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JP2016136860A - Artificial soil grain and manufacturing method of artificial soil grain - Google Patents

Artificial soil grain and manufacturing method of artificial soil grain Download PDF

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JP2016136860A
JP2016136860A JP2015012662A JP2015012662A JP2016136860A JP 2016136860 A JP2016136860 A JP 2016136860A JP 2015012662 A JP2015012662 A JP 2015012662A JP 2015012662 A JP2015012662 A JP 2015012662A JP 2016136860 A JP2016136860 A JP 2016136860A
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JP
Japan
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water
artificial soil
filler
permeable
impermeable
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015012662A
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Japanese (ja)
Inventor
英樹 高馬
Hideki Koma
英樹 高馬
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.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber 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.)
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Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority to JP2015012662A priority Critical patent/JP2016136860A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide artificial soil grains enabling extension of a watering interval, while maintaining growth of plants.SOLUTION: The artificial soil grain includes a water-impermeable core part 10 formed by aggregating filler 1 and a water-permeable film 20 covering the water-impermeable core part 10 and enabling water movement along the surface of the core part. The filler 1 is hygroscopic filler 1b, and the water-impermeable core part is granulated by using a water-repellent binder and, the filler 1 is hygroscopic filler 1b, and the water-impermeable core part 10b is covered with impermeable film 30 on the surface. The hygroscopic filler 1b includes at least one kind selected from the group consisting of cellulose short fiber, vinylon fiber, and diatom earth.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、家庭菜園、観葉植物、植物工場、屋内緑化、砂漠の緑化等において利用される人工土壌粒子、及び当該人工土壌粒子の製造方法に関する。   The present invention relates to artificial soil particles used in home gardens, foliage plants, plant factories, indoor greening, desert greening, and the like, and a method for producing the artificial soil particles.

オフィス、店舗、一般住宅等の室内において、鉢植え等の植物を置く場合、見た目の美しさに加えて作業のし易さが求められる。このため、植物育成培地には、見た目が良く、軽量で作業効率の良い人工土壌粒子を使用することが検討されている。人工土壌粒子を用いた植物育成培地には、土壌としての基本性能に優れるだけでなく、植物に対する水遣りの回数を低減でき、水分の管理が容易になる等、天然土壌では実現が困難な独自の機能が求められるようになっている。例えば、植物を乾燥し易い室内で栽培する場合、植物育成培地には、天然土壌と同等の植物育成力を備えながら、水分環境の管理のし易さ等が求められる。室内で植物を栽培する際には、底面灌水等を用いて、灌水の間隔を延ばすことが試みられているが、室内は乾燥状態になり易いため、鉢底に溜められた水分が蒸発して、灌水の間隔を十分延ばすことができない場合がある。   When plants such as potted plants are placed in offices, stores, ordinary houses, etc., ease of work is required in addition to the beauty of appearance. For this reason, use of artificial soil particles having good appearance, light weight, and high work efficiency has been studied for the plant growth medium. The plant growth medium using artificial soil particles is not only excellent in basic performance as soil, but also can reduce the number of times watering the plant, making it easy to manage moisture, etc. A function is required. For example, when a plant is cultivated in a room where it is easy to dry, the plant growth medium is required to be easily managed in a water environment while having a plant growth ability equivalent to that of natural soil. When cultivating plants indoors, attempts have been made to extend the interval of irrigation using bottom irrigation, etc., but since the room tends to become dry, the water stored in the pot bottom evaporates. In some cases, the interval between irrigations cannot be extended sufficiently.

そこで、植物育成培地の乾燥を防止する技術が従来から検討されてきた。例えば、特許文献1には、砂及び/又は土の粒子を撥水剤で処理した疎水性粒子を作製し、地表から所定の深さの土壌中に当該疎水性粒子からなる疎水層を設けて、土壌中の水分の蒸発を制御する土地の砂漠化防止方法が記載されている。   Therefore, techniques for preventing drying of the plant growth medium have been studied conventionally. For example, in Patent Document 1, hydrophobic particles obtained by treating sand and / or soil particles with a water repellent are prepared, and a hydrophobic layer made of the hydrophobic particles is provided in soil at a predetermined depth from the ground surface. A method for preventing desertification of land that controls the evaporation of moisture in the soil is described.

特開平6−113673号公報JP-A-6-113673

特許文献1の土地の砂漠化防止方法は、砂及び/又は土の粒子を撥水剤で処理した疎水性粒子を作製し、地表から所定の深さの土壌中に当該疎水性粒子からなる疎水層を設けたものである。このため、砂漠化の防止などには、一定の効果があると考えられる。しかし、当該技術を植物育成培地にそのまま適用すると、疎水性層により植物育成培地内の水分の移動が制限されるだけでなく、土壌の通気性が遮断されるため、植物に湿害が発生し、根腐れが起こる虞がある。   The method for preventing desertification of land in Patent Document 1 is to produce hydrophobic particles obtained by treating sand and / or soil particles with a water repellent, and to form a hydrophobic particle composed of the hydrophobic particles in the soil at a predetermined depth from the ground surface. A layer is provided. For this reason, it is considered that there is a certain effect in preventing desertification. However, if this technology is applied to the plant growth medium as it is, not only the movement of moisture in the plant growth medium is restricted by the hydrophobic layer, but also the air permeability of the soil is blocked, so that moisture damage occurs in the plant. Root rot may occur.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、植物の生育を維持しながら、灌水の間隔を延ばすことができる人工土壌粒子を提供することを目的とする。また、当該人工土壌粒子の製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said problem, and it aims at providing the artificial soil particle which can extend the interval of irrigation, maintaining the growth of a plant. Moreover, it aims at providing the manufacturing method of the said artificial soil particle.

上記課題を解決するための本発明に係る人工土壌粒子の特徴構成は、
フィラーを集合してなる非通水性のコア部と、
前記非通水性のコア部を被覆し、当該コア部の表面に沿った水分の移動を可能にする通水性膜と、
を備えたことにある。
The characteristic configuration of the artificial soil particles according to the present invention for solving the above problems is as follows:
A water-impermeable core formed by assembling fillers;
A water-permeable membrane that covers the non-water-permeable core portion and allows moisture to move along the surface of the core portion;
It is in having.

本構成の人工土壌粒子によれば、フィラーを集合してなる非通水性のコア部を備えるため、非通水性のコア部により植物育成培地内の水分の蒸発を効果的に抑制するとともに、フィラーの間に形成される空隙により人工土壌粒子としての一定の通気性を維持することができる。また、非通水性のコア部を、通水性膜で被覆していることから、当該コア部の表面に沿って水分が移動可能となり、上面灌水等を行っても、植物育成培地内に過剰な水分が溜まることなく、植物に対する湿害が生じることもない。その結果、植物の生育を維持しながら、灌水の間隔を延ばすことができる。   According to the artificial soil particle of this configuration, since the non-permeable core portion formed by collecting the fillers is provided, the non-permeable core portion effectively suppresses evaporation of moisture in the plant growth medium, and the filler A certain air permeability as artificial soil particles can be maintained by the voids formed between the two. In addition, since the water-impermeable core part is covered with a water-permeable membrane, moisture can move along the surface of the core part. There is no accumulation of moisture and no moisture damage to plants. As a result, the irrigation interval can be extended while maintaining the growth of the plant.

本発明に係る人工土壌粒子において、
前記フィラーは、吸湿性フィラーであり、
前記非通水性のコア部は、撥水性のバインダーを用いて造粒されていることが好ましい。
In the artificial soil particles according to the present invention,
The filler is a hygroscopic filler,
The water-impermeable core portion is preferably granulated using a water-repellent binder.

本構成の人工土壌粒子によれば、非通水性のコア部は、撥水性のバインダーで造粒されているため、遮水性の粒状物として機能し、植物育成培地内の水分の蒸発を効果的に抑制することができる。また、フィラーとして吸湿性フィラーを使用することから、水蒸気を非通水性のコア部に吸収させることができる。従って、植物育成培地内の水分の蒸発を効率よく抑制することができる。   According to the artificial soil particle of this configuration, the non-water-permeable core part is granulated with a water-repellent binder, so that it functions as a water-impervious granular material and effectively evaporates water in the plant growth medium. Can be suppressed. Moreover, since a hygroscopic filler is used as a filler, water vapor | steam can be absorbed in a non-water-permeable core part. Therefore, evaporation of moisture in the plant growth medium can be efficiently suppressed.

本発明に係る人工土壌粒子において、
前記フィラーは、吸湿性フィラーであり、
前記非通水性のコア部は、表面に非通水性膜が被覆されていることが好ましい。
In the artificial soil particles according to the present invention,
The filler is a hygroscopic filler,
The non-water-permeable core part preferably has a non-water-permeable film coated on the surface.

