JP2000000030A - ピートモス代替材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造方法が容易で且つ大量に生産可能な土壌改
質材で、従来の天然のピートモスと異なり安定した均一
な性能と優れた作業性、歩留まりを有する新規な粒状土
壌改質材を得る。 【解決手段】少なくとも３０重量％の生分解性合成繊維
と高々７０％の天然繊維等の混合物からなる繊維構造物
であり、該構造物中の繊維の一定方向への配向度が少な
くとも４０％であり、該構造物の少なくとも２辺の一部
の生分解性繊維同士或いは他の繊維と天然繊維と融着し
ている、最大辺が高々１５ｍｍであり、嵩比重が少なく
とも０．０１ｇ／ｃｃであるピートモス代替材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性に優れた
繊維よりなり植物栽培用の培養土を構成する土壌資材に
配合することにより、優れた保水性や空気保持性を付与
する新規なピートモス代替材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】園芸分野においては、一般的に成長の速
度が遅く、外界の影響を受けやすい幼少期の植物をポッ
トによって集約的に管理する「育苗」が行われており、
次いで育てられた苗や苗木を、所定の土壌資材を人工的
に配合した培養土に植え付けて栽培される。

【０００３】この植え付けに際しては、苗や苗木の生育
に好適な環境、特に給排水が重要な要素である。また、
施設内で栽培されたり、鉢物容器内で栽培される植物で
は、降雨による天然の水分供給が得られないので、必要
に応じて水分を補給しなければならないが、苗や苗木を
植え付けた培養土の保水力が小さすぎたり、透水性が大
きすぎたりすると、補給の回数が増え、労力やコストが
かかり効率的に植物栽培を行うことができない事によ
り、培養土の保水性や透排水性は特に重要である。

【０００４】このため、苗や苗木を育てるための培養土
は、保水性に優れたピートモスや透水性に優れた腐葉土
を土壌に適度に配合することにより、保水性及び透水性
を調整することが一般的に行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たピートモスは、湿地に生育している水苔が長期間堆積
してできた有機物の土壌層であるため、性状も脆く搬送
途中や土壌への混合操作や植物栽培途中において分解等
によって崩れてしまい安定的な保水性能を確保すること
ができない。又、各種用土と混合し培養土を製造する際
にもほこりや歩留まり、取り扱い性の点で問題が多い。

【０００６】また、上述した腐葉土は、樹種、分解の程
度、小枝などの夾雑物の混入などのために品質が不均一
であると共に安定的な供給が困難であり、さらに、白絹
病、菌核病などの土壌病害に汚染されているおそれがあ
るといった問題がある。

【０００７】本発明者らは、鋭意研究の結果本発明を完
成するに至った。つまり、本発明の目的は、生分解性に
優れた繊維を用いて、品質にばらつきがなく、壌土への
混合の作業性や混合性に優れ、又、本発明品を配合する
ことにより適正な保水性、透水性を備えた培養土を作る
ことのできる新規なピートモス代替材料を工業的安価に
且つ安定して提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも３
０重量％の生分解性合成繊維と高々７０％の天然繊維或
いは再生繊維の混合物からなる繊維構造物であり、該構
造物中の繊維の一定方向への配向度が少なくとも４０％
であり、該構造物の少なくとも２辺の一部の生分解性繊
維同士或いは他の繊維と圧（融）着しており、最大辺が
高々１５ｍｍであり、嵩比重が少なくとも０．０１ｇ／
ｃｃであるピートモス代替材料である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に使用する生分解性合成繊
維としては、現在開発されている生分解性合成繊維が使
用可能である。例えばＬ―乳酸を主体としたポリ乳酸繊
維（商品名：カネボウ合繊（株）ラクトロン）、バクテ
リア或いは化学的な方法により生産されるポリ（ヒドロ
キシブチレート）、ポリ（ヒドキシブチレート・バレー
ト）（商品名：モンサント社バイオポール）、ポリカプ
ロラクトン（商品名：ＵＣＣ社トーン）或いはポリエチ
レンサクシネート、ポリエチレンブチレート（商品名：
昭和高分子（株）ビオノーレ）等が代表的なものであ
る。これらの繊維は、耐熱性や強力、生分解性等が異な
るので用途や目的に応じて単独でも或いは複数配合して
用いる事が出来る。

