JP5923853B2

JP5923853B2 - 育苗用容器

Info

Publication number: JP5923853B2
Application number: JP2010292160A
Authority: JP
Inventors: 周作成田; 梶山　宏史; 宏史梶山; 増田　あい; あい増田; 松村　一也; 一也松村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: JP2012139122A

Description

本発明は、生分解性があり、任意で解舒が可能な育苗用容器に関するものである。

近年、石油資源の大量消費によって生じる地球温暖化や、大量消費に伴う石油資源の枯渇が懸念されており、地球規模において環境に対する意識が高まりつつある。このような背景において、環境負荷の低い材料が要望されている。

上記の要求特性を満足させるために、従来から使用されているポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維およびポリエチレンテレフタレート繊維以外に、ポリ乳酸繊維を使用した布帛の検討がなされている。

ポリ乳酸繊維は、非化石資源を使用した低環境負荷性に加え、生分解性を有することから、生分解素材としての検討も進められている。

その中で、育苗用容器は、従来、樹木を掘り起こす際の根毛部保護のための根巻き作業が必要となるが、この作業が煩雑で、人手もかかるため、生分解性素材を用いた育苗用容器が開示されている。（特許文献１、２）
これらの素材は、数ヶ月〜数年で分解し、生分解速度をコントロールできるが、徐々に分解していく素材である。しかし、育苗用容器は、人間が意図した時期に素早く、育苗用容器としての機能を終了させることが望まれている。これらの育苗用容器は、素早く分解させることはできず、植物が生長していく際、根が成長しすぎて、育苗容器の壁面に沿って張ってしまう「根詰まり」が発生し、植物成長を妨げる問題があった。

特開平０９−１９１７７８号公報特開平１１−２６９７５３号公報

本発明の課題は根詰まりの発生が少なく生分解可能な育苗用容器を提供することにある。

課題を解決するために本発明は以下の構成からなる。
（１）縫い糸で縫製されたポリ乳酸布帛を用いた育苗用容器であって、縫い糸で縫製した縫製部分が任意に解舒可能であることを特徴とする育苗用容器、
（２）縫製部分が単環縫い又は２本環縫いからなることを特徴とする前記育苗用容器、
（３）ポリ乳酸布帛が、織物、ニット、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布およびスパンボンド不織布から選ばれるものである前記いずれかの育苗用容器。

本発明によれば、任意に育苗用容器が解舒可能であり、植物の根詰まりが少なく、成長を妨げない育苗用容器を得ることができる。さらには生分解性が高い育苗用容器が提供される。

育苗用容器の一例形状を示す斜視図。２枚の布帛を貼り合わせたもの。育苗用容器の一例形状を示す斜視図。２枚の布帛を貼り合わせたもの。育苗用容器の一例形状を示す斜視図。２枚の布帛を貼り合わせたもの。育苗用容器の一例形状を示す斜視図。筒状としたもの。

本発明では、ポリ乳酸を用いた布帛が使用される。ポリ乳酸は、Ｌ−乳酸を主体とするものとＤ−乳酸を主体とするものの２種類が知られている。本発明においては、いずれを主体としたポリ乳酸を用いてもよい。ポリ乳酸中の乳酸の光学純度が９７％以上であれば、樹脂の融点を高くすることができ、耐熱性に優れるため好ましい。一般にポリ乳酸は、光学純度が低下すると結晶性が低下するため、光学純度が低いポリ乳酸から得られた成型物は概して耐熱性が低下してしまい、実用的な成型物を得られない。このことから、光学純度９７％以上のポリ乳酸が好適に用いられる。ポリマー１分子中の光学純度が９７％以上であれば、例えば、Ｌ−乳酸を主体とするポリマーとＤ−乳酸を主体とするポリマーを溶融混合したポリ乳酸を用いることもできる。この場合には、Ｌ−乳酸を主体としたポリ乳酸分子鎖とＤ−乳酸を主体としたポリ乳酸分子鎖がステレオコンプレックス結晶を形成し、該結晶はホモポリマーと比較してさらに高融点となる。このようなＬ−乳酸を主体とするポリマーとＤ−乳酸を主体とするポリマーを溶融混合したポリ乳酸を用いると、本発明の不織布や、さらにはこれから製造される最終成型物は耐熱性に優れたものとなる。

また、ポリ乳酸の重量平均分子量は８万以上であることが、耐熱性、成型性の観点から好ましい。重量平均分子量を８万以上とすることにより、得られる成型物の力学特性が向上し、耐久性に優れたものを得られるばかりでなく、溶融時の流動性や結晶化特性も好ましい範囲とすることが可能となり、本発明に使用されるポリ乳酸布帛を構成する繊維を得る際にも安定した生産が可能になる。これらの理由から重量平均分子量は８万〜４０万の範囲であるとより好ましく、１０万〜２５万の範囲が最も好ましい。

