水面浮遊粉粒又は成型物と利用法
【課題】農林水産業用の遮光による水田雑草防除、アオコ、藍藻対策で農薬，肥効成分、微生物の徐放材料，土質改良材、吸着有害物分解材料、水棲害虫防除、農薬散布公害防止の材料で遮光系、薬剤散布系の簡易な形成、使用済材料の効率的回収を可能にする。
【解決手段】
水面付近に浮遊し、遮光により雑草、藻等を防除する。徐放材にも使える。炭化物、半炭化物、熱処理物粉粒、成型物を疎水性物質であるパラフィン等の炭化水素、ポリジアルキルシロキサン、フッ素系撥水剤、脂肪酸及び／又は多価金属化合物によって処理し、疎水性浮遊性粉粒、フレーク等の成型物、ペレットを得る。処理には流動法が適する。薬品飛散しない省力型展張装置をも可能にした。
【解決手段】
水面付近に浮遊し、遮光により雑草、藻等を防除する。徐放材にも使える。炭化物、半炭化物、熱処理物粉粒、成型物を疎水性物質であるパラフィン等の炭化水素、ポリジアルキルシロキサン、フッ素系撥水剤、脂肪酸及び／又は多価金属化合物によって処理し、疎水性浮遊性粉粒、フレーク等の成型物、ペレットを得る。処理には流動法が適する。薬品飛散しない省力型展張装置をも可能にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
農林漁業分野、環境、建材分野の問題解決に適した新規材料と製法、装置、材料の利用法に関する。炭素性多孔質水面浮遊性材料は遮光、農薬、肥効成分、の低公害性散布又は供給による除草剤、浮遊性餌浮遊性餌、光吸収材、水の蒸発制御、融雪材、油膜沈降防止、水面浄化材、建材、塗装分野に有用である。多様な原料、多用途によって間伐材、剪定材、加工廃材等農林副生物、食品加工副産物、廃紙、繊維、有機質ゴミ等の未利用資源の有効利用と省力化をはかる。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】発明者の一人の特許２７０９３０５７粉炭はオカラ炭化物であって、燃料、土壌殺菌剤、土壌改良材、水質浄化炭素、飼料、肥料として有用である。
【特許文献２】同じく発明者の他の一人の特許２９１７０２２流動化処理の方法は枝葉、木材小片、小枝等を粉砕整粒せずに流動層で容易に炭化できる。 以下の特許文献は遮光による水田の雑草防止や湖沼の赤潮、藻の防止、半炭化、撥水撥油防水加工粒子について述べている。
【特許文献３】特開２００１−１１２３５８水田用の雑草発生抑制剤 無機物質、例えば炭素と増量剤、例えば熱可塑性樹脂ポリエチレン、ゼラチン等を混練固化又は発泡固化した比重１以下の粒状体、塊状体であって浮遊又は水底に沈降して遮光する。
【特許文献４】特開２００３−２０６４９０バイオマス半炭化圧密燃料前駆体およびのバイオマス半炭化圧密燃料製造方法
【特許文献５】特開２００４−５２２８３１フイルム充填用無機粉体をシロキサンと脂肪酸で被覆し疎水化
【特許文献６】特開２００５−２３９９０７バイオマス半炭化燃料の製造法（３００乃至５００℃で炭化、半炭化）
【特許文献７】特開２００２−１９４３３７撥水撥油性粉体 粉体をゴム弾性皮膜で覆い表面をパーフルオロアルキル燐酸エステルで表面処理した化粧料
【特許文献８】特開２０００−３２７５０１雑草発生抑制剤
【特許文献９】特開２００１−２０４２７３水田雑草の発生抑制材（黒色炭素微粒子被覆籾殻、水面に浮上しない）
【特許文献１０】特開２００３−１１３０１２池沼用アオコ抑制粒材（浮上鋸屑、結合材）
【特許文献１１】特開２００４−３０５９７２遮光用浮体（プラスチックフイルム使用）
【特許文献１２】特公昭６２−１４５１４防水性のある蒸気養生軽量気泡コンクリート（シリコーン油或はワニスを０．１乃至５重量％とポリマーエマルジョン０．０１乃至０．５％を発泡硬化前のスラリーに混合）
【特許文献１２】、特開２００３−２９３３５２暗渠充填材（杉チップ、籾殻等の防腐被覆、又は２３０乃至２７０℃半炭化。
【非特許文献１】Ｕｌｍａｎｎｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐａｅｄｉｅ ｄ，ｔｅｃｈ．Ｃｈｅｍ．８ ５８１（１９５７）木材の炭化温度と収率の関係 ２００℃ ９１．８％、２５０℃ ６５．２％、３００℃ ５１．４％、４００℃ ３７．８％。
【非特許文献２】笹岡 有機炭素質の熱分解 低温燃焼 科学装置 （７）３９（１９９６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
水田、湖沼等に於て、遮光による雑草、藻、プランクトン制御を目的とした汎用性の浮遊性炭化物、半炭化物、熱処理した濃色浮遊粉粒又は成型物を得て、総合的に省力化、コストダウンする。加えて、水面及び水底遮光による無農薬、減農薬、と同時に徐放性能を利用する薬剤散布、施肥省力化、池、湖沼、海面の藻、赤潮の制御、水の蒸発制御、浮餌、蚊等小動物の駆除等多用途製品を多様な原料で製造し原料の多様化と用途拡大によって間伐材、下草等の未利用資源活用をも可能にする。このために原材料調達から製造、利用、回収、再生まで総合的に安定化しコストダウンする。
【０００４】
未加工の炭化物は水に投じた時、日、週、月単位の浮遊性保持は困難であった。安価な製造法、得られた水面被覆又は沈下用浮遊性粉粒、成型物（フレーク、ペレット、細片、凝集塊等）の大量供給、回収、利用の方法はなかった。従来法と異なり補助材料である高価なカーボンブラック、活性炭等の黒色材料やポリマーを使用しないか又は極力少量に制限し食品添加物、生分解性物質、無害な有機又は無機物使用であることが好ましい。
【０００５】
多用途が要求される理由は、バイオマス原料等の活用が進んでいないことに着目したものである。従来、収集運搬保管費の高コストに加えて品質の不安定、規格化困難、廃棄物の特性と似て原料仕入れと製品出荷のバランス調整が自由でないことがその原因であった。そのため原料均質化、異種原料の同質原料への変換、収集運搬集積費の低コスト化、用途の多様化による製品販路の確保、さらに製造工程、製品利用の低コストには需給調整のための中間製品、製品を燃料として処分できることが必要であった。
【０００６】
（１）遮光紙は消耗品で概して専用機械を要する。水田の水底に黒染め加工をした籾殻で被覆する方法では均一散布問題があり、風による飛散も水面浮上は問題とされていた。水面或は水底への均一散布は手数がかかるものであった。墨汁様の黒色エマルジョンや着色糖蜜液等では降雨時の希釈損失、水質汚染の難点があった。
（２）農薬散布は環境汚染と散布者及び近隣住民の健康被害防止のため廃止か最低量に止めたいが解決法はなかった。
（３）肥料の過剰使用防止 には少量を、均一に施肥する必要がある。燐酸分等も流出防止のためク溶性が好ましくオカラ炭化物等を均一に散布するのが望ましかった。
（４）海、湖沼、池、水耕栽培における水草、アオコ、赤潮防止 遮光、抑制剤均一散布と効果の持続性が問題であった。
（５）稲の農薬で根からの吸収による過剰の農薬投与が問題であった。
（６）遮光用としてはバイオマス炭化物は親水性で水面浮遊性がなく、プラスチック球は高価であった。カプセル封入、ペレット化では結合材等の使用量が多い難点があった。
炭化物をプラスチック結合材を利用して軽量化するものは結合材比率が大であった。
（７）水棲の有害幼虫、課の特に蚊の幼虫、蛭、有害魚類等の駆除の効率的あるいは低濃度薬剤による簡易な防除法が必要であった。
（８）使用済材料の回収再利用、浮沈時間の調節ができると環境問題、コストの点で好都合であった。
本発明はこのような問題点を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
粉末炭の浮遊化は難しいものであった。完全に炭化した炭化物は親水性があり水中で容易に沈下する。オカラ炭素は多孔性で軽いが炭素の真比重が１より大なために船が沈没するように気孔から水が細孔内に侵入して容易に沈下する。特定条件で充分に炭化したものは、撥水剤（又は防水剤、以下同じ）で処理すると、沈下に要する時間は延長でき撥水剤等の選択と加工法によって、１乃至１０時間程度の浮遊時間にできる。それ以上にするために撥水剤使用量を増加すると延長できて１日乃至３日程度になるが使用量を増加してもそれ以上の効果は少ない。経済性確保のために少量の撥水剤量や疎水性ポリマー量にとどめると浮遊時間の延長は難しく粘結材を加えて成型しペレットにする必要があった。そこで少量の撥水剤或は軽量ポリマーによる加工でさらに延長するには細孔表面乃至内面を目詰め加工を施し次いで撥水或は疎水加工して、月単位の浮遊が可能になった。これによって成型することなく粉末の浮遊材料が得られた。沈着物やポリマー皮膜を形成すればある種のカプセル化に相当する。研究の結果油脂、炭化水素等による疎水加工、次いで目詰め加工し更に疎水加工した時に最も成績がよい。目詰め加工自体は寧ろ親水化に近いが乾燥後に撥水加工することによって撥水性になり、水蒸気、ガスは透過するが液体水は透過しないか、加工の程度によって微量透過ないし相当量透過まで調整できることがわかった。省力化、コストダウン、未利用資源の活用、環境・廃棄物対策を同時に達成できる。
【０００８】
原材料であるバイオマスは国内産では少量ずつ多種類であることが多く、同種のものでも品質と形態が多様でしかも分散発生源から得られる。このような原料の均質化には炭化、半炭化に加え、２００乃至２５０℃付近での不溶化熱処理が均質化、腐敗防止、自然発火防止に有効で加工原料として有効であることがわかった。またコーヒーや焙じ茶は焙煎温度が２１０乃至２３０℃とされ、そのまま乾燥して浮遊か加工するか、より高温の炭化、半炭化を行うかを選択できる。炭化乃至熱処理は原料ごとに適当な温度と適当な空気或は遊離酸素含有雰囲気条件で処理するのが適当であるが、混合物を炭化、半炭化或は熱処理してもよい。この条件は加工実験と浮沈実験により容易に選択できる。オカラのように親水性が大きく圧縮脱水では水分８０％以下に脱水できないものも加熱処理による不溶化、黒色乃至焦げ茶色或は褐色着色でき、遮光に有効であった。処理温度を上げ炭化の域になると、真比重が大になり吸水して水中で沈下しやすくなる。遮光には黒色乃至濃色が好都合であるが、炭化が進行すると真比重が大になりしかも水が粒子内部の細孔に侵入或は浸透し易くなる。多様な原料活用のため原料の一部として既存の粉末炭、木炭を利用できる。本発明は、炭化物、半炭化物、熱処理した有機物を疎水性物質で疎水化して水面に浮遊可能な浮遊性粉粒、フレーク或はペレット、凝集塊にして上記の諸問題を解決する。
【０００９】
中間原料としての浮遊性炭化物、半炭化物とそれより低温での熱処理物の製造にはバイオマス等の有機物、石炭、褐炭を流動層（或はスパウテッド層、以下同じ）装置で熱処理又は炭化して中間原料とするのが適当である。温度制御性、均一性が優れているためである。しかも急速加熱で粉粒や成型品が膨張し軽質で好都合であることを発見した。流動層で急速炭化すると可塑温度域を通過しつつ水蒸気や乾留ガス発生するので比較的発泡に近い状況があり比較的高膨張の軽い炭化物が得られる。高膨張の石炭も知られている。これらは本発明の浮遊性がよい粉粒や成型物製造に好適である。よって後加工の疎水化剤、目詰め材の種類（比重等）、付着量の選択範囲が広がる利点がある。炭化、半炭化、それより低温の熱処理温度等は有機性原料と処理条件が決まれば生成物の性質によって分類できる。この時、熱による分解の程度は原料有機物の種類と雰囲気、処理時間、熱処理装置の種類運転方法によって異なる。炭化物は撥水性のタール分を完全に脱離しているものを称する。半炭化物は原料と炭化条件により２１０乃至３５０℃付近までで、脱離し得るタール分或は撥水性炭化水素を含むことがあり、若くは疎水性表面をもつ。しかし僅かに親水性で、浮遊性があるが短時間に止まり易い。時に接触している水にタール分が溶出して薄赤にする。これは他方では薬剤を含ませれば徐放性になることを示す。また直接疎水化或は目詰め加工の一方または両方省略を含めた後工程に影響することもわかった。
【００１０】
研究の結果炭化と半炭化の境界付近の温度及び処理時間で熱処理し、疎水性材料で疎水化処理又は／及び目詰め処理に適していることがわかった。この時の適当な収率の標準は４０乃至７５％の程度である。低温の方が軽質の骨格が残り、高温では細孔あるいは微細孔が増加し、しかし表面の浸水に関係する孔径が大きくなるのでバランスをとる必要があるためである。適当な条件はタール分、臭気、発煙の有無と工業分析による揮発分と加工品の浮沈試験で決めることができる。特に浮沈試験によるのが簡単である。半炭化で自己発生の疎水性有機物を有効量残し含ませることができる。