本構成の人工土壌粒子によれば、非通水性のコア部は、表面に被覆された非通水性膜により、遮水性の粒状物として機能するため、植物育成培地内の水分の蒸発を効果的に抑制することができる。また、フィラーとして吸湿性フィラーを使用することから、非通水性膜で遮断できなかった水蒸気を吸湿性フィラーにより吸収することができる。従って、植物育成培地内の水分の蒸発をさらに抑制することができる。   According to the artificial soil particle of this configuration, the water-impermeable core portion functions as a water-impervious granular material by the water-impermeable membrane coated on the surface, so that the evaporation of moisture in the plant growth medium is effective. Can be suppressed. Moreover, since a hygroscopic filler is used as the filler, water vapor that could not be blocked by the non-water-permeable membrane can be absorbed by the hygroscopic filler. Therefore, the evaporation of moisture in the plant growth medium can be further suppressed.

本発明に係る人工土壌粒子において、
前記吸湿性フィラーは、セルロース短繊維、ビニロン繊維、及び珪藻土からなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。
In the artificial soil particles according to the present invention,
The hygroscopic filler preferably includes at least one selected from the group consisting of cellulose short fibers, vinylon fibers, and diatomaceous earth.

本構成の人工土壌粒子によれば、吸湿性フィラーとして適切な材料を使用しているため、人工土壌粒子としての通気性を確保しながら、非通水性膜で遮断できなかった水蒸気を効率的に吸収することができる。従って、植物育成培地内の水分の蒸発をさらに抑制することができる。   According to the artificial soil particles of this configuration, since an appropriate material is used as the hygroscopic filler, water vapor that could not be blocked by the non-water-permeable membrane is efficiently secured while ensuring the air permeability as the artificial soil particles. Can be absorbed. Therefore, the evaporation of moisture in the plant growth medium can be further suppressed.

本発明に係る人工土壌粒子において、
前記非通水性膜は、非水溶性エチルセルロース、セラック、ロジン、トール油、大豆油、魚油、牛脂、マシン油、流動パラフィン、スピンドル油、アセチルセルロース、フェノールレジン、ポリビニールアセテート、及びクマロンレジンからなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。
In the artificial soil particles according to the present invention,
The water-impermeable membrane is a group consisting of water-insoluble ethyl cellulose, shellac, rosin, tall oil, soybean oil, fish oil, beef tallow, machine oil, liquid paraffin, spindle oil, acetyl cellulose, phenol resin, polyvinyl acetate, and coumarone resin. It is preferable to include at least one selected from

本構成の人工土壌粒子によれば、非通水性膜として適切な材料を使用しているため、非通水性のコア部が遮水性の粒状物として確実に機能する。従って、植物育成培地内の水分の蒸発を確実に抑制することができる。   According to the artificial soil particle of this structure, since the suitable material is used as a water-impermeable membrane, a water-impermeable core part functions reliably as a water-impervious granular material. Therefore, the evaporation of moisture in the plant growth medium can be reliably suppressed.

本発明に係る人工土壌粒子において、
前記通水性膜は、珪藻土、寒天、ポリエチレングリコール、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸エステル、アルギン酸カリウム、及びアルギン酸アンモニウムからなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。
In the artificial soil particles according to the present invention,
The water-permeable membrane preferably contains at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth, agar, polyethylene glycol, sodium alginate, alginate, potassium alginate, and ammonium alginate.

本構成の人工土壌粒子によれば、通水性膜として適切な材料を使用しているため、コア部の表面に沿って水分が確実に移動することができる。これにより、上面灌水等を行っても、水分はコア部の表面に沿って下方に速やかに移動する。従って、植物育成培地内に過剰な水分が溜まることなく、良好な通気性を確保することができる。   According to the artificial soil particle of this structure, since an appropriate material is used as a water-permeable membrane, moisture can move reliably along the surface of the core portion. Thereby, even if upper surface irrigation or the like is performed, moisture quickly moves downward along the surface of the core portion. Therefore, it is possible to ensure good air permeability without excessive water collecting in the plant growth medium.

本発明に係る人工土壌粒子において、
前記通水性膜は、0.1μm〜5mmの厚みを有することが好ましい。
In the artificial soil particles according to the present invention,
The water permeable membrane preferably has a thickness of 0.1 μm to 5 mm.

本構成の人工土壌粒子によれば、通水性膜として適切な厚みを有しているため、上面灌水等を行っても、水分はコア部の表面に沿って下方に速やかに移動する。従って、植物育成培地内に過剰な水分が溜まることなく、良好な通気性を確保することができる。   According to the artificial soil particle of this structure, since it has an appropriate thickness as a water permeable membrane, even if top surface irrigation or the like is performed, moisture quickly moves downward along the surface of the core portion. Therefore, it is possible to ensure good air permeability without excessive water collecting in the plant growth medium.

上記課題を解決するための本発明に係る人工土壌粒子の製造方法の特徴構成は、
フィラーを造粒して非通水性のコア部を形成する造粒工程と、
前記非通水性のコア部の表面を水分の移動が可能な通水性材料で被覆する通水性膜被覆工程と、
を包含することにある。
The characteristic configuration of the method for producing artificial soil particles according to the present invention for solving the above problems is as follows.
A granulation step of granulating a filler to form a water-impermeable core,
A water-permeable membrane coating step of coating the surface of the non-water-permeable core with a water-permeable material capable of moving moisture;
It is to include.

本構成の人工土壌粒子の製造方法によれば、フィラーを造粒して非通水性のコア部を形成する造粒工程を実施することで、非通水性のコア部により植物育成培地内の水分の蒸発を効果的に抑制するとともに、フィラーの間に形成される空隙により、人工土壌粒子としての一定の通気性を維持することができる。また、非通水性のコア部の表面を通水性材料で被覆する通水性膜被覆工程を実施することで、当該コア部の表面に沿って水分が移動可能となるため、上面灌水等を行っても、植物育成培地内に過剰な水分が溜まることなく、植物に対する湿害が生じることもない。従って、本発明により製造された人工土壌粒子は、植物の生育を維持しながら、灌水の間隔を延ばすことができる。   According to the method for producing artificial soil particles of this configuration, by performing the granulation step of granulating the filler to form a water-impermeable core part, moisture in the plant growth medium is formed by the water-impermeable core part. It is possible to effectively suppress the evaporation of water and to maintain a certain air permeability as the artificial soil particles by the gap formed between the fillers. In addition, by performing a water-permeable film coating step of coating the surface of the non-water-permeable core portion with a water-permeable material, moisture can move along the surface of the core portion. However, excessive moisture does not accumulate in the plant growth medium, and moisture damage to the plant does not occur. Therefore, the artificial soil particles produced according to the present invention can extend the interval of irrigation while maintaining the growth of the plant.

本発明に係る人工土壌粒子の製造方法において、
前記フィラーは、吸湿性フィラーであり、
前記造粒工程において、前記吸湿性フィラーを撥水性のバインダー用いて造粒することが好ましい。
In the method for producing artificial soil particles according to the present invention,
The filler is a hygroscopic filler,
In the granulation step, the hygroscopic filler is preferably granulated using a water-repellent binder.

本構成の人工土壌粒子の製造方法によれば、造粒工程において、吸湿性フィラーを撥水性のバインダー用いて造粒するため、コア部は遮水性の粒状物として機能し、植物育成培地内の水分の蒸発を効果的に抑制することができる。また、フィラーとして吸湿性フィラーを使用してコア部を造粒することで、水蒸気を非通水性のコア部に吸収させることができる。従って、植物育成培地内の水分の蒸発を効率よく抑制することができる。   According to the method for producing artificial soil particles of this configuration, in the granulation step, the hygroscopic filler is granulated using a water-repellent binder, so the core portion functions as a water-impervious granular material, Evaporation of moisture can be effectively suppressed. Moreover, by using a hygroscopic filler as a filler and granulating the core part, water vapor can be absorbed by the non-water-permeable core part. Therefore, evaporation of moisture in the plant growth medium can be efficiently suppressed.

本発明に係る人工土壌粒子の製造方法において、
前記フィラーは、吸湿性フィラーであり、
前記造粒工程は、吸湿性フィラーを造粒して形成したコア部の表面を疎水性材料で被覆する非通水性膜被覆工程を含むことが好ましい。
In the method for producing artificial soil particles according to the present invention,
The filler is a hygroscopic filler,
The granulation step preferably includes a non-water-permeable membrane coating step of coating the surface of the core portion formed by granulating the hygroscopic filler with a hydrophobic material.

