CN1838872B - 植物栽培基体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种兼备植物栽培所需的吸水性、保形性、柔软性等的植物栽培基体及其制造方法。为至少使保水性填充材料、水、聚氨酯预聚物和多元醇反应而成的植物栽培基体及其制造方法。

Description

植物栽培基体及其制造方法

技术领域

本发明涉及可以用于作为通常的土壤的代替物、通过包住植物的根来栽培植物的人工的植物栽培基体及其制造方法。

背景技术

作为这样的植物栽培基体的制造方法，在现有技术中，已知的各种方法为：使将少量的聚氨酯预聚物分散于水或溶剂中的物质相对于树皮堆肥和稻壳堆肥等保水性填充材料混合反应并固化来制造的方法、使包含保水性填充材料、水、和聚氨酯预聚物的悬浊液反应、固化而制造的方法等(例如，参照专利文献1和2)。

再者，也已知以下方法：预先混合保水性填充材料和聚氨酯预聚物，并向其混合物中加入少量的水使其反应、固化来制造(例如，参照专利文献3)。

专利文献1：特公昭56-18165号公报

专利文献2：特开平2-20221号公报

专利文献3：特开2002-165520号公报

然而，在包含上述专利文献1～3所述的方法的现有已知的制造方法中，除去表面活性剂等少量的各种添加剂，混合于保水性填充材料的主剂，主要限于聚氨酯预聚物，不一定可以制造作为植物栽培用能够满足的基体，在这点上有改良的余地。

即，对于植物栽培基体，从容易处理的观点看要求保形性，再者，为了防止植物的根腐烂并实现良好的培育需要适当的吸水性，进而为了适当保持空气也需要适当的柔软性(复原性)。进而，也需要适合于植物的根充分伸长的硬度。在现有的制造方法中，制造满足这些全部要求的植物栽培基体有困难。

例如，在上述专利文献1～3所述的方法中，由于聚氨酯预聚物相对于保水性填充材料的量有上限，所以得到的栽培基体的保水性填充材料的比例为，重量比90-99％(专利文献1)、重量比70～99％(专利文献2)、重量比50～85％(专利文献3)等，较多。

在上述专利文献中的一个中，作为聚氨酯预聚物的含有量设定上限值的理由，可以举出植物栽培基体本身变得太硬，由此，记载着“植物根的伸长阻力变大而给培育带来坏影响”。另一方面，如果相反的，聚氨酯预聚物太少，则存在以下问题：不能维持植物栽培基体所必需的保形性，在用手握持时，填充材料纷纷掉落，碎开，在这点上也留有改良的余地。

发明内容

本发明着眼于这样的现有问题，其目的在于提供一种兼备植物栽培所需的吸水性、保形性、柔软性(复原性)、和硬度的植物栽培基体及其制造方法。

本发明的第1特征构成在于，至少使保水性填充材料、水、聚氨酯预聚物和多元醇反应而成的植物栽培基体。

本发明的第2特征构成在于，干燥状态的保水性填充材料的比例为重量比15～60％。

本发明的第3特征构成在于，上述多元醇为含有酯基的多元醇。

本发明的第4特征构成在于，在使包含保水性填充材料、水、和聚氨酯预聚物的悬浊液反应、固化而制造植物栽培基体的植物栽培基体制造方法中，上述悬浊液包含多元醇，进行调制以使干燥状态的保水性填充材料的比例为重量比15～60％，使包含该多元醇的悬浊液反应、固化来制造。

本发明的第5特征构成在于，相对于干燥状态的保水性填充材料100重量部来说，多元醇量为0.1～300重量部的范围。

本发明的第6特征构成在于，包括第1工序和第2工序，使由上述第2工序制作的第2悬浊液反应、固化来进行制造，所述第1工序将上述保水性填充材料和水搅拌混合来制作第1悬浊液，所述第2工序向由其第1工序制作的第1悬浊液中添加上述聚氨酯预聚物和多元醇，并搅拌混合来制作第2悬浊液。

