JP2018029530A

JP2018029530A - 畜舎用滑り止め材

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Publication number: JP2018029530A
Application number: JP2016164305A
Authority: JP
Inventors: 慎治植村; Shinji Uemura; 洋長浜; Hiroshi Nagahama
Original assignee: NAGAHAMA SHOTEN KK
Current assignee: NAGAHAMA SHOTEN KK
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2018-03-01
Anticipated expiration: 2036-08-25
Also published as: JP6561022B2

Abstract

【課題】牛舎等の畜舎を対象とした滑り止め材にあって、適切な防滑効果を備えると共に消臭効果を兼備し、且つ、使用後には牧草地等に散布してぬかるみ対策となる畜舎用滑り止め材を提供する。【解決手段】本発明畜舎用滑り止め材は、粒径３ｍｍ以下のクリンカアッシュ粉粒体と水酸化ドロマイト微粉末とを、その合計１００質量部に対しクリンカアッシュを５０〜６５質量部及び水酸化ドロマイトを３５〜５０質量部混合させて成ることを特徴とする。粒径３ｍｍ以下の鹿沼土及び／又は赤玉土の粒状体を３０質量部以下の範囲で添加することも可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、牛舎等の畜舎を対象として、畜舎入り口、通路等に散布して、牛等が滑りで転倒してしまう事故を防止する為の滑り止め材に関する。

牛等の大型動物は一旦転倒事故を起こすと、股割れ病等の重篤な症状を招来し、畜産に大きなダメージを与えてしまう。
そこで従来、斯かる畜舎の通路等に撒いて、これら転倒等を防止するための滑り止め材が提供されているが、その内容は、主に軽量発泡コンクリートの製造時に副次的に供されるコンクリート粉体（以下ＡＬＣ粉体と言う）を主成分とするものである。
しかしこれらは、ａ）ＡＬＣ粉体には消毒効果がないため、これを補うおうと一般に消毒剤が添加されるが、これらは牛の乳頭や蹄に炎症を起こす等の弊害を招く虞がある。ｂ）ＡＬＣ粉体は比重の小さな軽量体であるため、風に飛ばされ易く、畜舎全体に粉体が舞ってしまい、牛等に害を及ぼす危惧がある。ｃ）又、その滑り止め機能も満足なものではなく、水分の多いときには滑りを惹起する虞がある、等の問題を抱えている。
尚、従来、クリンカアッシュが地盤の締め固め工法に利用された例（特許文献１）や、培養土の再生方法に利用された例（特許文献２）等が存在するが、いずれも滑り止め材に利用されたものではない。
特開２０１５−２０９７１０号公報特開２００６−２７１２２２号公報

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、上記動物への滑り止め効果を備えると共に消毒・消臭効果を兼備し、且つ、使用後には牧草地等に散布してぬかるみ対策となる畜舎用滑り止め材を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、請求項１記載の畜舎用滑り止め材は、粒径３ｍｍ以下のクリンカアッシュ粉粒体と水酸化ドロマイト微粉末とを、その合計１００質量部に対しクリンカアッシュを５０〜６５質量部及び水酸化ドロマイトを３５〜５０質量部混合させて成ることを特徴とする。

請求項２に記載の畜舎用滑り止め材は、請求項１記載の滑り止め材に、粒径３ｍｍ以下のクリンカアッシュ粉粒体と水酸化ドロマイト微粉末の合計１００質量部に対し、粒径１ｍｍ以下の鹿沼土及び／又は赤玉土の粒状体を３０質量部以下添加して成ることを特徴とする。

礫分と砂分を備えたクリンカアッシュは、滑り止め材として充分な硬度を備える一方で、多孔質による空隙の存在で過度な硬質を避けて柔軟性を兼備する。即ち、粒子形状が複雑で締め固め性に優れ、形状のリブ効果から摩擦係数が大なことからも優れた滑り止め効果を発揮する。粒子を３ｍｍ以下の径とすることで、蹄に入って炎症を起こすことを回避できる。
水酸化ドロマイトの存在は、強いアルカリとして作用し、殺菌作用による消毒、消臭効果を発揮する。
このクリンカアッシュ粉粒体と水酸化ドロマイト微粉末とを、その合計１００質量部に対しそれぞれ５０〜６５質量部及び３５〜５０質量部を混合させた混合体とすると、優れた滑り止め効果が発揮されると同時に満足な消毒・消臭効果が得られる。
使用後の廃棄物を牧草地等に散布すると、吸水作用及び殺菌作用等からそのままでぬかるみ防止と消毒効果を発揮する。
鹿沼土、赤玉土を３０質量部以下の範囲で添加すると、滑り止め効果を維持しつつ、経済的効果を高めることができる。

