触材１２は、並列に配置された複数の接触材用糸１３を連結用糸１５で連結することで得られるので、連結する接触材用糸１３の本数を任意に設定することができる。また、帯状接触材１２は連結部１６を介して効率的に集積することができるので、接触材用糸１３を炭素繊維１３ａから構成することで、任意量の炭素繊維１３ａを効率的に集積することができる。
【００３３】
（２）連結部１６Ａは接触材用糸１３及び連結用糸１５を編んでなる編部からなるので、編み加工によって効率的に連結部１６Ａを形成することができる。また、編み加工によれば、並列させる接触材用糸１３の本数や毛羽部１４Ａ及び連結部１６Ａのサイズを任意に調整することができる。
【００３４】
（３）連結用糸１５は少なくとも一部に熱融着性繊維を含むため、連結部１６に加熱処理を施すことにより、連結用糸１５の熱融着により帯状接触材１２を効率的に積層することができる。そして、帯状接触材１２を複数積層することで、任意量の接触材用糸１３を立体的に集積することができる。これにより、線形状の接触材用糸１３から立体的な水質浄化用接触材１１を効率的に構成し、容積当たりの表面積を広く確保することができるので、水質浄化を効果的に行うことができる。また、立体的な積層構造を有することで、水底への載置など、水域への設置形態の自由度を確保することができる。
【００３５】
（４）連結用糸１５を構成する熱融着性繊維の熱融着によって、接触材用糸１３を構成する炭素繊維１３ａの脱落を抑制することができる。
（５）連結用糸１５を構成する熱融着性繊維の熱融着によって、連結部１６の定型性を増すことができる。したがって、水中において毛羽部１４を構成する炭素繊維１３ａを偏りなく拡散させることができる。
【００３６】
（６）接触材用糸１３は水質浄化を担う微生物との親和性が高い炭素繊維１３ａから構成されるので、効率よく水質浄化を行うことができる。また、炭素繊維１３ａは脂溶性のサイジング剤によって接触材用糸１３としてまとめられているので、連結用糸１５による連結を効率的に行うことができる。
【００３７】
（７）毛羽部１４には連結用糸１５による連結後に脱脂処理が施されるので、供用時には毛羽部１４を構成する炭素繊維１３ａを水中に拡散させ、効率よく水質浄化を行うことができる。また、水域に設置する前にサイジング剤を除去するので、浄化対象となる水域をサイジング剤で汚染することがない。
【００３８】
（８）単に水質浄化用繊維の一端側を固定して水中に吊り下げる場合には、付着する微生物層の重みや水の流れを考慮して強固な支持部材で水質浄化用繊維を保持する必要がある。そのため、設置場所が支持部材を固定可能な地点に限定される上、水面上に支持部材が現れて景観上好ましくない。その点、帯状接触材１２から構成される水質浄化用接触材１１は水底等に設置しても接触材用糸１３を適度に拡散させることができるので、設置場所に対する制約が少ない。また、水質浄化用接触材１１を水面下に配置することができるため、水辺の景観への影響を抑制することができる。
【００３９】
（９）水質浄化用繊維の一端側を固定して水中に吊り下げた場合には、水質浄化用繊維の分布が偏ってしまう虞があるが、水質浄化用接触材１１は延伸方向Ｘに延びる連結部１６を介して固定されているので、接触材用糸１３を水中に適度に分布させることができる。
【００４０】
（１０）水質浄化用繊維の一端側を固定して水中に吊り下げる場合には、表面積を確保するために長さを増すと、大きく揺らぎすぎて付着した微生物層が脱落してしまう虞がある。これに対して、水質浄化用接触材１１は使用する水域の流れに応じて幅方向Ｙにおける毛羽部１４の長さを増減することで接触材用糸１３の揺らぎの度合いを調整しつつ、延伸方向Ｘにおける長さを増すことで表面積を確保することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図４及び図５に基づいて説明する。
図４に示すように、本実施形態の水質浄化用接触材１１（１１Ｂ）を構成する帯状接触材１２（１２Ｂ）は、第１実施形態と同様に、並列に配置された複数の接触材用糸１３からなる毛羽部１４（１４Ｂ）と、複数の接触材用糸１３を連結用糸１５で連結することで形成される連結部１６（１６Ｂ）とを有する。
【００４２】
ただし、本実施形態においては、連結部１６Ｂが接触材用糸１３及び連結用糸１５を織ってなる織部からなる点が第１実施形態と異なる。
次に、帯状接触材１２Ｂの製造方法について説明する。
【００４３】
始めに、図５に示すように、タテ糸としての接触材用糸１３とヨコ糸としての連結用糸１５とを帯状に織って織物１７を形成する。そして、織物１７の幅方向Ｙにおける中央部の連結用糸１５を数本（ここでは３本）残し、これ以外の連結用糸１５を抜き取る糸抜き加工を行う。
【００４４】
