JP2000513581A - 根支持マトリクスを有し、その上に有益な植物アジュバントを伴う、芝またはその他の植生 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 土壌および／または砂と細断カーペット片（２０）との混合物を含む根支持マトリクス（１８）を含む芝（１０）は、好ましくは、細断カーペット片の形態（２０）の細断ファブリック片（２０）上に有益な植物アジュバントを有する。有益な植物アジュバントが最初は、水と、分解性、除放性かつ水溶性の液状ポリマーの水溶液中に懸濁され、乾燥したときに細断カーペット片（２０）の表面上に被膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 根支持マトリクスを有し、その上に有益な植物アジュバントを伴う、芝またはそ の他の植生 発明の分野 本発明は、一般に、芝（ｓｏｄ）またはその他の植生の作成に関するものであ り、より具体的には、細断されたファブリック片を用い、この細断ファブリック 片上に有益な植物アジュバントを有する、根支持マトリクス中で生産された芝ま たはその他の植生に関する。細断ファブリック片は、細断カーペット片の形態に おいて、再利用される使用済みカーペットであることが好ましい。 発明の背景 本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，４０４，６７１号（Ｆａｒｒｏｗ 、ＫｕｍａｒおよびＭｉｔｃｈｅｌｌ）には、細断された再利用カーペット片お よび堆肥を含む根支持マトリクスを利用する、芝をつくる方法およびその方法か ら得られた芝が開示されている。この特許は、芝中の徐放性（ｓｌｏｗ ｒｅｌ ｅａｓｅ）植物栄養源として望ましいものと認められている。 本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，２２４，２９２号（Ａｎｔｏｎ） でも、徐放性植物栄養源として望ましいものと認められている。この特許には、 中に水溶性の植物アジュバントを有する中空の合成繊維を含む、成長する植物の ための繊維マットが開示されている。 発明の要旨 本発明は、土壌および／または砂と細断カーペット片との混合物を含有する根 支持マトリクス中の芝に関するものである。上記根支持マトリクス中では多数の 植物が成長し、上記植物は上記細断カーペット片と絡み合う根を有する。細断フ ァブリック片は、細断カーペット片の形態であることが好ましい。 細断カーペット片は、その上に配置された（ｄｉｓｐｏｓｅｄ）有益な植物ア ジュバントを有する。有益な植物アジュバントは最初は、水と、分解性、除放性 かつ水溶性の液状ポリマーとの水溶液中に懸濁され、該水溶液は乾燥したときに 細断カーペット片の表面上に被膜を形成する。水溶液中の水溶性液状ポリマーの 濃度は、約３％から約１８％であり、より好ましくは、約５％から約１５％であ る。 水溶性液状ポリマーは、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(エチレンオキシド)、 およびメチルヒドロキシプロピルセルロース、ならびにそれらの混合物から成る 群から選択されることが好ましい。 有益な植物アジュバントは、植物栄養剤、成長調整剤、肥料、殺菌剤、アルジ サイド、殺虫剤、除草剤、およびそれらを組み合わせたものから成る群から選択 されることが好ましい。 水溶液の重量は、細断カーペット片の重量の約２倍から約５倍であり、より好 ましくは、細断カーペット片の重量の約４倍である。 図面の簡単な説明 本発明は、付随する図面と関連する以下の詳細な説明からより充分に理解され るであろう。図において、 図１は、本発明を具体的に表現した芝モジュール断面で見た側面図であり、図 の右側の芝部分は分離状（ｄｉｓｃｒｅｔｅ）カーペット片の形態をとる細断カ ーペット片を含み、図の左側の芝部分は細断カーペット片の形態をとる細断カー ペット片を含むものである。 