JP2018029490A

JP2018029490A - Molding, and method for producing molding

Info

Publication number: JP2018029490A
Application number: JP2016161865A
Authority: JP
Inventors: 石坂　信吉; Shinkichi Ishizaka; 信吉石坂
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2016-08-22
Publication date: 2018-03-01

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molding having high durability and easy to handle.SOLUTION: A molding 100 contains an inorganic filler 10, a hydrophilic fiber 20, and ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH)-derived carboxymethyl cellulose (CMC-H) 31. The molding is formed as a granular body with a particle size of 0.1-10 mm. Relative to the inorganic filler of 100 pts.wt., the hydrophilic fiber is 5-70 pts.wt. and the carboxymethyl cellulose (CMC-H) is 2-20 pts.wt..SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、繊維とフィラーとを含む成形体、及び成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a molded body containing fibers and a filler, and a method for producing the molded body.

保水性を有する成形体は、これまで植物工場での野菜の栽培等に利用されてきたが、近年、このような成形体に対するニーズが多様化し、例えば、成形体を使用して観葉植物や花卉等の様々な植物が栽培されるようになってきている。このような成形体には、土壌としての基本性能（保水性、保肥性等）が優れていることは勿論のこと、耐久性があり、且つ取り扱いが容易であること等が求められる。例えば、成形体を用いて観葉植物や花卉を室内で栽培する鉢植え商品が市販されている。このような室内用の鉢植え商品は、一旦使用を開始すると基本的に土壌を交換することが想定されていない。このため、潅水による水分環境の変化や、温度環境の変化等によって成形体の構造が徐々に崩壊し、保水性、保肥性、及び耐久性等の性能を長期に亘って維持することが困難となることがある。 Up to now, shaped bodies having water retention have been used for vegetable cultivation in plant factories, but in recent years, the needs for such shaped bodies have diversified. For example, using shaped bodies, ornamental plants and flower buds can be used. Various plants such as these are now being cultivated. Such a molded body is required not only to have excellent basic performance as soil (water retention, fertilizer retention, etc.), but also to be durable and easy to handle. For example, potted products for cultivating houseplants and flower buds indoors using molded bodies are commercially available. Such indoor potted products are not supposed to basically exchange soil once they are used. For this reason, the structure of the molded body gradually collapses due to changes in water environment due to irrigation, changes in temperature environment, etc., and it is difficult to maintain performances such as water retention, fertilizer retention and durability over a long period of time. It may become.

これまでに開発された成形体として、有機物、無機物、及び土壌のうち少なくとも一種の成分、並びに石こう等の固形物を水溶性ウレタンポリマーの硬化物によって結合した多孔性人工土壌体があった（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１の多孔性人工土壌体は、固形物を部分的に結合させて、水を保持可能な空孔を形成することにより、人工土壌体の保水性を向上させたものである。 As a molded body that has been developed so far, there is a porous artificial soil body in which at least one component of organic matter, inorganic matter, and soil, and solid matter such as gypsum are combined with a cured product of a water-soluble urethane polymer (for example, , See Patent Document 1). The porous artificial soil body of Patent Document 1 is obtained by improving the water retention of the artificial soil body by partially binding solids to form pores capable of holding water.

また、粉状のゼオライトを水溶性高分子からなる結合材で結合した団粒構造ゼオライトがあった（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２の団粒構造ゼオライトは、ゼオライトを団粒構造化して水を保持可能な孔隙を形成することにより、団粒体の保水性を高めたものである。 Moreover, there was a aggregated structure zeolite in which powdery zeolite was bound by a binder made of a water-soluble polymer (see, for example, Patent Document 2). The aggregate structure zeolite of Patent Document 2 is a structure in which zeolite is aggregated to form pores capable of retaining water, thereby increasing the water retention of the aggregate.

特開平５−２４４８２０号公報JP-A-5-244820 特開２０００−３３６３５６号公報JP 2000-336356 A

上述のように、観葉植物や花卉等の栽培に利用される成形体は、保水性や保肥性等の基本性能を備えていることは当然のこと、高い耐久性を備え、且つ取り扱いが容易であることが望まれる。この点、特許文献１の人工土壌体は、水溶性ウレタンポリマーの硬化物による結合形態が部分的であることから、十分な強度を有しているとは言えない。このため、水分環境や温度環境の変化によって人工土壌体の構造が破壊され、その結果、土壌としての基本性能が低下したり、微粉等が発生して取り扱い難くなる可能性がある。 As described above, the molded body used for the cultivation of foliage plants, flower buds, etc. naturally has basic performance such as water retention and fertilization, and has high durability and is easy to handle. It is desirable that In this respect, the artificial soil body of Patent Document 1 cannot be said to have sufficient strength because the bonding form of the cured product of the water-soluble urethane polymer is partial. For this reason, the structure of the artificial soil body is destroyed by a change in the moisture environment or the temperature environment, and as a result, the basic performance as soil may be reduced, or fine powder may be generated and difficult to handle.

特許文献２の団粒構造ゼオライトは、水の存在下で粉末のゼオライトと結合材とを混合して乾燥させただけのものであるため、ゼオライトの粒子間の結合力が十分であるとは言えない。この団粒構造ゼオライトを用いて観葉植物等の植栽作業を行うと、外的な圧力等により団粒構造が破壊され、保水性や保肥性が低下したり、微粉等が発生して取り扱い難くなる虞がある。 The aggregated structure zeolite of Patent Document 2 is obtained by simply mixing a powdered zeolite and a binder in the presence of water and drying them, so it can be said that the bonding force between the zeolite particles is sufficient. Absent. When planting plants such as foliage plants using this aggregate structure zeolite, the aggregate structure is destroyed by external pressure, etc., water retention and fertilizer retention is reduced, fine powder etc. are generated and handled May be difficult.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高い耐久性を有し、且つ取り扱いが容易な成形体、及び成形体の製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said problem, and it aims at providing the manufacturing method of a molded object which has high durability and is easy to handle, and a molded object.

上記課題を解決するための本発明にかかる成形体の特徴構成は、
無機フィラーと、
親水性繊維と、
アンモニウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−ＮＨ_４）由来のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｈ）と、
を含むことにある。 The characteristic configuration of the molded body according to the present invention for solving the above problems is as follows.
An inorganic filler;
Hydrophilic fibers,
Carboxymethyl cellulose (CMC-H) derived from ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH ₄ );
It is to include.

本構成の成形体によれば、無機フィラーと、親水性繊維と、アンモニウムカルボキシメチルセルロース由来のカルボキシメチルセルロースとを含有している。本発明者らによる鋭意研究の結果、このような成形体は、増粘剤を添加しなくても、保水性、耐水性、及び耐久性を兼ね備えることが判明した。カルボキシメチルセルロースは、アンモニウムカルボキシメチルセルロースのアンモニア基が脱離したものである。カルボキシメチルセルロースには、本来、増粘性や親水性があるため、無機フィラーが親水性繊維の表面に付着して繊維どうしを離間させ、適切な密度（すなわち空隙）を維持した状態で成形体が形成される。その結果、得られた成形体は、水に溶け難く、観用植物や花卉の栽培に適した空隙率及び細孔体積を備えたものとなる。また、無機フィラーと親水性繊維とが、カルボキシメチルセルロースを介して強固に結合しているため、長期に亘って保水性を維持しつつも、耐久性を発揮することができ、長期間の使用が可能となり、経済性にも優れたものとなる。 According to the molded article of this configuration, it contains an inorganic filler, hydrophilic fibers, and carboxymethylcellulose derived from ammonium carboxymethylcellulose. As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that such a molded article has water retention, water resistance, and durability without adding a thickener. Carboxymethyl cellulose is one in which the ammonia group of ammonium carboxymethyl cellulose is eliminated. Since carboxymethylcellulose has inherently thickening and hydrophilic properties, a compact is formed with an inorganic filler attached to the surface of the hydrophilic fiber to separate the fibers and maintain an appropriate density (ie, voids). Is done. As a result, the obtained molded body is difficult to dissolve in water and has a porosity and a pore volume suitable for cultivation of ornamental plants and florets. In addition, since the inorganic filler and the hydrophilic fiber are firmly bonded via carboxymethylcellulose, durability can be demonstrated while maintaining water retention over a long period of time, and long-term use can be achieved. It becomes possible and it will be excellent in economic efficiency.

