JPS6239632B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は水不溶性吸水性樹脂（以下単に吸水
性樹脂と云う）殊に水を自重の50倍以上吸収する
高吸水特性を有するものを用いた土壤改良剤に係
るものである。 従来吸水性樹脂の粉末を用いて土壤を改良する
場合に、これを土壤表面に直接散布するか、或は
更に耕運することによつて、土壤表層部に混合す
る方法が試みられていた。しかしながら、上記粉
末のまゝでは土壤に均一に散布することも、混合
することも困難であるばかりか、土壤中で水と接
触して前記粉末の一部多混合乃至散布部分におい
ては、互に団子状になり、保水効果が地表面で斑
となり、植物の育成に適さない。 これを改良するために、前記粉末を適当な担体
物質に均一に混合したものを土壤に散布できるよ
うにしたものが、本件出願人らによつて開発され
ており、一応所期の目的を達成している。 しかしながら、前記に吸水性樹脂は植物の育成
に必要な塩類、イオン類特に＋２価の金属イオン
が土壤中及び肥料の中に存在すればこれと選択的
に結合して、吸水性樹脂本来の吸水性能が発揮さ
れず、吸水性能の低下の原因となり、その吸水性
能の低下は、これら塩類、イオン類が存在しない
土壤と比較すると1/5乃至1/10にもなることを本
件発明者らは知見した。 亦これら吸水性樹脂の使用により、土壤の保水
特性は若干向上するものゝ、植物の育成に必要な
前記の塩類、イオン類を、植物が充分に吸収でき
なくなり、全体として、植物の成熟に余り効果を
発揮できないことをも知見した。 そこで発明者らは、研究を重ねた結果、イオン
封鎖剤を前記吸水性樹脂と混合して使用すること
によつて、吸水性樹脂と土壤中の前記の植物の育
成に必要な有効成分と結合することなく、よつて
吸水効果があまり減殺しないことを見い出した。 この発明は吸水効果をあまり減殺せず、かつ、
植物の育成に必要な成分を吸着しない土壤改良剤
を得るためのものである。 この発明は、粉末乃至粒状の水不溶性担体物質
（以下単に不溶性担体と云う）に吸水性樹脂とイ
オン封鎖剤が混合乃至は吸着していることを特徴
とする土壤改良剤である。 また他の発明はフライアツシユ、粉粒状クリン
カー、粉粒状高炉若くは転炉スラグ、砂、膨張性
粘土若くは頁岩の焼成物、木粉、動物骨粉、貝殼
粉の少なくとも一種よりなる不溶性担体に、
EDTAなどのキレート化合物、トリポリリン酸ソ
ーダ、ピロリン酸ソーダ、その他のポリリン酸ソ
ーダなどのポリリン酸塩のうちの少なくとも一種
であるイオン封鎖剤を予め混合し、所望形状に成
形したものに、デンプン−ポリアクリル酸共重合
体の鹸化物、自己架橋ポリアクリル酸塩、デンプ
ン−ポリアクリロニトリル共重体の鹸化物、
PVA（ポリビニール アセテート）のうちの少
なくとも一種よりなる吸水性樹脂を吸着乃至添着
してあることを特徴とする土壤改良剤である。 この発明に用いる粉末又は粒状の不溶性担体と
しては、水に溶けないものであつて、植物の育成
に害のないものであれば特に限定はないが、前述
のフライアツシユ、粉砕し粉末化若くは適当な粒
度に選別したクリンカー、高炉若くは転炉スラグ
砂、シリカゲル、ゼオライト、パーライト、焼結
土などの粒状物若くはこれらの粉末、ガラス粉末
などの無機物や、木粉（おがくず）、梢枝樹皮な
どの粉末、動物骨粉、貝殼粉などの２種又は２種
以上混合したものを用いる。 亦この発明に用いる吸水性樹脂としてはデンプ
ン−ポリアクリル酸共重合体の鹸化物、自己架橋
ポリアクリル酸塩、デンプン−ポリアクリロニト
リル共重合体の鹸化物、PVA少なくとも一種は
勿論の事ビニルエステル・エチレン系不飽和カル