発明の詳細な説明 以下の発明の詳細な説明を通して、類似する参照番号は、図面のすべての図に おいて類似する要素を指す。 図１の側面図において、引用記号１０により一般的に示されている芝の体積を 、本発明に従い、図示する。芝１０は、刈り入れ前の成長段階において、そのま ま示してある。本発明の芝は、渇水状態に対して特に抵抗性があるものと信じる 。 芝１０は、引用記号１４に一般的に示されている多数の生存能力のある植物を 含み、植物は引用記号１８に一般的に示されている根支持マトリクス中で成長す る。根支持マトリクス１８は、引用記号２０に一般的に示されている細断カーペ ット片を含む。本明細書中で述べるように、細断カーペット片２０は、分離状カ ーペット片の形態または細断カーペット断片の形態をとることができる。分離状 カーペット片２０Ａを有する根支持マトリクス１８は、図１の右側に図示されて いる一方、図１の左側には、中に細断カーペット片２０Ｂを有する根支持マトリ クス１８が図示されている。望むのであれば、あらゆる所与の体積の芝１０が、 双方の形態の細断カーペット片を含むことができることは言うまでもない。 芝１０は、基材２０上に支持されているときを図示してある。基材２０は、根 を通さないもの（コンクリートスラブまたはプラスチックシートなど）であって も、分解性のファブリック（ジュートなど）であってもよい。基材２０は、芝１ ０の使用を意図する場所への移動を助ける。本発明による芝１０は、勿論、地中 に形成される調製した床（ｂｅｄ）で成長するものであってもよい。所望するな らば、多孔性凝集体基部（ｐｏｒｏｕｓ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ｂａｓｅ）を 覆うチョーカー型の天然分離フィルターなどの地表下の基盤を、床の下に敷くこ ともできる。 根支持マトリクス 一般的な提示では、根支持マトリクス１８は、（本明細書 で定義されている）細断カーペット片と混合された成長用媒質（すなわち、土壌 および／または砂と、任意選択で堆肥）を含む。本発明において、細断カーペッ ト断片は、マトリクスの重量の約０．１％から約５．０％で含まれ、より好まし くは、根支持マトリクスの重量の約０．３％から約３．０％で含まれる。 図示したように、成熟した芝１０では、植物１４の根の部分が、場合によって 、細断カーペット片２０Ａおよび２０Ｂと絡まっている。 成長用媒質 一般的な提示では、成長用媒質（すなわち、土壌および／または 砂と、任意選択で堆肥）を含む材料とその材料の相対的割合は、芝１０が使用さ れる場所に、および芝１０が示すことが望まれる特性の特定の組み合わせに依存 する。 土壌 あらゆる所与の場所で使用される芝のための成長用媒質として使用され る土壌は、所与の場所に特有のまたは外来的な、クレー、ローム、またはシルト のいずれから形成されるものであってよい。「土壌」という用語は、芝が生育す る あらゆる材料を包括的に意味する。砂 砂を所与の場所のための成長用媒質に用いる場合、地面の排水を容易にする 砂の粗さに基づいて砂を選択することが望ましい。砂粒子のうちの約９０％が、 ０．２５〜０．７５ミリメートルの間の直径を有することが好ましい。 土壌に対する砂の相対的割合は、あらゆる所与の据え付けの特定環境に依存す る。成長用媒質は、すべて土壌、すべて砂、またはそれらの組み合わせ(および 下記のその他の材料)とすることができることを理解しておかなければならない 。 その他の材料 本発明は、根支持マトリクスの成長用媒質の部分に、土壌調整 剤および／または堆肥をさらに加えることも企図している。珪藻土などの土壌調 整剤は、成長用媒質総量の約３０％以下で含めることが望ましい。 「堆肥」は、別個独立の構成成分として成長用媒質に加えられる、あらゆる天 然の有機物または製造された有機物（ピートまたはマルチを含む）を意味する。 堆肥は、使用する場合、少量で、すなわち、成長用媒質総量の約１５％未満の量 で使用される。