JP2002188087A

JP2002188087A - 土壌改良材

Info

Publication number: JP2002188087A
Application number: JP2000384976A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Kubota; 敏毅窪田; Shinji Sano; 眞二佐野
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-07-05

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、良好なる透水性と土締まり防止性、
適度なクッション性を有する上に、優れた通気性と水分
保持性を有する土壌改良材を提供せんとするものであ
る。【解決手段】本発明の土壌改良材は、縦並び状に配列さ
れた繊維集合体の該繊維相互が部分的に接着されてなる
密度０．０２ｇ／cc以上の繊維集合体であって、かつ、
該繊維集合体の表面が凹凸形状を有することを特徴とす
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土締まりのし易い
日陰地、水はけの悪い所、ビル等のベランダ、屋上等で
の植物の生育に好適に使用することができる土壌改良材
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に植物、特に芝生等は、一般に陽当
たり、水はけが良く、踏み固められないことがその根
を、ひいては全体の生育を助ける。土粒がつぶれて細か
くなり、隙間が少なくなってしまい水や空気を沢山保持
できなくなるためと云われている。踏み固められること
による堅い土壌は水はけも悪化し、根の生育を妨げ、雑
草に置換されてしまう。そこで古くから草木堆肥、木炭
を混ぜたり水はけを良くするため地中に小石、砂利の層
を設けたりして対応してきた。昨今は管に小穴を多数持
つ透水管を設け水はけを改善したり、ジオテキスタイル
に総称されるように布帛を排水・濾過、土止め補強に使
用し土壌を改善する試みが実施されている。しかしなが
らこれらは平面体あるいは管状にし、地中層内に埋設す
ることが多く土粒は該布帛と面で接触するためで目詰ま
りが依然として発生したり、さらに土壌が踏み固められ
ない為には土粒、砂粒が地中で移動緻密化しない様に改
良材そのものに適度な土砂保持性と地中通気性、さらに
はクッション性を有していることが地中３次元（地中
面、地中垂直面）を保持する点で望まれる。

【０００３】また、ビル屋上の緑化も、大気保全、省エ
ネ面からも見直され進展しつつある。軽量で断熱効果が
あり、植物の生育を助け、土砂が流出しない衛生的で、
軽量、施工性に優れることが要求される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の背景に鑑み、良好なる透水性と土締まり防止性、
適度なクッション性を有する上に、優れた通気性と水分
保持性を有する土壌改良材を提供せんとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用するものであ
る。すなわち、本発明の土壌改良材は、縦並び状に配列
された繊維集合体の該繊維相互が部分的に接着されてな
る密度０．０２ｇ／cc以上の繊維集合体であって、か
つ、該繊維集合体の表面が凹凸形状を有することを特徴
とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、前記課題、つまり良好
な透水性と土締まり防止、適度なクッション性による通
気性と水分保持性を有する土壌改良材について、鋭意検
討し、かかる特定な密度の特定な繊維配列繊維集合体を
用いて、その表面形状を特殊な形のものを土壌改良材と
して使用してみたところ、かかる課題を一挙に解決する
ことを究明したものである。

【０００７】本発明において土壌改良材を構成する繊維
は、耐候性の点から、構成繊維として少なくとも合成繊
維を使用することが必要である。かかる繊維素材として
は、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、ポリプロピ
レンおよびポリエチレンから選ばれた少なくとも１種の
合成繊維を使用かすることができるが、これらの中で
も、耐候性、難燃性、リサイクル性の点から、ポリエス
テル繊維を使うのが好ましい。

【０００８】かかる合成繊維の太さは、１．１〜１１１
デシテックスのものを好ましく使用することができる。
クッション性、加工性、扱い性の点からは太い方がよい
が、特に開繊機で生産性を向上させることを考慮する
と、３．３〜５５デシテックスのものがより好ましく用
いられる。なお、水分保持性からの面からは、合成繊維
の太さは細い方がよく、５．５デシテックス以下の細い
繊維を使うのが好ましい。

【０００９】また、かかる合成繊維の繊維の長さは１０
mm以上が好ましい。フィラメントでもステープルでもよ
いが、短繊維の場合は、繊維長３０〜１００mmのものが
好ましく使用される。

