JPH0750925A - 人工土壌構造体 - Google Patents

人工土壌構造体

Info

Publication number
JPH0750925A
JPH0750925A JP5220648A JP22064893A JPH0750925A JP H0750925 A JPH0750925 A JP H0750925A JP 5220648 A JP5220648 A JP 5220648A JP 22064893 A JP22064893 A JP 22064893A JP H0750925 A JPH0750925 A JP H0750925A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soil
water repellent
fluorine
hydrophobic
soil structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5220648A
Other languages
English (en)
Inventor
Kinya Ogawa
欽也 小川
Takao Oshima
隆夫 大島
Toshio Takaai
俊雄 鷹合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP5220648A priority Critical patent/JPH0750925A/ja
Publication of JPH0750925A publication Critical patent/JPH0750925A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 土壌中の水分を制御可能な人工土壌構造体を
提供する。 【構成】 人工土壌構造体を、土壌表面にフッ素系撥水
剤で処理された疎水性粒子からなる疎水層を有する構造
とする。疎水性粒子は例えば砂及び/又は土の粒子であ
り、粒子径は2000μm以下であるのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な改良された人工土
壌構造に関し、更に詳しくは、主に土壌中の水分を制御
することが出来る人工土壌構造体に関するものである。
【0002】本発明は、土壌の砂漠化防止、砂漠緑化、
森林保護などの環境保護産業並びに各種農業及び園芸な
どの産業分野、さらには土木、建築などの地盤構造など
の分野において特に有効に利用される。
【0003】
【関連技術】近年、1992年地球環境サミットの開催
に象徴されるように地球環境問題に対して世界的な関心
が寄せられており、地球の環境をどのように保護して行
くかが世界的な産業技術課題となっている。
【0004】例えば、世界の陸地を占める砂漠の割合は
現在約30%前後であるが、その面積は増加しつづけて
いる。これには種々の原因があるが、樹木の乱伐や酸性
雨などの環境汚染、地下水の大量摂取、オゾン層の破壊
や二酸化炭素ガスの増加などに起因すると考えられる異
常気象など、人類の生産活動に伴う環境破壊的な要因に
基づくものが少なくない。
【0005】その一方で世界の人口は年々増加し、この
人口増加に伴う将来の食糧危機を回避するためにも、土
壌の砂漠化を防止するとともに、砂漠化して枯死した土
壌を生き返らせる必要がある。
【0006】また、食糧危機を回避する目的からは、近
年のバイオテクノロジーの技術により農作物それ自体を
改良して生産効率をあげる努力もなされている。しかし
ながら、農作物の生産効率を上げるためには農作物が育
つ土壌を各種農作物に適した土壌に改良する必要があ
る。これまで、土壌構造に基づく根本的な土壌環境の改
良を目的として、土壌を構成する地層を人工的に組み立
てて、いわゆる土壌構造自体を根本的に改良する試みが
行なわれて来たが、まだ実用化の段階まで来ていない。
【0007】さらに、現代社会においては、人口増加も
相伴って、各種の土木、建築工事などによって構築物が
数多く造られている。これらの構築物はその基礎となる
基礎地盤が極めて重要な役割を果すことは言うまでもな
く、長年にわたって安定した基礎地盤を保持する為に
は、土壌の環境的性質を根本的にその構築物に適するよ
うに地層レベルで改良する必要がある。
【0008】上述したように、現在、地球環境的なレベ
ルで土壌の環境的性質を人類にとって望ましいものにす
るために土壌構造の改良が必要となりつつあるが、この
土壌の環境的性質は土壌中の水分によって決定されるこ
とが多い。したがって、土壌中の水分を人工的に制御す
ることができるように土壌構造を改良することが第一に
