JP2000096052A

JP2000096052A - 土壌用保水材

Info

Publication number: JP2000096052A
Application number: JP10265504A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Nakamura; 泰明中村; Kyuji Shimamoto; 久二嶋本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2000-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】従来に比して土壌の保水、貯水能力を格段に増
加させ、治水力、潅水回数の軽減、自然降雨の有効利用
等が大幅に向上できるとともに、廃棄処分も容易であ
り、しかも植物の根の侵入によって保水機能を失うこと
もなく、効果が有効に持続できる土壌用保水材を提供す
る。【解決手段】吸水性発泡体２を、少なくとも一部が透水
性シート３ａからなる包装体３に収容し、これを土中に
埋設するようにした土壌用保水材１であって、透水性シ
ート３ａは植物５の根５ａの侵入を阻止し得る不織布そ
の他の繊維で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば栽培ほ場、
都市緑地、街路樹、高速道路の中央分離帯緑地、花壇、
森林、植木用土、家庭用鉢植、プランタ、その他各種の
植土に埋設し、土壌の保水、貯水能力を増加させ、治水
力の向上、潅水回数の軽減、自然降雨の有効利用等を図
った土壌用保水材に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば都市緑地、街路樹等、とりわけ高
速道路の中央分離帯緑地等においては、潅水作業に非常
に多くの労力を費やしている。特に夏場においては、梅
雨季の降雨を有効に貯溜することが困難であり、多くの
水分が蒸発や地下への流出によって失われるため頻繁な
潅水が必要となり、これを怠った結果、植物を枯れさせ
ている現象も見られる。同様のことは、栽培ほ場や花
壇、森林、家庭用鉢植やプランタ、その他各種の植土に
おいても見ることができる。

【０００３】このため従来では、潅水作業を緩和する目
的等から、樹木や各種植物の栽培土壌の保水性を向上さ
せる技術が種々考えられ、その一つとして、吸水性ポリ
マー等の吸水性物質を利用して、土壌の保水能力を向上
させる技術が知られている（例えば特開平８−８９１０
８号公報等）。この技術では、吸水性ポリマーを透水シ
ートの袋に詰め、これを鉢植やプランタ等の土上に載置
して吸水を行わせ、潅水回数を低減できるようにしてい
る。

【０００４】また、吸水性ポリマーや鉱物性吸水材等の
吸水性物質の粉粒を土壌に混和し、土壌自体の保水能力
を向上させることも行われている。但し、このような吸
水性物質自体を土壌に混和した場合には、吸排水により
吸水性物質に体積変動が起こり（例えば吸水性ポリマー
の場合には１００倍以上の体積変動が起こるものがあ
る）、このような吸水性ポリマー自体を土壌に混和する
と、吸排水によって土壌の物理性が変化して地面に割れ
が発生したりする。

【０００５】そこで、微粒状の吸水性ポリマーをパーラ
イト、軽石等の無機多孔体や蕎麦殻、籾殻等の天然多孔
体等に混和させた複合材とし、体積変動を防止する技術
も提案されている（例えば特開平９−３０２３３９号公
報等）。

【０００６】なお、上記の技術では吸水性ポリマーとし
て、設定温度以下で吸水し、設定温度を越えると排水を
行う特殊機能を有するもの、いわゆるサーモゲルを利用
することで、保水機能が高まることも開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の各技術においては、吸水性物質を全体が透水性の袋
に収容したり、また吸水性物質と多孔体との複合材とし
た場合であっても直接的に土壌に混和するものであるた
め、ポリマーから排水された後の水は、いずれの場合も
蒸発や地下への流出によって失われることになる。した
がって、保水能力には一定の限界があり、特に高速道路
の中央分離帯緑地、都市緑地、街路樹等のように、潅水
が困難な場所については格別の効果を奏することができ
ない。

【０００８】なお、土壌に直接混和したものでは、ポリ
マーを廃棄する必要性が生じた場合等において、ポリマ
ーだけを選んで廃棄することは極めて難しい。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、従来に比して土壌の保水、貯水能力を格段に増
加させ、治水力、潅水回数の軽減、自然降雨の有効利用
等が大幅に向上できるとともに、廃棄処分も容易であ
り、しかも植物の根の侵入によって保水機能を失うこと
もなく、効果が有効に持続できる土壌用保水材を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、吸水性発泡体を、少なくと
も一部が透水性シートからなる包装体に収容し、これを
土中に埋設するようにした土壌用保水材であって、その
透水性シートは植物の根の侵入を阻止し得る不織布その
他の繊維で構成したことを特徴とする土壌用保水材を提
供する。

