JP2010089005A - 多機能水溶性シート - Google Patents

Abstract

【課題】土壌への機能成分の略均一な分配を保証し、少量の散水、降雨または土壌中の水分により水溶分解し、土壌中の有害物質を吸着固定または分解することのでき、薬剤も添加可能な多機能水溶性シートを提供する。
【解決手段】水溶性シート面に、少なくとも有害成分を吸着する吸着剤を組成に含み、２００メッシュを通過する粒子径の粒度を有し、平均粒度１００μm以下で、その割合が粒度重量の８０％を超える微細粉体を２０ｇ／ｍ２以上含む粒子密度とした微細粉体を、水溶性のバインダーで混練して付着した多機能水溶性シート。
【選択図】 図１

Description

本発明は、土壌に簡単に敷設して使用する水溶性シートに関し、特に、適用された畑などの土壌において、人体に影響を及ぼす土壌中に含まれる有害成分を吸着・固定化することができ、かつ使用に際しては、敷設作業が非常に簡便にでき、製作においては、粉末体の飛散を防止することができると共に、土質に適応して有害成分に対する吸着性能や薬剤処理の変更を自由に設計可能となし得る多機能水溶性シートに関する。

これまで、土壌中のダイオキシン類、使用禁止となった農薬、揮発性有機物質、重金属、その他有害物質を吸着する目的として、土壌を入れ替える方法や土壌を洗浄し活性炭等の吸着剤に処理した水を付着させ回収する方法、また、有害物質を分解する微生物を土壌と撹拌する方法、酸化還元剤の地盤注入で分解する方法、土壌の焼却方法などがあった。しかし、これらの方法は、土壌の入れ替え、洗浄、分解無毒化等に多額の費用を要すると共に処理に数ヶ月から年相当の整備期間を必要とするものであった。そして土壌を洗浄する場合には、シルト分が除去され地盤が不安定化し、また植物が必要とする栄養分なども除去されてしまう為、この方法は、農業に使用する土壌には不向きであり使用上の問題を残していた。
上記に変わる方法として、土壌中の有害物質を低減または土中に固定化する目的として、活性炭を代表とする吸着剤の微粉末を土壌に散布する方法が研究され、実用化された。しかしながら、吸収剤の粉末が飛散し粉塵対策の必要であり、粉塵の飛散防止対策のため覆いを施こさなければならないなどの諸費用が掛かるものであった。この覆いを施した場合でも、吸着剤の微粉末は比重が軽い微粒子であるため、揮発性成分飛散防止や粉塵防御のために施設された簡易ハウス内において特に粉塵爆発の危険の増大、また屋外では微粉末が舞い上がり飛散するため、均一な散布が難しく、効果的な散布ができないという問題を残していた。
また、従来の散布方法も多量の水を必要とするほか、界面活性剤の親水化加工した活性炭入り水を散布した場合、土壌が泡立ったり、水分が過剰気味となり、これにより土壌が粘土化し、次の工程作業への移行がしにくいという問題もあるなどの理由により、作業者の多大な負担となっていた。
作業者も高齢化社会となり、農業の例では農業従事者の農薬散布、改質剤散布などの作業工程は身体的負担となっていた。
現在、カートリッジに詰めた活性炭単体を用いる方法や有害物質を除去する為に活性炭を付着し、回収後、焼却廃棄または再生する目的の非崩壊性の活性炭シートは存在する。
この方法は、土壌を水洗浄し、有害物質を活性炭に吸着させて、回収する方法であり、活性炭の再生に多量の薬剤を使用するので環境負荷も高く、やはり期間と費用がかかる方法であり、生物に必要な土壌中の成分も除去する可能性があり、土壌再生資材として向いていないという問題があった。
また、多くの工程を伴う薬剤処理には一度で済む方法がなく、土壌に対し均一に散布される方法もなかった。
水田など水の多く存在する特殊場所には、発泡性薬錠剤や水溶性個袋入り薬剤など存在するがも広い面積に対する土壌処理には適さない。
現在、崩壊または分解するシートに微粉砕物を添着する方法があっても、微粉砕物の性能を落とさず、高目付に微粉砕物を均一に付着できるシート化できなかった。

特開２００６−０４３５３２（汚染土壌の洗浄方法） 解砕洗浄水洗脱水した細粒土壌を含む水溶液を散布・塗布又は潅中し残留農薬を吸着する。 特開２００４−２２３３４６（農作物及び土壌の残留農薬の吸着剤） 粉砕した活性炭などの吸着剤と分散剤を含む水溶液を散布・塗布又は潅中し残留農薬を吸着する。 特開２００３−１０４７８８（シート状肥料） 水溶性シートに肥料成分を含有又は塗布してシート状肥料を構成し、植物に必要な成分を適正量、簡単かつ的確に与えることができ、取扱性に優れた肥料を提供する。 特開２００７−２０３２５１（土壌改良資材及び土壌改良方法） 平均繊維径２μｍ以下の無機繊維を主体とした繊維層に重金属吸着剤を分散保持した柱状体によって、重金属に汚染された土壌に対し、掘削を伴わないで土壌改良を提供する。 特公２９２４０７１（水田用除草剤） 除草活性成分、界面活性剤、炭酸塩および水溶性固体酸を含有し、除草活性成分の拡散性に有用な水田用除草剤を提供する。 特公２８１５５３５（拡展性水溶紙分包農業固形剤） 拡散剤を含有する水面浮遊性の農薬固形剤を拡展性水溶紙に分包とした有効成分が水中に分散又は溶解する水田投げ込み用農薬製剤を提供する。 特開平６−２９８６０４（農薬錠剤） 炭酸塩および固体酸を含有する発泡性農薬錠剤において、二種類以上の農薬活性成分間に反応し禁忌がある場合でも、安定な多層の発泡性農薬錠剤を提供する 特開平５−１９２５６９（シート状吸着剤） 酸性を示す有機化合物及び、アルカリ性を有する臭気化合物を化学反応により除去する機能を有する成分を、機材に添着するか或いは混合抄紙したシート状脱臭剤を提供する。

