JP4717673B2 - 吸水・保水シート - Google Patents
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Description
上記したような背景の下、散水頻度を下げ、適度に地面の保水性を保ちつつ、さらに雑草の発芽を防止する防草シートが求められている。
水の透水性および地面からの蒸散抑制の点から、該メルトブローン不織布を構成する繊維の平均繊維径は15μm以下であることが好ましく、2〜15μmであることがより好ましい。また、乾式不織布側より染み込んできた水分を適度に拡散して地面へ均一に透水させるという観点から、該メルトブローン不織布の目付は、5〜50g/m2が好ましく、10〜30g/m2がさらに好ましい。
エチレンと共重合されるα−オレフィンとしては、炭素数3〜10のα−オレフィンが好ましい。
本発明に用いるPVA繊維は、PVA樹脂を含む紡糸原液を溶液紡糸、具体的には湿式紡糸、乾湿式紡糸、乾式紡糸して製造される。紡糸原液に用いる溶媒としては、PVA繊維の製造に際して従来から用いられている溶媒、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、水、またはグリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール等の多価アルコール類、ジエチレントリアミン、ロダン塩などの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。この中でも、供給性、環境負荷への影響の観点から、DMSO、水が特に好ましい。紡糸原液中の樹脂濃度は、PVA樹脂の組成や重合度、溶媒によって異なるが、6〜60質量%の範囲が一般的である。本発明の効果を損なわない範囲であれば、紡糸原液にはPVA樹脂以外にも、目的に応じて、酸化防止剤、凍結防止剤、pH調整剤、隠蔽剤、着色剤、油剤などの添加剤などが含まれていてもよい。
また、該疎水性繊維の単繊維繊度は、カード通過性や適度な不織布密度を確保する観点から、1〜10dtexが好ましく、より好ましくは1〜7dtex、さらに好ましくは1〜5dtexである。一方、該疎水性繊維の平均繊維長は、20〜70mmが好ましく、より好ましくは25〜60mmである。
なかでも耐候性に優れる点から、ポリエステル系樹脂からなる熱融着性繊維が好ましく、特に芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が変性ポリエステルである芯鞘型複合繊維を用いることが好ましい。
また、該熱融着性繊維の単繊維繊度は、カード通過性、メルトブローン不織布との接着性確保等の観点から、1〜10dtexが好ましく、より好ましくは1〜7dtex、さらに好ましくは1〜5dtexである。一方、平均繊維長は、20〜70mmが好ましく、より好ましくは25〜65mmである。
特に、防草シート等に使用した場合、透水性が低いと散水してもシート表面から流れてしまい、特に畝などで使用した場合に保水されず、シート被覆面(地面)が水分不足となり、野菜等が枯死するおそれが生ずる。すなわち、散水した箇所にすばやく水分が吸収される必要がある。
また、地面に吸収された水分は、適度に保水され徐々に放湿される必要がある。放湿が生じにくいシートは、水分過多となり野菜等の根が腐るおそれがある。逆に放湿性が高いと水分不足となり、野菜等が枯死するおそれが生ずる。
本発明においては、乾式不織布として上記構成の不織布を用いることで上記課題を解決できる。
PVA繊維、疎水性繊維、および熱融着性繊維の比率は30〜55質量%:45〜30質量%:25〜15質量%がより好ましい。
上記の方法で得られる乾式不織布の目付は、15〜100g/m2が好ましく、より好ましくは20〜70g/m2である。
また、蒸散性が低すぎると、水分で土が腐敗したり、地面内のガス抜けが悪く、菜果樹の根を腐らせたり生育が悪くなる場合があり、好ましくない。逆に蒸散性が高すぎると水分不足を起こす場合がある。
なお、本発明にいう透水性および蒸散性は、後述する方法により測定する。
30cm角に切り出した試料を4枚重ね、12gf/cm2荷重下で測定した厚さを1/4にすることにより、試料1枚相当の厚さ(mm)を算出した。さらに同じ試料(30cm角×4枚)の質量を測定し、1枚あたりの目付(g/m2)を求めた。また、目付を厚さで割った値を見かけ密度(g/cm3)とした。
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、不織布の表面を1000倍に拡大した写真を撮影し、この写真に2本の対角線を引き、この対角線と交わった繊維の太さを倍率換算した値を用いた。そして、これら繊維の50本の平均値を平均繊維径とした。
JIS L1906 5.10(遮光性および投光性)に準じ、遮光率(%)を測定した。なお、光源の照度は1000lxに調整した。
透水性は、図1に示す方法にて測定した。
まず、30cm×62cmの格子ネット1(ネット径1mm径、孔間隔3.5cm)を地面に対し30°の角度になるよう配置した。次に、幅30cm×長さ40cmの試料2(シート)を格子ネット上に設置した。なおこの際、試料の真下に受槽(I)3、格子ネットと地面が接する部分の付近に受槽(II)4を設置した。
水500gを入れたビーカー5を準備し、試料の上端部より高さ3cmの位置から水を20秒間かけて流し、その後1分間放置した。
次いで、受槽(I)へ落ちた水量(透水量;g)、試料への吸水量(保水量;g)および受槽(II)へ落ちた水量、すなわち受槽(I)へ落ちず、また試料へも吸水されずに流れ出た水量(流れ量;g)をそれぞれ測定した。
透水量および保水量の合計を500gで除した値(%)を透水性(透水率)とした。
同様の測定を3回続けて行い、それぞれ結果を記録した。なお、各測定回の間隔は5分間とした。
