JP2003064690A - 短繊維の吹き付け補強工法 - Google Patents
短繊維の吹き付け補強工法Info
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- JP2003064690A JP2003064690A JP2001252937A JP2001252937A JP2003064690A JP 2003064690 A JP2003064690 A JP 2003064690A JP 2001252937 A JP2001252937 A JP 2001252937A JP 2001252937 A JP2001252937 A JP 2001252937A JP 2003064690 A JP2003064690 A JP 2003064690A
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- Japan
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- fiber
- matrix
- fibers
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- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】セメント、土等のマトリックスを補強するため
の繊維を、分散不良を生じさせることなく、容易に混合
することが可能であり、しかも補強繊維を定量かつ連続
的に供給する方法および該繊維混合マトリックスによる
吹き付け補強土工法を提供する。 【解決手段】仮撚りをかけて、チーズ状に巻き取った、
平均単繊維繊度100dtex以下、平均繊維長50〜
200mm、総繊度1万〜200万dtexで構成され
る短繊維のスライバーを使用することを特徴とする補強
繊維の定量供給方法および短繊維混合土砂の吹き付け補
強土工法。
の繊維を、分散不良を生じさせることなく、容易に混合
することが可能であり、しかも補強繊維を定量かつ連続
的に供給する方法および該繊維混合マトリックスによる
吹き付け補強土工法を提供する。 【解決手段】仮撚りをかけて、チーズ状に巻き取った、
平均単繊維繊度100dtex以下、平均繊維長50〜
200mm、総繊度1万〜200万dtexで構成され
る短繊維のスライバーを使用することを特徴とする補強
繊維の定量供給方法および短繊維混合土砂の吹き付け補
強土工法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメント、土等の
マトリックスを補強するための繊維を定量かつ連続的に
供給する方法および該繊維混合マトリックスによる吹き
付け補強工法に関する。
マトリックスを補強するための繊維を定量かつ連続的に
供給する方法および該繊維混合マトリックスによる吹き
付け補強工法に関する。
【0002】
【従来の技術】盛土やその他の土構造物を安定した構造
物として造成するための方法の一つとして、マトリック
ス中に短繊維を混合し、補強する造成方法が実施されて
いる。すなわちマトリックス間に配置される短繊維が適
度に絡み合うことによって、マトリックス間の結合力が
増し、優れた補強効果を示すものである。しかしなが
ら、ミキサー内で大量のマトリックスと短繊維とを均一
に混合するには多くの時間を要するとともに、短繊維を
混合したマトリックスをミキサー内から排出し、これを
バックホウ等の重機を介して施工現場に運搬する作業に
手間が掛かり、効率良く土構造物を施工することができ
なかった。しかも、単に繊維とマトリックスをミキサー
に入れて混合しても、両者の極端な比重の相違から、繊
維がマトリックスの上部に集まって、いわゆるファイバ
ーボール(繊維の塊)を形成したり、均一な繊維混合マ
トリックスが作成できないという問題があった。
物として造成するための方法の一つとして、マトリック