本发明的第7特征构成在于，使上述悬浊液在基体成形用模具内固化来进行制造。

本发明的第8特征构成在于，以上述植物栽培基体的上表面侧位于上述基体成形用模具的底面侧的方式固化来进行制造。

本发明的第9特征构成在于，上述保水性填充材料包含从泥炭苔、ココピ-ト(cocopeat)、锯末、椰子壳、稻壳、稻壳堆肥、树皮堆肥、珍珠石(perlite)、跖石，亲水性发泡树脂粉碎物中选择的至少一种填充材料。

本发明的第10特征构成在于，为利用作为上述第4至第9的任一特征构成记载的制造方法制造的植物栽培基体，吸水率为25～75％，硬度为20～40N，复原力为4～10N。

根据本发明的第1特征构成，通过至少使保水性填充材料、水、聚氨酯预聚物和多元醇反应，可以获得同时兼备植物栽培适宜的吸水性、保形性、柔软性(复原性)等的新植物栽培基体。

根据本发明的第2特征构成，在得到至少使保水性填充材料、水、聚氨酯预聚物和多元醇反应而成的植物栽培基体时，通过调整使干燥状态的保水性填充材料的比例为重量比15～60％，可以获得同时兼备植物栽培适宜的吸水性、保形性、柔软性(复原性)、硬度等的新植物栽培基体。

根据本发明的第3特征构成，通过使用含有酯基的多元醇作为添加的多元醇，可以更有效地获得兼备植物栽培适宜的吸水性、保形性、柔软性(复原性)、和硬度的新植物栽培基体。

根据本发明的第4特征构成，在使包含保水性填充材料、水、和聚氨酯预聚物的悬浊液反应、固化来制造植物栽培基体的植物栽培基体的制造方法中，反应、固化的悬浊液包含多元醇，此外进行调制使干燥状态的保水性填充材料的比例为重量比15～60％，可以制造兼备植物栽培适宜的吸水性、保形性、柔软性(复原性)、和硬度的植物栽培基体。

即，如后述的实验结果明确所示，本发明者们进行各种实验的结果为，在使包含保水性填充材料、水、和聚氨酯预聚物的悬浊液反应、固化时，如果其悬浊液中包含多元醇，则获得以下新知识：制造的植物栽培基体的硬度减小，保形性提高，而且，吸水性大幅提高。

另外，基于其新知识进而重复各种实验的结果为，即使，例如为了维持植物栽培基体所必需的保形性，使相对于保水性填充材料的聚氨酯预聚物的量与现有的方法相比极多，只要加入适量的多元醇，也不会变得过硬而阻碍根的伸长，再者，也可以确保吸水性、复原性，其结果为，可以获得兼备吸水性、保形性、柔软性(复原性)、和适合植物的根伸长的硬度的植物栽培基体。

根据本发明的第5特征构成，由于相对于干燥状态的保水性填充材料100重量部来说，多元醇量为0.1～300重量部的范围，所以可以可靠地制造在上述吸水性、保形性、柔软性(复原性)、和硬度的全部方面都更加优异的植物栽培基体。此外，作为制造方法，并不意味着使保水性填充材料干燥来使用，而只不过是叙述以强制干燥的保水性填充材料100重量部作为基准的多元醇的添加量。

根据本发明的第6特征构成，首先，在第1工序中，由于将保水性填充材料和水搅拌混合来制作第1悬浊液，所以在其第1悬浊液中，保水性填充材料可以保存足够量的水分。

另外，在接下来的第2工序中，由于向第1悬浊液中添加聚氨酯预聚物和多元醇，并搅拌混合来制作第2悬浊液，其后，使该第2悬浊液反应、固化，所以保水性填充材料周围的水有助于固化，其结果为，植物栽培基体的组织被均匀化，可以制造在植物的栽培所必需的吸水性、保形性，进而，柔软性(复原性)、和硬度全部方面都大体均匀地具备的植物栽培基体。

根据本发明的第7特征构成，由于使悬浊液在基体成形用模具内固化来进行制造，所以容易制造出所希望的形状的植物栽培基体。

根据本发明的第8特征构成，由于以植物栽培基体的上表面侧位于基体成形用模具的底面侧的方式固化来进行制造，所以植物栽培基体的上表面被美丽地制成，例如，在将植物栽培基体收纳在用于栽植观赏用植物的栽植容器中使用的情况下，映入眼帘的上表面变得美丽从而商品价值提高，进而，在植物栽培基体的上表面形成移植用的切缝的情况下，可以容易地切缝。

