JP4642289B2 - 家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、乳牛などの家畜の排泄物を乾燥・発酵させる場合に使用される通気性及び防水性を有する家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、乳牛、肉牛、羊、山羊、馬、豚などの家畜が排泄した糞尿の処理は、畜舎横にコンクリート枠を組んで堆積する方法、畜舎からラグーンに移送する方法、畜舎からパイプで地下スラリータンクに移送する方法、畜舎から堆肥舎に移送する方法、機械によって固液を分離する方法、広いパドックに堆積する方法などにより、特定場所に集積し、固体成分を堆肥として活用し、液体成分を液肥として活用することが考えられている。
【0003】
固体成分を堆肥として商品化し活用するためには、固体成分の乾燥化を必要とし、また、処理においては悪臭問題、雨水による流出問題などの対策を必要とする。
【0004】
このため集積場には、覆い、囲み等を必要とするが、覆い等をしたときは乾燥に時間を要するという問題が生じる。
【0005】
また、作業場、農業用天幕等に使用するためには、強度に優れ、軽量で取扱いが容易であることも必要となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、機械的強度に優れ、耐久性があり、軽量で取扱いが容易であると共に、水蒸気や気体を透過するが水分は透過させないため、雨露に濡れることがなく、しかも乾燥を阻害しない家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果なされたもので、多孔質フィルムの片面に一軸延伸された熱可塑性合成樹脂線条体からなる布状体Aと、他面に合成樹脂の布状体Bを積層してなる通気性及び防水性を有する家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材であって、前記布状体Aは、テープ状の前記熱可塑性合成樹脂線条体を織成してなる織布、又は、テープ状の前記熱可塑性合成樹脂線条体を一方向に並列し、その上に直交する方向に前記熱可塑性合成樹脂線条体を並列して、両者の交点を接合してなる交差結合布であり、前記布状体Bは、不織布であることを特徴とする家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材、及び、多孔質フィルムの片面に一軸延伸された熱可塑性合成樹脂線条体からなる布状体Aと、他面に一軸延伸された熱可塑性合成樹脂線条体からなる布状体Bを積層してなる通気性及び防水性を有する家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材であって、前記布状体A及びBは、テープ状の前記熱可塑性合成樹脂線条体を織成してなる織布、又は、テープ状の前記熱可塑性合成樹脂線条体を一方向に並列し、その上に直交する方向に前記熱可塑性合成樹脂線条体を並列して、両者の交点を接合してなる交差結合布であることを特徴とする家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材を提供するものである。
【0008】
また、本発明は、シートの質量が200g/m2以下であることを特徴とする上記の家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材、多孔質フィルムと布状体A、及び/又は、多孔質フィルムと布状体Bが部分接着されてなる上記の家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材、及び、多孔質フィルムと布状体A、及び/又は、多孔質フィルムと布状体Bの部分接着が、線状である上記の家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材を提供するものである。
【0009】
さらに、本発明は、前記熱可塑性合成樹脂線条体が、高融点の合成樹脂からなる基層と、低融点の合成樹脂からなる表層との積層テープ状体によって構成されてなる上記の家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材、及び、前記織布及び交差結合布は、下記式によって算出される空隙率が10〜80%である上記の家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材を提供するものである。
【0010】
【数2】
【0011】
また、本発明は、家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材の透気度が10000sec/300ml以下、透湿度が500g/m2・24hr以上である上記の家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材を提供するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明に係る家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材1は、図1に示すように、多孔質フィルム2の片面に合成樹脂製の布状体Aが積層され、他面に布状体Bが積層される。
【0013】
本発明において多孔質フィルム2として使用される材料としては、熱可塑性樹脂が好ましく、具体的には、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド等を用いることができ、中でもポリオレフィンが好ましく、ポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、デセン−1等の単独重合体、あるいはこれらを主成分とする共重合体を用いることができる。
【0014】
