JP7303685B2 - 農業用ハウス保温材 - Google Patents
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Description
これらの農業用ハウスにおいても、初春、晩秋、冬季などの低温期の夜間には、また場合によっては昼間においても気温低下のため、栽培作物への生育遅れ、生育障害を引き起こす。その対策のため、ヒートポンプなどの暖房器具を用いて保温したり、ポリエチレンなどのフィルムやシートと不織布などから構成された保温性を備えた内張り複合材を展張したりすることが行われてきた。
しかしながら、特許文献4は、不織布とポリエチレンテレフタレートフィルムとをポリエチレン樹脂フィルムで全面に亘り一体化させて積層しているため、剛性が高く、ハウス栽培のような巻き取り作業が必要な場合、作業が容易でなかった。また、特許文献5は、繊維シートとしてスパンボンド不織布を使用しているため、剛性が強く、ハウス栽培のような巻き取り作業が必要な場合、作業が容易でなかった。また、どちらも遮熱性については記載も示唆もない。
(1)外側から順に、フラットヤーン織物層と、保温層と、樹脂フィルム層と、機能性を有する層とを積層した積層体からなる農業用ハウス保温材であって、
前記積層体が、複数箇所で、折り畳み方向に対して垂直または巻き取りの巻き取り軸方向に対して平行な直線部分で接合一体化され、
前記複数箇所の直線部分で接合一体化させた互いの間隔が1インチ以上10インチ以下で、
前記機能性を有する層の目付が、20g/m2以上100g/m2未満で、
前記積層体の最大厚みが1.5mm以上12mm以下で、
かつ遮光率が50%以上100%未満であることを特徴とする農業用ハウス保温材、
(2)前記保温層が、30g/m2以上100g/m2以下の目付を有する不織布または合成樹脂綿からなる層であることを特徴とする(1)に記載の農業用ハウス保温材、
(3)前記機能性を有する層が、通気性、透水性、および流滴防止性の中から選ばれる少なくとも一つの性質を有する層であることを特徴とする(1)または(2)に記載の農業用ハウス保温材、
(4)前記接合一体化が、縫合加工であることを特徴とする(1)~(3)のいずれかに記載の農業用ハウス保温材、
(5)前記樹脂フィルム層が、ポリオレフィンフィルムからなる層であることを特徴とする(1)~(4)のいずれかに記載の農業用ハウス保温材、
に関するものである。
さらに、厚みが薄く、軽量であるため、昼間などには、折り畳んだり、ロール状の巻き取りが容易で、収束性に優れ、収束径も細くなるため、保管やロール状態の保持も容易であるとともに、太陽光を遮ることが少なくなり、陰が小さくなるため、栽培作物の生育のばらつきを抑えられる。また、巻き取り癖もつきにくいため、展張の繰り返しも容易である。
また、栽培作物の生育に最適な遮光性も有するため、農業用ハウス内面に展張するだけでなく、太陽光が当たっては困る植物に対する保温などにも利用できる。
遮光率(%) = (1-(A/B)) × 100
(ここで、Aは試験片装着時の照度、Bは試験片未装着時の照度)
保温率(%) = (W0-W)/W × 100
(ここで、W0は試験片未装着時の消費電力、Wは試験片装着時の消費電力)
保温率が高いほど、保温効果が高いことから、例えば、本発明の農業用ハウス保温材で覆った内部は、外部環境に左右されにくくなるため、温度ムラが減り、栽培作物の生育や栽培のばらつきが解消できたり、ある程度の温度範囲で貯蔵したりする栽培作物にも有効である。保温率は、概ね80%以上であることがより好ましい。
遮熱効果(℃) = T0-T
(ここで、T0は空試験時の一定時間経過時の上昇温度、Tは試験片を置いたときの一定時間経過時の上昇温度)
遮熱効果(℃)が高いほど、昼間の太陽光の赤外線を遮断できることから、農業用ハウス内の温度上昇を抑制することができるという効果がある。特に、夏場など外気温が高いときほど、遮熱効果が発揮される。一方、夜間においては、農業用ハウス内部の温度下降を抑制することができるという効果がある。特に、冬場など外気温が低いときほど、遮熱効果が発揮される。これらのことは、農業用ハウス内の冷暖房のエネルギーコストを削減する効果を有することは言うまでもないことである。遮熱効果は、概ね5℃以上であることがより好ましい。
