JP3309879B2 - 易可燃化農業用マルチフィルム - Google Patents

易可燃化農業用マルチフィルム

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、より効率的な植物栽培
が可能であるとともに、使用済み後はより容易且つ安価
に廃棄することができ、しかも、未燃焼物が残存しない
等無害な焼却ができる易可燃化農業用マルチフィルムに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】植物栽培を効率よく行うにあたって、農
業用マルチフィルムが広く用いられている。この農業用
マルチフィルムは、主としてポリエチレン樹脂にカーボ
ンブラックを3%程度混合して黒色に着色した厚み20
〜30μmのフィルムであり、植物の植付け部分を除い
て土壌表面を覆って使用される。
【0003】農業用マルチフィルムで土壌表面を覆う
と、光合成を行う波長が600〜700nm程度の光の
透過を抑制して雑草の生育を防止し、そして、土壌表面
からの水の蒸発を抑制して保水性を保ち、更に、雨によ
る地固めを防止して耕したままのソフトな土壌を保つこ
とによって酸素を補給して土壌中に多量の酸素を保持す
る等の諸機能によって植物の効率的な栽培を行うことが
できる。
【0004】近年、植物のより効率的な栽培を行う為、
農業用マルチフィルムについての種々の改良が試みられ
ている。即ち、上述した雑草防止や土壌中の湿度調整及
び酸素濃度調整等の本来の機能だけでなく、更に、果物
等の糖度を効果的に高めたり、野菜や果物等青果物類や
花き類の成長促進や重量増加をより効果的にはかること
が要求されている。
【0005】一方、プラスチックフィルムの使用量の増
大にともなって使用済み後の廃棄が社会的な問題となっ
ている。即ち、農業用マルチフィルム等のプラスチック
は、その耐久性に起因して、自然分解が困難であるた
め、環境汚染、環境破壊の主要因となっており、分解さ
れないまま地上分散されたり、更には、河川や海に廃棄
された場合には川底や海底を覆い、魚介類の酸欠を引き
起こし、ひどい場合には魚介類を死に追いやることとな
る。
【0006】そのため、プラスチックを回収し、資源へ
の再利用が検討されているが、回収費が嵩み経済的では
ないため、最も容易且つ安価な方法として、プラスチッ
クを焼却廃棄することが一般に行われている。焼却廃棄
にあたって、より容易且つ安価に焼却できることはもち
ろん、できるだけ無害な焼却方法が要求される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】植物のより効率的な栽
培を行うことができるとともに、プラスチックの焼却廃
棄にあたって、より容易且つ安価に焼却できることはも
ちろん、できるだけ無害な焼却が可能な農業用マルチフ
ィルムは、現在最も要求されているところであるが、こ
のような農業用マルチフィルムは未だ得られていない。
【0008】即ち、前出公知の農業用マルチフィルム
は、植物栽培が未だ効率的ではなく、また、焼却にあた
っては、プラスチックの着火温度が高く、しかも、燃焼
速度が遅いことに起因して、燃焼性が不十分であるた
め、プラスチックは溶解して塊状となり、その結果、有
害な未燃焼物が多く残存するという欠点があった。
【0009】そこで、本発明は、より効率的な植物栽培
が可能であるとともに、燃焼性に優れた易可燃化農業用
マルチフィルムを得ることを技術的課題とする。
【0010】
【課題を解決する為の手段】前記技術的課題は、次の通
りの本発明によって達成できる。
【0011】即ち、本発明は、樹脂中にマグネタイト粒
子粉末が1〜10重量%混合・配合されてなる易可燃化
農業用マルチフィルムである。
【0012】次に、本発明実施にあたっての諸条件につ
いて述べる。
【0013】本発明における樹脂としては、ポリエチレ
ンはもちろん、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、
ポリエチレンフタレート等の含酸素系等を使用すること
ができるが、経済性からすればポリエチレンが最も安価
であり好ましい。
【0014】本発明におけるマグネタイト粒子粉末は、
一般式FeO x ・Fe2 3 (0<x≦1)で示される
粉末であり、その形状は、球状、八面体、六面体等の粒
状及び針状のいずれの形態でもよい。
【0015】樹脂への均一分散を考慮した場合には、平
均粒子径が0.01〜1.0μmの範囲が好ましい。樹
脂へのより均一な分散性を考慮した場合には、マグネタ
イト粒子の粒子表面を周知の有機化合物、無機化合物で
被覆しておいてもよい。有機化合物としては、例えば、