流動層炉は特許文献２の炉を使うと、従来、未利用のバイオマスに混入し障害になっていた土砂、石、金属片、有害物を流動層内で選別し有害物は分離し精製装置として作用し、炭化した小枝等は同じく流動層内で破砕されるので面倒な予備粉砕や篩分を省略できプラントも小型設備及び運転費は大幅に下る利点がある。通常流動層でも利用できるのは当然である。小型軽量であるから原料バイオマスの分散配置されている発生源に車載プラントを駐車して集中処理して減容するのに有利である。
【００１１】
浮遊性の付与又は増強に疎水性物質（撥水剤、撥水撥油剤等を含む）を使用する。炭化物等の表面に吹き付けるために、流動層、振動流動層、撹拌流動層、噴流層、或はスパウテッド層、強撹拌混合機を利用するのは好ましい。これは流動層では流動化ガスと粒子接触がよく均一に処理でき、均一な表面処理になるためである。疎水性物質を付着しての炭化や自発性の撥水性制御、製品品質と均一性、配合性制御とも流動層装置は容易であることを見出したものである。
【００１２】
植物質農林産副生物又は穀物の発泡体は、着色処理、忌避薬品処理、防腐処理、疎水化処理或は金属塩或は金属化合物と多塩基酸又はその塩による処理から選ばれた１つ又は組み合わせ処理を行い又は行わないで浮遊性粉粒又は成型物として使用できる。例としてポップコーンを挙げることができる。炭素粒子、煤、酸化鉄等で着色してもよい。高膨張品は面積当り使用重量が少ないので比較的安価である。粉砕したものは沈降が比較的速くなるが疎水加工等によって浮遊時間を延長できる。
バイオマスは枝葉、雑草、木、木皮、紙片、段ボール、わら、籾殻、ふすま、バガス、トウモロコシ、糠、新聞紙若くは、オカラ、果物、野菜の搾り滓、食品残渣、生ごみ、コーヒー又はお茶抽出残渣、果実核、穀類、それらの解砕物や変質物、腐敗物から選ばれた１つ又は組み合わせであり、炭化或は半炭化、適当な熱処理によって殺菌、有害物の揮発、石、金属等の異物分離が容易になる。
【００１３】
（薄片、フレークの炭化と効用）枯葉は堆肥の他未利用資源として大量に存在する。その粉砕物は粉砕条件により鱗片状であって、片状形態を残す炭化物は水面に扁平に浮く。この状態では浸水の静水圧が小で撥水性が弱くても浸水速度が小で、比較的長時間浮遊する。有機質原料の種類によって、半炭化でタール分を残しているだけで数日間浮遊させることができる。茶、焦茶乃至黒色でしかもタール分が残留する条件は流動層による２１０乃至３００℃付近の適当な温度域の所定温度、所定時間の半炭化によって達成できる。この条件は実験によって容易に選ぶことができる。比較的高温で炭化されている木炭の粉粒や既存の回転炉等による炭化物は比較的高温で半炭化温度域を超えて炭化したもので水に投入すると即時沈降する。しかし本発明により目詰又は／及び撥水加工処理で浮遊性片、粉粒、成型物にできる。原料として単一粒子又は成型品の見かけ比重１以下ならば本発明により浮遊化可能とみられる。これらの炭化物、半炭化物は例えばタール、ピッチ、澱粉、食品排水の活性汚泥、パルプ廃液、合成又は天然高分子、糖蜜等を粘結材としてペレット化し必要により炭化等の熱処理をして浮遊粉粒または成型物にできる。
【００１４】
（原料と加工、流動層、水面浮遊時間とその利用）浮遊材原料としてのバイオマスは従来、そのままでは利用が困難で予備成型を要していた。原料としての有機物は植物性原料由来のものが適当であるが大量安定供給可能な木材チップの他褐炭であってもよい石炭類、バガス、木炭、活性炭、椰子殻炭を使用できる。バイオマスとして例示されるのは剪定枝葉、雑草、竹、木、それらの皮、草木とその葉、根、シュレッダ等で裁断した紙片の細片、鋸屑、鉋屑、紙片、段ボール、わら、籾殻、ふすま、バガス、トウモロコシ、糠、新聞紙若くは、オカラ、果物、野菜の搾り滓、食品残渣、生ごみ、コーヒー又はお茶抽出残渣、菌栽培の廃ほだ木、朽木、間伐材、下草、果皮、果核、木材加工屑、食品廃棄物、生ゴミ、或はそれらの混合物であり得る。ポリオレフィンやＰＥＴ等のプラスチック包装廃棄物が混入している場合には比較的高温で分解すれば寧ろ乾留ガス排気は高発熱量になるので燃焼処理が容易になり、一方炭化物への影響は少ない特徴がある。これらの原料の１品目は少量でも混合して量を確保して経済的に原料化できるのが本発明の優れた特徴の１つである。炭化物、半炭化物、熱処理物を第一段階で製造する。単一原料ごとに炭化した後に配合してもよい。
原料にはオカラのように遅効性肥効成分を含むものがある。段ボール屑のように黄色の材料、コーヒー抽出滓のように濃色のもの等熱処理、半炭化して疎水化加工できる。形状雑多なものでも炭化や半炭化で外見、粒度、性質とも類似物になる。
【００１５】
目詰め加工は細孔や亀裂が発達している比較的粗な炭化物原料の表面の亀裂と細孔につながる表面開口を塞いで浮力を維持し、長時間浮遊粉粒又は成型物とするために必要になる。特に高温で処理された有機材料ではこの加工が有効である。この加工の必要性は浮遊試験で実験的に容易に決めることができる。疎水物質による加工は目詰め処理の前後いずれか又は両方で行うことができる。半炭化は疎水性物質を含ませる操作を兼ねている。
炭化物等の中間原料の目詰め加工或は被覆加工はアルミニウム化合物、鉄化合物、カルシウム化合物から選ばれた金属化合物、或はその塩と燐酸、燐酸塩類、炭酸ガス、２塩基酸以上の多塩基酸の難溶性乃至不溶性化合物を沈着させるもので疎水化材、撥水剤で加工し浮遊性粉粒又は成型物とする。
これらの金属塩材料はセメントの一種とみなすことができ、炭化物や発泡体の連通気泡、微細孔を出入り口で閉塞し、或は微細孔を残し又は高抵抗濾過層形成による浮力維持、高流動抵抗の蓋又は立体網目の充填物を形成すると見做すことができる。網目には気泡保持作用も期待できる。
【００１６】
本発明の目詰め加工は少量の材料で高分子材料被覆カプセル同じ効果を有し薄いカプセルを補強することもできる。アルミニウムや鉄化合物は可溶性塩が適当であって、水相で溶解状態又はそれが加水分解したフロック状で炭化物粒子等に付着する。これは恰もこれらを沈降剤として使用するのと似て細孔に対して吸着現象があるように見える。これに多塩基酸を作用させると不溶性の微細な網目構造又は細孔入り口の栓構造を形成する。但しこの添加順序は逆でもよい。この結果、粒子等は一見親水化したように見えるが乾燥後に疎水化加工すると浮遊性粉粒、又はフレーク等の成型物が得られる。現象としては気泡閉込構造が形成されたと解される。
【００１７】
目詰め補助材として不溶性の沈殿、微粒子、カーボンブラック、煤、炭素微粒子、木粉、ベントナイト、有用成分を含ませて補強してもよい。カーボンブラック、微粉末活性炭、煤、微粉末炭等は疎水性の撥水剤、その他ポリマーと併用して黒着色剤、目詰め材を兼用できる。これらによって水浸漬時の水の細孔への侵入を阻止し又は侵入速度を調整し沈下速度や沈下比率を調整できる。このような技術は従来存在しなかった。水の浮遊材料中への侵入を制御できることは、薬液等の漏出拡散を制御できるものであり、薬剤、肥効成分等の徐放性を発現できる。
【００１８】
疎水化加工において、撥水剤又は防水剤、疎水性のパラフィン油、固体パラフィン、ステアリン酸或はその金属塩等を有機物の炭化又は半炭化物に含ませ又は半炭化の後、アルミニウム化合物、鉄化合物、カルシウム化合物から選ばれた金属化合物と燐酸、炭酸ガス、２塩基酸以上の多塩基酸にするアルミニウム化合物は硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、塩化アルミニウム等が利用できる。鉄化合物では可溶性鉄塩が適当である。カルシウム、マグネシウムについても同様であり、これらの混用もできる。カルシウム、マグネシウム化合物についてはそれらの金属石鹸を利用して疎水化剤との兼用が便利である。なおこれらは水中懸濁粒子の沈降促進剤でこれを逆に浮遊性加工に使用できることを発見した。
疎水化処理すべき炭化物、半炭化物、熱処理材料や無機発泡体充填材を疎水性物質で処理する。処理は溶液、溶融物の噴霧吹付け、浸漬、気相からの凝縮、ミキサー混合等で行われ、材料の流動混合状態で１度以上繰り返してもよい。流動層、スパウテッド層が便利に利用できる。疎水性物質は例えば流動パラフィン等の石油系炭化水素、ポリジアルキルシロキサン、フッ素系撥水剤（撥水撥油剤、防水材であってもよい、以下同じ）又は／および疎水性脂肪酸或は油脂、金属石鹸等これらの１つ又は組合せによって常温又は溶融状態、懸濁状態、噴霧、気化−凝縮操作を利用して常法で接触被覆処理し、浮遊性粉粒又はフレーク、ペレット、凝集塊等の成型物を得る。
【００１９】
疎水性物質の付着量は乾燥物に対して２５％程度以下が適当である。浮遊性能と加工効果によって決めることができる。高温炭化物は概して粒子表面の亀裂、穴が大きく所要量が大で、目詰め加工を必須とすることが多い。比較的低温での炭化物は目詰め加工を省略できる場合があり、疎水化材料も少なく経済的になる傾向がある。半炭化物は軽い有機材料の場合にできるだけ軽量で黒化、濃色化して遮光性能を上げ、黒色着色剤を省略又は節減し、適度の耐菌性、耐久性と浮遊性能を得るのが目的である。また、細孔の粗大化防止、粒子表面の亀裂抑制で疎水化材料、目詰め材料の使用量減が可能になる。条件により疎水化材料は浮遊性粉粒又は成型物の０．０１乃至５％程度まで抑制できる。真比重が１より大な炭化物や成型物では浮力維持に空気その他気体が入った細孔、空孔、空隙を余分に必要とし、比重１より大な疎水化剤、目詰め材で満たさないことが条件である。目詰めが効率よく行われるように条件を設定する。とくに仕上げの疎水化材料による表面加工は固体気体の接触効率が優れている流動層を利用するのが好ましい。また少量の比重１より軽い疎水化剤の使用が好ましい。
【００２０】
疎水化処理によって浮遊時間を分単位の短時間から時間、週単位乃至月単位の期間、水面又は水底を均一被覆する遮光材料を得ることができる。材料選択、組合せと疎水加工程度によって長時間浮遊するものから短時間で沈下するものまで任意に製造できる。従来法は浮くか、沈むかの何れかであった。沈降時間を加減することによって、水面に展張の後に一定比率で沈下させて水面と水底を同時に均一に遮光被覆できる。全部沈下させ水底だけ被覆することもできる。これは薬剤散布に有利である。
【００２１】
用途として主に農林水産業用の遮光性浮遊粉粒又は成型物の他に農薬，有用肥効成分、微生物の徐放材料，土質改良材、有害物吸着又は分解材料、燃料がある。また使用済材料の効率的回収と利用も本発明は実現できる。
【００２２】
製造と使用にあたって継続的浮遊、一時的浮遊、一定割合沈降或は全量沈降の時間を制御でき、２種以上の機能や多様な沈降時間を有する浮遊性粉粒、フレーク、ペレット、凝集塊等を混用できる。遮光用或は農薬等の有効成分含有粉粒又は成型物ペレット、フレーク等はそれを飛散させずに均一展張し或は薬剤の均一投与、オイルフェンス等や隔壁を利用して特定域投与を可能にする。回収用或は仕切り用隔壁は浮体でもよいので粉剤や農薬噴霧の飛散防護幕に比べて簡便である。また光透過率ゼロから部分透過光があるように任意随時に堆積厚み、粗密分布、各種の遮光性能が異なる製品で調整でき、除草或は、雑草、藻類、プランクトン抑制用の調節可能の遮光層を省力的に低コストで構成できる。
本発明の浮遊性粉粒、成型物に殺虫剤、殺菌剤を封入又は含浸したものを、展開の後に沈降させ、蚊の幼虫や有害生物、細菌が生息する底質付近の所望範囲に均一に薬剤濃度を高く投与でき、生息域全部に少量の薬剤で制御できる。多少の水流れがあってもよい。
【００２３】
水面の遮光層は穴や偏りができても自己修復作用があり、遮光性が不足すれば容易に補充できる。長時間水面に浮遊するものも得られ、水面及び水底を覆い黒色乃至濃色炭化物で透過率ゼロから部分透過光を許容するように構成することもできる。薄い色で反射率が高いタルク、ベントナイト、顔料を低温加熱処理の軽量の紙片、粉粒、成型物も可能である。
【００２４】
回収が容易にできるのも特長である。使用済材料の効率的回収と利用を可能にする。上記課題の解決に共通して比較的安価な原料を使用して、配合も含めて、均質の炭化、半炭化又は熱処理で製造した原料、製品、用途ともに融通性が高い浮遊性粉粒と成型物である。
【００２５】
薬剤散布にこのような性質を利用できる。即ち浮遊材粉粒等に薬剤や肥料、肥効成分、微量成分、微生物等を工程の任意の適当な段階で封入又は含浸で包含させて徐放性によって水面又は／及び水底に均一に薬剤を散布することもできる。遮光による雑草防除、赤潮、藻等の防止とこれら物質の散布を同時に達成することもできる。オカラ炭化物、半炭化物の浮遊材は遮光、散布性能と自身の肥効性能を同時に発揮させる特徴がある。浮遊材は容易に水流にのせ、或はフェンスで回収できる。さらに親油疎水性の加工粉粒はこれらの性質を利用して水面浮上油の回収に便利に利用できる。遮光用材料としての貯蔵品は融雪促進剤、油流出時に転用でき緊急用としての特別貯蔵なしに活用できる。なお本発明の浮遊材粉粒、フレーク等の成型物は疎水性物質で水からの分離濾過が容易な利点を有する。