これにより、図４に示すように、延伸方向Ｘに沿って均一な密度で配置され、残された連結用糸１５によって構成される連結部１６Ｂから幅方向Ｙに沿って２方向に延びる毛羽部１４Ｂが形成される。そして、第１実施形態と同様に脱脂処理が施した上で、図３に示すように熱融着により積層することで、連結部１６Ｂを介して複数の水質浄化用接触材１１Ｂを集積し、水質浄化用接触材１１Ｂを構成することができる。
【００４５】
以上説明した第２実施形態によれば、上記（１），（３）〜（１０）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１１）連結部１６Ｂは接触材用糸１３及び連結用糸１５を織ってなる織部からなるので、織り加工によって効率的に連結部１６Ｂを形成することができる。また、織り加工によれば、並列させる接触材用糸１３の本数や毛羽部１４Ｂ及び連結部１６Ｂのサイズを任意に調整することができる。
【００４６】
（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。
図６に示すように、本実施形態の水質浄化用接触材１１（１１Ｃ）を構成する帯状接触材１２（１２Ｃ）は、第１実施形態と同様に、並列に配置された複数の接触材用糸１３からなる毛羽部１４（１４Ｃ）と、編部からなる連結部１６（１６Ｃ）とを有する。
【００４７】
ただし、本実施形態においては、毛羽部１４Ｃが連結部１６Ｃから１方向に延びる態様となっている点と、連結用糸１５に熱融着性繊維が含まれていない点が第１実施形態と異なる。なお、この場合の連結用糸１５としては任意の素材を用いることができるが、例えば接触材用糸１３と同じ炭素繊維を採用することができる。
【００４８】
次に、帯状接触材１２Ｃの製造方法について説明する。
まず、図６に示すように、全体として一定幅の帯状をなすように接触材用糸１３を一定ピッチで蛇行させることにより、接触材用糸１３を延伸方向Ｘに沿って並列に配置する。そして、並列に配置された接触材用糸１３の幅方向Ｙにおける両端部をそれぞれ複数（本実施形態では２本）の連結用糸１５によって編むことで連結部１６Ｃを形成する。
【００４９】
続いて、接触材用糸１３の幅方向Ｙにおける中央部を切断することで、連結部１６Ｃから幅方向Ｙに沿って１方向に延びる毛羽部１４Ｃを有する帯状接触材１２Ｃが２つ製造される。なお、帯状接触材１２Ｃは、隣接する毛羽部１４Ｃの端部がループ状に繋がっているので、接触材用糸１３の脱落が抑制される。
【００５０】
そして、帯状接触材１２Ｃについては、第１実施形態と同様に脱脂処理が施された上で、図７に示すように、保持板１８に対して連結部１６Ｃを介して集積することで、水質浄化用接触材１１Ｃを構成することができる。
【００５１】
保持板１８は、一面側に複数の埋め込み穴１９が形成されている。
帯状接触材１２Ｃは、個別に渦巻き状に巻くことで毛羽部１４Ｃを積層状態とし、有底円筒形状の編みカゴ２０にセットしてワイヤー等で固定した上、各埋め込み穴１９に埋め込まれる。これにより、各帯状接触材１２Ｃは連結部１６Ｃを介して保持板１８に固定されるとともに、毛羽部１４Ｃを構成する接触材用糸１３を保持板１８の一面側に株状に集積することができる。
【００５２】
このように構成された水質浄化用接触材１１Ｃは、保持板１８を介して水域の底面や側面に載置又は固定することができる。そして、各埋め込み穴１９の間隔を毛羽部１４Ｃの長さに応じて調整することにより、接触材用糸１３を構成する炭素繊維１３ａを適切に拡散させることができる。なお、各帯状接触材１２Ｃは編みカゴ２０を介さず、埋め込み穴１９に直接固定するようにしてもよい。
【００５３】
以上説明した第３実施形態によれば、上記（１），（２），（６）〜（１０）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１２）連結部１６は連結用糸１５から構成されるために柔軟性に富み、帯状接触材１２を渦巻き状など、任意の形状に集積することができる。
（第４実施形態）
次に、本発明を具体化した第４実施形態を図８及び図９に基づいて説明する。
【００５４】
図８に示すように、本実施形態の水質浄化用接触材１１（１１Ｄ）を構成する帯状接触材１２（１２Ｄ）は、第３実施形態と同様に、編部からなる連結部１６（１６Ｄ）と、連結部１６Ｄから１方向に延びる毛羽部１４（１４Ｄ）とを有する。
【００５５】
ただし、本実施形態においては、接触材用糸１３よりも糸径が大きい１本の連結用糸１５で並列に配置された接触材用糸１３を編むことで連結部１６Ｄを形成している点が第３実施形態と異なる。なお、連結用糸１５は熱融着性繊維が一部に混在された炭素繊維束から構成されている。
【００５６】
また、帯状接触材１２Ｄには、第１実施形態と同様に脱脂処理が施された上で、連結部１６Ｄに対して、加熱処理が施される。このとき、連結用糸１５に含まれる熱融着性繊維の熱融着により、接触材用糸１３を構成する炭素繊維１３ａの脱落が抑制される一方、連結用糸１５を構成する炭素繊維により、連結部１６Ｄの厚みを保持することができる。
