(57)【要約】【課題】農作物の生育に特に適した農業用光反射シートを得る。【解決手段】不織布製の農業用光反射シートである。不織布における少なくとも一部の構成繊維が、蛍光色素を含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織布製の農業用光反射シートであって、前記不織布における少なくとも一部の構成繊維が、蛍光色素を含有することを特徴とする農業用光反射シート。
【請求項２】
蛍光色素を含有する構成繊維が、エッジグロー効果を発現する断面形状とされていることを特徴とする請求項１記載の農業用光反射シート
【請求項３】
蛍光色素を含有する構成繊維は、複数のＹ字部がそのＹ字の下端で互いに連結した断面形状を有することを特徴とする請求項１または２記載の農業用光反射シート。
【請求項４】
蛍光色素は、波長５００〜５５０ｎｍの範囲に吸収ピークを有するとともに波長５９０〜６４０ｎｍの範囲に放出ピークを有することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の農業用光反射シート。
【請求項５】
光線を反射させるための光反射用資材が積層されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の農業用光反射シート。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項記載の農業用光反射シートを、農作物を生育させるための地表面に敷設することを特徴とする農業用光反射シートの使用方法。
【請求項７】
請求項１から４までのいずれか１項記載の農業用光反射シートを、農作物を生育させるための地表面に敷設するとともに、地表面と農業用反射シートとの間に光反射用資材を設置することを特徴とする農業用光反射シートの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は農業用光反射シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
長繊維不織布は、機械的特性、寸法安定性、透光性を兼ね備えた素材であり、各種農業用途に広く用いられている。典型的な農業用途としては、ハウス内カーテンが挙げられ、またトンネル栽培用資材や露地栽培のべたがけ用資材などが挙げられる。
【０００３】
近年では、効率的に農産物が収穫できることを謳う機能性農業資材が注目されている。例えば、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂に蛍光色素を添加し、ネット状やフィルム状に加工された農業向け被覆資材は、放出光の波長が特定の波長域である場合に作物の生育を促進させる効果が知られている（特許文献１）。しかし、ハウスの上部に被覆するなど透過型資材として使用されているため、植物体に照射される光量は却って減ってしまい、十分な効果が発揮されていない。
【０００４】
また、アルミを蒸着させたネット状の資材や、白色度の高い不織布などを光反射材として用いることもある。しかし、生育促進が十分ではなく、その使用は限定的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２２３９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、農作物の生育に特に適した農業用光反射シートを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するため本発明は、下記の農業用光反射シートおよびその使用方法を提供するものである。
【０００８】
（１）不織布製の農業用光反射シートであって、前記不織布における少なくとも一部の構成繊維が、蛍光色素を含有することを特徴とする農業用光反射シート。
【０００９】
（２）蛍光色素を含有する構成繊維が、エッジグロー効果を発現する断面形状とされていることを特徴とする（１）の農業用光反射シート
【００１０】
（３）蛍光色素を含有する構成繊維は、複数のＹ字部がそのＹ字の下端で互いに連結した断面形状を有することを特徴とする（１）または（２）の農業用光反射シート。
【００１１】
（４）蛍光色素は、波長５００〜５５０ｎｍの範囲に吸収ピークを有するとともに波長５９０〜６４０ｎｍの範囲に放出ピークを有することを特徴とする（１）から（３）までのいずれかの農業用光反射シート。
