JPH06209646A - 人工培土 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い保水性と適当な硬さ、及び通気性を長期
間維持することができる人工培土を提供する。 【構成】 ロックウール等の無機繊維を粉砕して好まし
くは平均繊維長５０〜２００μｍに調製し、結合剤を好
ましくは上記粉砕物１００重量部に対して固形分換算で
１〜１０重量部となるように添加し、粒状又は塊状に成
形して、結合剤を乾燥又は硬化し、木屋式測定法による
硬さが１〜１０ｋｇ、重量当たりの吸水率が１０〜３０
０％である造粒物を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人工培土に関し、特
に、高い保水性を必要とする砂地、乾燥地、切通し面、
屋上庭園あるいはゴルフ場などに用いられる人工培土に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、砂地、乾燥地、切通し面、屋上庭
園あるいはゴルフ場など、通気性が高く保水性が低い所
で植物を成育させるため、人工培土を用いることが行わ
れている。従来、人工培土の材料としては、保水性を高
めるために、バーク（木の皮）などの植物繊維や、珪藻
土、ゼオライトなどを造粒し焼成した無機の多孔質体が
用いられており、また、保水性の良い天然の土を混ぜる
ことも行われている。

【０００３】また、特開昭６０−２５１８２０号には、
無機繊維と無機粉末との混合物を製粒してなる人工培土
が開示されている。この公報によれば、無機繊維として
は、繊維長１０ｍｍ以下、特には１ｍｍ以下のものが適
当であり、無機粉末としては、粒径２００μｍ以下のも
のが適当であるとされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、人工培土にお
いては、保水性に重点が置かれるが、単に保水性を高め
るだけでは植物の成育は安定せず、根を支えるに充分な
硬さと、根の近傍へ酸素を安定して供給するため、良好
な通気性が必要であり、しかも長期にわたってこれらの
性能が維持されることが必要である。

【０００５】しかしながら、従来より人工培土の材料と
されているものにおいて、植物繊維は、軽量で柔らかい
ため根を保持する力が少なく、かつ、数年で腐敗してし
まうため効果が持続しないという問題があった。また、
珪藻土などの無機の多孔質体は、価格が高いという問題
の他、保水性の高いものは柔らかく壊れやすく、硬いも
のは保水性が低いという問題を有していた。更に、保水
性の良い土を添加する方法では、添加した土が時間の経
過とともに微粒化し、通気性が悪化して、効果が持続し
ないという問題があった。

【０００６】また、特開昭６０−２５１８２０号に開示
された人工培土では、無機繊維と無機粉末との混合物を
用いるため、無機繊維の隙間に無機粉末が充填されて、
造粒物の内部空隙が乏しくなり、保水性を十分に向上さ
せることができないという問題があった。

【０００７】したがって、本発明の目的は、高い保水性
と適当な硬さ、及び通気性を長期間維持することができ
る人工培土を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の人工培土は、無機繊維の粉砕物に結合剤を
添加して粒状又は塊状に成形したものであって、木屋式
測定法による硬さが１〜１０ｋｇ、重量当たりの吸水率
が１０〜３００％であることを特徴とする。

【０００９】ここで、木屋式測定法による硬さとは、一
般的に肥料粒の硬度測定に使用されている木屋式硬度計
（株式会社木屋製作所製）を用いて測定した２０粒の硬
さの平均値を意味する。

【００１０】また、吸水率は、１１０℃、３時間の条件
で乾燥した試料２０ｇを、水を満たした３００ｃｃ容の
ビーカーに入れ、２４時間放置後、１分間水を切り、そ
の状態で重量を測定し、下記数１に基づいて算出したも
のである。

【００１１】

【数１】吸水率（％）＝｛（含水試料重量−乾燥試料重
量）÷乾燥試料重量｝×１００

【００１２】以下、本発明について好ましい態様を挙げ
て更に詳細に説明する。まず、無機繊維の粉砕物として
は、平均繊維径３〜１５μｍのロックウール、ガラスウ
ール等を、ロールクラッシャー等で好ましくは平均繊維
長５０〜２００μｍとなるように粉砕したものが使用さ
れる。平均繊維長が２００μｍを超えると、所望の硬さ
を出すのに結合剤を多く使うことになり、高価になると
ともに、結合剤が繊維の間隙を埋めることになり吸水率
を下げるので好ましくない。一方、平均繊維長が５０μ
ｍより短いと、少ない結合剤で所望の硬さを出すことは
できるが、吸水率が下がるのでやはり好ましくない。