特にメタロセン触媒を用いて重合されたポリオレフィン、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・α−オレフィン共重合体を使用することが好ましい。
【0015】
多孔質フィルム2として、ポリエチレン系重合体を用いるときは、密度が0.880〜0.925g/cm3、好ましくは、0.885〜0.915g/cm3、曲げ剛性が100〜3200Kg/cm2のものが適当である。密度が低くなると機械的強度が低下し、また、高くなると家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材1としての剛性が高くなり敷設作業の作業性が悪くなる。
【0016】
また、これら熱可塑性樹脂には、必要に応じて各種の添加剤を配合することができ、具体的には、フェノール系、有機ホスファイト系、ホスナイトなどの有機リン系、チオエーテル系等の酸化防止剤;ヒンダードアミン系等の光安定剤;ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系等の紫外線吸収剤;ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の帯電防止剤;ビスアミド系、ワックス系、有機金属塩系等の分散剤;アミド系、ワックス系、有機金属塩系、エステル系等の滑剤;ヒドラジン系、アミンアシド系等の金属不活性剤;含臭素有機系、リン酸系、三酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、赤リン等の難燃剤;有機顔料;無機顔料;無機充填剤、有機充填剤;金属イオン系などの無機、有機抗菌剤等が挙げられる。
【0017】
これらの熱可塑性樹脂を用いて多孔質フィルム2を形成する方法に制限はなく、自体公知の方法によって得ることができ、たとえば、熱可塑性樹脂をTダイ法、インフレーション法によってフィルムに成形した後、針等で機械的に小孔を穿設してもよく、また、電気放電等によって電気的に穿設することもできる。さらに、熱可塑性樹脂に食塩、硫酸ナトリウム、砂糖等可溶性物質を混練してフィルムを成形した後、可溶性物質を溶出することによって小孔を形成することもできる。
【0018】
また、無機充填材を配合した熱可塑性樹脂を溶融成形して得られたフィルムを延伸処理することによって、無機充填材と熱可塑性樹脂間に界面剥離を生じせしめて多孔質フィルム2とすることもできる。この場合、使用される無機充填材としては、熱可塑性樹脂に充填材として使用される無機、あるいは、有機の微粉状体を広く使用することができるが、特に炭酸カルシウムが好ましい。炭酸カルシウムは、分散性に優れ、また、熱可塑性樹脂との間の界面剥離が生じ易いため均一な多孔質フィルム2を得ることができる。
【0019】
本発明において使用される布状体Aとは、熱可塑性合成樹脂からなる可撓性のシート状体を総称するものとし、一軸延伸された、モノフィラ、テープ、ヤーン、スプリットヤーン、短繊維、長繊維等の線条体3a、3bを用いて、図1に示すように、平織り、綾織等の織布4aとし、また、図2に示すように、多数の線条体3aを一方向に並設し、その上に直交する方向に多数の線条体3bを並設して、その交点をホットメルト剤等の接着剤を用いて、あるいは、熱融着によって接合した交差結合布(ソフ)4bを使用することができる。また、後述する不織布5を使用することも可能である。
【0020】
また、図3(A)に示すように、編組布、あるいは、図3(B)に示すように、縦方向に小さな切れ目を多数形成した割符としてこれを拡幅したものを用いることも可能である。
【0021】
線条体3としては、図4(A)に示すように、結晶性樹脂の単層であってもよく、また、図4(B)に示すように、接合層7が基層6の片面に積層されたものであってもよく、また図4(C)に示すように、基層6の両面に積層したものであってもよい。更に図3(D)に示すようにシースコア構造、図3(E)に示すようにサイドバイサイド構造とすることもできる。中でも、図3(C)に示すように、テープ状基層6の両面に低融点の接合層7を積層したものが好ましい。
【0022】
線条体3の単層体、あるいは積層体の基層6を構成する合成樹脂としては、延伸効果の大きい樹脂、一般には結晶性樹脂が好ましく、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド等を用いることができる。
【0023】
中でも加工性と経済性からポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが望ましい。特に、線条体3としては、高密度ポリエチレンが望ましく、高密度ポリエチレンとしては、密度が0.935〜0.970、好ましくは0.940〜0.960、MFRが0.2〜15g/10分、好ましくは0.4〜10g/10分のものが好ましい。
【0024】
接合層7は、線条体3が布状とされた後、線条体3間を接合し、あるいは、布状体Aと合成樹脂シート層4間を接合するもので、基層6を構成する合成樹脂より融点が低く熱融着性の優れた合成樹脂が用いられる。
【0025】
具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン6、ナイロン66のポリアミド等を用いることができ、基層の合成樹脂との関係で基層より低融点の合成樹脂が選択される。
【0026】
基層6あるいは接合層7として用いられる合成樹脂には、目的に応じて各種の添加剤を添加することができる。
【0027】
具体的には、有機リン系、チオエーテル系等の酸化防止剤;ヒンダードアミン系等の光安定剤;ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系等の紫外線吸収剤;帯電防止剤;ビスアミド系、ワックス系、有機金属塩系等の分散剤;アミド系、有機金属塩系等の滑剤;含臭素有機系、リン酸系、三酸化アンチモン等の難燃剤;有機顔料;無機顔料;無機充填剤、有機充填剤;金属イオン系などの無機、有機抗菌剤等が挙げられる。