本構成の人工土壌粒子の製造方法によれば、コア部の表面を疎水性材料で被覆する非通水性膜被覆工程を実施することで、コア部は遮水性の粒状物として機能し、植物育成培地内の水分の蒸発を効果的に抑制することができる。また、フィラーとして吸湿性フィラーを使用してコア部を造粒することで、非通水性膜で遮断できなかった水蒸気を吸湿性フィラーにより吸収することができる。従って、植物育成培地内の水分の蒸発をさらに抑制することができる。   According to the method for producing artificial soil particles of this configuration, by performing the non-water-permeable membrane coating step of coating the surface of the core portion with a hydrophobic material, the core portion functions as a water-impervious granular material and grows plants. The evaporation of moisture in the medium can be effectively suppressed. Moreover, by using a hygroscopic filler as a filler and granulating the core, water vapor that could not be blocked by the non-water-permeable membrane can be absorbed by the hygroscopic filler. Therefore, the evaporation of moisture in the plant growth medium can be further suppressed.

本発明に係る人工土壌粒子の製造方法において、
前記造粒工程において、前記フィラーに対して親和性を有するバインダーを用いて造粒することが好ましい。
In the method for producing artificial soil particles according to the present invention,
In the granulation step, granulation is preferably performed using a binder having affinity for the filler.

本構成の人工土壌粒子の製造方法によれば、フィラーに対して親和性を有するバインダーを用いて造粒するため、バインダーによってフィラーが被覆されながら互いに連結される。その結果、隣接する複数のフィラーの間に形成される空隙は強固なものとなり、外部から強い力が加わっても人工土壌粒子としての通気性は維持される。   According to the method for producing artificial soil particles of this configuration, since granulation is performed using a binder having affinity for the filler, the fillers are connected to each other while being covered with the binder. As a result, voids formed between a plurality of adjacent fillers are strong, and air permeability as artificial soil particles is maintained even when a strong force is applied from the outside.

本発明に係る人工土壌粒子の製造方法において、
前記通水性膜被覆工程において、前記通水性材料を前記フィラーに対して重量比で0.01倍以上使用することが好ましい。
In the method for producing artificial soil particles according to the present invention,
In the water-permeable membrane coating step, the water-permeable material is preferably used in a weight ratio of 0.01 times or more with respect to the filler.

本構成の人工土壌粒子の製造方法によれば、前記通水性膜被覆工程において、フィラーに対して適切な量の通水性材料を使用しているため、コア部の表面に適度な厚みの通水性膜が形成される。その結果、上面灌水等を行っても、水分はコア部の表面に沿って速やかに移動することができる。従って、植物育成培地内に過剰な水分が溜まることなく、良好な通気性を確保することができる。   According to the method for producing artificial soil particles of this configuration, since an appropriate amount of water-permeable material is used for the filler in the water-permeable membrane coating step, the water-permeable material having an appropriate thickness on the surface of the core portion. A film is formed. As a result, even when top surface irrigation or the like is performed, moisture can move quickly along the surface of the core portion. Therefore, it is possible to ensure good air permeability without excessive water collecting in the plant growth medium.

図1は、本発明に係る人工土壌粒子を模式的に示した説明図である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing artificial soil particles according to the present invention. 図2は、本発明に係る人工土壌粒子と一般土壌とを組み合わせた植物育成培地に植物を植栽した状態の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a state in which a plant is planted in a plant growth medium in which artificial soil particles according to the present invention and general soil are combined. 図3は、本発明に係る人工土壌粒子と天然土壌とを組み合わせた植物育成培地に植物を植栽した状態の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a state in which a plant is planted in a plant growth medium in which artificial soil particles according to the present invention and natural soil are combined.

以下、本発明に係る人工土壌粒子、及び人工土壌粒子の製造方法に関する実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。   Hereinafter, the embodiment regarding the artificial soil particle which concerns on this invention, and the manufacturing method of artificial soil particle is described based on FIGS. However, the present invention is not intended to be limited to the configurations described in the embodiments and drawings described below.

<人工土壌粒子>
図1は、本発明に係る人工土壌粒子50を模式的に示した説明図である。図1(a)は、非通水性のコア部10aの表面に通水性膜20を被覆した第一人工土壌粒子50aの概略構成図であり、図1(b)は、非通水性膜30で被覆された非通水性のコア部10bの表面に通水性膜20を被覆した第二人工土壌粒子50bの概略構成図である。人工土壌粒子50は、フィラー1を集合してなる非通水性のコア部10と、非通水性のコア部10を被覆し、当該非通水性のコア部10の表面に沿った水分の移動を可能にする通水性膜20とを備えている。人工土壌粒子50は、図1(a)及び図1(b)に示すように、使用するフィラー1の種類により、異なる構造を備えた非通水性のコア部10(10a,10b)を形成している。以下、非通水性のコア部10aを備える第一人工土壌粒子50a、及び非通水性のコア部10bを備える第二人工土壌粒子50bについて説明する。
<Artificial soil particles>
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing artificial soil particles 50 according to the present invention. FIG. 1A is a schematic configuration diagram of the first artificial soil particle 50a in which the surface of the water-impermeable core portion 10a is covered with the water-permeable membrane 20, and FIG. It is a schematic block diagram of the 2nd artificial soil particle 50b which coat | covered the water-permeable film 20 on the surface of the coated water-impermeable core part 10b. The artificial soil particles 50 cover the non-water-permeable core portion 10 formed by assembling the filler 1 and the non-water-permeable core portion 10, and move moisture along the surface of the non-water-permeable core portion 10. The water-permeable membrane 20 is provided. As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the artificial soil particle 50 forms a water-impermeable core 10 (10a, 10b) having a different structure depending on the type of filler 1 used. ing. Hereinafter, the 1st artificial soil particle 50a provided with the water-impermeable core part 10a and the 2nd artificial soil particle 50b provided with the water-impermeable core part 10b are demonstrated.

(第一人工土壌粒子)
第一人工土壌粒子50aは、フィラー1として疎水性フィラー1aを使用したものである。疎水性フィラー1aは、当該疎水性フィラー1aを複数集合させた場合にそれらの間に空隙2を形成し、人工土壌粒子50に一定の剛性を与える材料であればよく、例えば、ガラス粉体、シリカパウダー、金属粉、疎水性高分子樹脂等を挙げることができる。第一人工土壌粒子50aは、疎水性フィラー1aを使用しているため、図1(a)に示すように、疎水性フィラー1aを集合させるだけで、非通水性のコア部10aを形成し、遮水性の粒状物として機能する。非通水性のコア部10aは、疎水性フィラー1aを集合しているため、疎水性フィラー1aの間に空隙2が形成され、当該空隙2により第一人工土壌粒子50aとしての通気性を確保している。なお、空隙2には水分は殆ど吸収されない。これは、疎水性フィラー1aが有する疎水性のため、空隙2に一定の撥水効果が発生するからである。また、第一人工土壌粒子50aは、非通水性のコア部10aの表面に沿った水分の移動を可能にする通水性膜20を備えていることから、上面灌水等を行うと、供給された水分は重力により非通水性のコア部10aの表面に沿って下方に移動する。このため、植物育成培地内に過剰な水分が溜まることなく、植物に対する湿害が生じることもない。その結果、1回の灌水で長期間植物の生育を維持することができ、灌水の管理を容易にすることができる。
(First artificial soil particles)
The first artificial soil particle 50 a uses a hydrophobic filler 1 a as the filler 1. The hydrophobic filler 1a may be any material that forms a void 2 between the plurality of hydrophobic fillers 1a and gives the artificial soil particles 50 a certain rigidity, for example, glass powder, Examples thereof include silica powder, metal powder, and hydrophobic polymer resin. Since the 1st artificial soil particle 50a uses the hydrophobic filler 1a, as shown to Fig.1 (a), the non-water-permeable core part 10a is formed only by gathering the hydrophobic filler 1a, Functions as a water-blocking granular material. Since the non-water-permeable core portion 10a aggregates the hydrophobic fillers 1a, voids 2 are formed between the hydrophobic fillers 1a, and the air permeability as the first artificial soil particles 50a is secured by the voids 2. ing. Note that moisture is hardly absorbed in the gap 2. This is because a certain water-repellent effect is generated in the gap 2 due to the hydrophobic property of the hydrophobic filler 1a. In addition, the first artificial soil particles 50a are provided with the water-permeable membrane 20 that enables the movement of moisture along the surface of the non-water-permeable core portion 10a. Moisture moves downward along the surface of the non-water-permeable core 10a by gravity. For this reason, excessive moisture does not accumulate in the plant growth medium, and moisture damage to the plant does not occur. As a result, plant growth can be maintained for a long time by one irrigation, and the irrigation can be easily managed.