本発明品に基づく試験２における一般生菌数の変化を示すグラフである。本発明品に基づく試験２における大腸菌群数の変化を示すグラフである。本発明品に基づく試験２における一般生菌数の殺菌率を示すグラフである。本発明品に基づく試験２における大腸菌群数の殺菌率を示すグラフである。本発明品に基づく試験２におけるｐＨ値を示すグラフである。

本発明畜舎用滑り止め材は、粒径３ｍｍ以下のクリンカアッシュ粉粒体と水酸化ドロマイト微粉末とを、その合計１００質量部に対しクリンカアッシュを５０〜６５質量部及び水酸化ドロマイトを３５〜５０質量部混合させて成る。

該クリンカアッシュとは、石炭を燃焼させた際に、赤熱状態でボイラ底部の水槽に落下した塊状石炭灰を、破砕機で粉砕し、粒度を調整したものである。
その成分は、シリカ（ＳｉＯ_２）（４０〜７５ｗｔ％）とアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）（１５〜３５ｗｔ％）が主成分で、ここに若干の酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等が加わって成る。赤熱状態から急冷して水洗した為、化学的には安定な性状を有している。
物理的には、礫分２８〜５６％、砂分３６〜８３％程度を含んで構成される。電子顕微鏡的には、径０．２〜２０μｍ程度の細孔が１クラム当たり０．１４８ｃｍ２の多数にわたり存在する多孔質を形成している。
その他、クリンカアッシュは、後述する如く、破砕性、締め固め性、摩擦性等についても優れた特性を有する。又、クリンカアッシュの多孔性は、透水性、通気性、保水性、保肥性を備えたものとなる。

該クリンカアッシュにあって、粒度はその均等係数Ｕ_ｃが１３〜３６の範囲にあり、比較的粒径幅の広いものであるが、本発明では、その粒径を３ｍｍ以下とする。これは、上述の如く、硬質の粒体が牛等の蹄の割れ目等に侵入すると、そこから炎症を起こす虞があり、３ｍｍ以下とすることで、それを回避するためである。

上記水酸化ドロマイトとは、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）と炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）の複塩鉱物であるドロマイトを、先ず、８００℃以上の高温で焼成して酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）（苦土生石灰）とし、これを反応釜中にて水を散布し、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）の微粒子状としたものをいう。上記ドロマイトの焼成温度は、殺菌効果を高める意味で８２０℃〜８６０℃とすることが望ましい。
その成分割合は、例えば、（Ｃａ（ＯＨ）_２）が５０〜５５％、（Ｍｇ（ＯＨ）_２）が１５〜２０％となる。
この水酸化ドロマイトには、強アルカリとしての性状があり、後述する如く、クリンカアッシュとの併用により、適切な消毒・消臭作用が発揮される。

上記クリンカアッシュ粉粒体と水酸化ドロマイト微粉末とを、その合計１００質量部に対しクリンカアッシュを５０〜６５質量部及び水酸化ドロマイトを３５〜５０質量部の質量比で混合させる。
上記防滑材としての性能を備えたクリンカアッシュと、消毒・消臭としての性能を備えた水酸化ドロマイトとの相乗作用を狙いとしたものである。
その配合比を上述の通りとしたのは、両者の合計１００質量部に対し、水酸化ドロマイトを３５質量部より少なくしたのでは消毒・消臭効果が満足に得られないからであり、一方、５０質量部以内で優れた滑り止め効果が確認されたからである。

ここに経済性を狙いとして鹿沼土、赤玉土を加えても良く、鹿沼土とは、主に北関東に分布する多孔質の風化軽石で、アロフェンを６２〜６５％含んだ土をいい、赤玉土も多孔質の軽石で、通気性、透水性に優れるが、塊状であるため指で強く押すと崩れる程度の硬さを備えたものである。クリンカアッシュと同様、蹄への侵入を防止する目的で粒径を３ｍｍ以下とする。

次いで、本発明畜舎用滑り止め材の作用及び効果を説明する。
先ず、本発明の主材となるクリンカアッシュは、上述の如く、礫分２８〜５６％、砂分３６〜８３％程度を含んで、滑り止め材としての充分な硬質性を備えている。
しかし、一方でこの硬質性が過度になると、蹄や皮膚等に強い刺激を与えてしまい、炎症等の虞がある。
これに対し本発明クリンカアッシュは、内部に多数の空隙を備えた多孔性等により、その破砕強度は自然砂の１／５〜１／１０程度の小さい値を示し、比較的粒子の破砕が起こり易く、過度な硬性を防ぐものとなる。
加えて、上述の如く、クリンカアッシュでもその粒径の大きなものは蹄の割れ目等に侵入すると炎症の虞があるが、本発明ではその粒径を３ｍｍ以下とすることで、この懸念を一掃することができる。

