JPS6295138A

JPS6295138A - 保水材

Info

Publication number: JPS6295138A
Application number: JP60234260A
Authority: JP
Inventors: Soji Nishiyama; 総治西山; Takashi Tominaga; 孝志富永; Hideshi Asoshina; 阿蘇品　英志; Tsunetaka Matsumoto; 松本　恒隆
Original assignee: Nitto Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1987-05-01

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〕この発明は、乾燥地やかんがいの困難な地域における植
物の生育に対して有効な保水材に関するものである。

〔従来の技術〕

乾燥地の緑化や農業開発においては、かんがい水の不足
、高温１強日射、昼夜間の温度差等が問題となっている
が、かんがい水の不足はこれらの中でも最も重要な問題
と考えられている。特に乾燥地のかんがいは、かんがい
水や土壌との関係においてかんがいに極めて困難をはら
んでいる。すなわち、乾燥地では水が貴重であり、かつ
一度に多量のかん水を施しても、土壌自体が保水性に欠
けているためその殆どが重力水として土中に失われてし
まうのであり、上記かんがい水が水質の悪い場合には土
中への塩類集積が生じるというような難点も生じる。そ
こで、このような乾燥地では、保水材を土壌中に混合す
ることが行われており、それによってかんがい水が地中
深く浸透して失われることを防止し、少量のかんがい水
が有効に作用するよう企画している。これにより、貴重
なかんがい水が作物根群域に保持されて有効利用され、
少量のかんがい水でも充分な効果が得られ、しかも、か
んがい水が不足する時期には、保水材が保水している水
分を作物根に供給して水分の不足を補う作用をする。

このように乾燥地においては特に保水材の作用は重要で
あるが、保水材はこのような乾燥地以外でもかん木の困
難な地域に有効である。すなわち、道路の中央分離帯や
歩道と車道との間の緑化帯等の樹木は植え付は時を除い
て無かんがいで放置される場合が多く、夏期の渇水時に
は水分不足により多大な被害を受けている。したがって
、これら樹木の植え付は時に保水材を土壌に添加するこ
とにより上記のような夏期の渇水時における被害を防止
することができる。

このように、保水材は、乾燥地やかん水の困難な地域に
特に大きな効果を発揮するものであり、従来からこの種
の保水材としては、有機系および無機系のものが開発さ
れている。有機系の保水材としては、ポリアクリル酸ソ
ーダ系やポリビニルアルコール系等の高吸水性ポリマー
あるいはそれにパルプや粘土を混合したものが用いられ
ている。このような有機系保水材の特徴はその高吸水倍
率にあり、自重の２００〜１０００倍の吸水能力を持っ
ていて、しかも吸水した水は水和水として保持するため
、長期間にわたる保水性能を有している。しかしながら
、有機系保水材は、吸水した状態の樹脂がゲル状となり
、ゲル強度が低いために半流動性を呈して形状が崩れる
恐れがあり、また、それ自身通気性を有していないため
、植物の根部における通気性が悪くなり根腐れ等の原因
を起こすという難点を有している。

他方、無機系の保水材としては、バーミキュライトや多
孔質セラミックス、パーライト等が用いられており、吸
水倍率はさほど高くないが、保水性と通気性を合わせも
つ点に特徴がある。しかしながら、吸収した水が多孔体
内の空隙に毛細管圧で保持されるため、水分の放出が容
易な反面、水分の保持時間が不充分であるという難点を
有している。

したがって、上記のような有機系保水材と無機系保水材
の双方の欠点を解消し、両者の長所のみを有する保水材
の提供が望まれている。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、高
度な吸水能と長期にわたる保水性能を備え、しかも良好
な通気性を有する保水材の提供をその目的とするもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明の保水材は、連続
気孔を有する多孔質支持体の連続気孔内に高吸水性ポリ
マーが充填されているという構成をとる。

すなわち、上記保水材は、多孔質支持体内に高吸水性ポ
リマーを充填しているため、多孔質支持体自身の有する
通気性が保持され、しかも高吸水性ポリマーの存する高
度な吸水能および長期にわたる保水性能が保持されてい
て、有機系保水材および無機系保水材の欠点が解消され
、その双方の長所が生かされたバランスのとれた性能を
有している。

この発明の保水材は、上記のように、連続気孔を有する
多孔質支持体と高吸水性ポリマーとから構成されている
。

上記連続気孔を有する多孔質支持体としては、有機系の
ものと無機系のものがあげられる。有機系のものとして
は、ポリウレタンフォームがあげられ、無機系のものと
して通常の多孔質セラミックスがあげられる。このよう
な多孔質支持体は連続気孔を有するものであることが必
要であり、かつ空隙率が５０％以上のものが好適である
。この多孔質支持体の連続気孔内には高吸水性ポリマー
が充填されるため、上記連続気孔は１００μｍ以上の孔
径を有していることが好適であり、さらに好適なのはＩ
Ｒ以上の孔径のものである。