【００１０】一般的にポリ乳酸繊維やポリカプロラクト
ン繊維は分解速度が遅く、他のものは比較的分解速度が
速く、この組み合わせにおいて適当に組み合わせればよ
い。しかし、通常は半年以上に亘って安定して使用され
なければならない場合が多くポリ乳酸繊維が好ましく使
用される。又、ポリ乳酸繊維は原因は不明であるが植物
の生育に対してより好ましい結果が見られる。

【００１１】生分解性合成繊維の該繊維構造物中での使
用量は少なくとも３０重量％、好ましくは少なくとも４
０重量％である。３０重量％より少ない場合は繊維構造
物の収束性や切断面での融着や圧着が不十分である。使
用する繊維の融点は通常７０℃以上、好ましくは１００
℃以上のものがよい。７０℃以下では、製造工程や使用
中の熱にて融着が進んだり、形態の変化が生じたりする
場合がある。

【００１２】又、高融点のポリ乳酸繊維と比較的低融点
のポリカプロラクトン繊維やポリエチレンサクシネート
繊維、ポリブチレンサクシネート繊維等を混合して使用
する事も好ましい。

【００１３】本発明に使用する天然繊維は、繊維構造物
中の高々７０％、好ましくは高々６０％であり、綿、
麻、ウール、或いは芭蕉繊維、ケナフ、バガス、パルプ
等が使用できる。これらは、生分解性繊維との混合・カ
ーディングに悪影響を及ぼさない限り、回収繊維品や製
造工程で屑となった物（反毛等）等を使用できる。又、
使用に関しては生分解性合成繊維との混合・カーディン
グにおいて問題がないような繊維構成（デニール、繊維
長）を考慮すべき事は言うまでもない。

【００１４】再生繊維も量がまとまっており、又、分解
性や取り扱い性、均一性、コストに優れており、天然繊
維の代わりに又はそれと混合して使用できるが、例え
ば、レーヨン、キュプラ或いはアセテート等がある。

【００１５】繊維構造物を構成する繊維は、その繊維径
が小さいほど保水性が向上するが、圧力により形状が押
し潰れやすい。通常少なくも１デニール、好ましくは２
〜１５デニール、更に好ましくは３〜１０デニールであ
る。１デニールに満たない繊維は製造も難しくコストも
高くなる。一方、１５デニールよりも大きい場合は繊維
構造物を作る場合に他の繊維に対して本数が少なくな
り、融着による形状保持が不十分な場合があり、又保水
性も不十分な場合がある。従って、好ましくは３デニー
ル以下の繊維を５０％以上、１０デニール以上の繊維を
５０％以下、更に好ましくは３デニール以下の繊維を６
０％以上、１０デニール以上の繊維を４０％以下と混合
して使用した方がよい。

【００１６】繊維の形状としては、通常の丸断面は勿
論、扁平、三角、中空、Ｈ型、Ｌ型、等様々な形のもの
が単独で或いは混合して使用する事が出来る。コスト的
には、丸断面が有利であるが保水性、空気含有率、肥料
保持率等の観点から考慮するとＨ型、Ｌ型、中空型繊維
も有利である。

【００１７】繊維は、土壌の色になじむように、黒、
茶、褐色等の色を付けておく事も可能であり、場合によ
っては好ましい。繊維の着色は原着（製造段階での着
色）でもよいし、製造後の染色等によってもよいが、環
境に適合する顔料や染料を選ぶことが重要である。

【００１８】本発明に使用する生分解性繊維の繊維長
は、デニールによりほぼ規定され、通常２デニール以下
では３８ｍｍ以下、３〜７デニールでは５１〜７６ｍｍ
程度、１０デニール以上では７６ｍｍ程度でも良いがそ
れ以上のカット長でも良い。カット長は上述したものが
一般的であるが必ずしもこれに限定されるものではな
い。又、サイドバイサイド型複合繊維による潜在捲縮糸
の使用も好ましい。

