JPH06121626A - 植物の栽培のためのミネラルウール製造物 - Google Patents

植物の栽培のためのミネラルウール製造物

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JPH06121626A
JPH06121626A JP3289887A JP28988791A JPH06121626A JP H06121626 A JPH06121626 A JP H06121626A JP 3289887 A JP3289887 A JP 3289887A JP 28988791 A JP28988791 A JP 28988791A JP H06121626 A JPH06121626 A JP H06121626A
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Lothar Bihy
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 植物栽培用であって、樹脂結合剤により結合
した鉱物繊維で作製されており、さらに水に不溶の可逆
的な水吸着剤が、ミネラルウールに結合している。 【効果】 本発明のミネラルウール製造物は、良好な物
理的安定性、且つ水貯蔵タンク効果を有し、さらにどん
な天候状態でも親水性を失うことがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、植物の栽培に使用する
ミネラルウール製造物、このような製造物を製造するた
めの方法、さらにより多くの潅漑水を必要とする場合の
無土壌の場所、とくに屋根を植物で覆う｛グラシング
（grassing）｝ために、この製造物を使用することに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術および課題】繊維形成プロセスの他に、鉱
物繊維ベースのマットを製造するときに重要な段階は、
マット自体の製造である。よく知られている方法におい
て、例えば遠心繊維形成プロセスにより、溶融ガラスが
繊維に引き出され、熱硬化性樹脂を基にした結合剤の水
性組成物を繊維上にスプレーし、続いて例えばガスによ
るエンドレスコンベヤベルトおよび水透過タイプからな
る収集装置により集められる。一定の低圧を得るため
に、真空箱がエンドレスベルトの下部におかれる。この
ガスおよび繊維の混合物の水透過性により、繊維形成
（バーナーまたはとくに空気導入による）により発生し
た多量のガスと、繊維上にスプレーされた水とが分離さ
れ、繊維は、ウールマットレスとしてベルト上に残り、
ガスおよび水の混合物は、コンベヤベルトの下部に吸引
される。湿潤したウールマットレスは、コンベヤによ
り、バインダーが硬化し且つマットレスが測定される形
成用およびバインダー重合用チャンバーに運ばれる。
【０００３】ガス／水の混合物は、結合剤の粒子や繊維
を駄目にするので、続いて、洗浄機により水で処理され
る。この洗浄処理は、固体物質が付着するフィルターを
通って行われる。このようにして洗浄に用いられた水
は、次に、洗浄機に再導入され、蒸発したと予測される
分を補うためにのみ、新たな水が添加される。
【０００４】有利な物理的特性に加え、一般にフェノー
ルホルムアルデヒドまたは尿素ホルムアルデヒド樹脂で
ある重合結合剤は、ミネラルウール製造物に疎水性を与
えるが、ミネラルウールはそれ自体親水性を有する。こ
のような疎水性化は、熱および／または音絶縁手段のよ
うな建設産業に用いる製造物に好適である。なぜなら
ば、このような手段は、製造物を耐水性にすることが厳
しく要求されるからである。
【０００５】しかし、もしミネラルウール製造物が、無
土壌栽培における植物の栽培の基体として使用される場
合は、ミネラルウール製造物は、ミネラルウール上にま
かれる植物の根または種子に、水あるいは水性栄養液が
十分に供給されるように、水または水性栄養液を吸収
し、あるいは、その毛細管から取り込めるようにしなけ
ればならない。従来製造されたミネラルウール製造物
は、疎水性であるため、これらの要求を満たしていな
い。従ってこの所望される性質を得るために、好適な添
加剤を使用することが要求される。
【０００６】欧州特許第201426号により、熱硬化性樹脂
と結合した鉱物繊維を（これは植物栽培のための基体の
ブロックに加工される）、エトキシ化脂肪アルコールベ
ースの非イオン性界面活性剤で含浸することが知られて
いる。
【０００７】さらに、西ドイツ国特許第2057945号によ
り、フェノールホルムアルデヒドまたは尿素ホルムアル
デヒド樹脂と界面活性剤との混合物を繊維に適用するこ
とにより、製造プロセスの際に、ミネラルウールが水吸
収物となることが知られている。
【０００８】既知の界面活性剤を含む親水剤は、流水洗
浄システムを用いるときおもにフェノール樹脂からなる