【００２６】
図１は浮遊性粉粒展張装置である。粉粒貯槽１から浮遊性粉粒等をダンパー３で調整しつつ水面６に供給する。落下速度の慣性で水面を浮上状態で滑走しシュート形状によって帯状又は扇状に拡がる。薄い堆積層を形成するが部分的偏りがある場合には、
（１）水面に振動、波動、揺動等を与える。（２）シュート位置移動、方向変更、（３）多孔管、溢流分配樋での供給、（４）水流分配管１３から田方向水流にのせて展張できる。（５）粉粒２の供給点を１箇所以上の少数点にする場合にはシュート及び／又は水流分配管の噴出方向を複数方向にし若くは首振り運動させて分散効率を上げることもできる。
【００２７】
図２は図１の部分説明図である。粉粒２の沈降に誘導期即ち遅れ時間を与えることによって、水面に浮遊して遮光や薬剤徐放するだけの場合から、一定時間浮遊後に全粉粒が沈降し水底に均一に分布（散布）された状態まで実現できる。浮遊性粉粒、片、ペレット等は原料、形態、粒度、流動性、堆積時安息角、水面浮遊時間、色調の他、浮遊性、薬品、成分の徐放性等目的、性質が異なるものを混用でき、粗大物と粉末の混用は面の被覆効果を大にする。徐放薬剤使用の場合、カプセルとしての面密度（分散度）を自由に調整できる。半炭化ないし熱処理した浮遊性材料は褐色乃至狐色着色で充分遮光性能がある。層厚みと重なりは遮光性に影響する。
【００２８】
図３、図７は単一粒子の微細構造例である。充分炭化した炭化物の粗いものを流動パラフィンのような液体の疎水化材料で処理したものは水面に投ずると細孔内に容易に水が侵入して気泡を追い出して粒子は沈降し易い。しかし入り口２４の片側が閉塞された連通細孔２７、両側閉塞細孔、盲細孔２６、の内面壁には薄い油膜又は吸着層３４が形成されていると流通を阻害すると推測される。金属化合物、金属塩等と多塩基酸またはその塩と、複分解或は置換反応で三次元網目構造を形成できる。金属化合物で形成されたフロック或はセメント様構造である網目構造は亀裂や細孔入り口や内部に目詰め用構造３１、３３を形成する。３２は表面を被覆している撥水、防水あるいはそれらを含む疎水層である。撥水撥油層であってもよい。その開口２４の数、大きさ、撥水性によって浮遊と浸水の時間が決まり、これは原材料と炭化又は熱処理条件と後加工の有無、その条件に依存するが実験によって適当な原料と処理条件の組合せ、或は工程省略を選択できる。
【００２９】
図４は田や池、養魚地を想定した水流循環の平面図である。浮遊性遮光材、餌、殺菌消毒剤含有の浮遊材を水と共に循環することができる。図示しないが、手による散布、田植機による田植え機械に散布機、振動機、揺動機を付属してもよい。この場合にも浮遊材補充には図４類似の機構が便利である。
図５は葉やフレーク、紙類、段ボール屑等のシュレッダ裁断屑（例えば５ｍｍ角紙片）を熱処理乃至炭化し浮遊化加工した薄片状の浮遊粒子を浮かべ、水面付近を側面からみた断面図である。薄片状の粒子は端が重なっている。これを数層重ねて０．１乃至５ｍｍ程度の遮光層を形成すると隙間がなく遮光効果が大きい。勿論もっと厚くてもよいが、経済性と性能を考慮して決めることができる。浮遊性粉粒、成型物等と混用してもよい。そのまま水底に沈降すれば泥土の表面或は内部に遮光層、遮水層を形成することもできる。
【００３０】
（１）炭化（又は半炭化、熱処理、以下同じ）による黒乃至茶色等好ましくは濃色の木炭、活性炭、低温酸化炭、熱処理炭であり得る粉粒、片、薄片又はペレットで、水面又は／及び水底の土壌を遮光被覆すること、及び／又は（２）気泡（或は内外部表面、細孔等に付着包含させることができる殺菌剤、除草剤等の薬剤、微生物等）の徐放性除草剤を発芽抑制、芽の成長抑制或は死滅のために水域、水路底質付近に集中して高い有効濃度で継続的に作用させることができる。（３）肥効成分、ホルモン様物質、微量必須成分等を水底、水面に田の面積に亘り均一に分散供給できる。稲等の作物の根から有効成分を吸収させることもできる。（４）均一に分散供給する方法は、（イ）浮遊性粉粒（或はペレット、以下同じ）をホッパからシュートを経て薄い層状になるように水面に押し出し供給し拡散させる。振動フィーダ、水面の揺動機構、振動機構によって時に生じる不均一を均すことができる。（ロ）田植機に浮遊性粉粒供給機を付属させて、苗植付けと同時に浮遊性粉粒を分散供給できる。振動、揺動機付属が好ましい。
【００３１】
使用にあたって、継続的浮遊、一時的浮遊、一定割合或は全量が沈降する時間を制御でき、均一平面的分散を飛散させずに可能にする。しる。これに疎水性を付与すると一定時間浮遊することがわかった。この性質は沈降時間制御によって農薬、除草剤、殺菌剤等の水底への集中に使える。水底の雑草発芽阻止、芽の生育阻害、殺菌、殺菌剤、肥料、農薬の稲の根への供給に利用できる。これは時間乃至日単位の短期間から少しずつ長期間に亘って沈降させることができる。食品製造の副生物である例えばオカラ炭素、コーヒー、お茶等の抽出残渣、木材加工屑、バイオマスである葉、落葉、小枝等の炭化物、石炭、褐炭炭化物は通常親水性である。これらに本発明を適用すると気孔への浸水速度を１乃至２４時間程度の短時間抑制ができる。長時間浮遊性も付与できる。
【発明の効果】
【００３２】
炭化物、半炭化物、熱処理物を疎水化加工と要すれば目詰め加工して遮光性、農薬、 肥効成分徐放性粉粒、成型物を得た。浮遊時間、沈降時間も自由に調整できた。
（１） 水田の雑草発生、生育を防止し除草剤不使用乃至節約できる。
（２） 徐放性吸着剤乃至カプセル類似の性能を付与できる。しかも浮遊と沈降によって 水面、水底、水層の農薬、肥料の濃度を集中できる。害虫駆除も可能。
（３） その浮遊性と要すれば水面の振動、波動、機械的均し等で均一に展開でき、過剰 の農薬、肥料を使わずに済む。
（４） 未利用の農林水産資源、都市の生ゴミ、紙屑等の有機ゴミを活用できる。
（５） 炭化、半炭化、被覆加工に流動層、スパウテッド層、振動流動層からの選択利用 によって均一製品を得、撥水、防水剤、被覆材料を節約できる。
（６） 沈降性能、農薬性能、肥効の異なる浮遊材料を選択し又は配合して使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【００３３】
１ 回転炉によるオカラ炭化物１．７ｇを乾燥して、シリコーン樹脂系浸透性防水材「ハピオシール」（株）カンペの商品名」で濡らして液切り乾燥の後、硫酸アルミニウム０．５１ｇを溶解した３００ｍｌの水中に投じて撹拌しつつ、さらに１０％燐酸１０ｍｌ加えて撹拌の後、水洗乾燥の後、フッ素系撥水撥油剤スプレー レインロック（スズカファイン株式会社の商品名 フッ素樹脂系で皮、布用）を炭化物を皿状容器に広げて撹拌しつつ吹付けて濡した後、乾燥し水面浮遊性炭化物とした。水を張った容器水面一端にこの製品を供給して匙で展開し遮光性薄層を形成した。３０日間沈下せずに水面を被覆できた。
２ オカラ炭化物の代りにコーヒー抽出滓、同炭化物、市販木炭、お茶殻粉炭、鋸屑素灰、粉末活性炭、等を撥水剤、多価塩と燐酸添加等、同様に撥水防水加工した。製品は長期間水面に浮遊させることができた。
（対照例）処理しないオカラ炭化物は水に入れると即時沈下した。他の炭化物も同様 であった。コーヒー抽出滓の乾燥物半炭化物は２０時間後に全量沈下した。
【実施例２】
【００３４】
１ 実施例１の第一段階の撥水処理においてシリコーン樹脂系撥水剤の代りに流動パラフィンを使用した。４ｇ炭化物に流動パラフィンを噴霧して０．３ｇ付着させた。
硫酸アルミニウム１．２ｇ、１０％燐酸２３．５ｍ加え水洗乾燥の後、２分し２ｇ分ずつ２ａ、２ｂとし、２ａはフッ素系撥水撥油剤スプレーレインロック（スズカファイン株式会社の商品名 フッ素樹脂系で皮、布用）を炭化物を皿状容器に広げて撹拌しつつ吹付けて濡した後、乾燥し水面浮遊性炭化物とした。２ｂは試料を２分して２ｂ１はステアリン酸マグネシウム粉末を混入して１５０℃に加熱し付着させた。２ｂ２はステアリン酸をトルエンに溶解噴霧して乾燥付着させた。２ａは１４日後の水面残留率は４０％であった。それまでは５日後から部分的に水底に沈降を開始した。損失を補充して一定の遮光性能を保持できた。２ｂ１は３日後に９０％沈降した。２ｂ２は７日後に５０％沈降した。
【００３５】
実施例１のシリコーン樹脂系撥水剤、フッ素樹脂系撥水剤の代りに撥水剤又は防水剤として流動パラフィン、固形パラフィン、ステアリン酸、パルミチン等の長鎖脂肪酸、それらの混合物、金属石鹸、フッ素樹脂系撥水剤を使用し、水面浮遊時間が１時間前後から部分的に沈降を始め２乃至３０日間以上が９０％以上残るものまで製造できることがわかった。
【００３６】
撥水剤又は防水剤は酸基、金属基とも混用してよい。鉄は安価であるが重いので過量を使用すると寧ろ沈降剤として作用するので注意を要することがわかった。
性能順位は撥水剤について、条件により、フッ素樹脂系撥水撥油防水剤（脂肪族系、ウレタン化合物系とも）＞シリコーン樹脂系撥水剤＞長鎖脂肪酸化合物＞脂肪、蝋。目詰め効果は同じく条件により、アルミニウム化合物＞カルシウム化合物＞マグネシウム化合物。同じく酸基は、燐酸化合物＞蓚酸化合物＞炭酸化合物の順であった。
【実施例３】
【００３７】
乾燥枯葉（月桂樹）粉砕物を異なる温度で炭化、半炭化し浮遊性を比較した。２６０℃及び２８０℃、２．５時間空気雰囲気で炭化し黒褐色化した。前者は２日で９０％以上沈下、後者は１０日間９０％以上浮遊の後２０日後に９０％沈下した。前者は２４時間後に水の薄い黄色着色が認められた。炭化物の内外表面に吸着していたタール分がゆっくり溶解放出されたものである。後者は更に薄い黄着色が認められた。細孔内のタール分が徐放されたものである。３００℃で炭化した炭化物は水面に投じたところ浮遊せず直に沈下した。利用できる葉は針葉樹、広葉樹、雑木、草等任意である。炭化、半炭化によって混合炭化物の性質は類似するので混用でき、不均一と嵩高の故に利用困難であった間伐、下草刈、枝打廃物の収集、運搬、利用の経済的循環が可能になる。
【実施例４】
【００３８】
廃紙片の例としてコピー用紙の裁断片を半炭化し使用した。２４０℃９０分の加熱では薄茶色に着色した。同じく２９０℃、３０分炭化したところ得られた半炭化物は１時間まで沈降せず、以後沈降開始し３時間までに６０％沈下した。３２０℃の炭化物は水に投入すると１分で全量沈下した。シリコーン撥水剤、を吹付けたものは条件によって７日以上１ヶ月浮上していた。
段ボール細片は２８０℃で濃黒褐色化した。それ以外同様の性質を示した。炭化、半炭化によって混合炭化物の性質は類似するので紙の種類に無関係に混用できる。特許文献２の炉によって結束した紙屑などを解砕しながら炭化し、コストを下げることができる。
【実施例５】
【００３９】
オカラを炭化物、半炭化物加工した。炭化温度と収率の関係は２３０℃ ８１％、２９０℃ ５０％、３２０℃ ４５％、３７０℃ ３９％、４００℃ ２９％であった。流動層による炭化は部分燃焼でも発生乾留ガスを優先的に燃焼するように滞在時間をとることによって固定層と同じ収率が得られた。しかも可塑化域を通過しながらガスを発生して炭化反応が進行するので炭化物は膨張して粉粒の見かけ比重軽くなり、浮遊粒子又は成型物として有利になることがわかった。膨張度を炭化物の嵩比重で比較すると、回転炉による市販のオカラ炭化物の０．２６に対して流動層炉では０．２３であった。遮光性能に関係する着色度については、空気中、２２０℃９０分の加熱で薄茶色に着色した。２８０℃、９０分で濃黒褐色化した。同じく２９０℃、３０分炭化したところ得られた半炭化物は１時間まで沈降せず、以後沈降開始し前者は１日、後者は４日後に９０％沈下した。流動層による炭化物、半炭化物は発生したタール含有乾留ガスとの接触状況によって３５０℃以上４００℃まで水に投入すると即時沈降するものと、当初少量沈下後６時間後まで浮遊するものが得られた。タール上記との分離がよい状況では３５０℃付近以上では水中に直ちに沈下し、炭化温度４００℃以上では常に全量直ちに沈下した。次に、それぞれ疎水化加工した。疎水化剤として、流動パラフィン、サラダ油、牛脂、ステアリン酸、シリコーン撥水剤、フッ素系撥水剤から選んだ１つに浸漬し又は吹付けた。疎水化処理した炭化物、半炭化物は加工条件によって５日以上１ヶ月程度まで水面に浮上していた。
【００４０】
浮遊して遮光機能を終了の後、水田の水底に沈下させて散布した場合の肥効（％）は全Ｎ ２．１、全Ｐ ３．５、全Ｋ ９．３とすぐれている。遮光機能を要しない場合には短時間浮遊させ水田全面に均一展張の後、沈降させれば水底での雑草抑制と同時に稲の肥料になる。農薬を散布せずに徐放剤作用も利用して投与できる。蓮田にも利用できる．