【0028】
これら添加剤は、適宜組み合わせて、基層6や接合層7の材料組成物を製造するいずれかの工程で配合される。添加剤の配合は、従来の公知の二軸スクリュー押出機、バンバリーミキサー、ニーダーミキシングロール等の混練装置を用いて所定割合に混合して、これを溶融混練して調製してもよいし、高濃度のいわゆるマスターバッチを作製し、これを希釈して使用するようにしてもよい。
【0029】
線条体3として積層体が使用される場合、積層フラットヤーン、又は、スプリットヤーンの成形材料となる積層フィルムを成形する手段としては、予め基層6となるフイルムと接合層7となるフイルムを形成してドライラミネート法や熱ラミネート法を用いて複層化する手段や、基層6となるフイルムの表面に接合層7となる合成樹脂をコーティングする方法、予め形成した基層6となるフイルムに接合層7を押出ラミネートする方法、あるいは、多層共押出法によって積層フイルムとして押出成形するなどの公知の手段から適宜選択して用いればよいが、成形の容易さやコスト面、並びに、製品の各層間の接着性及び光透過性の点では、多層共押出法によって基層6と接合層7の積層体を一段で得る方法が好ましい。シースコア構造、あるいは、サイドバイサイド構造については共押出法によるのが一般的である。
【0030】
また、延伸して線条体3とする手段としては、基層6となるフイルムを一軸方向に延伸した後接合層7となる合成樹脂を積層し、これをテープ状にスリットしてもよく、あるいは、基層6と接合層7が積層された積層フィルムをスリットする前、又は、スリットした後、一軸方向に延伸することによって得ることもできる。延伸倍率は通常3〜10倍程度とされる。
【0031】
一軸延伸フラットヤーンの形状はなんらの制限はなく目的に応じて任意に設定することができるが、一般的には、75〜10000デシテックス、糸幅が0.3〜50mmの範囲が好ましい。こうして得られた一軸延伸フラットヤーンは、縦方向に小さな切れ目を入れてスプリットヤーンとすることもできる。スプリットヤーンとすることによって風合い、手触りを改良することができる。また、線条体3としては、延伸されたモノフィラメントを使用することもできる。布状体Aは、必要に応じて線条体3の交点を接合する。
【0032】
線条体3の交点を接合する方法としては、ホットメルト型接着剤で接着することができ、また、線条体3が接合層7を有するときは熱ロールを用いて熱圧着することにより接合することができる。
【0033】
布状体Aとして、織布、ソフを用いるときは、下記式によって表される空隙率が10〜80%とすることが好ましく、目付けは、目的に応じて任意に設定し得るが、一般には、15〜300g/m2、好ましくは50〜150g/m2とされる。
【0034】
【数3】
【0035】
布状体Aは多孔質フィルムの片面に接着される。布状体Aは部分的に接合され、接着剤、ホットメルト剤、熱融着等によって接合することができる。特に生産性、強度の観点から接合は線状に行なうことが好ましい。
【0036】
また、本発明に使用される布状体Bとしては、上記の織布4a、ソフ4bの他に、短繊維、あるいは、長繊維を積み重ねて結合した不織布5を使用することができる。
【0037】
こうして得られた布状体Bは、多孔質フィルム2と積層され、部分的に接合される。特に生産性、強度、通気性、透湿性を阻害しない等の観点から接合は線状に行なうことが好ましい。積層構造としては、布状体Aとして織布またはソフ、布状体Bとして不織布5を用いたものが好ましい。
【0038】
布状体Bと多孔質フィルム2との貼り合わせは自体通気性、透湿性を阻害しないような公知の手段によって行なうことができ、布状体Bの上に多孔質フィルム2を重ねて熱ロールを用いて熱圧着する方法、熱可塑性樹脂をフィルム状に押出して押出しラミネートしその後多孔体とする方法、多孔質フィルム2をホットメルト剤等の接着剤によって接着することによって行なうこともできる。
【0039】
多孔質フィルム2の厚さは目的に応じて任意に選択し得るが、一般には、30〜700μm、好ましくは50〜500μm、さらに好ましくは60〜300μm程度とされ、シートの引張り強度が100N/50mm以上、引裂き強度が20N以上、シートの質量が200g/m2以下、シートの透気度が10000sec/300ml以下、透湿度が500g/m2・24h以上となるように形成することが好ましい。
【0040】
本発明に係る家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材1には、張設を容易とするために、鳩目加工をし、あるいは面ファスナーを取り付けることができる。
【0041】
本発明に係る家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材1は、通気性、透湿性があり、軽量で、強度を有する。
【0042】
【発明の効果】
本発明に係る家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材は、布状体Aと多孔質フィルムと布状体Bを積層したから、通気性、防水性にすぐれ、また、強靭で機械的強度、耐久性に優れ、実用価値の大きな家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材を得ることができる。
【0043】
【実施例】
(測定方法)
a.透気度:
JISL−1096 一般織物試験方法 通気性Bに準拠
b.透湿度
JISZ−0208 透湿度試験方法(カップ法)に準拠
c.引張強度
JISL−1096 一般織物試験方法 引張強さに準拠
d.引裂強度
JISL−1096 一般織物試験方法 引裂強さA−1(シングルタング法)に準拠
【0044】
(通気性防水シート)
1.多孔質フィルムの製造
