| 【発明の名称】 |
抗菌性ロックウール培地の製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】加藤 吉成
【氏名】亀嶋 哲
【氏名】永井 正幸
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| 【要約】 |
【課題】立ち枯れ病、根腐れ病等の原因となる病原菌に対し除菌効果のある抗菌性ロックウール培地の製造方法を提供する。
【解決手段】抗菌性ロックウール培地を、ロックウールを繊維化する工程中若しくは繊維化直後に、銀系若しくは銅系の無機系抗菌剤及びバインダーを吹き付けて製造する。繊維化したロックウールの表面に対してムラなく均一に抗菌剤及びバインダーを付着させることができる。付着した抗菌剤はバインダーにより強固にロックウールの表面に固着される。抗菌剤が存在するロックウールの表面積は高くなり、病原菌と抗菌剤との接触率が高まり抗菌効果が向上する。抗菌剤がバインダーによりロックウール表面に強固に固着され、水流によって剥落することが回避され植物に与える悪影響も無く、養液廃棄の際の環境汚染も無くなる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロックウールを繊維化する工程中若しくは繊維化直後に、銀系若しくは銅系の無機系抗菌剤及びバインダーを吹き付けて製造することを特徴とする抗菌性ロックウール培地の製造方法。
【請求項２】
前記抗菌剤及びバインダーは処理液に溶かした状態で吹き付けることを特徴とする請求項１に記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法。
【請求項３】
前記抗菌剤及び／又はバインダーを溶かした処理液中に、前記ロックウール１００重量部に対して、０．０１〜０．５重量部の界面活性剤を添加したことを特徴とする請求項２に記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法。
【請求項４】
前記抗菌剤は、粒径０．１〜１．０μｍであることを特徴とする請求項１又は請求項３の何れかに記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法。
【請求項５】
前記抗菌剤は、前記ロックウール１００重量部に対して０．０１〜１．０重量部であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法。
【請求項６】
前記処理液１００重量％に対して、前記抗菌剤が０．１〜１０重量％含まれていることを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れかに記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法。
【請求項７】
前記抗菌剤及びバインダーの吹き付け処理後、ロックウールを集綿して加熱成形することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は稲、花き、果物、等の作物栽培中に発生する立ち枯れ病、根腐れ病等の原因となる病原菌に対し除菌効果のある抗菌性ロックウール培地の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロックウール培地の基材となるロックウールは、岩石を融かすため１３００〜１５００℃の熱処理を行うとともに、最終工程で１５０〜２５０℃の温度で焼結させて製造していることから、ロックウール自体は製品になった時点では無菌状態である。また、ロックウール培地は栽培中は培地自体余り変化せず、水耕栽培の養液に含まれる栄養分で作物を成長させる培地である。養液中の病原菌を除去する技術としては加熱殺菌、オゾンによる殺菌、溶出銅イオンによる抗菌（特開平１１−００００６５号公報参照）、次亜塩素酸混入による殺菌等が行われている。
【０００３】
しかしながら、ロックウール培地は非常に緻密な構造であるため、細菌の絶好の繁殖場所となる。このため、特に連作する際は、ロックウール培地をよく洗浄し、殺菌消毒を行ってから再使用しているが、完全消毒はできず、少なからず細菌を持ち越してしまう問題点がある。