【００５７】
そして、帯状接触材１２Ｄについては、連結部１６Ｄを保持可能な保持部２２を複数有する固定具２３に対して集積することで水質浄化用接触材１１Ｄを構成することができる。
【００５８】
固定具２３には、延伸方向Ｘが長手方向となる保持部２２が周方向に沿って複数（本実施形態では４つ）設けられている。各保持部２２は断面視略Ｃ字形状をなしているため、延伸方向Ｘに沿って帯状接触材１２Ｄをスライド移動させつつ、各保持部２２に連結部１６Ｄを挿通する。なお、熱融着性繊維の熱融着により連結部１６Ｄの定型性を増すことができるため、保持部２２への挿通をより容易に行うことができる。
【００５９】
この場合には、接触材用糸１３よりも糸径が大きい連結用糸１５からなる連結部１６Ｄが抜け止めとなることにより、帯状接触材１２Ｄを効率的に集積することができる。これにより、保持部２２の周囲に複数の毛羽部１４Ｄが立体的に配置された水質浄化用接触材１１Ｄを構成することができる。
【００６０】
なお、連結部１６Ｄの熱融着により帯状接触材１２Ｄを複数積層したものを保持部２２に装着するようにしてもよい。この場合には、連結部１６Ｄは毛羽部１４Ｄよりも厚みがあるため、隣接する毛羽部１４Ｄの間に隙間が生じる。これにより、毛羽部１４Ｄを構成する炭素繊維１３ａを拡散させるスペースを確保することができる。
【００６１】
水質浄化用接触材１１Ｄは、図９に示すように枠体２４に取り付けることで、例えば水路や水槽における水質浄化に好適に用いることができる。なお、固定具２３は捻りが加えられた螺旋状にしてもよいし、弾性変形可能な素材から構成して、一端側のみを固定するようにしてもよい。また、保持部２２の数も任意に設定することができる。
【００６２】
以上説明した第４実施形態によれば、上記（１）〜（１０）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１３）連結用糸１５は接触材用糸１３よりも糸径が大きいので、連結部１６Ｄは、連結部１６Ｄから延びる毛羽部１４Ｄよりも厚くなる。したがって、連結部１６Ｄが抜け止めとなることにより、帯状接触材１２Ｄを効率的に固定することができる。
【００６３】
（１４）接触材用糸１３を１本の連結用糸１５で連結しているので、簡易な構成で連結部１６Ｄを形成することができるとともに、連結部１６Ｄの幅方向Ｙにおける長さを短くすることができる。これにより、水質浄化を担う毛羽部１４Ｄの配置スペースをより大きく確保することができる。
【００６４】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・連結用糸１５をサイジング剤によってまとめられた炭素繊維束から構成してもよいし、一部に熱融着性繊維を含む炭素繊維束としてもよい。
【００６５】
・連結部１６から１方向に延びる毛羽部１４を有する複数の帯状接触材１２を各連結部１６の熱融着により積層することで、水質浄化用接触材１１を構成してもよい。
・水溶性のサイジング剤によってまとめられた炭素繊維束から構成される接触材用糸を用いてもよい。この場合には、脱脂処理を行う必要はない。
【００６６】
・接触材用糸１３は炭素繊維束から構成されるものに限らず、例えばポリアミド系合成繊維、塩化ビニデリン繊維又はポリエチレン繊維等、任意の繊維から構成することができる。
【００６７】
・第１実施形態において、接触材用糸１３のループ状となった幅方向の両端部をカットせずに使用してもよい。
・水質浄化用接触材１１は、フロートやアンカーで一端又は両端を固定することで水域に設定するようにしてもよい。
【００６８】
・帯状接触材１２は、熱融着に限らず、縫製や薬剤を用いた接着により連結部１６を接合することで積層するようにしてもよい。
・接触材用糸１３と連結用糸１５の糸径を等しくしてもよいし、接触材用糸１３の糸径を連結用糸１５よりも大きくしてもよい。
【００６９】
・第２実施形態において、織物１７の幅方向Ｙにおける中央部の連結用糸１５を数本残し、これ以外の連結用糸１５を抜き取る糸抜き加工を行うのではなく、幅方向Ｙに沿って間欠的に複数本の連結用糸１５からなる織部が形成されるように織り加工を施してもよい。この場合には、連結用糸１５を抜き取る糸抜き加工を省略することができるとともに、糸抜き加工に伴う廃却糸の発生を防止することができる。
【００７０】
上記各実施形態及び変形例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記帯状接触材は、長手方向となる延伸方向に延びる前記連結部が、前記延伸方向と交差する幅方向に延びる前記毛羽部よりも、前記延伸方向及び前記幅方向と交差する厚さ方向における厚みが厚くなるように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の水質浄化用接触材。
