JP4311128B2 - 植木鉢と植栽装置 - Google Patents

Description

この出願の発明は、植木鉢と植栽装置に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、建築用外装材の廃材を利用した、透水性、揚水性、そして保水性とともに通気性も良好な、新しい植木鉢とこれを備えた植栽装置に関するものである。

従来、植木鉢には大別すると天然素材と合成化学素材とにより形成されたものが知られている。天然素材のものとしては、素焼き製のものや、木製あるいは紙製のものがあり、通気性、透水性があって、植物にとって好ましいものとされている。一方、合成化学素材のものとしては、ガラス製、プラスチック製等のものがあり、通気性、透水性は乏しいものの、天然素材のものに比べて鉢内の水持ちがよく、安価で丈夫であるという利点がある。

しかしながら、従来の植木鉢においては、上記のような天然素材のものの優れた通気性と、合成化学素材のものの、良好な保水性、そして安価で丈夫であるという特徴を併せ持ったものは実現されていない。

従来の植木鉢の特性の面においては、たとえば、保水性、排水性、そして通気性を併せもった植木鉢として、１ｍｍ以上の平均粒子径の多孔質無機質粒子と、平均粒子径が５００μｍ以下の、より融点の低い無機質焼結材とを混練りし、成形、そして焼成したものが提案されている（特許文献１）。

この提案されている植木鉢においては、前記の無機質焼結材がバインダーとして作用して多孔質無機質粒子を結合するとともに、空隙ができるようにしている。
特開平７−１７０８６１号公報

しかしながら、上記の特許文献１記載の植木鉢においては、無機質焼結材として、フラックスやフリット、あるいはそれらとガラスとの混合物のような特異な材料を用いなければならず、しかも、特許文献１の記載によっても、焼成後の保水性、透水性、そして通気性の特性については具体的には全く確認することができない。

たとえばこのように、従来においては、植物の成育に欠くことのできない水分の供給を左右する保水性と透水性、そして植物の根にとって重要な酸素の供給に係わる通気性を併せもった植木鉢は実現されておらず、しかも安価に丈夫な構造物としての植木鉢は実現されていない。

また、植木鉢とともに、植物の栽培においては育成のための土も重要であるが、これまでのところ、ベースとなる「原土」や、腐葉土等の「改良用土」、そして通気性や保水性を高めるための「調整用土」等の改良がなされてきているものの、植木鉢との関係から望ましいものとするとの工夫、改良はほとんど行われてきていない。

そこで、この出願の発明は、以上のような従来の問題点を解消し、保水性、透水性、そして通気性が共に良好であって、安価に製造され、しかも丈夫である、改良された新しい植木鉢を提供し、この植木鉢とともに好適に用いることのできる土粒分とを具備する植栽装置を提供することを課題としている。

この出願の発明は、上記の課題を解決するために、第１には、植木鉢に関し、粒径が５０〜５００μｍの範囲内にある繊維補強セメント板の廃材の粉体と、粒径が５０μｍ〜２ｍｍの範囲内にあるアルミナの粉体とを主原料とした無機質焼成品である植木鉢であって、繊維補強セメント板の廃材中に含まれる有機繊維の焼成時の燃え抜けによって空隙が形成され、空隙率が４０〜９０％の範囲で、細孔径が０．０１〜０．１ｍｍの範囲の細孔が全細孔の５０％以上であることを特徴としている。

また、この出願の発明は、第２には、植栽装置に関し、上記の特徴を有する植木鉢とともに、粒径が５０〜５００μｍの範囲内にある繊維補強セメント板の廃材の粉体と、粒径が５０μｍ〜２ｍｍの範囲内にあるアルミナの粉体とを主原料とし、繊維補強セメント板の廃材中に含まれる有機繊維の焼成時の燃え抜けによって空隙が形成された、空隙率が４０〜９０％の範囲で、細孔径が０．０１〜０．１ｍｍの範囲の細孔が全細孔の５０％以上である無機質焼成品の粒状体とを備えていることを特徴としている。第３には、上記植栽装置に関し、植木鉢と無機質焼成品の粒状体の各々の細孔のメジアン径が０．０１〜０．１ｍｍの範囲内にあるとともに、植木鉢のメジアン径よりも無機質焼成品の粒状体のメジアン径が大きいことを特徴としている。

上記のとおりのこの出願の第１の発明によれば、特有の空隙率と細孔分布を有することによって、透水性が良好であって、特に、受け皿からの揚水効果に極めて優れ、これによる保水効果も大きく、しかも吸水後であっても通気性に優れた植木鉢が提供される。

また、有機繊維の燃え抜けにともなって生成される連続性のある空隙によって、透水性、揚水性は極めて良好となる。

さらに、第２および第３の発明によって、植木鉢から無機質焼成品の粒状体への水分の取込みが円滑に行われ、水分の蒸発とバランスしつつ、良好な透水性、保水性が得られ、しかも、通気性が良好で、植物の根に酸素が供給されやすくなる。

