JPS63501768A - ス−パ−吸収剤粒子を含有する地表外裁培用支持体およびその製造方法 - 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】 スーパー吸収剤粒子を含有する地表性 栽培用支持体およびその製造方法 本発明は、地表外栽培（ｃｕｌｔｕｒｅ　ｈｏｒｓ−ｓｏｌ　）　の分野におい て使用されうる栽培用支持体に関する。

地表外栽培法は、多数の利点をもたらしており、そのことはその現在の発展を説 明している。

この型の栽培法を実施するための多数の装置がすでに提案されている。

７ランス特許第２，４１６，６４５号明細書には、栽培媒体を入れた帯状物の形 状の、根を貫通させうる材料よりなる密封された封筒状物が記載されている。

使用に当っては、一定の長さの帯状物が植物の周囲に渦巻状に巻付けられる。

英国特許第９７ａ５８８号には、栽培媒体を含有する、例えばポリエチレン製の 、特に管状の、閉じた封筒状物が記載されている。この封筒状物は、栽培すべき 植物が挿入される開口部が設けられている。

上記の特許明細書に記載されたものと異なるもう一つの形の発明は、層状に重ね 合されたマントを製造することにるる。

次の複数の層との接触を増大させるように、特に、粗いあるいは切込みを入れた °薄葉紙よりなる基礎シートおよび適当な接着剤によって付着された種子で覆わ れた、それ自体圧縮され乾燥された泥炭の層で覆われていて、この圧縮泥炭の粒 子と混合された種子の床を形成している複数の層よりなる、地表上で植物を生長 せしめるようになされたマットが記載されている。このマットは、更にもう一つ の接着層を置き次いで繊維質の不織パイルの層を施すことによって完成する。こ の場合には、このパイルは、種子を保護する。

ＷＯ８ｓｌｏ　１４１８明細書には、リグノセルロースの配向されていない短繊 維から構成された２つのクッションからなり、これらの２つの重ね合されたクッ ションが接着剤によって結合されているマットが記載されている。

更に、“スーパー吸収剤″粒子について言及すると、これらは、水性液体中でそ れらの重量の数十倍を吸収する。これらの粒子の完全なものではないが詳細な検 討がフランス特許出願第２．５４４００１号明細書中に見出されうる。特に、こ れらの粒子は、乳幼児または成人用の衛生用品において、体液のより良好な保持 を保証するために使用される。これらのスーパー吸収剤は、また自家用または営 業用の栽培の目的で提案されている。何故ならば、それらは植物の生長を助ける 各種の要素を添加しうる水を貯える利点を提供するからでちる。しかしながら、 地表外栽培の分野における営業的用途に関する限り、そのような粒子を実地に適 用せしめる装置については言及されていない。上記の特許文献には、スーパー吸 収剤を使用する装置は、記載されておらず、またそのような粒子をできる限り効 果的に使用しうるような仕方で添加せしめうる方法は、記載も氷質もなされてい ない。

従って、本発明の目的は、特に営業用または自家用のスーパー吸収剤を含有する 支持体を提案することにある。この装置の利点は、多岐にわたるニー製品が全く かさばらないので、包装する地点から使用する地点までの輸送費の著しい節約を もたらすこと； 一乾燥した媒体の重量が軽いので封筒状物として厚さの薄いフィルムを使用でき 、従って著しく経済的であること； 一樋式栽培法に関して、点滴式撒水装置の故障の際にスーパー吸収剤によっても たらされるパッド効果による極めて明らかに改善された安全性。

−栄養液が一定に供給されることから得られる植物の急速かつ規則的な生長。栄 養素は、スーパー吸収剤によって連続的に放出される。この急速な生長は、現在 使用されている近代的な方法に比較して１０ないし３０％の早熟をもたらす。

−地表への設置が極めて容易かつ迅速なこと；−装置の可動性、すなわちこの装 置は栽培後Ｋ（全土壌式への復帰または異なった密度の栽培法への切換えの場合 ）除去されうろこと； −推奨されるスーパー吸収剤の性質による根の効果的かつ安定な通気性。

