JP3073492B1 - 植物育成用の人工土壌体用ユニット及び人工土壌体 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 軽量で、施工性に優れ、臭いや虫の発生等の
恐れなくクリーンであり、給排水、入れ替え作業などの
維持管理が容易であり、保水性、通気性に優れており、
発根性に優れて植物の生育が良好であり、使用後の廃棄
処理が容易で環境に優しく、かつ根切りが良く、密度を
任意に調節できる植物育成用人工土壌体を提供するこ
と。 【解決手段】 熱融着性合成繊維を含む表皮部分を、引
裂強度が１０〜４００ｇｆになるように熱融着し保形す
ることにより人工土壌体用ユニットを形成し、その人工
土壌体用ユニットの複数を、植物が生育可能な隙間を形
成しつつ集合させることにより人工土壌体を構成した。
植物は上記の隙間内で育成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、植物育成用の人工
土壌体に関する。さらに詳しくは、例えば室内配置観葉
植物、養液栽培、あるいはビル屋上緑化等の培地として
好適に用いることのできる、植物育成用の人工土壌体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、観葉植物が室内のインテリアと
して多用されている。観葉植物等の植物を飾ることで、
室内の空気がリフレッシュされ、ホルムアルデヒドやベ
ンゼンといった有害物質も中和されるとの研究結果も出
ており、観葉植物等の植物を飾ることは生活環境を快適
にしてくれるものである。しかし、観葉植物等を通常の
土に植えた場合は、土に起因する臭いや虫の発生等の恐
れの問題から、室内に飾ること、とりわけ食卓や子供部
屋に飾ることに抵抗があるのが現実である。

【０００３】近年、粘土を高温で焼き、発泡させた無機
質発泡体の粒状物が開発され、ハイドロボールとの名の
下に、上記通常の土の問題を解決した人工土壌体として
市販されている。また、吸水性の高分子材料からなるも
のも開発され、上記通常の土の問題を解決した人工土壌
体として、カラフルな形で市販されている。しかし、上
記粒状無機質発泡体の人工土壌体には、カビが生え易い
等の問題がある。ただし、当該人工土壌体には、カビが
生える等の不都合が生じた場合、加熱して炒れば再生、
再利用できるというメリットもある。また、上記吸水性
高分子材料からなる人工土壌体には、それ自体の構造性
が少ないので、植物の茎を真っ直ぐ安定させることが難
しい等の問題があり、そのために例えばウレタン等を用
いて支えている例も見られる。当該人工土壌体には、植
物の根が常に肥料（水）と接しているために、根の生育
がほとんど見られないという問題もある。

【０００４】また、例えば、花卉の養液栽培は、バラの
栽培を中心に伸び率が高く、近年のバラの全栽培面積に
おけるロックウール栽培の導入割合は３０％を越えてい
る。これは、養液栽培により、手間、煩わしさ、重労働
からの解放と、快適な労働環境への脱皮を図るものと考
えられる。この養液栽培の導入割合は今後一層増大し、
バラ以外の他の草花への導入も一層加速されることが予
測される。

【０００５】そして、上記養液栽培において、ロックウ
ール、すなわち、一般に玄武岩、鉱滓等を１５００℃程
度で溶融し、遠心力、高圧空気等を利用して直径数μｍ
の繊維状に加工された人造鉱物繊維が、最もポピュラー
な培地として用いられている。しかし、養液栽培の導入
割合が増大し、ロックウールの使用量が増大するに従っ
て、使用後のロックウールの、燃えない、腐らない、処
理コストが高いという廃棄処理上の問題がクローズアッ
プされてきている。環境に優しい養液栽培の培地の試
作、開発も進められているが、従来提案されている培地
は、ピートモス、ヤシ殻、クリプトモス等の有機物が主
であって、これらの有機物は、栽培面積・普及率の点で
ロックウール耕ほどではない。

【０００６】また、例えば、ビルの屋上に植物を植えて
ビルの屋上を緑化することがしばしば行われている。そ
の際、植物を植えるために通常の土を用いたのでは、土
の荷重でビルの構造に負担がかかる、ビルの屋上への土
の搬入等施工が煩雑である、給水、排水、土の入れ替え
等の維持管理が煩雑である等の問題がある。したがっ
て、軽量で、施工が容易で、維持管理も容易であるよう
なビル屋上緑化のための土壌が求められている。

【０００７】また、従来、合成繊維の不織布からなるマ
ット状の人工土壌体が知られている（例えば特開平７−
１６３２３５号公報）。しかし、このマット状人工土壌
体は、その施工が煩雑であり、施工性に劣るという問題
がある。例えば、室内配置観葉植物の培地として用いる
場合、該観葉植物を植える植木鉢の形状に適合するよ
う、マット状人工土壌体の形状を切断等により整形、加
工する必要があり、その際、切り端等の無駄ないし廃棄
物が生じることがあるという問題がある。また、マット
状人工土壌体を構成する合成繊維の長軸が垂直方向に向
くように培地を形成しようとするとき、かかる培地の形
成は一層煩雑となる。また、例えば、当該マット状人工
土壌体を養液栽培の培地あるいはビル屋上緑化の培地と
して用いる場合も、上記の室内配置観葉植物の培地に用
いる場合と同様の問題がある。

【０００８】また、上記の不織布からなるマット状人工
土壌体は、植物が生育するに伴って根が不織布内部の繊
維の間に絡み入り、そのため植物を収穫もしくは移植す
る際に、根の絡みをほどいて植物を引き抜くのが容易で
はなく、しばしば根の一部が切れて不織布内に残ってし
まう、いわゆる根切りが悪いという問題がある。