順に、アルミ蒸着フィルムフラットヤーン織物(一軸延伸ポリエチレンフィルムにアルミ蒸着したフラットヤーンをポリエステルモノフィラメントで平織した織物)、合成樹脂綿((株)クラレ製)30g/m2、ポリエチレン白黒フィルム(大倉工業(株)製)20g/m2、およびポリエステル不織布(黒)(ユニチカ(株)製)50g/m2を重ね、2m×10mの大きさに切りそろえ、折り畳み方向に対して垂直または巻き取りの巻き取り軸方向に対して平行な直線部分で、3インチ間隔で縫合加工することにより接合一体化して表1の構成の保温シート1を得た。保温シート1の最大厚みは2.5mm、遮光率は99.9%であった。
実施例1の合成樹脂綿30g/m2を、25g/m2、40g/m2、60g/m2、80g/m2、100g/m2、120g/m2、および15g/m2(それぞれ、(株)クラレ製)の合成樹脂綿にそれぞれ変更し、実施例1と同様にして表1の構成の保温シート2~8を得た。
実施例6の白黒フィルムを透明ポリエチレンフィルム(大倉工業(株)製)20g/m2、およびポリエステル不織布(黒)をポリエステル不織布(白)(東洋紡(株)製)50g/m2に変更し、縫合加工を1インチ、2インチ、3インチ、5インチ、および10インチにそれぞれ変更し、表2の構成の保温シート9~13を得た。
実施例13のアルミ蒸着フィルムフラットヤーン織物をフラットヤーン織物1(アルミニウム箔の両面にポリエチレンフィルムをラミネートしたフラットヤーン2本とポリエチレンフィルムのフラットヤーン1本をポリエステルモノフィラメントでラッセル織した織物)、およびフラットヤーン織物2(アルミニウム箔の両面にポリエチレンフィルムをラミネートしたフラットヤーンをポリエステルモノフィラメントでラッセル織した織物)にそれぞれ変更し、表2の構成の保温シート14~15を得た。
実施例11の合成樹脂綿100g/m2を合成樹脂綿60g/m2に変更し、表2の構成の保温シート16を得た。
同様にして、表3~表5の構成の保温シート17~31を得た。
順に、スパンレース不織布(アピタス、ダイワボウポリテック(株)製)60g/m2と、厚み12μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカルアグリドリーム(株)製)とを、ポリエチレン樹脂の溶融押出により積層し、接合一体化し、2m×10mの大きさに切りそろえて表5の構成の保温シート32を得た。保温シート32の最大厚みは0.2mm、遮光率は50%であった。
順に、厚み75μmの透湿性および、または透水性を有するフィルム(ベジタロンスーパーキリナシUVカット、孔径1.5~2.0mmの孔が形成、積水フィルム(株)製)と、ポリエステル不織布(白)(東洋紡(株)製)50g/m2とを重ねあわせ、2m×10mの大きさに切りそろえて、その端部を3cmフィルムが内側になるように折り返し、超音波融着機により接合一体化し、表5の構成の保温シート33を得た。保温シート33の最大厚みは0.15mm、遮光率は70%であった。
順に、厚み3.5mmの積層気泡シート(プチプチd35、川上産業(株)製)と、ポリエステル不織布(白)(東洋紡(株)製)50g/m2とを重ねあわせ、2m×10mの大きさに切りそろえて、その端部をエンドレスシーラーにより3cm幅に接合一体化し、表5の構成の保温シート34を得た。保温シート34の最大厚みは4mm、遮光率は70%であった。
