JP3331594B2 - 農業用マルチシート - Google Patents

農業用マルチシート

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、農作物及び花卉の
品質及び収穫量を向上させるために使用される農業用マ
ルチシートに関するものであり、さらに詳しくは従来の
プラスチックフィルム製農業用マルチシートでは困難で
あった透水性に優れた農業用マルチシートに関する。
【0002】
【従来の技術】農業用マルチシートは農作物あるいは花
卉の周りの地面を被覆する資材であり、地温の調節、雑
草発生の抑制等の効果により農作物あるいは花卉品質、
収量の向上を目的として使用されている。従来、この農
業用マルチシートはポリオレフィン系のプラスチックフ
ィルムが使用されてきた。しかしながら、これらのプラ
スチックフィルム製マルチシートは殆ど生分解性がない
ため、使用後の回収・焼却処理が必要である。この回収
・焼却処理にあたっては特殊な装置や多大な労力と時間
が必要である上、環境汚染の点からも問題となってい
る。
【0003】また、プラスチックフィルム製マルチシー
トは透水性が無く、雨水等が溜まる欠点があり、水を抜
くために穴を開けるなど繁雑な作業が伴う。特にカボチ
ャ、スイカ、メロン等の蔓先植物の果実の下に敷設する
様な下敷きマルチの分野においては、シート上に水が溜
まると腐敗の原因となるので、透水性が必要である。
【0004】一方、セルロース繊維が地中で腐食分解す
る特性を活かした農業用マルチシートに関する技術が開
示されている。セルロース繊維を主体とした単なる紙を
畑に敷設した場合、分解速度が早く、農業用マルチシー
トとしての用を為さない。特開昭55-92625号公報、特開
昭55-111734号公報には、紙基材にパラフィンワックス
を含浸する方法が開示されているが、この方法では、パ
ルプ繊維の分解速度は抑えられるが、シートの透水性を
得ることは期待できない。
【0005】特開平8-214707号公報、特開平10-84789号
公報には、ラテックスとワックスを紙基材に塗工するこ
とにより生分解性を制御し、なおかつ透湿性を抑える方
法が開示されているが、本発明が目的としている透水性
を持つ農業用マルチシートとは逆の特徴である。
【0006】特開平8-205692号公報には紙基材にフミン
酸またはフミン酸塩を含浸することにより生分解性を制
御する方法が開示されているが、フミン酸を含浸するこ
とによりシートの耐水性は高くなり、透水性は得難くな
る。
【0007】紙基材の透水性を改善する技術としては、
パルプ中の短繊維(0.2mm以下のパルプ繊維)を除去
する方法が特開昭58-180086号公報、特開昭62-184200号
公報、特開平7-26497号公報に開示されているが、工程
が複雑になる上に、流失原料が多くなる点から普及して
いない。また、これらの技術は積層板原紙に関するもの
であり生分解性の制御については触れられていなかっ
た。
【0008】以上に示したように、従来の技術では生分
解性を制御し、なおかつ透水性が改善された紙基材の農
業用マルチシートに関する技術は開示されていない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、生分解性を
制御し、かつ透水性が改善され、カボチャ、スイカ、メ
ロン等の蔓先植物に好適な農業用マルチシートを提供す
ることを課題とした。より具体的には、生分解性は、気
温25℃〜30℃の日本の一般的な畑地に敷設した場合に90
日間程度は分解されないで、その形態を保持し、土壌中
に鋤込んだ後は30日程度で生分解されることを目標とし
た。また、透水性は、1時間当たりの降水量が約2mmの
降雨に対応する30ml/m・分以上であることを目標
とした。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、紙基材を
用いた従来の農業用マルチシートが透水性を十分に有し
ていない原因を鋭意研究した結果、セルロースの生分解
性を抑えるために耐水処理を施した結果、透水性がほと
んど得られないことが明らかになった。そこで、本発明
者らは、耐水処理を伴わない生分解性の制御方法とし
て、機械パルプの配合量を規定することにより透水性を
損なわずに、地中で90日程度形態を保持出来ることを見
出した。
【0011】さらに本発明者らは、1時間当たり約2m
mの降水量の降雨に対応する30ml/m・分以上の透
水性を農業用マルチシートに付与することで、シート上
の水の滞留が無くなり、野菜等の品質低下を防ぐことを
見出し、本発明を完成させた。この透水性とは、農業用
マルチシートを0.1mの円形の農業用マルチシートを
平折り濾紙状に成形して漏斗に装着し、50mlの水が透
過する時間を測定し、1分間に1.0mの農業用マルチ
シートが透水できる水の量に換算して求めるものであ
る。また、透水性は高い方が良好と考えられるが、本発
明においては上限として500ml/m・分であれば十
分であると考えた。この透水性の値は1時間当たりの降