本発明にかかる成形体において、
粒径が０．１〜１０ｍｍの造粒物として構成されることが好ましい。 In the molded product according to the present invention,
It is preferably configured as a granulated product having a particle size of 0.1 to 10 mm.

本構成の成形体によれば、造粒物が上記の適切な範囲に調整されているため、成形体間の間隙に適量の水分を保持することが可能となり、保水性に優れた成形体を形成することができる。また、葉物類のみならず、根菜類の栽培にも適した成形体を得ることができる。 According to the molded body of this configuration, since the granulated product is adjusted to the above appropriate range, it is possible to hold an appropriate amount of moisture in the gap between the molded bodies, and a molded body having excellent water retention. Can be formed. Moreover, the molded object suitable also for cultivation of not only leaves but root vegetables can be obtained.

本発明にかかる成形体において、
前記無機フィラー１００重量部に対して、前記親水性繊維を５〜７０重量部、前記カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｈ）を２〜２０重量部含むことが好ましい。 In the molded product according to the present invention,
It is preferable that 5 to 70 parts by weight of the hydrophilic fiber and 2 to 20 parts by weight of the carboxymethyl cellulose (CMC-H) are included with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler.

本構成の成形体によれば、無機フィラーと親水性繊維とカルボキシメチルセルロースとの配合比率が上記の適切な範囲に設定されているため、カルボキシメチルセルロースが無機フィラーと親水性繊維とを結合させて固化することにより、無機フィラーが親水性繊維の表面に付着して繊維どうしを離間させ、適切な密度（すなわち空隙）を維持した状態で成形体が形成される。また、親水性繊維の含有量が適切であるため、保水性が向上する。その結果、保水性、耐水性、及び耐久性を兼ね備えた成形体を得ることが可能となる。 According to the molded body of this configuration, since the blending ratio of the inorganic filler, the hydrophilic fiber, and carboxymethyl cellulose is set in the appropriate range described above, the carboxymethyl cellulose is solidified by combining the inorganic filler and the hydrophilic fiber. By doing so, an inorganic filler adheres to the surface of a hydrophilic fiber, the fibers are separated from each other, and a molded body is formed in a state where an appropriate density (that is, a void) is maintained. Moreover, since content of a hydrophilic fiber is appropriate, water retention is improved. As a result, it becomes possible to obtain a molded body having water retention, water resistance, and durability.

本発明にかかる成形体の製造方法において、
無機フィラーと、親水性繊維と、アンモニウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−ＮＨ_４）とを混合する混合工程と、
前記混合工程で得られた混合物に水を添加して成形する成形工程と、
前記成形工程で得られた成形体を熱処理する熱処理工程と、
を包含することにある。 In the method for producing a molded body according to the present invention,
A mixing step of mixing an inorganic filler, a hydrophilic fiber, and ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH ₄ );
A molding step of adding water to the mixture obtained in the mixing step and molding;
A heat treatment step of heat treating the molded body obtained in the molding step;
It is to include.

本構成の成形体の製造方法によれば、混合工程において混合されるアンモニウムカルボキシメチルセルロースの増粘性により、無機フィラーが親水性繊維の表面に均一に付着した混合物（混練物）が得られる。成形工程では、水を添加することにより適度な粘度に調整された混合物が、例えば、撹拌造粒や押出造粒により成形される。熱処理工程では、成形体が熱処理されることにより水分が除去される。また、アンモニウムカルボキシメチルセルロースは、１００℃以上の熱処理により、アンモニウムが脱離し、無機フィラーと親水性繊維とを結合した状態で不水溶性の固体となるため、水に溶け難い成形体が得られる。この成形体は、繊維どうしが離間され、適切な密度（すなわち空隙）を維持した状態で、成形体の繊維間、フィラー間、及び繊維−フィラー間に空隙が存在し、親水性繊維が均一に存在する。その結果、保水性、耐水性、及び耐久性を兼ね備えた成形体を製造することが可能となる。 According to the method for producing a molded article of this configuration, a mixture (kneaded product) in which the inorganic filler is uniformly attached to the surface of the hydrophilic fiber is obtained by the thickening of ammonium carboxymethyl cellulose mixed in the mixing step. In the molding step, a mixture adjusted to an appropriate viscosity by adding water is molded by, for example, stirring granulation or extrusion granulation. In the heat treatment step, the molded body is heat treated to remove moisture. In addition, ammonium carboxymethyl cellulose becomes a water-insoluble solid in a state in which ammonium is detached by the heat treatment at 100 ° C. or higher and the inorganic filler and the hydrophilic fiber are bonded to each other, so that a molded body that is hardly soluble in water is obtained. In this molded body, the fibers are separated from each other, and with appropriate density (that is, voids) maintained, voids exist between the fibers of the molded body, between the fillers, and between the fibers and fillers, so that the hydrophilic fibers are uniform. Exists. As a result, it becomes possible to produce a molded body having water retention, water resistance, and durability.

上記課題を解決するための本発明にかかる成形体の製造方法の特徴構成は、
前記混合工程において、前記無機フィラーと、前記アンモニウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−ＮＨ_４）とを混合した後に、前記親水性繊維を少量ずつ混合することが好ましい。 The characteristic configuration of the method for producing a molded article according to the present invention for solving the above problems is as follows.
In the mixing step, it is preferable that the hydrophilic fiber is mixed little by little after the inorganic filler and the ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH ₄ ) are mixed.

本構成の成形体の製造方法によれば、混合工程において、無機フィラーと、アンモニウムカルボキシメチルセルロースとを混合した後に、親水性繊維を少量ずつ混合すると、まず無機フィラーどうしが鎖状に結合し、結合した無機フィラーに絡まるように親水性繊維がさらに結合するため、成形体の強度がより向上する。また、成形体の繊維間、フィラー間、及び繊維−フィラー間により均一に空隙が形成され、高い保水性を発揮することができる。その結果、保水性、耐水性、及び耐久性を兼ね備えた成形体を製造することが可能となる。 According to the method for producing a molded article of this configuration, in the mixing step, after mixing the inorganic filler and ammonium carboxymethyl cellulose, when the hydrophilic fibers are mixed little by little, the inorganic fillers are first bonded in a chain form and bonded. Since the hydrophilic fibers are further bonded so as to be entangled with the inorganic filler, the strength of the molded body is further improved. Moreover, a space | gap is uniformly formed by the fiber of a molded object, between fillers, and between fiber-fillers, and can show high water retention. As a result, it becomes possible to produce a molded body having water retention, water resistance, and durability.

本発明にかかる成形体の製造方法において、
前記成形工程において、前記水の添加量は混合物の重量に対して０．５〜４．０倍であることが好ましい。 In the method for producing a molded body according to the present invention,
In the molding step, the amount of water added is preferably 0.5 to 4.0 times the weight of the mixture.

本構成の成形体の製造方法によれば、成形工程において、混合物に適切な量の水を添加することにより、無機フィラーと、親水性繊維と、アンモニウムカルボキシメチルセルロースとが適度な粘度を保ちながら均一に混合される。そのため、混合工程後の成形工程（例えば、撹拌造粒や押出造粒）を円滑に行うことができる。また、熱処理工程においても、成形体がひび割れたり、破壊されることなく、成形工程で形成された形状を維持したまま、固化させることができる。その結果、保水性、耐水性、及び耐久性を兼ね備えた成形体を製造することが可能となる。 According to the method for producing a molded article of this configuration, in the molding process, by adding an appropriate amount of water to the mixture, the inorganic filler, the hydrophilic fiber, and the ammonium carboxymethyl cellulose are kept uniform while maintaining an appropriate viscosity. To be mixed. Therefore, the shaping | molding process (for example, stirring granulation and extrusion granulation) after a mixing process can be performed smoothly. Also, in the heat treatment step, the molded body can be solidified while maintaining the shape formed in the molding step without being cracked or broken. As a result, it becomes possible to produce a molded body having water retention, water resistance, and durability.

図１は、本発明の成形体の前駆体である熱処理前の成形体の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of a molded body before heat treatment, which is a precursor of the molded body of the present invention. 図２は、図１の成形体を熱処理して得られる本発明の成形体の模式図である。FIG. 2 is a schematic view of a molded article of the present invention obtained by heat-treating the molded article of FIG. 図３は、本発明の成形体の製造方法の手順を示したフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the method for producing a molded article of the present invention.

以下、本発明の実施形態を図１〜３に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下の説明や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the present invention is not intended to be limited to the configurations described in the following description and drawings.