ス中に短繊維を混合し、補強する造成方法が実施されて
いる。すなわちマトリックス間に配置される短繊維が適
度に絡み合うことによって、マトリックス間の結合力が
増し、優れた補強効果を示すものである。しかしなが
ら、ミキサー内で大量のマトリックスと短繊維とを均一
に混合するには多くの時間を要するとともに、短繊維を
混合したマトリックスをミキサー内から排出し、これを
バックホウ等の重機を介して施工現場に運搬する作業に
手間が掛かり、効率良く土構造物を施工することができ
なかった。しかも、単に繊維とマトリックスをミキサー
に入れて混合しても、両者の極端な比重の相違から、繊
維がマトリックスの上部に集まって、いわゆるファイバ
ーボール(繊維の塊)を形成したり、均一な繊維混合マ
トリックスが作成できないという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特開平9−78583
号公報や特開平9−78832号公報においては、短繊
維を引き揃えた無撚りのスライバーを上下一対以上のロ
ーラーにてニップまたはドラフト分繊しながらローラー
の回転速度に応じ吹き付けノズルに定量的に供給し、そ
こでマトリックスと混合する等の方法が提案されてい
る。しかしながら、かかる方法によれば、繊維分散性、
工程性がある程度向上するものの、スライバー強度が低
く、吹き付け機に供給する際、しばしばスライバーが切
れて定量供給が困難となったり、また嵩比重の低いスラ
イバーを箱等に入れて土木・建築現場に運ぶのに多大な
労力を要する等の問題があった。
号公報や特開平9−78832号公報においては、短繊
維を引き揃えた無撚りのスライバーを上下一対以上のロ
ーラーにてニップまたはドラフト分繊しながらローラー
の回転速度に応じ吹き付けノズルに定量的に供給し、そ
こでマトリックスと混合する等の方法が提案されてい
る。しかしながら、かかる方法によれば、繊維分散性、
工程性がある程度向上するものの、スライバー強度が低
く、吹き付け機に供給する際、しばしばスライバーが切
れて定量供給が困難となったり、また嵩比重の低いスラ
イバーを箱等に入れて土木・建築現場に運ぶのに多大な
労力を要する等の問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに鋭意検討を行った結果、仮撚りをかけた短繊維のス
ライバーを使用することにより、所定量の繊維を連続か
つ容易に定量供給する補強繊維の供給方法および繊維混
合マトリックスの吹き付け補強土工法を見出すに至っ
た。すなわち本発明は、仮撚りをかけてチーズ状に巻き
取った上記スライバーをエアーノズルで混合機へ定量供
給することを特徴とするスライバーの供給方法であり、
さらに本発明は、単繊維繊度100dtex以下、平均
繊維長50〜200mm、総繊度1万〜200万dte
xで構成され、かつ上記の方法で定量供給されたスライ
バーをマトリックスと混合し、該繊維混合マトリックス
を吹付けノズルから吐出させ、吹き付ける補強工法に関
する。
めに鋭意検討を行った結果、仮撚りをかけた短繊維のス
ライバーを使用することにより、所定量の繊維を連続か
つ容易に定量供給する補強繊維の供給方法および繊維混
合マトリックスの吹き付け補強土工法を見出すに至っ
た。すなわち本発明は、仮撚りをかけてチーズ状に巻き
取った上記スライバーをエアーノズルで混合機へ定量供
給することを特徴とするスライバーの供給方法であり、
さらに本発明は、単繊維繊度100dtex以下、平均
繊維長50〜200mm、総繊度1万〜200万dte
xで構成され、かつ上記の方法で定量供給されたスライ
バーをマトリックスと混合し、該繊維混合マトリックス
を吹付けノズルから吐出させ、吹き付ける補強工法に関
する。
【0005】本発明にいうスライバーとは、短繊維を実
質的に平行に引き揃えた束状物であって、パーロック紡
績に用いられる牽切機(ローラーにてトウをドラフトす
ることで繊維を切断)や紡績に用いられるカードを使用