【００１３】次に、結合剤としては、植物の成長を阻害
せず、水には溶けず、かつ耐久性のよいものが好まし
く、このような結合剤の例としては、水溶性オリゴマ
ー、保護コロイド、反応性乳化剤、生分解性乳化剤のう
ち少なくとも１つを乳化剤として使用したエマルジョン
ポリマーが挙げられる。

【００１４】上記乳化剤の成分のうち、水溶性オリゴマ
ーとしては、水溶性アクリル、アルキド、ウレタン、ス
チレン−マレイン酸樹脂等のオリゴマーが用いられ、保
護コロイドとしては、ポリビニルアルコール、セルロー
スエーテル誘導体等が用いられ、反応性乳化剤として
は、ビニルスルホン酸ソーダ、スチレンスルホン酸ソー
ダ、ポリオキシエチレンメタアクリレート等が用いら
れ、生分解性乳化剤としては、シュガーエステル、脂肪
酸エステル誘導体等が用いられる。また、結合剤の基本
となるポリマー成分としては、酢ビ、エチレン−酢ビ、
酢ビ−アクリル、酢ビ−ベオバ、アクリル、スチレン、
アクリル−スチレン、ブタジエンコポリマー等が用いら
れ、これらのポリマー成分に、結合剤の付着性向上のた
め、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、グリシジル
基、シラノール基、メチロール基を持つモノマーを少量
共重合させたものを用いてもよい。

【００１５】上記結合剤の添加量は、結合剤中の固形分
換算で、無機繊維の粉砕物１００重量部に対して、１〜
１０重量部とすることが好ましい。結合剤の添加量が上
記よりも少ないと、十分な硬度を得ることができず、結
合剤の添加量が上記よりも多いと、十分な吸水率を得る
ことが困難となる。

【００１６】本発明においては、特に種をまいて根がで
るまでを考慮して、より高い保水性を得るために、吸水
性ポリマーを添加してもよい。吸水性ポリマーとして
は、例えば、「バルガス」（商品名、ライオン株式会社
製）、「ビスコメート ＰＸ−１３０」（商品名、昭和
電工株式会社製）、「ＰＱポリマー ＢＬ１５１」（商
品名、大阪有機化学工業株式会社製）などが挙げられ
る。吸水性ポリマーの添加量は０．０１〜２重量％が好
ましく、０．１〜１重量％がより好ましい。吸水性ポリ
マーの添加量が０．０１重量％未満だと、保水性の充分
な向上が得られず、また、２重量％を超えると、造粒物
中で吸水性ポリマーが吸水して数倍の大きさに膨張した
とき、造粒物の硬度が著しく低下して破壊されやすくな
る。

【００１７】本発明の人工培土には、上記成分の他に、
必要に応じて、鉱酸や有機酸などのｐＨ調製剤や、セル
ロース繊維、紙、綿、麻、藁などの有機繊維や、植物の
種、肥料、殺菌剤、殺虫剤などを適宜配合することがで
きる。なお、ｐＨ調製剤、肥料、殺菌剤、殺虫剤など
は、造粒前に添加してもよく、造粒した後に添加するこ
ともできる。

【００１８】上記において、肥料、殺菌剤、殺虫剤とし
ては、遅効性又は緩効性のものが好ましい。肥料として
は、Ｎ−Ｐ−Ｋ系、Ｎ−Ｋ系、Ｎ−Ｐ系、Ｐ−Ｋ系、Ｎ
−Ｐ−Ｋ＋ｘ系（ただしｘは微量要素）のものが好まし
く用いられ、特にＮ−Ｐ−Ｋ＋Ｍｇ系のものが好まし
い。また、殺菌剤としては、マンネブ系、ＴＰＮ系、チ
ウラム系のものが好ましく用いられる。また、ガラス中
に銅や銀を析出させた殺菌剤も有用である。更に、殺虫
剤としては、ＭＥＰ系、アセフェート系、ＣＶＭＰ系の
ものが好ましく用いられる。

