JPH0688074A

JPH0688074A - 土壌改良材

Info

Publication number: JPH0688074A
Application number: JP4238758A
Authority: JP
Inventors: Toshihide Yamane; 敏英山根
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1992-09-08
Publication date: 1994-03-29

Abstract

(57)【要約】【構成】ポリスチレン発泡粒子、高吸水性樹脂粉末お
よび砕石粉または砂を水エマルジョン系の接着剤または
粘結剤と混練して粒塊状とした後、乾燥してなる土壌改
良材。【効果】上記土壌改良材は、通気性、通水性、保水
力、保肥力に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、疎水性の高分子発泡体
粒子、非水溶性の高吸水性樹脂粉末及び川砂などを接着
剤等により結着・団粒化した土壌改良材に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】高吸水性樹脂粒子を土壌に配合して、土
壌の保水性を向上させることは一般によく行われている
が、この場合、灌水や降雨により高吸水性樹脂は自重の
１００〜２００倍程度の水を吸収してその体積も膨張す
る。膨張した体積は、土壌中の空隙を埋めその通気性を
低下させたり、樹脂粒子同士が結着して止水層を形成し
て通水性を悪化させたりする。このような傾向は高吸水
樹脂が微細であったり、ゲル強度が弱かったりする場合
に著しい。従って、土壌改良材に用いる高吸水は、粗粒
であり、ゲル強度が大きいことが要求される。これは高
価な高吸水性樹脂をいたずらに多量に使用することを強
制することになり、土壌改良材の使用コストを上昇させ
る。これらの難点を解決するため高吸水樹脂を揮発性あ
るいは分解性の発泡剤を用いて発泡させたものを土壌改
良材とする方法が提案されている（特公平０２−２０６
８０号公報）。この方法は、土壌の通気性、通水性を損
うことなく、保水性を向上させることが出来る点は評価
出来るが、素材樹脂が高価でありコスト面での改善には
難点が認められる。また、ポリスチレン発泡粒子によ
り、特に粘土質土壌の通気性、通水性を改善することが
できることが知られているが、ポリスチレン発泡粒子は
疎水性で比重が非常に小さいため、土壌と混合してもま
ざりにくく、表面に浮出し易く、降雨の際には浮上して
流失し、乾燥時には表土と共に粉塵化する。

【０００３】スチレン・無水マレイン酸共重合体の発泡
粒を土壌改良材として用い、土壌の通気性、通水性を損
うことなく保水性を向上させる方法が提案されている
（特開昭５５−１１６７８９号公報）。この方法は、性
能はある程度評価出来るが、コスト的に難点が認められ
る。

【０００４】また、ポリスチレン発泡粒子と砂あるいは
砕石粉とを水を含んだ溶剤でポリスチレンを一部溶解さ
せて相互に結着団粒化し風乾したものを土壌改良材とす
る方法が提案されている（特公昭５７−６１０６９号公
報）。この方法は、ポリスチレン発泡粒が一部溶出して
出来た空隙と砂と発泡粒間に形成された空隙を保水空間
として利用するもので保水性の向上効果が不十分であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、いかなる性
状の土壌であっても、その土壌に対して適当量の該組成
物を配合すれば、その三相（固・液・気）分布等の土壌
性状が改善され、植物の生育に最も適した状態に土壌を
改良する性能を有する土壌改良材を提供するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明における土壌改良
材は、ポリスチレン発泡粒子、高吸水性樹脂粉末および
砕石粉または砂を水エマルジョン系の接着剤又は粘着剤
と混練して粒塊状とした後、乾燥してなるものである。

【０００７】本発明の土壌改良材の製造に当っては、
ポリスチレン発泡粒子、高吸水性樹脂粉末、砂また
は砕石粉および水エマルジョン系の接着剤または粘結
材の４成分を使用するが、これらの混合の順序に特に制
限はない。しかし、ポリスチレン発泡粒子を水エマルジ
ョンで十分ぬらした後、砂、高吸水樹脂粉末の順に混合
すると作業がより容易になる。この際水系エマルジョン
との混練が困難な場合は必要に応じて水を添加して混練
してもよい。