必要となる。
【0009】従来、土壌中の水分を制御する手段として
は、例えば土壌と保水性高分子化合物を混合したり、あ
るいは、特開平1−319585号公報にあるように、
土壌の表面をオルガノポリシロキサンで処理する手段が
提案されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上述の
地球的環境レベル等の見地から鋭意研究を重ねてきた
が、その結果、フッ素系撥水剤を用いると長期にわたっ
て安定的に土壌中の水分を制御できることを見出し本発
明を完成するに至った。
【0011】すなわち本発明の目的は、土壌中の水分を
長期にわたって安定的に制御して、例えば、土壌の砂漠
化防止、砂漠緑化、森林保護などの環境保護産業並びに
各種農業及び園芸などの産業分野、さらには土木工事、
建築工事などの地盤構造などの分野において、土壌構造
自体を人工的に改良することによって上述した問題点の
解決を図るものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、特許
請求の範囲の請求項1に記載してあるように、土壌表面
にフッ素系撥水剤で処理された疎水性粒子からなる疎水
層を有する人工土壌構造体を提供するものである。
【0013】また本発明は、疎水性粒子が砂及び/又は
土の粒子が撥水剤で処理されたものである請求項1に記
載の人工土壌構造体を提供するものである。
【0014】また本発明は、疎水性粒子の粒子径が20
00μm以下である請求項1又は請求項2に記載の人工
土壌構造体を提供するものである。
【0015】また本発明は、疎水性粒子は高分子ポリマ
ーからなる請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記
載の人工土壌構造体を提供するものである。
【0016】以下に本発明を詳しく説明する。本発明に
用いられる疎水層を形成するための疎水性粒子とは、い
わゆる疎水性の性質を有する粒子状のものであればよ
く、その材料は無機系あるいは有機系を問わず、いかな
るものも利用可能である。
【0017】土壌構造体とは、本発明の疎水性粒子から
なる疎水層を含む少なくとも2種以上の地層からなる土
壌構造のことで、3次元構造を有する土壌ブロックであ
る。
【0018】本発明の疎水層は実質的に疎水性粒子から
構成されていればよく、他の性質を有する粒子が混合し
ていても層全体として疎水性の性質が失われていなけれ
ば本発明の範囲である。
【0019】また、さらに用途に応じて、疎水性が疎水
層全体で失われない範囲内で、他の有用な性質を有する
粒子を疎水層を構成する疎水性粒子に混合することも可
能である。
【0020】本発明に言う疎水性粒子の粒子系は本発明
の目的を達成できる範囲内であれば特に限定されるもの
ではないが、好ましくは、水分の制御のしやすさから平
均粒子径が2000μm以下のものが好ましい。更に、
特に好ましくは1000μm以下である。
【0021】本発明において疎水性粒子は、砂や土の粒
子表面を撥水剤で処理したものが実用的でありこれらを
単独あるいは混合して用いることが出来るが、特に砂を
撥水剤で処理した撥水砂が好ましい。
【0022】本発明において使用されるフッ素系撥水剤
は、従来用いられていたシリコーン系撥水剤よりも長期
的安定性が優れており、土壌表面に本発明の人口土壌構
造体を施した場合、風雨にさらされても水分の蒸発を長
期にわたって抑制することができる。
【0023】なお、フッ素系撥水剤を単独で使用しても
よいが、フッ素系とシリコーン系とを混合してなる撥水
剤も使用することができる。
【0024】フッ素系撥水剤の具体例としては、例えば
以下に示す一般式〔化1〕、〔化4〕〜〔化13〕及び
〔化16〕で表される基本構造を持つフッ素化合物が挙
げられる。また、必要に応じてこれらのフッ素化合物を
溶剤に溶かしたもの又は乳化状にしたものも利用でき
る。なお、各式中l、m、nは整数である。
【0025】
【化1】 但しXはH又はCH3、Yは
【化2】 又は
【化3】
【0026】
【化4】
【0027】
【化5】
【0028】
【化6】
【0029】
【化7】
【0030】
【化8】
【0031】
【化9】
【0032】
【化10】
【0033】
【化11】
【0034】
【化12】
【0035】
【化13】 但しYは−OCF3又は
【化14】 又は
【化15】
【0036】
【化16】 但しRはシクロヘキシル基又はブチル基である。
【0037】フッ素系撥水剤として、オルガノシラン、
オルガノポリシロキサンで変性されたものも有用で、特
に加水分解性基、OH、Hを含有するオルガノシラン、