【特許文献１】特開平１１−００００６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記問題点を解決するために、ロックウールに抗菌剤を添加して抗菌性を付与させるという点に本発明者等が始めて着目してなされたもので、稲、花き、果物、等の作物栽培中に発生する立ち枯れ病、根腐れ病等の原因となる病原菌に対し除菌効果のある抗菌性ロックウール培地の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために請求項１に記載された抗菌性ロックウール培地の製造方法は、ロックウールを繊維化する工程中若しくは繊維化直後に、銀系若しくは銅系の無機系抗菌剤（以下、単に抗菌剤という）及びバインダーを吹き付けて製造することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載された抗菌性ロックウール培地の製造方法は、請求項１に記載の構成において、前記抗菌剤及びバインダーは処理液に溶かした状態で吹き付けることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載された抗菌性ロックウール培地の製造方法は、請求項２に記載の構成において、前記抗菌剤及び／又はバインダーを溶かした処理液中に、前記ロックウール１００重量部に対して、０．０１〜０．５重量部の界面活性剤を添加したことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載された抗菌性ロックウール培地の製造方法は、請求項１又は請求項３に記載の構成において、前記抗菌剤は、粒径０．１〜１．０μｍであることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載された抗菌性ロックウール培地の製造方法は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の構成において、前記抗菌剤は、前記ロックウール１００重量部に対して０．０１〜１．０重量部であることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載された抗菌性ロックウール培地の製造方法は、請求項２乃至請求項５の何れかに記載の構成において、前記処理液１００重量％に対して、前記抗菌剤が０．１〜１０重量％含まれていることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載された抗菌性ロックウール培地の製造方法は、請求項１乃至請求項６の何れかに記載の構成において、前記抗菌剤及びバインダーの吹き付け処理後、ロックウールを集綿して加熱成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法によれば、ロックウールを繊維化する工程中若しくは繊維化直後に、抗菌剤及びバインダーが吹き付けられるので、繊維化して無菌状態のロックウールの表面に対してムラなく均一に抗菌剤及びバインダーを付着させることができる。そして、付着した抗菌剤は同じく付着したバインダーにより強固にロックウールの表面に固着される。
【００１３】
上記製造方法による抗菌性ロックウール培地は、ロックウール表面にムラなく均一に抗菌剤が付着しているので、抗菌剤が存在するロックウールの表面積は高くなる。このため、病原菌と抗菌剤との接触率が高くなり、抗菌効果が向上する。さらに、抗菌剤がバインダーによりロックウール表面に強固に固着されているので、水流によって抗菌剤が欠け落ちることが回避され植物に与える悪影響も無いとともに、養液廃棄の際の環境汚染も無くなることが期待される。
【００１４】
請求項２に記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法によれば、抗菌剤及びバインダーを溶かした処理液の状態で吹き付けるものであるから、予め処理液を混合することにより抗菌剤の表面にバインダーを付着させることができる。このため、ロックウールに処理液を吹き付けることにより、抗菌剤はバインダーとともにロックウール表面に付着して、バインダーによって確実にロックウール表面に固着される。
【００１５】
請求項３に記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法によれば、抗菌剤及び／又はバインダーを溶かした処理液中に、ロックウール１００重量部に対して、０．０１〜０．５重量部の界面活性剤を添加したから、添加量が０．０１重量部未満のもののように、使用時に界面活性剤が殆ど揮発してしまい、水の浸透性が悪化して栽培に適さないこともなく、また、０．５重量部を超えるもののように、界面活性剤自体が植物に害を及ぼして生育を阻害してしまうこともない。
【００１６】
請求項４に記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法によれば、抗菌剤は、粒径０．１〜１．０μｍであるから、粒径が０．１μｍ未満のもののようにバインダーに埋もれてロックウールの表面に露出する割合が減少して抗菌効果が十分発揮できないこともなく、また、粒径が１．０μｍを超えるものように、水流に当たる面積が大きくなって、固着されたロックウールの表面から欠け落ちる可能性も少なくなる。