＜成形体＞
図１は、本発明の成形体１００の前駆体である熱処理前の成形体１００´の模式図である。ここで、成形体１００´は、後述の熱処理を行っていないため、厳密には本発明で言うところの「成形体」ではなく、その前駆体に相当するものであるが、説明の便宜上、成形体１００´として取り扱うものとする。成形体１００´は、無機フィラー１０と、親水性繊維２０と、アンモニウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−ＮＨ_４）３０とを含む。無機フィラー１０及び親水性繊維２０は、アンモニウムカルボキシメチルセルロース３０により結合されている。アンモニウムカルボキシメチルセルロース３０は、カルボキシメチルセルロース３１に置換可能なアンモニウム（アンモニウム基）４０が結合したものである。 <Molded body>
FIG. 1 is a schematic view of a molded body 100 ′ before heat treatment, which is a precursor of the molded body 100 of the present invention. Here, since the molded body 100 ′ is not subjected to the heat treatment described later, it is not strictly a “molded body” in the present invention, but corresponds to a precursor thereof. It shall be handled as the body 100 '. Molded body 100 ′ includes inorganic filler 10, hydrophilic fiber 20, and ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH ₄ ) 30. The inorganic filler 10 and the hydrophilic fiber 20 are bonded by ammonium carboxymethyl cellulose 30. The ammonium carboxymethyl cellulose 30 is a carboxymethyl cellulose 31 to which a substitutable ammonium (ammonium group) 40 is bonded.

無機フィラー１０は、多孔質鉱物、無機発泡体、無機多孔質骨材等の無機多孔質体が好適に使用される。多孔質鉱物としては、珪藻土、パーライト、バーミキュライト、パミス等が挙げられる。無機発泡体としては、ガラス発泡体、頁岩発泡体、シラスバルーン等が挙げられる。無機多孔質骨材としては、発泡コンクリート、発泡レンガ等が挙げられる。これらの無機多孔質体のうち、多孔質鉱物である珪藻土及びパーライトは、保水性に優れており、外観が白色を呈しているため見栄えがよく、着色性も良好であり、さらには価格的にも安価であるため、大量に使用する人工土壌用材料として特に好ましく使用される。無機フィラー１０として、イオン交換能を有する鉱物を使用することも可能である。イオン交換能を有する鉱物としては、陽イオン交換性鉱物（例えば、モンモリロナイト、ベントナイト、バイデライト、ヘクトライト、サポナイト、スチブンサイト等のスメクタイト系鉱物、雲母系鉱物、バーミキュライト、ゼオライトなど）、陰イオン交換性鉱物（例えば、ハイドロタルサイト、マナセアイト、パイロオーライト、シェーグレン石、緑青等の主骨格として複水酸化物を有する天然層状複水酸化物、合成ハイドロタルサイト及びハイドロタルサイト様物質、アロフェン、イモゴライト、カオリン等の粘土鉱物など）が挙げられる。無機フィラー１０は、二種以上を混合したものでも構わない。例えば、無機フィラー１０として珪藻土とゼオライトとを選択し、両者を適切な配合比で混合したものを使用すれば、比較的安価でありながら、保水性及び保肥性の両方を兼ね備えることができる。 As the inorganic filler 10, an inorganic porous body such as a porous mineral, an inorganic foam, an inorganic porous aggregate or the like is preferably used. Examples of the porous mineral include diatomaceous earth, perlite, vermiculite, and pumice. Examples of the inorganic foam include glass foam, shale foam, and shirasu balloon. Examples of the inorganic porous aggregate include foamed concrete and foamed brick. Among these inorganic porous bodies, diatomaceous earth and pearlite, which are porous minerals, are excellent in water retention, have a good appearance because they have a white appearance, have good colorability, and are inexpensive. Since it is also inexpensive, it is particularly preferably used as a material for artificial soil used in large quantities. As the inorganic filler 10, it is also possible to use a mineral having ion exchange ability. Examples of minerals having ion exchange ability include cation exchange minerals (eg, smectite minerals such as montmorillonite, bentonite, beidellite, hectorite, saponite, stevensite, mica minerals, vermiculite, zeolite), anion exchange minerals. (For example, natural layered double hydroxides having double hydroxides as main skeletons such as hydrotalcite, manaceite, pyroaulite, sjoglenite, patina, synthetic hydrotalcite and hydrotalcite-like substances, allophane, imogolite, And clay minerals such as kaolin). The inorganic filler 10 may be a mixture of two or more. For example, if diatomaceous earth and zeolite are selected as the inorganic filler 10 and are mixed at an appropriate blending ratio, both water retention and fertilizer retention can be achieved while being relatively inexpensive.

親水性繊維２０は、親水性の有機繊維が好適に使用され、天然由来繊維、再生繊維、半合成繊維、及び合成繊維の何れも使用可能である。好ましい親水性繊維は、天然由来繊維ではセルロース、綿、羊毛等が挙げられ、再生繊維ではレーヨン等が挙げられ、半合成繊維ではアセテート等が挙げられ、合成繊維ではビニロン、ウレタン、ナイロン等が挙げられる。これらの親水性繊維うち、セルロース、綿、ビニロンは、外観が白色を呈していて見栄えがよく、着色性も良好であり、さらには価格的にも安価であるため、大量に使用する人工土壌用材料として特に好ましく使用される。親水性繊維２０は、複数種の繊維を混繊したものでも構わない。 The hydrophilic fiber 20 is preferably a hydrophilic organic fiber, and any of naturally derived fibers, regenerated fibers, semi-synthetic fibers, and synthetic fibers can be used. Preferred hydrophilic fibers include cellulose, cotton, wool, etc. for naturally derived fibers, rayon, etc. for regenerated fibers, acetate, etc. for semi-synthetic fibers, and vinylon, urethane, nylon, etc. for synthetic fibers. It is done. Among these hydrophilic fibers, cellulose, cotton, and vinylon have a white appearance and have good appearance, good coloration, and are inexpensive in price. Particularly preferably used as a material. The hydrophilic fiber 20 may be a mixture of a plurality of types of fibers.

図２は、図１の成形体１００´を熱処理して得られる本発明の成形体１００の模式図である。成形体１００´を熱処理すると、アンモニウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−ＮＨ_４）３０のアンモニウム基４０が脱離し、水不溶性のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｈ）３１が生成する。従って、カルボキシメチルセルロース３１は、アンモニウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−ＮＨ_４）３０由来のものである。無機フィラー１０及び親水性繊維２０は、カルボキシメチルセルロース３１によって結合された状態が維持され、成形体１００全体として固化する。以下、アンモニウムカルボキシメチルセルロース３０におけるアンモニウム基４０の脱離反応について、詳しく説明する。 FIG. 2 is a schematic view of the molded body 100 of the present invention obtained by heat-treating the molded body 100 ′ of FIG. When the molded body 100 ′ is heat-treated, the ammonium group 40 of the ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH ₄ ) 30 is eliminated, and a water-insoluble carboxymethyl cellulose (CMC-H) 31 is generated. Therefore, the carboxymethyl cellulose 31 is derived from ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH ₄ ) 30. The inorganic filler 10 and the hydrophilic fiber 20 are maintained in a state of being bonded by the carboxymethyl cellulose 31, and are solidified as the entire molded body 100. Hereinafter, the elimination reaction of the ammonium group 40 in the ammonium carboxymethyl cellulose 30 will be described in detail.

アンモニウムカルボキシメチルセルロース３０は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｎａ）のカルボン酸ナトリウム塩がアンモニウム塩に置換された化合物（ＣＭＣ−ＮＨ_４）である。アンモニウムカルボキシメチルセルロース３０は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｎａ）と同様に増粘性や親水性を有する。アンモニウムカルボキシメチルセルロース３０は、１００℃以上の熱処理により、アンモニウム基４０が脱離し、水不溶性のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｈ）３１となる。このとき、アンモニウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−ＮＨ_４）３０から脱離したアンモニウム基４０は、大部分が大気中に放出されるが、成形体に残留したとしてもイオン化して植物に吸収されるため、植物の生長にとって好都合である。 Ammonium carboxymethyl cellulose 30 is a compound (CMC-NH ₄ ) in which the carboxylic acid sodium salt of carboxymethyl cellulose (CMC-Na) is replaced with an ammonium salt. Ammonium carboxymethyl cellulose 30 has a thickening property and hydrophilicity like carboxymethyl cellulose (CMC-Na). The ammonium carboxymethyl cellulose 30 is desorbed from the ammonium group 40 by heat treatment at 100 ° C. or higher, and becomes water-insoluble carboxymethyl cellulose (CMC-H) 31. At this time, most of the ammonium groups 40 released from the ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH ₄ ) 30 are released into the atmosphere, but even if they remain in the molded body, they are ionized and absorbed by the plant. Convenient for plant growth.