この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。

まず、この出願の発明の植木鉢については、無機質原材料を用いての焼成品としており、前記のとおり、空隙率（体積％）が４０〜９０％の範囲内で、細孔径０．０１〜０．１ｍｍの範囲の細孔が全細孔の５０％以上であることを特徴としている。空隙率が４０％未満の場合には、良好な透水性、そして受け皿からの揚水性が得られず、保水性、さらには通気性も良好なものとはなりにくい。一方、空隙率が９０％を超える場合には強度が低下し、割れや欠けが生じやすくなるため好ましくない。

また、この出願の発明における上記の細孔分布については、たとえば公知の水銀圧入法によって容易に繰り出されるものであるが、細孔径０．０１〜０．１ｍｍの細孔が全細孔の５０％未満の場合には、透水性、保水性が低下し、通気性も良好なものになりにくい。

上記のような特徴のあるこの出願の発明の植木鉢は、無機質原材料の焼成によって製造可能とされる。この場合の原材料としては各種のものが考慮され、比較的安価に入手容易なものとすることができる。たとえば、アルミナ、シリカ、セメント、セメント焼成品粉末、カオリン、ベントナイト、その他各種の粘土、パーライト、軽石粉、タイル粉、スラグ等であってよい。そして、この出願の発明においては、建築用外装材の廃材としての補強繊維含有の、特にパルプ等の有機繊維含有のセメント板の廃材粉が用いられる。これによって、安価な製造が可能となる。

これらの無機質原材料は、粉体として混練し、成形後に焼成することができる。粉体としての粒径は、一般的には、５０μｍ〜２ｍｍ程度の範囲、より好ましくは、５０μｍ〜１０００μｍ程度であることが考慮される。

たとえば、より代表的な原材料の組成としては、セメント系外装材端材の粉砕粉１５〜８０重量％、アルミナ１５〜６０重量％、その他、粘土等の配合とすることが考慮される。

繊維補強セメント板の廃材は、粉体とされるが、この粉体の粒径は、他の成分との混合を容易とし、また、焼成後に微細な空隙が多数形成された多孔体とするために、５０〜５００μｍの範囲内とする。繊維補強セメント板の廃材を鋸引きした時に生ずる粉体が、ほぼその範囲内に分布する。したがって、上記粉体は、産業廃棄物として排出された繊維補強セメント板の廃材を鋸引きすることにより容易に得られる。もちろん、粉砕機による粉体の生成であってもよい。

アルミナについては、たとえば、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、ボーキサイトなどが、その候補として例示される。

成形性を向上させるためのバインダーには、これまでの無機物焼成品と同様に、水を用いることができるが、主原料である繊維補強セメント板の廃材やアルミナ等の粉体を成形可能とすることができる限り格別の限定はない。有機塩、無機塩などを含む水溶液や有機溶媒などもバインダーの対象となり得る。

繊維補強セメント板の廃材やアルミナ等を主原料とし、これらの粉体とともにバインダーが配合された焼成用材料には、シリカ分を配合することもできる。シリカ分は、全く焼成用材料中に含まれなくともよいが、その含有により、焼成前に行う成形の成形性を向上させることができる。このようなシリカ分には、たとえば、珪石、珪砂などがその候補として例示され、その配合量は、５０質量％以下とするのが好ましい。

なお、シリカ分を配合する際には、配合作業の効率を高めるために、主原料の一つであるアルミナをも含有する、シャモット、木節粘土、長石、カオリン、ムライトなどを用いることができる。

繊維補強セメント板の廃材中に含まれる繊維分は、有機繊維とする。パルプなどの天然繊維をはじめとして、ビニル繊維などの化学繊維なども例示される。その中でもパルプは、焼成時に有害なガスが発生せず、また、きれいに燃え抜けるため、とりわけ好ましい繊維分である。アスベストやガラス繊維などの無機繊維は、焼成により燃え抜けにくい、溶融して残存してしまうなどが懸念される。

焼成温度については、好適には、繊維補強セメント板の廃材中に含まれる繊維分が燃え抜け温度以上であればよく、数値で特定される必要は必ずしもないが、焼成温度が余りに高温であると、焼成工程が複雑になり、コストアップにつながるとともに、耐久性などを含めた性能に反映される。たとえば１２００〜１３００℃前後を一応の目安とすることができる。焼成温度が１３００℃の時、一般に、繊維補強セメント板の廃材の配合比率が１５質量％未満では透水性、吸水率の低下が認められ、配合比率が８０％を超えると焼成時に溶融が起こりやすくなる。また、アルミナ分については、焼成温度が１３００℃の時、配合比率が１５質量％未満では溶融しやすく、６０質量％以上では焼成不足となり、強度の低下をきたす傾向がある。