珪酸分補給のために籾殻又はくん炭を併用できる。オカラと籾殻又はくん炭を生オカラを粘結材として混合成型してフレーク化し次いで半炭化して浮遊性フレークができた。オカラと、くん炭を混合整形してもフレークができた。このようにオカラは粘結材として或は主材料として、各種のバイオマスの生同士、異種炭化物等の配合利用にも使える。
【実施例６】
【００４１】
オカラを原料として熱処理物、半炭化物をフレーク加工した。水分１１％の乾燥オカラと水分８０％の生オカラの発酵或は腐敗変質したものを等量混合して手作業又はプレス作業でフレーク化した。手作業では成型して静置乾燥し、プレス錠剤機では厚み１ｍｍ、径５ｍｍ成型物を、及び溝つき回転ロール間に挟み同じく厚み１ｍｍの不定形フレークを製作した。それぞれ乾燥後２１０℃褐色のフレークとした。収率９２％であった。水に浮かべると崩壊せず１日後に沈下した。次に２６０℃で半炭化し黒に近い濃焦茶色に着色した。乾燥品に対する無水基準収率は６７％であった。見掛密度は単一フレーク薄片の複数について測定し、０．１乃至０，１５の間であった。２分して流動パラフィン処理とシリコーン系撥水剤処理したものを作った。前者は２０日間９０％以上が浮遊していた。後者は４０日以上、９０％以上が浮遊していた。沈降したものは原料と疎水加工の不均一のためと思われる。なおオカラは大豆の皮の微小薄片、繊維、粉状部分を含む不均質品である。他の種々の有機質の場合、見かけ比重は成型条件と炭化条件によって０．１乃至０．６であった。本発明は材料、工程の融通性が大きい
（対照例）生オカラ、乾燥オカラ、生オカラの発酵或は腐敗物とも白色に近い淡黄色で水に投じると即時分散沈下した。
【実施例７】
【００４２】
コーヒー抽出滓を乾燥し、乾燥品を直接撥水加工した。疎水化剤或は撥水剤としてパラフィン又はシリコーン撥水剤を使用した。目詰め加工を省略したもの、実施したもの各種試験した。疎水化剤吹付けによる添加量によって１日以上乃至３０日以上浮遊させることができた。
【実施例８】
【００４３】
内径４０ｍｍ、有効高さ２５０ｍｍの撹拌機付外熱流動層で過剰空気を含む燃焼ガスを流動化ガスとして実施例１乃至６の処理温度に相当する流動層温度で炭化、半炭化、熱処理を行った。炭化又は処理時間は１５分で均一質の粉粒が得られた。フレーク、凝集塊も処理できた。雑多な凝結性のバイオマス原料で時に、粘結材を含み、流動しないものも含まれる粒度、形態も多様な材料を多様な条件で処理する必要があり撹拌機なしの流動層では局部過熱のため連続運転は困難であった。
【実施例９】
【００４４】
実施例５の浮遊材料粉末８０ｇを安息角３０度として調節可能の傾けたプラスチック製シュートから一気に水面の一端に供給した。０．５秒以内で３５０ｃｍ×２５０ｃｍの水面の長手方向の他端に達した。水面を揺動して波を立てて均一に水面を被覆した。暗室で観察したところ透過光を認めなかった。
【実施例１０】
【００４５】
前記遮光浮遊粉粒又は成型物で水面を覆った状態で水排出堰を僅かに引き上げ堰底部から水だけ排出できた。堰板底部から上の水中に排出口を設けた場合には底部の沈降物と浮遊材料を分離しながら水だけ排出でき、水入れ替えができた。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
水田、一時湛水の畑や土地、湖沼、道路側溝、溜り水等を、浮遊粉粒、成型品で覆うことができる。均一に水底に沈めて薄く堆積することもできる。これによって、雑草、藻抑制用遮光材、徐放殺虫剤、農薬散布、施肥ができる。また、水面を被覆できる薄色の浮遊粉粒、成型物、あるいは紙片加工品は水分蒸発抑制等にも利用できる。揮発性の無害な撥水剤を利用して吸着剤の広範囲散布、また、炭素以外の無機性発泡体の均一展張、建材の製造にも応用できる。多様、大量集積できる原料だけでなく、零細な未利用資源の炭化や熱処理も可能であり、収集運搬原燃料化と利用を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】遮光性浮遊粉粒、ペレット等と供給機、水田その他水面断面図
【図２】遮光性浮遊粉粒、ペレット等と供給機の部分拡大断面図
【図３】浮遊性粉粒の断面模型図
【図４】浮遊性粉粒、ペレットの水流による展張システムの平面図
【図５】水面に遮光性浮遊膜を形成した粉砕枯葉、紙片炭化物細片の側面視断面図
【図６】水面に遮光性浮遊膜を形成した炭化物粉粒群模型の側面視断面説明図
【図７】撥水加工と目詰め加工した微細中空孔の繊維質炭化物模型の縦断面説明図
【符号の説明】
【００４８】
１ 貯槽、２ 浮遊性粉粒、ペレット、３ ダンパー、４シュート、５ 振動機、６ 水、３６ 水面、１２ 水底に沈積した粉粒、１３ 水流分配管、１４ 循環水分散供給用堰又は多孔管、１５ 移動手段、
１７ 循環水吸引管又は浮遊粉粒ペレット回収用溢流堰、溝付吸引管又は多孔管
２４ 微細開口、２７，２８ 浮遊体の細孔空間
３１ 開口を塞いだ目詰用物質層、３２ 付着した撥水又は防水剤等疎水性材料
３３ 目詰め材料の立体網目構造、
３４ 疎水加工剤又は自己発生疎水性物質層
【技術分野】
【０００１】
農林漁業分野、環境、建材分野の問題解決に適した新規材料と製法、装置、材料の利用法に関する。炭素性多孔質水面浮遊性材料は遮光、農薬、肥効成分、の低公害性散布又は供給による除草剤、浮遊性餌浮遊性餌、光吸収材、水の蒸発制御、融雪材、油膜沈降防止、水面浄化材、建材、塗装分野に有用である。多様な原料、多用途によって間伐材、剪定材、加工廃材等農林副生物、食品加工副産物、廃紙、繊維、有機質ゴミ等の未利用資源の有効利用と省力化をはかる。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】発明者の一人の特許２７０９３０５７粉炭はオカラ炭化物であって、燃料、土壌殺菌剤、土壌改良材、水質浄化炭素、飼料、肥料として有用である。
【特許文献２】同じく発明者の他の一人の特許２９１７０２２流動化処理の方法は枝葉、木材小片、小枝等を粉砕整粒せずに流動層で容易に炭化できる。 以下の特許文献は遮光による水田の雑草防止や湖沼の赤潮、藻の防止、半炭化、撥水撥油防水加工粒子について述べている。
【特許文献３】特開２００１−１１２３５８水田用の雑草発生抑制剤 無機物質、例えば炭素と増量剤、例えば熱可塑性樹脂ポリエチレン、ゼラチン等を混練固化又は発泡固化した比重１以下の粒状体、塊状体であって浮遊又は水底に沈降して遮光する。
【特許文献４】特開２００３−２０６４９０バイオマス半炭化圧密燃料前駆体およびのバイオマス半炭化圧密燃料製造方法
【特許文献５】特開２００４−５２２８３１フイルム充填用無機粉体をシロキサンと脂肪酸で被覆し疎水化
【特許文献６】特開２００５−２３９９０７バイオマス半炭化燃料の製造法（３００乃至５００℃で炭化、半炭化）
【特許文献７】特開２００２−１９４３３７撥水撥油性粉体 粉体をゴム弾性皮膜で覆い表面をパーフルオロアルキル燐酸エステルで表面処理した化粧料
【特許文献８】特開２０００−３２７５０１雑草発生抑制剤
【特許文献９】特開２００１−２０４２７３水田雑草の発生抑制材（黒色炭素微粒子被覆籾殻、水面に浮上しない）
【特許文献１０】特開２００３−１１３０１２池沼用アオコ抑制粒材（浮上鋸屑、結合材）
【特許文献１１】特開２００４−３０５９７２遮光用浮体（プラスチックフイルム使用）
【特許文献１２】特公昭６２−１４５１４防水性のある蒸気養生軽量気泡コンクリート（シリコーン油或はワニスを０．１乃至５重量％とポリマーエマルジョン０．０１乃至０．５％を発泡硬化前のスラリーに混合）
【特許文献１２】、特開２００３−２９３３５２暗渠充填材（杉チップ、籾殻等の防腐被覆、又は２３０乃至２７０℃半炭化。
【非特許文献１】Ｕｌｍａｎｎｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐａｅｄｉｅ ｄ，ｔｅｃｈ．Ｃｈｅｍ．８ ５８１（１９５７）木材の炭化温度と収率の関係 ２００℃ ９１．８％、２５０℃ ６５．２％、３００℃ ５１．４％、４００℃ ３７．８％。
【非特許文献２】笹岡 有機炭素質の熱分解 低温燃焼 科学装置 （７）３９（１９９６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
水田、湖沼等に於て、遮光による雑草、藻、プランクトン制御を目的とした汎用性の浮遊性炭化物、半炭化物、熱処理した濃色浮遊粉粒又は成型物を得て、総合的に省力化、コストダウンする。加えて、水面及び水底遮光による無農薬、減農薬、と同時に徐放性能を利用する薬剤散布、施肥省力化、池、湖沼、海面の藻、赤潮の制御、水の蒸発制御、浮餌、蚊等小動物の駆除等多用途製品を多様な原料で製造し原料の多様化と用途拡大によって間伐材、下草等の未利用資源活用をも可能にする。このために原材料調達から製造、利用、回収、再生まで総合的に安定化しコストダウンする。
【０００４】
未加工の炭化物は水に投じた時、日、週、月単位の浮遊性保持は困難であった。安価な製造法、得られた水面被覆又は沈下用浮遊性粉粒、成型物（フレーク、ペレット、細片、凝集塊等）の大量供給、回収、利用の方法はなかった。従来法と異なり補助材料である高価なカーボンブラック、活性炭等の黒色材料やポリマーを使用しないか又は極力少量に制限し食品添加物、生分解性物質、無害な有機又は無機物使用であることが好ましい。
【０００５】
多用途が要求される理由は、バイオマス原料等の活用が進んでいないことに着目したものである。従来、収集運搬保管費の高コストに加えて品質の不安定、規格化困難、廃棄物の特性と似て原料仕入れと製品出荷のバランス調整が自由でないことがその原因であった。そのため原料均質化、異種原料の同質原料への変換、収集運搬集積費の低コスト化、用途の多様化による製品販路の確保、さらに製造工程、製品利用の低コストには需給調整のための中間製品、製品を燃料として処分できることが必要であった。
【０００６】
（１）遮光紙は消耗品で概して専用機械を要する。水田の水底に黒染め加工をした籾殻で被覆する方法では均一散布問題があり、風による飛散も水面浮上は問題とされていた。水面或は水底への均一散布は手数がかかるものであった。墨汁様の黒色エマルジョンや着色糖蜜液等では降雨時の希釈損失、水質汚染の難点があった。
（２）農薬散布は環境汚染と散布者及び近隣住民の健康被害防止のため廃止か最低量に止めたいが解決法はなかった。
（３）肥料の過剰使用防止 には少量を、均一に施肥する必要がある。燐酸分等も流出防止のためク溶性が好ましくオカラ炭化物等を均一に散布するのが望ましかった。
（４）海、湖沼、池、水耕栽培における水草、アオコ、赤潮防止 遮光、抑制剤均一散布と効果の持続性が問題であった。
（５）稲の農薬で根からの吸収による過剰の農薬投与が問題であった。
（６）遮光用としてはバイオマス炭化物は親水性で水面浮遊性がなく、プラスチック球は高価であった。カプセル封入、ペレット化では結合材等の使用量が多い難点があった。
炭化物をプラスチック結合材を利用して軽量化するものは結合材比率が大であった。
（７）水棲の有害幼虫、課の特に蚊の幼虫、蛭、有害魚類等の駆除の効率的あるいは低濃度薬剤による簡易な防除法が必要であった。
（８）使用済材料の回収再利用、浮沈時間の調節ができると環境問題、コストの点で好都合であった。
本発明はこのような問題点を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
粉末炭の浮遊化は難しいものであった。完全に炭化した炭化物は親水性があり水中で容易に沈下する。オカラ炭素は多孔性で軽いが炭素の真比重が１より大なために船が沈没するように気孔から水が細孔内に侵入して容易に沈下する。特定条件で充分に炭化したものは、撥水剤（又は防水剤、以下同じ）で処理すると、沈下に要する時間は延長でき撥水剤等の選択と加工法によって、１乃至１０時間程度の浮遊時間にできる。それ以上にするために撥水剤使用量を増加すると延長できて１日乃至３日程度になるが使用量を増加してもそれ以上の効果は少ない。経済性確保のために少量の撥水剤量や疎水性ポリマー量にとどめると浮遊時間の延長は難しく粘結材を加えて成型しペレットにする必要があった。そこで少量の撥水剤或は軽量ポリマーによる加工でさらに延長するには細孔表面乃至内面を目詰め加工を施し次いで撥水或は疎水加工して、月単位の浮遊が可能になった。これによって成型することなく粉末の浮遊材料が得られた。沈着物やポリマー皮膜を形成すればある種のカプセル化に相当する。研究の結果油脂、炭化水素等による疎水加工、次いで目詰め加工し更に疎水加工した時に最も成績がよい。目詰め加工自体は寧ろ親水化に近いが乾燥後に撥水加工することによって撥水性になり、水蒸気、ガスは透過するが液体水は透過しないか、加工の程度によって微量透過ないし相当量透過まで調整できることがわかった。省力化、コストダウン、未利用資源の活用、環境・廃棄物対策を同時に達成できる。
