JP2022030595A - 人工培土ブロック及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】植物の安定した生育が可能な人工培土ブロック及びその製造方法を提供する。【解決手段】人工培土ブロック１０は、第一粒子Ｐ１を結束して成形された外殻部１２を備える。人工培土ブロック１０は、結束しない第二粒子Ｐ２からなり、外殻部１２の内部に封止された被封止部１３を備える。外殻部１２に切り込み部を形成すると、固まっていない被封止部１３が出現し、切り込み部から植物を植えやすく、かつ、根を圧迫せずに植物が水分を吸収できるので、植物の安定した生育が可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば植物を植え込み可能な人工培土ブロック及びその製造方法に関する。

従来、自動車工業分野において多量に発生する発泡ポリウレタンの端材を利用し、各種製品が製造されている。

例えば、発泡ポリウレタンの端材を粉砕して得られた粒子を、籾殻や米ぬかなどとともにマット状に圧縮成形した人工培土ブロックが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平７－１１５８４３号公報 （第２－３頁、図１－２）

しかしながら、上記の構成の場合、ブロック全体が圧縮成形されているため、植物の植え込みの際、根を圧迫するおそれがあるとともに、根が張りにくいため、植物の生育に適しているとは言えない。

また、植物の植え込みの際に切り込みを入れた後、切り込み部を拡げて植物の根を差し込むことから、作業性が悪く、植物の根を傷める恐れもある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、植物の安定した生育が可能な人工培土ブロック及びその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の人工培土ブロックは、第一粒子を結束して成形された外殻部と、結束しない第二粒子からなり、外殻部の内部に封止された被封止部と、を備えるものである。

請求項２記載の人工培土ブロックの製造方法は、結束可能な第一粒子により、結束しない第二粒子の周囲を覆う覆い工程と、前記第一粒子に対し結束処理をすることで、前記第一粒子により前記第二粒子を封じ込めた人工培土ブロックを形成する結束工程と、を備えるものである。

請求項３記載の人工培土ブロックの製造方法は、請求項２記載の人工培土ブロックの製造方法において、覆い工程において、封止能力を喪失可能な封止体の内部に第二粒子を封止し、前記封止体及び前記第二粒子の周囲を第一粒子により覆うものである。

請求項４記載の人工培土ブロックの製造方法は、請求項３記載の人工培土ブロックの製造方法において、封止体は、結束工程での第一粒子の結束処理により封止能力を喪失するものである。

請求項１記載の人工培土ブロックによれば、外殻部に切り込み部を形成すると、固まっていない被封止部が出現し、切り込み部から植物を植えやすく、かつ、根を圧迫せずに植物が水分を吸収できるので、植物の安定した生育が可能となる。

請求項２記載の人工培土ブロックの製造方法によれば、植物の安定した生育が可能な人工培土ブロックを容易に製造できる。

請求項３記載の人工培土ブロックの製造方法によれば、請求項２記載の人工培土ブロックの製造方法の効果に加えて、結束前の第一粒子により、結束しない第二粒子を容易に覆うことができる。

請求項４記載の人工培土ブロックの製造方法によれば、請求項３記載の人工培土ブロックの製造方法の効果に加えて、封止体の封止能力を喪失させるための作業が別途不要で、人工培土ブロックを、より簡易に製造可能となる。

本発明の第１の実施の形態の人工培土ブロックを示し、（ａ）は人工培土ブロックの斜視図、（ｂ）は人工培土ブロックの断面図である。 （ａ）は同上人工培土ブロックの製造方法の覆い工程の一部を模式的に示す斜視図、（ｂ）は同上覆い工程の（ａ）に続く工程を模式的に示す断面図である。 （ａ）は同上人工培土ブロックの製造方法の結束工程の一部を模式的に示す断面図、（ｂ）は同上製造方法の結束工程の（ａ）に続く工程を模式的に示す断面図、（ｃ）は同上結束工程の（ｂ）に続く工程を模式的に示す断面図である。 同上人工培土ブロックの使用状態を示す斜視図である。 （ａ）は第２の実施の形態の人工培土ブロックの製造方法の覆い工程の一部を模式的に示す断面図、（ｂ）は同上覆い工程の（ａ）に続く工程を模式的に示す断面図、（ｃ）は同上覆い工程の（ｂ）に続く工程を模式的に示す断面図、（ｄ）は同上覆い工程の（ｃ）に続く工程を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）において、10は人工培土ブロックである。人工培土ブロック10は、屋内、屋外などにおいて、植物を生育する際に用いられる。人工培土ブロック10は、透水性が高く、かつ、適度な含水性を有し、かつ、比較的腰が強いマット状などに形成される。また、人工培土ブロック10は、全体として、比重が０．１～０．１５程度に形成されている。

