JP3784064B2 - 生育基板 - Google Patents

Description

本発明は成育基板に関する。この成育基板は、主として、整然としたマトリックスに形成され且つ硬化結合剤により相互に接着された無機質の織物繊維からなり、使用前に即座に水を取り込むために適切ならば湿潤剤が含まれたものである。これらの無機質織物繊維は、岩綿繊維、ガラス繊維、スラグ繊維などであってもよい。
成育基板内の空気と水の分布は、成育基板の高さ方向の水圧、及び内部表面積に依存する。
内部表面積は、成育基板の密度、使用される無機質織物繊維の繊維径、及び、非繊維材料（ショット）の含有量の関数である。
成育基板は、５〜２００ｋｇ／ｃｍ³、好ましくは２０〜１８０ｋｇ／ｃｍ³、さらに好ましくは４０〜１２０ｋｇ／ｃｍ³、また実用的には５０〜７０ｋｇ／ｃｍ³の範囲内の全体密度を有する。
繊維径は、一般に、１〜２０マイクロメートル、好ましくは２〜１０マイクロメートル、例えば３〜８マイクロメートルの範囲内である。
非繊維材料の量は、０〜５０重量％、好ましくは０〜４０％である。岩綿の場合は通常３０〜３５ｗｔ％で、グラスウールの場合は５〜１０ｗｔ％である。
また、アスペクト比（径に対する長さ比）は、非繊維材料の場合は通常５以下である。
内部表面積の値は５．０００から２０．０００ｍ²／ｍ³である。高い内部表面積とは１６．０００から２０．０００、低い範囲は５．０００から８．０００、適度な範囲は９．０００から１５．０００ｍ²／ｍ³である。
本発明は、その目的のために、一層すぐれた水分配性、一層すぐれた空気分配性、一層すぐれた根の貫通性と分散性、及びさらに優れた圧縮又は曲げ強度等の、より優れた特性を備えていなければならない。
これらの新規な成育基板は、成育基板の製造に関する新たな技術、すなわち短く上下方向に伸びる繊維からなる少なくとも一つの層を備えた基板の提供、によって利用可能となった。この層は、繊維が水平方向に向けられている無機質の織物繊維からなるウェブを、上下方向に折り重ねることで製造される。したがって、長手方向にジグザグに形成された層からなる層が存在し、これは本出願では短い上下方向の無機質織物繊維からなる層として示されている。図面を用いて説明するために、添付図面には参照符号が設けてある。それぞれの折り畳みは２〜５０ｍｍ、好ましくは４〜４０ｍｍ、例えば２〜４０ｍｍの幅を有する。
概略、本発明は、短く上下方向に伸びる無機質の織物繊維からなる少なくとも一つの層と、無機質の織物繊維からなる少なくとも一つの表層とを備えた成育基板を提供するものである。短く上下方向に伸びる繊維からなる上述の層を用いることにより、その層の中では、一層すぐれた圧縮強度、一層すぐれた根の貫通性、及び一層すぐれた排水性が得られる。すべてのこれらの改良された特性は、一層すぐれた初期成長や一層すぐれた収穫などような改善された成長性の点で販売されるであろう。上部又は底部になるかもしれない表層の存在により、浸水部分からの一層すぐれた水の拡散性、一層すぐれた排水性、又は一層すぐれた成育基板の歩行性又は地面への定着性が得られる。したがって、短く上下方向に伸びる無機質織物繊維からなる層は無機質織物繊維からなる２つの表層の間に挟まれるのが好ましい。
好適な実施形態では、表層は水平方向に伸びる無機質織物繊維を備えている。したがって、浸水部分からの一層すぐれた水の拡散性、一層すぐれた圧縮強度、一層すぐれた根の貫通性、および一層すぐれた排水性を有する成育基板が提供される。
その他の好適な実施形態では、短く上下方向に伸びる無機質織物繊維からなる層は、水平方向に伸びる無機質織物繊維からなる２つの表層の間に挟まれている。このような成育基板は、外側の層が十分な歩行強度を有し、底面層が機械的又は物理的に地面に対する最適な定着性を与えるので、屋根庭に利用できる。また、短く上下方向に伸びる無機質繊維からなる内部の層は最適な成育基板環境を提供する。基板の所望の植生場所では、上部表層は部分的に取り除かれて、当該成育基板内で植物が成育する。
この点に関して、短く上下方向に伸びる無機質織物繊維からなる層は、外側表層からなる２つの薄片の間にあって優れた水圧の伝達特性を有するので、フィルタ装置の中で使用できることに留意する。
その他の好適な実施形態では、水平方向に伸びる無機質織物繊維からなる接触層に接触して、短く上下方向に伸びる無機質織物繊維からなる２つの層が設けてある。成育基板のそのような構成においては、更なる排水性のための層によって、最適な根の成長性及び排水性のための層以上に、上層部において最適な水の拡散性が得られ、これによって電気導電性及びｐＨに対する局部的な不適切領域が排除される。また、全平均密度は上述の基板よりも低い。
その他の好適な実施形態では、成育基板において、表層は保存処理されたオーブン形状を有する。この場合は、表層の他の実施形態がある。表層が保存処理用オーブンの輪郭形状を有し、これは内部表面積が比較的小さいが、最適な圧縮強度を提供する。保存処理されたオーブン形状の間にある、短く上下方向に伸びる繊維の層は最適な植物の根の成長環境を提供する。
その他の実施形態では、成育基板において、表層は短く上下方向に伸びる無機質織物繊維からなる層を備えている。この場合、成育基板は極めてすぐれた排水性を有し、全体の密度が低い場合には、一層すぐれた根の貫通性を上層が有する。
水と養分の最適な緩衝性能を有するためには、これらの粒子は、粘土のような無機質粒子及び／又は炭のような部分的に無機質な粒子で構成するのが好ましい。貯蔵と使用に対する最適な状態を得るためには、これらの粒子は、粘土粒子や炭粒子のような無機質粒子で構成するのが好ましい。
