(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性繊維が集積されてなる繊維ウェブを、３〜２０メッシュ（ただし、１５〜３０メッシュを除く。）の粗目織物上に坦持させると共に、該粗目織物が位置する反対側から、該繊維ウェブに向けて高圧水流を噴射して、該高圧水流の作用によって、該粗目織物の経糸と緯糸の交点近傍上に存在する生分解性繊維を、該交点近傍から該交点近傍外の区域に密集させると共に絡み合わせて連続区域を形成し、且つ該交点に対応する開孔区域を形成して得られた不織布単体からなることを特徴とする不織布製の稲の育苗材の製造方法。
【請求項２】
生分解性繊維として熱可塑性繊維を用い、連続区域及び開孔区域を形成した後、熱処理することによって、該連続区域中の生分解性繊維相互間を熱融着する請求項１記載の不織布製の稲の育苗材の製造方法。
【請求項３】
生分解性繊維として、木綿，レーヨン短繊維，ポリ乳酸系短繊維及び脂肪族ポリエステル系短繊維よりなる群から選ばれた１種以上を用いる請求項１記載の不織布製の稲の育苗材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水耕栽培で又は非水耕栽培で、稲苗を生育させるときに用いる不織布製育苗材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
古くから、稲作は、育苗箱に敷設した土壌（苗代）に種籾を播種して覆土し、次いで、育苗を終えた苗を、梅雨の頃に田に植え代えるという手順で行われている。苗代で生育した苗は、土付き苗となっており、非常に重く、田に植え代える際の搬送に人手や手間がかかるということがあった。
【０００３】
このため、近年、育苗箱を使用しない育苗方法が提案されている。例えば、水槽の底面に長尺の不織布製育苗材（当業界では「ロングマット」と称呼されている。）を敷設し、育苗材上に種籾を播種するという方法、或いは土壌の上に育苗材を敷設し、この育苗材上に種籾を播種するという方法が提案されている。これらの方法によれば、育苗材上で苗が生育し、育苗材付き苗となるため、土付き苗に比べて、重量が軽く、田に植え代える際の搬送が楽になるという利点がある。なお、育苗材付き苗は長尺物となっているため、巻回してロール状とし、これを田植機に載せて、所定の寸法に破断しながら、田に苗を移植するのである。
【０００４】
しかし、これらの方法を採用した場合、以下のような技術的問題点が指摘されている。（ｉ）種籾を播種した後に覆土しないため、育苗時に根上がりが生じる。即ち、育苗材中又は育苗材の裏面に根が張らずに、育苗材表面に根が持ち上がった状態になる。従って、田植機によって育苗材付き苗を掻き取りながら（即ち、育苗材を裁断しながら）、移植する際に苗を傷めてしまうということがある。（ii）田植機によって苗を掻き取る際、育苗材も一緒に破断されるが、育苗材が田植機の掻き取りによって破断されない場合があり、移植作業が連続して行えないということがある。
【０００５】
上記した（ｉ）の問題点を解決するためには、育苗材として、構成繊維相互間の間隙の大きい粗目のものを採用すれば良いと考えられる。このような育苗材であれば、構成繊維相互間の間隙に根が侵入し、育苗材中又は育苗材裏面に根が張ると考えられるからである。しかしながら、構成繊維相互間の間隙が大きいと、育苗材自体の形態安定性が低下する。従って、育苗材付き苗をロール状に巻回しにくくなったり、或いは巻回できたとしても田植機に載せる際に、その形態が崩れたりして、田植機による移植作業が行いにくいという憾みがあった。また、（ii）の問題点を解決するためには、育苗材として引張強力の弱いものを採用すれば良いと考えられる。