本発明によれば、この栽培用支持体の特徴は、その内部にスーパー吸収剤粒子の 層が固定されそして規則的に分布されている防水性材料の封筒状物よりなること でるる。

防水性封筒状物は、ポリエチレンのような、根によって貫通され得ない材料から なり、そして両端を融接された２枚のシートからなるものでよい。この封筒状物 は、長手方向に長いストＩＪツブの形態をと９うるかまたは逆に小さな寸法のユ ニット、すなわちモジュールの形態をとりうる。

気候条件に従って、この封筒状物は、黒色でもよく、あるいは逆に光を反射して もよい。すべての場合に、それは光に対して半透明でもよい。

すでに前述のように、スーパー吸収剤粒子は、この技術分野においてよく知られ ており、そして本発明は決して特定の型の粒子に限定されない。一般に、この出 願と同じ出願人によるフランス特許出願第λ５４３．００１号に記載されている ような粒子が使用されうる。しかしながら、これらのうちでポリアクリルアミド 系粒子を、好ましくは陰イオン性ポリアクリルアミドの粒子間の毛管現象を改善 するように、微細粉末状の陽イオン性ポリアクリルアミド１ないし２０重量係と の混合物として使用することが有利でちる。植物の最適の生長を保証するために 、基材は、適当な空気保持力、好ましくは基材の容積の１０％より大きいそれを 提供しなければならない。

添付された表に示されるように、ポリアクリルアミドヒドロゲルの空気中での多 孔性と下記の２つの特性との間の密接な関係を明らかにすることができたニ ー１）重合体の網状化度 −２）重合体粒子の粒度。

ポリアクリルアミド系粒子く網状化した共重合体、ポリアクリルアミド系粒子く 網状化した共重合体。

従って、好ましく推奨される基材は、直径Ｏ，ＳＺいし４ｍの顆粒の形態の、あ るいは直径Ｑ、０１ないしａＦ２ｍおよび長さ５ないし２０■の繊維の形態のポ リアクリルアミド−ポリアクリル酸網状化共重合体よりなるべきである。

スーパー吸収剤層の表面物質は、臨界的なものではないが、粒子が規則的に、そ してこれらの粒子がそれらの個体性を保ちそして障害なしに膨潤しうるために、 互いに分離されて分布させることが必要である。粒子を１００？ないし８００ｒ ／ｍ”の割合で沈着させることが有利である。スーパー吸収剤粒子間の毛管現象 を改善するための粒子または繊維を添加することも同様に可能でちる。例えば、 粘土、ベントナイト、ゼオライトのような鉱物性粒子、または木質または繊維素 繊維のような天然繊維、あるいは織物繊維のような合成繊維、ロックウールその 他である。

上記の層の役割は、定時的または滴下型の撒水装置から来る潅概水を十分に拡散 させることにより重合体の湿潤を容易にすることにある。

本発明は、また地表外栽培用支持体を形成するために、耐水性材料の封筒状物へ と合体させるための、スーパー吸収剤粒子および２枚の天然または合成の繊維よ ０なる複合体を製造する方法に関する。この方法は、０．２ないしα５ＩＩｌ＋ １１の直径を有する顆粒および／または０．０２７）いし２ｍの直径と５ないし ２０削の長さを有する繊維よりなるスーパー吸収剤粒子を、それらに接着能力を 付与するために部分的に湿潤させ、これらの粒子をシートの一方の上に規則的に 分布させ、次いで他方のシー）Ｔｈ粒子の層の上に置き、そして両方のシートを 圧縮することを特徴とする。

本発明は、また、封筒状物の一方の表面に１個またはそれ以上の開口を設け、そ の中に植物を植えた１個またはそれ以上の栽培土塊を挿入しそしてそれ［植物の 生長に必要な栄養液を添加することを特徴とする栽培用支持体の使用方法を目的 とする。

袋または巻もどしうる帯状物を湿潤させると、重合体は、膨潤しそして最初の容 量の６０ないし１００倍の容積を占める。

支持体上に作らなければならない開口の位置を予め印しておくことも、また予定 切断線を印しておくこともできる。また、過剰の栄養液の排出を孔によって保証 することもできる。