【００１０】なお、かかる合成繊維の繊維断面の形状
は、通常の丸断面、Ｔ型、扁平などの異形断面のいずれ
でもよく、また中空繊維でも差し支えない。また、さら
に捲縮を有する繊維でもよく、たとえばケン縮形態とし
ては、波形、スパイラル型または両者の折衷型などいず
れでもよいが、弾性、耐へたり性の点からは、スパイラ
ル型のものが好ましく使用される。ケン縮数は、少ない
と弾性、硬さが不足し、多すぎると加工上トラブルが起
こるため、好ましくは５〜２００山／２５mm、より好ま
しくは１０〜５０山／２５mmのものが使用される。

【００１１】本発明の土壌材を構成する合成繊維（主体
繊維）は、高い表面硬度を得るために、さらには天然の
草木屑や肥料粒を合成繊維相互間に抱き込んだり、保持
するには、合成繊維相互が部分的に接着されている必要
がある。その接着は、接着剤や低融点繊維（接着性繊
維）によるもののいずれでもよい。

【００１２】かかる接着剤としては、合成樹脂、ゴムな
どいずれのものでもよいが土壌汚染を起こさないもの
で、形状は、膜状、粒状、液状などいずれでも使用する
ことができる。加工上、実用上からは、低融点繊維（接
着性繊維）が好ましく使用され、低融点ポリマからなる
繊維を混合して使用するか、ポリエチレンテレフタレー
トなどの高融点のポリエステルを芯部とし、イソフタル
酸などを共重合した低融点のポリエステルを鞘部とする
芯鞘型複合繊維のものを使用することができる。好まし
くは後者の複合繊維を使用して接着するのがよい。

【００１３】このような接着性繊維と、中材を構成する
主体繊維の混合比率は、５／９５〜５０／５０が好まし
く、１０／９０〜４０／６０がより好ましい。接着性繊
維の混合比率が５重量％未満では、接着が十分ではな
く、弾性と硬さがなくなり十分な形態保持性が失われ
る。接着性繊維は高々５０重量％混合されていれば、十
分な接着を与えることができる。

【００１４】接着手段としては、乾燥、圧力、熱などの
方法を採用することができるが、加工の簡易性から、熱
による溶着手段が好ましく使用される。この場合、接着
性繊維としては、主体繊維の融点よりも、好ましくは２
０〜１５０℃低い融点を有するポリマからなる繊維を使
用するのがよい。

【００１５】本発明の繊維集合体は、縦並び状に配列さ
れた繊維集合体であることが重要である。かかる繊維集
合体を構成する繊維としては、合繊繊維のみでもよい
が、さらにかかる合繊繊維と、天然の繊維状物、草、木
および綿から選ばれた少なくとも１種とからなる混合物
を使用することができる。もちろん、かかる繊維集合体
には、肥料を含有させることもできる。かかる合成繊維
以外の該繊維集合体を構成する、草、木、さらには合成
肥料としては、熱の影響を考慮して、予め十分に乾燥し
た草、木、耐熱性のある肥料であるものを用いることが
好ましい。

【００１６】かかる土壌改良材としては、土中での適度
な通気性と、土粒保持・充填性を得るために、該繊維集
合体、つまり土壌改良材の表面に凸凹を有する形のもの
が使用される。

【００１７】かかる凸凹形状を付与する加工方法として
は、回転する主軸に刃物を取り付けた各種パターンカッ
ターにより、吸音材表面を削り取って凹凸を形成する方
法、バンドナイフカッターや立体裁断機等で切り出す方
法、凸凹形状の熱プレートで吸音材表面を加圧・熱処理
する方法、２本の回転するローラに種々の形状をした突
起部を多数設置し、そのローラ間で、該繊維集合体を圧
縮しながらセンターカットするプロファイル加工機など
による方法を採用することができる。

【００１８】本発明においては、特にプロファイル加工
機が、１枚の繊維集合体から２枚の凸凹繊維集合体がカ
ット屑をほとんど出さずに作ることができるので、加工
コスト、生産性面の上から好ましく使用される。かかる
加工手段に採用される繊維集合体としては、高い圧縮回
復性と凸凹部の材質の均質性が要求される。すなわち、
通常の繊維を横並び状に積層して固めたものでは、プロ
ファイル加工しても、低い圧縮回復性のため、凸凹が発
現し難く、かつ、カット面の繊維が凸部頂点付近から剥
離し易く、形状維持に難があり、この傾向は、特にプロ
ファイル加工前の母材が薄いと、より凸凹を発現し難
い。