成長用媒質中の「堆肥」の相対的割合を算出するときには、成長 用媒質中の成分材料中に天然に存する他の有機物（虫、昆虫、雑草など）は除外 する。 細断ファブリック片 根支持マトリクス１８の一部を形成する細断ファブリッ ク片は、あらゆる形態の織物（例えば、衣類、寝具類）からつくることができる 。しかしながら、細断カーペット片の形態をもつ再利用される使用済みカーペッ トが好ましい。したがって、以下に、本発明を細断カーペット片の点から述べる 。 細断カーペット片は、使い古しの住宅用または商業用カーペットの再生利用に よってつくられる。実際に、今まで使用済みとされていた材料（すなわち、使い 古しのカーペット）を生産的最終物に変えたことが、本発明の主要な利点の１つ であると信じる。しかしながら、新たに製造されたカーペットを使用して本発明 で使用される細断カーペット片を形成することは、除外されるべきものではない 。シャッグ、カットパイル、およびループパイルを含むがこれらに限定されない あらゆるタイプのカーペットを、本発明に有用なカーペット片に変えることがで きる。 周知のように、伝統的な住宅用および商業用カーペットは、１次裏地を通して タフトされる表糸の配列を含む。表糸は一般に、合成材料（ナイロン、ポリプロ ピレン、およびポリエステルなど）または天然材料（ウールなど）で形成される 。１次裏地は通常、ポリプロピレン、ポリエステル、ジュートまたはナイロンで 形成される。同様に通常同じ材料で形成される２次裏地を、１次裏地下面に露出 しているタフト上に、（通常は、ラテックス接着剤により）接着する。本明細書 中で用いられる「カーペット裏地材料」という用語は、１次裏地、２次裏地、ま たはラテックス接着剤のいずれか、およびこれらのうちの２つ以上の組み合わせ を含む。 本出願で用いられる「細断カーペット片」は、カーペットを細断、切断、粉砕 、または寸断することにより形成される。上記で引用したＦａｒｒｏｗ他の特許 における使用語と同様に、本出願で用いられる「細断カーペット片」という用語 は、約０．５インチから約１インチの幅および約１インチから約５インチの長さ の寸法を有するカーペット裏地（主に１次裏地）の切断片を表し、付着した表糸 を含む。 さらに、本出願中で用いられる「細断カーペット片」という用語は、「細断カ ーペット断片」が形成される程度にまで寸断されたカーペット片を含むことを意 味する。「細断カーペット断片」は、ひとかたまりの絡み合った表糸（個々の表 糸は、付着しているカーペット裏地材料の小片を有していてもよいし、有してい なくてもよい）だけを含む。カーペット裏地材料の小片（該カーペット裏地材料 の小片は個々の表糸に付着したままになっていてもよい）の少なくとも約９０％ 、より好ましくは少なくとも約９５％が各一辺約０．２５インチ以下の寸法を有 する程度にまで、細断カーペット断片を寸断する。 有益な植物アジュバント 本発明では、有益な植物アジュバントが細断カーペ ット片上に配置されている。有益な植物アジュバントは、植物栄養剤、成長調整 剤、肥料、殺菌剤、アルジサイド、殺虫剤、除草剤、およびそれらを組み合わせ たものから成る群から選択されることが好ましい。肥料は、窒素、リン、および カリウムを含む。成長調整剤は、水酸化銅を含む。栄養剤は、ホウ素、カルシウ ム、および硫黄を含む。 有益な植物アジュバントは最初は、水と、分解性、除放性かつ水溶性との液状 ポリマーの水溶液中に懸濁され、該水溶液は乾燥したときに細断カーペット片の 表面上に被膜を形成する。乾燥被膜は、その中に有益な植物アジュバントを被包 している。（水、微生物、日光、または他のあらゆる媒介の作用によるいずれに せよ）被膜が分解するに従い、有益な植物アジュバントは土壌中に放出され、植 物により取り込まれる。 有益な植物アジュバントの上記被包が形成される限り、あらゆる水溶性液状ポ リマーを使用することができるが、水溶性液状ポリマーは、ポリ（ビニルアルコ ール）(ＰＶＯＨ)、ポリ（エチレンオキシド）(ＰＥＯ)、およびメチルヒドロキ シプロピルセルロース(ＭＨＰＣ)、ならびにそれらの混合物であることが好まし い。