次いで、クリンカアッシュの締め固め曲線は、鋭い立ち上がりのないなだらかな曲線となり、これは粒子形状が複雑で締め固め時に再配列されにくいためと考えられ、締め固め性能に優れていることを示している。
更に、このクリンカアッシュは、表面が凹凸の角張った形態で、摩擦係数が自然土と比べて最大で６倍の値を示すものとなる。これは内部に多数の間隙を備えた形状の複雑な粒子であることからリブ効果等が発揮されるものと推察される。
これら、締め固め性能に優れ又摩擦係数が大なることは、本発明滑り止め材にあって負荷に対する強い抗力の源となるものであり、優れた滑り止め機能を発揮するものとなる。
斯くして、本発明滑り止め材は、牛等の畜産動物の歩行等に対し、これを散布することで優れた防滑作用を発揮する。

次に、上記クリンカアッシュと水酸化ドロマイトの併用にあたって、その配合比を検討した。
＜試験１＞
試験方法：＜滑り止め効果＞
クリンカアッシュと水酸化ドロマイトの配合比を、合計を１００質量部としたとき、（ａ）３０質量部、（ｂ）４０質量部、（ｃ）５０質量部、（ｄ）６０質量部、（ｅ）従来品の５つのタイプのものを用意し、その滑り止め効果、及び殺菌効果を測定した。
滑り止め効果は、（ｂ）、（ｃ）のタイプの試料を調製し、（ｅ）を加え、混合粉体をコンクリート通路の上に撒き、その上を（牛に換わって）人が足で踏んで、滑りやすさの状態を１〜５の段階で評価し、これを表１に記した。評価の数値は、良いものから順番に１〜５の表示とした。
＜試験結果＞

試験方法：＜消毒効果＞
上記（ａ）〜（ｄ）のタイプの試料を調製し、搾乳牛の糞便（８０ｇ）に重量比５％（＝４ｇ）を添加し、２５℃で１時間放置した。その放置後の糞便５ｇを採取し、水溶液を作成して、そのｐＨを測定し、これを表２に記した。
＜試験結果＞

両試験をまとめると表３の通りとなる。

滑り止め効果にあっては、３０、４０質量部では段階１のすこぶる優れた評価が得られ、５０質量部でも段階２の優れた評価を維持した。
消毒効果にあっては、ｐＨ値を選別の手段とした。３０質量部では９．９の弱いアルカリでしかなかったが、４０質量部、５０質量部ではｐＨ＝１１と強いアルカリ性を示し、６０質量部ではｐＨ＝１１．３と頗る強いアルカリ性を示した。
上記試験結果に基づいて、滑り止め効果では５０質量部以下を適正な値と判断し、殺菌効果では３０質量部と４０質量部の間の３５質量部以上を適正な値と判断した。
この結果、クリンカアッシュ粉粒体と水酸化ドロマイト微粉末とを、その合計１００質量部に対しクリンカアッシュを５０〜６５質量部及び水酸化ドロマイトを３５〜５０質量部とすることが適正である旨の結論が得られた。
又、この範囲では粉っぽさもなく、水酸化ドロマイトの飛翔の心配も解消された。

次に、上記配合に基づいて、本発明滑り止め材を使用した一般生菌、大腸菌群の培養試験等を行った。
＜試験２＞
試験方法：搾乳牛の糞便（２００ｇ）に重量比５％（＝１０ｇ）の試料（対照、本発明品、従来品）を加え、２５℃で１時間放置し、その１時間放置後の糞便５ｇを採取し、滅菌水で各濃度に希釈後、培養検査を実施した。培地はペトリフィルムＡＣプレート（一般生菌）、ＥＣプレート（大腸菌群）を使用した。３７℃で２４時間及び４８時間経過後コロニー数を計測した。

本試験で用いる本発明品とは、粒径３ｍｍ以下のクリンカアッシュ粉粒体と水酸化ドロマイト微粉末とを、クリンカアッシュを５５質量部及び水酸化ドロマイトを４５質量部の比で混合させたものをいう。
従来品とは、主に軽量発泡コンクリート（ＡＬＣ）を製造する際に生じる微粉末を利用したもので、その微粉末を散布して畜舎等の滑り止め材として用いるものをいう。
対照とは、糞便等に試料を何ら添加しないで、そのまま試験に供したものをいう。
上記試験１及び試験２はいずれも岡山県総合畜産研究所において実施した。