なお、焼成時の雰囲気については、酸化雰囲気又は還元雰囲気のいずれであっても得られる焼成品の性能に特に影響はない。

そして、この出願の発明の植栽装置において土成分に該当するものとして用いられる無機質焼成品の粒状体は、上記の焼成品を粉砕したものであってよく、あるいは粒状体として焼成したものであってもよい。

そこで、以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。

＜実施例１〜４＞
焼成用原材料として次のものを用意した。

セメント系外装材端材粉砕粉 ３５〜４５重量％
アルミナ ３０〜３５重量％
粘土 ２５〜３０重量％
なお、ここで、セメント系外装材は、セメント５０重量％、珪石粉３５重量％、パルプ繊維８重量％を含む組成のものとした。

上記の原材料を水とともに混練し、成形後に、約１３００℃において焼成し、植木鉢とした。この際に、原材料の組成比を変更することにより特性の異なるものとした。

また、比較のために、従来の素焼き品（比較例１）と、原材料の組成を上記範囲外のものとした焼成品（比較例２〜３）も植木鉢とした。

以上の植木鉢について、これを受け皿の上に置き、受け皿に水を供給した。この状態において、植木鉢の性能を比較評価した。その結果を表１に示した。

実施例と比較例との対比より明らかなように、空隙率を４０％以上確保し、０．０１〜０．１ｍｍの細孔量を５０％以上とすることで、透水性、つまり揚水効果が顕著に発現され、水分蒸発とのバランスからも良好な保水効果が得られることがわかる。

また、比較例１の素焼き品の場合に比べると、パルプ繊維の燃え抜けによる連続した空隙の存在が揚水性に大きく寄与していることがわかる。このことから、この出願の発明の植木鉢の場合には、顕著な揚水効果によって、水やりを受け皿で行うことが可能であることがわかる。

また、表１の結果からは、空隙率が大きい程、適度な水分を継続して保持できることや、実施例植木鉢は、通気性に優れ、内部の土に植物の根のための酸素を供給しやすいこともわかる。
＜実施例５〜７＞
前記の実施例１〜４における原材料配合比を次のように変更して焼成品粒状体とした。

外装材端材粉砕粉 ３０〜５５重量％
アルミナ ２０〜３０重量％
タイル粉 １０〜２０重量％
粘土 １５〜２０重量％
また、比較のために、上記範囲外のものとした焼成品粒状体（比較例４）も用意した。焼成品粒状体の特性を表２に示した。

また、これらの粒状体や従来の土を前記実施例２の植木鉢（メジアン細孔径０．０２ｍｍ）に充填し、植木鉢を受け皿の上に置き、受け皿に水を供給した。この状態において性能を比較評価した。その結果を表３に示した。

上記の結果からは、植木鉢からの水分の取り込みが比較例４の場合には遅く、水の蒸発とのバランスで、植木鉢と粒状体の全体に水分が行き渡りにくくなるのに対し、この出願の発明の実施例５〜７の場合には、粒状体が植木鉢からの水分を取り込みやすいことがわかる。また、実施例５〜７の粒状体も通気性が良好で、植物の根に酸素が供給されやすいことがわかる。

以上の実施例１〜７においては受け皿からの水やりの場合について示しているが、上方から水分を散布等により供給する場合には、飽和状態（吸水率約３０％）になると受け皿に水が流れ、適度な水分が保持されることになる。

以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、従来の問題点を解消し、保水性、透水性、そして通気性が共に良好であって、建材の廃材の利用によって安価に製造され、しかも丈夫である、改良された新しい植木鉢が提供され、この植木鉢とともに好適に用いることのできる土粉分とを具備する植栽装置が提供される。

Claims (3)

1. 粒径が５０〜５００μｍの範囲内にある繊維補強セメント板の廃材の粉体と、粒径が５０μｍ〜２ｍｍの範囲内にあるアルミナの粉体とを主原料とした無機質焼成品である植木鉢であって、繊維補強セメント板の廃材中に含まれる有機繊維の焼成時の燃え抜けによって空隙が形成され、空隙率が４０〜９０％の範囲で、細孔径が０．０１〜０．１ｍｍの範囲の細孔が全細孔の５０％以上であることを特徴とする植木鉢。
2. 請求項１に記載の植木鉢とともに、粒径が５０〜５００μｍの範囲内にある繊維補強セメント板の廃材の粉体と、粒径が５０μｍ〜２ｍｍの範囲内にあるアルミナの粉体とを主原料とし、繊維補強セメント板の廃材中に含まれる有機繊維の焼成時の燃え抜けによって空隙が形成された、空隙率が４０〜９０％の範囲で、細孔径が０．０１〜０．１ｍｍの範囲の細孔が全細孔の５０％以上である無機質焼成品の粒状体とを備えていることを特徴とする植栽装置。
3. 植木鉢と無機質焼成品の粒状体の各々の細孔のメジアン径が０．０１〜０．１ｍｍの範囲内にあるとともに、植木鉢のメジアン径よりも無機質焼成品の粒状体のメジアン径が大きいことを特徴とする請求項２に記載の植栽装置。