成形体を人工土壌培地として用いる場合、成形体を造粒物として構成し、当該造粒物の粒度分布が適度に揃うと、造粒物の内部だけでなく、造粒物間に形成される間隙にも適度に水分を保持することができる。そこで、成形体を人工土壌培地として利用する場合は、造粒物の粒度分布が０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜６ｍｍに調整される。造粒物の粒子径が０．１ｍｍより小さいものを多く含むと、造粒物間に形成される間隙が小さくなり、当該間隙に栽培植物が利用可能な水分（易効水）が強く吸着されて通気性が低下する。その結果、栽培植物の根に酸素を十分に供給することができず、根腐れが生じる虞がある。一方、造粒物の粒子径が１０ｍｍより大きいものを多く含むと、造粒物間に形成される間隙が大きくなり、当該間隙に水分を保持する力が弱まって保水性が低下する。そのため、栽培植物への潅水の頻度を上げる必要があり、観葉植物や鉢植えの花卉等を栽培する場合には人の手間を要することになる。粒度調整は、篩がけ等により行うことができるが、無機フィラー、親水性繊維、及びアンモニウムカルボキシメチルセルロースを含む混合物を造粒する際に、粒度分布をおおよそ０．１〜１０ｍｍに調整すれば、改めて粒度調整を行わなくてもよい。粒度分布が適切に調整された造粒物は、観葉植物や鉢植えの花卉等の育成培地として好適に利用することができる。 When using the compact as an artificial soil culture medium, the compact is formed as a granulated product, and when the granulated product has an appropriate particle size distribution, it is formed not only inside the granulated product but also between the granulated products. Moisture can be appropriately retained in the gap. Then, when utilizing a molded object as an artificial soil culture medium, the particle size distribution of a granulated material is adjusted to 0.1-10 mm, Preferably it is 0.5-6 mm. If the granulated product contains many particles smaller than 0.1 mm, the gap formed between the granulated products becomes small, and moisture (easy-to-use water) that can be used by cultivated plants is strongly adsorbed in the gap. Air permeability decreases. As a result, oxygen cannot be sufficiently supplied to the roots of cultivated plants, and root rot may occur. On the other hand, if the granulated product contains many particles having a particle diameter larger than 10 mm, the gap formed between the granulated products becomes large, and the ability to retain moisture in the gap is weakened, resulting in a decrease in water retention. Therefore, it is necessary to increase the frequency of irrigation to the cultivated plant, and human labor is required when cultivating foliage plants, potted flower buds and the like. The particle size can be adjusted by sieving or the like, but when granulating a mixture containing an inorganic filler, hydrophilic fiber, and ammonium carboxymethyl cellulose, if the particle size distribution is adjusted to about 0.1 to 10 mm, it will be renewed. It is not necessary to adjust the particle size. The granulated product whose particle size distribution is appropriately adjusted can be suitably used as a growth medium for foliage plants and potted flower buds.

成形体１００の特性（特に、機械的特性）は、無機フィラー１０と、親水性繊維２０と、カルボキシメチルセルロース３１との含有比率に影響される。各材料の含有比率が適切な範囲にあれば、成形体１００は、剛性と弾性とのバランスが良好なものとなり、例えば、灌水時に成形体１００が水分を吸収して膨潤したり、植栽時に成形体１００が締め固められても、成形体１００の構造が崩壊したり、破壊されることがなく、長期に亘って保水性や保肥性等の基本性能を維持し続けることができる。また、成形体１００の構造が崩壊して微粉等が発生することがないため、取り扱いも容易なものとなる。ここで、成形体全体の無機フィラー１０の含有量を１００重量部とすると、親水性繊維２０の含有量は、５〜７０重量部、好ましくは２５〜６０重量部となるように調整される。また、カルボキシメチルセルロース３１の含有量は２〜２０重量部、好ましくは７〜１０重量部となるように調整される。親水性繊維２０の含有量が５重量部未満になると、成形体１００の保水性が低下する虞がある。一方、親水性繊維２０の含有量が７０重量部を超えると、繊維の割合が過剰となり、成形体の繊維間、フィラー間、及び繊維フィラー間の空隙が均一に形成されなくなるため、かえって親水性が低下する虞がある。また、カルボキシメチルセルロース３１の含有量が２重量部未満になると、無機フィラー１０と親水性繊維２０との結合が不十分となり、最終的に得られる成形体１００が崩壊し易くなる虞がある。一方、カルボキシメチルセルロース３１の含有量が２０重量部を超えると、無機フィラー１０及び親水性繊維２０が、カルボキシメチルセルロース３１の中に埋没し、最終的に得られる成形体１００の保水性や保肥性が低下する虞がある。 The characteristics (particularly mechanical characteristics) of the molded body 100 are affected by the content ratio of the inorganic filler 10, the hydrophilic fiber 20, and the carboxymethyl cellulose 31. If the content ratio of each material is in an appropriate range, the molded body 100 has a good balance between rigidity and elasticity. For example, the molded body 100 absorbs moisture during irrigation and swells, or during planting. Even if the molded body 100 is compacted, the structure of the molded body 100 is not collapsed or destroyed, and the basic performance such as water retention and fertilizer retention can be maintained for a long time. In addition, since the structure of the molded body 100 does not collapse and fine powder or the like is not generated, handling becomes easy. Here, when the content of the inorganic filler 10 in the entire molded body is 100 parts by weight, the content of the hydrophilic fiber 20 is adjusted to be 5 to 70 parts by weight, preferably 25 to 60 parts by weight. The content of carboxymethyl cellulose 31 is adjusted to 2 to 20 parts by weight, preferably 7 to 10 parts by weight. If the content of the hydrophilic fiber 20 is less than 5 parts by weight, the water retention of the molded body 100 may be reduced. On the other hand, when the content of the hydrophilic fiber 20 exceeds 70 parts by weight, the ratio of the fibers becomes excessive, and voids between the fibers of the molded body, between the fillers, and between the fiber fillers are not formed uniformly. May decrease. Moreover, when content of carboxymethylcellulose 31 will be less than 2 weight part, the coupling | bonding with the inorganic filler 10 and the hydrophilic fiber 20 will become inadequate, and there exists a possibility that the molded object 100 obtained finally may collapse easily. On the other hand, when the content of the carboxymethyl cellulose 31 exceeds 20 parts by weight, the inorganic filler 10 and the hydrophilic fiber 20 are embedded in the carboxymethyl cellulose 31, and the water retention and fertilizer of the molded body 100 finally obtained. May decrease.

無機フィラー１０及び親水性繊維２０がカルボキシメチルセルロース３１により結合された状態の成形体１００は、人工土壌粒子としてそのまま使用することができるが、成形体１００の表面に膜を設けたり、成形体１００の表面をコーティングしたりすることも可能である。例えば、粒状物の表面に水分が通過可能な多孔質膜（図示せず）を設けると、周囲の水分環境に応じて水分吸放出特性をコントロール可能な成形体を設計することができる。また、粒状物の表面を変色防止剤でコーティングすれば、水分、紫外線、摩擦等による劣化を防止することができ、成形体が着色剤で着色されたものである場合は、変色、色落ち、色褪せ等を防止することができる。 The molded body 100 in which the inorganic filler 10 and the hydrophilic fiber 20 are bonded by the carboxymethyl cellulose 31 can be used as artificial soil particles as it is. However, a film may be provided on the surface of the molded body 100, or It is also possible to coat the surface. For example, when a porous film (not shown) that allows moisture to pass through is provided on the surface of the granular material, a molded body that can control moisture absorption and release characteristics according to the surrounding moisture environment can be designed. In addition, if the surface of the granular material is coated with a discoloration preventing agent, it is possible to prevent deterioration due to moisture, ultraviolet rays, friction, etc., and when the molded body is colored with a colorant, discoloration, discoloration, Fading and the like can be prevented.

