(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊度が０．５〜１０デニールであり、かつ密度が０．９０〜１．４ｇ／ｃｍ３  の疎水性繊維５２．５〜９７．７重量部と、親水剤７．５〜０．３重量部と、接着用樹脂バインダー４０〜２重量部とから構成され、０．１５〜０．５ｇ／ｃｍ３  の不織布密度をもつことを特徴とする農園芸用給水性不織布マット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農園芸用植物の育成に必要とする水を適時、植物の根元に供給することができる農園芸用給水性不織布マットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、農園芸用植物の育成に必要とする水や液体肥料を適時、植物の根元に供給するための用具として、吸水機能をもつ給水性不織布マットが用いられている。例えば、
（１）図８に給水性不織布マット１Ｂとして用いる場合を示す。この給水性不織布マット１Ｂは、ＰＥフイルム５０と根切りシート５１とでサンドイッチ状に挟持されて植木鉢６の外底面６１と棚上面６２との間に設置され、かつ一端を水を溜めた樋６３に浸漬させた状態に設置される。この場合、樋６３の水６４は、給水性不織布マット１Ｂに吸い上げられ、根切りシート５１に配置された導水布６６を通じて植木鉢６の内部土壌６７に供給される。
（２）実開平３ー３７８３４号公報には、植木鉢の内壁面側や内底面側に敷いて給水するため、高分子吸収体を付与した膨潤性不織布を水浸透性不織布にてサンドイッチ状に挟持した吸収体を網目素材にて被覆した保水断熱シートが開示されている。
（３）また従来の給水性不織布マットは、例えば以下に示すウエブ工程と、接合工程と、加熱工程とよりなる製造方法を用いて製品化される。すなわち、
ウエブ工程では、溶融紡糸法が用いられ図７に示す紡糸機７ａより紡出された所定量の繊維１１を移動するコンベア７ｂ上に積層し、各繊維の方向性が均一で厚さが均一なウエブ１２が形成される。
【０００３】
接合工程では、前記ウエブ１２にニードルパンチを施し、かつウエブ１２を形成する各繊維を互いに絡めて接合したシ−ト状ウエブ１３が形成される。
加熱工程では、接合工程で得られたシ−ト状ウエブ１３に親水スプレー器７ｃによって親水剤１４を吹き付けた後、加熱キュアを施し、親水剤１４を繊維に固着させる。
【０００４】
これにより吸水機能を保持するに必要とする繊維密度を備えた製品としての給水性不織布マット１Ｂが得られる。
なお、前記加熱工程で用いる親水剤１４は、ウエブ工程での溶融紡糸法を実施するときに、繊維１１の溶融原料の中に予め混入することもできる。この場合、加熱工程では、シ−ト状ウエブ１３に親水剤１４を吹き付けずに加熱キュアが施される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記各項に示す各種従来の給水性不織布のマットおよび前記従来の製造方法を用いて製造された給水性不織布のマットは、所定量の水を吸い上げる機能を備える。
しかしながら、従来の各種給水性不織布のマットは、嵩高のため吸水高さが低く、水平給水能力がない。吸水高さとは、この場合、天地方向上方へ水を吸い上げる高さを指している。
【０００６】
このため、水を吸い上げる必要のない用途で用いる場合には支障をきたさないが、水を吸い上げる機能を必要とする場合には、実用に適さない。
すなわち、吸水の高さを必要とする理由は、例えば、給水、断水をくり返す方式により数多くの鉢花を苗を育てる場合、その給水時に、樋にプールされた水は給水マットに供給され水位が下がる。吸水高さが低いと、水の供給は停止され給水マットの先端までに届かない。このために生じる鉢花の育成のバラツキまたは枯死を防ぐためである。
【０００７】
従って、前記のように使用目的によっては、なお、改善の余地があり、かつ前記吸水高さを向上した給水性不織布製のマットの製品化が要望されている。