【０００９】さらに、育成する植物の生長段階によって
人工土壌体の密度を変えたい場合、例えば、根が太くな
るのに伴い土壌体の密度を小さくしたい場合等に、不織
布からなる人工土壌体では、後から密度を変更すること
は不可能である。また、育成する植物の種類によって、
それに適する密度の人工土壌体をそれぞれ用意しなけれ
ばならず煩雑である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の状況に鑑み、軽量で、施工性に優れ、臭いや虫の
発生等の恐れのないクリーンなものであり、給排水、入
れ替え作業等の維持管理が容易であり、保水性、通気性
に優れており、発根性に優れて植物の生育が良好であ
り、かつ使用後の廃棄処理が容易で環境に優しい人工土
壌体を提供することにある。

【００１１】また本発明は、植物を収穫・移植する際
に、根が土壌体と複雑に絡まることがなく容易に引き抜
くことができ、さらに植物の種類や生長段階の違いによ
って密度を任意に変更することのできる植物育成用の人
工土壌体を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らが鋭意研究を
行った結果、熱融着性合成繊維を含む表皮部分が、特定
の引裂強度になるように熱融着され保形されたものを人
工土壌体用のユニットとし、その複数を集合させること
によって人工土壌体を構成し、上記ユニット間に形成す
る隙間において植物を育成するようにすれば、上記目的
を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。
また、本発明者らは、かかる構成の人工土壌体用ユニッ
トにおいて、その密度は０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ³ の
範囲であることが適当であり、その密度に、上記範囲内
において、疎密の分布がある方が一層植物の生育が良好
となることがあることを知見している。

【００１３】すなわち、本発明は、上記目的を達成する
ために、次の植物育成用の人工土壌体用ユニット及び人
工土壌体を提供する。 （１）複数のユニットを集合させ、又は集合させかつ一
体化し、前記ユニット間に形成する隙間において植物を
育成するために使用される人工土壌体用ユニットであっ
て、熱融着性合成繊維を含む表皮部分が、引裂強度が１
０〜４００ｇｆになるように熱融着され保形されてなる
植物育成用の人工土壌体用ユニット。 （２）スティック状、粒状、ボール状、ペレット状、又
は紐状に保形されてなる上記（１）に記載の植物育成用
の人工土壌体用ユニット。 （３）スティック状に保形され、直径が５〜４０ｍｍで
ある上記（２）に記載の植物育成用の人工土壌体用ユニ
ット。 （４）スティック状に保形され、周面にシワを形成させ
てなる上記（２）又は（３）に記載の植物育成用の人工
土壌体用ユニット。 （５）複数のユニットを集合させ、又は集合させかつ一
体化し、前記ユニット間に形成する隙間において植物を
育成するために使用される人工土壌体用ユニットであっ
て、熱融着性合成繊維を含む表皮部分が熱融着され、ス
ティック状、粒状、ボール状、ペレット状、又は紐状に
保形され、かつ周面にシワを形成させてなる植物育成用
の人工土壌体用ユニット。 （６）熱融着性合成繊維がポリオレフィン系合成繊維で
ある上記（１）〜（５）に記載の人工土壌体用ユニッ
ト。 （７）密度が０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ³ である上記
（１）〜（６）に記載の植物育成用の人工土壌体用ユニ
ット。 （８）密度に、０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ³ の範囲にお
いて、疎密の分布がある上記（７）に記載の植物育成用
の人工土壌体用ユニット。 （９）上記（１）〜（８）に記載の植物育成用の人工土
壌体用ユニットの複数を、植物が生育可能な隙間を形成
しつつ集合させてなる植物育成用の人工土壌体。 （１０）上記（１）〜（８）に記載の植物育成用の人工
土壌体用ユニットの複数を、植物が生育可能な隙間を形
成しつつ集合させ、かつ一体にしてなる植物育成用の人
工土壌体。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の植物育成用の人工土壌体
用ユニットの構成には、種々の熱融着性合成繊維が好ま
しく用いられる。その例として、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィン系合成繊維、ポリエチレン
テレフタレート等のポリエステル系合成繊維、ナイロン
等のポリアミド系合成繊維、例えばポリプロピレンを芯
成分としポリエチレンを鞘成分とするような複合繊維等
が挙げられる。また、上記の熱融着性合成繊維の中でも
捲縮のある熱融着性合成繊維は特に好ましく用いられ
る。さらに、上記ポリプロピレンを芯成分としポリエチ
レンを鞘成分とする複合繊維も含めて、ポリオレフィン
系合成繊維は、耐薬品性に優れ、虫、カビ等にも抵抗性
があり、リサイクルが容易であり、燃焼させてもダイオ
キシン等の有毒物質を発生しないので、好ましく用いら
れる。また、ポリプロピレンを芯成分としポリエチレン
を鞘成分とする複合繊維（以下「ＰＰ／ＰＥ複合繊維」
と略称する）は、極容易に繊維構造を保持したまま表面
のみを融着させることができる点において一層好ましく
用いることができる。これらの熱融着性合成繊維の繊度
は適宜選択することができるが、一般に２〜６デニール
が適当である。

【００１５】また、本発明の植物育成用の人工土壌体用
ユニットの構成には、必要に応じて、上記熱融着性合成
繊維に加えて他の物質を併用することができる。この他
の物質の例としては、レーヨン・麻・綿等のセルロース
系繊維、あるいは根腐れ防止剤、水腐れ防止剤等として
用いる、炭、ゼオライト等が挙げられる。

【００１６】上記の熱融着性合成繊維は、人工土壌体用
ユニットの少なくとも表皮部分に含むものとする。ここ
でいう表皮部分とは、人工土壌体用ユニットの表面から
０．５ｍｍ厚さの部分をいう。すなわち、人工土壌体用
ユニットの表皮部分のみに熱融着性合成繊維を含み、ユ
ニット内部は他の物質で構成する場合や、熱融着性合成
繊維を含む原料繊維を用いて人工土壌体用ユニット全体
を構成する場合、あるいは、表皮部分から内部に向かっ
て熱融着性合成繊維の含有量が徐々に減少するような構
成とする場合等が挙げられる。いずれの場合も、他の繊
維を併用する場合、その量は、人工土壌体用ユニットの
表皮部分において、繊維総重量の５０重量％以下、好ま
しくは３０重量％以下とされる。