通水性膜20には通水性材料が含まれている。通水性材料とは、水分との親和性の高い材料であるが、水分に対する吸着力が比較的弱い材料のことである。当該材料を使用することにより、人工土壌粒子50aの表面は、水分に対する親和性を有するが、水分に対する吸着力が弱くなる。これにより、人工土壌粒子50aは非通水性のコア部10aの表面に沿った水分の移動が可能となり、植物育成培地に上面灌水等で水分を供給すると、水分を非通水性のコア部10aの表面に沿って下方向に移動させて排出することができ、植物育成培地内の通気性は確保される。その結果、植物育成培地内に過剰な水分が溜まることがなく、植物に湿害が生じることもない。   The water permeable membrane 20 contains a water permeable material. The water-permeable material is a material having a high affinity for moisture, but a material having a relatively weak adsorption force for moisture. By using the material, the surface of the artificial soil particle 50a has an affinity for moisture, but the adsorptive power for moisture becomes weak. Thereby, the artificial soil particles 50a can move moisture along the surface of the non-water-permeable core portion 10a, and when moisture is supplied to the plant growth medium by top surface irrigation or the like, the moisture is not transferred to the core-permeable core portion 10a. It can be moved downward along the surface and discharged, and air permeability in the plant growth medium is ensured. As a result, excessive moisture does not accumulate in the plant growth medium, and no moisture damage occurs on the plant.

通水性膜20に使用する通水性材料としては、例えば、珪藻土、寒天、ポリエチレングリコール、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸エステル、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウムが挙げられ、好ましくは、珪藻土、寒天、アルギン酸ナトリウムである。通水性材料として異なる通水性材料を混合したものを使用することも可能である。   Examples of the water-permeable material used for the water-permeable membrane 20 include diatomaceous earth, agar, polyethylene glycol, sodium alginate, alginic acid ester, potassium alginate, and ammonium alginate, and preferably diatomaceous earth, agar, and sodium alginate. It is also possible to use a mixture of different water-permeable materials as the water-permeable material.

人工土壌粒子50aは、外部環境に存在する水分の移動を通水性膜20により確保しているため、通水性材料の使用量が適切な範囲で用いられることが重要になる。通水性材料の使用量としては、疎水性フィラー1aの重量に対して、0.01倍以上を使用することが好ましく、0.1倍以上を使用することがより好ましい。通水性材料の使用量が疎水性フィラー1aの重量に対して0.01倍未満の場合、人工土壌粒子50aの外表面を通水性材料で十分覆うことができず、人工土壌粒子50aの周りに存在する水分の下方への移動が低下して、植物に湿害が生じる虞がある。   Since the artificial soil particles 50a ensure the movement of moisture existing in the external environment by the water-permeable membrane 20, it is important that the amount of the water-permeable material used is within an appropriate range. As the usage-amount of a water-permeable material, it is preferable to use 0.01 times or more with respect to the weight of the hydrophobic filler 1a, and it is more preferable to use 0.1 times or more. When the amount of the water-permeable material used is less than 0.01 times the weight of the hydrophobic filler 1a, the outer surface of the artificial soil particle 50a cannot be sufficiently covered with the water-permeable material, and the artificial soil particle 50a is surrounded by The downward movement of the existing moisture may be reduced, causing moisture damage to the plant.

人工土壌粒子50aは、外部環境に存在する水分の移動を通水性膜20により確保しているため、外部環境の水分の移動を保つためには、通水性膜20の厚みを適切なサイズに設定する必要がある。通水性膜20の厚みは、0.1μm〜5mm、好ましくは20μm〜1mmに設定される。通水性膜20の厚みを0.1μmより小さく設定すると、人工土壌粒子50aの周囲に存在する水の移動が難しくなって、植物育成培地内の過剰な水分が適切に排出されず、植物に湿害が生じる虞がある。一方、通水性膜20の厚みを5mmより大きく設定すると、人工土壌粒子50aの周囲に存在する水分が過剰に排出されて、植物育成培地としての遮水性が低下する虞がある。   Since the artificial soil particle 50a secures the movement of moisture existing in the external environment by the water-permeable membrane 20, the thickness of the water-permeable membrane 20 is set to an appropriate size in order to keep the moisture migration of the external environment. There is a need to. The thickness of the water-permeable membrane 20 is set to 0.1 μm to 5 mm, preferably 20 μm to 1 mm. When the thickness of the water permeable membrane 20 is set to be smaller than 0.1 μm, it becomes difficult to move water around the artificial soil particles 50a, and excessive moisture in the plant growth medium is not properly discharged, and the plant is wet. There is a risk of harm. On the other hand, when the thickness of the water permeable membrane 20 is set to be larger than 5 mm, the water present around the artificial soil particles 50a is excessively discharged, and there is a possibility that the water shielding property as the plant growth medium is lowered.

(第二人工土壌粒子)
第二人工土壌粒子50bに使用するフィラー1としては、複数のフィラー1の間に空隙2を形成し、人工土壌粒子50に一定の剛性を与える材料であればよく、好ましくは吸湿性フィラー1bが用いられる。人工土壌粒子50は、フィラー1の間に形成された空隙2により、通気性を確保しているが、後述する非通水性膜30で遮断できなかった水蒸気の一部が空隙2を通過するため、人工土壌粒子50の遮水性が低下することがある。そこで、非通水性のコア部10に吸湿性フィラー1bを使用すると、非通水性膜30で遮断できなかった水蒸気は、吸湿性フィラー1bにより確実に吸収される。その結果、植物育成培地内の水分の蒸発をさらに抑制することができる。一方、第二人工土壌粒子50bに吸湿性フィラー1bを使用する場合、そのコア部は通水性を有することになる。このため、第二人工土壌粒子50bでは、図1(b)に示すように、吸湿性フィラー1bを集合させて形成したコア部の表面を非通水性膜30で被覆することにより、非通水性のコア部10bを形成している。第二人工土壌粒子50bは、第一人工土壌粒子50aと同じように、非通水性のコア部10bの表面に沿った水分の移動を可能にする通水性膜20を備えているため、上面灌水等においても好適に利用することができる。
なお、バインダーとして撥水性のバインダーを用いた場合は、フィラー1として吸湿性フィラー1bを使用したとしても、非通水性のコア部1を形成することができる。この場合、コア部は、撥水性のバインダーを均一に含んでいるため、水分の移動を遮蔽することができ、コア部の表面を非通水性膜30で被覆しなくとも、遮水性の粒状物として機能する。撥水性のバインダーとしては、例えば、天然ラテックス、ポリクロロプレンラテックス、スチレン−ブタジエンラテックス、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジンラテックス、アクリロニトリル−ブタジエンラテックス、カルボキシル変性スチレン−ブタジエンラテックス、カルボキシル変性スチレン−ブタジエン−ビニルピリジンラテックス、カルボキシル変性アクリロニトリル−ブタジエンラテックス、カルボキシル変性メチルメタクリレート−ブタジエンラテックス等を挙げることができる。
(Second artificial soil particle)
The filler 1 used for the second artificial soil particle 50b may be any material that forms a void 2 between the plurality of fillers 1 and gives the artificial soil particle 50 a certain rigidity, and preferably the hygroscopic filler 1b. Used. The artificial soil particles 50 ensure air permeability by the voids 2 formed between the fillers 1, but a part of the water vapor that cannot be blocked by the non-water-permeable membrane 30 described later passes through the voids 2. The water shielding properties of the artificial soil particles 50 may be reduced. Therefore, when the hygroscopic filler 1b is used for the non-water-permeable core portion 10, the water vapor that cannot be blocked by the non-water-permeable membrane 30 is reliably absorbed by the hygroscopic filler 1b. As a result, evaporation of moisture in the plant growth medium can be further suppressed. On the other hand, when the hygroscopic filler 1b is used for the second artificial soil particles 50b, the core portion has water permeability. For this reason, in the 2nd artificial soil particle 50b, as shown in FIG.1 (b), the surface of the core part formed by gathering the hygroscopic filler 1b is coat | covered with the water-impermeable film 30, and a water-imperviousness is obtained. The core portion 10b is formed. Since the second artificial soil particle 50b includes the water permeable membrane 20 that enables the movement of moisture along the surface of the non-water-permeable core portion 10b, like the first artificial soil particle 50a, the upper surface irrigation Etc., and can be suitably used.
When a water-repellent binder is used as the binder, the water-impermeable core portion 1 can be formed even if the hygroscopic filler 1 b is used as the filler 1. In this case, since the core part uniformly contains a water-repellent binder, the movement of moisture can be shielded, and even if the surface of the core part is not covered with the non-water-permeable film 30, the water-impervious granular material. Function as. Examples of the water-repellent binder include natural latex, polychloroprene latex, styrene-butadiene latex, styrene-butadiene-vinylpyridine latex, acrylonitrile-butadiene latex, carboxyl-modified styrene-butadiene latex, and carboxyl-modified styrene-butadiene-vinylpyridine latex. And carboxyl-modified acrylonitrile-butadiene latex and carboxyl-modified methyl methacrylate-butadiene latex.