【００１１】請求項２の発明では、請求項１記載の土壌
用保水材において、発泡体を収容した包装体は、上側と
なる一側面側が透水性シートで構成され、下側となる他
側面側が非透水性シートで構成されていることを特徴と
する土壌用保水材を提供する。

【００１２】請求項３の発明では、請求項１または２記
載の土壌用保水材において、発泡体は、一辺が数cm以上
の一体物からなる板状、棒状、ブロック状、または一辺
が数cm以下の微細なブロック状またはチップ状の多数の
集合物であることを特徴とする土壌用保水材を提供す
る。

【００１３】請求項４の発明では、請求項１から３まで
のいずれかに記載の土壌用保水材において、発泡体はフ
ェノール発泡樹脂であることを特徴とする土壌用保水材
を提供する。

【００１４】請求項５の発明では、請求項４記載の土壌
用保水材において、フェノール発泡樹脂に加えて、微粉
状の吸水性ポリマーを包装体に収容したことを特徴とす
る土壌用保水材を提供する。

【００１５】請求項６の発明では、請求項５記載の土壌
用保水材において、吸水性ポリマーはフェノール発泡樹
脂のセル内または外部に混和されていることを特徴とす
る土壌用保水材を提供する。

【００１６】請求項７の発明では、請求項４から６まで
のいずれかに記載の土壌用保水材において、吸水性ポリ
マーは一定温度以上で排水を行うサーモゲルであること
を特徴とする土壌用保水材を提供する。

【００１７】請求項８の発明では、請求項７記載の土壌
用保水材において、サーモゲルは、イソプロピルアクリ
ルアミドであることを特徴とする土壌用保水材を提供す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る土壌用保水材
の実施形態について、図面を参照して説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施形態として、マット
状に構成した土壌用保水材の構成を示す断面図であり、
図２はその使用状態を示す説明図である。図３は吸水性
の発泡体の断面形状を模式的に拡大して示す図である。

【００２０】図１に示すように、本実施形態の土壌用保
水材１では、吸水性の発泡体２を例えば一辺が数cm以上
の一体物からなる直方体状のブロック状とし、これを包
装体３に収容している。発泡体２は、９９．９％の空隙
率を有するフェノール発泡樹脂で構成し、例えば１〜数
リットルの水を吸水できるようにしている。なお、この
発泡体２には、スポンジその他の各種吸水性物質を適用
することができる。また、発泡体２の形状としては板状
または棒状としてもよい。さらにその大きさは、必要に
応じて任意に設定することができる。さらにまた、一辺
が数cm以下の微細なブロック状（例えばサイコロ状）ま
たはチップ状の多数の集合物としてもよい。

【００２１】包装体３は、上下方向の中間部から上側と
なる一側面側が透水性シート３ａで構成され、下側とな
る他側面側が非透水性シート３ｂで構成されている。透
水性シート３ａには例えば不織布を適用し、植物の根の
侵入を阻止し得る密度または厚さを有するものとしてあ
る。非透水性シート３ｂとしては、例えば透明樹脂フィ
ルム等が適用してある。

【００２２】このような土壌用保水材１は図２に示すよ
うに、植土４の土中に埋設して使用する。この場合、例
えば予め土壌用保水材１を水に浸したり、上側の透水性
シート３ａから水を注入して発泡体２に水を含ませた状
態とすることが望ましい。埋設深さは、植物５の根５ａ
の下方に設定する。植土４は、各種のもの、例えば栽培
ほ場、都市緑地、街路樹、高速道路の中央分離帯緑地、
花壇、森林、植木用土、家庭用鉢植、プランタ等が任意
に選定できる。

【００２３】このような構成によると、吸水性の発泡体
２の下側は非透水性シート３ｂで覆われているため、水
分が地中に逃げることがない。後の降雨時には非透水性
シート３ｂの部分が容器となって保水が行われる。そし
て、土中の毛細管作用によって適度の水分が植物５の根
５ａに供給し続けられる。また、地中に埋設してあるた
め、単に土上に置く場合に比して蒸発量も少ない。根５
ａが成長しても、不織布等からなる上側の透水性シート
３ａによって発泡体２が覆われているため、根５ａの侵
入が阻止され、水分含有によって柔軟となっている発泡
体２が変形したり破損することが有効に防止でき、保水
効果が有効に持続できる。

