(57)【要約】【課題】均一な品質の造粒物が製造できるとともに、植栽用及び鉢植え用に好適な土壌粒状物を含む造粒物の製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】土壌粒状物及びセメント粉体を乾燥状態で混合し、その混合物を回転させながらセメント混和剤を添加した水を散水して生成した粒状体を混合物上で転動させて球状に造粒する。そして、養生した後表面を水溶性顔料を着色成分とする塗料により着色する。転動しながら造粒するので、土壌粒状物が均一に付着していき、均一な品質の造粒物が製造でき、また多孔質構造となるので、吸水性及び保水性の優れた造粒物となる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌粒状物及びセメント粉体を乾燥状態で混合して混合物を生成する混合工程と、前記混合物にセメント混和剤及び水を添加しながら形成される粒状体を前記混合物上で転動して球状の造粒物に造粒する造粒工程と、前記造粒物を養生する養生工程とを含むことを特徴とする造粒物の製造方法。
【請求項２】
前記混合工程において、肥料成分を含む粒子が添加されることを特徴とする請求項１に記載の造粒物の製造方法。
【請求項３】
前記造粒工程において、マイナスイオン発生物質が添加されることを特徴とする請求項１又は２に記載の造粒物の製造方法。
【請求項４】
養生された前記造粒物の表面に水溶性顔料を着色成分とする塗料により着色する着色工程をさらに有することを特徴とする請求項１から３に記載の造粒物の製造方法。
【請求項５】
前記塗料には、マイナスイオン発生物質が添加されていることを特徴とする請求項４に記載の造粒物の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の造粒物の製造方法により製造されたことを特徴とする培地用粒子。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の造粒物の製造方法により製造されたことを特徴とする敷設用粒子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自然界に普遍的に存在する土壌粒状物を用いて造粒する造粒物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題への関心の高まりから都市環境での緑化事業が活発に行われており、また住宅においてもガーデニングにより草木を植栽したり、室内にインテリアとして観葉植物や草花が鉢植えで置かれたりしている。
【０００３】
こうして植物を植栽したり鉢植えを行うためには土壌が必要不可欠であるが、自然界に存在する土壌をそのまま用いると、例えば、道路に沿って花壇を造成する場合に雨などにより土壌が泥水化して流出したりすることがある。そして、自然界の土壌を用いると、雑草の種子が混じっていることが多く、植栽後に雑草が繁茂してしまうこともある。また、鉢植えの場合には、水を与えていると、水抜き穴から土壌が流出し、そのため与えた肥料が一緒に流れ出てしまうことがある。
【０００４】
そこで、土壌の代替物として土壌を混合した粒状化物が提案されている。例えば、土壌にセメント及び高炉水砕スラグを混合した後多くのアルカリイオンや金属イオンを含有するように調整された触媒溶液を添加して、テーブルミキサー等を用いて撹拌、粉砕することで粒状化し、乾燥、養生させて粒状化物を製造する点が記載されている。こうした粒状化物を土壌の代わりに敷設しておくと、土壌の特質を失うことなく、土壌のように泥土化することもない。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−５３９６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した先行技術文献では、土壌にセメントを混合して触媒溶液を添加して練り合わせて製造しているため、土壌とセメントが不均一な部分が生じやすく、作成された粒状化物でセメントが多く含まれるものは、土壌としての特質が失われてしまう。また、土壌が多くなると強度が低下して、使用しているうちに砕けてしまうおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、従来技術において上記のような課題があることにかんがみ、均一な品質の造粒物が製造できるとともに、植栽用及び鉢植え用に好適な土壌粒状物を含む造粒物の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る土壌粒状物を含む造粒物の製造方法は、土壌粒状物及びセメント粉体を乾燥状態で混合して混合物を生成する混合工程と、前記混合物にセメント混和剤及び水を添加しながら形成される粒状体を前記混合物上で転動して球状の造粒物に造粒する造粒工程と、前記造粒物を養生する養生工程とを含むことを特徴とする。さらに、前記混合工程において、肥料成分を含む粒子が添加されることを特徴とする。さらに、前記造粒工程において、マイナスイオン発生物質が添加されることを特徴とする。さらに、養生された前記造粒物の表面に水溶性顔料を着色成分とする塗料により着色する着色工程をさらに有することを特徴とする。さらに、前記塗料には、マイナスイオン発生物質が添加されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る培地用粒子は、上記の造粒物の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る敷設用粒子は、上記の造粒物の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【００１１】
