JPS63119639A - 胞子類及び有用微生物類の付着材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、昆布等の藻類の胞子又は有用微生物類の付着
材に関する。

〔従来技術〕

−ｉに固体表面を利用して藻類の胞子を着生、生長させ
たり、有用微生物を増殖させたりする方法としては各種
繊維を撚糸状として種糸としたり各種成形物を夫々表面
加工して使用していることが知られている。

ここで藻類の種糸として用いられるものとじ７は従来ビ
ニロン繊維の特殊撚りの撚糸状のものが使用されるが、
このものは通常胞子の着生は良好であるが、実際の油出
しの段階で着生物が付着材から脱落しやすいために、着
生のやり直しや歩留まり低下の原因となっている。この
欠点を補うためフレーム処理を行い付着性を改善する等
の手段がとられているが十分な効果をあげていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の種糸として用いられるビニロン繊維の特殊撚りは
原体がＰ、Ｖ、Ａのホルマリンによるアセタール化物で
あるので繊維体としては接水部の膨潤、保水性等のかな
りの親水性を有する。また特殊°撚りのため撚り上りの
表面を凹凸の多い形としであるが、これらのことがら採
苗時、糸の表面に無差別に、しかも多重に着生して過着
生となり経時と共に下層部は嫌気性分解を起こして分解
ガスが発生し遂には局部的にブロック状態で脱落したり
、幼芽の葉体での脱落所謂芽落ちを起こすに至る。

また過密植の状態は病虫害の発生原因ともなり大きな問
題点である。

これらのトラブルは主として、繊維全体が親木性である
ことと、微細表面構造が元来平滑であることによるもの
であり、特に撚糸状では全体に凹部が多く過着生の状態
となり、各種成形物も同様過着生となると共に芽落ち局
部脱落、病虫害、ガス発生等のトラブルを起こすことが
多い。また各種成形物に、夫々に表面加工したものにつ
いては、例えば樹脂平板成形物に１０〜１５μの浅い線
状でギザギザの溝を入れるもの等があるが、この種の加
工は加工技術とコスト面から実用的ではない。

本発明は、これら従来の諸欠点を除去し、藻類の胞子及
びその他の微生物の付着数を任意に調節　　　　□させ
ることを容易に可能にして着生物が付着材から脱落する
所謂芽落ちの現象が少なく、しかも付着材に対する着生
数が適正であるため生育品質共に良好であり、又油出し
中の間引き作業も少なく省力効果を有する付着材を構成
簡単かつ安価な形態で提供することを目的とするもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し、
炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、石膏、珪酸カルシ
ウム、燐酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシ
ウムから選ばれる１種又は２種以上のもので５〜１００
μの生物適性を有する粒状の無機質微粉末を１〜１００
重量部を組合せた組成物で延伸倍率５〜１０に延伸した
ものを所定形状に形成した成形物で微細表面構造を変化
させることにより胞子類の着生数を任意に調節すること
を特徴とする胞子類及び有用微生物類の付着材である。

前記疎水性合成樹脂としてはポリオレフィン系樹脂が生
物による侵食性、耐水性、成形性及び経済性等から好ま
しく、具体例としてはポリエチレン、ポリプロピレンめ
ほか、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロ
ピレン共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合
体、エチレン・ブテン共重合体などの通常のポリオレフ
ィンもしくはオレフィンとその他の単量体との共重合体
などが用いられる。

無機質微粉末としては炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウ
ム、石膏（三水石膏、半水石膏、無水石膏）などのカル
シウム塩、酸化亜鉛などの亜鉛塩、炭酸バリウムなどの
バリウム塩、酸化マグネシウムなどのマグネシウム塩か
ら選ばれる一種又は二種以上の混合物が用いられる。こ
れは生物前がなく且つ生物適性があり、親水性で、水に
対して適度の熔解性を有するなどの理由で、カルシウム
又はバリウムなどのアルカリ土金属とその塩類が用いら
れる。

これら合成樹脂と無機質カルシウム塩の無機質微粉末と
の混合割合は、無機質の粒度と成形時の延伸倍率を考慮
に入れて予定する胞子などの着生数に応じて前者１００
重量部に対して後者が１〜１００重量部の範囲で定めら
れる。これらより少ないと生物的適性効果が発揮されな
いし、これより多いと水中で十分な強度を有しないと共
に胞子類の着生量が比較的多くなり着生数の調整範囲を
逸脱してしまうので避けるべきである。