＜成形体の製造方法＞
これまでの成形体の製造方法においては、フィラー及び繊維を造粒する際に、増粘剤や結合剤として、寒天、アルギン酸カリウム、及びポリオレフィン系樹脂エマルジョン等が使用されていた。このうち、寒天は成形体に湿潤性を付与するために添加されるものであるが、強度や耐久性が十分な成形体を得られるものではなかった。これに対し、本発明では、このような増粘剤や結合剤が含まれておらず、代わりにアンモニウムカルボキシメチルセルロースを使用することで、成形体の保水性を保ちながら、耐水性、耐久性も兼ね備えた成形体を製造することができる。 <Method for producing molded body>
In conventional methods for producing molded bodies, agar, potassium alginate, polyolefin resin emulsion, and the like have been used as thickeners and binders when granulating fillers and fibers. Among these, agar is added to impart wettability to the molded body, but a molded body having sufficient strength and durability cannot be obtained. On the other hand, in the present invention, such a thickener and binder are not included, and by using ammonium carboxymethyl cellulose instead, the water resistance and durability are maintained while maintaining the water retention of the molded product. A molded body having a combination can be manufactured.

本発明の成形体は、親水性繊維と無機フィラーとカルボキシメチルセルロースが互いに混ざり合った状態で粒状物内に存在し、繊維−繊維、フィラー−フィラー、及び繊維−フィラーが、カルボキシメチルセルロースにより結合されている。そのため、成形体の繊維間、フィラー間、及び繊維−フィラー間に空隙が形成され、成形体としての形状が維持される。また、成形体全体において親水性繊維が均一に存在する。かかる成形体を得るため、本発明の成形体の製造方法では、混合工程、成形工程、及び熱処理工程を実行する。これら一連の工程により、土壌としての基本性能を維持しながら、保水性と耐水性と耐久性とのバランスに優れ、取り扱いが容易な人工土壌粒子としての用途に好適な成形体を製造することができる。図３は、本発明の成形体１００の製造方法の手順を示したフローチャートである。以下、図３のフローチャートに基づいて、本発明の成形体１００の製造方法について説明する。なお、図３中に示す記号「Ｓ」はステップを意味する。 The molded body of the present invention is present in the granular material in a state where the hydrophilic fiber, the inorganic filler, and carboxymethyl cellulose are mixed with each other, and the fiber-fiber, the filler-filler, and the fiber-filler are bonded by carboxymethylcellulose. Yes. Therefore, a space | gap is formed between the fibers of a molded object, between fillers, and between fiber-fillers, and the shape as a molded object is maintained. Further, the hydrophilic fibers are uniformly present in the entire molded body. In order to obtain such a molded body, in the method for manufacturing a molded body of the present invention, a mixing step, a molding step, and a heat treatment step are executed. By these series of steps, while maintaining the basic performance as soil, it is possible to produce a molded article suitable for use as artificial soil particles with excellent balance of water retention, water resistance and durability, and easy handling. it can. FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the method for manufacturing the molded body 100 of the present invention. Hereinafter, based on the flowchart of FIG. 3, the manufacturing method of the molded object 100 of this invention is demonstrated. The symbol “S” shown in FIG. 3 means a step.

〔混合工程〕
初めに、無機フィラー、親水性繊維、及びアンモニウムカルボキシメチルセルロースを混合する（Ｓ１：混合工程）。混合工程は、無機フィラー、親水性繊維、及びアンモニウムカルボキシメチルセルロースを攪拌機に投入し、原材料が十分に混ざり合うように攪拌する。攪拌機への固体原材料の投入順序は、すべて同時でもよいし、別々であってもよいが、無機フィラーと、アンモニウムカルボキシメチルセルロースとを予め混合して十分馴染んだ後に、親水性繊維を少量ずつ投入することが好ましい。混合物には、その他、抗菌剤、防カビ剤、消臭剤、酸化防止剤、染料、顔料、香料等の添加剤や、粘度調整のためのアルコール等の溶媒を添加することもできる。 [Mixing process]
First, an inorganic filler, a hydrophilic fiber, and ammonium carboxymethyl cellulose are mixed (S1: mixing step). In the mixing step, the inorganic filler, the hydrophilic fiber, and ammonium carboxymethyl cellulose are put into a stirrer and stirred so that the raw materials are sufficiently mixed. The order in which the solid raw materials are charged into the stirrer may be all at the same time or may be separate, but after mixing well with an inorganic filler and ammonium carboxymethyl cellulose, the hydrophilic fibers are added little by little. It is preferable. In addition, additives such as antibacterial agents, antifungal agents, deodorants, antioxidants, dyes, pigments, and fragrances, and solvents such as alcohol for adjusting viscosity can be added to the mixture.

各原材料の配合比率について、成形体全体における無機フィラー１０の含有量を１００重量部とすると、親水性繊維２０は５〜７０重量部、好ましくは２５〜６０重量部となるように添加すればよく、また、アンモニウムカルボキシメチルセルロース３０は２〜２０重量部、好ましくは７〜１０重量部となるように添加すればよい。これにより、保水性と耐水性と耐久性とのバランスに優れた成形体を調製することができる。 Regarding the blending ratio of each raw material, if the content of the inorganic filler 10 in the entire molded body is 100 parts by weight, the hydrophilic fiber 20 may be added so as to be 5 to 70 parts by weight, preferably 25 to 60 parts by weight. Moreover, what is necessary is just to add ammonium carboxymethylcellulose 30 so that it may become 2-20 weight part, Preferably it is 7-10 weight part. Thereby, the molded object excellent in the balance of water retention, water resistance, and durability can be prepared.

〔成形工程〕
混合工程の後、得られた混合物を成形する（Ｓ２：成形工程）。成形工程は、以下の二つの成形法が代表的である。第一の成形工程は、原材料を撹拌しながら成形する撹拌造粒である。撹拌造粒は、混合工程で用いた攪拌機を使用し、そのまま混合物の攪拌を継続することにより行われる。Ｓ１で混合した混合物に徐々に水を加えていき、水平方向に回転するアジテーターの回転数と鉛直方向に回転するチョッパーの回転数とを調整しながら混合物を粒状化していく。アジテーターの回転数は１００〜３００ｒｐｍが好ましく、チョッパーの回転数は５００〜３０００ｒｐｍが好ましい。混合物がある程度粒状化したら、アジテーター及びチョッパーの回転を停止し、次いで粒状物を取り出し、所定の粒径になるようにメッシュふるい等を用いて分級する。水の添加量は混合物の重量に対して０．５〜４．０倍が好ましく、１．０〜３．５倍がより好ましい。水の添加量が混合物の重量に対して０．５倍よりも少ない場合、無機フィラーどうしを結合することができなくなって混合物がまとまらなくなる虞がある。一方、水の添加量が混合物の重量に対して４．０倍を超えると、混合物が撹拌機のスクリューやローラー等に多量に付着し、造粒が困難になる虞がある。また、たとえ造粒物が得られたとしても、造粒物どうしが付着し、取り扱いが困難となる虞がある。上記の適切な量の水を原材料に添加することにより、無機フィラーと、親水性繊維と、アンモニウムカルボキシメチルセルロースとが均一に混合され、且つ適度な粘度を有するため、成形工程を円滑に行うことができる。また、後述の熱処理工程においても、成形体がひび割れたり、破壊することなく、成形工程で形成された形状を維持したまま、乾燥することができる。この結果、保水性、耐水性、及び耐久性を兼ね備えた成形体を得ることが可能となる。 [Molding process]
After the mixing process, the obtained mixture is molded (S2: molding process). The molding process is typically the following two molding methods. The first molding step is agitation granulation in which the raw material is agitated while being agitated. Agitation granulation is performed by using the stirrer used in the mixing step and continuing the stirring of the mixture as it is. Water is gradually added to the mixture mixed in S1, and the mixture is granulated while adjusting the rotational speed of the agitator rotating in the horizontal direction and the rotational speed of the chopper rotating in the vertical direction. The rotational speed of the agitator is preferably 100 to 300 rpm, and the rotational speed of the chopper is preferably 500 to 3000 rpm. When the mixture is granulated to some extent, the rotation of the agitator and chopper is stopped, and then the granular material is taken out and classified using a mesh sieve or the like so as to have a predetermined particle size. The amount of water added is preferably 0.5 to 4.0 times, more preferably 1.0 to 3.5 times the weight of the mixture. If the amount of water added is less than 0.5 times the weight of the mixture, the inorganic fillers cannot be combined with each other, and the mixture may not be collected. On the other hand, if the amount of water added exceeds 4.0 times the weight of the mixture, the mixture may adhere to a large amount of the screw or roller of the stirrer and granulation may become difficult. Moreover, even if a granulated material is obtained, the granulated materials may adhere to each other and may be difficult to handle. By adding the appropriate amount of water to the raw material, the inorganic filler, hydrophilic fiber, and ammonium carboxymethyl cellulose are uniformly mixed and have an appropriate viscosity, so that the molding process can be performed smoothly. it can. Moreover, also in the below-mentioned heat treatment process, it can dry, maintaining the shape formed in the shaping | molding process, without a molded object cracking or destroying. As a result, it is possible to obtain a molded body having water retention, water resistance, and durability.