水量が30mmの降雨に対応できることを示し、日本に於
いて1日当たりの降水量が300mmを超えることは稀な
ことから充分な性能と考えられる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明に使用される機械パルプ
は、砕木パルプ(GP)、リファイナーグラインドパル
プ(RGP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケ
ミサーモメカニカルパルプ(CTMP)である。また、
これらのパルプからなる故紙から製造したパルプ(DI
P等)を用いることも可能である。化学パルプとして
は、未晒しクラフトパルプ(UKP)、晒しクラフトパ
ルプ(BKP)、サルファイトパルプ(SP)が用いら
れる。
【0013】機械パルプは、化学パルプに比べリグニン
が多く残留し、セルロース繊維を被覆している。リグニ
ンを分解することの出来る微生物は、セルロースを分解
することの出来る微生物に比べて極めて少ない。その結
果として、機械パルプは化学パルプに比べて耐生分解性
が高いと考えられる。
【0014】本発明の農業用マルチシートにおいて、機
械パルプの配合率は30〜70重量%にする必要がある。機
械パルプの配合率が30重量%未満の場合、25〜30℃の環
境下で日本の畑地に埋設すると、90日以内に生分解して
しまいシートの形状を保持することが出来ない。また、
機械パルプを増配することによって耐生分解性は向上す
るが、70重量%を超過して配合した場合に、次のような
問題が生じるため70重量%を限度に配合した。機械パル
プのパルプ繊維が細く緻密なことにより透水性に悪影響
を及ぼす。引張り強度が著しく低下し、圃場に於ける作
業性が低下する。また、機械パルプは濾水性が、一般に
化学パルプより劣るため、70重量%を超過して配合する
と、抄紙適性が悪く生産性が低下する。
【0015】本発明の農業用マルチシートは、坪量が50
g/m以上120g/m以下である必要がある。本発
明の目標とする透水性の確保という面からは、低坪量の
方が有利であるが、坪量50g/m未満ではマルチャー
で敷設する際に破断等の障害を引き起こす。また、敷設
できたとしても、土壌中の微生物による生分解によっ
て、一定期間の強度の維持が困難となる。坪量120g/
を超過した場合、耐生分解性という面では有利であ
るが、巻き取りの重量が重くなり、圃場での作業性が著
しく低下する。
【0016】本発明の農業用マルチシートにおいて、水
の透水性を30ml/m・分以上500ml/m・分以
下にする必要がある。透水性を30ml/m・分以上50
0ml/m・分以下にするするためには、サイズ剤、
耐水化剤等の透水性を低下させる抄紙薬品の添加は好ま
しくない。しかし、圃場に於ける作業性を考えると、5
kgf/15mm以上の引張り強度及び1kgf/15mm
以上の湿潤引張り強度が必要である。そのため、メラミ
ン・ホルムアルデヒド、ポリアミド・エピクロルヒドリ
ン、ポリエチレンイミン、グリオキザール、ジアルデヒ
ドデンプン等の紙力増強剤の添加が必要である。
【0017】これら紙力増強剤の添加によって透水性の
低下が引き起こされるが、ノニオン系界面活性剤に代表
される浸透助剤の添加によって坪量が50g/m以上12
0g/m以下で、かつ水の透水性が30ml/m・分
以上500ml/m・分以下にすることが可能となる。
浸透助剤の添加方法としては、サイズプレスコーター、
ゲートロールコーター等で含浸、塗布する方法でよい。
【0018】本発明で言う浸透助剤とは、前述した水の
透水性を向上させる機能を有する薬品であり、いわゆる
高吸水性樹脂とは異なるものである。浸透助剤として
は、ポリエチレングリコール、グリセリン、ノニルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、オクチル
フェノキシポリエトキシエタノール等のノニオン系界面
活性剤が好ましい。浸透助剤の添加量としては、対紙基
材0.05重量%以上10.0重量%以下が望ましい。0.05重量
%未満では透水性の改善は困難であり、10.0重量%以上
では紙基材の繊維間結合を破壊して紙力の低下を引き起
こし、農業用マルチシートとしての必要な強度が得られ
ない。
【0019】本発明の農業用マルチシートに、雑草の成
長の抑制や地温の保温の目的で有色顔料、あるいは染料
を加えても良い。また、土壌中の微生物による分解を妨
げない範囲で、填料を添加しても良い。填料としてはホ
ワイトカーボン、シリカ、クレー、カオリン、炭酸カル
シウム、酸化チタン、プラスチックピグメント等が挙げ
られる。
【0020】
【実施例】次ぎに、本発明を実施例にて説明するが、本
発明は実施例によって制限を受けるものでない。実施例
及び比較例の農業用マルチシートについて、以下の方法
にて透水性、耐生分解性について測定した。 ・透水性の測定方法 : 0.1mの円形の農業用マル
チシートを平折り濾紙状に成形し、漏斗に装着し50ml
の水が透過する時間を測定することにより、1m の農
業用マルチシートが1分間に透水できる水の量(ml/