根据本发明的第9特征，由于保水性填充材料包含从泥炭苔、ココピ～ト、锯末、椰子壳、稻壳、稻壳堆肥、树皮堆肥、珍珠石、跖石，亲水性发泡树脂粉碎物中选择的至少一种填充材料，所以可以确保植物栽培所需的吸水性，再者，通过根据成为栽培对象的植物的种类等适当选择，或者从包括在上述群组中的填充材料中选择多个种类并以适当的比例混合来使用，既可以维持成为栽培对象的植物所需的吸水性，又可以实现制造费用的成本下降。

根据本发明的第10特征，为由作为上述第4至第9的任一特征构成记载的制造方法制造的植物栽培基体，由于吸水率为25～75％，硬度为20～40N，复原力为4～10N，所以成为在上述吸水性、保形性、柔软性(复原性)、和硬度方面都优异的植物栽培基体。

附图说明

图1是表示使用植物栽培基体的浮置式栽植装置的立体图。

图2是表示使用植物栽培基体的浮置式栽植装置的剖视图。

图3是表示植物栽培基体的实验结果的图表。

图4是表示植物栽培基体的实验结果的图表。

附图标记

1植物栽培基体

2栽植容器

3贮水容器

4栽植用具

P植物

W贮留水

具体实施方式

关于根据本发明的植物栽培基体及该植物栽培基体的制造方法，一边参照附图和实验结果一边说明其实施方式。

该植物栽培基体，可以用于例如一边使栽植容器浮置在水上一边栽植的栽植装置，该浮置式栽植装置，如图1和图2所示，具备收纳植物栽培基体1的栽植容器2、贮留栽植用水W的贮水容器3、和维持栽植容器2的浮置姿势的栽植用具4等，从而培育种植在植物栽培基体1中的植物P。

栽植容器2浮置在贮留的水W的水面附近，由比水比重小的例如中空树脂等形成为有底圆筒状，并在其底部中心附近沿大致垂直方向贯通形成浸水孔2a。

栽植用具4，为即使植物P生长而重心向上方移动，也维持图1、2所示的栽植容器2的姿势用的部件，换句话说，用于防止植物P倒下。从栽植用具4的上端缘向外向上倾斜突出设置总计4个姿势维持用卡止部4a。如果将栽植用具4收纳在贮水容器3中进行载置，则这些卡止部4a卡止在贮水容器3的开口边缘，由此，栽植用具4其上缘部保持在大致水平位置，同时，在栽植用具4的底面和贮水容器3的底面之间形成有容纳水W的空间。另外，在栽植用具4的周部和底部，设置允许水W流过的通水孔4b。另外，在一个卡止部4a上经由链5安装有显示植物P的品种名等的显示用具6。

根据该浮置式栽植装置，通过使栽植容器2浮置在贮留水W中，贮留水W经由浸水孔2a始终被供给植物栽培基体1，从而促进种植在植物栽培基体1中的植物P的生长。另外，如果植物P生长而使质量增加，则伴随于此栽植容器2相对于贮留水W的沉入量增大，因此可以将更多的水W供给植物栽培基体1，结果，始终供给与当时植物P的生长速度相称量的水W来培育植物P。

另外，由于栽植用具4正确保持浮置在水W上的栽植容器2的姿势，所以即使植物P生长，重心向上方或侧方移动，栽植容器2的浮置姿势也稳定地被维持，从而防止植物P倒下。

根据本发明的植物栽培基体1，通过使包含保水性填充材料、水、和聚氨酯预聚物的悬浊液固化来制作，其特征在于，上述悬浊液包含多元醇。

本发明的植物栽培基体，至少使保水性填充材料、水、聚氨酯预聚物、和多元醇反应，干燥状态的保水性填充材料的比例为重量比15～60％(15～60重量％)。

此外，上述保水性填充材料的比例是由分母中不包含添加的水的重量的下式(式中的任一添加量都为重量部)算出的值。再者，在本实施方式中，计算以自然含水状态的保水性填充材料为基准的含水状态的保水性填充材料的比例、和以强制脱水后的保水性填充材料为基准的干燥状态的保水性填充材料的比例两个比例。在实际制造植物栽培基体1时，使用由同业者交纳的自然含水状态的保水性填充材料。