本発明は、高齢化社会に向けて、従事者の作業工程の簡便化を図って身体的負担を軽減させ、微粉末吸着剤の飛散防止および微粉末の粉塵爆発防止を図り、作業者及び近隣の安全対策を向上させ、水溶性シートをして、多目的な仕様設計可能な水溶性吸着シートとの多機能水溶性シートとして提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明は、散水又は降雨が少量の場合であっても水溶分解を確実にし、少なくとも添付された吸着剤等を機能させることのできように、少量の水量で吸着剤の添付された水溶性シートを水溶分解して、土壌中の有害物質を吸着固定することのできる多機能水溶性シートを提供することである。
また、作業の工程を簡便化するため土壌改良処理に使用する薬剤を添加含有する多機能水溶性シートを提供することである。
本発明によれば、これまで薬剤を均一散布しにくい傾斜地であっても、薬剤を均一に分散配布することのできる多機能水溶性シートをも提供することができる。

本発明は、上記従来技術の課題及び現状に鑑み、これらを解決するものであり、今回、提案する多機能水溶性シートは雨水などの少量の水分で微粉末の吸着剤または機能を持つ添加剤を、地下水汚染の恐れのある界面活性剤を用いずに効率よく土壌に分散させ、土壌撹拌後または層状に埋設後、吸収剤と土壌が適度に密着することにより吸収剤の再飛散を防止、有害物質を吸着剤に固定し、植物への吸収を阻害や地下水への汚染を防止することを第一の目的とし、本発明は、簡便で吸着効率を阻害しない水溶性吸着シートを提供する。

以下、本発明の具体的形態について述べれば、次のとおりである。
本発明は、第１には、水溶性シートに、水溶性のバインダーの練り込まれた微細粉体を付着または混練した多機能水溶性シートであって、当該微細粉体は、その組成が有害成分を吸着する吸着剤と他の機能を付与する添加剤のいずれか一つまたは組み合わせからなる微細粉体であり、その粒度が、２００メッシュを通過する粒子径を有すると共に、その粒子密度が、平均粒度１００μm以下で、その割合が粒度重量の８０％を超える微細粉体を２０ｇ／ｍ２以上含む微細粉体物であることを特徴とする多機能水溶性シートを提供する。
この場合、前記微細粉体を、２枚以上の水溶性シートの間に付着させたものとする多機能水溶性シートを提供することもできる。

本発明は、その吸着剤が、有害有機化合物、有害無機化合物などの種類別ごとに吸着する物質を混合可能な多孔質吸着剤からなる多機能水溶性シートを提供する。
この場合、その吸着剤の属性として、前記吸着剤の全体または一部が多孔質または吸着性能をもつカルサイト、ゼオライト、活性白土、珪藻土などの天然由来鉱物を含むものであったり、吸着剤の全体または一部に、比表面積８００ｍ２／ｇ以上の吸着性能を有する活性炭であったり、吸着剤の全体または一部に重金属の難溶性塩作り出す水酸化物塩、炭酸塩、炭酸水素塩、燐酸塩、硫化物、硫酸塩、イルメナイト、キレート剤とともにｐＨ調整剤を含むものであったり、吸着剤の全体または一部に、重金属の即効性吸着性能、保水機能を有し、土壌中分解後肥料となる機能をもつポリグルタミン酸を含むものであったり、さらに、前記吸着剤が、微生物分解菌、酸素徐放剤、菌活性栄養成分の組み合わせからなる物質を含む多孔質吸着剤であるとした多機能水溶性シートを提供することができる。

本発明は、その添加剤として、添加剤の全体または一部に、酸化剤または還元剤の組み合わせからなる物質を含有する多機能水溶性シートを提供する。
また、前記添加剤として植物必須アミノ酸類、窒素分、燐分、カリ分を含む農業用多機能水溶性シート，前記添加剤として、肥料に含まれる炭酸カリウムなどの炭酸塩または炭酸水素塩の添加剤とクエン酸、アスコルビン酸などの固体酸を混合することに得られる発泡分散剤を含有する多機能水溶性シートを提供する。
さらにまた、前記添加剤として、土壌殺菌、消毒、害虫駆除剤を含む水溶多機能シート，前記添加剤として、アルコール濃度１０〜８０％のアルコール分を含む多機能水溶性シート，前記添加剤として、前記添加剤としてポジティブリスト記載の農薬または薬剤が含む多機能水溶性シート，前記微細粉体の基本性能を阻害しない水溶性付着剤であって、アルコール類と多糖類の混合物からなる付着剤を使用した多機能水溶性シート，前記水溶性付着剤がアルコール、ポリビニルアルコール、多糖類増粘剤の混合物からなる付着剤を使用した多機能水溶性シートを提供する。

本発明は、さらにまた、前記水溶性シートが、多糖類、セルロース、ポリビニルアルコール、カルボメチルセルロース、でんぷん等の分解性が早い主原料とするフィルム、水溶紙、水解紙、不職布のいずれか一つまたは組み合わせからなる多機能水溶性シートを提供する。
本発明は、構成素材が食品添加物由来成分のいずれか一つまたは組み合わせからなる多機能水溶性シートを提供する。
本発明は、土壌表面や土壌中に敷設され、散水、降雨、降雪または土壌中の水分により溶解されたとき、土壌中の有害成分を吸着可能とした、乾燥地域土壌や農業にも使用可能な安全性の高い多機能水溶性シートを提供する。