【００１７】
請求項５に記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法によれば、抗菌剤は、ロックウール１００重量部に対して０．０１〜１．０重量部であるから、０．１重量部未満のもののように抗菌剤の割合が少なすぎて十分な抗菌効果を期待できないこともなく、また、１．０重量部を超えるもののように、ロックウール表面に幾重にも積層することがなく、抗菌剤が欠け落ちる可能性も少なくなる。
【００１８】
請求項６に記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法によれば、処理液１００重量％に対して、抗菌剤が０．１〜１０重量％含まれているから、０．１重量％未満のもののように抗菌剤の割合が少なすぎることもなく、１０重量％を超えるもののように処理液の粘度が高くなり吹き付けが不可能となることもない。
【００１９】
請求項７に記載の抗菌性ロックウール培地の製造方法によれば、前記抗菌剤及びバインダーの吹き付け処理後、ロックウールを集綿して加熱成形するから、吹き付けたバインダーを硬化させることで所望の形状の抗菌性ロックウール培地を得ることができるとともに、抗菌剤が硬化したバインダーによりロックウール表面に確実に固着される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明において、上述した抗菌剤やバインダーを水に溶かして処理液を得、該処理液を繊維化して無菌状態のロックウールに吹き付ければよい。この場合、抗菌剤及びバインダーはそれぞれ別々の処理液としてロックウールに吹き付けてもよいが、抗菌剤及びバインダーを混合して同一の処理液としてロックウールに吹き付けることが効率的で好ましい。
【００２１】
上記抗菌剤及び／又はバインダーを溶かした処理液中に添加する界面活性剤は、ロックウール１００重量部に対して、０．０１〜０．５重量部であるが、０．２〜０．３重量部であることが好ましい。
【００２２】
上記抗菌剤の粒径は０．１〜１．０μｍであるが、粒径０．１〜０．８μｍが好ましい。また、ロックウール１００重量部に対して０．０１〜１．０重量部であるが、０．１〜１．０重量部が好ましい。さらに、上記抗菌剤は処理液１００重量％に対して０．１〜１０重量％であるが、２．０〜６．０重量％であることが好ましい。
【００２３】
上記バインダーの添加量は、ロックウール１００重量部に対して１．０〜５．０重量部が好ましく、より好ましくは１．５〜３．０重量部である。バインダーの比率が１．０重量部未満では、ロックウール繊維の表面に抗菌剤を固着させるためには不十分で、抗菌性ロックウール培地の使用時に抗菌剤が水流により欠け落ちてしまう恐れがあり、バインダーが５．０重量部を超えてしまうと、バインダーの量が多すぎて抗菌剤の表面を覆ってしまい、抗菌作用が得られなくなってしまう恐れがあるからである。
【００２４】
そして、上記バインダーは、上記処理液１００重量％に対して５〜３０重量％であるのが好ましく、より好ましくは１０〜２５重量％である。５重量％未満では硬化しない恐れがあり、３０重量％を超えてしまうと処理液の粘度が高くなってしまい吹き付けることができなくなってしまうからである。そして、このバインダーはフェノール樹脂系、尿素樹脂系、アクリル樹脂系といった有機バインダーが使用できるが、特に耐候性・耐熱性に優れるフェノール樹脂系のバインダーが好ましい。
【実施例】
【００２５】
先ず、銀系抗菌剤に対して、水、バインダー、界面活性剤を混合して表１に示す処理液１〜７を用意した。
【００２６】
【表１】
【００２７】
ここで、バインダーとしてフェノール樹脂を、界面活性剤として非イオン活性剤を使用した。そして、それぞれ繊維化したロックウールに上記処理液の吹き付け処理を施し、後述する実施品１〜３、参考品１〜４及び比較品１〜２の抗菌性ロックウール培地の成型品を得た。
【００２８】
（実施品１）
銑鉄鉱滓、玄武岩、ドロマイトからなる原料混合物をキューポラで熔解し繊維化すると同時に、処理液１と処理液６を繊維化されたロックウール１００重量部に対して、それぞれ１０．０重量部、２．０重量部吹き付けて原料となる綿（以下原綿という）を得た。その後、該原綿を所定量集綿して幅２００ｃｍ、厚さ７．５ｃｍのスラブ形状に成型し、これを１５０℃〜２５０℃で１５分加熱処理し、バインダーを熱硬化させて実施品１の抗菌性ロックウール培地の成型品を得た。
【００２９】
（実施品２）