人工培土ブロック10は、外殻部12と、この外殻部12に内包される被封止部13と、を備える。外殻部12は、弾性及び含水性を有する。外殻部12は、第一粒子Ｐ1を結束して形成されている。被封止部13は、含水性を有する。被封止部13は、結束しない第二粒子Ｐ2により構成されている。被封止部13は、外殻部12により外周全体が覆われて、外殻部12の内部に封止されている。

第一粒子Ｐ1は、合成樹脂が用いられる。好ましくは、第一粒子Ｐ1は、ウレタンゴムチップが用いられる。第一粒子Ｐ1は、接着剤により互いに強固に結束されて外殻部12を構成している。

第二粒子Ｐ2は、合成樹脂が用いられる。好ましくは、第二粒子Ｐ2は、ウレタンゴムチップが用いられる。第二粒子Ｐ2は、結束されない自由粒子として外殻部12の内部に封止されて被封止部13を構成している。

本実施の形態において、第一粒子Ｐ1及び第二粒子Ｐ2は、自動車のステアリングホイールなどを反応射出成形（ＲＩＭ）により製造する際に発生するゲート部分やオーバーフローなどからなる発泡ポリウレタンスクラップ材が好適に用いられる。図示される例では、第一粒子Ｐ1及び第二粒子Ｐ2は、それぞれ径が５ｍｍ以下の大きさに形成されている。これに限らず、第一粒子Ｐ1及び第二粒子Ｐ2は、任意の部材を用いてよい。また、第一粒子Ｐ1及び第二粒子Ｐ2は、互いに成分、組成、平均の大きさなどの少なくともいずれかが同一の粒子でもよいし、それぞれ互いに異なる粒子でもよい。第一粒子Ｐ1、第二粒子Ｐ2の使用粒子としては、粒子を構成する発泡ポリウレタンのウレタン結合鎖を切断し、内部気泡を拡大または気泡同士の連結、及び、粒子表面に開口する気泡の増加などを生じる微生物処理を行ったものを選択できる。

次に、第１の実施の形態の製造方法を説明する。

人工培土ブロック10の製造方法は、概略として、材料を粉砕して第一粒子Ｐ1及び第二粒子Ｐ2を製造する粉砕工程と、第一粒子Ｐ1により第二粒子Ｐ2の周囲を覆う覆い工程と、第一粒子Ｐ1を結束して、第一粒子Ｐ1により第二粒子Ｐ2を封じ込める結束工程と、を備える。

粉砕工程においては、径が５ｃｍ～１０ｃｍ程度の材料を既知のカッタなどの粉砕手段により粉砕することで、第一粒子Ｐ1及び第二粒子Ｐ2をそれぞれ径が５ｍｍ以下の大きさに形成する。

本実施の形態の覆い工程において、第一粒子Ｐ1はまだ結束前の状態であるため、そのままでは第二粒子Ｐ2を覆うことができない。そこで、本実施の形態では、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、封止体20を用い、結束しない第二粒子Ｐ2を封止体20に封止し、この封止体20ごと、第二粒子Ｐ2を結束前の第一粒子Ｐ1の内部に配置して、第一粒子Ｐ1により第二粒子Ｐ2の周囲を覆うようにしている。

封止体20は、任意の形状としてよいが、中空で、内部と連通する開口部22を有する直方体状などに形成されたものが用いられる。開口部22は、蓋部23により閉塞される。蓋部23は、開口部22の縁部に連なってフラップ状に形成されていてもよいし、封止体20とは別体で形成されていてもよい。また、蓋部23は必須の構成ではない。