本発明の多機能水溶性シートによれば、乾燥地帯の土壌など雨水などの少量の水分で微粉末の吸着剤を効率よく土壌に分散させることができ、土壌撹拌後または層状に埋設後、吸収剤と土壌が適度に密着することにより吸収剤の再飛散を防止すると共に、有害物質を吸着剤に固定して、植物への吸収を阻害することや地下水への汚染を防止することができる。
また、追加機能剤として、土壌の消毒剤や肥料を添加することにより、有害物質の低減に加えて土壌の消毒、施肥などが同時に出来、作業期間の短縮が出来る多機能シートの設計が可能である。シート資材は環境負荷の少ないセルロース系原料などから成り立ち、安全性に十分配慮された商品設計が可能である。

本願に係る請求項１記載の発明、水溶性シートに、水溶性のバインダーの練り込まれた微細粉体を付着または混練した多機能水溶性シートであって、当該微細粉体は、その組成が有害成分を吸着する吸着剤と他の機能を付与する添加剤のいずれか一つまたは組み合わせからなる微細粉体であり、その粒度が、２００メッシュを通過する粒子径を有すると共に、その粒子密度が、平均粒度１００μm以下で、その割合が粒度重量の８０％を超える微細粉体を２０ｇ／ｍ２以上含む微細粉体物であることを特徴とする多機能水溶性シートによれば、微文末剤を水溶性のシート化することによって、従事者の作業工程の簡便化を図って身体的負担を軽減させ、微粉末吸着剤の飛散防止および微粉末の粉塵爆発防止を図り、作業者及び近隣の安全対策を向上させ、水溶性シートをして、多目的な仕様設計可能な水溶性吸着シートや多機能水溶性シートなどとして提供、地下水に対する汚染防止剤の提供、または層状に埋設することにより、汚染除去した土壌に対する再汚染防止層として提供することができる。

本願に係る請求項２記載の発明、請求項１において、前記微細粉体を２枚以上の水溶性シートの間に付着させたことを特徴とする多機能水溶性シートによれば、微生物分解菌、酸素徐放剤、菌活性栄養成分の組み合わせからなる物質や酸化剤または還元剤の組み合わせからなる物質など、反応性に富む薬剤同士を接触しないように工夫ができ、多種類の吸着剤や添加剤を多層化または部分コートしたものができる。この仕様の多機能水溶性シートは水分に接触したときにシートが崩壊し、はじめて反応の制御することができる。

本願に係る請求項３記載の発明、請求項１又は２において、前記吸着剤が、有害有機化合物、有害無機化合物などの種類別ごとに吸着する物質を混合可能な多孔質吸着剤からなることを特徴とする多機能水溶性シートによれば、場所によって対象となる汚染物質や濃度が異なるため、汚染物質に合致した吸着し固定化する吸着剤が異なる。また、土質に適応して有害成分に対する吸着性能や薬剤処理の変更を自由に設計することができる。

本願に係る請求項４記載の発明、請求項１ないし３のいずれかにおいて、吸着剤の全体または一部に、多孔質または吸着性能をもつ、カルサイト、ゼオライト、活性白土、珪藻土などの天然由来鉱物のいずれか１つまたは複数の組み合わせからなる物質を含むことを特徴とする多機能水溶性シートによれば、自然界に存在する物質を利用することにより環境負荷を抑えることや、鉱物を使用することにより、熱反応を伴う化学反応性に飛んだ薬剤も使用ができる。

本願に係る請求項５記載の発明、請求項１ないし３において、前記吸着剤の全体または一部が比表面積８００ｍ２／ｇ以上の吸着性能を有する活性炭であることを特徴とする多機能水溶性シートによれば、ダイオキシン等の有害物質には比表面積８００ｍ２／ｇ以上の吸着性能を有する活性炭が必要であり、市販のヤシガラ活性炭や石炭系活性炭など大量に安価に流通しているものが使用でき、使用済み活性炭の再処理の品など使用することで低価格で提供並びに活性炭の仕様により吸着量を制御することができる。

本願に係る請求項６記載の発明、請求項１ないし５のいずれかにおいて、吸着剤の全体または一部に重金属の難溶性塩作り出す水酸化物塩、炭酸塩、炭酸水素塩、燐酸塩、硫化物、硫酸塩、イルメナイトおよびキレート剤のいずれか１つまたは複数の組み合わせからなる物質を含むとともにｐＨ調整剤を含む多機能水溶性シートによれば、カドミウム化合物、砒素化合物、六価クロム等の第二特定有害物質などの重金属、無機系有害物に対し、水酸化物塩、炭酸塩、炭酸水素塩、燐酸塩、硫化物、硫酸塩等の前記吸着剤を選択と硫酸水素系バッファ、リン酸系バッファ、炭酸水素系バッファなどｐＨ調整コントロールすることにより、地下水に対し難溶塩をつくり不溶化し土壌改良することができる。

本願に係る請求項７記載の発明、請求項６において、吸着剤の全体または一部に、重金属の即効性吸着性能、保水機能を有し、土壌中分解後肥料となる機能をもつポリグルタミン酸を含むことを特徴とする請求項１から３の多機能水溶性シートによれば、γ-ポリグルタミン酸由来の水溶性のポリグルタミン酸架橋物は吸水すると生分解性ゲルとなる。このゲルは選択的に重金属と結合し即効性のキレート剤としての吸着性能を持つ。同様の例としてアクリル酸吸水ポリマーも存在するが、分解物が環境負荷となり、好ましくはない。乾燥地域でポリグルタミン酸は保水機能を持ち、分解物は肥料として利用でき農業用多機能シートとして最適である。