銑鉄鉱滓、玄武岩、ドロマイトからなる原料混合物をキューポラで熔解し繊維化すると同時に、処理液２と処理液６を繊維化されたロックウール１００重量部に対して、それぞれ１０．０重量部、２．０重量部吹き付けて原綿を得た。その後、該原綿を所定量集綿して幅２００ｃｍ、厚さ７．５ｃｍのスラブ形状に成型し、これを１５０℃〜２５０℃で１５分加熱処理して、バインダーを熱硬化させて実施品２の抗菌性ロックウール培地の成型品を得た。
【００３０】
（実施品３）
銑鉄鉱滓、玄武岩、ドロマイトからなる原料混合物をキューポラで熔解し繊維化すると同時に、処理液３と処理液６を繊維化されたロックウール１００重量部に対して、それぞれ１０．０重量部、２．０重量部吹き付けて原綿を得た。その後、該原綿を所定量集綿して幅２００ｃｍ、厚さ７．５ｃｍのスラブ形状に成型し、これを１５０℃〜２５０℃で１５分加熱処理して、バインダーを熱硬化させて実施品３の抗菌性ロックウール培地の成型品を得た。
【００３１】
（参考品１）
参考品１は、上記実施品１に吹き付けた１０．０重量部の処理液１の代わりに同量の処理液４を吹き付けたもので、その他は実施品１に施したと同様の処理により参考品１の抗菌性ロックウール培地の成型品を得た。
【００３２】
（参考例２）
参考品２は、上記実施品１に吹き付けた１０．０重量部の処理液１の代わりに同量の処理液５を吹き付けたもので、その他は実施品１に施したと同様の処理により参考品２の抗菌性ロックウール培地の成型品を得た。
【００３３】
（参考品３）
参考品３は、上記実施品１に吹き付けた１０．０重量部の処理液１の代わりに４．０重量部の処理液１を吹き付けたもので、その他は実施品１に施したと同様の処理により参考品３の抗菌性ロックウール培地の成型品を得た。
【００３４】
（参考品４）
参考品４は、上記実施品１に吹き付けた１０．０重量部の処理液１の代わりに３０．０重量部の処理液１を吹き付けたもので、その他は実施品１に施したと同様の処理により参考品４の抗菌性ロックウール培地の成型品を得た。
【００３５】
（比較品１）
銑鉄鉱滓、玄武岩、ドロマイトからなる原料混合物をキューポラで熔解し繊維化すると同時に、処理液７と処理液６を繊維化されたロックウール１００重量部に対して、それぞれ１０．０重量部、２．０重量部吹き付けて原綿を得た。その後、該原綿を所定量集綿して幅２００ｃｍ、厚さ７．５ｃｍのスラブ形状に成型し、これを１５０℃〜２５０℃で１５分加熱処理してバインダーを熱硬化させ、さらに一定の大きさに切りだし、処理液１に含浸した後、自然乾燥させて比較品１の抗菌性ロックウール培地の成型品を得た。
【００３６】
（比較品２）
銑鉄鉱滓、玄武岩、ドロマイトからなる原料混合物を、キューポラで熔解し繊維化して原綿を得た。その後、該原綿を所定量集綿して処理液１と処理液６をロックウール１００重量部に対して、それぞれ１０．０重量部、２．０重量部吹き付けて、幅２００ｃｍ、厚さ７．５ｃｍのスラブ形状に成型し、これを１５０℃〜２５０℃で１５分加熱処理し、バインダーを熱硬化させて比較品２の抗菌性ロックウール培地の成型品を得た。
【００３７】
表２は、実施品１〜３、参考品１〜４及び比較品１〜２における処理液１〜７の処理量（ロックウール１００重量部に対する重量部）と、処理液の処理のタイミングを纏めたものである。
【００３８】
【表２】
【００３９】
また、表３は、実施品１〜３、参考品１〜４及び比較品１〜２における抗菌剤、バインダー、界面活性剤の添加量（ロックウール１００重量部に対する重量部）を示したものである。
【００４０】
【表３】
【００４１】
上記実施品１〜３、参考品１〜４及び比較品１〜２のロックウール培地の成型品を、３０ｍｍ×３０ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切り出し、それぞれに対してＰ．ｈｅｌｉｃｏｉｄｅｓ遊走子２０個／ｍｌに調整した菌液１ｍｌをその培地に滴下した。そして、２８℃の無菌状態で３０分放置した後、その菌液を１０ｍｌの滅菌水で洗い出し、出てきた液１ｍｌをＰＤＡ寒天培地で培養し生菌数を測定する評価試験を行った。
【００４２】
また、実施品１〜３、参考品１〜４及び比較品１〜２のロックウール培地の成型品を、３００ｍｍ×３００ｍｍ×７５ｍｍの形状に切り出し、それぞれ５株のミニバラ２を定植して２０日間簡易水耕栽培装置３により栽培した。図１に示すように簡易水耕栽培装置３は、貯水タンク４に溜めた水耕栽培用養液５を循環配管６により、ロックウール培地１をセットした栽培用ベット７に循環させる。その後、循環する水耕栽培用養液５に、養液にＰ．ｈｅｌｉｃｏｉｄｅｓ遊走子を定期的に接種して、病気の発生状況を観察する評価試験を行った。上記各評価試験の結果を表４に示す。
【００４３】
【表４】
【００４４】