すれば、均一の太さを有するスライバーを作成すること
ができる。この場合には、布、カーペット等に使用した
後の屑または再生繊維もスライバーにして用いることが
できる。また連続繊維の束(トウ)を回転速度または回
転方向の異なる2対以上のロール把持間でドラフトして
繊維を切断してスライバーを製造することもできる(パ
ーロック方式)。かかる方法によれば簡単な装置でスラ
イバーが製造できることから、より好適に採用される。
質的に平行に引き揃えた束状物であって、パーロック紡
績に用いられる牽切機(ローラーにてトウをドラフトす
ることで繊維を切断)や紡績に用いられるカードを使用
すれば、均一の太さを有するスライバーを作成すること
ができる。この場合には、布、カーペット等に使用した
後の屑または再生繊維もスライバーにして用いることが
できる。また連続繊維の束(トウ)を回転速度または回
転方向の異なる2対以上のロール把持間でドラフトして
繊維を切断してスライバーを製造することもできる(パ
ーロック方式)。かかる方法によれば簡単な装置でスラ
イバーが製造できることから、より好適に採用される。
【0006】またスライバーの取り扱い性やスライバー
定量供給を容易にするためには、図1のような繊維吹付
けシステムが使用される。まず、得られたスライバーに
仮撚りをかけてスライバーチーズ1にして、ここから2
のスライバー引出しロールを通って、エアーノズル入り
口の撚り戻し機3でスライバーの撚りが解撚されなが
ら、4の圧縮空気で定量的に5のエアーノズルを通過し
て、混合機9に連続的に空送供給され、該混合機内でマ
トリックスと混合される。該繊維が混合されたマトリッ
クスを吹付けノズル6から吐出させることにより、スラ
イバーの取り扱い性やスライバー定量供給が容易とな
る。スライバーに仮撚りをかける方法としては、例え
ば、一般的にギルレデユーサと呼ばれる装置を用いて、
回転速度の異なる二個以上のローラ間にスライバーをド
ラフトさせることにより、仮撚りをかける方法などが挙
げられる。本発明で用いるスライバーの仮撚り数は5〜
100t/mであり、5t/mより少ないと、スライバ
ーが切れて定量供給が困難であり、100t/mより多
いと解撚が困難となる。より好ましくは10〜80t/
mである。
定量供給を容易にするためには、図1のような繊維吹付
けシステムが使用される。まず、得られたスライバーに
仮撚りをかけてスライバーチーズ1にして、ここから2
のスライバー引出しロールを通って、エアーノズル入り
口の撚り戻し機3でスライバーの撚りが解撚されなが
ら、4の圧縮空気で定量的に5のエアーノズルを通過し
て、混合機9に連続的に空送供給され、該混合機内でマ
トリックスと混合される。該繊維が混合されたマトリッ
クスを吹付けノズル6から吐出させることにより、スラ
イバーの取り扱い性やスライバー定量供給が容易とな
る。スライバーに仮撚りをかける方法としては、例え
ば、一般的にギルレデユーサと呼ばれる装置を用いて、
回転速度の異なる二個以上のローラ間にスライバーをド
ラフトさせることにより、仮撚りをかける方法などが挙
げられる。本発明で用いるスライバーの仮撚り数は5〜
100t/mであり、5t/mより少ないと、スライバ
ーが切れて定量供給が困難であり、100t/mより多
いと解撚が困難となる。より好ましくは10〜80t/
mである。
【0007】本発明のスライバーとして供給する繊維の
繊度および平均繊維長は、スライバーを形成する機械に
よって違ってくるが、繊度100dtex以下、平均繊
維長50〜200mm程度のものを用いることができ
る。繊度が100dtexを超えたり、あるいは繊維長
が200mmよりも長くなると、繊維の土砂への分散
性、補強性の悪化を招いたり、スライバーの取扱い性が
困難となる。また繊維長が50mmより短いと、逆にフ
ァイバーボールを形成しやすくなり、分散性の悪化を招
くおそれがある。好ましくは繊度5〜20dtex、繊
維長70〜150mmの範囲である。
繊度および平均繊維長は、スライバーを形成する機械に