(式1)保水性填充材料的比例(％)＝{保水性填充材料添加量/(保水性填充材料添加量+聚氨酯预聚物添加量+多元醇添加量)}×100

在本发明中，通过添加多元醇，可以降低得到的植物栽培基体的硬度，还可以提高保形性，而且可以大幅提高吸水率。

通过基于干燥状态的保水性填充材料计算植物栽培基体的保水性填充材料的比例，并将其设为重量比15～60％，本申请的目的在于提供兼备适当柔软性(复原性)、硬度、保形性、和吸水性的植物栽培基体。

即，这是由于，在干燥状态的保水性填充材料的比例小于重量比15％的情况下，保水性填充材料相对过少，为了提高吸水性需要大量的多元醇、或者，成为聚氨酯泡沫特有的弹力性能(复原力)较强的物质。再者，如果重量比超过60％，则保形性变差。

作为保水性填充材料的种类，只要是可以保持植物P的根容易吸收水分的状态的种类就可以使用，例如，可以使用从包含像泥炭苔、ココピ-ト(椰子纤维)、锯末、椰子壳、稻壳、稻壳堆肥、树皮堆肥、水苔、咖啡的榨出杂质等由植物性纤维构成的物质，像石绒、珍珠石、跖石那样的无机物质，和亲水性发泡树脂粉碎物的组中选择的一个或多个填充材料。

在这些填充材料中，特别的，从具备优异的保水性、体积密度比较小且分散性良好而在发泡时容易获得均匀的组织，且容易得到这些方面考虑，最好使用从泥炭苔、ココピ-ト、锯末、椰子壳、稻壳、稻壳堆肥、树皮堆肥、珍珠石、跖石、亲水性发泡树脂粉碎物中选择的一个或多个填充材料。

聚氨酯预聚物为在末端具有异氰酸基的聚氨酯预聚物，具体来讲，为使异氰酸化合物和多元醇反应得到的化合物。

作为异氰酸化合物，从根据粘度的处理的观点来考虑，最好为甲苯二异氰酸酯。

作为多元醇，为了提高聚氨酯预聚物与水的反应性，最好为环氧乙烷含量较多的多元醇。再者，也可以选择分子量和官能团数、或环氧乙烷含量不同的2种以上多元醇进行混合来使用。不过，由于存在植物栽培基体的吸水性降低的危险，所以最好不是具有疏水性基的多元醇。

制造根据本发明的植物栽培基体的方法，例如有下述第1～第3种方法。

(方法1)

在将聚氨酯预聚物分散在水中后，混合保水性填充材料和多元醇并使其固化的方法。

(方法2)

在将保水性填充材料和聚氨酯预聚物搅拌混合后，混合水和多元醇并使其固化的方法。

(方法3)

将保水性填充材料和水混合搅拌来制作悬浊液，并将聚氨酯预聚物和多元醇混合在其悬浊液中且使其固化的方法。

方法1由于根据水量或聚氨酯预聚物的活性程度成为水糊状，与保水性填充材料均匀混合变得较难，所以存在限定使用的聚氨酯预聚物的倾向。

方法2为了将保水性填充材料和聚氨酯预聚物混合需要特殊的搅拌，再者，保水性填充材料的周围全部被树脂覆盖，存在硬到植物的根不能伸长的程度的可能性。

方法3没有方法1和2的问题，从这点可以说是最优的方法。

即，方法3的特征在于，包括第1工序和第2工序，其中，第1工序将保水性填充材料和水搅拌混合来制作第1悬浊液，第2工序向利用该第1工序制作的第1悬浊液中添加聚氨酯预聚物和多元醇，并搅拌混合来制作第2悬浊液；使由其第2工序制作的第2悬浊液固化来进行制造。

根据该方法3，在第1工序中，用水将保水性填充材料浸湿来保持足够量的水。另外，在接下来的第2工序中，由于向第1工序中得到的第1悬浊液中添加聚氨酯预聚物和多元醇，并进行搅拌混合，所以保水性填充材料周围的水和聚氨酯预聚物反应，不仅植物栽培基体的组织被均匀化，还可以借助多元醇的添加，制造具备植物栽培所必需的吸水性、保形性、柔软性(复原性)、和硬度的植物栽培基体。