本願に係る請求項８記載の発明、請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記吸着剤が、微生物分解菌、酸素徐放剤、菌活性栄養成分の組み合わせからなる物質を含む多孔質吸着剤からなることを特徴とする多機能水溶性シートによれば、土壌中に含まれる好気性細菌などにより有機有害物質を分解促進することができる。

本願に係る請求項９記載の発明、請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記添加剤として、酸化剤または還元剤の組み合わせからなる物質を含むことを特徴とする請求項１から３の多機能水溶性シートによれば、過酸化物、触媒や鉄粉末を用いた酸化還元反応などにより有機有害物質を分解促進することができる。

本願に係る請求項１０記載の発明、請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記添加剤に肥料としての植物必須アミノ酸類、窒素分、燐分、カリ分を含む農業用多機能水溶性シートによれば、吸着剤、駆除剤等の添加剤と併用することにより、農業シートとして一度に土壌改良の処理が出来、工期短縮することができる。

本願に係る請求項１１記載の発明、請求項６または請求項１０において、シートの崩壊を促進すると共に内部に含まれる微細粉体を土壌と混合する目的として、肥料に含まれる炭酸カリウムなどの炭酸塩または炭酸水素塩の添加剤と固体酸を混合することに得られる発泡分散剤を含有することを特徴とする多機能水溶性シートによれば、肥料に含まれるカリ成分のうち炭酸カリウムや炭酸水素カリウムとクエン酸やアスコルビン酸等の固体酸を組み合わせることにより、発泡分散剤となり、水解紙や水溶紙の崩壊を促進させ、土壌中に微細粉体を分散することができる。

本願に係る請求項１２記載の発明、請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記添加剤に土壌殺菌、消毒、害虫駆除剤を含む水溶多機能シートによれば、クロルフェンソン(農薬・ダニ駆除剤)、オルトフェニルフェノール(農薬・殺菌剤)、カズサホス(農薬・線虫駆除剤)、テルブトリン(農薬・除草剤)など含有する多機能水溶性シートは、殺菌剤、線虫駆除剤、除草剤に有効にかつ安全に使用することができる。

本願に係る請求項１３記載の発明、請求項１２において、前記添加剤として、アルコール濃度１０〜８０％のアルコール分を含む多機能水溶性シートによれば、７０％のエチルアルコールなど含有する多機能水溶性シートは、消毒剤、駆除剤に有効にかつ安全に使用すすることができる。

本願に係る請求項１４記載の発明、請求項１ないし１３のいずれかにおいて、前記添加剤にポジティブリスト記載の農薬成分または薬剤が含む農業用多機能水溶性シートによれば、国内の食品中の残留農薬基準が定められているうち、国際的に食用農残物に使用が認められている７９９品目を含む農薬を吸着剤をシートから徐放することにより、1-ナフタレン酢酸(農薬・成長調整剤)、4-アミノピリジン(農薬・鳥類忌避剤)、1,2-ジブロモエタン(農薬・殺菌剤)など、成長促進剤や特定の表害虫農薬、殺菌剤に有効にかつ安全に使用することができる。

本願に係る請求項１５記載の発明、請求項１ないし１４のいずれかにおいて、前記微細粉体の基本性能を阻害しない水溶性付着水溶性付着型の添加剤であって、アルコール類と多糖類の混合物からなる付着剤を使用したことを特徴とする多機能水溶性シートによれば、水溶紙に加工する際、水溶紙を溶かさずに微細粉体を付着でき、好ましくはアルコール濃度が８０％の水溶液に多糖類の増粘剤を組み合わせることにより、微細粉体をスラリー状に付着することができる。さらにシート内に残留したアルコール分は殺菌剤に有効にかつ安全に使用することができる。

本願に係る請求項１６記載の発明、請求項１ないし１５のいずれかにおいて、前記水溶性付着剤がエチルアルコール、ポリビニルアルコール、多糖類増粘剤の混合物からなる付着剤を使用したことを特徴とする多機能水溶性シートによれば、水溶紙に加工する際、水溶紙を溶かさずに微細粉体を付着でき、好ましくはアルコール濃度が８０％の水溶液に多糖類の増粘剤とさらにポリビニルアルコールを組み合わせることにより、微細粉体をスラリー状に付着でき、乾燥も速く加工することができる。

本願に係る請求項１７記載の発明、請求項１ないし１６のいずれかにおいて、前記水溶性シートが、多糖類、セルロース、ポリビニルアルコール、カルボメチルセルロース、でんぷん等の分解性が早い主原料とするフィルム、水溶紙、水解紙、不職布のいずれか一つまたは組み合わせからなることを特徴とする多機能水溶性シートによれば、これらの素材を用いることにより、比較的生分解性も良く、安全性が高く農業資材に用いることができる。

本願に係る請求項１８記載の発明、請求項１ないし１７のいずれかにおいて、前記構成素材が食品添加物由来成分からなるものであることを特徴とする多機能水溶性シートによれば、平成８年５月２３日 衛化第56号 厚生省生活衛生局長通知「食品衛生法に基づく添加物の表示等について」に記載の、例えば、リン酸水素二カリウム、ＤＬ−リンゴ酸、硫酸アンモニウム、メチルセルロース、炭酸水素アンモニウム、炭酸カリウム、ソルビン酸カリウム、Ｌ−グルタミン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、クエン酸一カリウム、クエン酸、過酸化水素、アルギン酸カリウム、L−アルギニンＬ−グルタミン酸塩等の食品添加物を使用することにより、肥料、発泡剤、接着成分の原料として有効にかつ安全に使用することができる。

