説明

綿花用機能性肥料および綿製品

【課題】100%天然物由来の原料からなる肥料であって、綿花の収量を大きくするだけでなく、綿繊維に抗菌作用を発現させたり、保温効果を向上させたり、他の効果を向上させることができる綿花用の機能性肥料を提供する。
【解決手段】天降石、すなわち大分県あるいは宮崎県で産する所定の成分を有する変性砂岩を原料として、これを60〜1000メッシュに粉砕した粉末状の肥料として構成する。この肥料は綿花用の機能性肥料として提供し、具体的には綿繊維に抗菌作用を付与すると共に、生来有している保温効果等を向上させる、綿花用の機能性肥料として提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、木綿に所定の機能を付与する綿花用の機能性肥料、および綿製品に関するものである。
【背景技術】
【0002】
綿すなわち木綿は衣料、医療等の色々な分野で利用されており、綿製品として衣服、帽子、靴、脱脂綿、ガーゼ等が知られている。綿はアオイ科ワタ属のワタの果実、いわゆる綿花から得られる。綿花の栽培には、数回にわたって適切な時期に灌水を施す必要があるが、収量を多くするために大量の化学肥料が撒布され、また雑草や害虫を駆除するために除草剤、殺虫剤も適宜撒布され、さらに綿花の収穫時には収穫しやすいように枯れ葉剤も撒布されている。近年、人体に有害な農薬や、環境に影響を与える化学肥料を使用しない、いわゆる有機栽培による綿花栽培が一部で実施されている。このような綿花から得られる綿、いわゆるオーガニックコットンは、従来の綿に比して収量が少なく高価ではあるが、肌への刺激が少ないので、アトピー性皮膚炎の患者、アレルギー体質の人達に人気を博している。
【0003】
化学的に合成された化学肥料ではなく、天然物由来の肥料は、環境に対する影響が実質的に無いのでオーガニックコットンの栽培に利用することができ、このような肥料として牛糞、堆肥等が周知である。また綿花の肥料として利用された例があるか否かは不明であるが、天然鉱石を原料とする肥料も天然物由来の肥料ということができ、オーガニックコットンの栽培に利用できそうである。天然鉱石を原料とする肥料は、例えば特許文献1に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−169127号公報
【特許文献2】特開平8−170217号公報
【特許文献3】特開平11−60424号公報
【0005】
特許文献1に記載の肥料は、橄撹岩または蛇紋岩を原料としており、これを粉砕したものに硫酸を添加して反応させ、その後、水を添加して粒状に加工されたものである。硫酸が添加されているので純粋に天然物由来では無いが、橄撹岩や蛇紋岩は天然鉱石であり、環境への影響はほとんど無いと考えられる。特許文献1に記載の肥料は、主としてマグネシウムを含んでおり、植物の生育を助けることになる。従って、綿花の収量を大きくすることができると考えられる。
【0006】
綿製品には用途に応じて色々な処理が施され付加価値が高められている。例えば医療分野において利用されているガーゼ、マスク等の綿製品には、細菌の繁殖を防止する抗菌処理が施されている。抗菌作用を奏する綿製品は、乳児用衣料等にも利用され利用分野は広い。このような抗菌作用を付加するには、殺菌・抗菌作用を奏する薬液に綿繊維を含浸させたり、あるいは綿繊維に薬液をコーティングする必要がある。殺菌・抗菌作用を奏する薬液には色々なものがあり、特許文献2に記載されている綿繊維には、所定の化学式で表されるポリリジン化合物を含む薬液が含浸されている。また、特許文献3に記載されている綿製品には、天然霊芝から抽出された霊芝エキスパウダーを水で所定濃度で溶解した薬液が含浸されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来の牛糞、堆肥のような有機肥料、あるいは特許文献1に記載の肥料は天然物由来の肥料であり環境に与える影響が実質的になく、そして綿花の生育に必要な栄養分を与えることができる。従って綿花の収量を大きくするという肥料本来の目的から見て適切であると言える。また特許文献2や特許文献3に記載の、所定の薬液が含浸された綿繊維も抗菌作用が付加されており、医療用あるいは特定の用途に使用する上で有用である。しかしながら解決すべき課題も見受けられる。例えば有機肥料や特許文献1に記載の肥料は、綿花の収量を大きくするという目的は達成できるが、綿花が生来的に有していない機能を新たに付加したり、綿花が備えている機能を向上させるものではない。例えば綿繊維に抗菌作用を付加したり、保温効果を高めることはできない。また特許文献1、2に記載の綿繊維あるいは綿製品のように、薬液によって抗菌作用は付加されているが、綿自体が抗菌作用を備えるように変化しているわけではないので、洗濯すると効果が減少してしまう。また薬液は綿由来の成分ではないので、汗等によって薬液がしみ出して皮膚に付着すると、新たなアレルゲンになってしまう可能性もある。