本発明のその他の特徴および利点は、２−っの製造方法に関して以下に述べる記 載を読みそして添付の図面を参照することによって、よりよく理解されるであろ う。

一第１図は、本発明の第１の変法による２種の栽培用支持体の横断面図（第１Ａ 図および第１Ｂ図）。

−第２図は、第１Ａ図による支持体を製造せしめる装置の概略図でるる。

−第２　Ａ図は、第２図に示されたもの以外のスーパー吸収剤−支持シート複合 体の製造を可能にする装置の概略図である。

一第３図は、本発明の第２の変法による栽培用支持体の横断面図でろる。

一層４図は、根おおいフィルムを備えた本発明による第２の変法による栽培用支 持体の横断面図でるる。

一層５図は、第３図に示された支持体を製造せしめる装置を示す。

一層６図は、植物を収容した支持体の斜視図であり、第６Ａ図は、個別的モジュ ールの形態の支持体を示す図でるり、そして第６Ｂ図は、連続的なストリップま たは帯状物からなる支持体を示す図でらる。

一層７図は、地表に置かれた根おおいフィルムを有する支持体の横断面図である 。

一層８図は、潅水された植物を収容した、地表に置かれた根おおいフィルムを有 する２種の支持体の横断面図でるる。

第１図に示すように、栽培用支持体１は、しなやかなポリエチレン製封筒状物２ からなる。第１の実施態様によれば（第１Ａ図）、封筒状物２は、長手方向の端 部５および横方向の端部（図示せず）に清って融接された２枚のシート３および ４からなり、そして第２の実施態様によれば（第１Ｂ図）、封筒状物２は、ポリ エチレンシート６を折曲げ、そして長手方向の端部７を融接することによって形 成され、その際ポリエチレンシート６は、第１Ａ図に示す封筒状物に使用される ものの２倍の＠を有する。

これらの封筒状物２の内部には、均一に分布されたスーパー吸収剤の粒子８が含 まれている。これらノ粒子は、２枚の支持シート９の間のサンドウィッチ状のセ ルロース詰め物に入れられており、そしてこれらは、セルロース伜＾のシートの １枚を予め濡らすことによって得られる表面上を湿潤されたスーパー吸収剤の接 着性を利用することによって固定される。必要ならば、このサンドウィッチ構造 は、固定性を改善するためにカレンダー掛けされてもよい。

セルロース詰め物シートの代替物として、ウレタンフオームのような合成材料の シート天然または合成の噴維質構造または類似物を使用することもできる。この 場合には、粒子の固定は、粒子を付着させる前にシートの一方の上によく知られ た接着剤を吹付けるかまたは加熱接着を使用することによって保証される。

第１の製造方法を表わす第２図によれば、セルロース詰め物の連続的帯状物９は 、移送支持体（図示せず）上を移動する。生産ラインの上流から下流に、このシ ート９は、噴霧装置１ｏによって湿潤され、次いでホッパー１１がスーパー吸収 剤粒子８の層１２を付着せしめる。シートは、次いで２個の圧縮ロールおよびカ レンダー掛は装置１３の間を通過する。この装置の一方は、遊びローラー１６１ Ｃよって第２のセルロース詰め物のシートを層１２の上にもたらす。このように して形成されたサンドウィッチ構造は、それぞれこの構造の上方および下方に位 置してそれぞれポリエチレンシート３および４をもたらす２本のローラー１４の 間を通過しうる。最後に、長手方向の端部５に位置する加熱ローラー１５がこれ らの端部を融接する。複合体の製造の直後に封筒状物を形成する代りに、栽培用 支持体を２段階で製造することも可能である。まず第１に複合体を製造し、そし てその封筒状化は、後刻必要に応じて完了せしめる。

