JP2006061081A - 粒状培土及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で取り扱い性が良く、しかも吸水性、保水性及び保形性に優れた粒状培土及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】解砕されたピートモスにベントナイト、バインダー、肥料及び水を混合し、次いで、円錐状拡散板９と、円錐状拡散板９下端周りを回転しつつ自転する多数のロール７と、ロール７外周に配された複数の孔が開けられた円筒状のスクリーン８とを備えた造粒機に前記混合物Ｍを投入することで、前記混合物Ｍを円錐状拡散板９を介してロール７とスクリーン８との間に誘導し、前記ロール７の回転力によってスクリーン８から押出し造粒することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば水稲や野菜などの育苗培土として或いは園芸用培養土として好適な粒状培土及びその製造方法に関する。詳細には軽量で取り扱い性が良く、しかも保水性及び保形性に優れた粒状培土及びその製造方法に関する。

従来、水稲用育苗培土としては、山土などのソイル（土壌）をベースとしたものが多く用いられていた。ところが、ソイル（土壌）は、比重が重く取り扱い性が悪い上、保水性に劣るという欠点があった。また、ソイル（土壌）は、環境保全の面からも入手が困難となりつつあり、これに伴いソイル（土壌）自体のコストも大幅にアップしている。

このような事情から、これに代わる培土として提案されたのがピートモスベースの培土である。ピートモスベースの培土としては、例えばピートモス表面にベントナイトのような粘土質材の被膜を形成したものがある。この培土にあっては、ピートモス表面の粘土質材の被膜が優れた吸水性を発揮するようになっている（特許文献１参照）。

ところが、この培土にあっては、ピートモス表面に粘土質材の被膜を形成するため、吸水性の粘土質材の微粉末をピートモス表面にまぶして加圧する方法、或いは粘土質材を溶かした水溶液にピートモスを浸漬した後乾燥する方法を取る必要があり、その表面処理には多大な労力と時間とを要するという不具合があった。

また、別のピートモスベースの培土としては、ピートモスにゼオライト及び界面活性剤を混合し、板状又は粒状に圧縮成形したものがある。（特許文献２参照）。

ところが、この培土にあっては、非常に高い密度に圧縮成形したものであるため、灌水しても吸水性が悪く、復元化に非常に長い時間を必要としていた。
特開平９−７４８９６号公報 特開平１１−２１５９１７号公報

本発明は、上記技術的課題に鑑みなされたものであり、軽量で取り扱い性が良く、しかも吸水性、保水性及び保形性に優れた粒状培土及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明は、解砕されたピートモスにベントナイト、バインダー、肥料及び水を混合し、次いで、円錐状拡散板と、円錐状拡散板下端周りを回転しつつ自転する多数のロールと、ロール外周に配された複数の孔が開けられた円筒状のスクリーンとを備えた造粒機に前記混合物を投入することで、前記混合物を円錐状拡散板を介してロールとスクリーンとの間に誘導し、前記ロールの回転力によってスクリーンから押出し造粒することを特徴とする粒状培土の製造方法、並びに上記製造方法により得られた粒状培土をその要旨とした。

以下、本発明の粒状培土及びその製造方法につき、図面を用いて詳しく説明する。本発明に使用するピートモスには、カナダ、ロシア、ヨーロッパ、東南アジア、ニュージーランド産のものが産出量が多く、安定して供給されかつ安価である点から好ましい。このピートモスは、圧縮梱包されたものを一次解砕し、さらに粉砕機により３〜８ｍｍの大きさに解砕する（二次解砕）。ピートモスの大きさが３ｍｍを下回る場合、取り扱い性が悪くなり、８ｍｍを上回る場合には、他の成分との均一混合が難しくなるという問題を生じることになる。

この解砕されたピートモスにベントナイト、バインダー、肥料及び水を混合する。ピートモスは乾燥すると撥水する特徴を持つため、ピートモスの撥水防止を目的としてベントナイトを混合する。ベントナイトとしては特に限定されないが、好ましくは天然のカルシウムベントナイトである。このベントナイトは、ピートモスの容積に対して５〜４０容量％の割合で混合するのが望ましい。上記範囲外の場合、ピートモスの撥水を十分に防止できなくなる恐れがある。

また、バインダーとしては、造粒後、粒表面に被膜を形成しないものがよく、水溶性若しくは熱硬化性のものが好ましい。具体的にはＥＶＡやＰＶＡなどのビニル系バインダー、アクリル樹脂系バインダー、ポリカルボン酸系バインダーなどを挙げることができる。また肥料は、窒素肥料、リン肥料、かり肥料、石灰肥料など、育成する植物の種類や育成状態に合わせて、適宜その種類や量を決定して配合するのが望ましい。