【００１９】本発明の繊維集合体は、繊維を縦並び状に
配列するように配置させたものを採用する。かかるるこ
と繊維集合体では、カット面からの繊維剥離もなく、強
い圧縮回復性で、加工前の繊維集合体が薄くても、凸凹
の形状も発現し易いという特徴をもつ。

【００２０】本発明の凸凹は、上記縦並び状に配列され
た繊維集合体の縦方向側の表面に凸凹を設けるととも
に、プロファイル機に供給する母材の伸長に方向性があ
る場合には、伸長し難い方向で供給する方が、凸凹の形
状が発現し易く、プロファイル加工後の寸法安定性も良
い。

【００２１】上記の凸部は、円錐状であると、繊維クッ
ションでは、初期感触が柔らかく好ましい特性のものが
得られるが、単に短繊維を繊維長方向に横並び状に配列
したものでは、円錐頂上部の繊維は接着するに十分な長
さはとれず、剥離は免れず、形状維持ができにくくな
る。本発明では、繊維を縦並び状に配列して固めている
ため、極めてプロファイル加工に適合でき、自由度の高
い凸凹形状を表現することができる。

【００２２】凹凸の高さ、大きさ、凹凸の数、並び方の
好ましい範囲は、土壌改良材が保持する土質、あるいは
ビル屋上等、設置構造体からの規制もあるが、凸凹によ
り構成される谷部の土保持量をトータル的に大きくする
ことが重要である。

【００２３】本発明に用いる土壌改良材は、開綿、開繊
機で主体繊維と接着性繊維を混合した後、カード機に掛
けてウエッブとし、クロスレイヤーで重合積層して、ウ
エッブ積層体を作り、これをエアースルー型熱処理機
で、接着繊維を溶解する手段、または開繊混合された繊
維と、別の吸引口から乾燥した草、木、さらには微粒子
状の肥料成分を高圧空気によって混合、型枠内に詰め込
んだ後、熱処理する方法などにより製造することができ
る。

【００２４】かかる繊維集合体を構成する主体繊維とし
ては、難燃性を考慮するのが良く、合成繊維としてポリ
エステル素材のものを用いることが好ましい。本発明の
土壌改良材は、雨水を適度に吸収・保持するためには、
混入させる草木、肥料の量とを含め、全体の水分保持量
が０．２５ｇ／cm³程度であることが好ましい。これは
通常自然界の平均水分保持量をねらうものであり、これ
を越えると、雨水を吸収したときに、該土壌材が重くな
り、変形を起こしやすく、植物生育に必要な空気量から
も、実用に耐えにくくなることがある。

【００２５】なお、ポリエステル繊維は、殆ど水を吸わ
ないが、繊維相互間において、毛細管現象が生じること
を考慮し、全体の密度を決めることが重要である。かか
る水分保水量は、予めタテ５０ｃｍ、ヨコ１０ｃｍ、高
さ５０ｃｍ（体積２５０００ｃｍ³）の土壌改良材につ
いて、その重量（Ｗ０）を測定した後、土壌改良材を水
中に全面浸水して、５分放置後に取り出し、タテ５０ｃ
ｍ、ヨコ１０ｃｍの面を底面として５分間放置した後
に、再び重量（Ｗ１）を測定し、Ｗ１からＷ０を引いて
中材に含有する水分として算出し、土壌改良材１ｃｍ³
あたりの水分量に換算したものである。

【００２６】さらに本発明の土壌改良材は、凸凹面を上
にして地中へ該表面に芝苗を植え付ける方法、さらに該
土壌改良材の凸凹面に、たとえば芝苗を植え付け、ビル
等のベランダ、屋上の緑化用に並べる方法、凸凹加工さ
れた土壌改良材の立方体小塊を通常の小石代わりに土と
混ぜるか、水はけ通路として地中に連接して埋める等の
種々用途に採用することができる。

【００２７】一方かかる土壌改良材を製品寸法に裁断し
た残屑は、産業廃棄物として、あるいは再度細分化裁断
（開繊）したり、原材料へ回収したりするが、該土壌改
良材の場合は、殆どそのまま地中へ埋設することで、水
はけ通路や、土締まり防止として使用することができ
る。