本願に係る請求項１９記載の発明、請求項１ないし１８のいずれかにおいて、土壌表面に敷設され、散水、降雨、降雪または土壌中の水分により溶解されたとき、土壌中の有害成分を吸着可能とした多機能水溶性シートによれば、土壌表面や土壌中に敷設され、散水、降雨、降雪または土壌中の水分により溶解されたとき、土壌中の有害成分を吸着可能とした、乾燥地域土壌や農業にも使用可能な安全性の高い多機能水溶性シートを提供することができる。

図１は、多機能水溶性シートとして、シート片面にその全面に吸着剤を貼加する実施例を示し、（ａ）は１枚のシートに全面的に吸着剤を貼加した実施例の模式的斜視図であり、（ｂ）はそのＸ−Ｘに沿った断面図である。
水溶性シート１の片側表面全面に、吸着剤をバインダーと混練した混練物が貼着される。ここで吸着剤は土壌とよく混合するために微細粉体であり、次の微細粉体仕様が望ましく、
その粒度が、２００メッシュを通過する粒子径を有すると共に、その粒子密度が、平均粒度１００μm以下で、その割合が粒度重量の８０％を超える微細粉体をシートに２０ｇ／ｍ２以上含む微細粉体物として作製されたものである。

吸着剤としては、有害有機化合物、有害無機化合物などの種類別ごとに吸着する物質を混合可能な多孔質吸着剤からなる。

この場合、その吸着剤の属性として、吸着剤の全体または一部に、多孔質または吸着性能をもつ、カルサイト、ゼオライト、活性白土、珪藻土などの天然由来鉱物のいずれか１つまたは複数の組み合わせからなる物質であったり、前記吸着剤の全体または一部が比表面積８００ｍ２／ｇ以上の吸着性能を有する活性炭であったり、前記吸着剤の全体または一部に重金属の難溶性塩作り出す水酸化物塩、炭酸塩、炭酸水素塩、燐酸塩、硫化物、硫酸塩、イルメナイトおよびキレート剤のいずれか１つまたは複数の組み合わせからなる物質を含むとともにｐＨ調整剤を含むものであったり、前記吸着剤の全体または一部に、重金属の即効性吸着性能、保水機能を有し、土壌中分解後肥料となる機能をもつポリグルタミン酸を含むものであったり、前記吸着剤の全体または一部に、微生物分解菌、酸素徐放剤、菌活性栄養成分の組み合わせからなる物質を含む多孔質吸着剤を含有することもできる。
処理する土壌成分に対し、吸着剤の自由度の高い設計変更可能となる。

本発明は、その添加剤として、添加剤の全体または一部に、肥料としての植物必須アミノ酸類、窒素分、燐分、カリ分を含ませたり，シートの崩壊を促進すると共に内部に含まれる微細粉体を土壌と混合する目的として、肥料に含まれる炭酸カリウムなどの炭酸塩または炭酸水素塩の添加剤と固体酸を混合することに得られる発泡分散剤を含有させたりする農業用多機能水溶性シートができる。
また、前記添加剤として、土壌殺菌、消毒、害虫駆除剤を含ませたり、特に殺菌剤としてアルコール濃度１０〜８０％のエチルアルコール分を含ませたり，ポジティブリスト記載の農薬成分または薬剤を含ませたり，微細粉体の基本性能を阻害しない水溶性付着型の添加剤であって、アルコール類と多糖類の混合物からなる付着剤を使用したものであったり，前記水溶性付着型の添加剤が特にエチルアルコール、ポリビニルアルコール、多糖類増粘剤の混合物からなる付着剤を使用することが望ましい。
上記において、シート全面に吸着剤を貼加するに際して、図１（ｂ）に示す片面全体に代えて、図２（ａ）に示す両面全体にしたり、図２（ｂ）に示すように、水溶性シートに全体に混練したものとしたりすることもできる。

本発明は、水溶性シートとして、多糖類、セルロース、ポリビニルアルコール、カルボメチルセルロース、でんぷん等の分解性が早い主原料とするフィルム、水溶紙、水解紙、不織布のいずれか一つまたは組み合わせからなる水溶性シートを使用することができる。

本発明は、図３（ａ）に示すように、多機能水溶性シートとして、片面に分割して分散的に吸着剤貼加を施こした形態をとることができる。部分コートすることよりブロッキングを防ぐことができる
図３（ｂ）は、図３（ａ）のＸ−Ｘ位置における断面模式図である。多機能水溶性シートを敷設する環境に応じて、必要とする機能の高低に対応して、貼付される吸着剤の分散度合いを変更したものとして作製することが簡単にできる。この場合、吸着剤の分割・分散的添加を図３（ｂ）に示す片面に代えて、図４（ａ）に示す両面にしたり、図４（ｂ）に示すように、水溶性シートに混練したものとしたりすることもできる。

また、本発明は、図５に示すように、多機能水溶性シートとして、片面に分割して分散的に吸着剤貼加し、水溶性シートで挟み、二枚の水溶性シートで胆持した多機能水溶性シートとして作製することができる。
これによれば、微生物分解菌、酸素徐放剤、菌活性栄養成分の組み合わせからなる物質や酸化剤または還元剤の組み合わせからなる物質など、反応性に富む薬剤同士を接触しないように工夫ができ、多種類の吸着剤や添加剤を多層化または部分コートしたものができる。この仕様の多機能水溶性シートは水分に接触したときにシートが崩壊し、はじめて反応の制御が可能となる。
もちろん、二枚以上の多層水溶性シートで胆持した多機能水溶性シートとして作製することもできる。