封止体20は、封止能力を喪失可能なものが用いられる。本実施の形態において、封止体20は、少なくとも人工培土ブロック10（図１（ａ））の使用時に封止能力を喪失可能なものが用いられる。例えば、封止体20は、人工培土ブロック10（図１（ａ））の製造時の結束工程において少なくとも一部が溶解することで封止能力を喪失するものでもよいし、人工培土ブロック10（図１（ａ））の使用時に第二粒子Ｐ2を密閉する状態でなくなるものでもよい。前者の例としては、例えばでんぷんを主原料とする糊状物質の膜であるオブラートが好適に用いられ、後者の例としては、植物の培養液を含浸させると溶解するものや、トイレットペーパなどの紙が好適に用いられる。

また、覆い工程及び結束工程には、図３に示す成形型30が用いられる。成形型30は、例えばプレス成形型、好ましくは蒸気プレス成形型である。成形型30は、一の成形型本体部32と、他の成形型本体部33と、を有する。

一の成形型本体部32は、成形後の人工培土ブロック10（図１（ａ））の外形の一部を成形する部分である。本実施の形態において、一の成形型本体部32は、箱状に形成されている。つまり、一の成形型本体部32は、固定加圧面となる底面部32aと、底面部32aの縁部から立ち上げられた固定加圧面となる側面部32bと、を一体的に有し、一端側が開口した直方体状に形成されている。また、一の成形型本体部32には、図示しないが、成形型30内に蒸気を噴射する噴射ノズルが配置されている。噴射ノズルは、蒸気の供給源に対し、配管及びバルブなどを介して接続される。また、噴射ノズルは、側面部32b及び／または底面部32aに開口されている。蒸気としては、水蒸気が好適に用いられる。

他の成形型本体部33は、成形後の人工培土ブロック10（図１（ａ））の外形の残りの他部を成形する部分である。他の成形型本体部33は、一の成形型本体部32に対し、可動的に配置されている。本実施の形態において、他の成形型本体部33は、一の成形型本体部32の側面部32b内に一端側から嵌合して可動加圧面となる部分であり、平面状に形成されている。他の成形型本体部33には、成形型30内に蒸気を噴射する噴射ノズルが配置されていてもよい。

そして、覆い工程では、図２（ａ）に示すように、第二粒子Ｐ2を封止体20に開口部22から充填し、蓋部23によって開口部22を閉塞する。次いで、図２（ｂ）に示すように、一の成形型本体部32の内部に、接着剤を攪拌した第一粒子Ｐ1を敷き詰め、その第一粒子Ｐ1上に、第二粒子Ｐ2を封止した封止体20を載置し、その封止体20の周囲にて一の成形型本体部32の内部に、接着剤を攪拌した第一粒子Ｐ1をさらに詰めて、結束可能な第一粒子Ｐ1により、結束しない第二粒子Ｐ2の周囲を覆う。

この後、図３（ａ）に示すように、第一粒子Ｐ1上に他の成形型本体部33を載置し、図３（ｂ）に示すように、一の成形型本体部32から蒸気Ｓを加えつつ、他の成形型本体部33が一の成形型本体部32に対して移動することにより圧力Ｐを加える。このとき、本実施の形態では、封止体20が蒸気Ｓ及び圧力Ｐにより溶解する。そして、図３（ｃ）に示すように、第一粒子Ｐ1に攪拌された接着剤が蒸気Ｓと反応し、第一粒子Ｐ1が一の成形型本体部32の内部形状に応じて結束される。この結果、外側は第一粒子Ｐ1が結束された外殻部12、内側は第二粒子Ｐ2が結束されない被封止部13である人工培土ブロック10が成形型30内に成形される。成形された人工培土ブロック10は、成形型30から適宜取り外す。

このように製造した人工培土ブロック10は、土の上に直接、あるいは格子状または凹凸状などの水受け部材上に敷設され、植物栽培用の土壌用マットとして用いられる。人工培土ブロック10は、図４に示すように、被封止部13に植物40の根42が植え込まれて使用される。植物40の根42は、例えば外殻部12の上部に形成された切り込み部12aから被封止部13に差し込まれる。つまり、本実施の形態によれば、第一粒子Ｐ1を結束して成形された外殻部12の内部に、結束しない第二粒子Ｐ2からなる被封止部13を封止していることにより、外殻部12に切り込み部12aを形成すると、固まっていない被封止部13が出現し、切り込み部12aから植物40を植えやすく、かつ、根42を圧迫せずに植物40が水分を吸収できるので、植物40の安定した生育ができ、根42も張りやすく、植物40の成長を促進できる。