【０００８】
原材料であるバイオマスは国内産では少量ずつ多種類であることが多く、同種のものでも品質と形態が多様でしかも分散発生源から得られる。このような原料の均質化には炭化、半炭化に加え、２００乃至２５０℃付近での不溶化熱処理が均質化、腐敗防止、自然発火防止に有効で加工原料として有効であることがわかった。またコーヒーや焙じ茶は焙煎温度が２１０乃至２３０℃とされ、そのまま乾燥して浮遊か加工するか、より高温の炭化、半炭化を行うかを選択できる。炭化乃至熱処理は原料ごとに適当な温度と適当な空気或は遊離酸素含有雰囲気条件で処理するのが適当であるが、混合物を炭化、半炭化或は熱処理してもよい。この条件は加工実験と浮沈実験により容易に選択できる。オカラのように親水性が大きく圧縮脱水では水分８０％以下に脱水できないものも加熱処理による不溶化、黒色乃至焦げ茶色或は褐色着色でき、遮光に有効であった。処理温度を上げ炭化の域になると、真比重が大になり吸水して水中で沈下しやすくなる。遮光には黒色乃至濃色が好都合であるが、炭化が進行すると真比重が大になりしかも水が粒子内部の細孔に侵入或は浸透し易くなる。多様な原料活用のため原料の一部として既存の粉末炭、木炭を利用できる。本発明は、炭化物、半炭化物、熱処理した有機物を疎水性物質で疎水化して水面に浮遊可能な浮遊性粉粒、フレーク或はペレット、凝集塊にして上記の諸問題を解決する。
【０００９】
中間原料としての浮遊性炭化物、半炭化物とそれより低温での熱処理物の製造にはバイオマス等の有機物、石炭、褐炭を流動層（或はスパウテッド層、以下同じ）装置で熱処理又は炭化して中間原料とするのが適当である。温度制御性、均一性が優れているためである。しかも急速加熱で粉粒や成型品が膨張し軽質で好都合であることを発見した。流動層で急速炭化すると可塑温度域を通過しつつ水蒸気や乾留ガス発生するので比較的発泡に近い状況があり比較的高膨張の軽い炭化物が得られる。高膨張の石炭も知られている。これらは本発明の浮遊性がよい粉粒や成型物製造に好適である。よって後加工の疎水化剤、目詰め材の種類（比重等）、付着量の選択範囲が広がる利点がある。炭化、半炭化、それより低温の熱処理温度等は有機性原料と処理条件が決まれば生成物の性質によって分類できる。この時、熱による分解の程度は原料有機物の種類と雰囲気、処理時間、熱処理装置の種類運転方法によって異なる。炭化物は撥水性のタール分を完全に脱離しているものを称する。半炭化物は原料と炭化条件により２１０乃至３５０℃付近までで、脱離し得るタール分或は撥水性炭化水素を含むことがあり、若くは疎水性表面をもつ。しかし僅かに親水性で、浮遊性があるが短時間に止まり易い。時に接触している水にタール分が溶出して薄赤にする。これは他方では薬剤を含ませれば徐放性になることを示す。また直接疎水化或は目詰め加工の一方または両方省略を含めた後工程に影響することもわかった。
【００１０】
研究の結果炭化と半炭化の境界付近の温度及び処理時間で熱処理し、疎水性材料で疎水化処理又は／及び目詰め処理に適していることがわかった。この時の適当な収率の標準は４０乃至７５％の程度である。低温の方が軽質の骨格が残り、高温では細孔あるいは微細孔が増加し、しかし表面の浸水に関係する孔径が大きくなるのでバランスをとる必要があるためである。適当な条件はタール分、臭気、発煙の有無と工業分析による揮発分と加工品の浮沈試験で決めることができる。特に浮沈試験によるのが簡単である。半炭化で自己発生の疎水性有機物を有効量残し含ませることができる。
流動層炉は特許文献２の炉を使うと、従来、未利用のバイオマスに混入し障害になっていた土砂、石、金属片、有害物を流動層内で選別し有害物は分離し精製装置として作用し、炭化した小枝等は同じく流動層内で破砕されるので面倒な予備粉砕や篩分を省略できプラントも小型設備及び運転費は大幅に下る利点がある。通常流動層でも利用できるのは当然である。小型軽量であるから原料バイオマスの分散配置されている発生源に車載プラントを駐車して集中処理して減容するのに有利である。
【００１１】
浮遊性の付与又は増強に疎水性物質（撥水剤、撥水撥油剤等を含む）を使用する。炭化物等の表面に吹き付けるために、流動層、振動流動層、撹拌流動層、噴流層、或はスパウテッド層、強撹拌混合機を利用するのは好ましい。これは流動層では流動化ガスと粒子接触がよく均一に処理でき、均一な表面処理になるためである。疎水性物質を付着しての炭化や自発性の撥水性制御、製品品質と均一性、配合性制御とも流動層装置は容易であることを見出したものである。
【００１２】
植物質農林産副生物又は穀物の発泡体は、着色処理、忌避薬品処理、防腐処理、疎水化処理或は金属塩或は金属化合物と多塩基酸又はその塩による処理から選ばれた１つ又は組み合わせ処理を行い又は行わないで浮遊性粉粒又は成型物として使用できる。例としてポップコーンを挙げることができる。炭素粒子、煤、酸化鉄等で着色してもよい。高膨張品は面積当り使用重量が少ないので比較的安価である。粉砕したものは沈降が比較的速くなるが疎水加工等によって浮遊時間を延長できる。
バイオマスは枝葉、雑草、木、木皮、紙片、段ボール、わら、籾殻、ふすま、バガス、トウモロコシ、糠、新聞紙若くは、オカラ、果物、野菜の搾り滓、食品残渣、生ごみ、コーヒー又はお茶抽出残渣、果実核、穀類、それらの解砕物や変質物、腐敗物から選ばれた１つ又は組み合わせであり、炭化或は半炭化、適当な熱処理によって殺菌、有害物の揮発、石、金属等の異物分離が容易になる。
【００１３】
（薄片、フレークの炭化と効用）枯葉は堆肥の他未利用資源として大量に存在する。その粉砕物は粉砕条件により鱗片状であって、片状形態を残す炭化物は水面に扁平に浮く。この状態では浸水の静水圧が小で撥水性が弱くても浸水速度が小で、比較的長時間浮遊する。有機質原料の種類によって、半炭化でタール分を残しているだけで数日間浮遊させることができる。茶、焦茶乃至黒色でしかもタール分が残留する条件は流動層による２１０乃至３００℃付近の適当な温度域の所定温度、所定時間の半炭化によって達成できる。この条件は実験によって容易に選ぶことができる。比較的高温で炭化されている木炭の粉粒や既存の回転炉等による炭化物は比較的高温で半炭化温度域を超えて炭化したもので水に投入すると即時沈降する。しかし本発明により目詰又は／及び撥水加工処理で浮遊性片、粉粒、成型物にできる。原料として単一粒子又は成型品の見かけ比重１以下ならば本発明により浮遊化可能とみられる。これらの炭化物、半炭化物は例えばタール、ピッチ、澱粉、食品排水の活性汚泥、パルプ廃液、合成又は天然高分子、糖蜜等を粘結材としてペレット化し必要により炭化等の熱処理をして浮遊粉粒または成型物にできる。
【００１４】
（原料と加工、流動層、水面浮遊時間とその利用）浮遊材原料としてのバイオマスは従来、そのままでは利用が困難で予備成型を要していた。原料としての有機物は植物性原料由来のものが適当であるが大量安定供給可能な木材チップの他褐炭であってもよい石炭類、バガス、木炭、活性炭、椰子殻炭を使用できる。バイオマスとして例示されるのは剪定枝葉、雑草、竹、木、それらの皮、草木とその葉、根、シュレッダ等で裁断した紙片の細片、鋸屑、鉋屑、紙片、段ボール、わら、籾殻、ふすま、バガス、トウモロコシ、糠、新聞紙若くは、オカラ、果物、野菜の搾り滓、食品残渣、生ごみ、コーヒー又はお茶抽出残渣、菌栽培の廃ほだ木、朽木、間伐材、下草、果皮、果核、木材加工屑、食品廃棄物、生ゴミ、或はそれらの混合物であり得る。ポリオレフィンやＰＥＴ等のプラスチック包装廃棄物が混入している場合には比較的高温で分解すれば寧ろ乾留ガス排気は高発熱量になるので燃焼処理が容易になり、一方炭化物への影響は少ない特徴がある。これらの原料の１品目は少量でも混合して量を確保して経済的に原料化できるのが本発明の優れた特徴の１つである。炭化物、半炭化物、熱処理物を第一段階で製造する。単一原料ごとに炭化した後に配合してもよい。
原料にはオカラのように遅効性肥効成分を含むものがある。段ボール屑のように黄色の材料、コーヒー抽出滓のように濃色のもの等熱処理、半炭化して疎水化加工できる。形状雑多なものでも炭化や半炭化で外見、粒度、性質とも類似物になる。
【００１５】
目詰め加工は細孔や亀裂が発達している比較的粗な炭化物原料の表面の亀裂と細孔につながる表面開口を塞いで浮力を維持し、長時間浮遊粉粒又は成型物とするために必要になる。特に高温で処理された有機材料ではこの加工が有効である。この加工の必要性は浮遊試験で実験的に容易に決めることができる。疎水物質による加工は目詰め処理の前後いずれか又は両方で行うことができる。半炭化は疎水性物質を含ませる操作を兼ねている。
炭化物等の中間原料の目詰め加工或は被覆加工はアルミニウム化合物、鉄化合物、カルシウム化合物から選ばれた金属化合物、或はその塩と燐酸、燐酸塩類、炭酸ガス、２塩基酸以上の多塩基酸の難溶性乃至不溶性化合物を沈着させるもので疎水化材、撥水剤で加工し浮遊性粉粒又は成型物とする。
これらの金属塩材料はセメントの一種とみなすことができ、炭化物や発泡体の連通気泡、微細孔を出入り口で閉塞し、或は微細孔を残し又は高抵抗濾過層形成による浮力維持、高流動抵抗の蓋又は立体網目の充填物を形成すると見做すことができる。網目には気泡保持作用も期待できる。
【００１６】
本発明の目詰め加工は少量の材料で高分子材料被覆カプセル同じ効果を有し薄いカプセルを補強することもできる。アルミニウムや鉄化合物は可溶性塩が適当であって、水相で溶解状態又はそれが加水分解したフロック状で炭化物粒子等に付着する。これは恰もこれらを沈降剤として使用するのと似て細孔に対して吸着現象があるように見える。これに多塩基酸を作用させると不溶性の微細な網目構造又は細孔入り口の栓構造を形成する。但しこの添加順序は逆でもよい。この結果、粒子等は一見親水化したように見えるが乾燥後に疎水化加工すると浮遊性粉粒、又はフレーク等の成型物が得られる。現象としては気泡閉込構造が形成されたと解される。
【００１７】
目詰め補助材として不溶性の沈殿、微粒子、カーボンブラック、煤、炭素微粒子、木粉、ベントナイト、有用成分を含ませて補強してもよい。カーボンブラック、微粉末活性炭、煤、微粉末炭等は疎水性の撥水剤、その他ポリマーと併用して黒着色剤、目詰め材を兼用できる。これらによって水浸漬時の水の細孔への侵入を阻止し又は侵入速度を調整し沈下速度や沈下比率を調整できる。このような技術は従来存在しなかった。水の浮遊材料中への侵入を制御できることは、薬液等の漏出拡散を制御できるものであり、薬剤、肥効成分等の徐放性を発現できる。
【００１８】
疎水化加工において、撥水剤又は防水剤、疎水性のパラフィン油、固体パラフィン、ステアリン酸或はその金属塩等を有機物の炭化又は半炭化物に含ませ又は半炭化の後、アルミニウム化合物、鉄化合物、カルシウム化合物から選ばれた金属化合物と燐酸、炭酸ガス、２塩基酸以上の多塩基酸にするアルミニウム化合物は硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、塩化アルミニウム等が利用できる。鉄化合物では可溶性鉄塩が適当である。カルシウム、マグネシウムについても同様であり、これらの混用もできる。カルシウム、マグネシウム化合物についてはそれらの金属石鹸を利用して疎水化剤との兼用が便利である。なおこれらは水中懸濁粒子の沈降促進剤でこれを逆に浮遊性加工に使用できることを発見した。
疎水化処理すべき炭化物、半炭化物、熱処理材料や無機発泡体充填材を疎水性物質で処理する。処理は溶液、溶融物の噴霧吹付け、浸漬、気相からの凝縮、ミキサー混合等で行われ、材料の流動混合状態で１度以上繰り返してもよい。流動層、スパウテッド層が便利に利用できる。疎水性物質は例えば流動パラフィン等の石油系炭化水素、ポリジアルキルシロキサン、フッ素系撥水剤（撥水撥油剤、防水材であってもよい、以下同じ）又は／および疎水性脂肪酸或は油脂、金属石鹸等これらの１つ又は組合せによって常温又は溶融状態、懸濁状態、噴霧、気化−凝縮操作を利用して常法で接触被覆処理し、浮遊性粉粒又はフレーク、ペレット、凝集塊等の成型物を得る。
【００１９】