【００１７】本発明の植物育成用の人工土壌体用ユニッ
トは、上記のような熱融着性合成繊維と必要に応じて他
の物質とを含む表皮部分が、熱融着され保形されてい
る。そして、熱融着は人工土壌体用ユニットの表皮部分
のみとすることもできるし、あるいは人工土壌体用ユニ
ットの内部まで融着させることもできる。融着を表皮部
分のみとした場合には、人工土壌体用ユニットが柔軟に
なりかつ保水性に富むので、人工土壌体用ユニットと育
成する植物とが十分に密着して根が水分を吸収しやすく
なり好ましい。一方、人工土壌体用ユニットの内部まで
融着させた場合には、保水性は若干低下するものの、人
工土壌体用ユニットが硬くなって扱いやすくなるため施
工性が向上する。なお、内部まで熱融着する際は、熱融
着性合成繊維を内部にも含むことは無論である。上記の
融着させる程度は用途によって適宜選択することができ
る。

【００１８】また、熱融着は、熱融着性合成繊維同士の
接点の一部とすることもできるし、繊維同士の接点の全
部とすることもできる。一般に、繊維同士の接点を融着
する度合いが低いと目的の人工土壌体用ユニットが柔軟
性に富み、繊維同士の接点を融着する度合いが高いと目
的の人工土壌体用ユニットが固くなる。以上の熱融着
は、原料繊維を種々の形状に保形した後に、あるいは保
形するのと同時に、公知の各種圧縮手段、加熱手段等を
適宜選択して行うことができる。

【００１９】熱融着を行うにあたっての圧縮の度合い、
加熱温度、加熱時間等の諸条件は、目的の人工土壌体用
ユニットの所望の密度、柔軟性等の物性、原料の熱融着
性合成繊維の溶融温度等に応じて適宜選択、設定するこ
とができる。例えば、原料の熱融着性合成繊維がＰＰ／
ＰＥ複合繊維である場合、一般に、加熱温度は１３０〜
２３０℃が適当であり、好ましくは１３５〜１５５℃で
ある。

【００２０】さらに、人工土壌体用ユニットの表皮部分
の引裂強度は、１０〜４００ｇｆ、好ましくは１０〜２
００ｇｆになるように熱融着することが好ましい。ここ
でいう引裂強度は、人工土壌体用ユニットの表面から
０．５ｍｍ厚さの部分を試験片として測定される値をい
う。引裂強度が上記の範囲内であれば、人工土壌体用ユ
ニットを集合させたときに、植物が、人工土壌体用ユニ
ットと他の人工土壌体用ユニットとの間に形成される隙
間において優先的に生育する。そのため植物の根が人工
土壌体用ユニット自体に入り込んで熱融着性合成繊維等
の原料繊維に絡みつき根切りが悪くなるようなことが起
こらず、植物を収穫・移植する際に容易に引き抜くこと
ができる。また、植物の生育がさらに進んで隙間が窮屈
になった場合には、植物が人工土壌体用ユニットの表面
を破ってその内部まで伸長することも可能であるため植
物の生育を阻害することがない。すなわち、引裂強度が
４００ｇｆ以上であると、人工土壌体用ユニットと他の
人工土壌体用ユニットとの隙間だけでは植物が生育する
のに窮屈になったとき、人工土壌体用ユニットの表面を
破ってそれ以上生育することができないため植物の生育
が阻害される可能性がある。また、１０ｇｆ以下である
と、人工土壌体用ユニットと他の人工土壌体用ユニット
との隙間での生育が優先されず、人工土壌体用ユニット
自体の内部に根が入りこみやすくなり、根切りが悪くな
って本発明の目的を達成することができない場合があ
る。しかし、人工土壌体の用途や育成させる植物の種類
によっては上記の範囲に限定されることなく熱融着する
ことができる。

【００２１】本発明の人工土壌体用ユニットは種々の形
状に保形されるが、その具体例としては、スティック
状、粒状、ボール状、ペレット状、もしくは紐状等の形
状が挙げられる。ここで、スティック状とは長短軸が存
在するものをいい、粒状、ボール状、もしくはペレット
状とは、長短軸の長さが近似しているか等しいため区別
できないものをいい、紐状とは、スティック状よりも長
軸が長く、屈曲自在なものをいう。これら種々の形状へ
の保形は、手段自体は公知の各種手段を適宜選択、採用
して行うことができる。

【００２２】また、本発明の人工土壌体用ユニットの断
面の形状は、例えば円形、四角形、楕円形、三角形等、
任意の形状とすることができる。その例をスティック状
の人工土壌体用ユニットについて図示すれば、図１〜３
の通りであり、図１は断面形状が円形のスティック状人
工土壌体用ユニット、図２は断面形状が四角形のスティ
ック状人工土壌体用ユニット、図３は断面形状が楕円形
のスティック状人工土壌体用ユニットである。

【００２３】上記のスティック状に保形された人工土壌
体用ユニットの直径は、人工土壌体用ユニットを集合さ
せた場合に形成される隙間が植物の生育にとって適当な
大きさになるような値に設定するものとし、具体的には
５〜４０ｍｍ、好ましくは５〜２０ｍｍとすることが好
ましい。４０ｍｍ以上であると、隙間が大きすぎるため
植物を植えても真っ直ぐに立たず、不安定になりやす
い。また、人工土壌体用ユニットと植物が密着しにくい
のでユニット中の水分が植物に供給されにくく生育に悪
影響を与える。一方、５ｍｍ以下であると、人工土壌体
用ユニットが原料繊維自体のように細くなるため、植物
の根が絡みついた際に結局根切れが悪くなり本発明の目
的を果たせないため不適当である。また、極端に細い人
工土壌体用ユニットは、折れ曲がりやすく扱いにくいた
め施工性も悪くなる。もちろん育成する植物の種類によ
っては（例えば根の細いカイワレ大根等）、上記の範囲
以外の直径とすることもできる。