本発明は、給水性に優れた農園芸用給水性不織布マットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の農園芸用給水性不織布マットは、繊度が０．５〜１０デニールであり、かつ密度が０．９０〜１．４ｇ／ｃｍ3 の疎水性繊維５２．５〜９７．７重量部と、親水剤７．５〜０．３重量部と、接着用樹脂バインダー４０〜２重量部とから構成され、０．１５〜０．５ｇ／ｃｍ3 の不織布密度をもつことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
前記疎水性繊維とは、自らが水を吸収して膨潤する物性を備えた膨潤性繊維（例えば、セルロース、綿、レーヨン、吸水ポリマーなどの繊維）を除く熱可塑性樹脂繊維を称し、例えば、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維などや、あるいは天然繊維の表面に樹脂コートなどの処理を施したものなどを用いることができる。
【００１２】
前記親水剤としては、各種の界面活性剤や繊維用柔軟剤などを用いることができる。例えば、ポリエチレングリコールを主成分とした、溶液またはポリエステル樹脂を乳化したものなどが上げられる。さらに詳細には例えば、ポリエチレングリコール変性ポリエチレンテレフタレートを主剤とし、そこに乳化剤としポリオキシエチレン・ノニルフェニルエーテルサルフェート・アンモニウム塩を用いて乳化したものなどが用いられる。
【００１３】
接着用樹脂バインダーとしては、疎水性繊維より融点の低い樹脂繊維あるいは樹脂粉末や、芯鞘形状の樹脂繊維などを用いることができる。なお、芯鞘形状の樹脂繊維とは、芯となる樹脂繊維と、この芯の外周側に一体的に形成され所定の厚みで芯を鞘状に被覆する樹脂被膜とよりなり、所定の加熱温度で鞘（樹脂被膜）が溶融し、接着作用を発揮するものである。芯鞘形状の樹脂繊維としては、例えば芯がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で鞘がＰＥＴ、芯がＰＥＴで鞘がＰＥ（ポリエチレン）、芯がＰＰ（ポリプロピレン）で鞘がＰＥより形成されたものが考えられる。また芯と鞘との軸心が偏心したタイプであって、芯がＰＰで鞘がＰＥよりなるものや、サイドバイサイドタイプ〔ＰＥＴ、ＰＥＴ（低融点）〕などを用いることもできる。
【００１４】
疎水性繊維の前記繊度範囲（０．５〜１０デニール）および密度範囲（０．９０〜１．４ｇ／ｃｍ3 ）の条件下で、疎水性繊維：親水剤：接着用樹脂バインダーとの混合比率（１００重量部）＝（５２．５重量部：７．５重量部：４０重量部）〜（９７．７重量部：０．３重量部：２重量部）とし、０．１５〜０．５ｇ／ｃｍ3 の不織布密度をもつ農園芸用給水性不織布マットとした理由を以下に示す。なお、疎水性繊維、親水剤、接着用樹脂バインダーの３物質の合計混合比率が１００重量部となる条件下で示す。
【００１５】
疎水性繊維は不織布としての適度な剛性を維持し、緻密な不織布密度を構成させ得る点で、繊度は０．５〜１０デニールの範囲が好ましく、密度は０．９０〜１．４ｇ／ｃｍ3 の範囲が好ましい。緻密な不織布密度は、毛細管現象による吸水性能を上げ得る。
親水剤の混合割合は、０．３重量部に満たないと吸水効果が望めなくなり、７．５重量部を超過しても一義的に吸水効果は向上しなくなるため、０．３重量部〜７．５重量部が好ましい。なお、親水剤の重量部は、固形状の親水剤を液状にするか、または水に溶解させて用いるため、固形分に換算した値である。
【００１６】
接着用樹脂バインダーの混合割合は、２重量部に満たないと接着が不十分となることがあり、４０重量部を超過しても、他の構成要件との関係上、一義的に接着強度は向上しなくなるため２重量部〜４０重量部が好ましい。
農園芸用給水性不織布マットの不織布密度は、吸水高さと保水率の相方を好適に満足させる点において、０．１５〜０．５ｇ／ｃｍ3 の範囲が好ましく、０．１７〜０．３ｇ／ｃｍ3 がさらに好ましい。
【００１７】
【実施例】
（実施例１）