第二の成形工程は、原材料を押し出しながら成形する押出造粒である。押出造粒は、前述の成形工程を長時間継続していくことで得られる粘土状の混合物を押出造粒機に充填し、当該混合物を押出造粒機のノズルから押出し、さらに押出した混合物を適度なサイズに切断し、造粒等によって成形して成形体（粒状物）の原形とするものである。このように押出造粒では混合物の成形（造粒）を型によって行うため、サイズ及び形状が揃った成形体を製造することができる。 The second molding step is extrusion granulation in which the raw material is molded while being extruded. In extrusion granulation, a clay-like mixture obtained by continuing the molding process described above for a long time is filled into an extrusion granulator, the mixture is extruded from the nozzle of the extrusion granulator, and the extruded mixture is further extruded. It is cut into an appropriate size and molded by granulation or the like to form the original shape of the molded body (granular material). Thus, in extrusion granulation, since the mixture is formed (granulated) with a mold, a molded body having a uniform size and shape can be produced.

〔熱処理工程〕
次に、成形工程が完了した成形体に対して熱処理を行う（Ｓ３：熱処理工程）。熱処理工程は、乾燥工程（Ｓ３−１）及びアンモニウム脱離工程（Ｓ３−２）を含む。 [Heat treatment process]
Next, heat treatment is performed on the molded body after the molding process is completed (S3: heat treatment process). The heat treatment step includes a drying step (S3-1) and an ammonium desorption step (S3-2).

初めに、乾燥工程（Ｓ３−１）では、成形工程（Ｓ２）で得られた成形体を低温で熱処理する。乾燥工程（Ｓ３−１）における成形体の乾燥温度は、アンモニウムカルボキシメチルセルロースのアンモニウムの脱離温度より低温であることが好ましい。例えば、乾燥時に発生した水分を外部に排出しながら乾燥を行う送風式の棚式乾燥器を用いて乾燥工程を実施する場合、乾燥温度は６０〜９０℃、好ましくは７０〜９０℃に設定され、乾燥時間は５〜３０時間、好ましく１２〜３０時間に設定される。乾燥温度が６０℃より低い場合、あるいは乾燥時間が５時間より短い場合、造粒物中に水分が過剰に残留するため、次に行うアンモニウム脱離工程（Ｓ３−２）においてアンモニウムの脱離が不十分となり、繊維間、フィラー間、及び繊維−フィラー間の結合や固化が不十分となる。その結果、成形体に必要な耐久性や強度等の性能が得られ難くなる。一方、乾燥温度が９０℃より高い場合、あるいは乾燥時間が３０時間より長い場合、水が抜ける前に、アンモニウム脱離工程（Ｓ３−２）が始まり、脱離反応が不十分となり、成形体の強固な構造が崩壊しやすいものとなる。その結果、耐久性に劣り、微粉等が発生する虞がある。 First, in the drying step (S3-1), the molded body obtained in the molding step (S2) is heat-treated at a low temperature. The drying temperature of the molded body in the drying step (S3-1) is preferably lower than the ammonium desorption temperature of ammonium carboxymethyl cellulose. For example, when the drying process is performed using a blower type shelf dryer that performs drying while discharging moisture generated during drying, the drying temperature is set to 60 to 90 ° C, preferably 70 to 90 ° C. The drying time is set to 5 to 30 hours, preferably 12 to 30 hours. When the drying temperature is lower than 60 ° C., or when the drying time is shorter than 5 hours, excessive moisture remains in the granulated product, so that ammonium is eliminated in the subsequent ammonium desorption step (S3-2). Insufficient bonding between fibers, between fillers, and between fiber and filler, and solidification become insufficient. As a result, it becomes difficult to obtain performances such as durability and strength necessary for the molded body. On the other hand, when the drying temperature is higher than 90 ° C., or when the drying time is longer than 30 hours, the ammonium desorption step (S3-2) starts before water is removed, and the desorption reaction becomes insufficient. A strong structure tends to collapse. As a result, the durability is inferior and fine powder or the like may be generated.

次に、アンモニウム脱離工程（Ｓ３−２）では、乾燥工程（Ｓ３−１）が完了して水分が十分に低減された成形体に対して高温で熱処理を行う。アンモニウム脱離工程（Ｓ３−２）における成形体の熱処理温度は、繊維間、フィラー間、及び繊維−フィラー間の結合を確実にするため、アンモニウムカルボキシメチルセルロースのアンモニウムが脱離する温度より高い温度、具体的には、１２０〜１５０℃に設定し、２〜５時間熱処理を行う。アンモニウム脱離工程（Ｓ３−２）により繊維間、フィラー間、及び繊維−フィラー間を結合しているアンモニウムカルボキシメチルセルロースのアンモニウムが脱離して、水不溶の固体となる。成形体を常温まで冷却すると、無機フィラーと、親水性繊維と、カルボキシメチルセルロースとを含む成形体が硬化される。脱離温度が１２０℃より低い場合、アンモニウムカルボキシメチルセルロースからのアンモニウム脱離反応が不十分となり、成形体の強固な構造が崩壊しやすくなる虞がある。また、脱離反応が、１５０℃より高い場合、成形体が変色し、外観が悪化する虞がある。 Next, in the ammonium desorption step (S3-2), a heat treatment is performed at a high temperature on the molded body in which the drying step (S3-1) is completed and moisture is sufficiently reduced. The heat treatment temperature of the molded body in the ammonium desorption step (S3-2) is higher than the temperature at which ammonium of ammonium carboxymethyl cellulose is desorbed in order to ensure bonding between fibers, between fillers, and between fibers and fillers, Specifically, the heat treatment is performed at a temperature of 120 to 150 ° C. for 2 to 5 hours. In the ammonium desorption step (S3-2), ammonium of ammonium carboxymethylcellulose bonding between fibers, between fillers, and between fiber and filler is desorbed to form a water-insoluble solid. When the molded body is cooled to room temperature, the molded body containing the inorganic filler, the hydrophilic fiber, and carboxymethyl cellulose is cured. When the desorption temperature is lower than 120 ° C., the ammonium desorption reaction from ammonium carboxymethyl cellulose becomes insufficient, and the strong structure of the molded body may be easily collapsed. On the other hand, when the elimination reaction is higher than 150 ° C., the molded body may be discolored and the appearance may be deteriorated.

熱処理工程（Ｓ３）により得られた粒状体は、必要に応じて分級が行われ、本発明の成形体とされる。得られた成形体は、カルボキシメチルセルロースが均一に分散された状態で無機フィラー及び親水性繊維が結合している。従って、強度が高く、耐久性に優れたものとなる。また、繊維やフィラーなどの間の空隙も略均一に形成されるため、保水性の低下が抑制される。その結果、例えば、灌水時に成形体が水分を吸収して膨潤したり、植栽時に成形体が締め固められても、成形体の構造が崩壊したり、破壊されることがなく、長期に亘って保水性や保肥性等の基本性能を維持し続けることができる。そして、成形体の構造が維持されることにより微粉等が発生しないため、取り扱いも容易なものとなる。 The granule obtained by the heat treatment step (S3) is classified as necessary to obtain the molded product of the present invention. In the obtained molded body, the inorganic filler and the hydrophilic fiber are bonded in a state where carboxymethylcellulose is uniformly dispersed. Accordingly, the strength is high and the durability is excellent. Moreover, since the space | gap between a fiber, a filler, etc. is formed substantially uniformly, the fall of water retention is suppressed. As a result, for example, even if the molded body swells by absorbing moisture during irrigation, or even if the molded body is compacted during planting, the structure of the molded body does not collapse or break down, and for a long time. The basic performance such as water retention and fertilization can be maintained. And since fine powder etc. do not generate | occur | produce by maintaining the structure of a molded object, handling becomes easy.