吸湿性フィラー1bとしては、例えば、セルロース繊維、ビニロン繊維、珪藻土、パーライト、バーミキュライト、ベントナイトが挙げられ、好ましくはセルロース繊維の中でもセルロース短繊維、ビニロン繊維、珪藻土である。吸湿性フィラー1bとして異なる種類の吸湿性フィラーを混合したものを使用することも可能である。   Examples of the hygroscopic filler 1b include cellulose fiber, vinylon fiber, diatomaceous earth, perlite, vermiculite, and bentonite. Among the cellulose fibers, cellulose short fibers, vinylon fibers, and diatomaceous earth are preferable. It is also possible to use a mixture of different types of hygroscopic fillers as the hygroscopic filler 1b.

非通水性膜30には疎水性材料が含まれているため、非通水性のコア部10bは遮水性の粒状物として機能する。したがって、底面灌水等の鉢底に蓄えられた水分や、植物育成培地内に保持された水分等が、外部環境に蒸発しようとしても、非通水性のコア部10bが遮水性の粒状物として機能し、水分の外部環境への蒸発を抑制することができる。非通水性膜30には、非通水性のコア部10bと連通する微細な連通孔が形成されており(図示せず)、非通水性のコア部10bと外部環境との通気性を確保している。   Since the water-impermeable membrane 30 includes a hydrophobic material, the water-impermeable core portion 10b functions as a water-impervious granular material. Therefore, even if the water stored in the bottom of the pot such as the bottom irrigation or the water retained in the plant growth medium is evaporated to the external environment, the water-impermeable core 10b functions as a water-impervious granular material. In addition, evaporation of moisture to the external environment can be suppressed. The water-impermeable membrane 30 is formed with fine communication holes (not shown) that communicate with the water-impermeable core portion 10b (not shown), ensuring air permeability between the water-impermeable core portion 10b and the external environment. ing.

非通水性膜30に使用する疎水性材料としては、例えば、非水溶性エチルセルロース、セラック、ロジン、トール油、大豆油、魚油、牛脂、マシン油、流動パラフィン、スピンドル油、アセチルセルロース、フェノールレジン、ポリビニールアセテート、クマロンレジンが挙げられ、好ましくは非水溶性エチルセルロース、アセチルセルロース、ポリビニールアセテートである。疎水性材料として異なる種類の疎水性材料を混合したものを使用することも可能である。   Examples of the hydrophobic material used for the water-impermeable membrane 30 include water-insoluble ethyl cellulose, shellac, rosin, tall oil, soybean oil, fish oil, beef tallow, machine oil, liquid paraffin, spindle oil, acetyl cellulose, phenol resin, Examples thereof include polyvinyl acetate and coumarone resin, and water-insoluble ethyl cellulose, acetyl cellulose, and polyvinyl acetate are preferable. It is also possible to use a mixture of different types of hydrophobic materials as the hydrophobic material.

第二人工土壌粒子50bの非通水性のコア部10bは、遮水性の粒状物として機能するため、非通水性膜30に含まれる疎水性材料の使用量が適切な範囲で用いられることが重要になる。疎水性材料は、吸湿性フィラー1bの重量に対して、0.02〜2倍を使用することが好ましく、0.08〜0.4倍を使用することがさらに好ましい。疎水性材料の使用量が吸湿性フィラー1bの重量に対して0.02倍未満の場合、吸湿性フィラー1bからなる粒状物の外表面を疎水性材料で十分被覆することができず、非通水性のコア部10bの遮水性が低下する虞がある。一方、疎水性材料の使用量が吸湿性フィラー1bの重量に対して2倍を超える場合、吸湿性フィラー1bの間に形成される空隙2が疎水性材料により覆われ、第二人工土壌粒子50bとしての通気性が低下する虞がある。   Since the water-impermeable core portion 10b of the second artificial soil particle 50b functions as a water-impervious granular material, it is important that the amount of the hydrophobic material contained in the water-impermeable membrane 30 is used in an appropriate range. become. The hydrophobic material is preferably used in an amount of 0.02 to 2 times, more preferably 0.08 to 0.4 times the weight of the hygroscopic filler 1b. When the amount of the hydrophobic material used is less than 0.02 times the weight of the hygroscopic filler 1b, the outer surface of the granular material made of the hygroscopic filler 1b cannot be sufficiently covered with the hydrophobic material, and the non-conductive There is a possibility that the water shielding property of the aqueous core portion 10b may be lowered. On the other hand, when the usage-amount of hydrophobic material exceeds 2 times with respect to the weight of the hygroscopic filler 1b, the space | gap 2 formed between the hygroscopic filler 1b is covered with hydrophobic material, and the 2nd artificial soil particle 50b As a result, there is a risk that the air permeability will decrease.

また、第二人工土壌粒子50bの非通水性のコア部10bは、非通水性膜30の厚みを適切なサイズに設定することも重要になる。非通水性膜30の厚みは、10〜500μm、好ましくは50〜200μmに設定される。非通水性膜30の厚みを10μmより小さく設定すると、非通水性のコア部10bの遮水性が低下し、植物育成培地内の水分の蒸発を十分に抑制できない虞がある。一方、非通水性膜30の厚みを500μmより大きく設定すると、第二人工土壌粒子50bとしての通気性が低下する虞がある。   In addition, it is important for the non-water-permeable core portion 10b of the second artificial soil particle 50b to set the thickness of the non-water-permeable membrane 30 to an appropriate size. The thickness of the water-impermeable membrane 30 is set to 10 to 500 μm, preferably 50 to 200 μm. If the thickness of the water-impermeable membrane 30 is set to be smaller than 10 μm, the water-impervious core portion 10b has a water-impervious property that may not sufficiently suppress evaporation of moisture in the plant growth medium. On the other hand, if the thickness of the water-impermeable membrane 30 is set to be larger than 500 μm, the air permeability as the second artificial soil particle 50b may be lowered.

<人工土壌粒子の製造方法>
人工土壌粒子50は、フィラー1を造粒して非通水性のコア部10を形成する造粒工程と、非通水性のコア部10の表面を水分の移動が可能な通水性材料で被覆する通水性膜被覆工程とを実施することにより製造される。非通水性のコア部10を形成する造粒工程では、例えば、フィラー1として疎水性フィラー1aを使用する場合、所定量の疎水性フィラー1aを撹拌混合造粒装置で撹拌しながら、バインダーのエマルジョン液を少量ずつ投入してコア部を形成する。使用するバインダーは、使用するフィラー1に対して親和性を有するバインダーを用いることが好ましく、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ラテックス等を挙げることができる。フィラー1に対して親和性を有するバインダーを使用すると、バインダーによってフィラー1が被覆されながら互いに連結されるため、隣接する複数のフィラー1の間に形成される空隙2は強固なものとなる。
次いで、疎水性フィラー1aで形成されたコア部を乾燥機により乾燥させた後、乾燥機を昇温し、コア部内に分散しているバインダーを溶融させて疎水性フィラー1aどうしを固着させ、非通水性のコア部10aを形成する。非通水性のコア部10aは、必要に応じて、乾燥及び分級が行われ、粒径が調整される。
<Method for producing artificial soil particles>
The artificial soil particles 50 are formed by granulating the filler 1 to form the water-impermeable core portion 10 and the surface of the water-impermeable core portion 10 is covered with a water-permeable material capable of moving moisture. It manufactures by implementing a water-permeable film coating process. In the granulation step of forming the non-water-permeable core part 10, for example, when the hydrophobic filler 1a is used as the filler 1, the emulsion of the binder is stirred while stirring a predetermined amount of the hydrophobic filler 1a with a stirring and mixing granulator. A small portion of the liquid is added to form the core. The binder to be used is preferably a binder having an affinity for the filler 1 to be used, and examples thereof include polyolefin resins, polyvinyl alcohol resins, polyurethane resins, polyvinyl acetate resins, and latexes. it can. When a binder having an affinity for the filler 1 is used, the fillers 1 are connected to each other while being coated with the binder, so that the voids 2 formed between the adjacent fillers 1 are strong.
Subsequently, after drying the core part formed with the hydrophobic filler 1a with a dryer, the temperature of the dryer is increased, the binder dispersed in the core part is melted, and the hydrophobic fillers 1a are fixed to each other. The water-permeable core part 10a is formed. The non-water-permeable core portion 10a is dried and classified as necessary to adjust the particle size.