【００１９】繊維構造物の大きさは、混合する壌土等の
粒径を考慮すると、最大の辺の長さは高々１５ｍｍ、好
ましくは２〜１０ｍｍ、更に好ましくは３〜８ｍｍであ
る。１５ｍｍより大きいと、土壌との混合性も保水性も
低くなる。

【００２０】繊維構造物の形状は、少なくとも１組の向
かい合う２辺において切断面があり、且つその切断面に
おいて生分解性合成繊維の一部が他の繊維を融着してい
る形状を有するものであればよく、箱型、棒状或いは半
球形等どんな形状でも良い。但し、壌土等の土壌資材と
の混合性を考慮すると、繊維構造物の形状は、図１〜４
に図示する様なものが好ましい。

【００２１】従来、例えば、特開平９−２２８２１５号
公報、特開平９−２９９６３０号公報、特開平３−７８
０９０号公報、特開平８−２２９２５５号公報、特開昭
６０−１３９２７８号公報等に、詰め綿等に用いる繊維
構造物が提案されている。これらは非常に嵩比重が小さ
く、又形状としては球状、いびつな球状、或いは玉状を
呈しており、本発明が目的とする土壌改質材的な使用法
ではこれらの形状のものではお互いの絡み合いが強いた
めに壌土等と混合する際に均一に土壌中に分散しなかっ
たり、土壌と分散させても土壌の圧力により変形し、保
水性や通水性、排水性等の性能が低下する。

【００２２】繊維構造物を形成する繊維は構造物の向か
い合う少なくとも１組の融（圧）着辺の方向に、少なく
とも４０％、好ましくは少なくとも５０％の配向度を有
する事が必要である。配向度が４０％に満たない場合
は、繊維が構造物の表面に毛羽状に多く出ており、嵩高
性が大きくなり土壌と混合した場合にヘタリが大きく性
能の劣化がある。又、構造物間の絡みが大きくなり独立
性が少なくなり、土壌との混合の際に、バラケが悪く均
一な混合が困難になる。

【００２３】ここで言う配向度とは、繊維構造物を構成
する繊維の何％が上述の向かい合う２辺の圧（融）着辺
を貫通しているかで表示する。例えば、繊維構造物を形
成する全繊維をＮ１本とし、その内Ｎ２本が圧（融）着
している向かい合う２辺を貫通しているときは、配向度
はＮ２／Ｎ１×１００（％）となる。又、圧（融）着し
た向かい合う２辺が２組以上ある場合は、それぞれの方
向に対しての配向度を出して最大の配向度を採用する。

【００２４】本発明のピートモス代替材料の嵩比重は、
少なくとも０．０１ｇ／ｃｃ、好ましくは少なくとも
０．０２ｇ／ｃｃ、更に好ましくは０．０３〜０．２ｇ
／ｃｃである。嵩比重が０．０１ｇ／ｃｃより低い場合
は、土壌との比重差があり過ぎ、均一に混合されにく
い。又、土壌と混合した後も、土壌の圧力により変形さ
れやすく保水性や排水性、空気保持性等の性能が変化す
る。尚、ここで言う嵩比重は、繊維構造物に３ｇ／ｃｍ
²の加重をかけて測定した時の値である。

【００２５】本発明の土壌改質材の製造方法は、上述し
た形状に成型できる方法であれば特に限定されないが、
工業的安価に且つ大量に製造する方法としては、生分解
性繊維と他の繊維を通常のカード機にかけて混合し、得
られたウェブを次の工程にかけやすいように、軽いニー
ドルパンチをかけたり、ジェット水流にて繊維同士を軽
く交絡したり、或いは熱ローラーや熱板、オーブン中を
通し熱により一部の繊維を圧（融）着させたりする事に
より、ウェブの厚さを高々１５ｍｍとした後、長さ方向
及び／又は巾方向カットする事により、目的とするピー
トモス代替材料が得られる。