【００２４】よって本実施形態によれば、単に発泡体を
土上に載置したり、直接土壌に混和させる従来例に比し
て、土壌の保水、貯水能力を格段に増加させ、治水力、
潅水回数の軽減、自然降雨の有効利用等が大幅に向上で
きる。また、発泡体２が包装体３で被覆されているた
め、土からの分離が容易であり、廃棄処分も簡単に行う
ことができる。

【００２５】ところで、本実施形態では、発泡体２をフ
ェノール発泡樹脂の単体で構成してもよいが、図３に示
すように、フェノール発泡樹脂のセル内またはフェノー
ル発泡樹脂の外部に微粒粉末状の吸水性ポリマー６を混
和すると、保水性をさらに向上させることができる。こ
の場合、吸水性ポリマーとして、特に一定温度以上で排
水を行うサーモゲル、例えばイソプロピルアクリルアミ
ドを適用すれば、設定温度以下ではゲル状を維持して水
を失うことがなく、設定した一定以上の温度になった場
合に排水が行われるので、特に夏場等における保水およ
び給水の効果が大きい。例えば、本実施形態では１０リ
ットル容量のフェノール発泡樹脂に、２０℃、３０℃、
３５℃等で排水するイソプロピルアクリルアミド等の特
殊高分子ポリマー５０ｇを混合して、包装体３に詰め
る。こうすることによって、設定温度毎に水分を植物５
の根５ａに供給することができる。

【００２６】このような構成の作用をさらに詳細に説明
する。上記の土壌用保水材１を中央分離帯の植え込みの
地下２０cmの位置に埋め込み、その上に栽培用土を敷き
詰めて、緑化木を植え込み十分潅水する。

【００２７】緑化木（低木）の夏場の１日当りの吸水量
は、降水量に換算すると約５mmであるため、中央分離帯
の地下に上記の土壌用保水材１を５０cmの深さ分埋め込
むと最大の保水量は５００mmとなるために十分潅水した
場合１００日間潅水が不要となる。

【００２８】また、梅雨期に降った雨水はこれら土壌用
保水材１中に保水され、梅雨明け後地温が上昇するにつ
れて、ポリマーから水が排水され、フェノール発泡樹脂
内のセルに水が移動する。この水は毛細管現象により栽
培用土に移動し、植物が利用する。梅雨期に降った雨水
は通常、地下に浸透し、夏場植物には利用できないわけ
であるが、土壌用保水材１を利用することで梅雨期に降
った雨水を夏場に利用できるようになる。したがって、
夏場の海水作業が軽減できるとともに、水の有効利用が
可能となる。

【００２９】また、フェノール発泡樹脂はフェノールに
数種の海面滑性剤を添加し発泡させながら、酸で硬化さ
せることで、樹脂化させたものである。この発泡段階で
吸水性ポリマーの粉粒体を混和する。吸水性ポリマーを
混和したフェノール発泡樹脂に水を含ませると、発泡樹
脂のセルに水が移動し、セルに分散した吸水性ポリマー
が膨脹しながら水を保持する。ポリマー自体は吸排水に
より体積変動を行うが、この体積変動は、フェノール発
泡樹脂のセル内で起こるために、発泡樹脂全体の体積変
動は起こらない。

【００３０】また、給水性ポリマーを設定温度以上で排
水するサーモゲルとした場合には、設定温度以上に上昇
して、ポリマー内の水が排出されても、発泡樹脂のセル
内に水が保持されるために、ポリマー単体で使用した時
のように水の流出が起こらない。すなわち、水の有効利
用が可能となる。さらに、フェノール発泡樹脂はブロッ
ク状に加工されているために、土壌に埋め込んで使用す
る場合は、廃棄が必要になった場合もブロックを掘り起
こすことで容易に処分できる。また、フェノール発泡樹
脂は乾燥比重が０．０２と極めて軽く、焼却処分できる
ため、廃棄コストを低く抑えることができる。