此外，在多元醇的添加量较多的情况下，可以首先向第1悬浊液添加多元醇，并搅拌混合作为第2悬浊液，其后，添加聚氨酯预聚物进行搅拌混合。

在采用上述第1～第3任一种方法的情况下，最终都由切片(slab)方式或模塑方式固化来制造植物栽培基体。

切片方式，是用反应、固化为较宽宽度且厚板状较长连续的较大的块(切片)状的方法，将固化得到的该块裁断为规定的形状来制作植物栽培基体。

模塑方式，是使用只有下模的基体成形用模、或者由上模和下模构成的基体成形用模并在其模内反应、固化的方法。模塑方式，由于几乎不需要在固化后裁断，再者，也没有在裁断时保水性填充材料从其裁断面碎开的担心，所以比切片方式更有优势。

进而，在采用模塑方式的情况下，最好以植物栽培基体的上表面侧位于下模的底面侧的方式固化。

即，在使用只有下模的基体成形用模的情况下，在由固化得到的植物栽培基体的上方形成称为表层的膜状固化层，再者，在使用由上模和下模构成的基体成形用模的情况下，一部分原料和反应气体一起从设置于上模的排气孔流出并固化。因此，在使用任一类型模具的情况下，上表面侧都难以制作成美丽且平滑的表面。

针对于此，由于在使用任一类型的模具(模塑)的情况下，底侧面都制作成美丽且平滑的表面，所以通过以植物栽培基体的上表面侧位于下模的底面侧的方式固化，可以美丽地加工植物栽培基体的上表面而实现商品价值的提高。再者，如果以植物栽培基体的上表面侧位于下模的底面侧的方式固化，则在完工的植物栽培基体的上表面形成植物移植用的切缝的情况下，由于在植物栽培基体的上表面不形成表层，所以也可以容易且良好地切缝。

接下来，关于聚氨酯预聚物和多元醇相对于保水性填充材料的混合比率进行说明。

进行各种实验的结果，判定作为聚氨酯预聚物的添加量，在干燥状态的保水性填充材料的比例为重量比15～60％的范围内，相对于干燥状态的保水性填充材料100重量部来说最好添加50～300重量部左右。特别地判定为，选择具有添加后30分钟以内反应、固化结束的反应性的聚氨酯预聚物，相对于干燥状态的保水性填充材料的100重量部，最好使用120～200重量部左右的添加量。

此外，如果聚氨酯预聚物小于50重量部，则植物栽培基体容易纷纷破碎而使保形性不好。其次，如果聚氨酯预聚物超过300重量部，则由于保水性填充材料的比例相对减少，使得到的栽培基体的吸水性不好。再者，如果聚氨酯预聚物超过300重量部，则树脂强度增强，或者成为弹性较高、高反弹性的聚氨酯泡沫，由于其弹性，植物的根不易伸展而不能获得良好的培育结果。

接下来，关于多元醇的添加量，相对于干燥状态的保水性填充材料的100重量部，最好在0.1～300重量部的范围。如果在该范围内，则可以自由控制植物栽培基体的吸水率。此外，判定如果多元醇的添加量小于0.1重量部，则不能指望吸水率上升，如果超过300重量部，则即使假定继续添加吸水率也几乎不变化。

再者，虽然不特别限制水的添加量，但是相对于干燥状态的保水性填充材料的100重量部，最好在80～2000重量部的范围，特别的，300～1500重量部更优。

在此，以干燥状态的保水性填充材料的100重量部为基准量，对聚氨酯预聚物、多元醇、和水的添加量进行了说明，但是如上所述，作为制造方法并不意味着使保水性填充材料干燥来使用。

再者，采用本发明的制造方法，也可以使用保水性填充材料以外的填充剂，例如，肥料、抗菌剂、颜料、整泡剂、表面活性剂等用于聚氨酯泡沫制造的现有公知的添加物。

接下来，关于由这样的根据本发明的制造方法制造的植物栽培基体的物理性质，和从各方面进行的研究结果进行说明。

如上所述，本发明的植物栽培基体的吸水率，正比于多元醇添加量而随之变高。即，如果其他原材料添加量一定而只改变多元醇的添加量，则可以自由调节吸水率的值。通过选择该吸水率的值，从用于通常的栽培方法的植物栽培基体，到用于水栽培这样的特殊栽培方法的植物栽培基体等，都可以简单应对。

作为吸水率的标准，在通常的栽培方法中，吸水率可以为50％～75％，在水栽培这样的特殊栽培方法中，可以为25％～55％.