【０００８】本発明に使用されるポリスチレン発泡粒子
は、揮発性発泡剤を含有する発泡ポリスチレン粒子を過
熱水蒸気或いは熱湯で過熱発泡させた発泡粒子或いは使
用済みの容器、包装材、緩衝材等の発泡ポリスチレン成
形品または不良品、成形層等を粉砕機で粉砕したものも
使用できる。ポリスチレン発泡粒子は発泡倍率１０〜８
０ｍｌ／ｇのものが好ましく、粒径は０．２〜１０ｍｍ
のものが特に好ましい。細砂（粒径は例えば、０．２〜
０．０２ｍｍ）を使用するとき、土壌改良材の団粒の粒
径を土壌の通気・排水を促進できる粗砂の粒径に近づけ
るために、ポリスチレン発泡粒子の粒径は３〜０．１ｍ
ｍとすることが好ましい。

【０００９】前記した砂又は砕石粉としては粒径２ｍｍ
以下のものが好ましいが、本発明に用いられるポリスチ
レン発泡粒子の比重が非常に小さいので、土壌改良材全
体の比重を出来るだけ大きくするために、粒径の小さい
細砂（粒径０．２〜０．０２ｍｍ）を用いるのが好まし
い。砂の種類、砕石の原料岩石、鉱物の種類に特に制限
はないが、川砂、天然砕石等の入手は、近年、益々困難
になっており、一方ではビル等のコンクリート構造物の
破却時に発生するコンリート破砕物の廃棄が社会問題化
しているなどの状況もあり、経済性、入手し易さ等から
コンクリート破砕粉あるいは高炉スラグ等の人口砕石を
用いるのが好ましい。

【００１０】本発明における高吸水性樹脂としては、多
量の水を吸収保持してゲル状化するような高吸水高分
子、例えばデンプン誘導体、酢酸ビニール系高吸水性樹
脂、マレイン酸共重合系高吸水性樹脂、ポリアクリル酸
系高吸水性樹脂などが使用できる。高吸水性樹脂の内、
ポリアクリル酸系の高吸水性樹脂であるポリアクリル酸
塩架橋体が粒径、ゲル強度等幅の広い品種、品位が用意
されているので最も好ましい。本発明に使用されるポリ
アクリル酸系の高吸水性樹脂は、該土壌改良材組成物を
構成する団粒の中核が比較的粒径が大きく、粒子強度の
強いポリスチレン発泡体粒子より成っているため、高吸
水性樹脂の粒径は２００μｍ以下、好ましくは１００〜
５０μｍの微粒子状のものが最も好ましい。市販品とし
ては、ダイヤウェットＩシリーズ（三菱油化（株）商品
名）、アクリアリック^RＣＳＭシリーズ（（株）日本
触媒商品名）などが好適に使用出来る。

【００１１】本発明における水エマルジョン系接着剤或
いは粘結剤としては、酢酸ビニル樹脂の水エマルジョン
或いは合成ゴムのラテックスなどが使用できる。この内
でも酢酸ビニル樹脂の水エマルジョンが高濃度でも比較
的低粘度であるため、混練時の作業性が良く、土壌改良
材の構成成分同士の良好な結着状態を与えるため、より
好ましい。本発明に使用される酢酸ビニル樹脂エマルジ
ョンは、市販されているほとんどのものが使用できる
が、一般的には粘度２０，０００〜５０，０００ｃｐｓ
（３０℃）、蒸発残分４０〜４２重量％のもの（例えば
ボンドＣＨ１８（コニシ（株）商品名）が使用し易い。