【００３１】前述したように、吸水性ポリマーにはその
体積の１００倍以上の吸水能力があり、保水材として現
在使用されている。そして、ポリマー単独で使用した場
合、吸水時と排水時では１００倍以上の体積変化が起こ
り、土壌に大量に投入すると、給排水時の体積変化によ
り土壌形状が変化する。また、土壌と混和した場合、廃
棄の必要性が生じた場合、ポリマーだけを選んで廃棄す
ることは極めて難しい。

【００３２】これに対し、本実施形態では、給排水時の
体積変化を解決し、また土壌混和後、容易に廃棄が可能
な利用法をフェノール発泡樹脂を併用することで解決す
ることができる。

【００３３】図４は、本発明の他の実施形態を示す図で
ある。

【００３４】この図４に示した構成の土壌用保水材１で
は、フェノール発泡樹脂からなる発泡体２を、一辺が数
cm以下の微細なブロック状またはチップ状の多数の集合
物としている。また、微粉状の吸水性ポリマー、例えば
サーモゲルを、フェノール発泡樹脂のセル内および外部
に混和してある。そして、包装体３の全体を透水性の不
織布で構成してある。

【００３５】このような構成によるっても、図１の場合
に近似したサーモゲルによる吸水効果および保水効果が
得られる。そして、全体として柔軟な袋状をなしている
ので取扱いが容易で大型とする場合の利便性等を得るこ
とができる。また、発泡体２が微細であるため、各種形
状になじみ易く、埋設場所の形状に対応し易い。

【００３６】以上の実施形態によれば、土壌の体積変化
を生じることなく保水機能をもたせることができ、その
場合において、フェノール発泡樹脂の発泡段階で高分子
ポリマーを混入すること、または粒状フェノール発泡樹
脂とポリマーを混和したものを透水性の袋に詰めて利用
することで、ポリマーによる保水能力を向上するととも
に、設置と廃棄を容易にすることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来に
比して土壌の保水、貯水能力を格段に増加させ、治水
力、潅水回数の軽減、自然降雨の有効利用等が大幅に向
上できるとともに、廃棄処分も容易であり、しかも植物
の根の侵入によって保水機能を失うこともなく、効果が
有効に持続できる土壌用保水材を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る土壌用保水材の一実施形態を示す
断面図。

【図２】同土壌用保水材の使用状態を示す説明図。

【図３】同土壌用保水材の内部構成を説明するための拡
大図。

【図４】本発明の他の実施形態を示す断面図。

【符号の説明】

１土壌用保水材２発泡体３包装体３ａ透水性シート３ｂ非透水性シート４植土５植物５ａ根６吸水性ポリマー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸水性発泡体を、少なくとも一部が透水
性シートからなる包装体に収容し、これを土中に埋設す
るようにした土壌用保水材であって、その透水性シート
は植物の根の侵入を阻止し得る不織布その他の繊維で構
成したことを特徴とする土壌用保水材。
【請求項２】請求項１記載の土壌用保水材において、
発泡体を収容した包装体は、上側となる一側面側が透水
性シートで構成され、下側となる他側面側が非透水性シ
ートで構成されていることを特徴とする土壌用保水材。
【請求項３】請求項１または２記載の土壌用保水材に
おいて、発泡体は、一辺が数cm以上の一体物からなる板
状、棒状、ブロック状、または一辺が数cm以下の微細な
ブロック状またはチップ状の多数の集合物であることを
特徴とする土壌用保水材。
【請求項４】請求項１から３までのいずれかに記載の
土壌用保水材において、発泡体はフェノール発泡樹脂で
あることを特徴とする土壌用保水材。
【請求項５】請求項４記載の土壌用保水材において、
フェノール発泡樹脂に加えて、微粉状の吸水性ポリマー
を包装体に収容したことを特徴とする土壌用保水材。
【請求項６】請求項５記載の土壌用保水材において、
吸水性ポリマーはフェノール発泡樹脂のセル内またはフ
ェノール発泡樹脂の外部に混和されていることを特徴と
する土壌用保水材。
【請求項７】請求項４から６までのいずれかに記載の
土壌用保水材において、吸水性ポリマーは一定温度以上
で排水を行うサーモゲルであることを特徴とする土壌用
保水材。
【請求項８】請求項７記載の土壌用保水材において、
サーモゲルは、イソプロピルアクリルアミドであること
を特徴とする土壌用保水材。