しかし、引張強力の弱いものは、一般的に育苗材自体の形態安定性にも劣り、前記したように、田植機による移植作業が行いにくいということになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題点（ｉ）及び（ii）を一挙に解決することを課題とするものである。本発明は、不織布製育苗材の構造として、多数の開孔区域と、繊維が密集すると共に絡み合った連続区域とを一挙に作成しうる製造方法を提供しようというものである。そして、この開孔区域の存在によって根上がりを防止し、連続区域の存在によって、育苗材自体の形態安定性を維持しうる稲の育苗材を提供しようというものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、生分解性繊維が集積されてなる繊維ウェブを、３〜２０メッシュ（ただし、１５〜３０メッシュを除く。）の粗目織物上に坦持させると共に、該粗目織物が位置する反対側から、該繊維ウェブに向けて高圧水流を噴射して、該高圧水流の作用によって、該粗目織物の経糸と緯糸の交点近傍上に存在する生分解性繊維を、該交点近傍から該交点近傍外の区域に密集させると共に絡み合わせて連続区域を形成し、且つ該交点に対応する開孔区域を形成して得られた不織布単体からなることを特徴とする不織布製の稲の育苗材の製造方法に関するものである。
【０００８】
本発明で用いられる生分解性繊維としては、木綿（コットン），レーヨン短繊維又は長繊維、ポリ乳酸系短繊維又は長繊維、脂肪族ポリエステル系短繊維又は長繊維等の従来公知の生分解性繊維が用いられる。生分解性繊維を使用する理由は、田植後の土壌中において、稲の生育と共に崩壊させるためである。本発明においては、生分解性繊維として、木綿，レーヨン短繊維，ポリ乳酸系短繊維，脂肪族ポリエステル系短繊維等の短繊維を用いるのが好ましい。これは、田植機によって苗を掻き取る際、生分解性繊維で構成された不織布製育苗材を破断させやすくするためである。短繊維の繊維長は、従来用いられている程度で良く、例えば、５〜１００ｍｍ程度で良い。
【０００９】
上記したような生分解性繊維を、カード法やスパンボンド法等の従来公知の方法で、開繊及び集積して繊維ウェブを作成する。繊維ウェブ中の生分解性繊維は、単に集積されているだけであるため、繊維相互間は殆ど固定されておらず、形態安定性の殆ど無いものである。作成した繊維ウェブは、粗目織物上に坦持される。粗目織物としては、経糸及び緯糸として金属線又は太繊度の合成樹脂製フィラメント等を用いて、平織組織又は綾織組織等の任意の織組織で製織されたものが採用される。特に、後に高圧水流が当たるため、剛性の高い粗目織物を用いるのが好ましく、金属線を用いて製織された、いわゆる金属製メッシュスクリーンを用いるのが好ましい。また、粗目織物の目の粗さは、３〜２０メッシュ（ただし、１５〜３０メッシュを除く。）、すなわち、３メッシュ以上で１５メッシュ未満の目開きを持つものが用いられる。
【００１０】
粗目織物上に坦持された繊維ウェブに向けて、高圧水流を噴射する。高圧水流は、粗目織物が存在する反対側から、即ち、直接繊維ウェブに当たるようにして、噴射される。高圧水流は、噴射ノズルから高圧で水を噴射すれば、容易に得ることができる。噴射圧力としては、１０〜１００ｋｇ／ｃｍ2程度で良い。噴射圧力が低すぎると、繊維相互間の絡み合いが少なくなり、形態安定性に優れた育苗材が得られにくくなる。また、噴射圧力が高すぎると、繊維相互間の絡み合いが緊密になりすぎて、引張強力が高くなりすぎ、田植機による苗の掻き取りの際に、破断しにくくなる。また、高圧水流は、繊維ウェブに一回だけ施しても良いし、二回以上数回施しても良い。
【００１１】