また前記無機質微粉末については胞子類及び有用微生物
類の大きさと付着数によって１００μまでの範囲で選択
されるが、押出成形の場合は比較的大粒径粉末の混練が
可能であるが薄物例えばフィルム成形等の場合は数１０
μの粒径が加工上限度である。

成形加工時の延伸倍率については胞子類及び有用微生物
類の大きさと付着数により、また無機質微粉末の混合比
及び粒度等と関連して５〜１０倍までの範囲で選択され
る。これは５倍以下であると着生数が十分でなく延伸倍
率１０倍以上の場合は加工上の限度であるが、特に無機
質微粉末の混合比や粒径が大きい場合は延伸中切断され
るので避けた方がよい。なお延伸加工には押出成形法に
より延伸効果を付与するか、他の冷間延伸する、例えば
冷間延伸しながら任意形状の押出しノズルから糸状に加
工したり、又はインフレーションフィルムから短ざく、
又は開繊糸加工したものを撚糸状とした疎水性合成樹脂
の基材表面に親水性微細孔を有する表面構造の胞子類及
び有用微生物類の着生数調節可能な付着材としてもよい
。

さらに疏水性合成樹脂と無機質微粉末の混合比、無機質
微粉末の粒度及び成形加工時の延伸倍率などは胞子類や
有用微生物類の種類及びその付着数に対応して、選択さ
れたものは疎水性合成樹脂の基材表面に親水性の無機質
部分とその延伸細孔が任意に分散されるが、これに対し
て常法に依り採苗することにより、親水性の無機質方式
と延伸細孔には相当数がアンカー効果により固く着生さ
れると共に、着生した胞子類及び有用微生物類は分散が
適正であることにより発芽時の栄養塩代謝及び光受容量
が充分であると共に、幼芽周辺部の生長細胞が擦れ合う
ことによる損傷が避けられて生長が健全となるほか、病
虫害にたいしても抵抗力も大となり、結局高品位で収穫
の増加が得られることになる。

またバイオマスにおける褐Ｈｐの生産に当っては量産化
とともに省力化が求められるもので適正付着数を得るこ
とは必須条件であり、これらに対しても有効である。

いずれにしても藻類の胞子類及び有用微生物類が夫々の
個体大きさに相当する表面の微細孔に適正個数を着生せ
しめることが可能であるので、採苗糸状に形成すること
により、例えばバイオマス等に於いて褐藻類の栽培をす
る際、省力的に高品質の量産を達成することができるし
、また押出成形全板状、管状、インフレーションフィル
ム状、開繊糸状又はその他の形状に成形することにより
例えば有用微生物類の増殖用固定床としてバイオリアク
ターに利用することもできる。

さらに、前者混練成形物の形状としては繊維状、棒状、
板状、撚糸状又は帯状のものとすることができ、同一形
状もしくは異なる形状のものを複数組み合わせてすだれ
状、格子状、網状、いかだ状等に構成することもできる
。

なお、上記成形物の表面に凹凸部を形成することも効果
的であり、繊維状に成形する場合はモノフィラメント、
マルチフィラメントのいずれにしてもよく、マルチフィ
ラメントを合撚して撚糸としたものが特に好ましい。

しかしてこの胞子類及び有用微生物類の付着材では、延
伸により前記無機質微粉末の露出が助成され、例えばこ
のカルシウム塩微粉末の場合には接水部分において海水
によるカルシウム塩の膨潤と一部溶出が進行して溶出跡
は延伸された微細構造の天然石穴状となる。

それらの特徴的な表面構造は、胞子類例えば昆布遊走子
の着生及び雌雄配偶体から受精卵、芽胞体、その他微生
物等の着生に極めて好適であり、更に造胞体から一年目
葉体への成長過程と一年目葉体での注出養成過程に於い
ても根が万人へのアンカー効果で充分固定しているため
、海流や波浪等による環境条件に対して安定で、付着材
から着生物が脱落する所謂芽落ちが起こらないという効
果をもたらす。

また、採苗期間中に於ける遁走子及び胞子等の付着材に
対する着生数が適度であって、従来のビニロン繊維の様
に過密植状態から来る代謝不全や海水溶存酸素又は炭酸
ガスの欠乏とそれに伴う嫌気性分解ガスの発生や病虫害
等の悪影Ｖも避けろことができ成体の高収穫と省力化、
品質間上等に著効を発揮することが期待される。