ボン酸・エチレンの三元共重合体の鹸化物、ビニ
ルエステル・メタアクリル酸エステルの共重合体
の鹸化物、ビニルエステル・アクリル酸エステル
の共重合体の鹸化物を使用することができ、この
発明としてはこれらを用いたものでもこの発明と
しては同一である。 イオン封鎖剤としては前述の通りであるので重
ねての説明を省略する。 この発明の改良剤を製造する方法としては第１
番目の発明（特許請求の範囲第１項乃至第６項記
載）において、不溶性担体と吸水性樹脂とイオン
封鎖剤の三者を混在させる方法としては、これら
三者を同時に所定割合に加えて撹拌する方法、三
者のうちの二者を先ず混合し、後これに残りの一
者を加える何れの方法によつて、三者の混合物を
調制してもこの発明のものとしては全く同じであ
る。 三者の混合割合の一例としては、 不溶性担体 100部（重量比） 吸水性樹脂 ２部 イオン封鎖剤 ２部〜８部 であり、イオン封鎖剤は吸水性樹脂に対して重量
比で等量乃至５倍であつて、好ましくは２乃至４
倍がよい。 尚この発明の土壤改良剤を製造するときに、こ
れらに肥料又は種子を同時に混合しても、この発
明としては何ら変るところがない。 第２番目の発明（特許請求の範囲第７項、第８
項）において、粉体よりなる担体を適当なバイン
ダーを用いて成形する場合に、イオン封鎖剤を予
め混合する代りに、保水性樹脂を予め混合し、成
形後この表面にイオン封鎖剤を吸着乃至添着して
も、この発明においては均等物である。 その他、この発明において成形時に同時に肥
料、除虫剤、或は種子などを混入させてもこの発
明として何ら変るところがない。 不溶性担体それ自体が吸水性のないものを使用
する場合は、成形物を連通多孔質として構造的に
吸水性、通気性があることが望ましい。 次にこの発明の効果を実験例によつて説明す
る。 実験例 吸水試験 (a) 不溶性担体；フライアツシユ10ｇ (b) イオン封鎖剤 (b‐1) ；トリポリリン酸ソーダ 0.5〜0.8ｇ (b‐2) ；EDTA (c) 吸水性樹脂；自己架橋ポリアクリル酸塩
0.2ｇ (d) 肥料成分として市販の育苗培土（成分中に
窒素0.4％、リン酸カリ1.5％、苦土0.2％を含
有する。） 〔d‐1〕 ；クレハ園芸培土 100ｇ 〔d‐2〕 ；クレハ水稲育苗培土 100ｇ 先ず上記(a)(b)及び(c)の材料を用い、最初に(a)
と(b)を混合した後(c)を加えて混合して、(a)＋(b)
のものに(c)を吸着させて、第１番目の発明の土
壤改良剤を製造し、(d)の二組の培土をそれぞれ
混合したものゝ飽和状態の吸水量の測定結果は
表１に示す通りである。 またイオン封鎖剤〔ｂ−１〕を吸水性樹脂に
対して、2.5倍加えた場合と、イオン封鎖剤を
全く加えない場合との吸水量の比較及び肥料成
分を用いない場合との比較試験は表２の通りで
ある。 これらの実験結果よりイオン封鎖剤を用いな
い場合は吸水量が著しく減少するが、これに用
いた場合のものは、吸水量の減少度合が著しく
少くなつた事が判る。

【表】

【表】 育苗試験 粉状不溶性担体としてフライアツシユ200メ
ツシユ以下1.0Kgにイオン封鎖剤として、トリ
ポリリン酸ソーダ80ｇを加えて、ミキサーにて
充分撹拌し、次にバインダー（PVAの10％水
溶液100ｇ）と水100〜150ｇを添加して、よく
混合したのち400mmφの皿形造粒機に投入し、
粒子径が１〜３mmになるように造粒し、これら
粒状物群全量に対し、吸水性樹脂の一種たる自
己架橋ポリアクリル酸塩の微粉体20ｇを均一に
散布し、該粒状物群と充分に混合して、それぞ
れの粒状物表面に吸水性樹脂を吸着させ第２番
目の発明の土壤改良剤の一実施態様のものを製