よって違ってくるが、繊度100dtex以下、平均繊
維長50〜200mm程度のものを用いることができ
る。繊度が100dtexを超えたり、あるいは繊維長
が200mmよりも長くなると、繊維の土砂への分散
性、補強性の悪化を招いたり、スライバーの取扱い性が
困難となる。また繊維長が50mmより短いと、逆にフ
ァイバーボールを形成しやすくなり、分散性の悪化を招
くおそれがある。好ましくは繊度5〜20dtex、繊
維長70〜150mmの範囲である。
【0008】本発明のスライバーを構成する繊維は、天
然繊維、有機合成繊維等のあらゆる繊維を用いることが
できる。例えばポリビニルアルコール系繊維、アクリル
繊維、ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維、ポリア
ミド繊維、アラミド繊維等が挙げられる。補強性の点か
らは、ポリビニルアルコール系繊維を用いるのが好まし
い。さらに、スライバーの総繊度は1万〜200万dt
exとする必要がある。スライバーの総繊度が1万dt
exより小さくなると、スライバーが切れて定量供給が
困難になる等の問題が生じ、一方、スライバーの総繊度
が200万dtexより大きくなると、繊維の分散性が
悪くなる。好ましくは3万〜100万dtexの範囲で
ある。
然繊維、有機合成繊維等のあらゆる繊維を用いることが
できる。例えばポリビニルアルコール系繊維、アクリル
繊維、ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維、ポリア
ミド繊維、アラミド繊維等が挙げられる。補強性の点か
らは、ポリビニルアルコール系繊維を用いるのが好まし
い。さらに、スライバーの総繊度は1万〜200万dt
exとする必要がある。スライバーの総繊度が1万dt
exより小さくなると、スライバーが切れて定量供給が
困難になる等の問題が生じ、一方、スライバーの総繊度
が200万dtexより大きくなると、繊維の分散性が
悪くなる。好ましくは3万〜100万dtexの範囲で
ある。
【0009】本発明でいうマトリックスとはセメントの
みでなく盛土やその他の土構造物に用いられる土砂等も
挙げられる。本発明の吹付け補強工法は、盛土、構造
物、法面安定化材等のあらゆる目的に使用することがで
きる。以下実施例において詳細に説明するが、本発明は
実施例により何等限定されるものではない。
みでなく盛土やその他の土構造物に用いられる土砂等も
挙げられる。本発明の吹付け補強工法は、盛土、構造
物、法面安定化材等のあらゆる目的に使用することがで
きる。以下実施例において詳細に説明するが、本発明は
実施例により何等限定されるものではない。
【0010】
【実施例】[実施例1]
(1)平均単繊維繊度2.2dtex、総繊度5300
0dtexのポリビニルアルコール繊維のトウをパーロ
ック紡績における牽切機(株式会社クラレ製)にて、単
繊維2.2dtex、平均繊維長111mmの単繊維か
らなる総繊度42000dtexのスライバーを製造し
た。このスライバーにギルレデュ−サ(HL−5型、大
阪機工(株)製)にて20t/mの仮撚りをかけ、スラ
イバーチーズ1にした。 (2)吹付けマトリックスは、パーク堆肥(オルガソイ
ル1号)67.5重量%、ビートモス(カナダ産)1
8.1重量%、植物種子0.1重量%および化学肥料
(共和油製バーディ)0.8重量%、普通ポルトランド
セメント13.5重量%をバンミキサー7にて混合し、
作成した。まず、マトリックス配合の材料をバンミキサ
ー7に投入し、約2分間混練し、その後ベルトコンベア
8にて混合機9に投入した。 (3)それと同時にスライバーチーズ1に巻き取ったス
ライバー11を、スライバー引出しロール2で分繊し、
エアーノズル5入り口の撚り戻し機3でスライバー11
を解撚しながら、繊維供給量100g/分で、マトリッ
クスに対して1重量%の繊維をエアーノズル5に供給す
る。エアーノズル5に供給した繊維を、圧縮空気圧3.