凝集が生じ、フィルターの詰まりをもたらすという不利
な点がある。このような危険は、フィルターの洗浄作業
のための時間およびコストの増大が必要であるため、全
製造ラインにとって望ましくない。
【０００９】この困難さとは別に、これらの親水剤は、
さらに次のような不利な点をもつ。界面活性剤を含有さ
せても、これらはやがてミネラルウール自体から洗い落
とされてしまう。これは、ミネラルウール製造物が、そ
の親水性の性質を失い、さらに樹脂結合剤を含有してい
るため、再び疎水性となることを意味する。さらに、界
面活性剤を含むミネラルウール製造物は、実際により容
易に湿潤することができるが、水は、ミネラルウールに
吸着されず、あるいは界面活性剤の影響により他の物質
に保持され、直ちに流れでて、すぐに蒸発し、植物栽培
にはほんの僅かな時間だけ利用されるにすぎない。
【００１０】従って、本発明の課題は、良好な物理的安
定性を有する植物栽培のためのミネラルウールを提供す
ることであり、このミネラルウールは、水貯蔵タンク効
果を有し、さらにどんな天候状態でも親水性を失うこと
がないものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１で
特徴付けられた性質、成形品の製造方法、および請求項
１１で特徴付けられた性質により解決する。
【００１２】さらに、本発明の課題は、雨によってより
水と接触する無土壌の場所、例えば屋根、壁、街路およ
びブランケット（blanket）をグラシングすることから
なる。
【００１３】この課題は、請求項１４によって解決す
る。
【００１４】ミネラルウール製造物は、液体または気体
の形状の水、例えば雨、潅漑水、霧または大気中に含ま
れる蒸気の気体または小滴を容易に取り込むことができ
るので有利である。これは、水が流れ出ず、しかも通常
の天候状態で蒸発しないように水を取り込んで吸収す
る。このように、これは水貯蔵タンクとして役立つ。し
かし、植物の水の吸引力は、吸着力よりも勝るので、乾
燥時に植物に利用できるように水が放出される。
【００１５】本発明の範囲において、無機および有機物
質の両方が、水に不溶の可逆的な水吸着剤として使用す
るのに好適である。
【００１６】無機物質としては、例えば、各種のクレー
ミネラル、酸化アルミニウムＡl2Ｏ3、またはＡlＯ（Ｏ
Ｈ）、さらにこれらの水和物および二酸化ケイ素ＳiＯ2
を使用することができ、これらは水を多量に可逆的に吸
着することができる。
【００１７】沈殿ケイ酸、さらに火炎熱分解により得ら
れた非常に分散した熱生成ケイ酸が、とくに好適である
ことが分かっている。後者は、例えばエロジル(Aerosi
l)またはキャブ・オー・シル（Cab-O-Sil）という名で
市販されている。このようなＳiＣl4の火炎熱分解によ
り得られたケイ酸は、ほとんど孔のない広い表面積を有
し、例えばこれを測定すると１００〜５００m2／gであ
る。
【００１８】いわゆる“超吸収剤（superabsorber
s）”、例えばストッコソルブ（Stockosorb）という名
で市販されているアクリルアミド／アクリル酸共重合体
は、水に不溶の有機の水吸着剤としてとくに好適であ
る。
【００１９】本発明に使用することができる熱生成ケイ
酸は、その広い表面積により、その重量の何倍もの水を
可逆的に吸着することができる。欧州公開特許第A-0354
748号には、ケイ酸とさらに界面活性剤をロックウール
上に加える方法が示されているが、この方法とは対照的
に、このケイ酸は完全に不溶性である。この技術におい
て述べられている方法により処理されるロックウール
は、二酸化ケイ素が分散するのに長い時間がかかり、植
物に供給される栄養液において徐々に溶解して、例えば
植物の成長を刺激する物質を活性部分に運ぶ栽培基体で
ある。
【００２０】これと対照的に、本発明で用いる水に不溶
の水吸着剤は分散しないので、ミネラルウール上に残
る。あらゆる天候状態でも、ミネラルウールに不可逆的
に結合しているので（おそらく水素結合により）、これ
もまた流されることはない。さらに、本発明の成形品
は、従来技術における植物の栽培のための結合したミネ
ラルウールの成形品に含まれる界面活性剤を含有しな
い。
【００２１】本発明の範囲において、医学および化学の
科学的述語に従って、本明細書および特許請求の範囲に
おける可逆的な“水吸着（water adsorption）”という
述語は、固体の水吸着剤に、気体または液体形における
水の可逆的な結合を意味するものである。商業的および
吸着のような技術分野のいくつかにおいて、しばしば
“吸収（absorption）”としても言及されている。
【００２２】本発明のミネラルウール製造物の製造する
場合は、無機さらに有機の水吸着剤を水に懸濁する（懸
濁液は、例えば“ウルトラターラックス（ultraturra
x）”という名の高度分散剤を用いて分散させるのが好