本願発明の農園芸用給水性不織布マットの製造方法の実施例１を以下に説明する。
この実施例１の製造方法の各工程を実施するため図１に示される製造ラインが用いられる。
【００１８】
この製造ラインは、それぞれ順に配置された繊維混合供給装置３ａ、開繊機３ｂ、カード機３ｃ、クロスレイヤ機３ｄ、ニードルパンチ機３ｅ、親水スプレイ器３ｆ、加熱装置３ｇ、熱ロールプレス装置３ｈ、巻き取り機３ｉとそれらの間に配置されたコンベアべルト４ａ〜４ｈによる搬送経路とを備えている。
また、実施例１の製造方法を実施するに際して原料繊維としての疎水性繊維２ａと、親水剤２ｄと、接着用樹脂バインダー２ｃとが用意される。
【００１９】
すなわち、疎水性繊維２ａとしては、繊度３デニール、繊維長さ７６ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維、親水剤２ｄとしては、ポリエチレングリコール変性ポリエチレンテレフタレートを主剤とし、そこに乳化剤としポリオキシエチレン・ノニルフェニルエーテルサルフェート・アンモニウム塩を用いて乳化したものを用い、接着用樹脂バインダー２ｃとしては、前記疎水性繊維２ａとして用いられるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維の溶融温度（１６０℃）より低い溶融温度（１１０℃）の繊度４デニール、繊維長さ５１ｍｍのＰＥＴ／ＰＥＴ（低融点）の芯鞘形状よりなる低融点熱可塑性樹脂製繊維がそれぞれ用意される。
【００２０】
ついで、前記疎水性繊維２ａ、親水剤２ｄと、接着用樹脂バインダー２ｃとを用いた実施例１の製造方法が実施される。
実施例１の製造方法では、前記製造ラインを用い、ウエブ形成工程、塗布工程、加熱工程、乾燥工程、キュア工程、プレス工程が順に実施される。
ウエブ形成工程では、繊維混合供給装置３ａにより、前記疎水性繊維２ａ（ＰＥＴ、繊度３デニール、繊維長さ７６ｍｍの繊維）：７５重量部と、接着用樹脂バインダー１ｃ（ＰＥＴ／ＰＥＴの芯鞘形状のもので繊度４デニール、繊維長さ５１ｍｍよりなる低融点熱可塑性樹脂製繊維）：２０重量部とを混繊する。
【００２１】
得られた前記各繊維の混繊体１ａは、繊維混合供給装置３ａより移動するコンベアべルト４ａ上に送出されるとともに、開繊機３ｂに搬送され開繊処理される。開繊機３ｂで開繊処理された混繊体１ａは、さらにコンベアべルト４ｂによりカード機３ｃに搬送され開繊処理される。カード機３ｃに搬送され開繊処理され出された混繊体１ａは、コンベアべルト４ｃ、４ｄによりクロスレイヤ機３ｄに搬送され、繊維の方向性が均一で厚さが均一に積層処理されたウエブ１ｂとして形成される。
【００２２】
このウエブ１ｂは、コンベアべルト４ｅ、４ｆによりニードルパンチ機３ｅに搬送され、ニードルパンチ処理され各繊維同士が絡んだマット状のウエブ１ｃが形成される。
塗布工程では、前記ニードルパンチ処理後のウエブ１ｃは、コンベアべルト４ｇにより搬送される途中でその両面に親水スプレイ器３ｆより噴霧された親水剤２ｄが塗布される。ウエブ１ｃに塗布される親水剤２ｄの量は固形分として、混繊体８５重量部に対して１５重量部（この時、親水剤２ｄの固型分は５ｇ／ｍ2 ）である。
【００２３】
次いで、ウエブ１ｃは、引き続きコンベアべルト４ｇにより加熱装置３ｇ内に搬送され、前記疎水性繊維２ａの溶融温度（１６０℃）以下でありかつ接着用樹脂バインダー２ｃの溶融温度（１１０℃）以上の１４０℃で約５分間加熱することにより、加熱工程、乾燥工程、キュア工程が連続して施される。
その結果、加熱、乾燥、キュア処理されたウエブ１ｄは、疎水性繊維２ａの各繊維が接合されるとともに水洗いしても疎水性繊維２ａから親水剤２ｄの脱落が防止される。
【００２４】
プレス工程では、前記加熱、乾燥、キュア処理された後のウエブ１ｄは、さらにコンベアべルト４ｇにより熱ロールプレス装置３ｈに搬送される。ウエブ１ｄは、熱ロールプレス装置３ｈによって、１４０℃の熱および圧力（３００Ｋｇ／ｍ2 ）を付与され、溶融した接着用樹脂バインダー２ｃが疎水性繊維２ａの各繊維間に充分に浸透しかつ繊維同士を接着させるとともに、１．０ｍｍの厚さで２００ｇ／ｍ2 に調整された農園芸用給水性不織布マット１として完成する。