5kg/cm2の圧力でエアーノズル5を通過しながら
混合機9内に空送してマトリックスと繊維を混合し、該
繊維混合マトリックスを吹付けノズル6からマトリック
ス吹付け量を6m3/hr.の速度で空気圧4kg/c
m 2の圧縮空気13にて法面に吹付けを実施した。 (4)吹付け施工は、8時間の連続運転が可能であっ
た。また繊維の分散性については、目視で観察した結
果、繊維は均一分散し、ファイバーボール状のものは見
られず、マトリックスとの混合も均一であった。
0dtexのポリビニルアルコール繊維のトウをパーロ
ック紡績における牽切機(株式会社クラレ製)にて、単
繊維2.2dtex、平均繊維長111mmの単繊維か
らなる総繊度42000dtexのスライバーを製造し
た。このスライバーにギルレデュ−サ(HL−5型、大
阪機工(株)製)にて20t/mの仮撚りをかけ、スラ
イバーチーズ1にした。 (2)吹付けマトリックスは、パーク堆肥(オルガソイ
ル1号)67.5重量%、ビートモス(カナダ産)1
8.1重量%、植物種子0.1重量%および化学肥料
(共和油製バーディ)0.8重量%、普通ポルトランド
セメント13.5重量%をバンミキサー7にて混合し、
作成した。まず、マトリックス配合の材料をバンミキサ
ー7に投入し、約2分間混練し、その後ベルトコンベア
8にて混合機9に投入した。 (3)それと同時にスライバーチーズ1に巻き取ったス
ライバー11を、スライバー引出しロール2で分繊し、
エアーノズル5入り口の撚り戻し機3でスライバー11
を解撚しながら、繊維供給量100g/分で、マトリッ
クスに対して1重量%の繊維をエアーノズル5に供給す
る。エアーノズル5に供給した繊維を、圧縮空気圧3.
5kg/cm2の圧力でエアーノズル5を通過しながら
混合機9内に空送してマトリックスと繊維を混合し、該
繊維混合マトリックスを吹付けノズル6からマトリック
ス吹付け量を6m3/hr.の速度で空気圧4kg/c
m 2の圧縮空気13にて法面に吹付けを実施した。 (4)吹付け施工は、8時間の連続運転が可能であっ
た。また繊維の分散性については、目視で観察した結
果、繊維は均一分散し、ファイバーボール状のものは見
られず、マトリックスとの混合も均一であった。
【0011】[比較例1]
(1)平均単繊維繊度2.2dtex、トータル繊度5
3000dtexのポリビニルアルコール繊維のトウを
パーロック紡績における牽切機(株式会社クラレ製)に
て、単繊維2.2dtex、平均繊維長111mmの単
繊維からなる太さ42000dtexのスライバーを製
造し、仮撚りをかけず、スライバー収納ケンスに収納し
た。 (2)吹付けマトリックスは、パーク堆肥(オルガソイ
ル1号)67.5重量%、ビートモス(カナダ産)1
8.1重量%、植物種子0.1重量%および化学肥料
(共和油製バーディ)0.8重量%、普通ポルトランド
セメント13.5重量%をバンミキサー7にて混合し、
作成した。まず、マトリックス配合の材料をバンミキサ
ー7に投入し、約2分間混練し、その後ベルトコンベア
8にて混合機9に投入した。 (3)同時に繊維供給量100g/分で、マトリックス
に対して1重量%の繊維量をエアーノズル5を用いて、
圧縮空気圧3.5kg/cm2の圧力で混合機9内に空
送し、マトリックスと繊維を混合し、吹付けノズル6か
らマトリックス吹付け量を6m3/hr.の速度で空気
圧4kg/cm2の圧縮空気13にて法面に吹付けを実
施したが、スライバー収納ケンスの運搬に多大な労力を
要したばかりでなく、スライバーが切れて定量供給が困
難になる場合が多く、その結果、2時間で吹付け施工が
困難となった。
3000dtexのポリビニルアルコール繊維のトウを
パーロック紡績における牽切機(株式会社クラレ製)に
て、単繊維2.2dtex、平均繊維長111mmの単
繊維からなる太さ42000dtexのスライバーを製
造し、仮撚りをかけず、スライバー収納ケンスに収納し
た。 (2)吹付けマトリックスは、パーク堆肥(オルガソイ
ル1号)67.5重量%、ビートモス(カナダ産)1
8.1重量%、植物種子0.1重量%および化学肥料
(共和油製バーディ)0.8重量%、普通ポルトランド
セメント13.5重量%をバンミキサー7にて混合し、
作成した。まず、マトリックス配合の材料をバンミキサ
ー7に投入し、約2分間混練し、その後ベルトコンベア
8にて混合機9に投入した。 (3)同時に繊維供給量100g/分で、マトリックス
に対して1重量%の繊維量をエアーノズル5を用いて、
圧縮空気圧3.5kg/cm2の圧力で混合機9内に空
送し、マトリックスと繊維を混合し、吹付けノズル6か
らマトリックス吹付け量を6m3/hr.の速度で空気
圧4kg/cm2の圧縮空気13にて法面に吹付けを実
施したが、スライバー収納ケンスの運搬に多大な労力を
要したばかりでなく、スライバーが切れて定量供給が困
難になる場合が多く、その結果、2時間で吹付け施工が
困難となった。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、仮撚りをかけた短繊維