【００１２】
（５）光線を反射させるための光反射用資材が積層されていることを特徴とする（１）から（４）までのいずれかの農業用光反射シート。
【００１３】
（６）上記（１）から（５）までのいずれかの農業用光反射シートを、農作物を生育させるための地表面に敷設することを特徴とする農業用光反射シートの使用方法。
【００１４】
（７）上記（１）から（４）までのいずれかの農業用光反射シートを、農作物を生育させるための地表面に敷設するとともに、地表面と農業用反射シートとの間に光反射用資材を設置することを特徴とする農業用光反射シートの使用方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、不織布における少なくとも一部の構成繊維が、蛍光色素を含有するため、蛍光色素によって、農作物の生育に寄与しにくい波長の光を農作物の生育に適した波長の光に変換することができ、このため農作物の生育に適した波長の光の量を増大することができる。
【００１６】
また本発明によれば、蛍光色素を含有する構成繊維がエッジグロー効果を発現する断面形状とされていることが好適であり、その場合にはエッジグロー効果により光が増強されて反射光が出てくることになり、このため、農作物の生育に適した波長の光の量をより増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態の農業用光反射シートの反射特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の農業用光反射シートは不織布製であり、その不織布は、短繊維不織布、長繊維不織布を含む。不織布の製造方法の例として、スパンボンド法、スパンレース法、サーマルボンド法、エアスルー法、ウェットレイド法、エアレイド法、メルトブローン法、ニードルパンチ法などが挙げられる。
【００１９】
不織布を構成する繊維は、熱可塑性樹脂によって形成される。そのような熱可塑性樹脂としては、任意のものを用いることができる。中でも、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンを好適に用いることができる。これらの樹脂には、本発明の技術的効果を阻害しない範囲で、艶消し剤、防炎剤、消臭剤、帯電防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗菌剤などの任意の添加物が添加されていてもよい。
【００２０】
単糸構成は、単一成分であっても、芯鞘型やサイドバイサイド型（貼り合わせ型）などの複合紡糸されたものであってもよい。また、不織布は混繊不織布であってもよい。
【００２１】
不織布を構成する少なくとも一部の繊維は、蛍光色素を含有する。このため、この蛍光色素によって、農作物の生育に寄与しにくい光の波長を農作物の生育に適した波長の光に変換することができ、このため農作物の生育に適した波長の光の量を増大することができる。たとえば、農作物の生育初期においては赤色光の量が多いと成長速度を速めることができる。このために、例えば波長５００〜５５０ｎｍの範囲に吸収ピークを有するとともに波長５９０〜６４０ｎｍの範囲に放出ピークを有する蛍光色素を用いることができる。このような蛍光色素を含有すると、吸収した緑色光を赤色光に変換して放出することができるため、農作物の生育に適した波長の光の量を増大することができる。蛍光色素は、無機系化合物、有機系化合物のいずれも使用することができる。このような蛍光色素の例として、LANXESS社の商品名「MACROLEX」や、CLARIANT社の商品名「HOSTASOL」などが挙げられる。
【００２２】
また、花弁栽培の特定の種においては、緑色光の量を増大することで、生育状況を調整することができる。
【００２３】
蛍光色素は、不織布の構成繊維のための原料に対して混錬などで混ぜられて添加されてもよいし、構成繊維の糸表面にコーティングされていてもよい。不織布の構成繊維が複合繊維である場合には、色素は、複合構造をなす一方の成分に含まれていてもよいし、両方の成分に含まれていてもよい。混繊不織布である場合には、色素は、少なくともいずれかの繊維に含まれていればよい。
【００２４】