オルガノポリシロキサンで変性したものは耐久性のある
撥水性を得るために特に有効である。
【0038】これらの化合物としては、例えば
【化17】 などのフロロシリコーン(但しnは6〜8の整数、pは
0、1、2のいずれか、MeはCH3基を表す。)が挙げ
られる。
【0039】上記一般式〔化17〕で表される化合物の
例としては、
【化18】 又は
【化19】C817CH2CH2Si(OMe)3 で表されるシラン化合物が挙げられる。
【0040】また、パーフロロアクリレートと同様に、
他のシランRSi(OMe)3、R2Si(OMe)2、H・
RSi(OMe)2(但しRは炭素数1〜12のアルキル
基)との共重合体でもよい。特に長鎖アルキルシランと
の共重合体が好ましい。
【0041】さらに、
【化20】
【化21】 との共重合体等が挙げられる。
【0042】砂や土の粒子の撥水剤による表面処理方法
としては、通常、粉体の表面処理に用いられている方法
に従えばよい。例えば、メカノケミカルな方法で各種撥
水剤と砂を混合して表面処理を行ない、疎水性粒子を製
造することが可能である。
【0043】疎水性粒子として上記した撥水砂などの外
に、表面が疎水性である高分子ポリマー(プラスチッ
ク)の微粒子が利用できる。なかでも、オルガノシリコ
ーン系のものが好ましく、ポリメチルシルセスキオキサ
ンが好ましい。
【0044】また、例えば廃プラスチックを粒子状に粉
砕したものを利用することも出来、これによって廃プラ
スチックの有効利用が行なわれ廃プラスチックのゴミ処
理問題が解決される。これらの高分子ポリマーをさらに
撥水処理して用いることも可能である。
【0045】なお、具体例として上述した疎水性粒子以
外にも、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコ
ニア、酢酸バナジウム、酸化鉄等の疎水性粒状金属酸化
物、ガラスビーズ、オイルシェルの粉砕品、オイルサン
ド等の疎水性粒子も利用できることは言うまでもない
が、特には、これらの表面が撥水剤で処理されたものが
更に好ましい。
【0046】疎水層の疎水性は、例えば疎水性粒子の種
類や疎水層の厚さを変化させることにより任意に調整可
能である。
【0047】すなわち、本発明の土壌表面の疎水性粒子
よりなる疎水層は、これを構成する疎水性粒子の種類、
大きさ、形状、水の制御率等に応じ、適宜必要に応じて
選択すればよい。例えば、疎水性粒子である撥水砂と非
疎水性粒子である撥水剤未処理の普通の砂とを適宜混合
し、疎水性の強弱を調節することが出来る。
【0048】人工土壌構造体の大きさは特に限定されず
用途に応じて目的の広さ及び厚さを設定できることは言
うまでもない。ある一定の高さを有する大型コンテナに
あらかじめ工場にて本発明の疎水層を含む人工土壌構造
体をすべて充填しておき、該コンテナの高さと同じ深さ
に堀削した一定面積の空間にそのまま並べることも可能
である。
【0049】また、本発明は地面を堀削することなく、
有限の面積を有する地面上に、本発明の人工土壌構造体
を敷設して、従来の地表上に実質的に疎水層を有する新
たな地層構造を人工的に形成して本発明の土壌構造を設
計することも可能である。
【0050】なお、必要に応じて人工土壌構造体からな
る一定の面積をドームで囲い、人工的な大気の外部環境
と組合せて農作物などの特殊な育成環境を形成すること
も可能である。
【0051】本発明は上記のごとく構成され、疎水性粒
子の種類、疎水層の厚さ、保水層など他の土壌層との順
列組合せ、その他の外部環境との組合せなどの種々のフ
ァクターにより目的とする土壌中の水分の蒸発を任意に
設計して土壌構造の水分を制御でき、これにより新規有
用な土壌環境の制御方法を可能にするものである。
【0052】
【実施例】次に本発明を実施例を挙げて説明する。本発
明はこれに限定されるものではない。
【0053】[実施例1]5リットルのモルタルミキサ
ーに7号珪砂1kgを入れ、フッ素系撥水剤(商品名
「AG−710」(旭硝子株式会社製))を固形分濃度
で2.5%となるように調製し、この液80gと前記7
号珪砂1kgとを十分に混合し、150℃/2Hrで乾
燥して実施例1の撥水砂を製造した。
【0054】[実施例2]〔化22〕で表されるフッ素
系撥水剤と、触媒(t−ブチルチタネ−ト4wt%とメ
タキシレンヘキサクロリド96wt%の混合物)(固形
分に対し0.1部)のメタキシレンヘキサクロリド/パ
ークロロブチルケトン/酢酸エチル(=18:42:4
0)の溶液を、固形分濃度で2.5%となるように調製
した溶液を用い、実施例1と同様の方法で実施例2の撥
水砂を製造した。
【0055】