これらバインダー、肥料及び水は、上記ピートモス及びベントナイト１ｌに対して、バインダーを０．５〜１０ｇ、肥料を０〜１０ｇ、水を５０〜４００ｇの割合で混合するのが望ましい。これらの混合割合は、上記ベントナイトと共に得られる培土に十分な吸水性と保水性と保形性とをもたらす。同時に肥料の施肥効果を保持するという効果を導く。換言すれば、上記混合割合の範囲を外れた場合には、得られる培土に十分な吸水性と保水性と保形性と保肥性とが保証されない事態を招く恐れがあるということである。

上記ピートモス、ベントナイト、バインダー、肥料及び水は、図１のフローに示すように、混合機内に投入されて、斑なく均一に混合される。使用する混合機としては特に限定されないが、例えばパドルミキサ，スクリュウミキサ，ドラムミキサ等の混練・混合機を用いることができる。

尚、混合物には、上記成分以外に必要に応じて、界面活性剤、撥水防止剤、抗菌剤、ｐＨ調整剤などを添加することができる。また、混合物における添加剤の添加量（ベントナイト、バインダー、肥料及び水の量も含む）は、混合物１リットル当たり５〜１５ｇの範囲が望ましい。

次いで、混合機により混合された混合物は、造粒機へと送られる。図２及び図３に示すように、造粒機は、造粒機本体１下部にモータ２が配され、前記モータ２の回転軸３が減速機１２を介して上方に伸び、造粒容器４内へと繋がっている。造粒容器４の前記回転軸３にはロールアーム５が取り付けられ、前記モータ２の駆動に伴って造粒容器４内を図３中細矢印方向に回転するようになっている。このロールアーム５先端にはロール７が回転可能に取り付けられている。また、ロール７外周には網枠１３によって支持された、複数の孔が開けられた円筒状のスクリーン８が配され、前記ロールアーム５の上方には円錐状拡散板９が配されている。

そして、上記混合物Ｍが造粒機本体１の円錐状拡散板９頂部に投入されると、混合物Ｍは円錐状拡散板９に沿って下方に落下しつつ、造粒容器４内周囲に拡散し、この円錐状拡散板９下端周りを回転しつつ自転する多数のロール７とロール７外周に配された複数の孔が開けられた円筒状のスクリーン８との間に誘導される。

ロール７とスクリーン８との間に誘導された混合物Ｍは、前記ロール７の回転力によってスクリーン７から押出され、スクリーン８の孔の大きさに対応した粒１０に造粒されるようになっている。

スクリーン８の外周には造粒された粒１０を受けるターンテーブル１１が前記造粒容器４下部に配した第２モータ１４によって回転ギア１５を介して前記回転アーム６の回転方向とは逆方向（図３中太矢印方向）に回転可能に配されており、このターンテーブル１１の回転に伴って、粒１０はターンテーブル１１外方に設けた排出口（図示しない）から、次工程の乾燥ラインへと送られるようになっている。

尚、スクリーン８には、造粒する粒の粒径に応じて異なる孔径のものがあるので、複数種のスクリーンの中から目的とする粒径に対応するスクリーンを選択し交換して使用できるようになっている。

尚、造粒機については、円錐状拡散板９と、円錐状拡散板９下端周りを回転しつつ自転する多数のロール７と、ロール７外周に配された複数の孔が開けられた円筒状のスクリーン８とを備えたものであり、混合物Ｍを投入することで、混合物Ｍを円錐状拡散板９を介してロール７とスクリーン８との間に誘導し、ロール７の回転力によってスクリーン８から押出し造粒するものであればよく、その他の構造、大きさ、配置については、必要に応じて自由に変更することができる。

上記造粒機により造粒される粒の粒径は１〜５ｍｍの範囲が望ましい。というのは、造粒される粒の粒径が１ｍｍを下回る場合、得られた粒状培土の取り扱い性が悪くなり、５ｍｍを上回る場合には、育苗時の作業性が悪くなる。

次いで、図１に示すように造粒された粒は乾燥され、目的の粒状培土となる。この場合、乾燥は自然乾燥又は乾燥機による強制乾燥のいずれでもよい。乾燥のレベルは、培土の含水量を２５％以下とするのが望ましい。培土の含水量を２５％を上回る場合には、比重が重くなって、取り扱い性を損ねるばかりか、カビが発生したり、透水性が損なわれたり、肥料の溶出を招いたりするといった不具合が発生する恐れがある。

乾燥工程を経た粒状培土は、図１に示すように冷却され篩い分けされて製品となる。

尚、上記実施の形態に示した例は、単なる説明例に過ぎず、特許請求の範囲の欄に記載された範囲内で自由に変更することができる。

本発明の粒状培土の製造方法によれば、解砕されたピートモスと共にベントナイト、バインダー、肥料及び水を混合し、得られた混合物を図２及び図３に示す造粒機により造粒するという簡単な操作で粒状培土を得ることができる。また、得られた粒状培土は、軽量で取り扱い性が良く、しかも吸水性、保水性及び保形性に優れている。