【００２４】また、本発明の人工土壌体用ユニットにお
いては、その密度も必要に応じて適宜選択、設定するこ
とができるが、一般に、０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ³ の
範囲が適当であり、好ましくは０．０２〜０．０６ｇ／
ｃｍ³ である。種々の形状に保形する過程において、圧
縮条件、加熱条件等を適宜選択することにより、目的の
人工土壌体用ユニットの密度を所望の密度に調節するこ
とができる。

【００２５】また、密度の均一な人工土壌体用ユニット
とすることもできるし、密度に疎密の分布のある人工土
壌体用ユニットとすることもできる。密度に疎密の分布
のある人工土壌体用ユニットの例を図示すれば、図４〜
９の通りである。図４は、密度に疎密の分布のあるステ
ィック状の人工土壌体用ユニットの作製に用いた、断面
形状が円形で密度の均一なスティック状人工土壌体用ユ
ニットである。図５は、断面形状が円形で密度の均一な
スティック状人工土壌体用ユニットを、受け台２の上で
超音波のホーン１により溶着、切断し、断面がドロップ
状で密度に疎密の分布のあるスティック状の人工土壌体
用ユニットにする過程である。図６は、上記図５の過程
を経て得られた２本の断面がドロップ状で密度に疎密の
分布のあるスティック状の人工土壌体用ユニットであ
り、密度が疎の部分３と密度が密の部分４とを有してい
る。図７は、断面形状が円形で密度の均一なスティック
状の人工土壌体用ユニットの一部に、超音波溶着により
密度が密の部分４を設け、それ以外の部分を密度が疎の
部分３としたスティック状の人工土壌体用ユニットであ
る。図８は、断面形状が円形で密度の均一なスティック
状の人工土壌体用ユニットの一部に、加熱圧縮手段によ
り括れ部を設け、この括れ部を密度が密の部分４とし、
それ以外の部分を密度が疎の部分３としたスティック状
の人工土壌体用ユニットである。図９は、上記図８の場
合より一層極端な括れ部を設け、あたかもボールが繋が
ったような形状にした例であり、密度が疎の部分３と、
密度が密の部分４とを有している。なお、図４〜９はス
ティック状の人工土壌体用ユニットの場合であるが、上
述のボール状や紐状等の形状についても同様に適用でき
る。また、密度に疎密の分布を設ける手段は、手段自体
は公知の各種圧縮手段、加熱手段等を適宜選択、採用す
ることができる。上記のように密度に疎密の分布のある
人工土壌体用ユニットを用いれば、一層植物の生育が良
好となることがあり、これは、密度の変化に応じて保水
率が変化し、この変化が植物に良い刺激を与えるためで
はないかと推測される。一般に、本発明の人工土壌体用
ユニットの湿潤時の保水率は、約６０〜８０％と良好で
ある。

【００２６】本発明の植物育成用の人工土壌体用ユニッ
トは、一般に、上記熱融着性合成繊維を含む原料繊維か
ら連続したウエブ状繊維集合体を形成する工程、連続し
たウエブ状繊維集合体を連続的に所定の幅に切断する工
程、所定の幅に切断された連続したウエブ状繊維集合体
を所定の断面形状になるように連続的に圧縮加熱する工
程、所定の断面形状に保形された連続体を所定の長さに
切断する工程を有する製造方法により製造することがで
きる。図１０は、かかる製造方法の実施態様の一例をス
ティック状の人工土壌体用ユニットを製造する場合につ
いて示す図である。図１０の実施態様においては、ウエ
ブ状繊維集合体形成工程にて、まず原料繊維のステープ
ル・ファイバーがカード機５に供給される（図示省
略）。この原料繊維のステープル・ファイバーの調製は
公知手段によれば良い。供給された原料繊維のステープ
ル・ファイバーからカード機５によりウエブ状繊維集合
体６（非常に柔らかく、伸び縮みし易い）が形成され、
ウエブ状繊維集合体６は、コンベアー等の搬送機７を備
えた前処理予備加熱装置８に通され、ウエブ状繊維集合
体９ａ（保形性が向上して伸び縮みに強い）が形成され
る。前処理予備加熱装置８においては、通常、加熱によ
り原料繊維同士の接点の一部が融着され、その保形性が
増強される。例えば原料の熱融着性合成繊維がＰＰ／Ｐ
Ｅ複合繊維である場合、前処理予備加熱装置８において
は、ウエブ状繊維集合体６の厚さにもよるが、一般に１
３０〜２３０℃で数秒〜数分間、好ましくは１８０〜２
００℃で熱風により３０〜４０秒間加熱される。上記の
ウエブ状繊維集合体９ａは、コンベアー等の搬送機１０
により搬送され、ウエブ状繊維集合体を所定幅に切断す
る工程にて、切断機１１により所定幅に切断され、複数
の所定幅に切断されたウエブ状繊維集合体９ｂとされ
る。この複数の所定幅に切断されたウエブ状繊維集合体
９ｂは、所定断面形状に保形する工程にて、まずコンベ
アー等の搬送機１２を備えた成形予備加熱装置１３に通
されて予備加熱され、次いで加熱成形機１４で円形等の
断面形状に保形され、コンベアー等の搬送機１５を備え
た冷却装置１６で冷却され、連続した人工土壌体用ユニ
ット１７とされる。この連続した人工土壌体用ユニット
１７は、切断工程にて、切断機１８により所定の長さに
切断され、かくして目的のスティック状の人工土壌体用
ユニット１９が得られる。なお、図１０はスティック状
の人工土壌体用ユニットを作製する場合であるが、所定
の長さに切断する最終工程において、その長さを適宜選
択することによりボール状、紐状等とできることは無論
である。