蛍光色素を含有した構成繊維は、エッジグロー効果を発現する断面形状であることが好ましい。エッジグロー効果とは、光が構成繊維内を反射光として伝播して、構成繊維に形成されたエッジ部から濃密化された状態で放出されることをいう。エッジグロー効果を発現する横断面形状は、一般的にはエッジ形状であるとその効果を良好に奏することができ、その例として、複数のＹ字部がそのＹ字の下端で互いに連結した断面形状を挙げることができる。なかでもＹ字部の数が４であり、これらのＹ字部が繊維の周方向に沿って９０度おきに形成され、隣り合うＹ字の「／」辺同士および「＼」辺同士が平行である断面が好適である。このような断面構造を有する繊維は、たとえば特許第５８５４４５８号公報に記載されている。エッジグロー効果を良好に発現することが可能な、それ以外の断面形状として、三角形、星形などを挙げることもできる。また、例えば、２種の成分が放射状に交互に配列してなる分割型複合断面の繊維を、割繊することにより発現した割繊繊維を構成繊維として用いると、割繊の断面形状は楔形でありエッジ形状を有するため、エッジグロー効果を良好に発現する。
【００２５】
図１は、さまざまな形態の不織布構成繊維についての光反射率の測定結果を示す。横軸は反射光の波長を表し、縦軸は反射率に関する数値を表す。図中、二点鎖線は楕円断面（エッジ形状を有しない横断面形状）のポリエチレンテレフタレート繊維の特性、一点鎖線は上述の特許第５８５４４５８号公報に記載された４つのＹ字断面を合わせた特殊断面（エッジ形状を有する横断面形状）ポリエチレンテレフタレート繊維の特性、破線は繊維の原料にLANXESS社の赤色蛍光色素(MACROLEX RED G)を質量比で０．５％となるよう溶融混錬した楕円断面（エッジ形状を有しない横断面形状）のポリエチレンテレフタレート繊維の特性、実線は繊維の原料に上記の赤色蛍光顔料を質量比で０．５％となるよう溶融混錬した上記の特殊断面（エッジ形状を有する横断面形状）のポリエチレンテレフタレート繊維の特性を、それぞれ表す。
【００２６】
測定に際しては、人口太陽光源を上部に設置し、対向面に標準資材として無着色発泡スチロールを設置し、これに光源からの光を当てて、横方向すなわち詳しくは水平方向から１３度の方向に反射光を受光した。
【００２７】
その結果、図１に示すように、赤色蛍光色素を含有させることによって、緑色光である波長５００〜５５０ｎｍの範囲の反射率が、同色素を含有させない場合に比べて大幅に低下し、これに対して赤色光である波長５９０〜６４０ｎｍの範囲の反射率が、同色素を含有させない場合に比べて大幅に向上した。また赤色蛍光色素を含有させた場合（破線と実線）においては、エッジ形状を有する横断面形状の繊維（実線）の方が、エッジ形状を有しない横断面形状の繊維（破線）に比べて、赤色光である波長５９０〜６４０ｎｍの範囲の反射率が約１５％向上した。
【００２８】
作物への光照射を十分なものとさせるために、本発明の農業用光反射シートを構成する単糸は、異形断面を有することが好ましい。詳細には、その異形度、すなわち単糸の断面において、その外接円の半径を内接円の半径で除した値で示される異形度は、１．２以上であることが好ましい。
【００２９】
本発明の農業用光反射シートは、作物を生育させるための地表面に敷設して用いることができる。そうすることで、太陽光などが農業用光反射シートにて反射し、そのときに蛍光色素によって、農作物の生育に寄与しにくい波長の光を農作物の生育に適した波長の光に変換することができ、これによって、農作物の生育に適した波長の光の量を増大することができる。また蛍光色素を含有した構成繊維はエッジグロー効果を発現する断面形状、すなわち一般的にはエッジ形状とされていることが好ましく、その場合には、光が増強された状態で反射光が出てくることになる。このため、農作物の生育に適した波長の光の量をより増大することができる。
【００３０】
本発明の農業用光反射シートは、白色シートなどの光反射用資材が積層一体化された構成とすることもできる。このような構成であると、光反射用資材が地表側かつ農業用光反射シートが農作物側となるように積層物を敷設することで、農業用光反射シートで反射せずに透過してしまった光を反射させて有効利用に供することができる。光反射用資材としては、白色の樹脂シートや白色の不織布を好ましく用いることができ、白色のフラッシュスパン不織布を用いることがより好ましい。
【００３１】