また、人工培土ブロック10を製造する際には、覆い工程において、結束可能な第一粒子Ｐ1により、結束しない第二粒子Ｐ2の周囲を覆い、結束工程において、第一粒子Ｐ1に対し結束処理をすることで、第一粒子Ｐ1により第二粒子Ｐ2を封じ込めることで、植物40の安定した生育が可能な人工培土ブロック10を容易に製造できる。

覆い工程において、封止能力を喪失可能な封止体20の内部に第二粒子Ｐ2を封止し、封止体20及び第二粒子Ｐ2の周囲を第一粒子Ｐ1により覆うことで、結束前の第一粒子Ｐ1により、結束しない第二粒子Ｐ2を容易に覆うことができる。

封止体20が、結束工程での第一粒子Ｐ1の結束処理により封止能力を喪失するため、封止体20の封止能力を喪失させるための作業が別途不要で、人工培土ブロック10を、より簡易に製造可能となる。

次に、第２の実施の形態について、図５を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態では、人工培土ブロック10の製造方法の覆い工程において、封止体20に代えて、筒状の封止体50を用いる。図示される例では、封止体50は、角筒状に形成されている。この封止体50は、所定の剛性を有し、第一粒子Ｐ1と第二粒子Ｐ2との間を暫定的に仕切ることが可能となっている。

そして、覆い工程では、図５（ａ）に示すように、一の成形型本体部32の底面部32a上に、接着剤を攪拌した第一粒子Ｐ1を敷き詰め、一の成形型本体部32の内部にて第一粒子Ｐ1の上部に封止体50を立てて、封止体50の内部に第二粒子Ｐ2を充填する。次いで、図５（ｂ）に示すように、一の成形型本体部32の内部にて封止体50の外部に、接着剤を攪拌した第一粒子Ｐ1を追加する。このとき、第一粒子Ｐ1は、封止体50の上端部近傍まで追加する。その後、封止体50を一の成形型本体部32から取り外す。このとき、封止体50は、微細振動を加えつつ引き抜くことが好ましい。これにより、封止体50が封止能力を喪失し、図５（ｃ）に示すように、一の成形型本体部32の内部にて第二粒子Ｐ2の周囲に第一粒子Ｐ1が位置する。そして、図５（ｄ）に示すように、第一粒子Ｐ1及び第二粒子Ｐ2の上部に、接着剤を攪拌した第一粒子Ｐ1をさらに追加し、結束可能な第一粒子Ｐ1により、結束しない第二粒子Ｐ2の周囲を覆う。

この後、第１の実施の形態と同様に、他の成形型本体部33を用いて、一の成形型本体部32から蒸気を加えつつ、他の成形型本体部33が一の成形型本体部32に対して移動することにより圧力を加え、第一粒子Ｐ1を結束させて人工培土ブロック10を成形する。

このように、本実施の形態によれば、覆い工程において、結束可能な第一粒子Ｐ1により、結束しない第二粒子Ｐ2の周囲を覆い、結束工程において、第一粒子Ｐ1に対し結束処理をすることで、第一粒子Ｐ1により第二粒子Ｐ2を封じ込めるなど、第１の実施の形態と同様の工程を有することで、人工培土ブロック10を容易に製造できるなど、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

本発明は、植物の生育に用いられる人工培土ブロック及びその製造方法として好適に用いることができる。

10 人工培土ブロック
12 外殻部
13 被封止部
20，50 封止体
Ｐ1 第一粒子
Ｐ2 第二粒子

Claims (4)

1. 第一粒子を結束して成形された外殻部と、
   結束しない第二粒子からなり、外殻部の内部に封止された被封止部と、
   を備えることを特徴とする人工培土ブロック。
2. 結束可能な第一粒子により、結束しない第二粒子の周囲を覆う覆い工程と、
   前記第一粒子に対し結束処理をすることで、前記第一粒子により前記第二粒子を封じ込めた人工培土ブロックを形成する結束工程と、
   を備えることを特徴とする人工培土ブロックの製造方法。
3. 覆い工程において、封止能力を喪失可能な封止体の内部に第二粒子を封止し、前記封止体及び前記第二粒子の周囲を第一粒子により覆う
   ことを特徴とする請求項２記載の人工培土ブロックの製造方法。
4. 封止体は、結束工程での第一粒子の結束処理により封止能力を喪失する
   ことを特徴とする請求項３記載の人工培土ブロックの製造方法。

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