【００２７】上記の成形予備加熱装置１３及び加熱成形
機１４における加熱温度、加熱時間等の諸条件は、人工
土壌体用ユニットの所望の密度、原料繊維の種類、繊度
等によって適宜設定でき特に限定されるものではない。
成形予備加熱装置１３及び加熱成形機１４を通じての加
熱により原料繊維同士の接点での融着が一層進み、保形
する際の圧力に応じて密度が増加する。例えば原料の熱
融着性合成繊維がＰＰ／ＰＥ複合繊維である場合、成形
予備加熱装置１３においては１３０〜２３０℃で数秒〜
数分間、好ましくは１４５〜１５５℃で３０〜４０秒間
加熱され、加熱成形機１４においては、１３０〜２３０
℃、好ましくは１５０〜１５５℃で加熱される。加熱成
形機１４における圧力は、目的の人工土壌体用ユニット
の所望の密度等に応じて適宜設定すれば良い。

【００２８】図１０の実施態様においては、得られたス
ティック状の人工土壌体用ユニット１９は、必要に応じ
て、密度可変用成形機２０に供給され、上記図８あるい
は図９に示すような括れ部のある形状の、密度に疎密の
分布がある人工土壌体用ユニットとされる。また、超音
波により溶着・切断し、図６あるいは図７のような密度
の疎密分布を形成する場合、その工程は、必ずしも上記
の切断機１８による工程の後に行う必要はなく、前であ
っても良い。すなわち、密度に疎密分布がある連続した
人工土壌体用ユニットとした後に、所定の長さに切断す
ることもできる。密度可変用成形機２０の例としては、
上記の超音波により溶着・切断する形式のものの他、部
分的に熱をかけた型あるいはワイヤーをスティック状の
人工土壌体用ユニット１９に押し当てる形式のものが挙
げられる。以上はスティック状以外の形状についても同
様である。

【００２９】本発明の植物育成用の人工土壌体用ユニッ
トは、一般に、次のような方法により製造することもで
きる。すなわち、上記熱融着性合成繊維を含む原料繊維
から連続したウエブ状繊維集合体を形成する工程、連続
したウエブ状繊維集合体を紐状連続体にする工程、紐状
連続体を所定の断面形状になるように連続的に圧縮加熱
する工程、所定の断面形状に保形された連続した人工土
壌体用ユニットを所定の長さに切断する工程を有する製
造方法により製造することもできる。この製造方法は、
図１０の製造方法と比べて、ウエブ状繊維集合体を所定
の幅に切断することなく紐状連続体とする点が相違する
のみで、その他の点は図１０の製造方法に準ずることが
できる。

【００３０】また本発明の人工土壌体用ユニットにおい
ては、形状を問わず、界面活性剤をウエブ生成時等に付
着させて親水化処理を施し濡れ性を向上させることがで
きる。界面活性剤で処理することにより、人工土壌体用
ユニットの保水性が増大し植物の生育に好影響を与える
ことができる。界面活性剤の種類としては、植物に無害
なものであれば特に制限する要なく適宜用いることがで
き、特にポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルや
ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等の非イオン系界面
活性剤は好適に用いられる。

【００３１】本発明の植物育成用の人工土壌体は、以上
述べたような人工土壌体用ユニットの複数を、植物が生
育可能な隙間を形成しつつ集合させて構成する。以下に
人工土壌体の実施態様について説明する。図１１は、本
発明の人工土壌体用ユニットであるスティック状の人工
土壌体用ユニット１９の複数本を、植木鉢２１の中に縦
に挿入して集合させることにより人工土壌体３１を構成
し、植物２２を人工土壌体用ユニットと他の人工土壌体
用ユニットとの間に形成される隙間にて育成させる例で
ある。ここで植物の根は、人工土壌体用ユニットの周り
に絡み付き、あるいは回り込むように伸長し、原料繊維
自体と複雑に絡み合うことがないため、植物を収穫・移
植する際に容易に引き抜くことができる。また、植物の
生育が進んで根が太くなっても、人工土壌体用ユニット
がそれに合わせて弾性変形し、根の伸長する空間を確保
するため、植物の生育が阻害されることがない。さら
に、人工土壌体用ユニットの弾性力により植物の根・茎
がしっかりと保持され、植物を安定姿勢に保つことがで
きる。なお、植木鉢２１は底に穴のあいている通常のも
のでも、底に穴のあいていないハイドロカルチャー用の
器でも良い。また、養液栽培の場合は市販の角型プラン
ター等を使用することも可能である。

【００３２】上記の人工土壌体は、同一の径を有するス
ティック状の人工土壌体用ユニットから構成しても良い
し、あるいは相異なる径を有するスティック状の人工土
壌体用ユニットから構成しても良い。

【００３３】また、図１２に示すように、スティック状
の人工土壌体用ユニット１９の周面には、ランダムな方
向にシワ３７を形成することができる。シワ３７によ
り、相隣るスティック状の人工土壌体用ユニット１９の
間に空隙３８が形成される。この空隙３８は、図１３に
示すように、植物２２の根２２ａが伸長するための通路
として作用する。また、ハイドロカルチャー等に用いる
場合は、水・養液を溜め込む部位としても作用する。な
お上述したように、シワ３７を形成しなくても、植物の
根が人工土壌体用ユニットの外側を回り込んで伸長する
ことは可能であるが、シワ３７を形成することにより、
さらに容易に根を伸長させることができる。以上の、ス
ティック状人工土壌体用ユニットから構成された人工土
壌体における、植物が生育する過程について図１４及び
図１５に基づいて説明する。図１４及び図１５は、相異
なる径を有するスティック状の人工土壌体用ユニットか
ら構成される人工土壌体を上から見た図である。まず、
図１４に示すように、複数のスティック状の人工土壌体
用ユニット１９の間に種３９を播く。すると、発芽した
根はスティック状の人工土壌体用ユニット１９の間に入
り込み、図の矢印方向に伸長する。このとき、シワ３７
により空隙３８が形成されていれば、それを通過するこ
とにより根の伸長がさらに容易になる。さらに、植物の
生育が進んで、図１５に示すように、根２２ａが太くな
ると、スティック状の人工土壌体用ユニット１９が根２
２ａに合わせて弾性変形し、根２２ａのさらなる伸長を
可能にするものである。