造し、これに、市販の前記〔ｄ−１〕に示した
クレハ園芸培土10Kgと混合し、植物の育成状態
を観察した。 これと同時に別に対照材料として、イオン封
鎖剤の添加がなく、他の吸水性樹脂とクレハ園
芸培土は全く同量のものを用意した。 これら二種のものに、それぞれ充分に水を与
えて後、植物の育成状態、即ちその後全く水を
与えず植物が枯渇する様子を観察した結果が表
３に示す通りである。

【表】 上述の表からも明らかなように第２番目の発
明のものを使用した場合の植物の育成効果は著
しく、長期の日照にも充分の保水効果を発揮す
る。 また枯渇させないようにしながら植物の成長
を比較すれば、表４の通りで、本件発明のもの
を使用した場合の方が、イオン封鎖剤を使用し
ないものより成育が良好である。

【表】 尚第２番目の発明の土壤改良剤の一例たる上
述の育苗試験に用いたものゝ吸水率は第１番目
の発明のものと、略同一であつたため、そのデ
ータの記載は省略した。 第２番目の発明の育苗試験は、第１番目の発
明のものにも充分に期待できる。 その他第１番目、第２番目の成形物の形状が
顆粒フレイク状である場合においては、土壤中
に混合し易く、不溶性担体に吸水性樹脂が吸着
乃至添着してあるものであるから、土壤中の一
部に吸水性樹脂が集中せず、吸水した場合に一
部が団塊状となるおそれがない。 また第２番目の発明においては、成形物の表
面に吸水性樹脂が吸着若しくは添着したもので
あるから、吸水した場合にも成形物を破壊する
おそれはなく、充分に吸水する効果を有する。 成形物がシート状、マツト状、板状の場合に
は適当な大きさにちぎつて敷設乃至は埋設する
のが容易である。その他棒状の場合には土壤中
に差し込むものも容易であるし、容器状の場合
にはそのまゝプランター植木鉢に利用できる。 尚前述の実験例で示した不溶性担体以外の粉状
クリンカー、粉粒状高炉又は転炉スラグ、砂、ガ
ラスなどを用いた場合はほゞ同様の結果が得られ
た。 不溶性担体として多孔質のバーライト、ゼオラ
イトなどを用いた場合は、これらの吸水性のため
に更に保水効果が向上した。 不溶性担体が木粉や、再生パルプ、木屑などの
場合はそれ自体に保水性があり、腐蝕すれば肥料
的効果おも発揮する。 吸水性樹脂として、実験例に示した以外のもの
についても実験したところ、樹脂によつて、それ
ぞれ吸水性は異なるがイオン封鎖剤による効果は
ほゞ前述の実験例と同様の傾向であつた。またイ
オン封鎖剤の他のものについても実験したとこ
ろ、同様の傾向であつたので、そのデータの掲載
を省略する。 実施例 １ 不溶性担体として200メツシユのフライアツシ
ユ100部に対し、イオン封鎖剤としてEDTAを重
量比で２部、吸水性樹脂として自己架橋ポリアク
リル酸塩を重量比で２部用意し、先ず不溶性担体
にPVA10％水溶液と共にイオン封鎖剤を混合
し、イオン封鎖剤を不溶性担体の表面に付着さ
せ、後、吸水性樹脂を混合して、これらを更に吸
着乃至は添着して、第１番目の発明の土壤改良剤
とした。 実施例 ２ 不溶性担体として粒径１〜３mmのパーライト
100部にPVA10％の水溶液と共にイオン封鎖剤と
してトリポリリン酸ソーダを重量比で10部を混合
し、後吸水性樹脂として自己架橋ポリアクリル酸
塩３部を混合して吸着し、第１番目の土壤改良剤
とした。 これら実施例のものにおいては、実験例で示し
た効果は勿論のこと不溶性担体はもともと、土質
中に含まれていたものでその組成物は一般土壤と
大差なく、これらが蓄積されたとしても、特に悪
影響はない。また吸水性樹脂も、もともと食品添
加物として知られているもので毒性はなく、たと
え吸水特性が土中で劣化したとしても、植物の育
成、人蓄に害を及ばすおそれも、地力を劣化させ