線状低密度ポリエチレン(MFR)2.1g/10min、密度0.931g/cm3)100重量部に炭酸カルシウム200重量部を添加し、インフレーション押出機を用いて、195℃で押出し、ダイス径100mm、BUR=3、引取速度10m/minの条件でインフレーションフィルムを成形した後、延伸倍率2.0倍、延伸温度60℃で一軸延伸を行ない、厚さ25μmの多孔質ポリエチレンフィルムを得た。
【0045】
2.不織布の製造
ポリプロピレン(芯材)と中密度ポリエチレン(鞘材)からなる複合繊維を用いて形成した不織布(目付け16g/m2)とした。
【0046】
3.織布の製造
高密度ポリエチレン(融点132℃、MFR0.5g/10min、密度0.952g/cm3)の両面に、高圧法低密度ポリエチレン(融点116℃、MFR4g/10min、密度0.925g/cm3)を積層し、インフレーション成形法によって三層フィルムを成形した。
【0047】
レザーを用いて得られたフィルムを所定幅にスリットした後、オーブン方式により温度110℃で一軸方向に7倍延伸し、ついで温度125℃の熱風循環オーブン内で6%の弛緩処理を行ない、肉厚構成比が10:80:10のフラットヤーンを得た。得られたフラットヤーンをスルーザー型織機を用いて表1のように織成し、温度125℃の熱ロールにより交点を融着した。
【0048】
4.積層方法
得られた多孔質フィルムの片面に不織布を熱ロールを用いて熱圧着した後、多孔質フィルムのもう一方の片面に、高圧法低密度ポリエチレン(MFR10g/10min、密度0.922g/cm3)を線状(樹脂幅1mm、ピッチ幅3mm)に押出して織布を接合して、表1に示す家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材を得た。
【0049】
5.展設試験
家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材を糞尿堆積物に雨水の浸入がないように被覆し、被覆のない糞尿堆積物と共に1月間屋外に放置し観察した。その結果、家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材で被覆したものは、糞尿堆積物の乾燥が進んで体積が小さくなっていたが、被覆のないものは、降雨の度に吸水し、乾燥が進まず、また、堆積物の流失があった。
【0050】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材の例を示す(A)は平面図、(B)は縦断面図
【図2】本発明に係る家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材の他の例を示す縦断面図
【図3】線条体の例を示す平面図
【図4】線条体の例を示す縦断面図
【符号の説明】
1:家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材
2:多孔質フィルム
3:線条体
4:合成樹脂シート層
6:基層
7:接合層
Claims (8)
- 多孔質フィルムの片面に一軸延伸された熱可塑性合成樹脂線条体からなる布状体Aと、他面に合成樹脂の布状体Bを積層してなる通気性及び防水性を有する家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材であって、
前記布状体Aは、テープ状の前記熱可塑性合成樹脂線条体を織成してなる織布、又は、テープ状の前記熱可塑性合成樹脂線条体を一方向に並列し、その上に直交する方向に前記熱可塑性合成樹脂線条体を並列して、両者の交点を接合してなる交差結合布であり、
前記布状体Bは、不織布であることを特徴とする家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材。 - 多孔質フィルムの片面に一軸延伸された熱可塑性合成樹脂線条体からなる布状体Aと、他面に一軸延伸された熱可塑性合成樹脂線条体からなる布状体Bを積層してなる通気性及び防水性を有する家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材であって、
前記布状体A及びBは、テープ状の前記熱可塑性合成樹脂線条体を織成してなる織布、又は、テープ状の前記熱可塑性合成樹脂線条体を一方向に並列し、その上に直交する方向に前記熱可塑性合成樹脂線条体を並列して、両者の交点を接合してなる交差結合布であることを特徴とする家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材。 - シートの質量が200g/m2以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材。
- 多孔質フィルムと布状体A、及び/又は、多孔質フィルムと布状体Bが部分接着されてなることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材。
- 多孔質フィルムと布状体A、及び/又は、多孔質フィルムと布状体Bの部分接着が、線状であることを特徴とする請求項4に記載の家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材。
- 前記熱可塑性合成樹脂線条体は、高融点の合成樹脂からなる基層と、低融点の合成樹脂からなる表層との積層テープ状体によって構成されてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材。
- 家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材の透気度が10000sec/300ml以下、透湿度が500g/m2・24hr以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の家畜排泄物の乾燥・発酵用被覆材。
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