疎水性物質の付着量は乾燥物に対して２５％程度以下が適当である。浮遊性能と加工効果によって決めることができる。高温炭化物は概して粒子表面の亀裂、穴が大きく所要量が大で、目詰め加工を必須とすることが多い。比較的低温での炭化物は目詰め加工を省略できる場合があり、疎水化材料も少なく経済的になる傾向がある。半炭化物は軽い有機材料の場合にできるだけ軽量で黒化、濃色化して遮光性能を上げ、黒色着色剤を省略又は節減し、適度の耐菌性、耐久性と浮遊性能を得るのが目的である。また、細孔の粗大化防止、粒子表面の亀裂抑制で疎水化材料、目詰め材料の使用量減が可能になる。条件により疎水化材料は浮遊性粉粒又は成型物の０．０１乃至５％程度まで抑制できる。真比重が１より大な炭化物や成型物では浮力維持に空気その他気体が入った細孔、空孔、空隙を余分に必要とし、比重１より大な疎水化剤、目詰め材で満たさないことが条件である。目詰めが効率よく行われるように条件を設定する。とくに仕上げの疎水化材料による表面加工は固体気体の接触効率が優れている流動層を利用するのが好ましい。また少量の比重１より軽い疎水化剤の使用が好ましい。
【００２０】
疎水化処理によって浮遊時間を分単位の短時間から時間、週単位乃至月単位の期間、水面又は水底を均一被覆する遮光材料を得ることができる。材料選択、組合せと疎水加工程度によって長時間浮遊するものから短時間で沈下するものまで任意に製造できる。従来法は浮くか、沈むかの何れかであった。沈降時間を加減することによって、水面に展張の後に一定比率で沈下させて水面と水底を同時に均一に遮光被覆できる。全部沈下させ水底だけ被覆することもできる。これは薬剤散布に有利である。
【００２１】
用途として主に農林水産業用の遮光性浮遊粉粒又は成型物の他に農薬，有用肥効成分、微生物の徐放材料，土質改良材、有害物吸着又は分解材料、燃料がある。また使用済材料の効率的回収と利用も本発明は実現できる。
【００２２】
製造と使用にあたって継続的浮遊、一時的浮遊、一定割合沈降或は全量沈降の時間を制御でき、２種以上の機能や多様な沈降時間を有する浮遊性粉粒、フレーク、ペレット、凝集塊等を混用できる。遮光用或は農薬等の有効成分含有粉粒又は成型物ペレット、フレーク等はそれを飛散させずに均一展張し或は薬剤の均一投与、オイルフェンス等や隔壁を利用して特定域投与を可能にする。回収用或は仕切り用隔壁は浮体でもよいので粉剤や農薬噴霧の飛散防護幕に比べて簡便である。また光透過率ゼロから部分透過光があるように任意随時に堆積厚み、粗密分布、各種の遮光性能が異なる製品で調整でき、除草或は、雑草、藻類、プランクトン抑制用の調節可能の遮光層を省力的に低コストで構成できる。
本発明の浮遊性粉粒、成型物に殺虫剤、殺菌剤を封入又は含浸したものを、展開の後に沈降させ、蚊の幼虫や有害生物、細菌が生息する底質付近の所望範囲に均一に薬剤濃度を高く投与でき、生息域全部に少量の薬剤で制御できる。多少の水流れがあってもよい。
【００２３】
水面の遮光層は穴や偏りができても自己修復作用があり、遮光性が不足すれば容易に補充できる。長時間水面に浮遊するものも得られ、水面及び水底を覆い黒色乃至濃色炭化物で透過率ゼロから部分透過光を許容するように構成することもできる。薄い色で反射率が高いタルク、ベントナイト、顔料を低温加熱処理の軽量の紙片、粉粒、成型物も可能である。
【００２４】
回収が容易にできるのも特長である。使用済材料の効率的回収と利用を可能にする。上記課題の解決に共通して比較的安価な原料を使用して、配合も含めて、均質の炭化、半炭化又は熱処理で製造した原料、製品、用途ともに融通性が高い浮遊性粉粒と成型物である。
【００２５】
薬剤散布にこのような性質を利用できる。即ち浮遊材粉粒等に薬剤や肥料、肥効成分、微量成分、微生物等を工程の任意の適当な段階で封入又は含浸で包含させて徐放性によって水面又は／及び水底に均一に薬剤を散布することもできる。遮光による雑草防除、赤潮、藻等の防止とこれら物質の散布を同時に達成することもできる。オカラ炭化物、半炭化物の浮遊材は遮光、散布性能と自身の肥効性能を同時に発揮させる特徴がある。浮遊材は容易に水流にのせ、或はフェンスで回収できる。さらに親油疎水性の加工粉粒はこれらの性質を利用して水面浮上油の回収に便利に利用できる。遮光用材料としての貯蔵品は融雪促進剤、油流出時に転用でき緊急用としての特別貯蔵なしに活用できる。なお本発明の浮遊材粉粒、フレーク等の成型物は疎水性物質で水からの分離濾過が容易な利点を有する。
【００２６】
図１は浮遊性粉粒展張装置である。粉粒貯槽１から浮遊性粉粒等をダンパー３で調整しつつ水面６に供給する。落下速度の慣性で水面を浮上状態で滑走しシュート形状によって帯状又は扇状に拡がる。薄い堆積層を形成するが部分的偏りがある場合には、
（１）水面に振動、波動、揺動等を与える。（２）シュート位置移動、方向変更、（３）多孔管、溢流分配樋での供給、（４）水流分配管１３から田方向水流にのせて展張できる。（５）粉粒２の供給点を１箇所以上の少数点にする場合にはシュート及び／又は水流分配管の噴出方向を複数方向にし若くは首振り運動させて分散効率を上げることもできる。
【００２７】
図２は図１の部分説明図である。粉粒２の沈降に誘導期即ち遅れ時間を与えることによって、水面に浮遊して遮光や薬剤徐放するだけの場合から、一定時間浮遊後に全粉粒が沈降し水底に均一に分布（散布）された状態まで実現できる。浮遊性粉粒、片、ペレット等は原料、形態、粒度、流動性、堆積時安息角、水面浮遊時間、色調の他、浮遊性、薬品、成分の徐放性等目的、性質が異なるものを混用でき、粗大物と粉末の混用は面の被覆効果を大にする。徐放薬剤使用の場合、カプセルとしての面密度（分散度）を自由に調整できる。半炭化ないし熱処理した浮遊性材料は褐色乃至狐色着色で充分遮光性能がある。層厚みと重なりは遮光性に影響する。
【００２８】
図３、図７は単一粒子の微細構造例である。充分炭化した炭化物の粗いものを流動パラフィンのような液体の疎水化材料で処理したものは水面に投ずると細孔内に容易に水が侵入して気泡を追い出して粒子は沈降し易い。しかし入り口２４の片側が閉塞された連通細孔２７、両側閉塞細孔、盲細孔２６、の内面壁には薄い油膜又は吸着層３４が形成されていると流通を阻害すると推測される。金属化合物、金属塩等と多塩基酸またはその塩と、複分解或は置換反応で三次元網目構造を形成できる。金属化合物で形成されたフロック或はセメント様構造である網目構造は亀裂や細孔入り口や内部に目詰め用構造３１、３３を形成する。３２は表面を被覆している撥水、防水あるいはそれらを含む疎水層である。撥水撥油層であってもよい。その開口２４の数、大きさ、撥水性によって浮遊と浸水の時間が決まり、これは原材料と炭化又は熱処理条件と後加工の有無、その条件に依存するが実験によって適当な原料と処理条件の組合せ、或は工程省略を選択できる。
【００２９】
図４は田や池、養魚地を想定した水流循環の平面図である。浮遊性遮光材、餌、殺菌消毒剤含有の浮遊材を水と共に循環することができる。図示しないが、手による散布、田植機による田植え機械に散布機、振動機、揺動機を付属してもよい。この場合にも浮遊材補充には図４類似の機構が便利である。
図５は葉やフレーク、紙類、段ボール屑等のシュレッダ裁断屑（例えば５ｍｍ角紙片）を熱処理乃至炭化し浮遊化加工した薄片状の浮遊粒子を浮かべ、水面付近を側面からみた断面図である。薄片状の粒子は端が重なっている。これを数層重ねて０．１乃至５ｍｍ程度の遮光層を形成すると隙間がなく遮光効果が大きい。勿論もっと厚くてもよいが、経済性と性能を考慮して決めることができる。浮遊性粉粒、成型物等と混用してもよい。そのまま水底に沈降すれば泥土の表面或は内部に遮光層、遮水層を形成することもできる。
【００３０】
（１）炭化（又は半炭化、熱処理、以下同じ）による黒乃至茶色等好ましくは濃色の木炭、活性炭、低温酸化炭、熱処理炭であり得る粉粒、片、薄片又はペレットで、水面又は／及び水底の土壌を遮光被覆すること、及び／又は（２）気泡（或は内外部表面、細孔等に付着包含させることができる殺菌剤、除草剤等の薬剤、微生物等）の徐放性除草剤を発芽抑制、芽の成長抑制或は死滅のために水域、水路底質付近に集中して高い有効濃度で継続的に作用させることができる。（３）肥効成分、ホルモン様物質、微量必須成分等を水底、水面に田の面積に亘り均一に分散供給できる。稲等の作物の根から有効成分を吸収させることもできる。（４）均一に分散供給する方法は、（イ）浮遊性粉粒（或はペレット、以下同じ）をホッパからシュートを経て薄い層状になるように水面に押し出し供給し拡散させる。振動フィーダ、水面の揺動機構、振動機構によって時に生じる不均一を均すことができる。（ロ）田植機に浮遊性粉粒供給機を付属させて、苗植付けと同時に浮遊性粉粒を分散供給できる。振動、揺動機付属が好ましい。
【００３１】
使用にあたって、継続的浮遊、一時的浮遊、一定割合或は全量が沈降する時間を制御でき、均一平面的分散を飛散させずに可能にする。しる。これに疎水性を付与すると一定時間浮遊することがわかった。この性質は沈降時間制御によって農薬、除草剤、殺菌剤等の水底への集中に使える。水底の雑草発芽阻止、芽の生育阻害、殺菌、殺菌剤、肥料、農薬の稲の根への供給に利用できる。これは時間乃至日単位の短期間から少しずつ長期間に亘って沈降させることができる。食品製造の副生物である例えばオカラ炭素、コーヒー、お茶等の抽出残渣、木材加工屑、バイオマスである葉、落葉、小枝等の炭化物、石炭、褐炭炭化物は通常親水性である。これらに本発明を適用すると気孔への浸水速度を１乃至２４時間程度の短時間抑制ができる。長時間浮遊性も付与できる。
【発明の効果】
【００３２】
炭化物、半炭化物、熱処理物を疎水化加工と要すれば目詰め加工して遮光性、農薬、 肥効成分徐放性粉粒、成型物を得た。浮遊時間、沈降時間も自由に調整できた。
（１） 水田の雑草発生、生育を防止し除草剤不使用乃至節約できる。
（２） 徐放性吸着剤乃至カプセル類似の性能を付与できる。しかも浮遊と沈降によって 水面、水底、水層の農薬、肥料の濃度を集中できる。害虫駆除も可能。
（３） その浮遊性と要すれば水面の振動、波動、機械的均し等で均一に展開でき、過剰 の農薬、肥料を使わずに済む。
（４） 未利用の農林水産資源、都市の生ゴミ、紙屑等の有機ゴミを活用できる。
（５） 炭化、半炭化、被覆加工に流動層、スパウテッド層、振動流動層からの選択利用 によって均一製品を得、撥水、防水剤、被覆材料を節約できる。
（６） 沈降性能、農薬性能、肥効の異なる浮遊材料を選択し又は配合して使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【００３３】
１ 回転炉によるオカラ炭化物１．７ｇを乾燥して、シリコーン樹脂系浸透性防水材「ハピオシール」（株）カンペの商品名」で濡らして液切り乾燥の後、硫酸アルミニウム０．５１ｇを溶解した３００ｍｌの水中に投じて撹拌しつつ、さらに１０％燐酸１０ｍｌ加えて撹拌の後、水洗乾燥の後、フッ素系撥水撥油剤スプレー レインロック（スズカファイン株式会社の商品名 フッ素樹脂系で皮、布用）を炭化物を皿状容器に広げて撹拌しつつ吹付けて濡した後、乾燥し水面浮遊性炭化物とした。水を張った容器水面一端にこの製品を供給して匙で展開し遮光性薄層を形成した。３０日間沈下せずに水面を被覆できた。
２ オカラ炭化物の代りにコーヒー抽出滓、同炭化物、市販木炭、お茶殻粉炭、鋸屑素灰、粉末活性炭、等を撥水剤、多価塩と燐酸添加等、同様に撥水防水加工した。製品は長期間水面に浮遊させることができた。
（対照例）処理しないオカラ炭化物は水に入れると即時沈下した。他の炭化物も同様 であった。コーヒー抽出滓の乾燥物半炭化物は２０時間後に全量沈下した。
【実施例２】
【００３４】
１ 実施例１の第一段階の撥水処理においてシリコーン樹脂系撥水剤の代りに流動パラフィンを使用した。４ｇ炭化物に流動パラフィンを噴霧して０．３ｇ付着させた。
硫酸アルミニウム１．２ｇ、１０％燐酸２３．５ｍ加え水洗乾燥の後、２分し２ｇ分ずつ２ａ、２ｂとし、２ａはフッ素系撥水撥油剤スプレーレインロック（スズカファイン株式会社の商品名 フッ素樹脂系で皮、布用）を炭化物を皿状容器に広げて撹拌しつつ吹付けて濡した後、乾燥し水面浮遊性炭化物とした。２ｂは試料を２分して２ｂ１はステアリン酸マグネシウム粉末を混入して１５０℃に加熱し付着させた。２ｂ２はステアリン酸をトルエンに溶解噴霧して乾燥付着させた。２ａは１４日後の水面残留率は４０％であった。それまでは５日後から部分的に水底に沈降を開始した。損失を補充して一定の遮光性能を保持できた。２ｂ１は３日後に９０％沈降した。２ｂ２は７日後に５０％沈降した。
【００３５】
実施例１のシリコーン樹脂系撥水剤、フッ素樹脂系撥水剤の代りに撥水剤又は防水剤として流動パラフィン、固形パラフィン、ステアリン酸、パルミチン等の長鎖脂肪酸、それらの混合物、金属石鹸、フッ素樹脂系撥水剤を使用し、水面浮遊時間が１時間前後から部分的に沈降を始め２乃至３０日間以上が９０％以上残るものまで製造できることがわかった。
【００３６】
撥水剤又は防水剤は酸基、金属基とも混用してよい。鉄は安価であるが重いので過量を使用すると寧ろ沈降剤として作用するので注意を要することがわかった。