るおそれもない。 実施例 ３ 不溶性担体としてフライアツシユ200メツシユ
以下のものを100部とし、トリポリリン酸ソーダ
を重量比で８部を加えて、よく撹拌し、次いで
PVA10％水溶液と水10部乃至15部を添加して、
よく混合して、粒径が１〜３mmになるように造粒
し、これらの粒状物の全重量に対し、吸水性樹脂
の一種たる自己架橋ポリアクリル酸塩の微粉体を
重量比で２部を均一に散布して混合し、粒状物の
表面に吸水性樹脂を吸着乃至添着して第２番目の
発明の土壤改良剤とした。 この実施態様においては前述の実験例で示した
効果は勿論の事、土壤改良剤として粒状であるの
で、取扱い易い。 上述の３つの実施例に示したものは、石炭によ
る火力発電時の産業廃棄物として生ずるフライア
ツシユを不溶性担体として用いたから、価格も廉
価であるし、もともと微細な球形をなしているか
ら、危険性がない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉体乃至は粒状の水不溶性担体物質に水不溶
   性吸水性樹脂とイオン封鎖剤が、混合乃至は吸着
   してあることを特徴とする土壤改良材。 ２ 水不溶性担体物質としては、フライアツシユ
   クリンカー、高炉スラグ、転炉スラグ、砂、シリ
   カゲル、ゼオライト、パーライト、焼結土などの
   無機物の少なくとも一種であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の土壤改良剤。 ３ 水不溶性担体物質として、木、動物骨、貝殼
   のうち少なくとも一種であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の土壤改良剤。 ４ 水不溶性吸水性樹脂がデンプン−ポリアクリ
   ル酸共重合体の鹸化物、自己架橋ポリアクリル酸
   塩、デンプン−ポリアクリロニトリル共重合体の
   鹸化物、PVAのうちの少なくとも一種であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の土壤
   改良剤。 ５ イオン封鎖剤が、EDTAなどのキレート化合
   物、トリポリリン酸ソーダ、ピロリン酸ソーダ、
   その他のポリリン酸ソーダなどのポリリン酸塩の
   うちの少なくとも一種であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の土壤改良剤。 ６ 水不溶性吸水性樹脂に対してイオン封鎖剤が
   重量比で等量乃至４倍としてある特許請求の範囲
   第１項記載の土壤改良剤。 ７ フライアツシユ、粉粒状クリンカー、粉粒状
   高炉スラグ、転炉スラグ、砂、膨張性粘土又は頁
   岩の焼成物、木粉、動物骨粉、貝殼粉の少なくと
   も一種よりなる水不溶性担体物質に、EDTAなど
   のキレート化合物、トリポリリン酸ソーダ、ピロ
   リン酸ソーダ、その他ポリリン酸ソーダなどのポ
   リリン酸塩のうちの少なくとも一種よりなるイオ
   ン封鎖剤を予め混合し所望形状に成形したもの
   に、デンプン−ポリアクリル酸共重合体の鹸化
   物、自己架橋ポリアクリル酸塩、デンプン−ポリ
   アクリロニトリル共重合体の鹸化物、PVAのう
   ちの少なくとも一種よりなる水不溶性吸水性樹脂
   を吸着乃至添着してあることを特徴とする土壤改
   良剤。 ８ 所望形状に成形した水不溶性担体物質とイオ
   ン封鎖剤の混合物の形状は、顆粒、棒状物、フレ
   イク状物、シート状物、板状物、椀状物のうちの
   一種であることを特徴とする特許請求の範囲第７
   項記載の土壤改良剤。