このようにして高圧水流を繊維ウェブに施すと、繊維ウェブ中の生分解性繊維は殆ど固定されていないため、以下のように運動する。即ち、粗目織物の経糸と緯糸の交点近傍上に位置する生分解性繊維は、高圧水流によって、経糸と緯糸の交点近傍外の箇所、特に、粗目織物の目の方へ移動する。従って、繊維ウェブ中の生分解性繊維は、交点近傍外の箇所に密集すると共に、交点近傍上からは排除されて孔が開く。そしてまた、高圧水流によるエネルギーで、生分解性繊維に捩れや曲がりが生じ、密集した生分解性繊維相互間が絡み合うのである。以上のようにして、粗目織物の経糸と緯糸の交点近傍に対応する箇所が開孔区域となり、この交点近傍外の箇所は生分解性繊維が密集して絡み合った連続区域となる育苗材が得られるのである。
【００１２】
生分解性繊維として、ポリ乳酸系繊維や脂肪族ポリエステル系繊維等の熱可塑性繊維を用いた場合には、開孔区域及び連続区域を形成した後、熱処理して、連続区域における生分解性繊維相互間を熱融着するのが好ましい。熱融着により、育苗材の形態安定性や引張強力が更に向上するからである。熱処理としては、従来公知の任意の方法を採用することができ、例えば、熱風乾燥機中に通す方法や、一対の熱ロール中に導入する方法等を採用することができる。
【００１３】
以上のようにして得られた稲の育苗材には、生分解性繊維が密集していると共に、生分解性繊維相互が絡み合っている連続区域が存在する（図１中の白色区域）。この連続区域の存在によって、育苗材にある程度の形態安定性と引張強力が与えられる。生分解性繊維として、ポリ乳酸系繊維や脂肪族ポリエステル系繊維等の熱可塑性生分解性繊維を使用し、熱及び所望により圧力を与えて、この連続区域に存在する生分解性繊維相互間を熱融着すれば、育苗材の形態安定性及び引張強力が更に向上する。
【００１４】
一方、この育苗材には、連続区域に囲まれている開孔区域が存在する（図１中の黒色区域）。この開孔区域は、各々孤立して存在している。一個一個の開孔区域の面積は、例えば、３〜２５ｍｍ2である。開孔区域の面積が３ｍｍ2未満であると、苗の根が育苗材の裏面に張りにくくなり、根上がりする恐れがある。一方、開孔区域の面積が２５ｍｍ2を超えると、育苗材の形態安定性が低下し、育苗材付き苗をロール状に巻回しにくくなったり、或いは育苗材付き苗を田植機に載せにくくなる。ここで、開孔区域の面積は、以下の如き方法で測定されるものである。即ち、万能投影器（日本光学株式会社製：型式  ＰＲＯＪＥＣＴＯＲ  Ｖ−１２）を用い、５０個の開孔区域の縦方向ａ及び横方向ｂの長さをｍｍ単位で小数点以下２桁まで測定し、５０個の開孔区域の各々についてａ×ｂを算出し、これの平均値を開孔区域の面積（ｍｍ2）とした。なお、開孔区域内に少量の繊維が存在する場合であっても、それは存在しないものとして測定した。
【００１５】
また、この育苗材中における全開孔区域の面積の割合は、例えば、３０〜７０％である。全開孔区域の面積が３０％未満になると、苗の根が侵入する箇所が少なくなり、根が育苗材の裏面に張りにくくなり、根上がりする恐れがある。一方、全開孔区域の面積が７０％を超えると、相対的に連続区域が少なくなり、育苗材の形態安定性が低下し、育苗材付き苗をロール状に巻回しにくくなったり、或いは育苗材付き苗を田植機に載せにくくなる。ここで、育苗材中における全開孔区域の面積の割合は、以下の如き方法で測定されるものである。即ち、万能投影器（日本光学株式会社製：型式  ＰＲＯＪＥＣＴＯＲ  Ｖ−１２）を用い、４ｃｍ2中の開孔区域の数を、１０ケ所に亘り数え、その平均値より配設密度（個／ｃｍ2）を求めた。そして、（育苗材中における全開孔区域の面積の割合：％）＝（開孔区域の面積：ｍｍ2）×（配設密度：個／ｃｍ2）なる式で、育苗材中における全開孔区域の面積の割合を算出した。
【００１６】