さらに本発明は、昆布に限らず、他の有用藻類の付着材
としても適用できるものである。

〔実施例〕

本発明の胞子類付着材の生物適性に関する実施例を示す
。

実施例Ｉ 第１表に示す組成の延伸丸棒素材のネットを用い下記の
条件で結果を得た。

（ｉ）試験条件 鉄製の接触曝気槽（縦１２０ｃｍ横１５０ａｍ深さ１０
０ｃｍ）の底に２０個の散気管を等間隔２５ｃｔａに配
置し、これに栄養塩として界面活性剤を含有するＣ　Ｏ
Ｄ　２０　ｐｐｍ、ｓｓ　ｌ　Ｏｐｐｍ。

ＰＨ７，２，水ｌＡ２０〜３０℃の水を０．５　ｊｅｆ
　／　ｈｒの容積速度で供給し、散気管からは６ｒ＋？
／ｈｒの割合で気泡の平均直径は大審１鶴として、空気
を供給した。

この状態で各種素材を押出成形機で５倍延伸の直径３龍
丸棒を格子状に組んで生物支持体ネットとし、これをス
テンレス枠に嵌め込み、５ｃｍ間隔で組立をした。

この槽内で上記水を曝気しながら、１０日後及び２０日
後に各種素材のネットに付着した藻類の生育状態を観察
した。

以下余白 第　　　１　　　表 （ｉｉ　）試験結果 １Ｋ［に対して生物適性を有する材質は、ポリエチレン
又はポリプロピレン等の疎水性合成樹脂とカルシウム、
ナトリウム、バリウム等のアルカリ土金属に属するもの
の組合せが良好であったのに対しアルミニウム銅等の重
金属に属するものとの組合せは不良であった。従って本
発明の生物適性を有する無機質微粉末は安価で入手の容
易であり且つ本発明の加工時に人体に対しても安全なカ
ルシウム塩を使用することがよい。

これは前者の無機質は所謂土壌構成成分で一般的にも生
物適性が良好であるのに対し、後者では、例えば繊毛虫
ｖｏｒｔｉｃｅｌｌａ　（ボルテセラ）の増殖障害怒限
度は、次の第２表に示されている。

第２表 金　属　　　　　増殖障害怒限度ｐｐｍ鉄　　　　　　
　　　　　　　２ アルミニウム　　　　　　０．２ 銅　　　　　　　　　０．８ クロム　　　　　　　　０．８ 実施例■ ポリエチレン及びポリプロピレンの混合物８０重量部に
対し５μ粒径の炭酸カルシウムを２０重量部を均一に混
練したものを押出形成機により押出温度２００℃で押出
し後人々２倍、５倍、１０倍で冷間延伸をする。次に必
要に応じてスプリント（回転子）により開繊糸加工する
か、フラットヤーンとしたものを所定の形状に撚糸加工
をするものを用いた。

（１）試験条件 実施例■の押出冷間延伸加工物を延伸倍率側に電子顕微
鏡により表面の微細構造はそれぞれ第１図Ａ、　Ｂ、　
Ｃ写真の延伸倍率は２，５．１０倍であるが、２倍延伸
（第１図Ａ）については、白く輪郭が明瞭に見える表面
に露出した炭酸カルシウムの割合も少なく、又露出粒子
に隣接して、同じ（表面に縁どりのある小凹部の延伸に
よる微細孔の数も少ない。

５倍延伸（第１図Ｂ）については露出炭酸カルシウムの
割合は８０％以上であり延伸による微細孔も左右の延伸
方向に炭酸カルシウムの粒子の大小に比例し又、露出粒
子数の割合に比例し夫々隣接して発生しているのが見ら
れる。微細孔の大きさについて炭酸カルシウム粒子の粒
状分布に対応して０．５〜１０数μとなっている。

１０倍延伸（第１図Ｃ）については大部分の粒子が露出
しており、中には粒子全体が浮き上がっている様に見ら
れるものがあり、微細孔は左右の延伸方向に数１０μΦ
長細の孔となっている。

また、樹脂は全体にクリープによる白化現象と一部破断
によると見られる尖端が３本程見られる。

（第１図Ｄ）については延伸効果を与えることにより、
表面に適度のカルシウム粒子が露出し、この部分が水に
微量溶出して微小な石火様表面欠損になること及び延伸
時、組成物中カルシウム粒子は伸びないで、樹脂のみが
伸びるためカルシウム粒子を起点として延伸方向に微小
表面欠損の空洞及び内部空洞を形成し、且つ表面に概ね
均一に散布されているものである。