第２Ａ図には、スーパー吸収剤重合体粒子をセルロース詰め物のフィルムの上に 適用するがちるいは２枚のセルロース詰め物の間にサンドウィッチ状ニすること よりなる複合体のもう１つの製造方法が例示されている。この方法によれば、推 奨された重合体結合剤の固有の性質が部分的湿潤相の最初において一層効果的に 用いられる。生産ラインの上流から下流に、スーパー吸収剤重合体は、計量装置 ４１によって計量され、この装置は、粒子４２をコンベヤー４３の上に均一な層 に分布せしめる。重合体粒子は、上記コンベヤーの上方に位置する噴霧装置４４ 詰め物フィルム４６０表面上に水和された重合体の粒子を付着せしめる。次いで 、第２のフィルム４７が重合体−セルロース詰め物複合体の表面に適用され、そ して全体が２本のゴム被覆されたプレスローラー４８の間でカレンダー掛けされ る。

このようにして得られた複合体をローラー４８の出口において直ちに封筒状化す るかあるいは操作を後刻の段階で行なうこともできる。

好ましくは、噴霧装置４４によって行なわれる湿潤操作は、乾燥重合体の１５な いし６０％の水の量に相当するであろう。重合体の接着性を最適化するために、 重合体の湿潤とその支持体上への拡布との間の期間は、好ましくは５ないし６０ 秒内でｂつへ。

支持体を湿潤させそして重合体を湿潤させないことにある第２図の方法に比較し た上記の製造方法の利点は、多様であるニ ー接着が改善され、そして重合体−セルロース詰め物サンドウィッチ構造の両側 に亘って均一であること。

一重合体の湿潤時間が紙の移動の速度と無関係であるので、生産速度を容易に促 進することができる。

−セルロース支持体は、直接に湿潤されないので、しばしば４０ないし８０り／ ｃｒ＋＋”の支持体を使用する従前の方法とは異なって、軽重量（２０？７ｍ” の程度の）フィルムを使用することができる。

第３図に示すように、支持体１７は、第１Ａ図に示された支持体と同様にして、 両端部に沼って融接された２枚の重ね合されたポリエチレンシート１８から形成 されている。第４図に示された場合においては、シートのうちの一方が他方より もずっと幅が広く、根お２いフィルムとして使用される部分１９を一つの端部か ら突出させ、そして部分１９よりはるかに狭い帯状部２０を他端部から突出せし めている。

これらの封筒状物の内部には、底のシートの上に直接に置かれそして接着剤によ ってそれに結合されているスーパー吸収剤粒子の層が施されている。この層は、 例えば液体をよりよく分布せしめるセルロース詰め物のシート２２によって覆わ れている。

第５図によれば、ポリウレタンシート１８は、移で接着剤で覆われ、次いでスー パー吸収剤の粒子２１がホッパー２４によって付着される。セルロース詰め物の シート２２は、遊びローラー２５および２本のプンスローラー２６によって層２ １の上に置かれる（第２図と同じ方法′１；）。次に、シート１８がローラー１ ７によってシート２２の上に施される。

第２図において記載さ九た方法と同じ方法で、加熱ローラー２８によって端部が 融接される。

坦な土の上に置かれ、第７図に示されているように、必要ならば、排水溝によっ て囲まれ、帯状部１９がこの溝？覆っている。第６１，６Ｂおよび８図に示すよ うに、植物３０を植えた栽培土塊２９がこの目的テ設ケられたスロット５１に挿 入される。支持体は、個別的モジュール３２（第６Ａ図）または連続的な帯状物 ３３（第６Ｂ図）よりなりうる。

点滴式施肥潅）既ネットワーク（好ましくは毛管型の）によって液体栄養物が確 保されうる。このネットワークは、外部式でよく、支持体の長手方向に沿って走 る分配導管を含む。この導管の上にそれぞル植物に供給する毛管が設けられ工い る。同様に、液体分配導管が支持体内に組込まれて゛おり、上記の支持体が連続 的なストリップまたは帯状物よりなっている総合的装置を提供することもできる 。

特に、第８図において示された場合には、支持体は、根おおいフィルムと共に、 互いに部分的に重ね合わされている上記フィルムで覆われた排水溝のいずれかの 側部上に置かれている。栽培土塊は、次に所望の保水量の形成へと導くゲルの膨 潤を可能にするように潅水される。