本発明の成形体の製造方法に従って、珪藻土又はゼオライト、及びセルロース短繊維がカルボキシメチルセルロースにより結合されてなる成形体（実施例１〜４）を作製した。また、比較のため、珪藻土及びカルボキシメチルセルロースを含むがセルロース短繊維を含まない成形体（比較例１）、並びにセルロース短繊維及びカルボキシメチルセルロースを含むが無機フィラーを含まない成形体（比較例２）を作製した。そして、実施例及び比較例にかかる各成形体の特性を評価した。 According to the method for producing a molded article of the present invention, molded articles (Examples 1 to 4) in which diatomaceous earth or zeolite and cellulose short fibers were bonded with carboxymethylcellulose were produced. For comparison, a molded body containing diatomaceous earth and carboxymethylcellulose but not containing short cellulose fibers (Comparative Example 1), and a molded body containing cellulose short fibers and carboxymethylcellulose but containing no inorganic filler (Comparative Example 2). Produced. And the characteristic of each molded object concerning an Example and a comparative example was evaluated.

なお、成形体の原材料として、以下を使用した。
・繊維：セルロース短繊維（ＫＣフロック（登録商標）Ｗ−１００ＧＫ、日本製紙株式会社製）
・無機フィラー：珪藻土（ラヂオライト（登録商標）♯３００、昭和化学工業株式会社製）
：ゼオライト（琉球ライト♯ＣＥＣ６００、株式会社エコウエル製）
・アンモニウムカルボキシメチルセルロース：（キッコレート（登録商標）♯ＮＡ−Ｈ、ニチリン化学工業株式会社製）
・水：水道水 In addition, the following was used as a raw material of a molded object.
Fiber: cellulose short fiber (KC Flock (registered trademark) W-100GK, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.)
Inorganic filler: Diatomaceous earth (Radiolite (registered trademark) # 300, Showa Chemical Industry Co., Ltd.)
: Zeolite (Ryukyu Light # CEC600, manufactured by Ecowell Co., Ltd.)
Ammonium carboxymethyl cellulose: (Kickolate (registered trademark) # NA-H, manufactured by Nichirin Chemical Industries, Ltd.)
・ Water: Tap water

〔実施例１〕
表１に示す原材料の配合（単位：重量部）に従って、成形体の原材料を攪拌混合造粒装置（有限会社Ｇ−Ｌａｂｏ製ＭＧＳ１２型）に投入し、約１０分間攪拌及び転動して混合物を調製し、その混合物を押出造粒装置（アキラ機工株式会社製ＰＴ−６０２５型）に投入し、約５φの造粒体を得た。すなわち、実施例１では、押出造粒により造粒体を製造した。造粒体を８０℃の温風で１２時間乾燥し、更に１３０℃で３時間熱処理を行うことにより、アンモニウムカルボキシメチルセルロースのアンモニウムを脱離させてセルロース短繊維及び珪藻土をカルボキシメチルセルロースで結合させ、これを常温まで冷却して実施例１の成形体を得た。 [Example 1]
In accordance with the composition of raw materials shown in Table 1 (unit: parts by weight), the raw material of the compact is put into a stirring and mixing granulator (MGS12 manufactured by G-Labo Co., Ltd.), stirred and rolled for about 10 minutes, Then, the mixture was put into an extrusion granulator (PT-6025 type manufactured by Akira Kiko Co., Ltd.) to obtain a granulated body of about 5φ. That is, in Example 1, the granulated body was manufactured by extrusion granulation. The granulated body is dried with warm air of 80 ° C. for 12 hours and further subjected to heat treatment at 130 ° C. for 3 hours to desorb ammonium from ammonium carboxymethyl cellulose and bind cellulose short fibers and diatomaceous earth with carboxymethyl cellulose. Was cooled to room temperature to obtain a molded article of Example 1.

〔実施例２〕
表１に示す原材料の配合（単位：重量部）に従って、原材料を含む混合物を調製し、実施例１と同様の押出造粒により、成形体を製造した。押出造粒によって得られた成形体を実施例１と同様の乾燥条件及び熱処理条件で処理し、これを常温まで冷却して実施例２の成形体を得た。 [Example 2]
According to the composition of raw materials shown in Table 1 (unit: parts by weight), a mixture containing the raw materials was prepared, and a molded body was produced by the same extrusion granulation as in Example 1. The molded body obtained by extrusion granulation was treated under the same drying and heat treatment conditions as in Example 1, and cooled to room temperature to obtain the molded body of Example 2.

〔実施例３〕
表１に示す原材料の配合（単位：重量部）に従って、原材料を含む混合物を調製し、実施例１と同様の押出造粒により、成形体を製造した。押出造粒によって得られた造粒体を実施例１と同様の乾燥条件及び熱処理条件で処理し、これを常温まで冷却して実施例３の成形体を得た。 Example 3
According to the composition of raw materials shown in Table 1 (unit: parts by weight), a mixture containing the raw materials was prepared, and a molded body was produced by the same extrusion granulation as in Example 1. The granulated body obtained by extrusion granulation was treated under the same drying and heat treatment conditions as in Example 1, and cooled to room temperature to obtain the molded body of Example 3.

〔実施例４〕
表１に示す原材料の配合（単位：重量部）に従って、原材料を含む混合物を調製し、実施例１と同様の押出造粒により、成形体を製造した。押出造粒によって得られた造粒体を実施例１と同様の乾燥条件及び熱処理条件で処理し、これを常温まで冷却して実施例４の成形体を得た。 Example 4
According to the composition of raw materials shown in Table 1 (unit: parts by weight), a mixture containing the raw materials was prepared, and a molded body was produced by the same extrusion granulation as in Example 1. The granulated body obtained by extrusion granulation was treated under the same drying conditions and heat treatment conditions as in Example 1 and cooled to room temperature to obtain the molded body of Example 4.

〔比較例１〕
比較例１の成形体は、原材料として珪藻土とアンモニウムカルボキシメチルセルロースとを使用するが親水性繊維は使用しないものである。表１に示す原材料の配合（単位：重量部）に従って、原材料を含む混合物を調製し、実施例１と同様の押出造粒により、成形体を製造した。押出造粒によって得られた造粒体を実施例１と同様の乾燥条件及び熱処理条件で処理し、これを常温まで冷却して比較例１の成形体を得た。 [Comparative Example 1]
The molded body of Comparative Example 1 uses diatomaceous earth and ammonium carboxymethyl cellulose as raw materials but does not use hydrophilic fibers. According to the composition of raw materials shown in Table 1 (unit: parts by weight), a mixture containing the raw materials was prepared, and a molded body was produced by the same extrusion granulation as in Example 1. The granulated product obtained by extrusion granulation was treated under the same drying and heat treatment conditions as in Example 1, and cooled to room temperature to obtain a molded product of Comparative Example 1.

〔比較例２〕
比較例２の成形体は、原材料としてセルロース短繊維とアンモニウムカルボキシメチルセルロースとを使用するが無機フィラーを使用しないものである。表１に示す原材料の配合（単位：重量部）に従って、混合物を調製し、実施例１と同様の押出造粒により、成形体を製造した。押出造粒によって得られた造粒体を実施例１と同様の乾燥条件及び熱処理条件で処理し、これを常温まで冷却して比較例２の成形体を得た。 [Comparative Example 2]
The molded body of Comparative Example 2 uses short cellulose fibers and ammonium carboxymethyl cellulose as raw materials but does not use an inorganic filler. A mixture was prepared according to the composition of raw materials shown in Table 1 (unit: parts by weight), and a molded body was produced by extrusion granulation in the same manner as in Example 1. The granulated body obtained by extrusion granulation was treated under the same drying and heat treatment conditions as in Example 1, and cooled to room temperature to obtain a molded body of Comparative Example 2.

＜成形体の特性評価＞
実施例１〜４、及び比較例１及び２の成形体について、強度（圧縮強度）、耐久後残留率（固形分重量比率）及び保水性を評価した。 <Characteristic evaluation of molded body>
The molded bodies of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated for strength (compressive strength), post-endurance residual ratio (solid content weight ratio), and water retention.