即，根据本发明，由于如果只改变多元醇的添加量，则可以自由控制植物栽培基体的吸水率，所以可以根据成为栽培对象的植物，容易制造具有适当吸水率的植物栽培基体。

再者，关于植物栽培基体具有的硬度，20～40N的范围内较为合适，另一方面，关于复原力，4～10N的范围内较为合适。此外，复原力为使植物栽培基体受到的荷重为零的弹回力。

即，植物伴随其生长，根伸展，最终根充满花盆等容器内。此时，如果为所谓的脆性(friability)较大，换言之，若为不可逆压缩特性较高的植物栽培基体，则根将栽培基体本身挤坏，作为空气供给源的多孔质空间消失。

因此，植物栽培基体可以具有一定程度的复原力(4N以上)，但是如果超过10N，则由于即使根卷绕，也弹回根的卷绕力而妨碍良好的生长，所以关于复原力，4～10N的范围内比较适当。

接下来，关于用于本发明的效果确认而进行的各种实验说明其一部分。

图3的表表示包含现有公知的方法，对不添加多元醇而制造的植物栽培基体的试料(比较例1～7)的评价结果，图4的表表示对用根据本发明的方法制造的植物栽培基体的试料(实施例1～10)的评价结果。

此外，在实施例和比较例的试料的制造中使用下述原料。

作为保水性填充材料，使用泥炭苔(由三省物产(株)制的商品名：ッ-ルブソン(细粒)、电子水分计(株式会社长计量器制作所制的型号：MC-30MB)测定的含水率大约为重量比40％)。

作为聚氨酯预聚物，使用异氰酸基(NCO)为11～13％的聚氨酯预聚物，所述聚氨酯预聚物是通过将以60/40的比例的环氧乙烷和环氧丙烷随机附加重合在丙三醇上的分子量大约3400的多元醇((株)三井武田化学制的商品名：ァクトコ-ルEP-505S)1000g、异氰酸酯(日本聚氨酯工业(株)制的商品名：コロネ-トT-80)525g在4个烧瓶内，并在氮气流下、80±2℃条件下反应2小时得到的。

作为聚酯类多元醇，使用聚酯改性聚醚多元醇和聚醚多元醇的混合物((株)三井武田化学制的商品名：ァクトコ-ル3p56b)。

作为聚醚类多元醇，使用(株)三井武田化学制的商品名：ァクトコ-ルMN3050S。

实施例和比较例的试料遵照图3和图4所示的配合处方，用下述方法制作。此外，在图3和图4中，表示了含水状态的保水性填充性材料为100重量部的情况下的配合量。

通过将水和保水性填充材料放入适当容器中进行搅拌混合而调制第1悬浊液，然后，将向该第1悬浊液中加入聚氨酯预聚物和多元醇进而搅拌混合的液体作为第2悬浊液，并使该悬浊液流入只有下模的基体成形用模具中。第2悬浊液在基体成形用模具内反应、固化后，将超过模具上缘的部分裁断，从而得到均匀的植物栽培基体的试料。

作为基体成形用模具，准备了形状和尺寸互不相同的以下第1模具、第2模具、第3模具这3种模具。

第1模具的内表面形状，呈现截头四棱锥形状(四棱锥台，即，将四棱锥的顶点侧水平切掉的形状)，其上端面为4.5cm方形矩形形状，下端面为3cm方形的矩形形状，高度为5cm。

第2模具的内表面形状，同样呈现截头四棱锥形状，其上端面为3.5cm方形矩形形状，下端面为2.5cm方形的矩形形状，高度为4cm。

第3模具的内表面形状，呈现越接近下端部越小径的截头锥体形状，其上端面为7cm方形的矩形形状，下端面为直径6cm的圆形形状，高度为6.5cm。

此外，对基于各实施例和比较例得到的植物栽培基体的试料的评价方法，如下所述。

在测定保形性、吸水率、硬度、复原力时采用使用第1模具成形为截头锥体形状的试料。

关于保形性：通过一般假定的处理，以肉眼确认，植物栽培基体的试料(以下简单称为试料)破碎或者保水性填充材料从试料大量脱落的产品(×)，试料不破碎，但是保水性填充材料从试料少量脱落的产品(△)，试料不破碎，也几乎看不到保水性填充材料脱落的产品(○)。

