織布の氷上摩擦特性と防滑材としての適用評価

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本課題においては, 歩行の大きな障害となってきた冬季凍結路面での予期せぬ「滑り」を防止するための防滑材料として繊維に着目し, その素材, 構造と防滑性能との関係を明らかにし, 防滑材として有効性を実証することと, その最適な条件を見出すことを目的としてきた. 氷上摩擦における極めて小さな摩擦係数は, 界面に存在する水が大きく作用することが, スタッドレスタイヤの研究開発の過程で知られていたが, 織布においてその吸水性柔軟性により, この水を界面から取り除くことが期待された. 氷上摩擦特性については, これまでに開発している氷上摩擦試験機により, 市販の織布について試験を行い, その摩擦係数の値を中心に防滑性能を測る指標とした. 氷上摩擦試験機は摩擦特性に関与すると考えられる, 摩擦速度, 垂直荷重の範囲をそれぞれ, 0-350mm/s, 50-2000gfとすることが可能であり, 初期値として, 滑り速度50mm/s, 垂直荷重140gf(摩擦面圧力1.14kPa)とした. また氷上摩擦特性は温度に対して非常に敏感に影響を受けるため, 氷平面のみならず測定環境すべてを同じ温度に保つことが可能な恒温室内で, -5℃の温度環境とした. 織布は最も基本的な構造である平織について, 綿(織ピッチの異なる2種類), ポリエステル, アラミド繊維の各素材について氷上摩擦試験を行った. その結果, 摩擦係数について氷上で知られている各種材料の摩擦係数(0.01-0.1)に対して, 最も小さなもので0.1程度, 最も大きなものは0.3程度と防滑性が高いことが実証された. 摩擦係数について材種間の差異は明確でなかったが, 織ピッチについて相関がみられた.