有益な植物アジュバント溶液中の水溶性液状ポリマーは、約３％から約１８ ％の範囲内にあることが望ましく、より好ましくは約５％から約１５％の範囲内 である。 水溶性液状ポリマーの水溶液は、水中にポリマーを溶かすことにより調製され るが、水を熱して溶解速度を上げることが好ましい。 予め作成した、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(エチレンオキシド)、またはメ チルヒドロキシプロピルセルロースの水溶性フィルムを水に溶かして、溶液をつ くる。ポリマーの混合物が好ましいものである場合、２つ以上のフィルムを使用 することができる。 水溶性液状ポリマーが一旦調製されると、有益な植物アジュバントを、特定種 の芝またはその他の植物に有効であると見い出されている量で加える。 混合および配合 液状ポリマー水溶液を、適当な容器中の細断カーペット片に 加え、混ぜ合わせる。このカーペット片は、溶液を吸収する。（有益な植物アジ ュバントを含んでいない）水溶性液状ポリマー溶液の重量は、細断カーペット片 の重量の約２倍から約５倍の範囲内であることが望ましく、より好ましくは細断 カーペット片の重量の約４倍である。 根支持マトリクスを形成するために、細断カーペット片（上記で調製したもの ）を土壌および／または砂および／または堆肥の所望の混合物と混合する。成長 用媒質をセメントミキサーなどのロータリーミキサーに注入する。次いで、細断 カーペット片を回転しているミキサーに加えて、成長用媒質と細断カーペット片 と の均一な混合とする。 必要ならば、成長用媒質と細断カーペット片との混合性を促進するために、水 をロータリーミキサーに加えることができる。湿った細断カーペット片が乾燥す るにしたがい、液状ポリマー溶液は、細断カーペット片の表面上で有益な植物ア ジュバントを被包する。 植物 本発明を用いて成長する主な植生は芝生（ｔｕｒｆｇｒａｓｓ ｓｏｄ ）であるが、本発明はそれに限定解釈するものではないことを理解しておかなけ ればならない。花または野菜などの他の植物は、芝生と代替することができる。 植物成長過程は、通常、生存可能な種子、実生、匍匐茎(ｓｐｒｉｇ)、ウォッシ ュドソド(ｗａｓｈｅｄ ｓｏｄ)、根分け(ｒｏｏｔ ｄｉｖｉｓｉｏｎ)、また は植物芝（ｐｌａｎｔ ｐｌｕｇ）用いて始める。（ウォッシュドソドは、根マ トリクスのみにより一緒に保持される芝の覆いであり、砂中で芝を成長させ、砂 を洗い流すことによりつくられる。） 方法 芝生またはその他の植生は、本発明により成長することができる。上記 の根支持マトリクス１８を調製する。均一の厚さの押出物（例えば、約２インチ から約４インチ）を連続的につくることのできる装置を通して、根支持マトリク ス１８を押し出す。所望に応じて、マトリクス１８を、基材２０上または直接に 床中に配置することができる。生存可能な種子、実生、匍匐茎、ウォッシュドソ ド、根分け、または植物芝の形態のあらゆる所望の植生種を、根支持マトリクス １８中に配置する。種子または匍匐茎を押出物層上に均一にまくことができる。 あるいは、ウォッシュドソドを押出物層の上部に広げることができる。 植生には適当に水を与えたり、肥料を与えるなどして、根を成長させる。植物 が成長するにしたがい、植物の根は、細断カーペット片に入り込んで、絡まる。 植生は、種および気候が許容できる高さに定期的に刈るべきである。 ある期間（植物種および成長状態による）の後、回転のこなどの器具を使用し て、植生の刈り入れ準備をする。芝生の場合、成熟した芝生を有するマトリクス を「モジュール」として知られる正方形または長方形の区画に切り取ることによ って、刈り入れを行う。芝は、切り取ってロール状に形成することもできる。 刈り入れの際、使用を意図する場所に芝を移しかえる。芝が使用を意図する場 所で成長している場合には、刈り入れ工程を省略することは言うまでもない。 実施例 以下の方法を用いて、本発明による芝を作成し、これを評価した。 