【００１２】本発明の土壌改良材は、高吸水性樹脂粉末
および砂または砕石粉が表面に接着されたポリスチレン
発泡粒子が２〜数粒結合した団粒構造をなしている。こ
の土壌改良材を構成している高吸水樹脂の吸水能は接着
剤等により阻害されることはほとんどない、本発明の土
壌改良材は、吸水すると比重が１．０以上となり、水に
浮上せず土壌中に沈降するので風雨により逸散すること
がない。

【００１３】本発明の土壌改良材の組成は、ポリスチレ
ン発泡粒子６０〜７０容量％に対して砂或いは砕石粉３
０〜４０容量％有し、高吸水性樹脂を容積的に微量有す
るものであることが好ましく、重量比ではポリスチレン
発泡粒子１０〜１５重量部、砂または砕石粉８５０〜９
００重量部、高吸水性樹脂１〜２０重量部を含むことが
好ましい。水エマルジョン系接着剤または粘結剤は、前
記した団粒を形成するに充分な量使用すればよい。

【００１４】本発明の土壌改良材は、改良すべき土壌の
表層の厚さ１０ｃｍの土壌に対して５〜２０容量％を鋤
込み混合すれば有効である。この土壌改良材を施用され
た土壌は、空隙率が３０容量％以上改善され、保水力が
５０ｇ／ｌ以上改善される。

【００１５】

【作用】本発明の土壌改良材は、土壌の通気性および通
水性を改良して、なおかつ土壌の保水性を向上させるた
めに、ポリスチレン発泡粒子により土壌改良材の団粒構
造の強度と粒度を確保して土壌の空隙を拡大する機能を
持たせ、さらに微粉末状の高吸水樹脂により灌水された
水分を飽和吸着させて過剰な水分は透過させる機能を持
たせ、ついで砂あるいは砕石粉により、土壌改良材の団
粒の比重を高めると共に土壌との親和性を向上させて土
壌になじみ易くかつ土壌中に沈降して飛散、流失したり
しない性状を持たせている。

【００１６】

【実施例】以下に本発明を実施例によって説明する。以
下特にことわらないかぎり部を重量部を表し、％は容量
％を表す。

【００１７】実施例１１）発泡倍率５０〜６０ｍｌ／ｇ、粒径０．５〜２ｍｍ
のポリスチレン一次発泡粒子１５部に、蒸発残分４０〜
４２重量％のポリ酢酸ビニル水エマルジョン型接着剤
（ボンドＣＨ１８、コニシ（株）商品名）２０部を水１
８０部で希釈して加え、よく混練してポリスチレン発泡
粒子を接着剤で十分ぬらした後、粒径１．０〜１．５ｍ
ｍの川砂１０５０部をこれに加えて、さらに混練し、砂
がポリスチレン発泡粒子に接着し、団粒が形成されたな
ら平均粒径６０〜１５０μｍの耐塩性のポリアクリル酸
系の吸水樹脂（アクアリックＣＳ（株）日本触媒商品
名）粉末１０部をこの混合物に添加しさらに混練、ポリ
スチレン発泡粒子と砂から成る団粒に該吸水樹脂粉末を
十分付着させた後、風乾あるいは必要なら熱風により乾
燥し、団粒状の土壌改良材（Ｉ）を得る。

【００１８】２）次に土壌改良材（Ｉ）を保水力のほと
んどない砂地に対して、その表層１０ｃｍの土壌に対し
て１０％になるように鋤込み、十分灌水する。ほとんど
保水力のなかった砂地土壌は、土壌改良材（１）を鋤込
み灌水することにより１５〜２０ｋｇ／ｍ²の保水力を
その通気、通水性を全く失うことなく保持するように改
善されている。このように改良された砂地土壌は、降雨
時には排水性が良好で、乾燥時にも植物が必要とする土
壌水分を十分保持するのでゴルフ場のグリーン、球技場
の芝地などに最も適する。３）土壌改良材（Ｉ）を通気性、通水のとぼしい粘土度
質土壌に対しその表層１０ｃｍの土壌に対して１０％に
なるように鋤込み、土壌の表層を良く叩耕し、土壌に対
して土壌改良材（Ｉ）を良く混合する。土壌改良材
（Ｉ）を良く鋤込れた表層土壌は、通気性、通水性が著
しく改善され、保水性、通水性、通気性の良好な畑地と
して適した壌に改良される。