その他の好適な実施形態では、成育基板において、表層又は接触層は内部表面積を増大する粒子（好ましくは、粘土粒子のような無機質粒子）を含む。高密度の外側副層により、当該外側副層を貫通して植物が成育することがなく、これにより成育基板には雑草の規制特定が与えられる。所望の植物生育側では、当該成育側において外側の副層は取り除かれ、これにより下側層では最適な成育が得られる。
短く上下方向に伸びる繊維からなる層、表層、及び接触層は同一の内部表面積を有してもよいが、表層と接触層は、短く上下方向に伸びる繊維からなる層よりも大きな内部表面積を有するのが好ましい。これにより、最適の水拡散性、排水性、根の成長及び分配性が得られる。
最後に、本発明にかかる成育基板は、成育基板の底部から上部へと増大する内部表面積を有するのが好ましい。これにより、成育基板の極めて均一な水の高さ分布が得られる。
本発明にかかる成育基板の、上述した又その他の特徴及び特性が、成育基板の好適な実施形態に関する下記の説明から明らかになるであろう。また、その説明は、本発明の範囲を限定するために考慮されるべきでない。説明において、以下の図面に対応した符号が使用されている。
図１は、図２に示す成育基板の製造設備を示し、図２から６は、本発明にかかる成育基板を示し、図７は、本発明にかかるその他の成育基板の製造を示す。
図１は、図２に開示された成育基板２の製造設備を示す。この設備は、実質的に水平方向（長手方向）に伸びる無機質の織物繊維からなる層３と４の、２つの供給ラインを備えている。層３は、ローラ圧縮装置５で、約１００ｋｇ／ｍ³の密度に圧縮される。層４は、コンベヤ６の間で約４０ｋｇ／ｍ³の密度に圧縮された後、折り畳み装置７で高さ方向に折り畳まれ、最後に成形装置８で成形される。２つの層３と４は次に対のローラ９で結合され、組み合わされた層３と４は保存処理用オーブン１０を通り、その中で結合剤が保存処理される。最後に、切断ブレード１１を用いて、成育基板列が成育基板２に切断される。
図２は、厚手の成育基板２を示す。この基板は、短く上下方向に伸びる無機質の織物繊維からなる下層１２と、実質的に水平方向に伸びる無機質の織物繊維からなる上層１３とを備えている。層１３は層１２よりも高密度であるが、密度が違っている代わりに、層１２で使用されている繊維よりも細い繊維を層１３では使用してもよい。これらの場合、層１３は層１２よりも内部表面積が大きい。この製品は、層１３が優れた水の拡散性を有し、層１２が最適の圧縮強度、優れた根の貫通性、及びより良い排水性を有する。
図３は、本質的に２つの重ね合わされた成育基板１２からなる成育基板１４を示す。この場合、２つの層１２が、層１３と同一性質の接触層１５によって接触している。層１３と１５は同一の内部表面積を有してもよいし、層１２もまた同一の内部表面積を有してもよい。層１３は最適の水拡散性を提供する。下にある層１２は最適の根の成長性と排水性を与える。接触層１５は更なる水の拡散性を与え、これにより導電性とｐＨに対する不適性な領域が生じるのを防止する。最下層１２は最適な排水性を提供する。事実上は一層複雑であるが、成育基板１４は成育基板２よりも低い全平均密度を有してもよい。
図４は本発明にかかる成育基板１６を示し、これは成育基板２と同様の構成を有する。しかし、この場合、粘土粒子又は炭のような内部表面積増加粒子１７を含むことによって、層１３の内部表面積がさらに増加されている。これらの粒子は層１３の高さ方向に均等に分布せず、層１３の上部に存在してもよいし、これに代えて層１３の下部に存在してもよい。したがって、内部表面積がさらに増加しており、これにより水の拡散性が改善され、全体密度を減少し、安価な製品が提供される。改良された製品形態では、成長速度と、層１３に含まれている場合には組み入れられた肥料の緩速放出という点で格別の効果が存在する。
図５は本発明にかかる成育基板１８を示し、そこでは上下方向に伸びる無機質の織物繊維からなる層１９が、２つの層２０と２１との間に挟まれている。層２０と２１は、層１９よりも大きな内部表面積を有する。これは、歩行性能を提供するように層２１が層２０よりも大きな密度を有するので、屋根庭に最適な成育基板である。層２０は、水を保持（緩衝）する特性、及び機械的又は物理的手段によって屋根に固定するための特性を与え得る。
図６は本発明にかかる成育基板２２を示す。この成育基板は、短く上下方向に伸びる無機質の織物繊維２３からなる層と、表層として、保存処理されたオーブン形状２４と２５を有する。保存処理されたオーブン形状は寸法特性を有し、優れた圧縮強度を提供する。また、比較的小さな内部表面積を有するが、これにより最適な植物の根の定着性を与える。
図７は、短く上下方向に伸びる無機質の織物繊維２７と２８からなる２つの層を備えた成育基板２６の製造に関する。この基板２６は、供給ウェブ２９が裂かれ、両副層が折り畳みユニット７と成形ユニット８で折り重ね合わされて、製造される。次に、２つの層は重ね合わされ、保存処理オーブン（図示せず）を通過させられる。
層２８は、圧縮の違いにより、層２７よりも高い密度を有する。成育基板２６は極めて優れた植物の根の定着性と排水性を有する。
最後に、図８は、成育基板２に類似の構造を有する、本発明にかかる植生基板３２を示す。成育基板３２は、短く上下方向に伸びる無機質の織物繊維と、外側副層３５と内側副層３６からなる表層３４とを備えている。層３５は層３６よりも大きな内部表面積を有する。この密度差は、層３４が大きな高密度の内部層３５と低密度の内部表層３６とに分割されるように、例えばハンマによって層３４に衝撃を加えることで得られる。過度な高密度層は植物の成長に適さない。しかし、特定の場所での植物の成育が要求される場合、この特定の場所では層３５を除く。