【００１９】本発明の人工培土は、上記原料を混合して
造粒し、結合剤を乾燥もしくは硬化させることにより作
ることができる。すなわち、上記方法で調製された無機
繊維の粉砕物に、予め粉体又は水で溶いた結合剤を適量
添加し、更に必要に応じて吸水性ポリマー等の他の成分
を添加した後、混合して造粒する。造粒方法は、通常の
方法でよく、例えば回転盤上で造粒する方法、回転ドラ
ム内で造粒する方法、あるいは押出機でペレット状にす
る方法等が挙げられる。この造粒物を、そのまま放置し
たり、熱風乾燥したり、加熱したりすることにより、結
合剤を乾燥もしくは硬化させることにより、本発明の人
工培土が得られる。

【００２０】こうして得られた本発明の人工培土は、木
屋式測定法による硬さが１〜１０ｋｇ、好ましくは２〜
５ｋｇとされ、重量当たりの吸水率が１０〜３００％、
好ましくは５０〜２００％とされている。硬さが１ｋｇ
未満では、植物の根を支えるのに十分な強度が得られ
ず、１０ｋｇを超えると、十分な吸水率を得ることが困
難となる。また、吸水率が１０％未満では、植物に十分
な水分を供給することができず、３００％を超えると、
十分な硬さを得ることが困難となる。なお、硬さや吸水
率は、無機繊維の粉砕物の平均繊維長や、結合剤の添加
量などによって調整することができる。

【００２１】なお、本発明の人工培土の形状は、球状、
円柱状、不定形状など、いずれの形状でもよいが、平均
粒径は、１〜１０ｍｍとするのが好ましい。平均粒径が
１ｍｍ未満では、粒子が密に充填されて、粒子間隙が少
なくなるので、通気性が乏しくなり、平均粒径が１０ｍ
ｍを超えると、粒子間隙が大きくなり過ぎて、保水性が
低下する傾向がある。

【００２２】

【作用】本発明の人工培土は、無機繊維の粉砕物に結合
剤を添加して造粒したものであるから、細かい繊維と繊
維の間に隙間ができ、この隙間に水が保持されるため、
優れた保水性が得られる。また、保水性をただ高めるだ
けでなく、木屋式測定法による硬さが１〜１０ｋｇ、重
量当たりの吸水率が１０〜３００％となる範囲にしたこ
とにより、植物の根を支えるのに十分な強度を付与し、
粒子の破壊を防止して、長期にわたって効果を持続させ
ることができる。また、本発明の人工培土は、粒状又は
塊状をなすことにより、粒子間に隙間ができて団粒構造
となり、通気性にも優れている。更に、無機繊維は、粘
土と同様にイオン交換能を有しているので、保肥性にも
優れている。

【００２３】

【実施例】

実施例１ 以下に示す方法で、ロックウールの造粒物を作り、その
特性を評価した。 (1) 原料 ロックウール有姿（見掛比重０．０８） 結合剤 熱硬化Ｖａｃエマルジョン（商品名「ボンコ
ート２０００」、大日本インキ化学工業株式会社製）、
固形分５１％

【００２４】(2) 使用機械 ニーダー（商品名「ＫＤＨ−２０型」、不二パウダル
株式会社製）、有効容量１２リットル ディスクペレッター（商品名「ＰＶ−５型」、不二パ
ウダル株式会社製）、ダイス穴径８ｍｍ×板厚９ｍｍ、
平ロール、回転数１２０ｒｐｍ

【００２５】(3) 試験方法 ロックウール０．５〜１ｋｇと、結合剤を固形分換算
で３％、５％、又は１０％とを、ニーダー（ＫＤＨ−２
０型）に入れ、３分間混練する。なお、結合剤は、予め
所定量の水で希釈して添加する。 混練物を造粒機（ＰＶ−５型）に入れて造粒（押出
し）する。造粒機の回転数は、試料Ｎｏ．６のみが６０
ｒｐｍで、他は１２０ｒｐｍとした。 造粒物（全量）を恒温乾燥機に入れ、１１０℃で３時
間乾燥する。 乾燥後、４メッシュの篩を通して得られたそれぞれの
造粒物について、硬度、吸水率（保水力）、保水量、崩
壊性を測定した。