【００３４】また、図１６に示すように、スティック状
の人工土壌体用ユニット１９には、その長軸に沿ってシ
ワ３２を形成させることができる。長軸に沿ったシワを
設けることにより、スティック状の人工土壌体用ユニッ
トを集合させて人工土壌体とした際に、図１７の断面拡
大図に示すように、植物２２とスティック状の人工土壌
体用ユニット１９との接触面においてシワ３２の部分に
空隙３３が形成され、この空隙３３が通気孔として作用
するため、人工土壌体の通気性が確保され植物の生育に
良い影響を与えることができる。また、空隙３３は植物
２２が伸長するための空間をも保証している。

【００３５】上記のような、周面に形成するランダムな
シワ、あるいは長軸に沿ったシワは、スティック状の人
工土壌体用ユニットの複数本を容器等に押し込んで人工
土壌体とする際に、ランダムかつ自然に形成ささせるこ
とができる。また、別の方法として、人工土壌体用ユニ
ットを製造する際の成形型等に溝を形成しておくことに
よっても得ることができる。さらには、スティック状の
人工土壌体用ユニットを製造した後に、シワを形成させ
ることもできる。具体的な方法として、スティック状の
人工土壌体ユニットの周面を、加熱した櫛状のものでス
ジを付ける方法が挙げられる。

【００３６】以上、周面にシワを形成させることについ
て、スティック状の人工土壌体用ユニットを例に説明し
たが、その他の粒状、ボール状、ペレット状、又は紐状
等の人工土壌体用ユニットについても同様である。

【００３７】さらに、図１７に示すように、植物２２と
スティック状の人工土壌体用ユニット１９との密着面３
４では、水・養液が毛細管現象により重力に抗して引き
上げられるので、人工土壌体の下方に水・養液が単に溜
まっている場合等と比較すると、植物表面の広い面積で
の水・養液の吸収が可能となり、植物の生育にとって好
ましい。

【００３８】図１８は、支持板２３に設けられた複数の
穴２３ａの中に、本発明の人工土壌体用ユニットである
スティック状の人工土壌体用ユニット１９複数本を縦に
挿入して集合させ人工土壌体３１とし、植物２２の培地
とした例であり、屋上施工用の培地に適した例である。

【００３９】この図１１あるいは図１８の例のように、
スティック状の人工土壌体用ユニット１９複数本を縦に
並べ集合させて人工土壌体３１とした場合、縦に並べた
スティックとスティックの間隙の空気層が断熱層とな
り、冬季植物の根を寒さから保護できる。

【００４０】また、縦に並べるスティック状の人工土壌
体用ユニット１９の本数を増減することにより、人工土
壌体３１の密度を任意に調整（増減）することができ
る。すなわち、育成する植物の種類の違いや生育段階に
よって密度を増減する必要が生じた時に、新たにスティ
ック状の人工土壌体用ユニットを挿入して追加するか、
又は何本か引き抜くことによって非常に簡単に密度を調
整することができる。密度の変化量はスティック状の人
工土壌体用ユニットを増減する本数に対応している。

【００４１】さらに、図１１あるいは図１８に示す人工
土壌体を一つの単位として複数枚並べることにより、屋
上緑化等に対応でき、施工性も良好である。例として、
図１８の人工土壌体を複数枚並べた場合について図１９
に示す。

【００４２】また本発明の人工土壌体は、上記のごとく
複数の人工土壌体用ユニットを植物の生育可能な隙間を
形成しつつ集合させて用いるのに加えて、さらに一体化
して用いることもできる。一体化する方法の具体例とし
ては、接着剤による接着や、人工土壌体用ユニット同士
を加熱圧縮等により熱融着する方法が挙げられる。これ
らの例として、複数本のスティック状人工土壌体用ユニ
ットを一体化させた場合を図２０及び図２１に示す。図
２０は市販の植木鉢に適合するように集合させ一体にし
た場合であり、一本一本施工する場合に比較すると運搬
や施工が極めて簡便である。なお、図２０のような場
合、一体化処理を施す部分は全体であっても良いし、一
部であっても良い。すなわち、図２０の外周部分のみを
一体化させ、内周部分は束ねられ外周部分により保持さ
れるような構造にすることもできる。また図２１はステ
ィック状の人工土壌体用ユニット１９の４本を集合さ
せ、加熱により互いに一体化させた場合である。この場
合、中央部に隙間２９を形成するように一体化させ、そ
の隙間に種を播くようにすると発芽した植物も保持され
易いため育苗用等に好適である。

【００４３】さらに、人工土壌体用ユニットを集合させ
一体化させた別の実施形態を図２２に示す。図２２の人
工土壌体３５は、スティック状の人工土壌体用ユニット
３６の集合体であり、それらの下部は互いに一体化され
ている。植物は人工土壌体用ユニット３６間の隙間で育
成される。この人工土壌体は、一体化されているため、
運搬や施工を極めて簡便に行うことができる。上記の人
工土壌体は次のような方法で作製できる。すなわち、原
料繊維からブロック状の繊維集合体を作製し、その繊維
集合体を加熱されたカッター等で格子状に途中まで切断
することにより得ることができる。ここで、人工土壌体
用ユニット３６の側面３６ａは加熱されたカッター等に
よって表皮部分が熱融着されている。