【0008】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであって、具体的には、通常の綿花だけでなくオーガニックコットンの栽培も可能なように100%天然物由来の原料からなる肥料であって、綿花の収量を大きくするだけでなく、綿繊維に抗菌作用を発現させたり、保温効果を向上させたり、他の効果を向上させることができる綿花用の機能性肥料を提供することを目的としている。また、抗菌作用を奏し、保温効果が高く、肌に対する刺激が少ない綿製品を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、上記目的を達成するために、いわゆる天降石、すなわち大分県あるいは宮崎県で産する所定の成分を有する変性砂岩を原料として、これを60〜1000メッシュに粉砕した粉末状の肥料として構成する。この肥料は綿花用の機能性肥料として提供し、具体的には綿繊維に抗菌作用を付与すると共に、生来有している保温効果等を向上させる、綿花用の機能性肥料として提供する。
【0010】
すなわち、請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、質量%で、SiO:62.0〜75.8%、Al:12.0〜15.4%、Fe:3.0〜3.6%、TiO:0.4〜0.5%、CaO:2.3〜2.9%、MgO:1.6〜2.1%、Na2O:3.5〜4.5%、KO:2.2〜2.8%、を含有する、大分県産あるいは宮崎県産の変成岩を原料とする綿花用機能性肥料として構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の機能性肥料は、前記変成岩が60〜1000メッシュに粉砕された粉末状を呈していることを特徴とする綿花用機能性肥料として構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の綿花用機能性肥料が与えられて栽培された綿花を主たる原料として製造された綿製品として構成される。
【発明の効果】
【0011】
以上のように本発明によると、綿花用機能性肥料は大分県産あるいは宮崎県産の変成岩を原料としているので、天然物由来の原料からなる。従ってオーガニックコットンの肥料として使用が可能である。この機能性肥料によって綿花を栽培すると収量が大きくなるだけでなく、後で説明するように綿繊維に抗菌作用を付加することができ、また保温効果も向上させることができる。さらにはこの綿花から得られる綿製品は着心地にも優れている。他の発明によると、機能性肥料は、変成岩が60〜1000メッシュに粉砕された粉体状を呈している。そうすると、粉体の粒径は約20〜250μmになり撒布しやすい。特に粒径が20μmのように小さい場合には肥料の成分が綿花に吸収されやすく即効性が期待でき、粒径が250μmのように大きい場合には長期間にわたって肥料が綿花に吸収される効果が得られる。他の発明によると、このような綿花用機能性肥料が与えられて栽培された綿花を主たる原料として製造された綿製品として構成されているので、綿製品は抗菌作用を奏し、保温効果が高く、衣類として提供される場合には着心地に優れている。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花から製造されたタオルであって、ミネラルウォータで手洗いし軽く脱水してビニール袋に20日間放置した後のタオルの写真である。
【図2】従来の方法で栽培された綿花から製造されたタオルであって、ミネラルウォータで手洗いし軽く脱水してビニール袋に20日間放置した後のタオルの写真である。
【図3】本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花から得られた布と、従来の方法で栽培された綿花から得られた布のそれぞれの、遠赤外線放射エネルギーを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の実施の形態に係る綿花用機能性肥料について説明する。本実施の形態に係る綿花用機能性肥料の原料は、天降石と呼ばれている岩石である。天降石は変成岩(ホルンフェルス)の一種であり、大分県および宮崎県から産出され、特に大分県と宮崎県の県境付近から多く産出される。本実施の形態に係る綿花用機能性肥料によって栽培された綿花は後で説明するように、収量が大きくなるだけでなく、綿繊維に抗菌作用が付加されたり、保温性が向上する。具体的な有効成分は特定されていないが、このように綿繊維に新たな機能を付与したり機能を向上させることができるのは、天降石が含有する所定の成分、あるいは複数の種類の成分の組合せによるものであることは疑いがない。一般的な天降石に含まれている酸化物の含有量を表1に示す。含有量は質量%で表されている。また、天降石の所定のサンプルについて分析した各成分の含有量を表2に示す。
【0014】
【表1】