圧縮強度については、各成形体を水に浸漬して飽和状態とし、２４時間経過後の各成形体の一粒を採取し、強度試験装置（株式会社島津製作所社製、小型卓上試験機ＥＺ−ＳＸ）を使用して測定した。測定条件は、圧縮速度を５ｍｍ／分とした。圧縮強度は、以下のＪＩＳＲ１６３９−５（２００７）に示される式に基づいて算出し、成形体１０個の測定値のうち最大と最小とを除外した８個の平均値を採用した。
圧縮強度［Ｎ／ｍｍ^２］＝２．４８×Ｐ／（π×Ｄ^２）
Ｐ［Ｎ］：成形体が破壊に至ったときの降伏点荷重
Ｄ［ｍｍ］：成形体の平均直径 For compressive strength, each molded body was immersed in water to obtain a saturated state, and one grain of each molded body after 24 hours was collected, and a strength test apparatus (Shimadzu Corporation, small tabletop testing machine EZ- SX). Measurement conditions were such that the compression speed was 5 mm / min. The compressive strength was calculated based on the formula shown in the following JIS R1639-5 (2007), and an average value of 8 samples excluding the maximum and minimum values among the measured values of 10 molded bodies was adopted.
Compressive strength [N / mm ² ] = 2.48 × P / (π × D ² )
P [N]: Yield point load when the molded body is broken D [mm]: Average diameter of the molded body

耐久後残留率については、水分量５％以下の成形体の重量を測定後、成形体を水に投入し、スターラーで２４時間撹拌することにより耐久性を確認した。次に耐久後の成形体の含水分量が５％以下となるまで６０〜８０℃の温風で乾燥し、常温まで冷却後、固形分の重量を測定して固形分重量比率（耐久後残留率（％））を算出した。 Regarding the residual ratio after durability, the weight of a molded product having a moisture content of 5% or less was measured, and then the molded product was put into water and stirred for 24 hours with a stirrer to confirm durability. Next, it is dried with hot air of 60 to 80 ° C. until the moisture content of the molded product after durability becomes 5% or less, cooled to room temperature, then the weight of solid content is measured, and the solid content weight ratio (residual ratio after durability) (%)) Was calculated.

保水性については、底部に多数の孔を有する孔付きカップに、各成形体１００ｃｃを充填し、これに水５０ｃｃを注入してカップの底から排出された水の量より保水量（単位：ｃｃ／１００ｃｃ）を測定した。保水量が多いと保水性が良く、逆に、保水量が少ないと保水性に劣ると評価することができる。 With respect to water retention, each cup 100cc is filled in a cup with a large number of holes at the bottom, 50cc of water is poured into the cup, and the amount of water retained (unit: cc) from the amount of water discharged from the bottom of the cup. / 100 cc) was measured. If the amount of water retention is large, the water retention is good. Conversely, if the amount of water retention is small, it can be evaluated that the water retention is poor.

各成形体の圧縮強度、耐久後残留率、及び保水量の測定結果を表２に示す。実施例１〜４の成形体は、保水性及び強度のバランスに優れており、土壌としての基本性能を維持しながら、高い耐久性を有していることが示された。以下、本発明の成形体の特性について、詳細に説明する。 Table 2 shows the measurement results of the compression strength, post-endurance residual rate, and water retention amount of each molded body. The molded bodies of Examples 1 to 4 were excellent in the balance between water retention and strength, and were shown to have high durability while maintaining the basic performance as soil. Hereinafter, the characteristic of the molded object of this invention is demonstrated in detail.

珪藻土又はゼオライトと、セルロース短繊維と、アンモニウムカルボキシメチルセルロースとを原材料に含むもの（実施例１〜４）は、いずれも良好な圧縮強度、耐久後残留率、及び保水量が示された。無機フィラーとセルロース短繊維との混合比率を１０：１としたもの（実施例１、２）や４：１としたもの（実施例３）よりも、２：１としたもの（実施例４）のほうが、耐久後残留率が高い結果となった。このことから、セルロース短繊維は、保水性のみならず、耐久性の向上にも寄与していることが示唆された。 Those containing diatomaceous earth or zeolite, cellulose short fibers, and ammonium carboxymethyl cellulose as raw materials (Examples 1 to 4) all showed good compressive strength, residual ratio after durability, and water retention. What was made 2: 1 (Example 4) than what made the mixing ratio of an inorganic filler and a cellulose short fiber 10: 1 (Examples 1 and 2) and 4: 1 (Example 3). This resulted in a higher residual rate after endurance. From this, it was suggested that the short cellulose fiber contributes not only to water retention but also to improvement of durability.

これに対し、セルロース短繊維を含まない比較例１、及び無機フィラーを含まない比較例２の成形体は、十分な性能が得られなかった。比較例１は、耐久後残留率が特に劣っていたことから、セルロース短繊維の存在が耐久性向上のために重要な役割を果たしていることが示唆された。また、比較例２は、保水性が特に劣っていたことから、無機フィラーの存在が保水性向上のために重要な役割を果たしていることが示唆された。このように、比較例１及び２の成形体は、何れも長期に亘って使用される観葉植物や花卉の栽培用の人工土壌培地には不向きであった。 On the other hand, the molded product of Comparative Example 1 that does not contain cellulose short fibers and Comparative Example 2 that does not contain an inorganic filler did not provide sufficient performance. In Comparative Example 1, the residual rate after durability was particularly inferior, suggesting that the presence of short cellulose fibers plays an important role for improving durability. Moreover, since the water retention was especially inferior in Comparative Example 2, it was suggested that the presence of the inorganic filler plays an important role for improving the water retention. Thus, the molded bodies of Comparative Examples 1 and 2 were unsuitable for artificial soil media for cultivation of foliage plants and flower buds used for a long time.

本発明の成形体、及び成形体の製造方法は、室内用の観葉植物や鉢植えの花卉等の育成培地において好適に利用されるが、植物工場等で栽培される野菜等の育成培地において利用することも可能である。 The molded body and the method for producing the molded body of the present invention are preferably used in a growth medium for indoor houseplants and potted flower buds, but are used in a growth medium for vegetables cultivated in a plant factory or the like. It is also possible.

１０無機フィラー
２０親水性繊維
３０アンモニウムカルボキシメチルセルロース
３１カルボキシメチルセルロース
１００成形体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inorganic filler 20 Hydrophilic fiber 30 Ammonium carboxymethyl cellulose 31 Carboxymethyl cellulose 100 Molded body

Claims

無機フィラーと、
親水性繊維と、
アンモニウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−ＮＨ_４）由来のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｈ）と、
を含む成形体。 An inorganic filler;
Hydrophilic fibers,
Carboxymethyl cellulose (CMC-H) derived from ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH ₄ );
A molded body containing

粒径が０．１〜１０ｍｍの造粒物として構成される請求項１に記載の成形体。 The molded product according to claim 1, which is configured as a granulated product having a particle size of 0.1 to 10 mm.

前記無機フィラー１００重量部に対して、前記親水性繊維を５〜７０重量部、前記カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｈ）を２〜２０重量部含む請求項１又は２に記載の成形体。 The molded body according to claim 1 or 2, comprising 5 to 70 parts by weight of the hydrophilic fiber and 2 to 20 parts by weight of the carboxymethyl cellulose (CMC-H) with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler.

無機フィラーと、親水性繊維と、アンモニウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−ＮＨ_４）とを混合する混合工程と、
前記混合工程で得られた混合物に水を添加して成形する成形工程と、
前記成形工程で得られた成形体を熱処理する熱処理工程と、
を包含する成形体の製造方法。 A mixing step of mixing an inorganic filler, a hydrophilic fiber, and ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH ₄ );
A molding step of adding water to the mixture obtained in the mixing step and molding;
A heat treatment step of heat treating the molded body obtained in the molding step;
The manufacturing method of the molded object containing this.

前記混合工程において、前記無機フィラーと、前記アンモニウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−ＮＨ_４）とを混合した後に、前記親水性繊維を少量ずつ混合する請求項４に記載の成形体の製造方法。 In the mixing step, and the inorganic filler, after mixing the ammonium carboxymethyl cellulose (CMC-NH _4), process for producing a molded article according to claim 4, mixing little by little the hydrophilic fibers.

前記成形工程において、前記水の添加量は混合物の重量に対して０．５〜４．０倍である請求項４又は５に記載の成形体の製造方法。 The method for producing a molded body according to claim 4 or 5, wherein, in the molding step, the amount of water added is 0.5 to 4.0 times the weight of the mixture.