【００２８】

【実施例】本発明を実施例によってさらに詳しく説明す
る。

【００２９】なお、本発明の用いる評価方法について
は、基本的にＪＩＳで定められている方法に基づく。

【００３０】通気量：ＪＩＳＬ−１０９６に基づ
く。

【００３１】実施例１使用する繊維として、酸化チタンを０．２重量％含有し
たポリエステル原綿Ａ（１９．８デシテックス、繊維長
６４mm、中空断面、ケン縮数１２山／２５mm、ケン縮度
２０％、立体ケン縮品）と、接着性繊維として、ポリエ
ステル芯鞘型複合原綿Ｂ（芯部にポリエチレンテレフタ
レートを用い、鞘部に溶解温度１１０℃の共重合ポリエ
ステルを配したもの、４．４デシテックス、繊維長５１
mm）を用意した。

【００３２】これら原綿Ａ、Ｂを、Ａ：Ｂ＝６０：４０
の重量比率でサンドイッチ状に積層し、開綿機で混合、
開綿し、カード機に掛けてウエッブ状とし、高圧空気に
よって搬送して、高さ５０cm、タテ１１０cm、ヨコ１１
０cmの型枠の中に詰め込んだ。かかる集合体が充填され
た型枠を、スチームセッターに入れて、１３０℃、３０
分間熱処理し、その後冷却した。

【００３３】このようにして得た集合体ブロックを、前
記型枠の高さ方向と同方向より、１００mmの厚さで、帯
状の刃が回転するカッターでスライスして、１００cm×
１００cm、厚さ１０cmの土壌改良材の原料シートを作成
した。

【００３４】ついで、このシートをプロファイル加工機
にて、その表面がほぼ円錐台状の、凸部と凹部の差（高
さ）が２０ｍｍ、全体の厚みが凸部を含め５０ｍｍのも
のを２枚に、安定して造ることができた。その結果、１
０ｃｍ厚さのものから４．５ｃｍ厚さのものが２枚でき
た。見かけ嵩（厚さ）は１０％減少した。

【００３５】このプロファイルシートを市販の姫高麗芝
の苗の大きさに合わせるため、３３ｃｍ×５０ｃｍに裁
断し、土壌改良材とした。

【００３６】この土壌改良材を、地表から約１０ｃｍ掘
り起こした面に連接し、この上に芝苗を植え付けた。プ
ロファイルの面は地面の方向とした。植え付け後、降雨
・日照りの２ヶ月経過、良好なクッション性、通気性、
適度な保水・排水性が得られ、生育も良好であった。比較例１実施例１と同様に作製したブロックを用いて厚さが４ｃ
ｍで両面がフラットで３３ｃｍ×５０ｃｍに裁断したシ
ートを作製した。実施例２実施例１と同様の設備を用いて実施例１で用いた原綿と
乾燥裁断した草を３：１の割合になるようにカードに供
給したほかは実施例１と同様の条件で、ブロックを作製
した。

【００３７】このように製造したブロックを実施例１と
同様にプロファイル加工したシートに加工し、３３ｃｍ
×５０ｃｍに裁断し土壌改良材とした。

【００３８】これらの性能を評価するため、地表から約
１０ｃｍ掘り起こした面に連接し、この上に芝苗を植え
付け、上に土を１ｃｍ程度かけた。

【００３９】植え付け後、２ヶ月間フィールドテストを
行った。その間台風がきて２０ｍｍ以上の雨が降った。
実施例１のサンプルを埋設した芝苗部分は良好な生育を
示したが、比較例１のサンプルの芝苗部分はところどこ
ろ枯れ始めた。枯れた部分を観察するとサンプルのフラ
ットな底面の下部分の土砂が流れて空洞化していた。こ
れは、通水性が良すぎたためと、フラット面での土砂保
持性が悪いため土砂が流されたためと判断された。

【００４０】さらに実施例２のサンプルを埋設した苗床
部分は、実施例１に比較しても芝の成長が良く、青々し
ていた。１年後しっかりと根をはっていた。

【００４１】かかる構成により、根付きを良くし、プロ
ファイル凸凹部を反対に地中下部へ配することも効果的
である。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、吸水排水性、通気性、
耐久性がよく、かつ土壌の流出阻止に対して良好で植物
の生育に良好な土壌改良材を提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】縦並び状に配列された繊維集合体の該繊維
相互が部分的に接着されてなる密度０．０２ｇ／cc以上
の繊維集合体であって、かつ、該繊維集合体の表面が凹
凸形状を有することを特徴とする土壌改良材。
【請求項２】該集合体が、合繊繊維と、天然の繊維状
物、草、木および綿から鰓理ばれた少なくとも１種とか
らなる混合物である請求項１に記載の土壌改良材。
【請求項３】該集合体が、肥料を含有するものである請
求項１または２に記載の土壌改良材。