关于吸水率：将在80℃的烤箱内使其干燥至重量变化率缩为1％以内的试料的干燥重量记为M1(g)。另外，放入蒸馏水使在内表面尺寸为100×100×50(mm)的不锈钢制容器内水深为1cm，将试料放置在该容器内，并测定在放置24个小时后从容器内拿出的试料的总重量M2(g)，通过从M2减去M1，求出吸水重量(g)＝(M2～M1)。如果将水的比重取为1，则吸水体积(cm³)＝(M2～M1)。该值被用从试料的整体积(基于模具的体积算出)减去树脂体积(将试料的比重取为1用上述M1算出)的值除，由此用下式算出吸水率。

(式2)吸水率(％)＝{(M2～M1)/(试料的整体积～M1)}×100

不过，关于比较例6和7，由于吸水性非常小，即使在放置24个小时后，也不将水上吸至试料的上表面，所以为了测量最大吸水量，测定在从试料的上表面洒水并使其吸水30分钟后，进而在水深为1cm的容器内放置24个小时后的重量并将其作为M2(g)。

以下，在测定硬度和复原力时，使用以吸水率的测定方法充分吸水的状态的试料。

关于硬度：使用JIS～K6400的泡沫硬度测定用装置，将试料放置在试验机的台上中央并使上端面位于下方，读取使用加压板而作用5N(0.5kgf)的荷重时的试料厚度并精确至0.1mm，将其作为初始厚度。接下来，以每分钟300±20mm的速度，将加压板压入相当于初始厚度的50±2.5％的距离，读取静止后经过了20秒时表示的荷重并精确至1N(0.1kgf)，将该值作为硬度。

关于复原力：使用JIS～K6400的泡沫硬度测定用装置，将试料放置在试验机的台上中央并使上端面位于下方，读取使用加压板而作用5N(0.5kgf)的荷重时的试料厚度并精确至0.1mm，将其作为初始厚度。接下来，以每分钟300±20mm的速度，读取将加压板压入相当于初始厚度的50±2.5％距离时的荷重G1并精确至1N(0.1kgf)，读取静止后经过了20秒时的荷重G2并精确至1N(0.1kgf)，将G1～G2的值作为复原力(将试料弹回使荷重为零的力)。

关于各比较例和实施例，以一天进行1～2次浇水的通常栽培方法、和在水深始终保持0.5～1cm的栽培容器内栽培的水栽培方法进行栽培评价。作为试料，采用使用上述第2模具而成形为截头锥体形状的试料，将大致相同的培育状态的喇叭花栽植到各植物栽培基体的试料中，并在进行一定期间(1～3个月)栽培后，以植物体的新鲜重量(刚刚切断地下部后的地上部的植物体重量)进行栽培评价。

将植物体培育最好的试料，即经过规定栽培期间后的植物体的新鲜重量最大的试料评价为◎，在将用该标有◎的试料得到的新鲜重量取为100的情况下，将得到相当于80～100的新鲜重量的试料评价为○，同样，将得到相当于50～80的新鲜重量的试料评价为△，将只得到相当于小于50的新鲜重量的试料评价为×。

其结果，在通常栽培方法中，实施例1和7培育得最好，其次，实施例2和8的培育为良好。在水栽培中，实施例4和5培育得最好，其次，实施例2、3和6的培育为良好。

顺便提一句，在实施例4的上述尺寸(截头锥体形状)的试料上，栽植马鞭草、蓝猪耳、倒挂金钟、凤仙花、蔷薇、紫罗兰、バコバ、プラティァ、リナリァ、山梗菜、秋海棠、龙面花属、一品红、仙客来、高凉菜、景天属植物、ミュ-レンベキァ、ペペロミァ、ォリズルラン、リシマキァ、トラディスカンチァ、ヘデラ、プレタトランサス、锦紫苏、プミラ、ビレァ、ヒポェステス、ハ-トカズラ、グリ～ンネックレス、橡树、センセベリァ、水田芥、薄荷、罗勒、甘菊、熏衣草，进行了1～3个月的水栽培的结果为，任一种植物都显示了良好的培育结果。