透水性の値が高いほど透水性能がよいと判断した。
500ccビーカー(口径10cm)に水300gを入れ、15cm×15cmの試料(シート)をビーカーの注ぎ口を覆うように被せた後、注ぎ口付近を輪ゴムで縛り、質量を測定した。
このビーカーを恒温恒湿機(タバイエスペック社製、「プラチナスレインボーPR−1S」)に入れ、40℃、湿度60%の条件下、24時間毎に質量を測定し、水分蒸発量を求めた。なお、測定時間は5日間(120時間)とし、蒸発した全水分量を測定時間で除し、蒸散性とした。
蒸散性(g/日)=水分蒸発量(g)/5(日)
なお、ビーカーに試料を被せずに測定した場合における蒸散性は、43g/日であった。
土の地面に1m2の試料(シート)をかけ、その中心部に、地面から地下5cmの地点へ向けて熱測定用熱伝対を差しこんだ。温度レコーダ(キーエンス社製、「NR−1000」)を用いて地温を5分おきに72時間測定し、測定期間中における地温の最高温度および最低温度を記録した。なお、測定期間中における外気温(最高気温および最低気温)は、表2に示したとおりである。
[繊維A]:ポリビニルアルコール繊維(クラレ社製、「クラロンK−II EQ0」)1.7dtex×38mm
[繊維B]:ポリエチレンテレフタレート繊維(帝人社製、「TT04L」)1.7dtex×44mm
[繊維C]:熱融着性繊維(芯:ポリエチレンテレフタレート/鞘:共重合ポリエステルである芯鞘型複合繊維、鞘成分融点110℃、帝人社製、「TT04C2」)2.2dtex×51mm
[不織布D]:エチレン−オクテン共重合体(ダウ・ケミカル社製、「エンゲージ」、MFR:30g/10分)を用いて平均繊維径7μm、目付20g/m2のメルトブローン不織布を製造した。なお、該メルトブローン不織布の構成繊維中に5質量%含有されるよう該共重合体にカーボンブラックを添加した。
次に、メルトブローン不織布(不織布D)の両面に、得られた乾式不織布を積層した後、この3層積層物に水流を噴射し、絡合処理を施した。なお、水流絡合処理は、直径0.1mmのオリフィスがウェブの幅方向に間隔0.6mm毎に設けられたノズルを用い、水圧3MPa、5MPaで表裏に各々噴射し交絡させた。
絡合処理後、シリンダー乾燥機にて130℃で乾燥を行い、本発明の吸水・保水シートを得た。結果を表1および表2に示す。
次に、黒色顔料(東洋インキ社製、「WS−Black K−7」)と、アクリル系バインダー(日本カーバイド社製、「FX−582」)とを質量比15:85にて混合し、この混合物をシート全表面にグラビアロールにて3.2g/m2付与した。
次いで、シリンダー乾燥機にて130℃で乾燥を行い、シート表面が黒色である本発明の吸水・保水シートを得た。結果を表1および表2に示す。
一方、実施例1で用いたメルトブローン不織布(不織布D)を準備し、このメルトブローン不織布の両面に、得られた水流絡合不織布を積層し、3層積層物とした。
得られた積層物に対し、熱エンボスロール(圧着面積率26%、ポイント面積0.51cm2/個、ポイント数51個/cm2)を用いて、ロール温度130℃、線圧30kg/cmにて熱エンボス処理を施し、本発明の吸水・保水シートを得た。結果を表1および表2に示す。
ポリエチレンテレフタレート繊維(繊維B)を80質量%、熱融着性繊維(繊維C)を20質量%混綿して、目付30g/m2のセミランダムウェブを製造し、乾式不織布を得た。
次に、メルトブローン不織布(不織布D)の両面に、得られた乾式不織布を積層した後、積層物に水流を噴射し、絡合処理を施した。なお、水流絡合処理は、直径0.1mmのオリフィスがウェブの幅方向に間隔0.6mm毎に設けられたノズルを用い、水圧3MPa、5MPaで表裏に各々噴射し交絡させた。
絡合処理後、シリンダー乾燥機にて130℃で乾燥を行い、吸水・保水シートを得た。結果を表1および表2に示す。
ポリビニルアルコール繊維(繊維A)を40質量%、ポリエチレンテレフタレート繊維(繊維B)を40質量%、熱融着性繊維(繊維C)を20質量%混綿し、目付80g/m2のセミランダムウェブを製造した。次いで、このウェブに水流を噴射し、絡合処理を施した。なお、水流絡合処理は、直径0.1mmのオリフィスがウェブの幅方向に間隔0.6mm毎に設けられたノズルを用い、水圧3MPa、5MPaで表裏に各々噴射し交絡させた。
絡合処理後、シリンダー乾燥機にて130℃で乾燥を行い、吸水・保水シートを得た。結果を表1および表2に示す。
農業用ポリエチレン黒フィルム(渡辺泰社製、「ぽかぽかシート」、厚さ30μm)を用いて、実施例と同様の評価を行った。結果を表1および表2に示す。
2:試料
3:受槽(I)
4:受槽(II)
5:ビーカー
Claims (6)
- メルトブローン不織布の少なくとも一方の面に、ポリビニルアルコール繊維、疎水性繊維、および熱融着性繊維を含有する乾式不織布が積層されてなる吸水・保水シート。
- 該乾式不織布を構成するポリビニルアルコール繊維、疎水性繊維、熱融着性繊維の混率が、6〜81質量%:54〜9質量%:40〜10質量%である請求項1記載の吸水・保水シート。
- 該メルトブローン不織布を構成する繊維が、オレフィン系エラストマー樹脂からなる請求項1または2記載の吸水・保水シート。
- 該メルトブローン不織布が、カーボンブラックを繊維質量に対し0.1〜10%含有する原着繊維により構成されてなる請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸水・保水シート。
- 透水性が70%以上、蒸散性が3〜15g/日である請求項1〜4のいずれか1項に記載の吸水・保水シート。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の吸水・保水シートを用いてなる防草シート。
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