順に、アルミ蒸着フィルムフラットヤーン織物(一軸延伸ポリエチレンフィルムにアルミ蒸着したフラットヤーンをポリエステルモノフィラメントで平織した織物)、厚み1.0mmの発泡シート(ミナフォーム、酒井化学工業(株)製)、および厚み90μmのポリエチレン無延伸フィルム(大倉工業(株)製)を重ね、2m×10mの大きさに切りそろえ、折り畳み方向に対して垂直または巻き取りの巻き取り軸方向に対して平行な直線部分で、上記フラットヤーン織物と上記発泡シートとを22cm間隔で、接着剤を使用し2.5cmの幅で接着(第1接合部)し、続いて同様に、上記発泡シートと上記ポリエチレン無延伸フィルムとを22cm間隔で、上記接着剤を使用し2.5cmの幅で接着(第2接合部)した。その際、第1接合部と第2接合部とを0.5cmの幅で重なるように接着した。このようにして、接合一体化した表5の構成の保温シート35を得た。保温シート35の最大厚みは1.5mm、遮光率は98%であった。
順に、昇温防止性フラットヤーン織物(昇温防止剤マスターバッチ(PEX ST-0049、東京インキ(株)製)を低密度ポリエチレン樹脂に練りこみ、インフレーション成形により、フィルム状に加工し、さらに4mmのフィラメント状にスリット加工したフラットヤーンをポリエステルモノフィラメントでラッセル織した織物)、合成樹脂綿((株)クラレ製)30g/m2、透明ポリエチレンフィルム(大倉工業(株)製)20g/m2、およびポリエステル不織布(白)(東洋紡(株)製)50g/m2を重ね、2m×10mの大きさに切りそろえ、折り畳み方向に対して垂直または巻き取りの巻き取り軸方向に対して平行な直線部分で、3インチ間隔で縫合加工することにより接合一体化して表6の構成の保温シート36を得た。保温シート36の最大厚みは2.7mm、遮光率は77%であった。
同様にして、表6の構成の保温シート37~40を得た。
最大厚みは、各保温シートについて、シックネスゲージを使用し、複数箇所で直線部分で接合一体化した互いの間隔の中間部分の5ヶ所の厚みを測定し、その平均値とした。
各保温シートについて、JIS L1055「カーテンの遮光性試験方法」の「照度計を用いる方法(A法)」に基づき、測定した。遮光性試験機LE-1型(インテック(株)製)を用いた。試験機上部から、光源(ハロゲンランプ100V、500W)を、試験機の光取り入れ部(直径100mm)に当て、試験機下部の受光部における照度を測定した。遮光率は、試験片を装着したときと装着しないときの照度の比を次の式にて、求めた。
遮光率(%) = (1-(A/B)) × 100
(ここで、Aは試験片装着時の照度、Bは試験片未装着時の照度)
各保温シートについて、保温性測定装置(KES-F7 サーモラボII型、カトーテック(株)製)を用いて、測定した。各保温シートを200mm×200mmの大きさに断裁し、試験片とした。熱板からなる熱源台(100mm×100mm)の上に水量2.5mLの水で濡らしたろ紙(No.2、100mm×100mm、アドバンテック東洋(株)製)を載せ、この上に高さ5mmの枠を載せ、さらに試験片を載せた後、熱板の温度を、風洞内の空気温度よりも10℃高く設定し、180秒間、消費電力の変動を計測した。試験片を未装着の状態と装着した状態について、5回ずつ測定を行い、その消費電力の平均を求めた。保温率は、次の式にて求めた。
保温率(%) = (W0-W)/W × 100
(ここで、W0は試験片未装着時の平均消費電力、Wは試験片装着時の平均消費電力)
保温率が高いほど、保温性が良好と判断した。
各保温シートについて、一般財団法人ボーケン品質評価機構のボーケン法を参考とし、次の方法により遮熱効果を測定した。蓋のある断熱箱の蓋部分の上部を厚み150μmの透明樹脂フィルム(ダイヤスター、農POフィルム、三菱ケミカルアグリドリーム(株)製)に変えたものを用意した。断熱箱の底部に温度センサーを設置し、断熱箱の内部の温度計測ができるようにした。光源は、レフランプ(赤外線ランプ、IR100/110V125ERH、岩崎電気(株)製)とし、断熱箱の底から高さ60cmの距離に設置した。赤外線ランプの照射時間は30分間とした。試験片は、断熱箱の内部に前記透明樹脂フィルムから5cmの空間ができる場所に設置できるようにした。試験片を置いたときと置かないとき(空試験)の30分間経過時の上昇温度から求めた。遮熱効果は、次の式にて求めた。
遮熱効果(℃) = T0-T