表４に示すように実施品１、２、３は、病気を抑制する効果もあり、生育順調であった。これに対して、参考品１は抗菌剤が少ないため病気が発生した。参考品２は、抗菌効果は認められたが一部根に変色が認められた。また、参考品３は抗菌効果が認められなかった。参考品４は抗菌効果が認められたが、生育が抑制された。比較品１は抗菌効果は認められなかった。比較品２は、抗菌効果は認められたものの充分でなかった。
【００４５】
そして、３０分後の生菌数（個／ｍｌ）及び発病株数が０であったのは、実施品１、２、３と参考品２及び参考品４であった。但し参考品２及び参考品４は草丈が実施品１、２、３に比べて低かった。
【００４６】
参考品２は、ロックウール１００重量部に対して抗菌剤を１．０重量部吹き付けたもの（表３参照）で、抗菌剤の配合比率が１．０重量部より高いと、ロックウール繊維表面に抗菌剤が幾重にも重なり欠け落ち易く、欠け落ちた抗菌剤による根の阻害があったものと思われる。参考品４は、ロックウール１００重量部に対してバインダー６．０重量部を吹き付けたもの（表３参照）で、根の色は悪くないのに生育が抑制されていることから、バインダーの比率が５重量部より高い比率では成型時に硬くなり過ぎて、植物の生育に好ましくない影響を与えたものと評価できる。
【００４７】
比較品２は３０分後の生菌数（個／ｍｌ）が５個であり、参考品１及び参考品３は、３０分後の生菌数（個／ｍｌ）が１０個であり、比較品１は２０個であった。参考品１は、ロックウール１００重量部に対する抗菌剤の配合比率が０．００６重量部吹き付けたのもの（表３参照）で、ロックウール繊維全面に接着するだけの抗菌剤の量が確保できなかったためと思われる。
【００４８】
参考品３は、ロックウール１００重量部に対してバインダーが０．８重量部、抗菌剤が０．０８重量部の割合で吹き付けられたもの（表３参照）で、バインダーの配合比率が１重量部未満であってロックウール繊維どうしの接着も不十分で、十分な強度が保てない状態であることと、抗菌剤が充分に接着しなかったことが相俟って抗菌効果が発揮できなかった。比較品１では、成形後のロックウールをバインダーと抗菌剤が添加された処理液に含浸させただけのもので、抗菌効果がなく５株とも発病した。比較品２ではやや抗菌効果が見られたものの充分でなく発病する株があった。これは抗菌剤を後から撒布したため抗菌剤が均一に分布していないためと思われる。
【００４９】
これに対して、上記実施品のロックウール培地は、緻密なロックウール層全体に均一に抗菌剤を固着させて、繊維一本一本に抗菌剤が均一に存在させることにより、ロックウール内の全ての場所で抗菌効果を得ることができ、水耕栽培の養液中に存在する病原菌の繁殖を抑制すると同時に、たとえロックウール中で病原菌が存在しても病原菌を循環養液中へ放出することはなく、瞬時に死滅させることができる。また、長期に渡り根腐れ病原菌に対して抑制効果を持続するため連作が可能であると考えられ、安心して栽培できる抗菌性ロックウール培地を提供することができる。
【００５０】
尚、粒径０．１〜１．０μｍの銅系の無機系抗菌剤をロックウール１００重量部に対して０．０１〜１．０重量部吹き付けた抗菌性ロックウール培地においても、抗菌剤とロックウールが強固に付着して、水流による抗菌剤の欠け落ちも無くなり、上記実施品に準じた抗菌効果を充分発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】簡易水耕栽培装置の模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１...ロックウール培地
３...簡易水耕栽培装置
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２４４１７６
【氏名又は名称】明智セラミックス株式会社
【識別番号】０００１１０８０４
【氏名又は名称】ニチアス株式会社
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| 【出願日】 |
平成１６年３月３日（２００４．３．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９０２３９
【弁理士】
【氏名又は名称】三宅 始
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| 【公開番号】 |
特開２００５−２４５２８２（Ｐ２００５−２４５２８２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１７年９月１５日（２００５．９．１５） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−５９２６１（Ｐ２００４−５９２６１） |
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