１．粒状培土の製造
カナダ産ピートモスの圧縮梱包を一次解砕し、さらに粉砕機により４ｍｍの大きさに二次解砕する。次いで、解砕されたピートモス８５体積％と、天然のカルシウムベントナイト１５容積％とを混合機（ペレガイア、北川鉄工所製）に投入する。また、混合機には、バインダーとして酢酸ビニルアルコールエマルジョン（固形成分２％）及びＰＶＡ（Ｎ−Ｈ２０、日本合成株式会社製）（固形成分１％）の混合水溶液を１００ｃｃ投入し、さらに混合機には、硫安と過リン酸石灰と塩化カリの混合肥料をピートモスとベントナイトの混合物１リットルに対して４ｇとなるように、炭酸苦土石灰を混合物１リットルに対して３．５ｇとなるように投入し、これらを斑なく均一に混合した。

次いで、得られた混合物を図２及び図３に示す造粒機へと送り、２〜４ｍｍの大きさに造粒した。得られた粒を乾燥キルン中に入れて、含水量が２２％となるように乾燥し、粒状培土を得た。
２．粒状培土の物性値
上記方法により得られた粒状培土について、そのｐＨ値、吸水量（％）、かさ比重、最大容水量（％）、及び透水係数（ｍｌ／ｓ）を測定し、その結果を表１に示した。尚、ｐＨの測定は、ガラス電極法、すなわち得られた粒状培土に純水を加えて攪拌後、ガラス電極ｐH計で測定するという方法により測定した。また、吸水量（％）の測定は、円筒吸水法により行った。すなわち、ロート下部に目開き１ｍｍの孔を有する円筒状ロートに粒状培土を入れ、これに１００ｍｌの水を灌水させたとき、ロート下部から滴下する落下水量を測定することにより測定した。

かさ比重の測定は質量法により行った。すなわち、かさ比重測定装置を用い、該装置の円錐部分に粒状培土を入れ、円錐下部のスリットから１００ｍｌ容量の容器に培土を流し込み、容器に盛り上がった部分を擦り切り、容器内試料の重量を測定する。得られた測定値を次式に従ってかさ比重を得た。見かけ比重（ｇ／ｃｃ）＝容器内試料の重量／容器容積（ｃｃ）
最大容水量（％）の測定はヒルガード法により行った。すなわちこの方法は、、金属容器（Ａ）に粒状培土（Ｂ）を充填し、１時間の培土の重量（Ｃ）を測定する。得られた測定値を次式に従って最大容水量（％）を求めた。

最大容水量（％）＝（含水量＋吸水量）／乾土重量 試料の含水率をａ％とすると、
最大容水量（％）＝（Ｂ−Ａ）×ａ＋（Ｃ−Ｂ）／（Ｂ−Ａ）×（１００−ａ）
透水係数（ｍｌ／ｓ）の測定は、円筒流下時間測定法によって行った。すなわち、この方法は、ロート下部に目開き１ｍｍの孔を有する円筒状ロートに粒状培土を入れ、これに１００ｍｌの水を灌水させ、灌水開始から水が引き終わるまでの時間と、ロート下部から滴下する落下水量を測定することにより測定した。透水係数（ｍｌ／ｓ）＝１００／時間

表１の結果から、本発明の粒状培土が軽量であり、かつ吸水性、保水性及び透水性に優れていることが確認された。

図１は本発明の粒状培土の製造方法の工程を示したフローである。 図２は本発明の粒状培土の製造に使用する造粒機を示した断面図である。 図３は同じく造粒機の平面図である。

符号の説明

１・・・造粒機本体
２・・・モータ
３・・・回転軸
４・・・造粒容器
５・・・ロールアーム
７・・・ロール
８・・・スクリーン
９・・・円錐状拡散板
１０・・・粒
１１・・・ターンテーブル
１２・・・減速機
１３・・・網枠
１４・・・第２モータ
１５・・・回転ギア
Ｍ・・・混合物

Claims (6)

1. 解砕されたピートモスにベントナイト、バインダー、肥料及び水を混合し、次いで、円錐状拡散板と、円錐状拡散板下端周りを回転しつつ自転する多数のロールと、ロール外周に配された複数の孔が開けられた円筒状のスクリーンとを備えた造粒機に前記混合物を投入することで、前記混合物を円錐状拡散板を介してロールとスクリーンとの間に誘導し、前記ロールの回転力によってスクリーンから押出し造粒することを特徴とする粒状培土の製造方法。
2. ピートモスの容積に対してベントナイトを５〜４０容量％の割合で混合することを特徴とする請求項１記載の粒状培土の製造方法。、
3. １ｌのピートモス及びベントナイトに対して、バインダーを０．５〜１０ｇ、肥料を０〜１０ｇ、水を５０〜４００ｇの割合で混合することを特徴とする請求項１記載の粒状培土の製造方法。
4. 粒径が１〜５ｍｍの範囲に造粒することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粒状培土の製造方法。
5. 培土の含水量を２５％以下に乾燥することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の粒状培土の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の粒状培土の製造方法により製造された粒状培土。

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