【００２５】
この農園芸用給水性不織布マット１は、巻き取り機３ｉの巻き取りロール３０にロール状に巻き取られる。
前記のようにして得られた農園芸用給水性不織布マット１は、図８に示す従来の給水性不織布マット１Ｂと同じようにして用いられる。
次に、得られた農園芸用給水性不織布マット１における性能の一部〔マットの不織布密度および厚さと、吸水高さとの関係〕を、図２に示す垂直吸水能の測定方法を用いて測定し、その結果を図３の横軸にマットの不織布密度（ｇ／ｃｍ3 ）および厚さ（ｍｍ）を示し、縦軸に吸水高さ（ｍｍ）を示した。
【００２６】
なお、前記垂直吸水能の測定方法は、幅１００ｍｍの長尺状のサンプルを垂直に保持した状態でその下端部を水に浸漬し水面から垂直方向へ水の吸水高さを、サンプルの厚さ毎に変えて測定を実施したものである。
その結果、農園芸用給水性不織布マット１の垂直吸水能は、図３から判るように２００ｇ／ｍ2 において、不織布密度が０．４ｇ／ｃｍ3 、厚さ０．５ｍｍをピークとし降下する曲線Ａを描く特性をもつ。
【００２７】
このため、水を高く吸い上げる必要のある用途に好適に活用できる。
（比較例）
農園芸用給水性不織布マット１による吸水性能を確認するため、本実施例１の製造方法を用い厚さが１．０ｍｍ、目付量が２００ｇ／ｍ2 の本発明品を製造するとともに、比較例として従来の説明の項で述べた従来の製造方法を用い、繊維材質と繊度は実施例１とほぼ同条件で厚さが２ｍｍ、不織布密度が０．１ｇ／ｃｍ3 の従来品を製造した。
【００２８】
前記２種類のテスト用マットを、それぞれ流水で２４時間水洗いした後、２４時間自然乾燥処理した後に前記垂直吸水能の測定方法を用いて吸水高さ（ｍｍ）を測定し、図４に時間（分）の関係を示した。
その結果、図４に示されるように、本実施例１の製造方法で得られた農園芸用給水性不織布マット１は、吸水高さが１００ｍｍであり、従来の製造方法で得られた給水性不織布マットの吸水高さ５５ｍｍに対して、約２倍に向上したことが確認された。
【００２９】
また、水面からの高さと水平給水能の関係を図５に示す水平給水能の測定方法を用いて測定し、その結果を図６の横軸に時間（分）を示し、縦軸に水平給水長さ（ｍｍ）を示した。
なお、前記水平給水能の測定方法は、幅１００ｍｍの長尺状のサンプルを水平に保持した状態でその一端部を垂下させて水に浸漬し、サンプルが水平に保持された領域における水平方向への水の移動距離を、水面からのサンプルの高さを変えて測定を実施したものである。
【００３０】
その結果、図６に示すように本実施例１の製造方法で得られた農園芸用浸水性不織布マットは、水面からの高さが３０ｍｍの時、水平方向への水の移動距離がテスト開始から６０分後で２００ｍｍに対し、従来の製造方法で得られた吸水性不織布マットは、水の移動距離が３０ｍｍであった。
次いで保水率を算出した。なお保水率の算出は、農園芸用給水性不織布マット１および従来の吸水性不織布マットを水に１分間浸した後、１分間自然水切りを行ったものを、
保水率（％）＝（水切り後の重量ー初期重量）×１００／初期重量
で表した値である。
【００３１】
この結果、農園芸用給水性不織布マット１の保水率は４３０％であった。これに対し従来の吸水性不織布マットの保水率は７００％であったが、本用途には保水率３５０％以上であれば、十分な効果が得られる。
（実施例２）
本願発明の農園芸用給水性不織布マット製造方法の実施例２を説明する。
【００３２】
実施例２の製造方法は、前記実施例１のウエブ形成工程と異なるウエブ形成工程を施すこと、前記実施例１の各工程（塗布工程、加熱工程、乾燥工程、キュア工程、プレス工程）のうち、塗布工程と乾燥工程とキュア工程とを除いたこと以外は、同じである。