(ここで、T0は空試験時の30分経過時の上昇温度、Tは試験片を置いたときの30分経過時の上昇温度)
遮熱効果(℃)が高いほど、遮熱性が良好と判断した。
ハウスの屋根の内側に保温シートを展張し、これを屋根の頭頂部に向かって手動カーテン開閉装置(シンワ(株)製)を用いて、折り畳み方向に開閉し、開閉具合と完全に折り畳んだときの状態について目視にて観察し、評価した。開閉作業をスムーズに行なうことができ、折り畳んだ状態が小さい(影が少ない)ものほど良好と判断した。開閉作業と折り畳み状態が、◎:開閉作業がスムーズで、折り畳んだ状態の影も少ない、○、開閉作業がスムーズで、折り畳んだ状態の影はやや多い、△:開閉作業がやや困難(剛性が強いまたはコシがない)で、折り畳んだ状態の幅がやや広く影が若干あるあるいは折り畳んだ状態がムラになる、×:開閉作業が困難(剛性が強く、硬いまたはコシがほとんどない)で、折り畳んだ状態の幅が広く影が多いあるいは折り畳んだ状態のムラが大きい、××:開閉作業が非常に困難(剛性が強すぎるまたはまったくコシがない)で、折り畳んだ状態の幅が非常に広く影も非常に多いあるいは折り畳みの際に破れが生じるまたはそのおそれがある、の5段階で評価した。
ハウスの屋根の内側に保温シートを展張し、これを屋根の頭頂部に向かって手動巻上げ装置(シンワ(株)製)を用いて、巻き取り軸に一端を取り付けた保温シートを巻き取り、巻き取り具合と巻き取ったときの状態について目視にて観察し、評価した。巻き取り作業をスムーズに行なうことができ、巻き取った状態が小さい(影が少ない)ものほど良好と判断した。巻き取り作業と巻き取り状態が、◎:巻き取り作業がスムーズで、巻き取った状態が細く影も少ない、○、巻き取り作業がスムーズで、巻き取った状態がやや太いが影は少ない、△:巻き取り作業がやや困難(剛性が強いまたはコシがない)で、巻き取った状態の径がやや太く影が若干あるあるいは巻き取った状態のムラがある、×:巻き取り作業が困難(剛性が強く、硬いまたはコシがほとんどない)で、巻き取った状態の径が太く影が多いあるいは巻き取った状態のムラが大きい、××:巻き取り作業が非常に困難(剛性が強すぎるまたはまったくコシがない)で、巻き取った状態の径が非常に太く影も非常に多いあるいは巻き取った状態の際に破れが生じるまたはそのおそれがある、の5段階で評価した。
容量300mLの真空断熱カップ(サーモスJDD-301、サーモス(株)製)に熱湯を注ぎ、100mm×100mmの大きさに断裁した各保温シートの機能性を有する層の面を下にして、被せ、そのまま30分間静置した。30分後、保温シートをゆっくり外し、機能性を有する層の面に付着した水滴の有無の状態を目視にて観察し、評価した。水滴の付着が少ないものほど良好と判断した。水滴が、○:ない、×:ある、の2段階で評価した。
2 フィラメント
3 ポリエステル糸
4 フラットヤーン織物
5 フラットヤーン織物層
6 保温層
7 樹脂フィルム層
8 機能性を有する層
9 積層体
Claims (2)
- 外側から順に、フラットヤーン織物層と、30g/m 2 以上100g/m 2 以下の目付を有する合成樹脂綿と、樹脂フィルム層と、20g/m 2 以上100g/m 2 未満の不織布(ただし、親水性不織布を除く)とを積層し、複数箇所で、折り畳み方向に対して垂直または巻き取りの巻き取り軸方向に対して平行な直線部分で、互いの間隔が1インチ以上7インチ以下で、縫合加工(ただし、ピンソニック加工は除く)により接合一体化され、下記(1)~(3)の条件を満たす積層体からなることを特徴とする農業用ハウス保温材。
(1)最大厚みが2.4mm以上12mm以下
(2)照度計を用いる方法(A法)による遮光率が77.0%以上100%未満
(3)ボーケン法による遮熱効果が8.5℃以上15.0℃以下 - 前記樹脂フィルム層が、ポリオレフィンフィルムからなる層であることを特徴とする請求項1に記載の農業用ハウス保温材。
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