【００２６】これらの結果を表１、表２に示す。表中、
硬度は、木屋式硬度計を用いて測定した２０粒の平均値
を示し、測定値の下段の数値は、水に２４時間浸漬し、
風乾した後の測定値を示す。吸水率は、乾燥した試料２
０ｇを、水を満たした３００ｃｃ容のビーカーに入れ、
３時間及び２４時間放置後、１分間水を切り、その状態
で重量を測定し、前記数１に基づいて算出したものであ
る。保水量は、試料２０ｇを水に２４時間浸漬して風乾
し、各風乾時間毎に試料中に含まれる水の重量を測定し
たものである。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】上記表１、表２の結果から、結合剤の添加
量を高めると、硬度は高くなるが、吸水率は低下するこ
とがわかる。また、造粒時の水分によっても吸水率は変
化するので、結合剤の添加量を多くしても造粒時の水分
を調整することにより、吸水率の低下をある程度防ぐこ
とができる。造粒時の水分の最適な範囲は、３０〜３５
％の範囲であることがわかる。

【００３０】実施例２ ロックウール粒状綿を、ロールクラッシャーで粉砕し、
平均繊維長を５０〜１００μｍ前後に調整した。これを
パン型造粒機に入れ、水溶性アクリルオリゴマーを固形
分換算で３％となるように加えながら、８ｍｍの大きさ
に造粒し、１３０℃の熱風乾燥機で乾燥して、木屋式測
定法による硬さが４ｋｇ、吸水率が１１２％の人工培土
を得た。

【００３１】この人工培土と、６ｍｍの赤玉土をそれぞ
れ５号鉢に入れ、トウモロコシの種を植えた後、日の当
たる室内で水と液肥を与えて育て、茎の高さが１０ｃｍ
になったところで水を与えるのを止めて、葉の色の変化
を観察した。

【００３２】その結果、赤玉土を使った方は１０日目に
葉の色が黄色になったのに対し、上記人工培土を使った
ものは３０日目まで色が変わらなかった。

【００３３】実施例３ ロックウールの板状品１Ｋｇの上に、吸水性ポリマー
「バルガス５００」（商品名、ライオン株式会社製）５
ｇを均一に撒き、これをロールクラッシャーで粉砕して
平均繊維長を５０〜１００μｍ前後に調整した。これを
パン型造粒機に入れ、水溶性アクリルオリゴマーを固形
分換算で３％となるように加えながら、６〜８ｍｍの大
きさに造粒し、１１０℃の熱風乾燥機で乾燥して、木屋
式測定法による硬さが２ｋｇ、吸水率が１５３％の人工
培土を得た。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無機繊維の粉砕物に結合剤を添加して造粒し、木屋式測
定法による硬さが１〜１０ｋｇ、重量当たりの吸水率が
１０〜３００％となるようにしたことにより、優れた保
水性及び通気性を付与するとともに、植物の根を支える
のに十分な強度を有し、しかもそれらの効果を長期にわ
たって持続させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川又 寧 千葉県市原市五井海岸10番地 日本合同肥 料株式会社千葉工場内 (72)発明者 山下 泰弘 千葉県市原市五井海岸10番地 日本合同肥 料株式会社千葉工場内 (72)発明者 二宮 善吾 千葉県千葉市稲毛区黒砂台３−９−７ (72)発明者 河合 功 千葉県市原市辰巳台東４−４ 大日本イン キ化学工業株式会社東辰己社宅111号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機繊維の粉砕物に結合剤を添加して粒
   状又は塊状に成形したものであって、木屋式測定法によ
   る硬さが１〜１０ｋｇ、重量当たりの吸水率が１０〜３
   ００％であることを特徴とする人工培土。
2. 【請求項２】 前記結合剤が、水溶性オリゴマー、保護
   コロイド、反応性乳化剤、生分解性乳化剤のうち少なく
   とも１つを乳化剤として用いたエマルジョンポリマーで
   ある請求項１記載の人工培土。
3. 【請求項３】 吸水性ポリマーを０．０１〜２重量％含
   有する請求項１又は２記載の人工培土。