この育苗材は、長手方向及び幅方向の引張強力の和が、例えば、１〜５ｋｇ／５ｃｍ幅である。この引張強力の和が１ｋｇ／５ｃｍ幅未満であると、育苗材付き苗をロール状に巻回するときに、育苗材付き苗が破断しやすくなる。一方、この引張強力の和が５ｋｇ／５ｃｍ幅超えると、田植機によって苗を掻き取る際、育苗材が一緒に破断されにくくなる。ここで、引張強力の測定方法は、以下のとおりである。即ち、ＪＩＳ  Ｌ−１０９６に記載のストリップ法に準じ、幅５ｃｍで長さ１５ｃｍの試験片１０個を準備し、定速伸長型引張試験機（テンシロンＵＴＭ−４−１−１００  東洋ボールドウイン社製）を用いて、掴み間隔１０ｃｍで引張速度１０ｃｍ／分の条件で最大引張強力を測定し、試験片１０個の平均値を育苗材の引張強力（ｋｇ／５ｃｍ幅）とした。なお、長手方向の引張強力を測定する際は、試験片の長手方向が育苗材の長手方向に合致するようにし、幅方向の引張強力を測定する際は、試験片の長手方向が育苗材の幅方向に合致するようにして、測定することは言うまでもない。
【００１７】
また、この育苗材の幅方向の引裂強力は、例えば、８００ｇ以下である。この引裂強力が８００ｇを超えると、田植機によって苗を掻き取る際、育苗材が破断されにくく、苗が損傷しやすくなる。育苗材の長手方向の引裂強力については、例えば、８００ｇを超えても育苗材が破断されにくいということは少ない。この理由は、育苗材の長手方向については、田植機に付設された鎌によって、比較的容易に破断するからである。ここで、引裂強力の測定方法は、引張強力を測定したときと同様の形状の試験片１０個について、ＪＩＳ  Ｌ−１０９６のペンジュラム法に基づいて測定し、その平均値を育苗材の引裂強力とした。育苗材の幅方向の引裂強力を測定する際には、育苗材の幅方向が試験片の長手方向となるようにして測定することは、引張強力の場合と同様である。なお、本発明に係る育苗材の目付は、１０〜８０ｇ／ｍ2程度であるのが好ましい。この程度の目付であると、軽量であり、且つ育苗材自体の形態安定性もある程度維持できるからである。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明に係る育苗材の製造方法は、基本的に、稲苗の根が侵入しやすい開孔区域と、ある程度の形態安定性を維持するために、生分解性繊維が密集し絡み合った連続区域とを一挙に得る合理的な方法として理解されるべきである。
【００１９】
実施例１
平均繊度１．５デニール、平均繊維長２４ｍｍの木綿の晒綿を用いて、ランダムカード機にて、目付３０ｇ／ｍ2の繊維ウェブを準備した。この繊維ウェブを目開き８メッシュの金属製メッシュスクリーン（金属線で平織組織で製織された粗目織物）上に坦持して、繊維ウェブに向けて高圧水流を噴射した。高圧水流は、孔径０．１ｍｍの噴射孔が孔間隔０．６ｍｍで配置された装置を用い、繊維ウェブの上方（即ち、金属製メッシュスクリーンの位置する反対側上方）５０ｍｍの位置から３５ｋｇ／ｃｍ2Ｇの圧力で繊維ウェブに１回噴射して、多数の開孔区域と晒綿が密集し絡み合った連続区域とを有する不織布を得た。そして、この不織布より過剰水分の除去と乾燥処理を施し、育苗材とした。この育苗材の各種物性は、表１に示すとおりであった。
【００２０】
実施例２
繊維ウェブの目付を４５ｇ／ｍ2としたこと、高圧水流の噴射圧力を５０ｋｇ／ｃｍ2Ｇとしたこと、及び高圧水流を噴射する回数を４回としたことの他は、実施例１と同様の方法で育苗材を得た。この育苗材の各種物性は、表１に示すとおりであった。
【００２１】
実施例３
平均繊度１．５デニール、平均繊維長２４ｍｍの木綿の晒綿５０重量％と、平均繊度２デニール、平均繊維長３８ｍｍのレーヨン短繊維５０重量％とを均一に混合し、ランダムカード機にて、目付４５ｇ／ｍ2の繊維ウェブを準備した。この繊維ウェブに、高圧水流の噴射圧力を５０ｋｇ／ｃｍ2Ｇとしたこと、及び高圧水流を噴射する回数を４回としたことの他は、実施例１と同様の方法で育苗材を得た。この育苗材の各種物性は、表１に示すとおりであった。
【００２２】
比較例１