実施例1
図６は、小規模試験（ポットテスト）として、キュウリ茎葉部におけるディルドリンの濃度比較を、活性炭シートの有無により対比して示す実験データを示す図である。
この小規模試験（ポットテスト）において、きゅうり茎葉部におけるディルドリンの濃度を活性炭有無により比較する実験をした。
肥料を添加した土壌に下記の３種類のシートを作成し、それぞれに作成したシートを添加し、きゅうり育成実験を行った。
三島製紙(株)「現日本製紙パピリア(株)」の水溶紙３０ＭＤＰ(速崩壊性カルボキシメチルセルロース類シート)を使用し、比表面積が１０００ｍ２／ｇであり、２００メッシュを通過する粒子径を有すると共に、その粒子密度が、平均粒度１００μm以下で、その割合が粒度重量の８０％を超える仕様である異なるメーカーの市販活性炭Ａ、市販活性炭Ｂを用い、９０％エチルアルコール水溶液の中にそれぞれ活性炭９５部、ポリビニルアルコール５部を入れ攪拌し各加工液を調整した。加工液を水溶紙の表面に均一になる様散布後乾燥し、それぞれ活性炭含有量１００ｇ／ｍ２になる様に活性炭シートＡ、活性炭シートＢ作成し、活性炭シートなし場合との比較を比較する。
活性炭シートなし（活性炭無添加）のとき、１００％で濃度変化はなかったが、活性炭添加に場合（活性炭シートＡ又は活性炭シートＢ）は濃度比較値３０〜４０％となり、大幅に低減することが判明した。さらに、活性炭の量について、１００ｇ／ｍ２、２００ｇ／ｍ２とで対比試験をしたところ、１００ｇ／ｍ２の場合の濃度比較値は３０〜４０％であったのに対し、２００ｇ／ｍ２の場合の濃度比較値は略１８％となり、活性炭単体で用いるのと同等な性能を示し、シート化による影響もなく、活性炭目付けを増量すると、ディルドリンの量を減量することが判った。
きゅうりの成長阻害もなく、シートの無添加と比べても成長速度の差異は認められなかった。

なお、この小規模試験における植物体の分析に際しての、作業条件は次の通りである。
抽出：試料１０ｇに対してアセトン１００ｍLを加えて粉砕抽出した後、０．３μｍガラスろ過紙でろ過した。その抽出液を３ｍＬまで濃縮してフロリジ二枚以上の多層水溶性シートで胆持した多機能水溶性シートとして作製することもできる。
ルカラムおよびENVI-Carbカラムで精製して高分解能GC/MSで定量した。機器分析測定条件は以下である。
GCオーブンの温度120℃(0.5min)-10℃/min-180℃(0min)-4℃/min-210℃(0min)-10℃/min-300℃(10min)、
GCカラムENV-8MS（0.25mm内径×30ｍ）、
注入法はスプリットレス、注入量は1μＬ、イ オン化法はEI+、分解能は10000以上(10%谷)、分析方法はＳＩＭ法で精密質量 （m/z）269.8804, 271.8775を測定した。
各化合物の13Cを用いた内部標準法で行った。

図７は、本発明の多機能水溶性シートを土壌に配布して施工する場合の一連の施行順序を、実施状態図で示す模式図である。ビニールハウス内土壌表面に、所定幅の吸着性添加水溶性シートを展延敷設し、散水後吸着性添加水溶性シートを溶解させ、耕耘機を走行して土壌を攪拌する。吸着性添加水溶性シートは、水溶性シート面への吸着剤添加が、両面であっても片面であっても、施工順序に変更はないが、散水後の吸着性添加水溶性シートの溶解状態において、片面部分コート貼着の方が両面前面粘着に比べ、シートの崩壊性が高く、水溶性に優れるものであることを示すものであった。

実施例２
図８は、本発明の多機能水溶性シートを、屋外の土壌に配布して施工した場合の、施工状態を示す写真である。（ａ）は屋外で降雨を想定した散水中の状態を示し、（ｂ）は散水後、耕耘機で土中攪拌している状態である。
実験には、三島製紙(株)「現日本製紙パピリア(株)」の水溶紙３０ＭＤＰより崩壊性の遅い安価な水溶紙３０ＣＤ−２(遅崩壊性カルボキシメチルセルロース類シート)を使用し、比表面積が１０００ｍ２／ｇであり、２００メッシュを通過する粒子径を有すると共に、その粒子密度が、平均粒度１００μm以下で、その割合が粒度重量の８０％を超える仕様である市販活性炭Ａを用い、活性炭含有量１００ｇ／ｍ２になる様に活性炭シートＡを作成し、屋外で降雨を想定した散水量で、散水１０分後、耕耘機で土中攪拌している状態である。
耕耘機にシートが巻き付くことなく土壌に分散し、土壌が乾燥した後に再飛散する恐れもなかった。

実施例３
図９は、本発明の多機能水溶性シートとしての、炭酸水素カリウム、クエン酸を含む多機能水溶性シート１ｃに水分を与えた場合のシートの状態変化を示す写真である。この実施例の場合、（ａ）に示す水分を与えた直後の状態ではシートの形を示しているが、水分を与えたのち、すぐに発泡し、（ｂ）に示すように、当該シートが崩壊した状態となるものであった。
実験には、三島製紙(株)「現日本製紙パピリア(株)」の水溶紙３０ＣＤ−２を使用し、９０％エチルアルコール水溶液の中に炭酸水素カリウム５部、クエン酸５部を入れ攪拌し加工液を調整した。加工液を水溶紙の表面に均一になる様散布後乾燥し実験サンプルを得た。加工液散布の有無による加工品と未加工品を得て、これらの実験サンプルに水を掛け、加工品と未加工品のシートの崩壊速度を比較した。その結果、未加工品の水溶紙に比べ、加工品シートは崩壊速度が３倍を示し、発泡しながら原形を留めない形に変形した。

