JPH058645B2

JPH058645B2 -

Info

Publication number: JPH058645B2
Application number: JP62329894A
Authority: JP
Inventors: Shunji Mishima; Hiromi Ichikawa; Tokuo Yamashita; Eiichi Suzuki
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1993-02-02
Also published as: JPH01174310A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、植物栽培用培地材に関し、特に無機
繊維成形品を基材とする農業用、園芸用の培地材
に関する。〔従来の技術〕植物栽培用培地材としては従来、天然の土壌を
そのまま或いはそれを造粒したものが多く使用さ
れてきたが、一方、工業的に大量生産されている
人工材料を基材とする培地材も開発されている。
かかる人工材料系培地材としては、バーミキユラ
イト、パーライト等の焼成鉱物のほか、ロツクウ
ール等の無機繊維を使用することが知られている
（特公昭41−12642号公報）。その発明では主とし
て無機繊維を粘質土に混合して水分の吸着保持性
を増大させることにより、土質の改良を意図して
いる。最近、欧州では、無機繊維の一種であるロ
ツクウールをマツト、キユーブ、ボード状に成形
加工したものを培地材として使用する養液耕が普
及している。かかるロツクウール培地材は、例え
ば、水溶性フエノール樹脂を結合剤としてロツク
ウールを成形し、その表面に酸性化剤、肥料及び
界面活性剤の水溶液を噴霧、乾燥することによつ
て製造される（特開昭58−141731号公報）。〔発明が解決しようとする問題点〕しかし、かかる無機繊維成形培地材を、育苗用
培地材（種子を播種し、発芽させ、苗を作る）と
して使用した場合、植物の種類によつては発芽が
不揃いであつたり、発芽後の生育が順調でないこ
とがあり、育苗用培地材としては満足しえないも
のであつた。欧州でも発芽時の障害を避けるため
に通常の土壌に播種し、幼苗を作つてからロツク
ウール培地材に移植することが多い。本発明者等は、種々検討した結果、無機繊維成
形培地材を製造する際に結合剤として使用される
水性フエノール樹脂によつて発芽障害や生育不良
等を惹き起こすことを見い出し、水性フエノール
樹脂の製造条件を変えることにより、かかる問題
点を解決することができたのである。〔問題点を解決するための手段〕本発明の目的は、発芽障害や生育不良を解決し
た無機繊維成形培地材を提供するものであり、本
発明の目的は、カリ触媒使用レゾール型フエノー
ル樹脂を係合剤として無機繊維を成形加工した無
機繊維成形品を基材とする植物栽培用培地材によ
つて達成された。以下、本発明を詳細に説明する。本発明で使用される無機繊維としては、コツク
ウール、グラスウール、セラミツクフアイバー等
があげられ、特に製鉄所の高炉から副生する高炉
スラグ及び／又は玄武岩、安山岩、輝緑岩等の天
然岩石をキユポラ、電気炉等で融解し、遠心力及
び／又は空気、水蒸気等の流体圧で吹製して繊維
化したロツクウール（岩綿、スラグウール、ミネ
ラルウールとも称される）が良好に使用できる。ロツクウール等の無機繊維は繊維が層状に集積
した繊維集合体になつており、これをマツト、キ
ユーブ、ボード等に成形加工するには、繊維同士
を接着するための結合剤（バインダー）が必要で
ある。通常、建築材料向や工業材料向の無機繊維
成形品は、成形品の強度、耐水性、コストの面か
ら、フエノール樹脂製造時にソーダ（Na）触媒
を使用したレゾール型フエノール樹脂を結合材と
することが多い。しかし、ソーダ触媒使用レゾール型フエノール
樹脂で製造した無機繊維成形品を植物栽培用培地
材、特に育苗用培地材に使用すると、上記したよ
うな発芽障害や生育不良が起こりやすいことが本