上記のような構成を有することで、土壌粒状物及びセメント粉体の混合物上で転動しながら球状の造粒物が形成されるので、土壌粒状物及びセメント粉体が均一に混じり合った状態で造粒物に付着していき、均一な品質の造粒物が造粒される。そして、土壌粒状物が均一に分布した状態になるため土壌粒状物としての特質が維持されるとともに、多孔質構造が形成されて内部にまで水が浸透し、保水性に優れたものとなる。また、セメントが均一に分布しているため強度が高まり、耐久性が向上する。
【００１２】
さらに、混合工程において、肥料成分を含む粒子を添加することで、造粒物の内部まで肥料成分が含まれるようになり、使用後も長期間にわたって肥料としても効果を発揮することができる。また、マイナスイオン発生物質を添加することで、使用時に抗菌効果、消臭効果を奏することが可能となる。養生された造粒物の表面に水溶性顔料を着色成分とする塗料により着色することで、多孔質構造としての機能を失うことなく様々な色に着色することができ、塗料に上述したマイナスイオン発生物質を添加しておくことで、さらにマイナスイオンの発生を促進してその効果を高めることができる。
【００１３】
そして、粒子化されることで、自然界に存在する土と異なり、作業時に手等を汚すことなく作業することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて詳しく説明する。図１は、本発明に係る製造方法に用いる公知のポットミキサ１である。ドラム２の中に原料を投入してモータ２を回転すると、駆動伝達機構５を介してドラム２が矢印方向に回転するようになる。ドラム２の中には撹拌具４が設けられており、投入された原料を回転しながら撹拌する。製造工程は、図２に示すフローで行う。まず、ドラム２内に、乾燥状態の土壌粒状物及びセメント粉体を投入して両者を均一に成るまで混合する（Ｓ１）。セメント粉体は、土壌粒状物の投入する重量の５〜１５重量％が好ましい。セメント粉体が５重量％より少ないと、セメントの接着力が弱くなり、１５重量％より多いと、セメントが多くなり、土壌粒状物の特質が弱くなってくる。
【００１５】
土壌粒状物は、例えば、山砂のように自然界に存在するものでよく、また、それに類似するような瓦、レンガ等産業廃棄物の粉砕により生じる粒状化物や高炉等での焼却灰等の粒状物も使用できる。そして、目開き０．０７４ｍｍの篩を通過する粒状物が１０〜１５重量％の範囲であるものを用いるのが好ましい。１０重量％より少ないと細かい粒子が少ないため、球状の造粒が形成しにくくなる。また、１５重量％よりも多いと細かい粒子が多くなるため、造粒物の強度が低下してくる。セメント粉体としては、例えば高炉セメントを用いればよく、それ以外にも普通ポルトランドセメント等の一般にセメントに用いられている原料も採用可能である。
【００１６】
土壌粒状物及びセメント粉体を混合する際に、ゼオライト、珪藻等の肥料成分を乾燥した粉体で添加しておく。消臭効果を高めたい場合には、活性炭等を粉末状にして添加してもよい。また、色付けのために粉体状の無機質のセメント系顔料を添加してもよい。なお、液状の肥料成分を添加する場合には、後述する水と一緒に添加するとよい。
【００１７】
ドラム２を回転して撹拌具４により撹拌して投入した原料を混合し、均一に混合した状態でさらにドラム２を回転させながら混和剤を添加した水をドラム２内に散水する（Ｓ２）。水及び混和剤の量は、投入した土壌粒状物に対してそれぞれ１７．５重量％及び０．５重量％程度加える。混和剤としては、従来より用いられているセメントを凝結・硬化させる混和剤が採用可能である。
【００１８】
水には、混和剤の他に、マイナスイオン発生物質として、例えば、マイナスイオンが発生する鉱石（例；トルマリン）又は特殊イオン水を添加してもよい。特殊イオン水とは、結晶性粘土鉱物を溶解させながら強電解水を生成する装置で強電解水の生成後に発生する水で、永久電荷状態で安定したコロイド粒子が多数存在しており、水と接触すると、マイナスイオンを生成するようになる。
【００１９】
散水するとセメント粉体の凝結が始まり、凝結で生じた多数の粒状体がドラム２の回転によって転動してその表面に土壌粒状物が付着していき、球状の造粒物が形成される。転動しながら土壌粒状物が付着していくので、造粒物内には略均一に土壌粒状物が取り込まれてその内部に多孔質構造が形成されるようになる。また、肥料成分やマイナスイオン発生物質も同様に転動しながら造粒していく過程で内部に取り込まれていく。
【００２０】
造粒物の粒径は、温度、水の量及びドラム２の回転速度によって調整される。温度は、低くすると粒径は大きくなり、また、水の量を多くしたり、ドラム２の回転速度を小さくしたりすることでも粒径を大きくすることができる。
【００２１】
こうして造粒された造粒物を１日から３日程度空中養生して乾燥固化させる（Ｓ３）。乾燥固化された造粒物を敷設用の粒子として用いる場合には、形を整えるために整形される（Ｓ１０）。整形には、例えば、上述したポットミキサ１に再び投入してドラム２を回転しながら粒子を互いに接触させてより球形に仕上げることができる。整形後篩によりサイズ毎に仕分けられ（Ｓ１１）、水洗いにより表面の灰汁とりを行い、乾燥させる（Ｓ１２）。乾燥後硫酸等を用いて洗浄して殺菌処理を行い（Ｓ１３）、着色工程に入る。