ＰＶＯＨフィルム２５ｇを水５００ｍｌに加えることにより、水と分解性、徐 放性かつ水溶性の液状ポリマーとの水溶液を調製した。この溶液に、２％の２０ −２０−２０肥料１００ｍｌを加えた。次いで、該肥料充填水溶液を再密閉可能 なプラスチック袋中の細断カーペット片１２５ｇと混ぜて、細断カーペット片を 溶液で全体的に湿らせた。 次いで、一般的な土壌混合物を加え、該土壌混合物および上記カーペット片を 、これらの混合物が均一であるようになるまで、プラスチック袋中で混ぜ合わせ た。土壌混合物は、園芸用ベーキュライト、カナダミズゴケ、樹皮灰(ｂａｒｋ ａｓｈ)、マツ樹皮の堆肥(ｃｏｍｐｏｓｔｅｄ ｐｉｎｅ ｂａｒｋ)、なら びに石英、石灰石、および石膏を含む、いわゆる「Ｍｅｔｒｏ Ｍｉｘ ３６０ 」とした。 次いで、上記混合物を、以下の試験計画にしたがって、（２０．５）×（１０ ．５）×（２）の試験プロットトレー上に置いた。各試験プロットトレーにつき 、使用する種子は、ライグラスの種子１０ｇならびに２つの一般的な広葉樹の種 子である一般的なアカザおよびシロザの種子０．２ｇから成るものとした。各試 験プロットトレーに１２時間光を当て、続いて１２時間暗くすることを反復して 行った。必要な際、各試験プロットトレーに水を与えた。最初の混合物の他に、 肥料をさらに与えることはしなかった。 対照として、（ａ）細断カーペット片がない、土壌と種子との試験プロットト レー、（ｂ）被膜されていない細断カーペット片（すなわち、肥料充填水溶液を 使用していない）がある、土壌と種子との試験プロットトレー、ならびに（ｃ） 肥料噴霧をプロット表面上に行ってある、細断カーペット片のある、土壌と種子 との試験プロットトレーを調製した。すべての試験プロットトレーには、同一の 条件を享受させた。 ８個の試験プロットトレーは以下の通りである。トレー 組成物 １ 土壌および種子 ２ 土壌、種子、および被膜されていない細断カーペット片 ３、６ 土壌、種子、および被膜されていない細断カーペット片、プロット表面 最上の土壌に液性２０−２０−２０肥料１００ｍｌを噴霧してある ４、７ 土壌、種子、ならびにＰＶＯＨおよび２０−２０−２０肥料の水溶液で 被覆した細断カーペット片 ５、８ 土壌、種子、ならびにＰＶＯＨ、２０−２０−２０肥料、および０．０ ２ｇの除草剤の水溶液で被膜した細断カーペット片結果 ：トレー 視覚観測 １ 種子の発芽が非常に早い；植物成長良い ２ 発芽が早い；植物成長良い ３、６ 発芽が早い；植物成長良い ４、７ 最初、発芽が遅い；１週間後成長良い ５、８ 発芽せず ＰＶＯＨ／肥料溶液で被膜された細断カーペット片を含む試験プロットトレー （トレー４および７）は、他のプロットよりも植物の発芽が遅いこと示されたが 、その後の植物成長は良いものであった。トレー５およびトレー８において発芽 しなかったのは、過剰な除草剤の使用が原因であった。渇水抵抗性 各試験プロットトレー（トレー５およびトレー８を除く）において、植物成長 が成熟したときに、芝へ水を与えるのを２週間中止して、植物の長期間の渇水耐 性能力について、ＰＶＯＨ／肥料溶液で被膜された細断カーペット片を含めた効 果を測定した。プロットは、週毎に評価した。 １週目：すべての試験プロットトレーで、芝植物はしおれてしまっているよう に見え、より背丈の高い新芽の下においてまだいくらか緑部分の成長が見られた 。種子は、死にかけているように見えた。 ２週目：すべての試験プロットトレーには、乾燥した枯れた芝が含まれていた が、各プロットにおいて、まだ少なくともいくらかの緑の下生えが存在していた 。最も緑化成長が見られたプロットは、ＰＶＯＨ／肥料溶液で被膜された細断カ ーペット片を含むプロットであった。被膜されていない細断カーペット片を含む プロットおよび土壌のみを有するプロットは、おおよそ等しいものであり、それ ぞれいくらか緑部分の成長が見られた。土壌表面に肥料を噴霧したプロットにお ける植物は、約９０％が乾燥し、枯れていた。 必要に応じて、水を再び与え始めた。