また本発明によれば、農業用光反射シートを、作物を生育させるための地表面に敷設するとともに、地表面と農業用反射シートとの間に、別部材である光反射用資材を設置した構成とすることもできる。この場合も、同様に、農業用光反射シートで反射せずに透過してしまった光を反射させて有効利用に供することができる。
【００３２】
さらに、本発明の農業用光反射シートは、地表面に敷設することにより農作物の下から反射光を与える以外に、農作物の側方周囲に農業用光反射シートを敷設して、周囲からの反射光を農作物に与えることもできる。周囲に設置する際に、前記した光反射用資材を農業用光反射シートに積層して（農業用光反射シートにおいて、農作物側と反対側の位置に光反射用資材を積層）、用いることが好ましい。なお、農作物の周囲に敷設する際には、太陽光等の栽培に用いる光を効果的に利用するために、農作物の上部には敷設しないことが好ましい。
【００３３】
作物の栽培環境は、露地栽培、ハウス栽培、太陽光型植物工場、人工光型植物工場のいかんを問わない
【実施例】
【００３４】
次に、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。また、実施例における各特性値は、次のようにして求めたものである。
【００３５】
（１）ＰＰＦＤ（光合成光量子束密度（Photosynthetic Photon Flux Density））：
（１−１）測定１
試料片を水平方向に置き、その上方４０ｃｍの位置から光源で照らし、試料の側方における所定高さの位置に設置した照度計を用いて、水平方向から２９．１度の角度における反射光と、水平方向から５０．７度の角度における反射光とを測定することで、それぞれの角度におけるＰＰＦＤを測定した。加えて、蛍光色素の寄与を調べるため、波長６００ｎｍ、５２０ｎｍの分光放射照度をそれぞれＳＩ６００、ＳＩ５２０として、その比ＳＩ６００／ＳＩ５２０を求めた。
【００３６】
光源としては、セリック社製の人工太陽照明灯（型式  ＸＣ−５００）を用いた。分光色彩照度計は、ＳＥＣＯＮＩＣ社製のもの（品番  Ｓｐｅｃｔｒｏｍａｓｔｅｒ  Ｓ−７０００）を用いた。
【００３７】
（１−２）測定２
反射材を水平方向に置いた上に試料片を水平方向に置き、その上方４０ｃｍの位置から光源で照らし、真上からの投下光によるＰＰＦＤと、側面からの反射光によるＰＰＦＤと、真下からの反射光によるＰＰＦＤとを測定した。加えて、「測定１」の場合と同様に、比ＳＩ６００／ＳＩ５２０を求めた。比較例３だけは、試料片を置かずに反射材だけとして測定を行った。
【００３８】
光源としては、岩崎電気社製のメタルハイドランプ（品名  アイクリーンエース２５０Ｗ、型番  Ｍ２５０ＤＬ／ＢＵＤＰ）を用いた。照度計は、「測定１」において使用したものと同じものを用いた。
【００３９】
（２）栽培環境下温度：
栽培期間中の午前１０時００分と午後１５時００分とに温度を計測し、それらの平均値を栽培環境下温度とした。
【００４０】
（３）平均生体重：
電子天秤を用い、栽培した小松菜の質量を一株ずつ測定し、それらの平均値を平均生体重とした。
【００４１】
実施例１（エッジ形状を有する横断面形状の構成繊維による例）
固有粘度０．７０のポリエチレンテレフタレート樹脂ペレットにLANXESS社の蛍光色素(MACROLEX RED G)を質量比で０．５％となるよう溶融混錬し、蛍光色素を高濃度で含有する赤色蛍光色素含有マスターペレットを作製した。次いで、蛍光色素濃度が０．０２質量％となるように前述のマスターペレットと固有粘度０．７０のポリエチレンテレフタレート樹脂とをドライブレンドした樹脂を用意し、紡糸温度２８５℃、単孔吐出量５．５ｇ／分で、特許第５８５４４５８号公報に記載されているＹ４型断面形状、すなわち角度９０度おきに配置された四つの「Ｙ」字同士がそのＹ字の下端で互いに連結された断面形状の紡糸口金を用いて、溶融紡糸した。次に紡出糸状を冷却空気流にて冷却した後、引き続いてエアサッカーにて５５００ｍ／分となるようにして引き取り、これを開繊して移動するコンベアの捕集面上に堆積して、ウエブを形成した。次いでこのウエブをエンボスロールを備えた部分熱圧着装置に通し、ロール温度１１０℃、線圧４０ｋｇ／ｃｍの条件にて部分的に熱圧着して、構成繊維の横断面形状がＹ４型断面形状、単糸繊度１０．０デシテックスであり、目付５０ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００４２】