金属製メッシュスクリーンとして、目開き２５メッシュのものを使用する他は、実施例２と同様の方法で育苗材を得た。この育苗材の各種物性は、表１に示すとおりであった。
【００２３】
以上のようにして得られた実施例１〜３及び比較例１に係る育苗材を、所定の長尺形状に裁断し、播種床に敷設し、水稲の種籾を播き、水耕苗を育苗した。発芽した１００本の苗について、育苗材表面から種籾の根の基部までの高さを測定し、育苗材上に浮き上がる高さが１０ｍｍ以上の数の割合を浮き上がり率とし、浮き上がり率が１０％以下のものを○、浮き上がり率が１０％を超えるものを×として、表１に示した。また、育苗を終えた育苗材付き苗をロール状に巻回し、田植機に載せて苗の移植を行った。その際、育苗材が良好に破断し、苗の掻き取り性の良いものを「良好」とし、育苗材が破断しにくく、苗の掻き取り性の悪いものを「不良」と評価し、表１に示した。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１中における「育苗材の厚み」は、試料幅１０ｃｍ、試料長１０ｃｍの試料片を５個作成し、各々の試料片について、４．５ｇ／ｃｍ2の荷重を厚さ方向に印加して測定した厚みの平均値を、育苗材の厚みとした。また、「育苗材の引張伸度」は、引張強力を測定するのと同様の方法で測定し、育苗材が破断した際の伸長率を引張伸度とした。なお、表１中における「ＭＤ」との表記は、育苗材の長手方向（機械方向）のことを意味し、「ＣＤ」との表記は育苗材の幅方向のことを意味している。
【００２６】
【作用及び発明の効果】
本発明に係る育苗材の製造方法は、３〜２０メッシュ（ただし、１５〜３０メッシュを除く。）の粗目織物上に坦持された、生分解性繊維が集積されてなる繊維ウェブに、高圧水流を適用するというものである。この製造方法によって、粗目織物の経糸と緯糸の交点近傍に対応する繊維ウェブの箇所が開孔区域となり、その他の箇所が生分解性繊維が密集し絡み合った連続区域となる。従って、苗の根を通すための開孔区域と、形態安定性に寄与する連続区域とを具備する育苗材を容易に得られ、合理的に育苗材を得ることができるという効果を奏する。
【００２７】
また、このようにして得られた育苗材は、任意の大きさの開孔区域を、任意の面積割合で具備しているため、種籾から発芽した根が、育苗材の裏面に良好に張る。従って、多くの場合、育苗材表面上に根が浮き上がりにくい。依って、この育苗材付き苗をロール状に巻回し、田植機に載せて、苗を掻き取りながら田に移植する場合に、苗を傷めることが少ないという効果を奏する。
【００２８】
また、このような製造方法で得られた育苗材は、生分解性繊維が密集すると共に絡み合ってなる連続区域の存在によって、ある程度の引張強力を具備させることができる。従って、育苗材に所望の形態安定性を付与することができ、育苗材付き苗を巻回しやすく、所望のロール状とすることができる。また、ある程度の引張強力となっているため、育苗材付き苗を田植機に載せて、苗を掻き取る場合、育苗材も簡単に破断することが多く、苗の移植作業が連続して効率的に行えるという効果を奏する。
【００２９】
更に、このような方法で得られた育苗材は、生分解性繊維で構成されているため、田に移植した後、徐々に崩壊し、最終的には二酸化炭素，水及びその他炭化物となって、消失してしまう。従って、この育苗材は、土壌中にそのまま残存させておいても、土壌に対して悪影響を与えるものではないので、育苗材を土壌中から除去するという作業が不要になるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一例に係る製造方法で得られた育苗材の平面図であり、白色区域が連続区域であり、黒色区域が開孔区域である。
【図１】
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