造粒工程において、フィラー1として吸湿性フィラー1bを使用する場合、吸湿性フィラー1bを造粒して形成したコア部の表面を疎水性材料で被覆する非通水性膜被覆工程を実行することが好ましい。非通水性膜被覆工程は、例えば、吸湿性フィラー1bを造粒して形成したコア部を適切な容器に投入し、当該コア部の体積(占有容積)の半分程度の水を加え、コア部の空隙2に水を浸み込ませる。次に、疎水性材料を水、エタノール等の溶媒に分散させた疎水性材料の分散液(例えば、5重量%非水溶性エチルセルロースのエタノール溶液)を調製し、水を浸み込ませたコア部に、コア部の体積の1/3〜1/2の疎水性材料の分散液を添加する。疎水性材料の分散液には、顔料、香料、殺菌剤、抗菌剤、消臭剤、殺虫剤等の添加物を混合しておくことも可能である。次に、コア部の外表部に疎水性材料の分散液が均一に付着するように転動させながら、コア部の外表部から疎水性材料の分散液を含浸させる。このとき、コア部の中心部には水が浸み込んでいるため、疎水性材料はコア部の外表部付近で留まる。その後、疎水性材料が付着したコア部を乾燥機で乾燥させ、コア部の外表部付近の吸湿性フィラー1bに疎水性材料を固着させて非通水性膜30を形成することにより、非通水性のコア部10bを作製する。疎水性材料としてポリビニールアセテート等の疎水性ポリマーを使用する場合は、コア部の乾燥後、乾燥機を昇温して疎水性ポリマーを溶融させ、非通水性膜30を形成することにより、非通水性のコア部10bを作製する。非通水性膜30においては、疎水性材料の分散液が乾燥する際に疎水性材料の分散液に含まれていた溶媒が蒸発し、多孔質構造が形成される。多孔質構造は、非通水性のコア部10bと外部環境とを連通する連通孔として機能する。従って、非通水性のコア部10bは、連通孔により外部環境との通気性を維持しながら、非通水性膜30による遮水性を得ることができる。
なお、上記造粒工程において、バインダーとして撥水性のバインダーを用いた場合は、フィラー1として吸湿性フィラー1bを使用したとしても、非通水性のコア部1を形成することができる。
In the granulation step, when the hygroscopic filler 1b is used as the filler 1, a non-water-permeable film coating step of covering the surface of the core portion formed by granulating the hygroscopic filler 1b with a hydrophobic material may be performed. preferable. In the non-water-permeable membrane coating step, for example, a core part formed by granulating the hygroscopic filler 1b is put into an appropriate container, and water about half the volume (occupied volume) of the core part is added. Water is soaked into the gap 2 of the above. Next, a dispersion of a hydrophobic material in which the hydrophobic material is dispersed in a solvent such as water or ethanol (for example, an ethanol solution of 5 wt% water-insoluble ethyl cellulose) is prepared, and the core portion in which water is immersed The dispersion of hydrophobic material having a volume of 1/3 to 1/2 of the volume of the core is added. It is also possible to mix additives such as pigments, fragrances, bactericides, antibacterial agents, deodorants, and insecticides in the dispersion of the hydrophobic material. Next, the dispersion of the hydrophobic material is impregnated from the outer surface of the core while rolling so that the dispersion of the hydrophobic material uniformly adheres to the outer surface of the core. At this time, since the water has soaked into the central portion of the core portion, the hydrophobic material stays in the vicinity of the outer surface portion of the core portion. Thereafter, the core portion to which the hydrophobic material is adhered is dried with a dryer, and the hydrophobic material is fixed to the hygroscopic filler 1b in the vicinity of the outer surface of the core portion to form the water-impermeable membrane 30, thereby making the water-impermeable membrane 30 non-water-permeable. The core portion 10b is prepared. When a hydrophobic polymer such as polyvinyl acetate is used as the hydrophobic material, after drying the core, the dryer is heated to melt the hydrophobic polymer to form the non-water-permeable film 30. The water-permeable core part 10b is produced. In the non-water-permeable membrane 30, when the hydrophobic material dispersion is dried, the solvent contained in the hydrophobic material dispersion evaporates to form a porous structure. The porous structure functions as a communication hole that communicates the non-water-permeable core portion 10b with the external environment. Therefore, the water-impermeable core portion 10b can obtain water-imperviousness by the water-impermeable membrane 30 while maintaining air permeability with the external environment through the communication hole.
In the granulation step, when a water-repellent binder is used as the binder, even if the hygroscopic filler 1b is used as the filler 1, the water-impermeable core portion 1 can be formed.

通水性材料で被覆する通水性膜被覆工程は、例えば、通水性材料を水、エタノール等の溶媒に溶解又は分散させた被覆液を調製する。被覆液には、使用する通水性材料の種類に応じて、バインダー等を適宜添加する。次に、非通水性のコア部10の外表面に被覆液が均一に付着するように非通水性のコア部10を転動させながら、非通水性のコア部10の体積の1/3〜1/2の通水性材料の被覆液を添加し、非通水性のコア部10の外表面から含浸させる。このとき、非通水性のコア部10は疎水性の粒状物となっているため、通水性材料は非通水性のコア部10の外表面付近に留まる。その後、通水性材料が付着した非通水性のコア部10を乾燥機で乾燥させて、通水性膜20を形成することにより、人工土壌粒子50が完成する。被覆液にバインダーを添加している場合は、バインダーを溶融させて非通水性のコア部10の表面に通水性材料を固着させ、通水性膜20を形成することにより、人工土壌粒子50が完成する。   In the water-permeable film coating step of coating with a water-permeable material, for example, a coating solution is prepared by dissolving or dispersing the water-permeable material in a solvent such as water or ethanol. A binder or the like is appropriately added to the coating liquid according to the type of the water-permeable material to be used. Next, while rolling the water-impermeable core portion 10 so that the coating liquid uniformly adheres to the outer surface of the water-impermeable core portion 10, 1/3 of the volume of the water-impermeable core portion 10. A coating liquid of 1/2 water-permeable material is added and impregnated from the outer surface of the non-water-permeable core part 10. At this time, since the water-impermeable core 10 is a hydrophobic granular material, the water-permeable material stays in the vicinity of the outer surface of the water-impermeable core 10. Thereafter, the non-water-permeable core portion 10 to which the water-permeable material is adhered is dried with a dryer to form the water-permeable membrane 20, whereby the artificial soil particle 50 is completed. When the binder is added to the coating liquid, the artificial soil particles 50 are completed by melting the binder and fixing the water-permeable material to the surface of the non-water-permeable core portion 10 to form the water-permeable film 20. To do.

通水性材料として高分子ゲル化剤のアルギン酸ナトリウム等を使用する場合は、例えば、以下の方法により通水性膜20を形成することができる。0.1〜5重量%アルギン酸ナトリウム水溶液を調製し、非通水性のコア部10の体積の1/3〜1/2のアルギン酸ナトリウム水溶液を添加する。次に、非通水性のコア部10の表面にアルギン酸ナトリウム水溶液が均一に付着するように非通水性のコア部10を転動させながら、被覆液を添加して、非通水性のコア部10の外表面から含浸させる。このとき、非通水性のコア部10は疎水性の粒状物となっているため、アルギン酸ナトリウム水溶液は非通水性のコア部10の外表面付近に留まる。その後、多価金属イオン(例えば、Caイオン)の水溶液を添加して、アルギン酸ナトリウムの分子間でイオン架橋を生じさせ、アルギン酸ナトリウムをゲル化させて通水性膜20を形成する。そして、アルギン酸ナトリウムのゲル化物が付着した非通水性のコア部10を乾燥機で乾燥させると、人工土壌粒子50が完成する。   When using a polymer gelling agent such as sodium alginate as the water-permeable material, for example, the water-permeable membrane 20 can be formed by the following method. A 0.1 to 5% by weight sodium alginate aqueous solution is prepared, and 1/3 to 1/2 of the sodium alginate aqueous solution of the volume of the non-water-permeable core part 10 is added. Next, a coating liquid is added while rolling the non-water-permeable core portion 10 so that the sodium alginate aqueous solution uniformly adheres to the surface of the non-water-permeable core portion 10. Impregnation from the outer surface of At this time, since the water-impermeable core 10 is a hydrophobic granular material, the sodium alginate aqueous solution remains near the outer surface of the water-impermeable core 10. Thereafter, an aqueous solution of polyvalent metal ions (for example, Ca ions) is added to cause ionic crosslinking between molecules of sodium alginate, and the sodium alginate is gelled to form the water-permeable membrane 20. And the artificial soil particle 50 will be completed if the non-water-permeable core part 10 to which the gelled sodium alginate adhered was dried with a dryer.