＜試験結果＞

上記試験の結果、従来品と比較して、本発明品には、一般生菌、大腸菌群とも大幅な菌数の抑制効果が確認された。
即ち、一般生菌数にあっては、対照が３．８Ｅ＋０６（ｃｆｕ／ｇ）であった場合において、従来品では２．７Ｅ＋０６（ｃｆｕ／ｇ）と殺菌倍率が７／１０で減少率が２パーセントに過ぎないのに対し、本発明品では、８．８Ｅ＋０４と殺菌倍率が３／１３０で減少率が２５パーセントとなり、大幅な減少が認められた。
又、大腸菌群数にあっても、対照が２．７Ｅ＋０３（ｃｆｕ／ｇ）であった場合において、従来品が２．６Ｅ＋０３（ｃｆｕ／ｇ）と殺菌倍率が５７／５９で減少率が０パーセントであったのに対し、本発明品では、＜０．０Ｅ＋０１（ｃｆｕ／ｇ）と殺菌倍率が＞１０００で減少率が１００パーセントとなり、完全な殺菌効果が確認された。

本発明にあっては、クリンカアッシュ粉粒体へ水酸化ドロマイト微粉末が混合され、多孔質としてのクリンカアッシュ粉粒体の内部間隙へ微粒子としての水酸化ドロマイトが侵入し、且つその周辺に水酸化ドロマイトが存在する形態となる。
すると、湿気等の水分吸収により水酸化イオンが発生し、そのアルカリ作用で一般生菌が減少し、大腸菌群も抑制されるものと考えられ、このとき、クリンカアッシュの内部間隙の存在とその間隙周囲に配される水酸化ドロマイトの存在形態が、普遍的で継続的なアルカリ作用の発揮に有利に働くものと推察される。

又、このときクリンカアッシュの空隙には毛管作用が働き、内部に侵入した水酸化ドロマイトの水溶液が表面に向かって移行し、継続的なアルカリ作用が発揮される。

このアルカリの作用は、表中にあってｐH試験の値が、対照がｐＨ６．９で従来品がｐH７．６とほぼ中性であったのに対し、本発明品ではｐＨ１１．１となって大きくアルカリ性に傾いることからも裏付けられる。
このｐＨ１１以上の値は、口蹄疫ウイルスにも有効な値である。

一方、水酸化ドロマイトは強い殺菌、消臭作用が期待できるが、アルカリとして牛の皮膚等への悪影響が懸念される。しかし、本発明の水酸化ドロマイトには水酸化マグネシウムが含まれ、この水酸化マグネシウムの働き等により乳頭皮膚の荒れ等を起こすことなく、健常な状態に保ち得ることが確認されている。

又、比重１．２となるクリンカアッシュとその孔内等に存在する水酸化ドロマイトの微粉末は、飛翔性が少なく、畜舎内及び住宅に近いところでの使用も飛翔の問題が起こらない。

さて、本発明滑り止め材は一定期間使用したら廃棄することになるが、このときこれを牧草地に散布すると、牧草地のぬかるみ対策及び補助肥料となる。
即ち、雨後のぬかるみは牧場パドックの作業性を悪化させるだけでなく、牛の蹄病、乳房炎等を誘発する虞があるが、クリンカアッシュの吸水性等からぬかるみの水分を吸収し、水酸化ドロマイトの殺菌作用から消毒効果が期待できる。又、散布後にあって、従来品は土を固くする懸念があったが、本発明の空隙率の高いクリンカアッシュには、転圧に対する強い抵抗性が認められ、固い土壌となるのを回避する作用が発揮される。保肥性に優れた性格からも、補助肥料となる。

又、上述の如く赤熱状態から急冷し水洗して得たクリンカアッシュは、化学的に安定で、水酸化ドロマイトとの並存にあっても化学変化することはなく、牧草地の使用にあっても安定で、土壌汚染環境基準環境庁告示第６号をクリアしたものとなる。

更に、多孔質である鹿沼土、赤玉土にも一定の滑り止め効果が認められ、これを配合することでクリンカアッシュの補助としての役割が期待でき、経済的に安価なものとなる。
その配合比は、クリンカアッシュ粉粒体と水酸化ドロマイト微粉末の合計１００質量部に対し、３０質量部以下が適当な値となる。鹿沼土、赤玉土は弱酸性の性状で、３０質量部以上ではアルカリ性が弱まる傾向となるからである。

Claims

粒径３ｍｍ以下のクリンカアッシュ粉粒体と水酸化ドロマイト微粉末とを、その合計１００質量部に対しクリンカアッシュを５０〜６５質量部及び水酸化ドロマイトを３５〜５０質量部混合させて成ることを特徴とする畜舎用滑り止め材。
請求項１の滑り止め材に、粒径３ｍｍ以下のクリンカアッシュ粉粒体と水酸化ドロマイト微粉末の合計１００質量部に対し、粒径３ｍｍ以下の鹿沼土及び／又は赤玉土の粒状体を３０質量部以下添加して成ることを特徴とする畜舎用滑り止め材。