また、本発明において用いられるポリ乳酸に対して、その特性を維持できる範囲内で他の改質剤、添加剤や他のポリマーを含有することもできる。これら改質剤、添加剤や他のポリマーは重合時に添加してもよいし、先に混練したマスターペレットの形態としてもよいし、直接的にポリ乳酸ペレットと混合して溶融成形してもよい。さらに、本発明におけるポリ乳酸は、その特性を維持できる範囲内で他のモノマーを共重合させることもできる。共重合成分としてはジカルボン酸やジオール、ヒドロキシカルボン酸及びこれらの変性体などが挙げられる。これらの共重合成分の含有量は、特に限定されるものではないが、ポリ乳酸に対して４０モル％を超えない範囲で共重合を行うと基質となる脂肪族ポリエステルの特性を大幅に変化させずに改質効果が得られるため好適である。

さらに、生分解性をコントロールするため、ポリエチレンアルカノエート、ポリブチレンサクシネートや変性ポリエステル樹脂などの他生分解性樹脂などのポリマーアロイや、酸化マグネシウム、末端封鎖剤などの各種添加剤を添加しても良い。

本発明に用いられるポリ乳酸の布帛は、織物、編物、不織布のいずれであっても良い。

ポリ乳酸布帛の形態は、織物であれば、平織り、綾織り、朱子織りなどが用いられる。編物であれば、丸編み、経編み双方が用いられ、丸編であれば平編、ゴム編みなど、経編であれば、トリコット編、ラッセル編などが用いられる。不織布の場合、短繊維を用いたニードルパンチ不織布やスパンレース不織布、長繊維を用いたスパンボンド不織布が用いられる。スパンボンド不織布は、目が詰まっていて、布帛部分から根が出にくいこと。コスト、強度の観点から特に好ましく用いられる。

ポリ乳酸布帛の強度は、植物と土壌を入れても、破れない強度であることが好ましく、１５Ｎ／５ｃｍ以上、さらに好ましくは、２５Ｎ／５ｃｍ以上、さらには、５０Ｎ／５ｃｍ以上であることが好ましい。

また、布帛の縫製部分を縫い合わせる、縫い目強力として、３０Ｎ／１０ｃｍ以上、さらに好ましくは、５０Ｎ／１０ｃｍ以上、さらには１００Ｎ／１０ｃｍ以上であることが好ましい。

本発明に用いられる縫い糸は、綿糸などの生分解性のものでもポリエステルなどの非生分解性の縫い糸で合っても良い。ただし、解舒時の強力や土中での劣化を考慮した場合、ポリエステルなどの非生分解性の縫い糸であることが好ましい。
その太さは、手で縫製部分を解舒しやすいよう、１０番手〜５０番手のものが好ましい。また、糸の色調としては、土壌部分でも目立つ色として、白色、黄色、水色、赤色など土壌と色調が異なると、解舒する際に糸が見えやすく好ましい。

縫い糸の強度は、植物と土壌を入れても縫目が破断しない強度である５００ｃＮ以上が好ましい。さらに好ましくは、７００ｃＮ以上、さらに好ましくは、１０００ｃＮ以上であることが好ましい。
縫い糸の伸度は、縫製部分の保持の為、１５〜５０％さらに好ましくは、２０〜４０％であることが好ましい。１５％以下であると、縫い糸が伸びにくく、縫製の生産性が劣る。また、５０％以上であると、縫い糸が伸びすぎて、縫製部分の保持が困難となる。

本発明における、縫製部分は縫製部の強度を確保すること、任意に解舒が可能である事が必要であることから、環縫いや２本環縫いなどの環縫いミシンによる縫製が好ましい。

「単環縫い」とは、縫い目が針糸一本だけで作られ、裏面は針糸のループが互いに連続して鎖目状となって続く縫い方である。その為、縫い付けた糸を容易に布帛より除去することが可能である。

「２本環縫い」とは、縫い目が針糸２本で作られ、環縫いが２本の糸で構成されており、単環縫いよりもより解けにくい縫い方である。

いずれの縫製方法でも、縫い終わりから解舒することにより、任意の時期に育苗用容器を分解することができる。

また、伸縮性のある縫い方の為、土壌などの重量物を入れても縫い目が裂けずに植物と土壌を保持することができる。

「本縫い」等の縫い方では、縫い目を解舒することができず、任意の時期に解舒することができない。

次に本発明における育苗用容器の構成について述べる。

本発明における育苗用容器は、植物が生長していく際、根が成長しすぎて、育苗容器の壁面に沿って張ってしまう「根詰まり」を防止するため、縫製部分を解舒することにより、育苗用容器を分解させることを特徴とする。