【００４４】図２３は、瓶２５の中に、本発明の人工土
壌体用ユニットであるペレット状の人工土壌体用ユニッ
ト２６を多数個入れて人工土壌体３１とし、植物２２の
培地とした例である。瓶２５に入れるペレット状の人工
土壌体用ユニット２６の数を増減することにより、人工
土壌体３１の密度を調整（増減）することができる。ま
た、ペレット状の人工土壌体用ユニット２６は、瓶２５
に限らず、任意の形状の容器に容易に入れることがで
き、取り扱い易い。同様に、ペレット状の人工土壌体用
ユニットの代わりにボール状の人工土壌体用ユニット２
７を用いた場合を図２４に示す。この場合も人工土壌体
３１の密度は任意に変化させることができる。

【００４５】さらに、本発明の一態様である紐状の人工
土壌体用ユニットの利用例としては、図２５もしくは図
２６に示すごとく、紐状の人工土壌体用ユニット２８を
任意に曲げて面状の人工土壌体３１を形成し、折り曲げ
た人工土壌体用ユニットの間にできる隙間３０に種を直
播き等して植物を育成する。

【００４６】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。

【００４７】（実施例１）熱融着性合成繊維として繊度
２デニールの捲縮のあるＰＰ／ＰＥ複合繊維を用い、該
複合繊維を切断、攪拌してステープル・ファイバーを調
製し、該ステープル・ファイバーを用いてカード機にて
ウエブを作製し、該ウエブを搬送ローラにてスライバ状
にまとめて、加熱炉にて１４０℃で１２０秒間加熱して
紐状の連続体を得た。この得られた紐状の連続体を１５
０℃に加熱した円筒形の型に通すことにより、断面形状
が円形で、表皮部分が熱融着された、外径１６ｍｍ、密
度０．０２ｇ／ｃｍ³ の連続成形体を得た。この得られ
た連続成形体を８０ｍｍの長さに切断して、スティック
状（円形断面、外径１６ｍｍ、長さ８０ｍｍ）の人工土
壌体用ユニットを得た。この人工土壌体用ユニットの表
皮部分の引裂強度を測定したところ、１５０〜２００ｇ
ｆであった。

【００４８】得られたスティック状の人工土壌体用ユニ
ット５５本を、上記図１１の利用例の場合のように、相
隣るスティック状人工土壌体用ユニットの外周が相互に
ほぼ密着するように縦に並べて、底面積が６４ｃｍ
² （８ｃｍ四方）のプラスチック製容器に収納して人工
土壌体とし、この人工土壌体の隙間に観葉植物（ドラセ
ナサンデリアーナ）を植えた。根腐れ防止剤及び肥料を
追加し、３ヶ月間観葉植物の成長を観察したところ、新
葉も増え、発根性も良好であり、観葉植物の良好なる成
長が確認された。これは、水分、養分、空気が根にバラ
ンス良く行きわたった結果と考えられる。また、成長し
た観葉植物を引き抜いたところ、抵抗なく容易に引き抜
くことができ、根切れも少なく抑えられた。

【００４９】（実施例２）実施例１で得られたのと同様
のスティック状の人工土壌体用ユニット（密度０．０２
ｇ／ｃｍ³ 、円形断面、外径１６ｍｍ、長さ８０ｍｍ）
を、加熱した型にて圧縮し、上記図８に示すような弧状
の括れ部を等間隔で３個設けて、密度に疎密の分布のあ
る人工土壌体用ユニットを得た。弧状の括れ部は、幅１
０ｍｍ、最深部の深さ４ｍｍであり、最深部の密度０．
０８ｇ／ｃｍ³ であった。

【００５０】上記により得られた、密度に疎密の分布の
ある人工土壌体用ユニットを用いて、実施例１と同様
に、人工土壌体を構成し、隙間に観葉植物を植え、観葉
植物の成長を観察した。その結果、実施例１の場合より
若干優れていると見受けられる観葉植物の良好なる成長
が確認された。これは、用いた人工土壌体用ユニットの
疎密な密度分布（保水率の高低の分布）が観葉植物の成
長に良い刺激を与えたためではないかと推測される。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の植物育成用
の人工土壌体用ユニットは、表皮部分が特定の引裂強度
になるように熱融着され種々の形状に保形されてなるの
で、それらの人工土壌体用ユニットを集合させ、植物を
人工土壌体用ユニット間に形成する隙間で育成させるよ
うにすれば、植物を収穫・移植する際に、根などが原料
繊維に絡み入って根切りが悪くなるようなことが起こら
ず、容易に引き抜くことができる。また、植物の生育が
進んでユニット間の隙間が窮屈になった場合には、植物
が人工土壌体用ユニットの表面を破ってその内部まで伸
長することができるため植物の生育が阻害されない。ま
た、集合させた人工土壌体用ユニットを増減させること
により、施工した後であっても任意にかつ簡便に人工土
壌体の密度を調節することができる。さらに、人工土壌
体用ユニットの周面にシワを形成させることにより、そ
のシワが、植物の根が伸長するための通路として、また
水・養液を溜め込む部位として作用する。

【００５２】また、本発明によれば、軽量で、施工性に
優れ、臭いや虫の発生等の恐れなくクリーンであり、給
排水、入れ替え作業等の維持管理が容易であり、通気
性、保水性に優れており、発根性に優れて植物の生育が
良好であり、かつ使用後の廃棄処理が容易で環境に優し
い植物育成用人工土壌体が提供される。

【００５３】本発明の人工土壌体を構成する人工土壌体
用ユニットは、一般に密度０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ³
と軽量であるため、運搬や荷揚げが容易であり作業性に
優れる。また、密度に疎密の分布を形成すれば、植物を
刺激してより良好な生育が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のスティック状の人工土壌体用ユニッ
トの一態様を示す図である。