発明者等によつて明らかになつた。この理由は、
結合剤として使用したフエノール樹脂に残存する
ナトリウムイオンが潅水により溶出し、植物種子
の発芽や発根に障害を与えるものと考えられる。
これに対し、カリ（Ka）触媒使用レゾール型フ
エノール樹脂ではかかる障害が起きないか起きて
もごくわずかである。カリ触媒使用レゾール型フエノール樹脂は、原
料のフエノールとホルムアルデヒドを苛性カリ触
媒の存在下に40〜70℃程度に加熱して反応させ、
パラトルエンスルホン酸等で中和することによつ
て製造したものである。苛性カリ触媒の使用量は
原料に対し、0.1〜５重量％、好ましくは0.5〜1.5
重量％である。カリ触媒使用レゾール型フエノール樹脂の無機
繊維に対する使用量は、固形分換算で0.5〜５重
量％、好ましくは１〜３重量％である。フエノー
ル樹脂の無機繊維に対する使用量が0.5重量％よ
り少ないと繊維間の接着力が不足して成形品の形
状保持性が充分でなく、取り扱い時に変形した
り、バラバラになつたりする。５重量％より多い
と、基材が硬くなりすぎ、培地材への根の食い込
みが悪くなる。レゾール型フエノール樹脂の無機繊維への添加
は、無機繊維製造時にフエノール樹脂の水溶液又
は水分散液を噴霧するか或いは予め製造された無
機繊維集合体にフエノール樹脂の水溶液又は水分
散液を含浸することによつて行うのがよい。つい
で、樹脂噴霧された無機繊維材料を硬化炉等で加
熱して基材を製造する。硬化条件は従来のソーダ
触媒使用レゾール型フエノール樹脂を結合剤とし
て使用したときと同じでよく、例えば250℃で10
分程度加熱すればよい。植物栽培用培地材は適当な吸水性、保水性が要
求され、このため親水性処理を無機繊維に施すこ
とが好ましい。かかる親水性処理には非イオン系
界面活性剤や多価アルコールを添加するのがよ
い。これらの界面活性剤類の添加量は無機繊維に対
して0.05〜５重量％、好ましくは0.3〜１重量％
が適当である。0.05重量％より少ないとその効果
がなく、５重量％をこえてえも親水性は更には向
上せず、経済性が低下する。無機繊維成形品の密
度は、培地材の使用目的によつて適宜選択でき、
通常50〜250Kg／m³、好ましくは60〜150Kgm³がよ
い。50Kg／m³未満では保水量と通気量のバランス
が悪く、植物の生育がよくない。250Kg／m³をこ
えると発芽率が悪化する。本発明の培地材には、必要に応じて各種の添加
剤例えば親水性付与剤、酸性化剤、肥料等を配合
することができる。親水性付与剤としては、例え
ばアルキルオキシエチレンエーテル、アルキルフ
エニリポリオキシエチレンエーテル、アルキルポ
リカルボニルオキツポリエチレン、Ｎ，Ｎ−ジ
（ポリオキシエチレン）アルカンアミド、脂肪酸
多価アルコールエステル、脂肪酸多価アルコール
ポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸蔗糖エステ
ル、脂肪酸モノグリセリド、Ｎ，Ｎ−ジ（アルカ
ノール）アルカンアミド等の非イオン系界面活性
剤、例えばエンチレグリコール、プロピレングリ
コール、トリメチレングリコール、１，２−ブタ
ンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−
ブタンジオール、グリセリン、ブタントリオー
ル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール、ポリブチレングリコール、ジグリセリ
ン等の多価アルコール等があげられる。これらの
親水性付与剤の使用量は無機繊維基材に対し0.05
〜５重量％、好ましくは0.3〜１重量％が適当で
ある。0.05重量％より少ないとその効果がなく、
５重量％をこえても親水性の向上はなく、経済性
が低下する。また、ロツクウール等の無機繊維は、Ca、Na
等のアルカリ成分を含み、これを水に浸漬すると
浸漬水のPHが上るので、中性や弱酸性の培地を好