・分)に換算した。 ・耐生分解性の評価方法 : 紙基材の土壌中での分解
性は、埋設する土壌によって大きく異なり客観的評価が
難しい。そこで本発明では、日本の代表的な農業用土壌
である黒ボク土(サカタの種(株)製)に、分解を促進
するために腐葉土を10%配合した試験土壌を用いた。25
℃の温室において幅10cm、長さ20cmの試験片を深さ
10cmに土壌中に埋設し、土が乾かないように水を散布
して90日間保持した後に取り出して形状を観察した。シ
ートの形状が保持されていた場合に○、分解によって形
状が確認できなかった場合に×の評価を与えた。
【0021】[実施例1]サーモメカニカルパルプ(C
SF200ml)35重量%、針葉樹未晒クラフトパルプ
(CSF500ml)65重量%のパルプ配合のスラリー
に、湿潤紙力増強剤(商品名:SZ665、住友化学
(株)製)を対パルプ当たり0.2重量%添加し、硫酸バ
ンドで紙料pHを4.5に調整後、長網抄紙機で抄紙して
坪量80g/m、密度0.5g/cmの農業用マルチシ
ート原紙を得た。次にサイズプレスコーターでポリエチ
レングリコール(商品名:PEG600、三洋化成(株)
製)を対パルプ当たり1.0重量%付着させて、農業用マ
ルチシートを製造し、透水性、耐生分解性について測定
し、結果を表1に示した。
【0022】[実施例2]パルプ配合をサーモメカニカ
ルパルプ50重量%、針葉樹未晒クラフトパルプ50重量%
に変えた以外は実施例1と同様に、坪量80g/m、密
度0.5g/cmの農業用マルチシート原紙を得た。次
にサイズプレスコーターで実施例1で使用したポリエチ
レングリコールを対パルプ当たり5.0重量%付着させ
て、農業用マルチシートを製造し、透水性、耐生分解性
について測定し、結果を表1に示した。
【0023】[実施例3]パルプ配合をサーモメカニカ
ルパルプ65重量%、針葉樹未晒クラフトパルプ35重量%
に変えた以外は実施例1と同様に、坪量80g/m、密
度0.5g/cmの農業用マルチシート原紙を得た。次
にサイズプレスコーターで実施例1で使用したポリエチ
レングリコールを対パルプ当たり5.0重量%付着させ
て、農業用マルチシートを製造し、透水性、耐生分解性
について測定し、結果を表1に示した。
【0024】[比較例1]実施例1と同様の方法で農業
用マルチシート原紙を製造し、ポリエチレングリコール
を付着させないで、坪量80g/m、密度0.5g/cm
の農業用マルチシートを製造し、透水性、耐生分解性
について測定し、結果を表1に示した。
【0025】[比較例2]実施例3と同様の方法で農業
用マルチシート原紙を製造し、ポリエチレングリコール
を付着させないで、坪量80g/m、密度0.5g/cm
の農業用マルチシートを製造し、透水性、耐生分解性
について測定し、結果を表1に示した。
【0026】[比較例3]パルプ配合をサーモメカニカ
ルパルプ90重量%、針葉樹未晒クラフトパルプ10重量%
に変えた以外は実施例1と同様の方法で、坪量80g/m
、密度0.5g/cmの農業用マルチシート原紙を得
た。次にサイズプレスコーターで実施例1で使用したポ
リエチレングリコールを対パルプ当たり5.0重量%付着
させて、農業用マルチシートを製造し、透水性、耐生分
解性について測定し、結果を表1に示した。
【0027】[比較例4]比較例3と同様の方法で農業
用マルチシート原紙を製造し、ポリエチレングリコール
を付着させないで、坪量80g/m、密度0.5g/cm
の農業用マルチシートを製造し、透水性、耐生分解性
について測定し、結果を表1に示した。
【0028】
【表1】
【0029】
【効果】表1に示した結果から明らかなように、実施例
1〜3で示される本発明の農業用マルチシートは透水量
が多く、土壌中の耐生分解性にも優れており、特に野菜
の下敷き用として優れた効果を有する農業用マルチシー
トを得ることができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 吉田 佳代子 (56)参考文献 特開 平10−84790(JP,A) 特開 平8−266167(JP,A) 実開 昭64−6861(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01G 13/00 302

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機械パルプを30重量%以上70重量%以
    下、化学パルプを30重量%以上60重量%以下含有する木
    材パルプを主成分とし、浸透助剤が対パルプ当たり0.05
    重量%以上10重量%以下含有され、坪量が50g/m
    上120g/m以下で、かつ水の透水性が30ml/m
    ・分以上500ml/m・分以下であることを特徴とす
    る農業用マルチシート。
  2. 【請求項2】 前記浸透助剤がノニオン系界面活性剤で
    あることを特徴とする請求項1に記載の農業用マルチシ
    ート。
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