本発明は、もとより上記の記述に限定されるものではなく、この技術分野の専門 家ならば、その技術分野を離れることなく改変をなしうるものである。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．その内部にスーパー吸収剤粒子（８）の層が規則的に分布されそして付着さ れている、耐水性の材料で作られている、封筒状物（２）からなることを特徴と する、地表外栽培の分野において使用される栽培用支持体（１、１７）。 ２．水性液の拡散を可能にする材料よりなる支持シート（９）上にスーパー吸収 剤粒子（８）の層が支持されていることを特徴とする請求範囲第１項による栽培 用支持体。 ３．スーパー吸収剤粒子の層（８）が第２の支持シート（９）によつて覆われて いることを特徴とする、請求の範囲第２項による栽培用支持体。 ４．支持シートがフオームまたは天然または合成の繊維質構造のものであること を特徴とする請求の範囲第２項または第３項の１つによる栽培用支持体。 ５．支持シートがセルロースの詰め物よりなることを特徴とする請求の範囲第４ 項による栽培用支持体。 ６．スーパー吸収剤粒子がこの粒子を湿潤させることなよつて得られる接着力に よつて支持シートに固定されることを特徴とする、請求の範囲第１〜５項のいず れか１つによる栽培用支持体。 ７．スーパー吸収剤粒子が防水性の封筒状物の底面シート（１８）上に分布され ており、そして接着剤で固定され、次いで水性液の拡散を可能にするシート（２ ２）で覆われていることを特徴とする、請求の範囲第１項による栽培用支持体。 ８．粒子が０．５ないし４ｍｍの直径を有する顆粒または直径０．０１ないし０ ．２ｍｍおよび長さ５ないし２０ｍｍの繊維の形態をとることを特徴とする、請 求の範囲第１項〜第７項のいずれか１つによる栽培用支持体。 ９．スーパー吸収剤粒子は、ポリアクリルアミドを基礎としており、そしてその 一部は必要な場合には陽イオン型であることを特徴とする、請求の範囲第１項〜 第８項のいずれか１つによる栽培用支持体。 １０．スーパー吸収剤粒子が１００ｇないし８００ｇ／ｍ２の量で分布されてい ることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第９項のいずれか１つによる栽培用支 持体。 １１．毛管現象を改善するための粒子または繊維がスーパー吸収剤粒子の層との 混合物として存在することを特徴とする、請求の範囲第１項〜第１０項のいずれ か１つによる栽培用支持体。 １２．支持体が隔離されたモジュール（３２）または連続的なストリツプまたは 帯状物（３３）よりなることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第１１項のいず れか１つによる栽培用支持体。 １３．１個またはそれ以上の開口（３１）が封筒状物の表面の一方に作られてお り、その中に植物（３０）を入れた１個またはそれ以上の栽培土塊（２９）が挿 入されており、そして植物の生長に必要な水が添加される請求の範囲第１項〜第 １２項のいずれか１つによる栽培用支持体の使用。 １４．地表外栽培用支持体を形成するために、防水性材料の封筒状物へと特に合 体せしめるための、スーパー吸収剤粒子および２種の天然または合成の繊維を基 礎とした複合体、特にセルロース詰め物よりなる複合体を製造するという製造方 法において、０．５ないし４ｍｍの直径を有する顆粒お９び直径０．０１ないし ０．２ｍｍおよび長さ５ないし２０ｍｍの繊維よりなるスーパー吸収剤粒子を、 それらを接着性を付与するように部分的に湿潤せしめて、これらの粒子をシート のうちの一方に付着させそして規則的に分布させ、そして次に上記の粒子の屑の 上に他のシートを置き、そして両方のシートの間に圧縮力を適用することを特徴 とする前記製造方法。 １５．湿潤が乾燥したスーパー吸収剤生成物の１５ないし６０％の間の量で水を 噴霧する方法によつて得られることを特徴とする請求の範囲第１４項による製造 方法。