む植物の培地材の基材とする場合には、酸性化剤
を配合することが好ましい。酸性化剤としてて
は、例えば硫酸、硝酸、塩酸等の鉱酸又はこれら
の鉱酸のアンモニウム塩や、酢酸、クエン酸、酒
石酸、フミン酸、ニトロフミン酸等の有機酸、ゼ
オライト等の天然鉱物、ピースモス等の腐植土等
があげられる。さらに、播種用培地の基材は肥料分を配合しな
くてもよいが、培地材の用途例えば水稲育苗用マ
ツトや家庭園芸培地材向には、基材に肥料成分を
配合することが好ましい。肥料分は窒素肥料とし
ては例えば硫安、塩安、硝安、尿素等があげら
れ、カリ肥料としては例えば硫酸カリ、塩化カリ
等があげられ、リン酸肥料としては例えば過リン
酸石灰、リン酸アンモニウム等があげられる。本
発明の培地基材の結合剤中に含有される触媒成分
のカリはカリ肥料として役立つ。これらの肥料分
は単肥でも配合肥料でもよい。肥料分の種類と配
合量は培地剤の用途に適宜決定される。上記の親水性付与剤、酸性化剤、肥料分等は、
結合剤であるカリ触媒使用レゾール型フエノール
樹脂と混合して又は別個に無機繊維に添加した後
結合剤を加熱硬化させてもよく、また、無機繊維
に結合剤を加熱硬化させて予め基材を製造した後
これらを添加してもよい。本発明の植物栽培用培地材の形状は、マツト、
キユーブ、ボード、粒状等任意の形状に成形加工
することができる。このようにして製造された基
材は繊維の配向方向が基材の横方向となつている
ので、植物の生育用ベツドに使用されるボード向
基材ならば横繊維のままで製品化してもよい。し
かし、水稲育苗用マツトや育苗用・生育用のキユ
ーブ向基材では根の食い込みをよくするため、横
繊維の基材を適当な厚さに切断し、90°倒して並
べると繊維の配向方向が縦になるので、縦繊維の
基材とすることができる。これらの培地材は必要
に応じて切り目を入れたり、黒ポリ、銀ポリ等の
プラスチツクフイルムで被覆してもよい。〔実施例〕ロツクウール製造時に、結合剤としてカリ触媒
使用レゾール型フエノール樹脂（カリ分4000ppm
と8000ppmの２種類）水分散液又は比較のためソ
ーダ触媒使用レゾール型フエノール樹脂（ソーダ
分6000ppm）水分散液をそれぞれ無機繊維に対し
固形分換算で１重量％及び親水性付与剤としてポ
リオキシエチレンノニルフエニルエーテルを無機
繊維に対し0.5重量％になるように噴霧し、250℃
の硬化炉で10分間加熱してフエノール樹脂を硬化
させ、密度80Kg／m³の基材Ａ、基材Ｂ及び基材Ｃ
をそれぞれ製造した。基材Ａ、基材Ｂ及び基材Ｃを切断し、90°倒し
て繊維の配向方向が縦の10cm×10cm×7.5cm（高
さ）のキユーブＡ（実施例）、キユーブＢ（実施例）
及びキユーブＣ（比較例）に加工した。ついで、結合剤によるキユーブの耐水性をみる
ため、キユーブＡ及びキユーブＣを水中に浸漬
し、繊維の配向方向と垂直方向の長さを測定し、
基準長を100として増加率を求めた。試験結果を第１表に掲げる。

【表】さらにキユーブＡ及びキユーブＣについて、曲
げ強度、圧縮強度（20％圧縮）及び吸水速度をそ
れぞれ測定した。試験結果を第２表に掲げる。

【表】次に、キユーブＡ、キユーブＢ及びキユーブＣ
を使用してキユウリ（夏秋節成２号）の発芽試験
及び生育試験を実施した。発芽試験は予め潅水し
たキユーブに播種し、播種５日目の発芽状況を観
察した。また、生育試験は、発芽したキユーブに
大塚１号肥料を園試処方の1/2 濃度で施肥し、
播種21日目の苗の生育状況を測定した。発芽試験
結果及び生育試験結果を第３表にそれぞれ掲げ
る。

【表】〔発明の効果〕以上説明したように本発明は、カリ触媒使用レ
ゾール型フエノール樹脂を結合剤として使用した
無機繊維成形品を植物栽培用培地材の基材とする
ことによつて、植物種子の発芽率を著しく向上さ
せ、植物の生育を促進できる。

Claims

【特許請求の範囲】

１カリ触媒使用レゾール型フエノール樹脂を結
合剤として使用した無機繊維成形品を基材とする
ことを特徴とする植物栽培用培地材。