【化22】
【0056】[比較例1]撥水剤による処理をしない7
号珪砂を比較例とした。
【0057】200mlの容器(直径6cm、深さ10
cm)に4号珪砂150gと水40gを入れて湿潤層を
作り、この上に実施例1、2の撥水砂及び比較例の砂の
層をそれぞれ厚さが3cmになるよう設けた。これを4
0℃の温風循環式乾燥器中でエージングし、水の蒸発量
の経時変化を測定した。その結果を図1に示す。
【0058】図1から分るように、フッ素系撥水剤で処
理した実施例1及び2の撥水砂では水の蒸発量が比較例
の無処理の砂の半分程度に抑えられることが確認でき
た。
【0059】[実施例3]5リットルのモルタルミキサ
ーに7号珪砂1Kgを入れ、フッ素系撥水剤(商品名
「AG710」(旭化成株式会社製))を固形分濃度で
2.5%となるように調製し、この液80gを前記珪砂
に滴下して攪拌し、150℃で2時間乾燥する。そし
て、最終的に珪砂に対して撥水剤が0.2%となるよう
に調整した撥水砂を得た。
【0060】[比較例2]フッ素系撥水剤の代わりにシ
リコーン系撥水剤(商品名「Polon−MR」(信越
化学工業株式会社製))を用いた以外は実施例3と同様
の方法で撥水砂を作製した。
【0061】上記のように作製したシリコーン系及びフ
ッ素系撥水砂をpH4、7、10の3水準の標準液に浸
し、これを50℃雰囲気中で長時間エージングし、撥水
性を測定し、耐久性を評価した。その結果を表1に示
す。但し、表中A〜Eは以下の評価を示す。 A:メタノール60%で撥水 B:メタノール40%で撥水 C:メタノール20%で撥水 D:水で撥水 E:水でも撥水せず
【0062】表1から分るように、撥水性の耐久性の点
ではフッ素系撥水剤を用いて作製した実施例3の撥水砂
の方がシリコーン系撥水剤を用いた比較例2の撥水砂よ
りも優れている。
【0063】
【表1】
【0064】上述の実施例により本発明の人工土壌構造
体は土壌中の水分の制御が可能であり、これをスケール
アップした場合に地球環境レベルで土壌構造を改良する
ことが可能となる。
【0065】
【発明の効果】本発明によれば、土壌中の水分を制御可
能な人工土壌構造体を提供することにより、例えば、土
壌の砂漠化防止、砂漠緑化、森林保護などの環境保護産
業並びに各種農業及び園芸などの産業分野、さらには土
木工事、建築工事などの地盤構造などの分野において、
土壌構造自体をそれぞれの用途に合うように人工的に改
良することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1、実施例2及び比較例における水の蒸
発量の経時的変化を示すグラフである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 土壌表面にフッ素系撥水剤で処理された
    疎水性粒子からなる疎水層を有する人工土壌構造体。
  2. 【請求項2】 前記疎水性粒子が砂及び/又は土の粒子
    である請求項1に記載の人口土壌構造体。
  3. 【請求項3】 前記疎水性粒子の粒子径が2000μm
    以下である請求項1又は請求項2に記載の人工土壌構造
    体。
  4. 【請求項4】 前記疎水性粒子が高分子ポリマーからな
    る請求項1ないし請求項3いずれか1項に記載の人工土
    壌構造体。
JP5220648A 1993-08-11 1993-08-11 人工土壌構造体 Pending JPH0750925A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5220648A JPH0750925A (ja) 1993-08-11 1993-08-11 人工土壌構造体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5220648A JPH0750925A (ja) 1993-08-11 1993-08-11 人工土壌構造体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0750925A true JPH0750925A (ja) 1995-02-28

Family

ID=16754265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5220648A Pending JPH0750925A (ja) 1993-08-11 1993-08-11 人工土壌構造体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0750925A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007043307A1 (de) 2007-09-12 2009-03-19 Wacker Chemie Ag Behandlung von Erdbaustoffen mit Kohlendioxid