【００２６】或いは、一工程多くなるがカードをかけて
ウェブにしたものを更に練条機にかけてスライバー状に
し、その両端或いは必要であれば巾方向に下記の方法に
てカットする。この時は、スライバーに大きな引っ張り
の力はかからないので、上述したようにニードルパンチ
やジェット水流等により繊維同士を交絡させる必要はな
いが、熱ローラーや熱板或いはオーブン中を通してスラ
イバーの収束性を高める事やエンボスローラーを通して
部分的に繊維を融着させておく事は好ましい。

【００２７】カットの方法としては、回転する刃物や加
圧式のカッター或いは特定のパターンを有するエンボス
ローラー等により押し切る方法やニクロム線を加熱した
ものに当ててカットする方法或いはレーザー、高周波等
によりカットする事ができるが、回転歯のカッターや押
し切り方式により切断する方法がより安価に大量に生産
可能である。

【００２８】カットした後のカット面では少なくとも生
分解性繊維の一部が生分解繊維同士或いは他の繊維と圧
（融）着し、粒状にした後の取り扱い性や土壌との混合
性を改善する事になる。圧（融）着とは、大部分の繊維
同士が外からの圧力と熱により強固に融着・密着してい
る状態や繊維の少なくとも一部が融着し密着している
事、或いは融着まで至らなくても繊維同士が接着してい
る状態の事を言う。いずれにしても、目的である繊維の
バラケを抑制する様な状態に有ればよい。

【００２９】本発明のピートモス代替材料は、天然のピ
ートモスの代替材として土壌、腐葉土、肥料、堆肥等と
混合して農園芸用土を製造する事が出来る。ピートモス
の全量を代替する事も可能であるが、通常高々８０％程
度、好ましくは１０〜６０％程度代替して使用する。
尚、ピートモスは弱酸性を示し、それを中和する為に石
灰等のアルカリ性薬剤を添加していたが、本提案の土壌
改質材を使用する事によってその中和も少なくてすむ
等、自然環境にも非常に優しい素材である。

【００３０】

【実施例】以下、発明の実施の形態について本発明を更
に詳細説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。実施例中の部、％は特に断らない限り重量基準で
ある。

【００３１】（実施例１）Ｌ―乳酸を９９．５％含む分
子量７．５万のポリ乳酸から通常のステープル紡糸法に
て、３デニール、繊維長５１ｍｍ、捲縮数１２ヶ／イン
チのステープル（Ａ）を得た。又、Ｌ―乳酸／Ｄ―乳酸
＝９０／１０％からなる分子量８．３万のポリ乳酸から
ステープル紡糸機により、３デニール、繊維長５１ｍｍ
の低温融着タイプのステープル（Ｂ）を得た。ステープ
ル（Ａ）／（Ｂ）の８５／１５％混合物を通常の１山カ
ード機にかけて幅約２５ｃｍのウェブを形成した。

【００３２】次いで、このウェブを長さ方向に平行に３
枚重ねて次いでニードルパンチ処理を施して、厚さを５
ｍｍ程度に調整した。次いで、該ウェブを回転する刃を
有するカッターを通して縦方向の長さ５ｍｍ及び横方向
に巾４ｍｍになるよう、圧力をかけながら切断した。切
断面は、大部分のポリ乳酸繊維同士が圧（融）着してお
り、簡単にはほつれない程度に収束していた。又、配向
度は９３％であり、殆ど表面への毛羽立ちは見られなか
った。嵩比重は０．０２ｇ／ｃｃであった。

【００３３】（実施例２）実施例１のステープル（Ａ）
／（Ｂ）及び２デニール、カット長３８ｍｍのレーヨン
糸を５０％、１０％、４０％の比率で混合し、ややニー
ドルパンチの回数を増やして実施例１と同様に加工し
た。配向度は９５％であり、切断面ではポリ乳酸繊維同
士或いは、レーヨンとの適度の圧着及び融着がみられ、
殆ど表面への毛羽立ちは殆ど見られなかった。嵩比重は
０．０４ｇ／ｃｃであった。