ましい）。ミネラルウールの製造時、この懸濁液をシュ
ート、すなわち繊維製造装置とコンベヤベルトの間の空
間、あるいは下部で稼働しているコンベヤベルトにおけ
る繊維に適用する。シュートにおいて、今だ熱い繊維
は、樹脂結合剤でスプレーされる。水に不溶の可逆的な
水吸着剤は、液体樹脂結合剤と接触しても、樹脂結合剤
の有効性を損なうことのないように、好ましくは樹脂結
合剤と共にではなく、シュートまたはコンベヤベルト上
のいずれかのミネラルウール上にスプレーされる。しか
し、樹脂結合剤をスプレーする前またはスプレーと同時
に、ミネラルウール上に水に不溶の水吸着剤をスプレー
することができる。
【００２３】水を吸着し、水に不溶の薬剤の水における
分散体は、固形分の２０重量％未満、好ましくは固形分
の３〜７重量％を含むのがよい。固形分を４〜５％含有
する水性懸濁液は、実用においてとくに良好であると分
かっている。
【００２４】水吸着剤は、少なくとも０.０５％（ミネ
ラルウールの重量に対して）の量でミネラルウールに添
加される。しかし、より多い量、例えば水吸着剤の好ま
しくは０.１〜１％（ミネラルウールの重量に対して）
添加すると、吸着容量が増加する。
【００２５】ミネラルウールに適用される水に不溶の可
逆的な水吸着剤のとくに有利な点は、ミネラルウールマ
ットレスが（一般的に使用されるとき）、結合剤を硬化
させるために約２００℃の雰囲気温度で、トンネルオー
ブンを通って導入されるとき、分解も蒸発もしない薬剤
であるという事実である。さらに、その水吸着容量は、
この熱された温度でも実質上減少することはない。
【００２６】本発明の範囲におけるミネラルウール製造
物は、フェルトとして使用することができる。このこと
は、ベースが平らでないときに好適となる。
【００２７】５０kg／m3を超える原料密度、とくに７０
kg／m3を超えるプレートの形状のミネラルウール製造物
は、このようなプレートが、大きいスケールで且つ比較
的安く製造することができ、さらにもしこれを移動させ
ることが必要であっても、安定して行うことができる。
【００２８】さらに、成形品に、長期肥料として肥料を
加えることができる。例えば雨や霧で湿潤していると
き、肥料は溶解するので、植物に利用されるようにな
る。さらに、水に不溶の水吸着剤とともに、あるいは別
個に、例えば殺カビ剤のような農薬を成形品に添加する
こともできる。
【００２９】本発明の態様に従って、屋根は、少なくと
も部分的に本発明の成形品でカバーされ、そこに種子ま
たは植物が提供される。とくに、もし種子を発芽させる
ために用いる場合、ミネラルウールプレート上に種子を
適用し、続いて鳥により食べられたりあるいは風に飛ば
されたりすることから種子を保護するために、腐植土層
で、種子をカバーすることが好適である。ミネラルウー
ルプレートは、物理的に安定であるため、これが十分に
保持されるとき、その上を歩くこともできる屋根のカバ
ーとして用いることができる。
【００３０】さらに、このようなミネラルウールプレー
トは、大気にさらされても良好な耐性を有する。
【００３１】
【実施例】さらに、本発明の有利さおよび特性は、実施
例の記述により理解できる。実施例 ミネラルウールプレートを製造する。この目的のため
に、玄武岩溶融物（ミネラル溶融物として）を、例えば
送風引き出し法（blast drawing method）を用いる既知
の方法で繊維を引き出す。繊維の製造に続き、エロジル
（Aerosil）をスプレーする。エロジルは、熱生成ケイ
酸であり、２００〜５００m2／gの表面積を有する。水
性エロジル懸濁液は、４％のエロジルをウルトラターラ
ックス上の水に分散して形成させる。エロジル懸濁液に
よる鉱物繊維の処理に続き、製造した鉱物繊維マットレ
スを既知の方法で加工し、植物の栽培のためのミネラル
ウールプレートを得る。先に示したように、水に不溶の
可逆的な水吸着剤の水性分散体は、４〜５％の分散体と
して形成させ、プレート上にスプレーする。上記のよう
な可逆的な水吸着剤を用いて製造されたミネラルウール
プレートは、屋根をグラシングするためのプレートとし
て、約６０×１００×１０cmの寸法を有し、その原料密
度は、約７０kg／m3を有する。製造されたミネラルウー
ルプレートの親水性は、例えば、沈下試験（sinkingtes
t）という方法で測定することができる。もし結合した
ミネラルウールの成形品が、親水性であるならば、これ
らは約３０〜２４０秒後に沈まなければならない。も
し、これらが本発明の可逆的な水吸着剤で水に不溶な薬
剤を用いたならば、この事実は、すべてのミネラルウー
ルプレートで見られる。さらにミネラルウール製造物の
親水性の測定は、毛細管の水吸着である。この試験にお
いて、試験されるミネラルウール製造物は、その前面を
パラフィンでシールされ、その上部および下部それぞれ
２０℃であるウオーターバスの表面におかれる。製造さ
れた本発明のミネラルウールプレートの毛細管の水吸着