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6071646U (ja) * 1983-10-19 1985-05-21 大栄物産株式会社 疎水性砂
JPH05192033A (ja) * 1992-01-22 1993-08-03 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 土壌充填材、土壌、栽培容器及びそれらを用いる栽培方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6071646U (ja) * 1983-10-19 1985-05-21 大栄物産株式会社 疎水性砂
JPH05192033A (ja) * 1992-01-22 1993-08-03 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 土壌充填材、土壌、栽培容器及びそれらを用いる栽培方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007043307A1 (de) 2007-09-12 2009-03-19 Wacker Chemie Ag Behandlung von Erdbaustoffen mit Kohlendioxid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1042741C (zh) 预防土地沙漠化的方法
CN1206301C (zh) 有机硅防水组合物
US8067059B2 (en) Hydrophobic composites and particulates and applications thereof
RU2005114522A (ru) Коллоидная дисперсия диоксида кремния
US4243563A (en) Calcium polysulfide soil stabilization method and compositions
Gao et al. Field trial on use of soybean crude extract for carbonate precipitation and wind erosion control of sandy soil
Chelazzi et al. Nanomaterials for the consolidation of stone artifacts
Roos et al. Evolution of silicone based water repellents for modern building protection
EP1664230A2 (en) Hydrophobic composites and particulates and applications thereof
AU2006245273B2 (en) Method for enhancing the soil crust formation
CN101415654A (zh) 疏水性复合材料和颗粒以及它们的应用
JPH0750925A (ja) 人工土壌構造体
JP3165825B2 (ja) 道路の敷設方法
JPH06206755A (ja) 撥水処理された土改良材とその製造方法
KR101368737B1 (ko) 콘크리트 구조물 침투형 코팅제 조성물 및 그의 제조방법
CN112194504A (zh) 一种石质文物保护用的氢氧化钙溶液及其制备方法、应用
CN107987564B (zh) 一种亲水性石质文物纳米保护剂及其制备方法
WO2019184337A1 (zh) 一种天然无机抗老化添加剂及其制备方法和应用
JPH0690618A (ja) 人工土壌構造体
CN110820454A (zh) 一种透水性土基固化液及其在透水性土基制备中的应用
CN112175424B (zh) 石质文物保护用的溶液、其制备方法和应用
JP2934930B2 (ja) 人工土壌構造体及びこれを用いた植物の育成方法
JP2011177129A (ja) 製鋼スラグを用いた防草材料の施工方法
CN1268814C (zh) 潮湿环境土遗址表层的加固剂及其加固方法
JPH0748559A (ja) 撥水材料及びその製造方法