育苗用容器の形状としては図１〜４のようなものが例示される。（図において破線は縫製部分である。）図１〜３に示すような２枚の布帛を貼り合わせ、貼り合わせ部分３方向を縫製したものや、図４に示すように円形や多角形の底面部分と側面部分を縫製し、筒状とし、１〜数カ所を縫製したものがある。縫製回数は少ない方が、解舒するときの手間が少なく、好ましい。図４に示すような筒状の容器を作成する場合において、図中のＡ、Ｂ、Ｃの順に縫製しておけば、逆に１回の解舒作業で所望の部分を解舒することができる。育苗用容器の大きさとしては、植物の大きさに合わせて作成することになり、任意であるが、解舒性、運搬性を考慮した場合、袋口の長さが２０ｃｍ〜１００ｃｍ、さらには５０ｃｍ〜７０ｃｍ、高さが３０ｃｍ〜１００ｃｍ、また、円筒形の容器の場合は、直径が４０〜１００ｃｍであることが好ましい。また、袋の底面または底辺については、土壌が入れやい袋の口よりも狭くする方法（図１）、縫製時の生地ロスが少ない袋の口と同じ大きさとする方法（図２）、植物の根詰まりがおきにくくなるよう、袋の口よりも大きくする方法（図３）が例示され、用途、場所に応じて選択することができる。

縫製した後、布帛を裏返して、縫製部分を育苗用容器の内側にすることも可能であり、裏返すことにより、裏返さない場合と比較して、根が縫製部分から出にくい育苗用容器を作成することが可能である。

本発明における育苗用容器は、縫製部分が任意の時期に解舒できることから、「根詰まり」の発生が少なく、また、布帛に生分解性であり、土中で数ヶ月〜１年以上形態を保持できるポリ乳酸を使用しており、植え替えを行い、縫製部分を解舒した後、布帛が徐々に分解し、植物の成長を妨げることの無い育苗用容器を提供することができる。さらに縫製部分の解舒によって根の成長が早くなることから、根に付着している微生物によるポリ乳酸の分解反応が促進される効果も有する。

［測定方法］
（１）引張強力
インストロン型引張試験機を用い、５ｃｍ×３０ｃｍ各の生地をつかみ間隔１５０ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分の条件で試験片が切断するまで荷重を加え、試験片の最大荷重時の強さｇ_０を０．１Ｎ単位で測定し、５回の平均値から算出した。

（２）縫目強力
インストロン型引張試験機を用い、１０ｃｍ×１０ｃｍ各の生地２枚を貼り合わせ、端から１ｃｍの部分を縫製し、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分の条件で試験片が切断するまで荷重を加え、試験片の最大荷重時の強さｇ_０を０．１Ｎ単位で測定し、５回の平均値から算出した。

（３）解舒性
縫製した育苗用容器に土壌を入れ、土の中に埋め、縫製部分を縫い終わりから解舒し、スムーズに解舒できるかどうかを判定した。

（４）植物の成長性
さらに植物を生育させ、育苗用容器内に根詰まりせず、成長が良好であったものを良好。育苗用容器内に根詰まりして、成長性が阻害されたものを不良と判定した。

［実施例１、２］
材料として、ポリ乳酸製、目付１００ｇ／ｍ^２、スパンボンド不織布を用いた。

不織布を５０ｃｍ×３０ｃｍに裁断し、２枚貼り合わせ、端から１ｃｍを環縫いミシンにて縫製した。縫製した際の糸番手、縫目間隔、縫い目強力および解舒性は表１に示す。実施例１、２は、土壌を入れても、縫製部分が裂けない縫目強力を有し、縫製の解舒性も良好であり、解舒後の植物に根詰まりを起こさず、成長性も阻害されることはなく、育苗用容器として優れたものであった。

［比較例１］
本縫いミシンを用いて、縫製するほかは、実施例１と同様にして縫製を行った。縫製した場合の糸番手、縫目間隔、縫い目強力および解舒性は表１に示す。

得られた育種用容器は、縫製部分を解舒することができず、植物の成長時に根詰まりをおこし、成長性が阻害されるものであった。

本発明の育苗容器は、農業、園芸の分野に利用可能であり、また布帛を使用するので繊維産業の分野でも利用可能である。

Claims

縫い糸で縫製されたポリ乳酸布帛を用いた育苗用容器であって、縫い糸で縫製した縫製部分が任意に解舒可能であり、かつ縫製部分が単環縫い又は２本環縫いの縫い目であることを特徴とする育苗用容器。
ポリ乳酸布帛が、織物、ニット、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布およびスパンボンド不織布から選ばれるものである請求項１記載の育苗用容器。