比較例１
実施例１と比べて、赤色蛍光色素含有マスターペレットを用いなかったことを相違させた。そして、それ以外は実施例１と同様にして、構成繊維の横断面形状がＹ４型断面形状、単糸繊度１０．０デシテックスであり、目付５０ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００４３】
実施例２（エッジ形状を有しない横断面形状の構成繊維による例）
実施例１で用いたのと同じマスターペレットとポリエチレンテレフタレート樹脂とをドライブレンドした樹脂を用意し、紡糸温度２８５℃、単孔吐出量５．５ｇ／分で、扁平断面形状の繊維が得られる紡糸口金であって、すなわち詳細には、長軸と短軸との比が１０：１の略長方形の断面形状を有する紡糸口金を用いて、溶融紡糸した。次に紡出糸状を冷却空気流にて冷却した後、引き続いてエアサッカーにて５５００ｍ／分となるようにして引き取り、これを開繊して移動するコンベアの捕集面上に堆積して、ウエブを形成した。次いでこのウエブをエンボスロールを備えた部分熱圧着装置に通し、実施例１と同じ条件により部分的に熱圧着して、構成繊維の横断面形状が扁平断面、単糸繊度１１．０デシテックスであり、目付５０ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００４４】
比較例２
実施例２と比べて、赤色蛍光色素含有マスターペレットを用いなかったことを相違させた。そして、それ以外は実施例２と同様にして、構成繊維の横断面形状が扁平断面、単糸繊度１１．０デシテックスであり、目付５０ｇ／ｍ２の長繊維不織布を得た。
【００４５】
得られた実施例１、２および比較例１、２の長繊維不織布について、上述の「測定１」を実施した。なお、測定にあたっては、長繊維不織布を設置する際に、長繊維不織布の下に、反射材としてデュポン社製のフラッシュスパン不織布「タイベック  １４４２Ｒ」を敷設した。また、長繊維不織布を設置せずに、前記反射材のみを試料片として測定したものは、比較例３とした。その結果を表１に示す。
【００４６】
また、実施例１、２および比較例１、２の長繊維不織布について、上述の「測定２」を実施した。測定にあたっては、前記した「測定１」と同様で、長繊維不織布の下に、反射材としてデュポン社製のフラッシュスパン不織布「タイベック  １４４２Ｒ」を敷設した。また、長繊維不織布を設置せずに、前記反射材のみを試料片として測定したものを、上記の場合と同様に、比較例３とした。
【００４７】
さらに、ゼンポー社製の「水畑ミニ」を、水耕栽培のシステムとして、屋内にて小松菜の水耕栽培を実施した。栽培ラックは、縦４９．５ｃｍ、横６０．５ｃｍ、高さ１８０ｃｍのものを使用した。またラック側板の二面及び底面には反射材としてデュポン社製のフラッシュスパン不織布「タイベック  １４４２Ｒ」を展張し、その上から上層不織布として実施例１の長繊維不織布を展張して、二重構造の反射シートとした。そして、岩崎電気社製のメタルハライドランプを光源として使用し、栽培体の根元から８０ｃｍの位置に光源をセットし、午前９時から午後５時まで連続して照射した。この条件で２６日間の栽培を行ったところ、表２に示すように、栽培環境下温度は２５．９℃で、一株当たりの平均生体重が６．０９ｇである小松菜が得られた。
【００４８】
また、実施例１の長繊維不織布に代えて、実施例２、比較例１、２の長繊維不織布を用いて、同様に水耕栽培を実施した。その結果を、表２に示す。
【００４９】
また、上層不織布は用いずに、反射材としてのフラッシュスパン不織布のみを展張して、同様に水耕栽培を実施した。その結果を、比較例３として、表２に示す。
【００５０】
【表１】
2020068704.tif 000002
【００５１】
【表２】
2020068704.tif 000003
【００５２】
実施例１、２は、資材の反射率が良好でありかつ、植物体である小松菜の生育に有効な波長域の光が効率よく照射されたため、良好な生育となり、平均生体重が高いものであった。これに対し、比較例１−３は資材の反射率が十分ではなく、植物体である小松菜の生育に有効な波長域の光が限定的であり、平均生体重が低く、生育が十分ではなかった。
【図１】
2020068704.tif 000004