チタンカップリング剤、シランカップリング剤等のカッ
プリング剤があり、その被覆量は、マグネタイト粒子粉
末に対し0.1〜2.0重量%の範囲が好ましい。
【0016】本発明におけるマグネタイト粒子粉末の含
有量は、マグネタイト粒子粉末と樹脂との総和に対し1
〜10重量%の範囲である。1重量%未満の場合には、
より効率的な植物栽培を行うことが困難であり、燃焼性
を十分向上させることができない。10重量%を越える
場合にも、本発明の目的とするより効率的な植物栽培が
できるとともに、燃焼性を向上させる効果を有するが、
必要以上に混合・配合する意味がない。
【0017】なお、本発明に係る農業用マルチフィルム
は、マグネタイト粒子粉末と樹脂との溶解混練物をフィ
ルムに成形・加工して使用してもよいし、マグネタイト
粒子粉末と樹脂との溶解混練物を発泡スチロール等の基
盤に塗布・乾燥してフィルム化して使用することもでき
る。
【0018】
【作用】先ず、本発明において最も重要な点は、樹脂中
にマグネタイト粒子粉末が1〜10重量%混合・配合さ
れてなる農業用マルチフィルムは、後出実施例に詳述す
る通り、果物等の糖度を効果的に高めたり、野菜や果物
など青果物類や花き類の成長促進や重量増加等より効率
的な植物栽培が可能であるとともに、プラスチックの着
火温度を低くさせることができ、しかも、燃焼速度を早
めることができることによって、燃焼性が改善され、そ
の結果、未燃焼物が全くないか又はその量が少なく、易
可燃化であるという事実である。
【0019】今、本発明者が行った数多くの実験例から
その一部を抽出して説明すれば、以下の通りである。図
1及び図2は、それぞれ、本発明に係るマグネタイト粒
子粉末を混合・配合したポリエチレン樹脂と公知のカー
ボンブラックを混合・配合したポリエチレン樹脂の光透
過率を測定した結果を示したものであり、光の透過が少
ない程、光透過率(%)は小さい数値を示す。本発明に
係るポリエチレン樹脂の場合には、図1に示す通り、植
物が光合成を行う600〜700nmの光の透過を完全
に抑制しているのに対し、公知のポリエチレン樹脂の場
合には、図2に示す通り、600〜700nmの光の透
過を完全に抑制することができない。
【0020】本発明に係る農業用マルチフィルムを用い
た場合、より効率的な植物栽培が可能であることの理論
的解明は未だなされていないが、本発明者は、土壌中の
水の蒸発を抑制し、土壌中の酸素含有量を調整できるこ
とはもちろん、上記実験例に示した通り、フィルム中に
混合・配合されているマグネタイト粒子が、公知のカー
ボンブラックに比べ、光合成を行う600〜700nm
の光透過を完全に抑制できることにより、雑草の生育が
防止でき、その結果、肥料分の補給や調整が十分できる
等によるものと考えている。
【0021】なお、近時、学会等で発表され、その解明
が検討されている通り、遠赤外線照射セラミックスの植
物の成長に対する促進作用が確認されているが、この点
から推定すれば、マグネタイトによる遠赤外線照射作用
がなんらかの影響を及ぼしていることも考えられる。
【0022】燃焼性が改善された理由について、本発明
者は、樹脂中にマグネタイト粒子粉末が混合・配合され
ていない場合には、燃焼性が不十分であることから、樹
脂中に混合・配合されているマグネタイト粒子粉末が、
プラスチック自体の燃焼性を向上させる、所謂、助燃触
媒として作用し、その結果、プラスチックを易可燃化さ
せる能力を付与することができたものと考えている。
【0023】
【実施例】次に、実施例並びに比較例により、本発明を
説明する。
【0024】実施例1 平均粒子径0.3μmの八面体状マグネタイト粒子粉末
50gをポリエチレン樹脂950gに常法により溶解混
練した後、粉砕してマグネタイト粒子粉末を含有するポ
リエチレン粉末(マグネタイト粒子粉末は、ポリエチレ
ン樹脂とマグネタイト粒子粉末の総和に対し5重量%に
該当する。)を得た。
【0025】このポリエチレン粉末の示差熱分析をした
結果を図3に示す。図3に示す通り、燃焼開始温度I
は280℃、燃焼終了温度Iは490℃であり、ま
た、図3中に示される斜線で示す面積比が広いことから
発熱量が大きいことが認められた。
【0026】即ち、燃焼開始温度が後出比較例1に示す
それと比べ50℃低いことは、着火性に優れていること
を意味し、燃焼終了温度が後出比較例1に示すそれと比
べ40℃低いことは、燃焼速度が大きいことを意味し、
発熱量が大きいことは、未燃焼物が少ないことを意味す
る。
【0027】前記と同様にして得られた溶解混練物を2
0μmの厚みに成形・加工してマグネタイト粒子粉末が
5重量%混合・配合されているポリエチレン樹脂フィル
ム(農業用マルチ)を作成し、このポリエチレン樹脂フ