性能順位は撥水剤について、条件により、フッ素樹脂系撥水撥油防水剤（脂肪族系、ウレタン化合物系とも）＞シリコーン樹脂系撥水剤＞長鎖脂肪酸化合物＞脂肪、蝋。目詰め効果は同じく条件により、アルミニウム化合物＞カルシウム化合物＞マグネシウム化合物。同じく酸基は、燐酸化合物＞蓚酸化合物＞炭酸化合物の順であった。
【実施例３】
【００３７】
乾燥枯葉（月桂樹）粉砕物を異なる温度で炭化、半炭化し浮遊性を比較した。２６０℃及び２８０℃、２．５時間空気雰囲気で炭化し黒褐色化した。前者は２日で９０％以上沈下、後者は１０日間９０％以上浮遊の後２０日後に９０％沈下した。前者は２４時間後に水の薄い黄色着色が認められた。炭化物の内外表面に吸着していたタール分がゆっくり溶解放出されたものである。後者は更に薄い黄着色が認められた。細孔内のタール分が徐放されたものである。３００℃で炭化した炭化物は水面に投じたところ浮遊せず直に沈下した。利用できる葉は針葉樹、広葉樹、雑木、草等任意である。炭化、半炭化によって混合炭化物の性質は類似するので混用でき、不均一と嵩高の故に利用困難であった間伐、下草刈、枝打廃物の収集、運搬、利用の経済的循環が可能になる。
【実施例４】
【００３８】
廃紙片の例としてコピー用紙の裁断片を半炭化し使用した。２４０℃９０分の加熱では薄茶色に着色した。同じく２９０℃、３０分炭化したところ得られた半炭化物は１時間まで沈降せず、以後沈降開始し３時間までに６０％沈下した。３２０℃の炭化物は水に投入すると１分で全量沈下した。シリコーン撥水剤、を吹付けたものは条件によって７日以上１ヶ月浮上していた。
段ボール細片は２８０℃で濃黒褐色化した。それ以外同様の性質を示した。炭化、半炭化によって混合炭化物の性質は類似するので紙の種類に無関係に混用できる。特許文献２の炉によって結束した紙屑などを解砕しながら炭化し、コストを下げることができる。
【実施例５】
【００３９】
オカラを炭化物、半炭化物加工した。炭化温度と収率の関係は２３０℃ ８１％、２９０℃ ５０％、３２０℃ ４５％、３７０℃ ３９％、４００℃ ２９％であった。流動層による炭化は部分燃焼でも発生乾留ガスを優先的に燃焼するように滞在時間をとることによって固定層と同じ収率が得られた。しかも可塑化域を通過しながらガスを発生して炭化反応が進行するので炭化物は膨張して粉粒の見かけ比重軽くなり、浮遊粒子又は成型物として有利になることがわかった。膨張度を炭化物の嵩比重で比較すると、回転炉による市販のオカラ炭化物の０．２６に対して流動層炉では０．２３であった。遮光性能に関係する着色度については、空気中、２２０℃９０分の加熱で薄茶色に着色した。２８０℃、９０分で濃黒褐色化した。同じく２９０℃、３０分炭化したところ得られた半炭化物は１時間まで沈降せず、以後沈降開始し前者は１日、後者は４日後に９０％沈下した。流動層による炭化物、半炭化物は発生したタール含有乾留ガスとの接触状況によって３５０℃以上４００℃まで水に投入すると即時沈降するものと、当初少量沈下後６時間後まで浮遊するものが得られた。タール上記との分離がよい状況では３５０℃付近以上では水中に直ちに沈下し、炭化温度４００℃以上では常に全量直ちに沈下した。次に、それぞれ疎水化加工した。疎水化剤として、流動パラフィン、サラダ油、牛脂、ステアリン酸、シリコーン撥水剤、フッ素系撥水剤から選んだ１つに浸漬し又は吹付けた。疎水化処理した炭化物、半炭化物は加工条件によって５日以上１ヶ月程度まで水面に浮上していた。
【００４０】
浮遊して遮光機能を終了の後、水田の水底に沈下させて散布した場合の肥効（％）は全Ｎ ２．１、全Ｐ ３．５、全Ｋ ９．３とすぐれている。遮光機能を要しない場合には短時間浮遊させ水田全面に均一展張の後、沈降させれば水底での雑草抑制と同時に稲の肥料になる。農薬を散布せずに徐放剤作用も利用して投与できる。蓮田にも利用できる．
珪酸分補給のために籾殻又はくん炭を併用できる。オカラと籾殻又はくん炭を生オカラを粘結材として混合成型してフレーク化し次いで半炭化して浮遊性フレークができた。オカラと、くん炭を混合整形してもフレークができた。このようにオカラは粘結材として或は主材料として、各種のバイオマスの生同士、異種炭化物等の配合利用にも使える。
【実施例６】
【００４１】
オカラを原料として熱処理物、半炭化物をフレーク加工した。水分１１％の乾燥オカラと水分８０％の生オカラの発酵或は腐敗変質したものを等量混合して手作業又はプレス作業でフレーク化した。手作業では成型して静置乾燥し、プレス錠剤機では厚み１ｍｍ、径５ｍｍ成型物を、及び溝つき回転ロール間に挟み同じく厚み１ｍｍの不定形フレークを製作した。それぞれ乾燥後２１０℃褐色のフレークとした。収率９２％であった。水に浮かべると崩壊せず１日後に沈下した。次に２６０℃で半炭化し黒に近い濃焦茶色に着色した。乾燥品に対する無水基準収率は６７％であった。見掛密度は単一フレーク薄片の複数について測定し、０．１乃至０，１５の間であった。２分して流動パラフィン処理とシリコーン系撥水剤処理したものを作った。前者は２０日間９０％以上が浮遊していた。後者は４０日以上、９０％以上が浮遊していた。沈降したものは原料と疎水加工の不均一のためと思われる。なおオカラは大豆の皮の微小薄片、繊維、粉状部分を含む不均質品である。他の種々の有機質の場合、見かけ比重は成型条件と炭化条件によって０．１乃至０．６であった。本発明は材料、工程の融通性が大きい
（対照例）生オカラ、乾燥オカラ、生オカラの発酵或は腐敗物とも白色に近い淡黄色で水に投じると即時分散沈下した。
【実施例７】
【００４２】
コーヒー抽出滓を乾燥し、乾燥品を直接撥水加工した。疎水化剤或は撥水剤としてパラフィン又はシリコーン撥水剤を使用した。目詰め加工を省略したもの、実施したもの各種試験した。疎水化剤吹付けによる添加量によって１日以上乃至３０日以上浮遊させることができた。
【実施例８】
【００４３】
内径４０ｍｍ、有効高さ２５０ｍｍの撹拌機付外熱流動層で過剰空気を含む燃焼ガスを流動化ガスとして実施例１乃至６の処理温度に相当する流動層温度で炭化、半炭化、熱処理を行った。炭化又は処理時間は１５分で均一質の粉粒が得られた。フレーク、凝集塊も処理できた。雑多な凝結性のバイオマス原料で時に、粘結材を含み、流動しないものも含まれる粒度、形態も多様な材料を多様な条件で処理する必要があり撹拌機なしの流動層では局部過熱のため連続運転は困難であった。
【実施例９】
【００４４】
実施例５の浮遊材料粉末８０ｇを安息角３０度として調節可能の傾けたプラスチック製シュートから一気に水面の一端に供給した。０．５秒以内で３５０ｃｍ×２５０ｃｍの水面の長手方向の他端に達した。水面を揺動して波を立てて均一に水面を被覆した。暗室で観察したところ透過光を認めなかった。
【実施例１０】
【００４５】
前記遮光浮遊粉粒又は成型物で水面を覆った状態で水排出堰を僅かに引き上げ堰底部から水だけ排出できた。堰板底部から上の水中に排出口を設けた場合には底部の沈降物と浮遊材料を分離しながら水だけ排出でき、水入れ替えができた。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
水田、一時湛水の畑や土地、湖沼、道路側溝、溜り水等を、浮遊粉粒、成型品で覆うことができる。均一に水底に沈めて薄く堆積することもできる。これによって、雑草、藻抑制用遮光材、徐放殺虫剤、農薬散布、施肥ができる。また、水面を被覆できる薄色の浮遊粉粒、成型物、あるいは紙片加工品は水分蒸発抑制等にも利用できる。揮発性の無害な撥水剤を利用して吸着剤の広範囲散布、また、炭素以外の無機性発泡体の均一展張、建材の製造にも応用できる。多様、大量集積できる原料だけでなく、零細な未利用資源の炭化や熱処理も可能であり、収集運搬原燃料化と利用を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】遮光性浮遊粉粒、ペレット等と供給機、水田その他水面断面図
【図２】遮光性浮遊粉粒、ペレット等と供給機の部分拡大断面図
【図３】浮遊性粉粒の断面模型図
【図４】浮遊性粉粒、ペレットの水流による展張システムの平面図
【図５】水面に遮光性浮遊膜を形成した粉砕枯葉、紙片炭化物細片の側面視断面図
【図６】水面に遮光性浮遊膜を形成した炭化物粉粒群模型の側面視断面説明図
【図７】撥水加工と目詰め加工した微細中空孔の繊維質炭化物模型の縦断面説明図
【符号の説明】
【００４８】
１ 貯槽、２ 浮遊性粉粒、ペレット、３ ダンパー、４シュート、５ 振動機、６ 水、３６ 水面、１２ 水底に沈積した粉粒、１３ 水流分配管、１４ 循環水分散供給用堰又は多孔管、１５ 移動手段、
１７ 循環水吸引管又は浮遊粉粒ペレット回収用溢流堰、溝付吸引管又は多孔管
２４ 微細開口、２７，２８ 浮遊体の細孔空間
３１ 開口を塞いだ目詰用物質層、３２ 付着した撥水又は防水剤等疎水性材料
３３ 目詰め材料の立体網目構造、
３４ 疎水加工剤又は自己発生疎水性物質層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物性又は有機性原料粉粒或はその成型物を加熱又は半炭化して疎水化し、若くは加熱、半炭化或は炭化の後、疎水物質で疎水化加工した浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項２】
原料が植物性原料、石炭類、廃タイヤから選ばれた１つ又は組合せの粉粒或はその成型物を加熱又は半炭化若くは炭化の後、得られた粉粒又は成型物を、疎水化加工し又は疎水化加工することなく、目詰め加工である多価金属化合物と多塩基酸又はその化合物で処理して不溶性金属塩構造を付着させ、同時に又は次いで疎水化加工した浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項３】
粉粒又は成型物であるフレーク、ペレット、凝集塊を加工する場合に、疎水性物質が流動パラフィン、固形パラフィン、石油系炭化水素、撥水性脂肪酸、撥水性脂肪酸石鹸、油脂、ポリシロキサン、シリコーン化合物、フッ素系撥水剤、タンニン、タンニン酸、タンニン酸反応物、蝋、植物性、動物性又は鉱物性原料の気化或は熱分解で生じた油分、から選ばれた１つ又は組合せである請求項１又は２記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項４】
目詰め加工の多価金属化合物がＭｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｆｅから選ばれた１つ又は組み合せを含むものであり、多塩基酸化合物の酸成分が炭酸、珪酸、蓚酸、燐酸類から選ばれた１つ又は組み合せである請求項２又は３記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項５】
植物性原料が木炭、活性炭、穀類、セルローズ、リグニン又はバイオマスから選ばれた１つ又は組合わせ、或はそれらの解砕物や変質物、農林産副生物から選ばれた１つ又は組合せである請求項１乃至４記載の黒色乃至褐色の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項６】
成型物がフレーク、ペレット、凝集塊、カプセル化物から選ばれた１つ又は混合物であり、植物性又は石炭類又はその炭化物、半炭化物、熱処理物から選ばれた１つ又は混合物をオカラ、澱粉、アルギン酸、脂肪酸、脂肪酸石鹸、油脂、固形パラフィン、タンパク質、パルプ廃液、合成ポリマー、繊維質或はこれらの変質物から選ばれた材料を粘結材とし、押出成型機、回転成形機、ロールプレス機、ミキサ、ヘンシェルミキサから選ばれた成型機でペレット状又はフレーク状或は凝集塊若くはカプセルに成型し又は成型物を炭化、半炭化または熱処理し原料とし又は加工した請求項１乃至５記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項７】
ポルトランドセメント又はアルミナセメントを使用する請求項２乃至６記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項８】
水面付近に浮上して水面を覆い又は／及び所定時間浮遊の後水底に沈下して遮光し草、藻、プランクトンを制御除去する請求項１乃至７記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項９】
メタン又は炭酸ガスを発生させて浮力を与えるために微生物又は／及び微生物の栄養物を封入した請求項１乃至８記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１０】