植物を、３インチの高さに整えた。 ４週目：枯れた芝は、まだ各試験プロットトレーに存在していたが、ＰＶＯＨ ／肥料溶液で被膜された細断カーペット片を含むプロット（トレー４およびトレ ー７を除く）では、著しい量の新たな成長が見られた。被膜されていない細断カ ーペットおよび土壌の混合物を含むプロット（トレー２、トレー３、およびトレ ー６）では、２つのプロット（トレー３およびトレー６）に肥料を噴霧したとい う事実にもかかわらず、新たな成長はより少なかった。土壌のみを含むプロット （トレー１）は、新たな成長を示さなかった。結論 ：一般的結論として、ＰＶＯＨおよび肥料の溶液で被膜された細断カーペッ ト片を含む試験プロットでは、補強されていない土壌（トレー１）および被膜さ れていないカーペット片で補強された土壌（トレー２、トレー３、およびトレー ６）を含む対照プロットと比較して、渇水状態の際に、緑化がより維持されるこ とが観測された。 渇水試験後に、ＰＶＯＨおよび肥料で被膜された細断カーペット片を含む試験 プロットにおいて芝の再成長が観察されたが、対照的に、土壌対照（トレー１） では渇水から回復することはなかった。 本発明の教授の利益を受ける当業者は、それに多くの改良を施すことができる であろう。これらの改良は、付随する請求の範囲で定義する本発明において企図 するものに含まれると解釈される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．(ａ)土壌および／または砂と細断ファブリック片との混合物を含む根支持マ トリクス、および (ｂ)前記細断ファブリック片上に配置された有益な植物アジュバントであって、 該有益な植物アジュバントが最初は、水と、分解性、除放性かつ水溶性の液状ポ リマーとの水溶液中に懸濁され、該水溶液が乾燥したときに細断ファブリック片 の表面上に被膜を形成する、該水溶液中の水溶性液状ポリマーの濃度が約３％か ら約１８％である、前記植物アジュバント を含むことを特徴とする芝。 ２．前記細断ファブリック片が細断カーペット片を含むことを特徴とする請求項 １に記載の芝。 ３．前記有益な植物アジュバント溶液中の水溶性液状ポリマーの濃度が約５％か ら約１５％であることを特徴とする請求項２に記載の芝。 ４．前記有益な植物アジュバントが植物栄養剤、成長調整剤、肥料、殺菌剤、ア ルジサイド、殺虫剤、除草剤、およびそれらの組み合わせから成る群から選択さ れることを特徴とする請求項２に記載の芝。 ５．前記水溶性液状ポリマーがポリ(ビニルアルコール)、ポリ(エチレンオキシ ド)、およびメチルヒドロキシプロピルセルロースから成る群から選択されるこ とを特徴とする請求項２に記載の芝。 ６．前記水溶性液状ポリマー溶液の重量が細断カーペット片の重量の約２倍から 約５倍であることを特徴とする請求項２に記載の芝。 ７．前記水溶性液状ポリマー溶液の重量が細断カーペット片の重量の約４倍であ ることを特徴とする請求項５に記載の芝。 ８．（ａ）液体混合物を調製する工程であって、該液体混合物中に、有益な植物 アジュバントが、水と分解性、徐放性かつ水溶性の液状ポリマーとの水溶液中に 懸濁されている、該水溶液中の水溶性液状ポリマーの濃度が約３％から約１８％ である、前記工程、 （ｂ）乾燥したときに細断ファブリック片の表面に被膜が形成されるように、有 益な植物アジュバントの液体混合物と細断ファブリック片とを混合する工程、 （ｃ）土壌および／または砂と、細断ファブリック片との混合物を含む、根支持 マトリクスを形成する工程、 （ｄ）生存可能な種子、実生、根のついた插穂、根分け、または植物芝を根支持 マトリクス中に配置する工程、および （ｅ）前記生存可能な種子、実生、根のついた插穂、根分け、または植物芝に水 を与えて、根が前記根支持マトリクスへ入り込んで前記ファブリック片と絡まり 、成熟した植生を形成する工程、 を含むことを特徴とする植生を生産する方法。 ９．前記細断ファブリック片が細断カーペット片を含むことを特徴とする請求項 ８に記載の方法。