【００７１】
この構成によれば、連結部が抜け止めとなることにより、連結部を介して帯状接触材を効率的に固定することができる。また、連結部は毛羽部よりも厚みがあるため、帯状接触材を厚さ方向に積層した場合に、厚さ方向に隣接する毛羽部の間に隙間が生じる。これにより、毛羽部を構成する水質浄化用繊維を拡散させるスペースを確保することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ…水質浄化用接触材、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ…帯状接触材、１３…接触材用糸、１３ａ…炭素繊維、１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ…毛羽部、１５…連結用糸、１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ…連結部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配置された複数の接触材用糸から形成される毛羽部と、前記複数の接触材用糸を連結用糸で連結することで形成される連結部とを有する帯状接触材を、前記連結部を介して複数集積したことを特徴とする水質浄化用接触材。
【請求項２】
前記連結部は、前記接触材用糸及び前記連結用糸を編んでなる編部又は前記接触材用糸及び前記連結用糸を織ってなる織部からなることを特徴とする請求項１に記載の水質浄化用接触材。
【請求項３】
前記連結用糸は、少なくとも一部に熱融着性繊維を含み、
複数の前記帯状接触材が前記各連結部の熱融着により積層されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水質浄化用接触材。
【請求項４】
前記連結用糸は、前記接触材用糸よりも糸径が大きいことを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の水質浄化用接触材。
【請求項５】
前記接触材用糸は、脂溶性のサイジング剤によってまとめられた複数本の炭素繊維から構成され、
前記毛羽部には、前記連結用糸による連結後に前記サイジング剤を除去するための脱脂処理が施されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の水質浄化用接触材。
【請求項１】
並列に配置された複数の接触材用糸から形成される毛羽部と、前記複数の接触材用糸を連結用糸で連結することで形成される連結部とを有する帯状接触材を、前記連結部を介して複数集積したことを特徴とする水質浄化用接触材。
【請求項２】
前記連結部は、前記接触材用糸及び前記連結用糸を編んでなる編部又は前記接触材用糸及び前記連結用糸を織ってなる織部からなることを特徴とする請求項１に記載の水質浄化用接触材。
【請求項３】
前記連結用糸は、少なくとも一部に熱融着性繊維を含み、
複数の前記帯状接触材が前記各連結部の熱融着により積層されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水質浄化用接触材。
【請求項４】
前記連結用糸は、前記接触材用糸よりも糸径が大きいことを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の水質浄化用接触材。
【請求項５】
前記接触材用糸は、脂溶性のサイジング剤によってまとめられた複数本の炭素繊維から構成され、
前記毛羽部には、前記連結用糸による連結後に前記サイジング剤を除去するための脱脂処理が施されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の水質浄化用接触材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２６４３４０（Ｐ２０１０−２６４３４０Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１５８６９（Ｐ２００９−１１５８６９）
【出願日】平成２１年５月１２日（２００９．５．１２）
【出願人】（５９６０２４４２６）槌屋ティスコ株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１２日（２００９．５．１２）
【出願人】（５９６０２４４２６）槌屋ティスコ株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
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