流動層、振動流動層、撹拌機付流動層から選ばれた装置で炭化又は半炭化若くは熱処理をして製造した請求項１乃至９記載の黒色乃至褐色の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１１】
燃料に使用する請求項１乃至１０記載の黒色乃至褐色の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１２】
魚類の餌又は薬剤に使用する請求項１乃至１０記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１３】
親油撥水性で水面に浮遊する油膜又は水中溶存物の浄化除去材である請求項１乃至１０記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１４】
遮光性又は／及び薬剤徐放性を有する請求項１乃至１３記載の浮遊性炭素物を微生物異常発生水面に散布する請求項１乃至１０記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１５】
水面に浮遊させ遮光、薬剤投与、油分吸着から選ばれた作業に利用した浮遊性粉粒又は成型物を水と共に吸引して濾別し又はサイクロン分離し、分離した浮遊性粉粒又は成型物を再利用し又は再生加工して得た請求項１乃至１４記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１６】
（イ）遮光性、（ロ）薬剤或は肥効成分徐放性、（ハ）微生物徐放性の種類、（ニ）希釈搬送用、のように種類、機能が異なる浮遊性粉粒又は成型物を１つ又は混合使用して、水面に展張し所定時間後にその一部又は全部を沈降させて水底に散布し希釈搬送用粉粒又は成型物は水面に滞留させ、又は回収した請求項１乃至１５記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１７】
バイオマスであってもよい多種類の植物性原料又は石炭或は褐炭を混合して炭化し、若くは炭化したものを配合して原料とする請求項１乃至１６記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１８】
植物質の原料を炭化と半炭化の境界付近の温度及び処理時間で処理し、疎水性材料で疎水化処理した請求項１乃至１７記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１９】
植物質がコーヒー抽出滓、ほうじ茶抽出滓、焙煎した栗の皮でありそのまま又は炭化、半炭化、熱処理から選ばれた処理で原料化又は製品化する請求項１乃至１８記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項２０】
植物性又は有機性原料粉粒或はその成型物に粘結材、疎水化物質又は目詰材から選ばれた材料を加えた後若くは加えつつ加熱、半炭化、炭化し又は疎水化加工した請求項１乃至１９記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項２１】
薬剤徐放材の対象が蚊の幼虫、蛭、有害な魚類、小動物である請求項１乃至２０記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項２２】
田に浮遊性粉粒又は成型物を展張する場合に（１）田植と同時に田植機に装備した供給機で移動しつつ供給するか、（２）田の任意場所で供給機と水流による送り機構、水面揺動機構を併用して田水面へ展張した請求項１乃至２０記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項２３】
水面、又は溝、暗渠であってもよい水路の水面に浮遊性粉粒又は成型物を展張する場合に供給量を調整し、水流にのせながら水面に供給し水流を循環し又は循環しない浮遊性粉粒又は成型物の展張方法。
【請求項２４】
遮光性又は／及び薬剤又は／及び微生物徐放性を有する浮遊性炭素物を単独または搬送用浮遊性粉粒又はペレットとともに水面に放出展帳し、浮遊性炭素性物質を沈降させて水底に散布し搬送用粉粒又はペレットを回収する散布方法。
【請求項１】
植物性又は有機性原料粉粒或はその成型物を加熱又は半炭化して疎水化し、若くは加熱、半炭化或は炭化の後、疎水物質で疎水化加工した浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項２】
原料が植物性原料、石炭類、廃タイヤから選ばれた１つ又は組合せの粉粒或はその成型物を加熱又は半炭化若くは炭化の後、得られた粉粒又は成型物を、疎水化加工し又は疎水化加工することなく、目詰め加工である多価金属化合物と多塩基酸又はその化合物で処理して不溶性金属塩構造を付着させ、同時に又は次いで疎水化加工した浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項３】
粉粒又は成型物であるフレーク、ペレット、凝集塊を加工する場合に、疎水性物質が流動パラフィン、固形パラフィン、石油系炭化水素、撥水性脂肪酸、撥水性脂肪酸石鹸、油脂、ポリシロキサン、シリコーン化合物、フッ素系撥水剤、タンニン、タンニン酸、タンニン酸反応物、蝋、植物性、動物性又は鉱物性原料の気化或は熱分解で生じた油分、から選ばれた１つ又は組合せである請求項１又は２記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項４】
目詰め加工の多価金属化合物がＭｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｆｅから選ばれた１つ又は組み合せを含むものであり、多塩基酸化合物の酸成分が炭酸、珪酸、蓚酸、燐酸類から選ばれた１つ又は組み合せである請求項２又は３記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項５】
植物性原料が木炭、活性炭、穀類、セルローズ、リグニン又はバイオマスから選ばれた１つ又は組合わせ、或はそれらの解砕物や変質物、農林産副生物から選ばれた１つ又は組合せである請求項１乃至４記載の黒色乃至褐色の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項６】
成型物がフレーク、ペレット、凝集塊、カプセル化物から選ばれた１つ又は混合物であり、植物性又は石炭類又はその炭化物、半炭化物、熱処理物から選ばれた１つ又は混合物をオカラ、澱粉、アルギン酸、脂肪酸、脂肪酸石鹸、油脂、固形パラフィン、タンパク質、パルプ廃液、合成ポリマー、繊維質或はこれらの変質物から選ばれた材料を粘結材とし、押出成型機、回転成形機、ロールプレス機、ミキサ、ヘンシェルミキサから選ばれた成型機でペレット状又はフレーク状或は凝集塊若くはカプセルに成型し又は成型物を炭化、半炭化または熱処理し原料とし又は加工した請求項１乃至５記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項７】
ポルトランドセメント又はアルミナセメントを使用する請求項２乃至６記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項８】
水面付近に浮上して水面を覆い又は／及び所定時間浮遊の後水底に沈下して遮光し草、藻、プランクトンを制御除去する請求項１乃至７記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項９】
メタン又は炭酸ガスを発生させて浮力を与えるために微生物又は／及び微生物の栄養物を封入した請求項１乃至８記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１０】
流動層、振動流動層、撹拌機付流動層から選ばれた装置で炭化又は半炭化若くは熱処理をして製造した請求項１乃至９記載の黒色乃至褐色の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１１】
燃料に使用する請求項１乃至１０記載の黒色乃至褐色の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１２】
魚類の餌又は薬剤に使用する請求項１乃至１０記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１３】
親油撥水性で水面に浮遊する油膜又は水中溶存物の浄化除去材である請求項１乃至１０記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１４】
遮光性又は／及び薬剤徐放性を有する請求項１乃至１３記載の浮遊性炭素物を微生物異常発生水面に散布する請求項１乃至１０記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１５】
水面に浮遊させ遮光、薬剤投与、油分吸着から選ばれた作業に利用した浮遊性粉粒又は成型物を水と共に吸引して濾別し又はサイクロン分離し、分離した浮遊性粉粒又は成型物を再利用し又は再生加工して得た請求項１乃至１４記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１６】
（イ）遮光性、（ロ）薬剤或は肥効成分徐放性、（ハ）微生物徐放性の種類、（ニ）希釈搬送用、のように種類、機能が異なる浮遊性粉粒又は成型物を１つ又は混合使用して、水面に展張し所定時間後にその一部又は全部を沈降させて水底に散布し希釈搬送用粉粒又は成型物は水面に滞留させ、又は回収した請求項１乃至１５記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１７】
バイオマスであってもよい多種類の植物性原料又は石炭或は褐炭を混合して炭化し、若くは炭化したものを配合して原料とする請求項１乃至１６記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１８】
植物質の原料を炭化と半炭化の境界付近の温度及び処理時間で処理し、疎水性材料で疎水化処理した請求項１乃至１７記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項１９】
植物質がコーヒー抽出滓、ほうじ茶抽出滓、焙煎した栗の皮でありそのまま又は炭化、半炭化、熱処理から選ばれた処理で原料化又は製品化する請求項１乃至１８記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項２０】
植物性又は有機性原料粉粒或はその成型物に粘結材、疎水化物質又は目詰材から選ばれた材料を加えた後若くは加えつつ加熱、半炭化、炭化し又は疎水化加工した請求項１乃至１９記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項２１】
薬剤徐放材の対象が蚊の幼虫、蛭、有害な魚類、小動物である請求項１乃至２０記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項２２】
田に浮遊性粉粒又は成型物を展張する場合に（１）田植と同時に田植機に装備した供給機で移動しつつ供給するか、（２）田の任意場所で供給機と水流による送り機構、水面揺動機構を併用して田水面へ展張した請求項１乃至２０記載の浮遊性粉粒又は成型物。
【請求項２３】
水面、又は溝、暗渠であってもよい水路の水面に浮遊性粉粒又は成型物を展張する場合に供給量を調整し、水流にのせながら水面に供給し水流を循環し又は循環しない浮遊性粉粒又は成型物の展張方法。
【請求項２４】
遮光性又は／及び薬剤又は／及び微生物徐放性を有する浮遊性炭素物を単独または搬送用浮遊性粉粒又はペレットとともに水面に放出展帳し、浮遊性炭素性物質を沈降させて水底に散布し搬送用粉粒又はペレットを回収する散布方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２２４００３（Ｐ２００７−２２４００３Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７９７１７（Ｐ２００６−７９７１７）
【出願日】平成１８年２月２１日（２００６．２．２１）
【出願人】（３９１００４８１６）
【出願人】（５０６０９７２１０）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２１日（２００６．２．２１）
【出願人】（３９１００４８１６）
【出願人】（５０６０９７２１０）
【Ｆターム（参考）】
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