【図２】 本発明のスティック状の人工土壌体用ユニッ
トの一態様を示す図である。

【図３】 本発明のスティック状の人工土壌体用ユニッ
トの一態様を示す図である。

【図４】 本発明の密度に疎密の分布のある人工土壌体
用ユニットの作製過程を示す図である。

【図５】 本発明の密度に疎密の分布のある人工土壌体
用ユニットの作製過程を示す図である。

【図６】 本発明の密度に疎密の分布のある人工土壌体
用ユニットの作製過程を示す図である。

【図７】 本発明の密度に疎密の分布のある人工土壌体
用ユニットの一態様を示す図である。

【図８】 本発明の密度に疎密の分布のある人工土壌体
用ユニットの一態様を示す図である。

【図９】 本発明の密度に疎密の分布のある人工土壌体
用ユニットの一態様を示す図である。

【図１０】 本発明の人工土壌体用ユニットの製造方法
の例を示す図である。

【図１１】 本発明のスティック状の人工土壌体用ユニ
ットを利用した人工土壌体の一態様を示す図である。

【図１２】 本発明のスティック状の人工土壌体用ユニ
ットの一態様を示す図である。

【図１３】 本発明のスティック状の人工土壌体用ユニ
ットを利用した人工土壌体の一態様を示す図である。

【図１４】 本発明の人工土壌体における植物の育成過
程を示す説明図である。

【図１５】 本発明の人工土壌体における植物の育成過
程を示す説明図である。

【図１６】 本発明のスティック状の人工土壌体用ユニ
ットの一態様を示す図である。

【図１７】 本発明のスティック状の人工土壌体用ユニ
ットを利用した人工土壌体の拡大断面図である。

【図１８】 本発明のスティック状の人工土壌体用ユニ
ットを利用した人工土壌体の一態様を示す図である。

【図１９】 本発明のスティック状の人工土壌体用ユニ
ットを利用した人工土壌体の一態様を示す図である。

【図２０】 本発明の人工土壌体用ユニットを一体化さ
せた人工土壌体の一態様を示す図である。

【図２１】 本発明の人工土壌体用ユニットを一体化さ
せた人工土壌体の一態様を示す図である。

【図２２】 本発明の人工土壌体用ユニットを一体化さ
せた人工土壌体の一態様を示す図である。

【図２３】 本発明のペレット状の人工土壌体用ユニッ
トを利用した人工土壌体の一態様を示す図である。

【図２４】 本発明のボール状の人工土壌体用ユニット
を利用した人工土壌体の一態様を示す図である。

【図２５】 本発明の紐状の人工土壌体用ユニットを利
用した人工土壌体の一態様を示す図である。

【図２６】 本発明の紐状の人工土壌体用ユニットを利
用した人工土壌体の一態様を示す図である。

【符号の説明】

１ 超音波のホーン ２ 受け台 ３ 密度が疎の部分 ４ 密度が密の部分 ５ カード機 ６ ウエブ状繊維集合体 ７ 搬送機 ８ 前処理予備加熱装置 ９ａ ウエブ状繊維集合体 ９ｂ 所定幅に切断されたウエブ状繊維集合体 １０ 搬送機 １１ 切断機 １２ 搬送機 １３ 成形予備加熱装置 １４ 加熱成形機 １５ 搬送機 １６ 冷却装置 １７ 連続した人工土壌体用ユニット １８ 切断機 １９ スティック状の人工土壌体用ユニット ２０ 密度可変用成形機 ２１ 植木鉢 ２２ 植物 ２２ａ 根 ２３ 支持板 ２３ａ 穴 ２５ 瓶 ２６ ペレット状の人工土壌体用ユニット ２７ ボール状の人工土壌体用ユニット ２８ 紐状の人工土壌体用ユニット ２９ 隙間 ３０ 隙間 ３１ 人工土壌体 ３２ シワ ３３ 空隙 ３４ 密着面 ３５ 人工土壌体 ３６ 人工土壌体用ユニット ３６ａ 側面 ３７ シワ ３８ 空隙 ３９ 種

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01G 1/00 303

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のユニットを集合させ、又は集合さ
   せかつ一体化し、前記ユニット間に形成する隙間におい
   て植物を育成するために使用される人工土壌体用ユニッ
   トであって、熱融着性合成繊維を含む表皮部分が、引裂
   強度が１０〜４００ｇｆになるように熱融着され保形さ
   れてなる植物育成用の人工土壌体用ユニット。
2. 【請求項２】 スティック状、粒状、ボール状、ペレッ
   ト状、又は紐状に保形されてなる請求項１記載の植物育
   成用の人工土壌体用ユニット。
3. 【請求項３】 スティック状に保形され、直径が５〜４
   ０ｍｍである請求項２記載の植物育成用の人工土壌体用
   ユニット。
4. 【請求項４】 スティック状に保形され、周面にシワを
   形成させてなる請求項２又は３記載の植物育成用の人工
   土壌体用ユニット。
5. 【請求項５】 複数のユニットを集合させ、又は集合さ
   せかつ一体化し、前記ユニット間に形成する隙間におい
   て植物を育成するために使用される人工土壌体用ユニッ
   トであって、熱融着性合成繊維を含む表皮部分が熱融着
   され、スティック状、粒状、ボール状、ペレット状、又
   は紐状に保形され、かつ周面にシワを形成させてなる植
   物育成用の人工土壌体用ユニット。
6. 【請求項６】 上記熱融着性合成繊維がポリオレフィン
   系合成繊維である請求項１乃至５記載の人工土壌体用ユ
   ニット。
7. 【請求項７】 密度が０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ³ であ
   る請求項１〜６記載の植物育成用の人工土壌体用ユニッ
   ト。
8. 【請求項８】 密度に、０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ³ の
   範囲において、疎密の分布がある請求項７記載の植物育
   成用の人工土壌体用ユニット。
9. 【請求項９】 請求項１〜８に記載の植物育成用の人工
   土壌体用ユニットの複数を、植物が生育可能な隙間を形
   成しつつ集合させてなる植物育成用の人工土壌体。
10. 【請求項１０】 請求項１〜８に記載の植物育成用の人
    工土壌体用ユニットの複数を、植物が生育可能な隙間を
    形成しつつ集合させ、かつ一体にしてなる植物育成用の
    人工土壌体。