（ｉｉ）試験結果 実施例Ｈのものをスサビノリを用いて幼芽の着生から２
ケ月経過後の成長度を観察した。

対照試験として通常種糸としてのビニロン繊維を用いた
。

試験条件は次の第３表に示す通りである。

以下余白 第　　　３　　　表 第　　　４　　　表 第３表は樹脂と無機質の重量比を一定として延伸倍率を
２．５．１０倍に変化させた場合、ノリの殻胞子の着生
とその生長についてビニロンを対照として夫々、比較検
討を行った結果を示す。

即ち、延伸倍率と着生個数及び生長の関係は第２図に示
すごとく比例関係となる。

これは延伸加工によって複合樹脂の表面に形成された微
細孔の大きさと個数が支配的に関与していると見られる
が、同時に露出炭酸カルシウム粒子も関与している。

第４表に種別の胞子の大きさとそれに適合する実施例組
成での延伸倍率を示す 以下余白 これらの方式様の微細孔は胞子大きさに相当して着生し
幼芽に至る迄外部条件に影響されることなく生長するこ
と及び微細孔以外の基材表面では着生しても疏水性で平
滑表面であるため胞子が脱落し、その結果過密植が避け
られることになり、良好な生長となるものである。

以上の試験結果より延伸倍率のみならず樹脂と無機質の
重量比即ち例えば炭酸カルシウムの重量比を２０％より
も多くかもしくは少なくすることにより更に胞子の着生
数を調節することができる。

一方、ビニロンの場合は繊維の全表面が親水性であるた
め胞子の着生個数は極めて多いが、その後、部分剥離及
び脱落を起こす他、過密価による生長不全等によりその
生長度は極端に低い。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は疏水性合成樹脂と生物適性のある
無機質微粉末の重量比と冷間延伸加工時の延伸倍率の変
化とを組み合わせることにより種別の胞子類及び有用微
生物類の着生数を任意に調節することが可能な表面微細
構造体を得ることができ、海藻類の栽培の場合、例えば
昆布のごとく、省力化及び収穫昆布の品質面から極力過
密値を避ける必要のある場合又はスサビノリのごとく適
度の着生が必要な場合或いはワカメのごとく成る程度の
密植状態が必要な場合など夫々必要に応じた表面構造体
のもの用い葉体過密植、注出後の芽落ちと種糸のつけ直
し、または生長不全の間引き等の問題点が生ずることが
なく昆布等の養殖作業での省力化が達成され、品質も向
上することが期待されると共に、構成簡単で安価に提供
できるなどの実益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂ、Ｃは本発明の処理を施した付着材の表面
の顕微鏡拡大図（顕微鏡写真２０００倍）、Ｄは断面模
型図、第２図は胞子生長度と胞子着生数との関係線図、
第３図は胞子着生数と付着材の延伸倍率との関係線図で
ある。 □胞子着生個数ＶＣｍ □勿エイ中倍率 手続補正書（放） 昭和６２年２月１９日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示　　昭和６１年特許願第２６３９４７号
２、発泡の名称　　胞子類及び有用微生物類の付着材３
、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　　　ライオンビルメンテナンス株式会社４、代
理人 （１）　明細書第２２頁第１４行（下から４行目）の「
顕微鏡拡大図」とあるを「繊維の形状を示す顕微鏡写真
」と補正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）疎水性合成樹脂１００重量部と、５〜１００μ程
   度の無機質カルシウム塩などの生物適性を有する無機質
   の微粉末１〜１００重量部との混合組成物を所定形状に
   形成した成形物を延伸倍率５〜１０の範囲に延伸してな
   ることを特徴とする胞子類及び有用微生物類の付着材。
2. （２）前記疎水性合成樹脂が、ポリオレフィン系重合体
   であって押出成形法により延伸付与したものである特許
   請求の範囲第１項記載の胞子類及び有用微生物類の付着
   材。
3. （３）前記成形物が、繊維状、棒状、撚糸状又は帯状に
   形成されているものであって、複数のものを組み合わせ
   てすだれ状、網状又は格子状に構成されているもので疎
   水性樹脂の基材表面に生物適性を有し親水性微細孔を有
   する表面構造である特許請求の範囲第１項記載の胞子類
   及び有用微生物類の付着材。
4. （４）前記無機質微粉末が、炭酸カルシウム、亜硫酸カ
   ルシウム、石膏、珪酸カルシウム、リン酸カルシウム、
   酸化カルシウム、水酸化カルシウムから選んだ１種又は
   ２種以上のもの及び生物適性を有する無機質微粉末であ
   る特許請求の範囲第１〜３項のいずれか一つの項記載の
   胞子類及び有用微生物類の付着材。