高分子ゲル化剤をゲル化させる多価金属イオンとしては、例えば、塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化ストロンチウム、塩化ニッケル、塩化アルミニウム、塩化鉄、塩化コバルト等の多価金属の塩化物水溶液、硝酸カルシウム、硝酸バリウム、硝酸アルミニウム、硝酸鉄、硝酸銅、硝酸コバルト等の多価金属の硝酸塩水溶液、乳酸カルシウム、乳酸バリウム、乳酸アルミニウム、乳酸亜鉛等の多価金属の乳酸塩水溶液、硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト等の多価金属の硫酸塩水溶液が挙げられる。これらの多価金属イオン水溶液は、二種以上を組み合わせて使用することも可能である。   Examples of polyvalent metal ions for gelling the polymer gelling agent include aqueous chloride solutions of polyvalent metals such as calcium chloride, barium chloride, strontium chloride, nickel chloride, aluminum chloride, iron chloride and cobalt chloride, calcium nitrate , Barium nitrate, Aluminum nitrate, Iron nitrate, Copper nitrate, Cobalt nitrate and other polyvalent metal nitrate aqueous solution, Calcium lactate, Barium lactate, Aluminum lactate, Zinc lactate polyvalent metal lactate aqueous solution, Aluminum sulfate, Zinc sulfate And sulfate aqueous solutions of polyvalent metals such as cobalt sulfate. These polyvalent metal ion aqueous solutions can be used in combination of two or more.

<人工土壌粒子を使用した植物育成培地>
図2は、本発明に係る人工土壌粒子50と一般土壌51とを組み合わせた植物育成培地100に植物Pを植栽した状態の説明図である。図2(a)は、植物育成培地100に植物Pを底面灌水52により植栽した状態を模式的に示した図であり、図2(b)は、植物育成培地100の体積含水率の経過と、一般土壌51(例えば、バーミキュライト、パーライト等)のみを使用した培地の体積含水率の経過とを比較したグラフである。本発明の人工土壌粒子50は、人工土壌粒子50のみで植物育成培地100を作製して、植物Pを栽培することも可能であるが、図2に示すように、一般土壌51と組み合わせて使用することも可能である。植物育成培地100では、植物育成培地100の上面から所定の深さに、本発明の人工土壌粒子50を使用して遮水層40を形成している。遮水層40は、植物育成培地100内の水分が外部環境に蒸発することを抑制するためのものである。人工土壌粒子50は、図1で説明した非通水性のコア部10が遮水性の粒状物として機能するため、図2(a)に示すような底面灌水52を行う場合でも、鉢底から蒸発した水分は、遮水層40により外部環境への蒸発が抑制される。また、人工土壌粒子50の非通水性のコア部10はフィラー1を集合して形成しているため、フィラー1の間には空隙2が形成される。当該空隙2は、空気を通すため、人工土壌粒子50としての通気性を確保することができ、植物Pの根が酸素不足に陥ることもない。
図2(a)のような底面灌水52を行う場合、土壌内の水分は鉢底の水分Wから常時供給されるため、鉢底の水分Wがなくなるまで、土壌の体積含水率は、一定期間維持される。植物育成培地100では、人工土壌粒子50を遮水層40として使用しているため、植物育成培地100内の水分の蒸発を抑制することができる。その結果、図2(b)に示すように、植物育成培地100は、一般土壌51のみを使用した培地と比較して、底面灌水52による体積含水率の維持される期間を延ばすことができ、その結果、灌水の間隔を大幅に延長することができる。なお、人工土壌粒子50の非通水性のコア部10の表面は通水性膜20で被覆されているため、人工土壌粒子50は、上面灌水を行っても、通水性膜20により水分の移動が可能となり、複数の人工土壌粒子50の間に形成される隙間53を通って、過剰な水分は下方に排出される。これにより、植物育成培地100としての通気性が確保されるため、人工土壌粒子50は上面灌水においても好適に利用することができる。
<Plant growth medium using artificial soil particles>
FIG. 2 is an explanatory diagram of a state in which the plant P is planted in the plant growth medium 100 in which the artificial soil particles 50 and the general soil 51 according to the present invention are combined. FIG. 2A is a diagram schematically illustrating a state in which the plant P is planted in the plant growth medium 100 by the bottom irrigation 52, and FIG. It is the graph which compared the progress of the volumetric water content of the culture medium which used only general soil 51 (for example, vermiculite, pearlite, etc.). The artificial soil particle 50 of the present invention can be used to produce the plant growth medium 100 by using only the artificial soil particle 50 and cultivate the plant P. However, as shown in FIG. It is also possible to do. In the plant growth medium 100, the water-impervious layer 40 is formed at a predetermined depth from the upper surface of the plant growth medium 100 using the artificial soil particles 50 of the present invention. The water shielding layer 40 is for suppressing water in the plant growth medium 100 from evaporating to the external environment. The artificial soil particles 50 evaporate from the bottom of the pot even when the bottom watering 52 as shown in FIG. 2A is performed because the water-impermeable core 10 described in FIG. 1 functions as a water-impervious granular material. Evaporation to the outside environment is suppressed by the water shielding layer 40. Moreover, since the water-impermeable core portion 10 of the artificial soil particle 50 is formed by assembling the fillers 1, voids 2 are formed between the fillers 1. Since the air gap 2 allows air to pass therethrough, air permeability as the artificial soil particles 50 can be ensured, and the root of the plant P does not fall short of oxygen.
When performing bottom irrigation 52 as shown in FIG. 2 (a), the moisture in the soil is always supplied from the water W at the bottom of the pot. Maintained. In the plant growth medium 100, since the artificial soil particles 50 are used as the water shielding layer 40, evaporation of moisture in the plant growth medium 100 can be suppressed. As a result, as shown in FIG. 2 (b), the plant growth medium 100 can extend the period during which the volumetric water content by the bottom irrigation 52 is maintained, as compared with a medium using only the general soil 51, As a result, the irrigation interval can be greatly extended. In addition, since the surface of the water-impermeable core portion 10 of the artificial soil particles 50 is covered with the water-permeable membrane 20, the artificial soil particles 50 can move moisture by the water-permeable membrane 20 even when the upper surface is irrigated. It becomes possible, and excess moisture is discharged downward through gaps 53 formed between the plurality of artificial soil particles 50. Thereby, since the air permeability as the plant growth medium 100 is ensured, the artificial soil particles 50 can be suitably used also in the upper surface irrigation.