実施例４
図１０は、本発明の多機能水溶性シートとして、活性炭コートした水溶性シートに、炭酸水素カリウム、クエン酸を含ませた多機能水溶性シートｃを使用し、土壌に配布した当該シートに水分を与えた直後の状態と、その十数分後の撹拌による状態を示す写真である。（ａ）は水分を与えた直後のウェット状態を示し、（ｂ）は水分を与えた十数分後の撹拌によっても、土とよく混合されている撹拌状態をそれぞれ示し、（ｃ）は比較のため活性炭コートした多機能水溶性シートｄに水分を与えた直後のウェット状態を示す。
この実験は、三島製紙(株)「現日本製紙パピリア(株)」の水溶紙３０ＭＤＰより崩壊性の遅い安価な水溶紙３０ＣＤ−２(遅崩壊性カルボキシメチルセルロース類シート)を使用すると、微細粉体付着加工に伴い未加工シート単体よりも崩壊性が遅くなる。
発泡性の添加剤を微細粉体に混ぜるかまたはシートに加工することにより崩壊性を早める検証を行った。ここでは構成が簡単な吸着剤として活性炭を入れた系での実験を示す。
水溶紙３０ＣＤ−２に
、９０％エチルアルコール水溶液の中に活性炭８５部、ポリビニルアルコール５部、炭酸水素カリウム５部、クエン酸５部を入れ攪拌し加工液を調整した。加工液を水溶紙の表面に均一になる様散布後直ちに乾燥し多機能水溶性シートｃを得た。
また、同様に水溶紙３０ＣＤを使用し、９０％エチルアルコール水溶液の中に活性炭９５部、ポリビニルアルコール５部を入れ攪拌し加工液を調整した。加工液を水溶紙の表面に均一になる様散布後乾燥し多機能水溶性シートｄを得た。
多機能水溶性シートｄは水分添加後原型をとどめているが、多機能水溶性シートｃは水を接触した直後に発泡しシート崩壊を始め、十数分後にはほぼ土壌に染込んだ状態が得られ、棒で攪拌後にはほとんど土壌と区別つかない状態となった。
前記同様の実験で、吸着剤の種類を変更した場合や添加剤の種類を変えて場合においても検証したが吸着剤の吸収性能低下、シート崩壊性の遅延、添加剤の機能低下は見られなかった。

水溶性シートに貼付される吸着剤に換えて他に他の機能添加剤を貼付するか、吸着剤に加えてさらに他の機能添加剤を添加して貼付することにより、土壌中のダイオキシン等の有害物質を吸着固定して当該有害物質が他の箇所への流出拡散を防止することができるようになるので、貼付された他の機能添加剤の種々の機能を、水はけのよすぎる土地や傾斜地形の耕地等に拘らず、均等な機能添加剤を流失させずに、敷設された範囲に亘って所定の機能が持続される効果的な散布が可能となる。
これにより、土壌の消毒、肥料の添加、追肥、その他土壌の改良等にも利用可能である。
本発明は、土壌に敷設され、散水、降雨または土壌中の水分により溶解されたとき、土壌中の有害成分を吸着可能とした多機能水溶性シートとして利用できる。

多機能水溶性シートとして、シート片面にその全面に吸着剤を貼加する実施例を示し、（ａ）は１枚のシートに全面的に吸着剤を貼加した実施例の模式的斜視図であり、（ｂ）はそのＸ−Ｘに沿った断面図である。 多機能水溶性シートとして、吸着剤を全面に貼加する場合の別の実施例を断面のみで示すもので、（ａ）は多機能水溶性シートの両面全体に吸着剤を貼加した実施例を、（ｂ）は多機能水溶性シート全体に吸着剤を混練した実施例をそれぞれ示す。 多機能水溶性シートとして、シート片面に、分割して分散的に吸着剤貼加を施した他の実施例を示し、（ａ）は１枚のシートに分割分散して吸着剤を貼加した実施例の模式的斜視図を示し、（ｂ）はそのＸ−Ｘに沿った断面図である。 多機能水溶性シートとして、分割分散して吸着剤を貼加する場合の別の実施例の断面を示すもので、（ａ）は多機能水溶性シートの両面に分割分散して吸着剤を貼加した実施例を、（ｂ）は多機能水溶性シート内に分割分散して吸着剤を埋設した実施例を、それぞれ示す。 多機能水溶性シートとして、２枚のシートを使用する実施例であり、（ａ）は一方のシートの片面に分割して分散的に吸着剤貼加し、他方の水溶性シートで分割分散貼加された吸着剤挟むようにして重ね合わせ一体化した、二枚の水溶性シートで吸着剤を分散胆持した多機能水溶性シートの他の実施例を示し、（ｂ）はそのＸ−Ｘに沿った断面模式図である。 キュウリ茎葉部におけるディルドリンの濃度比較を、活性炭シートの有無により対比して示す実験データを示す図である。 本発明の多機能水溶性シートを土壌に配布して施工する場合の一連の施行順序を、状態図で示す模式図である。 本発明の多機能水溶性シートを、屋外の土壌に配布して施工した場合の、施工状態を示す写真である。（ａ）は屋外で降雨を想定した散水中の状態を示し、（ｂ）は散水後、耕耘機で土中攪拌している状態をそれぞれ示す。 本発明の多機能水溶性シートとしての、炭酸水素カリウム、クエン酸を含む多機能水溶性シートに水分を与えた場合のシートの状態変化を示す写真である。（ａ）は水分を与えた直後の状態を示し、（ｂ）は水分を与えた後、すぐに発泡し当該シートが崩壊した状態をそれぞれ示す。 本発明の多機能水溶性シートとして、活性炭コートした水溶性シートに、炭酸水素カリウム、クエン酸を含ませた多機能水溶性シートを使用し、土壌に配布した当該シートに水分を与えた直後の状態と、その十数分後の撹拌による状態を示す写真と、比較例を示す写真である。（ａ）は水分を与えた直後のウェット状態を示し、（ｂ）は水分を与えた十数分後の撹拌によっても、土とよく混合されている撹拌状態をそれぞれ示し、（ｃ）は比較のため活性炭コートした多機能水溶性シートに水分を与えた直後のウェット状態を示す。