【００２２】
着色工程では、上述したセメント系顔料（数色程度）では出せない様々な色彩を施すことができる。着色のための塗料として水溶性顔料を着色成分として含むものを用いると、造粒物の多孔質構造を損なうことなく、表面を着色することができる。また、上述したマイナスイオン発生物質を塗料に予め添加しておき、表面に塗料とともに付着させれば、さらにマイナスイオンの発生を促進させることが可能となる。着色の際には、塗布、噴霧等従来用いられている方法で行うことが可能であるが、上述したポットミキサ１内に造粒物とともに塗料を投入してドラム２を回転させることで造粒物の表面に満遍なく着色することができる。
【００２３】
また、造粒物を鉢植えや植栽等の培地用粒子として使用する場合には、Ｓ３で乾燥固化された造粒物を、サイズ毎に篩い分けし（Ｓ２０）、水中養生を数日行う（Ｓ２１）。水中養生により植物に悪影響を及ぼす灰汁を十分にとる。そして、水分を除去した後造粒物がセメントによりアルカリ性となっている場合には中性化処理をする。例えば、炭酸ガス等の気体の雰囲気中に置いて乾燥させるとよい。なお、造粒物が既に植物に悪影響を及ぼさない程度に中性化していれば、この処理は必要がなくなる。
【００２４】
その後殺菌処理を行い（Ｓ２３）、上述と同様の着色工程を行う。以上の工程により、肥料成分を含み、マイナスイオン発生物質の効果を備えた培地用粒子として好適の造粒物が製造される。
【００２５】
以上の製造方法により製造された造粒物の吸水率（ＪＩＳ  Ａ  １１００に基づく試験）は、１４〜２０％であり、従来用いられている玉砂利に比べ３倍以上の吸水力を有し、その内部に多孔質構造が形成されていることがわかる。また、表面に着色しても吸水力は保持されており、多孔質構造が着色により影響を受けていないことがわかる。さらに、表面に着色できるので、さまざまな色彩で着色が可能となり、敷設用粒子及び培地用粒子として用いた場合にデザイン上もカラフルな印象を与えることができる。
【００２６】
そして、多孔質構造により内部にまで水分を導入でき、マイナスイオン発生物質及び肥料成分が表面だけでなく内部にまで含まれていることから、その効果が長期間にわたって維持でき、屋外において使用しても耐久性を備えたものとなる。
【００２７】
マイナスイオンの発生については、ゲルディエン法によりＯＨマイナスイオンの発生数について測定した。具体的には、試験機の試料筒内に造粒物を入れ、室温状態で洗浄ビン中を通した空気を６．６リットル／分の速度で試料筒を通しイオン測定用の二重円筒内に導いた。二重円筒の加帯圧円筒（外筒）に電圧をかけ、これに感応して荷電された集電極円筒（内筒）に捕捉されるイオンにより生じる電流によりイオン数を求めた。
【００２８】
測定された造粒物のマイナスイオン数密度は５０００〜１００００個／ｃｍ３であり、通常用いられる玉砂利はマイナスイオンが発生しないことから、本発明に係る造粒物は、マイナスイオンによる抗菌効果及び消臭効果等の新たな効果を発揮させることができる。
【００２９】
また、保水性にも優れたものとなっており、晴天時に直射日光が当たる状態に置いた場合に玉砂利は約４０℃まで表面温度が上昇したのに対して本発明の造粒物は外気温と略同じ温度に抑えることができ、屋上緑化や道路緑地等の培地用粒子又は敷設用粒子として使用すれば都市環境面においてもヒートアイランド現象の抑止に効果的である。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明は、土壌粒状物及びセメント粉体の混合物上で転動しながら球状の造粒物が形成されるので、土壌粒状物及びセメント粉体が均一に混じり合った状態で造粒物に付着していき、均一な品質の造粒物が造粒される。そして、土壌粒状物が均一に分布した状態になるため土壌粒状物としての特質が維持されるとともに、多孔質構造が形成されて内部にまで水が浸透し、保水性に優れたものとなる。また、セメントが均一に分布しているため強度が高まり、耐久性が向上する。
【００３１】
さらに、混合工程において、肥料成分を含む粒子を添加することで、造粒物の内部まで肥料成分が含まれるようになり、使用後も長期間にわたって肥料としても効果を発揮することができる。また、マイナスイオン発生物質を添加することで、使用時に抗菌効果、消臭効果を奏することが可能となる。養生された造粒物の表面に水溶性顔料を着色成分とする塗料により着色することで、多孔質構造としての機能を失うことなく様々な色に着色することができ、塗料に上述したマイナスイオン発生物質を添加しておくことで、さらにマイナスイオンの発生を促進してその効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態を用いるポットミキサの概略図である。
【図２】本発明に係る実施形態のフロー図である。
【符号の説明】
１    ポットミキサ
２    ドラム
３    モータ
４    撹拌具
５    駆動伝達機構
【図１】
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【図２】
2004275114.tif 000004