<人工土壌粒子を使用した天然土壌培地>
図3は、本発明に係る人工土壌粒子50と天然土壌54とを組み合わせた植物育成培地101に植物Pを植栽した状態の説明図である。図3(a)は、人工土壌粒子50で二層の遮水層40(40a,40b)を設けた植物育成培地101に植物Pを植栽した状態を模式的に示した図であり、図3(b)は、人工土壌粒子50と天然土壌54とを組み合わせた植物育成培地101の体積含水率の経過と、天然土壌54のみを用いた培地の体積含水率の経過とを比較したグラフである。人工土壌粒子50は、図3に示すように、天然土壌54と組み合わせて使用することも可能である。図3に示す実施形態では、本発明の人工土壌粒子50を用いて、植物育成培地101の内部に遮水層40を2層設けている。第一遮水層40aは、植物育成培地101の上面から所定の深さであって、植物Pの根よりも上方に形成し、第二遮水層40bは、植物Pの根よりも下方に形成している。第一遮水層40aは、植物育成培地101からの水分の蒸発を抑制するものであり、第二遮水層40bは、下方への水分の流出を抑制するものである。図3(a)のような露地栽培の場合、上面灌水を行うと、第二遮水層40bより上方の天然土壌54に一定以上の水分が保持される。また、天然土壌54に保持されている水分は、第一遮水層40aにより蒸発を抑制されるため、植物Pの根が水分を吸収できる領域、つまり第一遮水層40aと第二遮水層40bとの間の領域に存在する天然土壌54の保水性が大幅に向上することになる。なお、人工土壌粒子50は、通水性膜20により水分の移動が可能となっているため、植物育成培地101内の過剰な水分は、複数の人工土壌粒子50の間に形成される隙間53を通って下方に排出され、植物Pに湿害が生じることが防止される。このように本発明の人工土壌粒子50を使用すると、図3(b)に示すように、天然土壌54のみを用いた培地と比較して、体積含水率を一定期間維持することが可能となる。このため、例えば、天然土壌54が保水性の低い砂質の土壌であったとしても、人工土壌粒子50の2層の遮水層40(40a,40b)により、植物Pの根が水分を吸収できる領域において天然土壌54の保水性を向上させることができ、砂漠等の緑化等にも応用することができる。
<Natural soil medium using artificial soil particles>
FIG. 3 is an explanatory diagram of a state in which the plant P is planted in the plant growth medium 101 in which the artificial soil particles 50 and the natural soil 54 according to the present invention are combined. FIG. 3A is a diagram schematically showing a state in which the plant P is planted in the plant growth medium 101 in which the artificial soil particles 50 are provided with the two water-impervious layers 40 (40a, 40b). 3 (b) is a graph comparing the course of the volumetric water content of the plant growth medium 101 that combines the artificial soil particles 50 and the natural soil 54 with the course of the volumetric moisture content of the medium using only the natural soil 54. is there. The artificial soil particles 50 can also be used in combination with natural soil 54, as shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 3, two water shielding layers 40 are provided inside the plant growth medium 101 using the artificial soil particles 50 of the present invention. The first water shielding layer 40a has a predetermined depth from the top surface of the plant growth medium 101 and is formed above the root of the plant P, and the second water shielding layer 40b is below the root of the plant P. Forming. The first water shielding layer 40a suppresses the evaporation of moisture from the plant growth medium 101, and the second water shielding layer 40b suppresses the outflow of moisture downward. In the case of outdoor cultivation as shown in FIG. 3A, when top surface irrigation is performed, a certain amount or more of moisture is retained in the natural soil 54 above the second impermeable layer 40b. Moreover, since the water | moisture content currently hold | maintained at the natural soil 54 is suppressed by the 1st water shielding layer 40a, the area | region which the root of the plant P can absorb a water | moisture content, ie, the 1st water shielding layer 40a and the 2nd water shielding material. The water retention of the natural soil 54 existing in the region between the layers 40b is greatly improved. Since the artificial soil particles 50 can move moisture by the water permeable membrane 20, excessive moisture in the plant growth medium 101 passes through the gaps 53 formed between the plurality of artificial soil particles 50. It passes through and is discharged downward to prevent the plant P from being damaged by moisture. Thus, when the artificial soil particle 50 of this invention is used, as shown in FIG.3 (b), compared with the culture medium using only the natural soil 54, it becomes possible to maintain a volume moisture content for a fixed period. . Therefore, for example, even if the natural soil 54 is sandy soil with low water retention, the roots of the plant P absorb moisture by the two water-impervious layers 40 (40a, 40b) of the artificial soil particles 50. The water retention of the natural soil 54 can be improved in a region where it can be applied, and can be applied to greening of deserts and the like.

本発明に係る人工土壌粒子、及び人工土壌粒子の製造方法は、家庭菜園、観葉植物、植物工場、屋内緑化、砂漠の緑化等における農業、園芸分野に利用することができる。   The artificial soil particles and the method for producing artificial soil particles according to the present invention can be used in the fields of agriculture and horticulture in home gardens, foliage plants, plant factories, indoor greening, desert greening, and the like.

1 フィラー
1a 疎水性フィラー
1b 吸湿性フィラー
10(10a,10b) 非通水性のコア部
20 通水性膜
30 非通水性膜
40(40a,40b) 遮水層
50 人工土壌粒子
50a 第一人工土壌粒子
50b 第二人工土壌粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filler 1a Hydrophobic filler 1b Hygroscopic filler 10 (10a, 10b) Non-water-permeable core part 20 Water-permeable film 30 Non-water-permeable film 40 (40a, 40b) Water-impervious layer 50 Artificial soil particle 50a First artificial soil particle 50b Second artificial soil particle

Claims (12)

フィラーを集合してなる非通水性のコア部と、
前記非通水性のコア部を被覆し、当該コア部の表面に沿った水分の移動を可能にする通水性膜と、
を備えた人工土壌粒子。
A water-impermeable core formed by assembling fillers;
A water-permeable membrane that covers the non-water-permeable core portion and allows moisture to move along the surface of the core portion;
Artificial soil particles with.
前記フィラーは、吸湿性フィラーであり、
前記非通水性のコア部は、撥水性のバインダーを用いて造粒されている請求項1に記載の人工土壌粒子。
The filler is a hygroscopic filler,
The artificial soil particle according to claim 1, wherein the water-impermeable core portion is granulated using a water-repellent binder.
前記フィラーは、吸湿性フィラーであり、
前記非通水性のコア部は、表面に非通水性膜が被覆されている請求項1又は2に記載の人工土壌粒子。
The filler is a hygroscopic filler,
The artificial soil particle according to claim 1 or 2, wherein a surface of the water-impermeable core is coated with a water-impermeable membrane.
前記吸湿性フィラーは、セルロース短繊維、ビニロン繊維、及び珪藻土からなる群から選択される少なくとも一種を含む請求項2又は3に記載の人工土壌粒子。   The artificial soil particle according to claim 2 or 3, wherein the hygroscopic filler includes at least one selected from the group consisting of cellulose short fibers, vinylon fibers, and diatomaceous earth. 前記非通水性膜は、非水溶性エチルセルロース、セラック、ロジン、トール油、大豆油、魚油、牛脂、マシン油、流動パラフィン、スピンドル油、アセチルセルロース、フェノールレジン、ポリビニールアセテート、及びクマロンレジンからなる群から選択される少なくとも一種を含む請求項3に記載の人工土壌粒子。   The non-water-permeable membrane is a group consisting of water-insoluble ethyl cellulose, shellac, rosin, tall oil, soybean oil, fish oil, beef tallow, machine oil, liquid paraffin, spindle oil, acetyl cellulose, phenol resin, polyvinyl acetate, and coumarone resin. The artificial soil particle of Claim 3 containing at least 1 type selected from these. 前記通水性膜は、珪藻土、寒天、ポリエチレングリコール、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸エステル、アルギン酸カリウム、及びアルギン酸アンモニウムからなる群から選択される少なくとも一種を含む請求項1〜5の何れか一項に記載の人工土壌粒子。   The artificial membrane according to any one of claims 1 to 5, wherein the water-permeable membrane includes at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth, agar, polyethylene glycol, sodium alginate, alginate, potassium alginate, and ammonium alginate. Soil particles. 前記通水性膜は、0.1μm〜5mmの厚みを有する請求項1〜6の何れか一項に記載の人工土壌粒子。   The artificial soil particle according to any one of claims 1 to 6, wherein the water-permeable membrane has a thickness of 0.1 µm to 5 mm. フィラーを造粒して非通水性のコア部を形成する造粒工程と、
前記非通水性のコア部の表面を水分の移動が可能な通水性材料で被覆する通水性膜被覆工程と、
を包含する人工土壌粒子の製造方法。
A granulation step of granulating a filler to form a water-impermeable core,
A water-permeable membrane coating step of coating the surface of the non-water-permeable core with a water-permeable material capable of moving moisture;
For producing artificial soil particles.
前記フィラーは、吸湿性フィラーであり、
前記造粒工程において、前記吸湿性フィラーを撥水性のバインダーを用いて造粒する請求項8に記載の人工土壌粒子の製造方法。
The filler is a hygroscopic filler,
The method for producing artificial soil particles according to claim 8, wherein in the granulation step, the hygroscopic filler is granulated using a water-repellent binder.
前記フィラーは、吸湿性フィラーであり、
前記造粒工程は、前記吸湿性フィラーを造粒して形成したコア部の表面を疎水性材料で被覆する非通水性膜被覆工程を含む請求項8又は9に記載の人工土壌粒子の製造方法。
The filler is a hygroscopic filler,
The method for producing artificial soil particles according to claim 8 or 9, wherein the granulating step includes a non-water-permeable film coating step of coating a surface of a core portion formed by granulating the hygroscopic filler with a hydrophobic material. .
前記造粒工程において、前記フィラーに対して親和性を有するバインダーを用いて造粒する請求項8〜10の何れか一項に記載の人工土壌粒子の製造方法。   The method for producing artificial soil particles according to any one of claims 8 to 10, wherein in the granulation step, granulation is performed using a binder having affinity for the filler. 前記通水性膜被覆工程において、前記通水性材料を前記フィラーに対して重量比で0.01倍以上使用する請求項8〜11の何れか一項に記載の人工土壌粒子の製造方法。   The method for producing artificial soil particles according to any one of claims 8 to 11, wherein in the water-permeable membrane coating step, the water-permeable material is used in a weight ratio of 0.01 times or more with respect to the filler.
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