のスライバーを使用することにより、短繊維を定量的か
つ連続的な供給が容易となり、かつ従来に比べて短繊維
の分散が均一となるため、土砂の補強効果を一層向上さ
せることができる。さらに、現場での繊維の定量供給が
非常に簡単な装置で可能となり、トンネル、法面等の屋
外での吹き付け施工が容易となる。
のスライバーを使用することにより、短繊維を定量的か
つ連続的な供給が容易となり、かつ従来に比べて短繊維
の分散が均一となるため、土砂の補強効果を一層向上さ
せることができる。さらに、現場での繊維の定量供給が
非常に簡単な装置で可能となり、トンネル、法面等の屋
外での吹き付け施工が容易となる。
【図1】本発明で使用される繊維吹き付けシステムの一
例を示した図
例を示した図
1:スライバーチーズ
2:スライバー引出しロール
3:撚り戻し機
4:圧縮空気
5:エアーノズル
6:吹き付けノズル
7:バンミキサー
8:ベルトコンベア−
9:混合機
10:メインホース
11:スライバー
12:プラスチックホース
13:圧縮空気
14:セメント、土等
Claims (2)
- 【請求項1】 仮撚りをかけて、チーズ状に巻き取った
スライバーを、上下1対以上のローラーで分繊しなが
ら、エアーノズルを通して、混合機へ定量供給すること
を特徴とするスライバーの供給方法。 - 【請求項2】 単繊維繊度100dtex以下、平均繊
維長50〜200mm、総繊度1万〜200万dtex
で構成され、かつ請求項1に記載の方法にて定量供給さ
れたスライバーをマトリックスと混合し、該繊維混合マ
トリックスを吹付けノズルから吐出させ、吹き付ける補
強工法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001252937A JP2003064690A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 短繊維の吹き付け補強工法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001252937A JP2003064690A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 短繊維の吹き付け補強工法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003064690A true JP2003064690A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19081332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001252937A Withdrawn JP2003064690A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 短繊維の吹き付け補強工法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003064690A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101208715B1 (ko) | 2010-12-15 | 2012-12-06 | 한국건설기술연구원 | 보강섬유 분산장치 및 이를 이용한 분산방법 |
CN106284381A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-01-04 | 深圳市铁汉生态环境股份有限公司 | 一种射流式喷丝机 |
CN106284382A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-01-04 | 深圳市铁汉生态环境股份有限公司 | 一种射流式连续喷丝器及一种补强土植生系统 |
-
2001
- 2001-08-23 JP JP2001252937A patent/JP2003064690A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101208715B1 (ko) | 2010-12-15 | 2012-12-06 | 한국건설기술연구원 | 보강섬유 분산장치 및 이를 이용한 분산방법 |
CN106284381A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-01-04 | 深圳市铁汉生态环境股份有限公司 | 一种射流式喷丝机 |
CN106284382A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-01-04 | 深圳市铁汉生态环境股份有限公司 | 一种射流式连续喷丝器及一种补强土植生系统 |
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