【００１９】実施例２１）発泡倍率４０〜６０ｍｌ／ｇの使用済みのポリスチ
レン発泡体からなる容器を粉砕機等により粒径０．１〜
３ｍｍに粉砕して得られるポリスチレン発泡粒子２０部
をポリ酢酸ビニルの水エマルジョン（ボンドＣＨ１８、
コニシ（株）商品名、蒸発残分４０〜４２重量％）２０
部を１８０部の水で希釈した接着剤と混練し、該ポリス
チレン発泡粒子を接着剤で十分ぬらした後、これに粒径
０．５〜２．０ｍｍのコンクリート破砕粉１０６０部を
加えてさらに混練する。これに粒径３５μ以上の架橋型
ポリアクリル酸ナトリウムを主成分とする高吸水樹脂微
粉末（ダイヤウェット１−４００、三菱油化（株）商品
名）２０部を該混合物が乾燥しきらない間に加え、該混
合物に混入、付着させた後、これを風乾あるいは必要な
ら熱風により乾燥し、ポリスチレン発泡粒子、砂、吸水
樹脂粉末が相互に結合した団粒状の土壌改良材（ＩＩ）
を得る。２）土壌改良材（ＩＩ）を酸性化の進んだ畑地の表層１
０ｃｍの土壌に対して１０％割合で鋤込み、よく叩耕
し、土壌改良材（ＩＩ）を畑土壌に良く混合する。土壌
改良材（ＩＩ）を施用された酸性化畑土壌は、Ｃａ⁺⁺や
Ｎａ⁺を豊富に含有する土壌改良材（ＩＩ）によって中
和され、植物の生育に最も適するｐＨ６〜７の弱酸性に
調整されるとともに、土壌の通気性、通水性と保水力が
著しく改善される。３）土壌改良材（ＩＩ）を施設栽培用土壌として、その
表層２０ｃｍの土壌に対して１０％施用すると、土壌の
通水性、保水性が改善されるため施設土壌に特有な表層
土への塩類の高濃度蓄積や過多なかん水による土壌固化
等の障害を生ずることのない良好な土壌に改善される。
さらに、土壌改良材（ＩＩ）の施用により土壌の熱容量
と断熱性が増大するため土壌の保温力が向上し、通気性
の向上との相乗効果で有用な土壌微生物の活動が活発化
し、アンモニア態窒素の植物に資化され易い硝酸態窒素
への転換が効率良く行われるようになり、植物の生育が
良好になる。いわゆる堆肥などの有機物肥料が同様の効
果を有するものとして特に施設栽培には不可欠とされて
いるが、このものは短期間で土壌に消化吸収されて消失
し、その有効性を失うため、しばしば多量に施用するこ
とを要するが、土壌改良材（ＩＩ）は微生物による分解
をうけないので、機械的な消失分を１回／年補う程度で
その有効性は半永久的に持続する。

【００２０】実施例３土壌改良材（Ｉ）または土壌改良材（ＩＩ）を鑑賞用鉢
栽培用土壌として用いる場合、鹿沼土、ピートモス、ロ
ックウール等と４０〜８０％の割合で土壌改良材（Ｉ）
または土壌改良材（ＩＩ）を併用すると、鉢の通気性、
通水性、保水力、保肥力は著しく改善され鉢物植物の生
育が良好になる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１における土壌改良材は、通気
性、通水性、保水力及び保肥力に優れる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリスチレン発泡粒子、高吸水性樹脂微
粉末および砕石粉または砂を水エマルジョン系の接着剤
または粘結剤と混練して粒塊状とした後、乾燥してなる
土壌改良材。