Claims (11)

1. 無機質の繊維からなる層（１２）によって構成された生育基板（２）であって、
   上記層（１２）は、繊維ウェブを上下方向に交互に折り返され、上記生育基板（２）の厚み方向と直交する方向にジグザグ状に積層して形成されていることを特徴とする生育基板。
2. 無機質の繊維からなる表層（１３，２１）を有し、上記表層（１３，２１）が上記ジグザグ状に形成された層（１２，１９）の上面に載せられていることを特徴とする請求項１の生育基板。
3. 無機質の繊維からなる表層（１５，２０）を有し、上記表層（１５，２０）が上記ジグザグ状に形成された層（１２，１９）の下面に載せられていることを特徴とする請求項１の生育基板。
4. 上記表層（１３，２１；１５，２０）が水平方向に伸びる無機質の繊維を有することを特徴とする請求項２又は３の成長基板。
5. 上記表層が、無機質の粒子を含む内部表面積増加粒子を有することを特徴とする請求項２又は３の成長基板。
6. 上記表層が、上記ジグザグ状に形成された層よりも大きな内部表面積を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかの生育基板。
7. 無機質の繊維からなるジグザグ状に形成された２つの層（１２；２７，２８）を有する生育基板であって、上記ジグザグ状に形成された２つの層（１２；２７，２８）はそれぞれ、繊維ウェブを上下方向に交互に折り返され、上記生育基板（２）の厚み方向と直交する方向にジグザグ状に積層して形成されている生育基板。
8. 上記ジグザグ状に形成された２つの層（１２；２７，２８）の間に接触層（１５）が挟まれている請求項７の生育基板。
9. 無機質の繊維からなる表層（１３）を有し、上記表層（１３，２１）が上記ジグザグ状に形成された２つの層の一方又は両方の表面に設けてある請求項７又は８の生育基板。
10. 上記表層が、無機質の粒子を含む内部表面積増加粒子を有することを特徴とする請求項９の成長基板。
11. 上記表層が、上記ジグザグ状に形成された層よりも大きな内部表面積を有することを特徴とする請求項７〜９のいずれかの生育基板。

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