は、３０秒後に１００〜２００g／dm2、１時間後では１
９０〜２２５g／dm2、２４時間後では２３０〜２５０g
／dm2に達する。
【００３２】屋根のグラシングのために、このようなミ
ネラルウールプレートを確実に使用できるように、ミネ
ラルウールプレートは、施肥および成長用基体としての
適切さが試験された。その結果、トマト種子を用いる栽
培試験において、９０％を超える発芽率が達成されるこ
とが分かった。さらに、数に関しては、根の変形はほと
んど見られなかった。これは、得られたミネラルウール
プレートが、栽培される植物のための施肥および成長用
基体として非常に適していることを示している。
【００３３】屋根をグラシングすることの目的のため
に、耐水性の箔で屋根構造をカバーし、続いて本発明に
より製造されたミネラルウールプレートをその全表面部
分上に適用することが必要である。そうすれば、本発明
のミネラルウール製造物は、同時に良好な物理的安定性
を有するので、完全な屋根のカバーが確実となる。従っ
て、急勾配の屋根をカバーする場合において、プレート
上に落ちる雨水が、直ちにひさしの方向に流れることが
ないように、ひさしと平行に走る屋根をグラシングする
プレートの隣接する表面の間に、従来の鉱物繊維のプレ
ートで作成した耐水性のストリップを挿入することが有
用である。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水に不溶の可逆的な水吸着剤が、ミネラ
    ルウールに結合していることを特徴とする、樹脂結合剤
    により結合した鉱物繊維で作製した植物の栽培のための
    ミネラルウール製造物。
  2. 【請求項２】 水吸着剤が無機化合物である、請求項１
    に記載のミネラルウール製造物。
  3. 【請求項３】 水吸着剤が熱生成ケイ酸である、請求項
    ２に記載のミネラルウール製造物。
  4. 【請求項４】 水吸着剤が沈殿ケイ酸である請求項２に
    記載のミネラルウール製造物。
  5. 【請求項５】 水吸着剤が有機の超吸収剤である、請求
    項１に記載のミネラルウール製造物。
  6. 【請求項６】 超吸収剤がアクリルアミド／アクリル酸
    共重合体である、請求項５に記載のミネラルウール製造
    物。
  7. 【請求項７】 ミネラルウールの重量に対して、水吸着
    剤を少なくとも０.５％を含有する、請求項１ないし６
    のいずれか１項に記載のミネラルウール製造物。
  8. 【請求項８】 フェルトの形状で提供される、請求項１
    ないし７のいずれか１項に記載のミネラルウール製造
    物。
  9. 【請求項９】 ５０kg／m3を超える密度を有するプレー
    トの形状で提供される、請求項１ないし７のいずれか１
    項に記載のミネラルウール製造物。
  10. 【請求項１０】 肥料を含有する、請求項１ないし９の
    いずれか１項に記載のミネラルウール製造物。
  11. 【請求項１１】 鉱物溶融物の繊維形成手順に続いて、
    水吸着剤が結合剤とは別にミネラルウールに添加される
    ことを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか１項
    に記載のミネラルウール製造物の製造方法。
  12. 【請求項１２】 水吸着剤が水性懸濁液としてスプレー
    される、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 結合剤を備えたミネラルウールおよび
    水吸着剤が熱処理される、請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 無土壌の場所の広範囲なグラシングの
    ための請求項１ないし１０のいずれか１項に記載した製
    造物の使用。
  15. 【請求項１５】 屋根のグラシングのための請求項１４
    に記載した製造物の使用。
  16. 【請求項１６】 屋根が、少なくとも部分的に請求項１
    ないし１０のいずれか１項に記載の製造物で覆われ、種
    または植物とともに設けられ、ミネラルウール製造物は
    保護層で覆うことができる、請求項１５に記載した製造
    物の使用。
JP3289887A 1990-11-06 1991-11-06 植物の栽培のためのミネラルウール製造物 Pending JPH06121626A (ja)

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CA (1) CA2054943A1 (ja)
DE (2) DE4035249A1 (ja)
DK (1) DK0485277T3 (ja)
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