すなわち、実施例２のウエブ形成工程では、予め親水剤を付加処理した親水剤処理疎水性繊維２ｂとして繊度３デニール、繊維長さ７６ｍｍのＰＥＴ繊維：４５重量部と、親水未処理の疎水性繊維２ａとして繊度３デニール、繊維長さ７６ｍｍのＰＥＴ繊維：３５重量部と、接着用樹脂バインダー２ｃ（ＰＥＴ／ＰＥＴの芯鞘形状のもので繊度４デニール、繊維長さ５１ｍｍよりなる低融点熱可塑性樹脂製繊維）：２０重量部とを混繊する。なお、親水剤処理疎水性繊維２ｂは、親水剤（実施例１と同じもの）をＰＥＴ繊維表面に付加処理したものである。
【００３３】
この後、実施例１と同様の加熱工程およびプレス工程との２工程を施すものである。実施例２の製造方法により得られた農園芸用給水性不織布マット１Ａは、厚さが１．０ｍｍ、目付量が２００ｇ／ｍ2 であり、前記実施例１の農園芸用給水性不織布マット１とほぼ同じ給水効果が得られる。
従って、実施例２の製造方法によれば、ウエブ形成工程と、加熱工程と、プレス工程との３工程ですみ、かつ実施例の６工程を施す場合に比べ、工程数が１／２でよく、この分、コスト面で有利となる。
【００３４】
【発明の効果】
（１）請求項１の農園芸用給水性不織布マットによれば、繊度が０．５〜１０デニールであり、かつ密度が０．９０〜１．４ｇ／ｃｍ3 の疎水性繊維５２．５〜９７．７重量部と、親水剤７．５〜０．３重量部と、接着用樹脂バインダー４０〜２重量部とから構成され、０．１５〜０．５ｇ／ｃｍ3 の不織布密度をもつことを特徴とする。
【００３５】
この農園芸用給水性不織布マットは、構成する疎水性繊維、親水剤、接着用樹脂バインダーを前記混合比率の範囲で不織布密度および空間率を制御することにより、吸水性（吸水高さ）を著しく向上させ得るとともに、強度に優れる。
なお、給水性能（吸水高さ、水平給水能）は、前記従来の給水性不織布マットの場合よりも優れるとともに、しかも前記給水性能を目的に応じて制御できる。
【００３６】
また、不織布密度および空間率を、目的に応じて制御できるため、少量多品種生産も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１および実施例２の製造方法により農園芸用給水性不織布マットを製造するための製造ラインを示す斜視図。
【図２】垂直吸水能の測定方法を示す図。
【図３】実施例１の製造方法により得られた農園芸用給水性不織布マットにおける性能の一部〔マットの不織布密度および厚さと、吸水高さとの関係〕を示す図であり、横軸にマットの不織布密度（ｇ／ｃｍ3 ）および厚さ（ｍｍ）を示し、縦軸に吸水高さ（ｍｍ）を示す。
【図４】実施例１の製造方法により得られた農園芸用給水性不織布マットと、従来の製造方法により得られた給水性不織布マットとによる吸水高さと時間の関係を示す図であり、横軸に経過時間（分）を示し、縦軸に吸水高さ（ｍｍ）を示す。
【図５】水平給水能の測定方法を示す図。
【図６】実施例１の製造方法により得られた農園芸用給水性不織布マットと、従来の製造方法により得られた給水性不織布マットとによる水面からの高さと水平給水能の関係を示す図であり、横軸に時間（分）を示し、縦軸に水平給水長さ（ｍｍ）を示す。
【図７】従来の製造方法により給水性不織布マットを製造するための製造ラインを示す斜視図。
【図８】実施例１の製造方法により得られた農園芸用給水性不織布マットおよび従来の製造方法により得られた給水性不織布マットの使用状態を示す説明図。
【符号の説明】
１．１Ａ…農園芸用給水性不織布マット  １ａ…混繊体    １ｂ〜１ｄ…ウエブ
２ａ…疎水性繊維                      ２ｂ…親水処理済の疎水性繊維
２ｃ…接着用樹脂バインダー（低融点熱可塑性樹脂製繊維）
３ａ…繊維混合供給装置    ３ｂ…開繊機          ３ｃ…カード機
３ｄ…クロスレイヤ機      ３ｅ…ニードルパンチ機
３ｆ…親水スプレイ器    ３ｇ…加熱装置        ３ｈ…熱ロールプレス装置３ｉ…巻き取り機
４ａ〜４ｈ…コンベアべルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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