符号の説明

１ 水溶性シート
２ バインダー混練貼着吸着剤
３ 添加剤
Ｓ 多機能水溶性シート

Claims (19)

1. 水溶性シートに、水溶性のバインダーの練り込まれた微細粉体を付着または混練した多機能水溶性シートであって、
   当該微細粉体は、
   その組成が有害成分を吸着する吸着剤と他の機能を付与する添加剤のいずれか一つまたは組み合わせからなる微細粉体であり、
   その粒度が、２００メッシュを通過する粒子径を有すると共に、
   その粒子密度が、平均粒度１００μm以下で、その割合が粒度重量の８０％を超える微細粉体を２０ｇ／ｍ２以上含む微細粉体物であることを特徴とする多機能水溶性シート。
2. 請求項１において、前記微細粉体を２枚以上の水溶性シートの間に付着させたことを特徴とする多機能水溶性シート。
3. 請求項１又は２において、前記吸着剤が、有害有機化合物、有害無機化合物などの種類別ごとに吸着する物質を混合可能な多孔質吸着剤からなることを特徴とする多機能水溶性シート。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、吸着剤の全体または一部に、多孔質または吸着性能をもつ、カルサイト、ゼオライト、活性白土、珪藻土などの天然由来鉱物のいずれか１つまたは複数の組み合わせからなる物質を含むことを特徴とする多機能水溶性シート。
5. 請求項１ないし３において、前記吸着剤の全体または一部が比表面積８００ｍ２／ｇ以上の吸着性能を有する活性炭であることを特徴とする多機能水溶性シート。
6. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、吸着剤の全体または一部に重金属の難溶性塩作り出す水酸化物塩、炭酸塩、炭酸水素塩、燐酸塩、硫化物、硫酸塩、イルメナイトおよびキレート剤のいずれか１つまたは複数の組み合わせからなる物質を含むとともにｐＨ調整剤を含む多機能水溶性シート。
7. 請求項６において、吸着剤の全体または一部に、重金属の即効性吸着性能、保水機能を有し、土壌中分解後肥料となる機能をもつポリグルタミン酸を含むことを特徴とする請求項１から３の多機能水溶性シート。
8. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記吸着剤が、微生物分解菌、酸素徐放剤、菌活性栄養成分の組み合わせからなる物質を含む多孔質吸着剤からなることを特徴とする多機能水溶性シート。
9. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記添加剤として、酸化剤または還元剤の組み合わせからなる物質を含むことを特徴とする請求項１から３の多機能水溶性シート。
10. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記添加剤に肥料としての植物必須アミノ酸類、窒素分、燐分、カリ分を含む農業用多機能水溶性シート。
11. 請求項６または請求項１０において、シートの崩壊を促進すると共に内部に含まれる微細粉体を土壌と混合する目的として、肥料に含まれる炭酸カリウムなどの炭酸塩または炭酸水素塩の添加剤と固体酸を混合することに得られる発泡分散剤を含有することを特徴とする多機能水溶性シート。
12. 請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記添加剤に土壌殺菌、消毒、害虫駆除剤を含む水溶多機能シート。
13. 請求項１２において、前記添加剤として、アルコール濃度１０〜８０％のアルコール分を含む多機能水溶性シート。
14. 請求項１ないし１３のいずれかにおいて、前記添加剤にポジティブリスト記載の農薬成分または薬剤が含む農業用多機能水溶性シート。
15. 請求項１ないし１４のいずれかにおいて、前記微細粉体の基本性能を阻害しない水溶性付着水溶性付着型の添加剤であって、アルコール類と多糖類の混合物からなる付着剤を使用したことを特徴とする多機能水溶性シート。
16. 請求項１ないし１５のいずれかにおいて、前記水溶性付着剤がエチルアルコール、ポリビニルアルコール、多糖類増粘剤の混合物からなる付着剤を使用したことを特徴とする多機能水溶性シート。
17. 請求項１ないし１６のいずれかにおいて、前記水溶性シートが、多糖類、セルロース、ポリビニルアルコール、カルボメチルセルロース、でんぷん等の分解性が早い主原料とするフィルム、水溶紙、水解紙、不職布のいずれか一つまたは組み合わせからなることを特徴とする多機能水溶性シート。
18. 請求項１ないし１７のいずれかにおいて、前記構成素材が食品添加物由来成分からなるものであることを特徴とする多機能水溶性シート。
19. 請求項１ないし１８のいずれかにおいて、土壌表面に敷設され、散水、降雨、降雪または土壌中の水分により溶解されたとき、土壌中の有害成分を吸着可能とした多機能水溶性シート。