このような孔径の大きな連続気孔を有する多孔質支持体
を用いる場合には高吸水性ポリマーとして粉末状のもの
をそのまま充填することができるという利点を有する。

上記多孔質支持体の連続気孔内に充填される高吸水性ポ
リマーとしては、特に限定するものではなく、従来公知
の有機系保水材を用いることができる。特にこれらのも
のの中でも最大吸水倍率が２００倍以上のものを使用す
ることが好適であり、かつ水に不溶のゲル状を呈するも
のが好ましい。このようなポリマーとしては、ポリビニ
ルアルコール系、ポリアクリル酸ソーダ系のものを代表
例としてあげることができる。

この発明の保水材は、つぎのようにして製造することが
できる。すなわち、前記のような連続気孔を有する多孔
質支持体と高吸水性ポリマーを準備し、高吸水性ポリマ
ーを多孔質支持体の連続気孔内に乾式法もしくは湿式法
により充填する。乾式法は、吸水性ポリマーの粉末をそ
のまま多孔質支持体の連続気孔内に充填する方法であり
、湿式法は高吸水性ポリマーの粉末を含むスラリーを多
孔質支持体の連続気孔内に充填し乾燥するという方法で
ある。湿式法で行う場合には予め多孔質支持体の連続気
孔内にポリアクリル酸ブチルのような粘着物質を塗布等
の手段により付着させておくことが好ましく、これによ
り、ポリマー粉末が強固に固定されるようになる。湿式
法による場合には、高吸水性ポリマー粉末を溶媒に分散
させる等してスラリーをつくり、このスラリー内に多孔
質支持体を浸漬させる等して充填することが行われる。

この場合、ポリマー粉末を分散させる溶媒はポリマー粉
末が溶解または膨潤しないような溶媒を選択することが
必要である。例えばポリマー粉末としてポリアクリル酸
ソーダ系のものを用いるときには有機溶媒としてエタノ
ール、アセトン。

トルエン、ヘキサン等を用いることができる。また上記
のようにして溶媒に高吸水性ポリマーを分散させる場合
において、その溶媒に、高吸水性ポリマー粉末を多孔質
支持体の連続気孔内に固着させるための固着成分として
他のポリマーを溶解させておくことも可能である。この
場合、高吸水性ポリマー粉末固着用のポリマーとしては
、水および上記溶媒の双方に溶解するポリマーを用いる
ことが好ましい。このようなポリマーとしては、例えば
ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテル
、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸、ポリジメ
チルアミノエチルメタクリレート等があげられる。この
ような有機溶媒と水の双方に溶解する固着用ポリマーを
用いることにより、保水材の使用時には上記固着用ポリ
マーが水によって溶解消失してしまうため高吸水性ポリ
マー自体の有する保水性が上記固着用ポリマーによって
損なわれるというような弊害を生じない。

このようにして得られる保水材は、多孔質支持体の連続
気孔内に高吸水性ポリマーが充填されている構造のもの
であって多孔質支持体自身の有する通気性を備え、しか
も高吸水性ポリマー自体の有する高吸水能、長期保水性
能をも備えている理想的なものである。しかもこの保水
材は、高吸水性ポリマーが多孔質支持体に充填されてい
て多孔質支持体が基本骨格をなしているため、吸水状態
でも高吸水性ポリマー自体の形状が崩れる恐れがなく充
分な保水性能を発揮しうるちのである。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明の保水材は、連続気孔を有する多
孔質支持体の連続気孔内に高吸水性ポリマーが充填され
ているという構成をとるため、従来の無機系保水材の有
する通気性と、有機系保水材の有する高吸水能、長期保
水性能とを兼備している理想的なものであり、乾燥地や
かん水の困難な地域における植物の生育を助ける保水材
として好適である。

つぎに、実施例について説明する。

〔実施例〕

平均孔径１．２ｕ＋、空隙率８５％の多孔質セラミック
スを、ポリアクリル酸ソーダ９０重量部（以下「部」と
略す）、ポリエチレンオキサイド１部、アセトン９０部
からなるスラリーに浸漬し、多孔質セラミックスの連続
気孔内にスラリーを完全に含浸させた。つぎにこの含浸
体を６０℃のオーブンに入れて乾燥させ、多孔質セラミ
ックス内部の連続気孔内に高吸水性ポリマーが充填、固
着された保水材を得た。

つぎに、このようにして得られた保水材の保水性能を測
定した。すなわち、得られた保水材２０ｇ、２０メツシ
ユパスの川砂３００　ｇ、水１００ｇをシャーレの中に
入れ２０℃、６０％ＲＨの条件で保持したところ、当初
保水率が１００％であったものが約１５日後で保水率が
２０％に下がった。

ちなみに、上記実施例で用いた多孔質セラミックスをそ
のまま対照用の試料とし、これを２０ｇ、川砂３００　
ｇ、水１００ｇをシャーレに入れ上記と同様の試験を行
ったところ約５日経過後に保水率が２０％まで下がった
。また、保水材を一切添加しなかった場合も約５日で保
水率が２０％と下がった。

以上の結果から、実施例の保水性能は対照例に比べて優
れていることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）連続気孔を有する多孔質支持体の連続気孔内に高
吸水性ポリマーが充填されていることを特徴とする保水
材。
（２）多孔質支持体がセラミックスである特許請求の範
囲第１項記載の保水材。