进而，将在使用第3模具而成形为规定的截头锥体形状的实施例4的试料中栽植的喇叭花进行一个月的水栽培，结果，认为根的生长均匀，显示了良好的培育。

另外，图3的表，为检测在现有技术的延长线上逐渐增加聚氨酯预聚物的比例，是否获得兼备植物栽培所需的适当的保形性和吸水率的基体的结果。从该表可以看出，对于单纯根据现有技术的基体，只增加聚氨酯预聚物的比例，不能得到兼备所需的保形性和吸水率的基体。

此外，在图4的表中，实施例1和2，以检测两种不同情况下获得的物理性质产生多大差异为一个目的而实施研究，这两种情况是分别使用聚酯类多元醇和聚醚类多元醇作为添加的多元醇的情况。由此可知，在保形性和吸水率两个方面，聚酯类多元醇都比聚醚类多元醇更优。

再者，实施例3～10，以检验将聚氨酯预聚物的量固定为120重量部，保水性填充材料和多元醇添加量的不同给吸水率带来的影响为一个目而实施研究。由实施例4～10可知，随着增加多元醇的添加量吸水率也上升。不过，由实施例9和10可知，多元醇添加量的上限是170重量部，即使在此基础上继续增加，也不能指望吸水率的显著上升。

此外，为了参考用，基于含水状态的保水性填充材料算出的保水性填充材料比例也预先附加于图3和图4。

工业实用性

本发明涉及可用于通过包住植物的根作为土壤的替代物，来栽培植物的人工植物栽培基体及其制造方法，通过以至少使保水性填充材料、水、聚氨酯预聚物和多元醇反应而成，其构成以干燥状态的保水性填充材料的比例为重量比15～60％为特征。提供同时兼备植物栽培所需的吸水性、保形性、柔软性(复原性)、和硬度的植物栽培基体及其制造方法。

Claims (10)

1.一种植物栽培基体，至少由保水性填充材料、水、聚氨酯预聚物和多元醇反应而成。

2.如权利要求1所述的植物栽培基体，其特征在于，干燥状态的上述保水性填充材料的比例为重量比15～60％。

3.如权利要求1或2所述的植物栽培基体，其特征在于，上述多元醇为含有酯基的多元醇。

4.一种植物栽培基体的制造方法，使包含保水性填充材料、水、和聚氨酯预聚物的悬浊液反应、固化来制造植物栽培基体，其特征在于，上述悬浊液还包含多元醇，且进行调整以使干燥状态的保水性填充材料的比例为重量比15～60％，使包含该多元醇的悬浊液反应、固化来制造植物栽培基体。

5.如权利要求4所述的植物栽培基体的制造方法，其特征在于，以重量计，相对于干燥状态的保水性填充材料100份来说，多元醇量为0.1～300份的范围。

6.如权利要求4或5所述的植物栽培基体的制造方法，其特征在于，包括第1工序和第2工序，所述第1工序将上述保水性填充材料和水搅拌混合来制作第1悬浊液，所述第2工序向由该第1工序制作的第1悬浊液中添加上述聚氨酯预聚物和多元醇，并搅拌混合来制作第2悬浊液，并使利用上述第2工序制作的第2悬浊液反应、固化来进行制造。

7.如权利要求4或5所述的植物栽培基体的制造方法，其特征在于，使上述悬浊液在基体成形用模具内反应、固化来进行制造。

8.如权利要求4或5所述的植物栽培基体的制造方法，其特征在于，以上述植物栽培基体的上表面侧位于上述基体成形用模具的底面侧的方式反应、固化来进行制造。

9.如权利要求4或5所述的植物栽培基体的制造方法，其特征在于，上述保水性填充材料包含从泥炭苔、椰子纤维、锯末、椰子壳、稻壳、稻壳堆肥、树皮堆肥、珍珠石、跖石，亲水性发泡树脂粉碎物中选择的至少一种填充材料。

10.一种植物栽培基体，其特征在于，利用权利要求4至9的任一项所述的制造方法制造，吸水率为25～75％，硬度为20～40N，复原力为4～10N。

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