ィルムの一端に着火するとポリエチレン樹脂フィルムは
容易に燃焼し、未燃焼物は全く残存しなかった。
【0028】実施例2 実施例1と同一のマグネタイト粒子粉末5重量%を含む
ポリエチレン樹脂の溶解混練物を用いて、厚み30μm
のフィルムに成形・加工した以外は実施例1と同様にし
てポリエチレン樹脂フィルムを製造した。
【0029】このポリエチレン樹脂フィルムを用いて、
青果物の糖度への影響を調査した。即ち、1本の温州蜜
柑の木を南北の方向に対等な条件になるように東西に二
分割し、東側分割部分には収穫14日前に上記ポリエチ
レン樹脂フィルムを袋掛けし、西側分割部分には、袋掛
けしなかった。
【0030】袋掛けした蜜柑と袋掛けしなかった蜜柑を
別々に収穫し、光屈折計式による糖度測定の結果、袋掛
けした蜜柑20個の平均糖度は18であり、袋掛けしな
かった蜜柑20個の平均糖度14に比べ、糖度が向上し
たものであった。
【0031】上記使用済のポリエチレン樹脂フィルムを
回収し、その一端に着火するとポリエチレン樹脂フィル
ムは容易に燃焼し、未燃焼物は全く残存しなかった。
【0032】実施例3 実施例1と同一のマグネタイト粒子粉末1重量%が混合
・配合されているポリエチレン樹脂を用いて、野菜の成
長促進や重量増加への影響を調査した。即ち、上記ポリ
エチレン樹脂を発泡スチロール盤の表面に厚み100μ
mに塗布したものを架台として、ながねぎの水耕栽培に
供した。
【0033】定植55日目に収穫したところ、ながねぎ
の全重量は127g、全長は814cmであり、成長促
進と重量増加が認められた。
【0034】比較の為、マグネタイト粒子粉末を含まな
いポリエチレン樹脂を発泡スチロール盤の表面に塗布し
た以外は同様にしてながねぎの水耕栽培を同条件で行っ
た。
【0035】収穫したながねぎの全重量は117gであ
り、全長は747cmであった。
【0036】上記マグネタイト粒子粉末を含むポリエチ
レン樹脂が塗布された使用済の発泡スチロールを回収
し、着火したところ容易に燃焼し、未燃焼物は全く残存
しなかった。
【0037】比較の為、上記使用済のポリエチレン樹脂
のみが塗布された発泡スチロールを回収し、着火したと
ころ溶解収縮して燃焼が連続的に生起せず、未燃焼物が
残存していた。
【0038】比較例1 マグネタイト粒子粉末が混合・配合されていない以外は
実施例1と同一のポリエチレン樹脂の示差熱分析を図4
に示す。図4に示される通り、燃焼開始温度SRが33
0℃と高いことから着火性が悪く、燃焼終了温度ER
530℃と高いことから燃焼速度が遅いことが認められ
た。そして、図4中に示される斜線で示す面積比が小さ
いことから発熱量が小さく、その結果、溶解収縮して燃
焼が連続的に生起せず、未燃焼物が残存することが認め
られた。
【0039】
【発明の効果】本発明に係る農業用マルチフィルムは、
糖度を効果的に高めたり、成長促進や重量増加を効果的
にはかることができるので、経済的な植物栽培が期待さ
れるとともに、燃焼開始温度が低く、しかも、燃焼速度
が速いことに起因して、燃焼性が優れており、その結
果、未燃焼物が少ない等無害なので、現在最も要求され
ている焼却廃棄が可能である。
【0040】なお、本発明に係る易可燃化農業用マルチ
フィルムは、上述した通り、燃焼性が極めて優れている
ので、焼却処理時の燃焼エネルギーを回収する場合にも
未燃焼物が残存しない等その無害性に起因して環境性の
面で有利な効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るマグネタイト粒子粉末を混合・
配合したポリエチレン樹脂の光透過率(%)を示したも
のである。
【図2】 カーボンブラックを混合・配合したポリエチ
レン樹脂の光透過率(%)を示したものである。
【図3】 実施例1において用いたマグネタイト粒子粉
末を含有するポリエチレン樹脂の示差熱分析である。
【図4】 比較例1において用いたマグネタイト粒子粉
末を含有しないポリエチレン樹脂の示差熱分析である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−271729(JP,A) 特開 平6−240152(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08 C08J 5/18 A01G 13/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂中にマグネタイト粒子粉末が1〜1
    0重量%混合・配合されてなる易可燃化農業用マルチフ
    ィルム。
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