【００３４】（実施例３）実施例１のポリ乳酸を用いて
繊維中に凹部のへこみを有するＵ断面の形状を有する１
２デニール×７６ｍｍのステープル（Ｃ）を得た。ステ
ープル（Ｃ）／（Ｂ）及び１．５デニールの綿糸を３０
％、３０％、４０％の比率で混合し、実施例１と同様に
加工した。配向度は９５％であり、切断面ではポリ乳酸
繊維同士或いは、綿糸との適度の圧着及び融着がみら
れ、殆ど表面への毛羽立ちは見られなかった。嵩比重は
０．０２ｇ／ｃｃであった。

【００３５】（実施例４）実施例１のステープル（Ｂ）
及び綿の紡績工程で発生する反毛を５０％、５０％の比
率で混合し、実施例２と同様に加工した。配向度は７５
％であり、切断面ではポリ乳酸繊維同士或いは、綿糸と
の適度の圧着及び融着がみられ、表面への毛羽立ちはわ
ずかに見られたが実質的に粒状物のお互いの絡み合いは
非常に小さいものであった。嵩比重は０．０３ｇ／ｃｃ
であった。

【００３６】（実施例５）実施例１で得たカード上がり
のウェブ二枚を平行に置きその間にそれらに直交する方
向に実施例４で得たウェブ一枚をはさみ実施例２と同様
に加工した。配向度は５０％であり、切断面ではポリ乳
酸繊維同士或いは、他繊維との適度の圧着及び融着がみ
られ、毛羽立ちはわずかに見られたが実質的に粒状物の
お互いの絡み合いは非常に小さいものであった。嵩比重
は０．０２ｇ／ｃｃであった。

【００３７】（実施例６）実施例１〜５で製造したピー
トモス代替材料１０ｋｇ、天然のピートモス（カナダ産
ＢＥＲＧＥＲ社製）３００Ｌ、土３００Ｌ、パーライト
２００Ｌを京和製スーパーミキサー混合機により混合し
た。実施例１〜５のいずれのピートモス代替材料共取り
扱い性は問題なく、又混合性も良好であった。

【００３８】

【発明の効果】本発明によるピートモス代替材料を使用
する事によって、従来使用してきたピートモスの欠点、
例えば、天然物の為に品質のバラツキがある、水分を約
５０％含む為に輸送時に重量がかさむ、非常に弱くゴミ
や土ぼこり等の発生が多く作業性が悪い、元の原料によ
り性能、取り扱い性にバラツキがある等を改善する事が
でき、作業の均一性、効率化が達成される。

【００３９】更にピートモスは草木類、木本類、水苔類
等の植物が永年湿地に堆積して分解したものであり、水
中で弱酸性（ｐＨ３〜４）を示し、これを混合して使用
する場合石灰等を併用して中和する必要があるが、本発
明の土壌改質材を使用すれば石灰を用いる必要もなく、
コストも作業性も改善される。又、生分解性合成繊維と
綿、ウール、麻等の天然繊維、レーヨン、アセテート、
キュプラ等の再生繊維等の組み合わせが自由であり、目
的、用途に合った最適のものが出来る。更に、綿やウー
ル、レーヨン等の反毛も使用する事が出来、リサイクル
やコストダウンに非常に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明のピートモス代替材料の１例である。

【図２】本願発明のピートモス代替材料の１例である。

【図３】本願発明のピートモス代替材料の１例である。

【図４】本願発明のピートモス代替材料の１例である。

【符号の説明】

ａ 繊維 ｂ、ｃ 切断面 ｄ、ｅ、ｆ 構造体の各辺

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも３０重量％の生分解性合成繊
   維と高々７０％の天然繊維或いは再生繊維の混合物から
   なる繊維構造物であり、該構造物中の繊維の一定方向へ
   の配向度が少なくとも４０％であり、該構造物の少なく
   とも２辺の一部の生分解性繊維同士、或いは他の繊維と
   圧（融）着しており、最大辺が高々１５ｍｍであり、嵩
   比重が少なくとも０．０１ｇ／ｃｃであるピートモス代
   替材料。