【0015】
【表2】

【0016】
表1、2から分かるように天降石は、従来の岩石にも比較的多く含まれているSiO(二酸化ケイ素)、Al(酸化アルミニウム)、Fe(三酸化二鉄)、KO(酸化カリウム)を含む他に、バナジウム、ルミジウム、チタン、ジルコニウムという一般の岩石では見られない微量金属元素が含まれ、さらにエルビウムのような希土類元素も含まれている。天降石についてγ線を放出する核種についても調査した。天降石の所定のサンプルについて、Ge半導体検出器を用いてγ線スペクトルを得、γ線放出核種のそれぞれの放射能濃度を測定した結果を表3に示す。表3から分かるように、カリウム40の放射能濃度が比較的大きい。一般的な天降石についてもカリウム40の放射能濃度は6.5×10−1Bq/g以上ある。
【0017】
【表3】

【0018】
このような天降石を砕石機によって砕石し、粉砕機によって粉砕する。あるいは天降石を直接粉砕機によって粉砕する。そして60〜1000メッシュのフィルタによって篩下として得られる粉体が、本実施の形態に係る綿花用機能性肥料である。従って、粉体の粒径は約20〜250μmになる。綿花用機能性肥料は、粒径が小さい方が即効性が高く、粒径が大きい方が効果の持続性が高いことが推測されるが、実際には粒径の大きさによる効果の違いは小さい。このような粒径に選定されているのは、撒布のし易さを考慮しているからである。
【実施例1】
【0019】
パキスタンにおいて、本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて綿花を栽培した。現地においては、綿花には6月までに3回の灌水を実施しているが、第3回目の灌水直前に本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えた。綿花用機能性肥料は平均粒径45μmに粉砕されたものを使用し、圃場1000m当たり7.5kgを撒布した。撒布後に灌水することによって綿花用機能性肥料は土中に効率よく沈着した。従来周知のように綿花を収穫した。本実施の形態に係る綿花用機能性肥料で栽培した綿花は平均で、苗の高さが127cm、苗1本当たり25個の綿花が付き、綿花1個当たりの重量は3.7g、苗1本当たりの収穫量は92.5gであった。比較のため、隣接する圃場において本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えずに従来の方法によって綿花を栽培し、綿花を収穫した。この綿花は平均で、苗の高さが120cm、苗1本当たり18.1個の綿花が付き、綿花1個当たりの重量は3.6g、苗1本当たりの収穫量は65.2gであった。本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えると、約40%収量が大きくなることが分かった。本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花の綿繊維と、従来の方法によって栽培された綿花の綿繊維とのそれぞれについて綿繊維に含まれているミネラル分を測定した。測定結果を表4に示す。
【0020】
【表4】

【0021】
表4において「本発明の綿繊維」は綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花の綿繊維を、「比較対象の綿繊維」は従来の方法で栽培された綿繊維を表し、「倍率」は、比較対象の綿繊維に含まれているミネラル分に対する、本発明の綿繊維に含まれているミネラル分の比率である。表から分かるように、本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えると、一部のミネラル分を除いてほとんどの種類のミネラル分が増加することが分かる。特にマグネシウム、カルシウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、バリウムは顕著に増加していることが分かる。
【実施例2】
【0022】
本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花から布を製造した。この布を試験対象布として抗菌性試験を実施した。比較対象の標準布は、従来の方法で栽培された綿花から製造した。
試験対象布は、洗濯していないもの、10回洗濯したもの、20回洗濯したもの、以下30回、40回、50回のそれぞれの回数洗濯したものを用意した。それぞれの試験対象布に、黄色ぶどう球菌を接種し生菌数をカウントした。その後、37℃にして18時間経過させ生菌数をカウントした。標準布についても同様に菌を接種した後、37℃にして18時間経過させ生菌数をカウントした。
以下の計算式によって、いわゆる静菌活性値を計算した。
静菌活性値=log(B/C)
ただし、B:試験対象布の18時間経過後の生菌数、C:標準布の18時間経過後の生菌数。
以下の計算式によって、いわゆる殺菌活性値を計算した。
殺菌活性値=log(A/B)
ただし、A:試験対象布の接種直後の生菌数、B:試験対象布の18時間経過後の生菌数。
同様にして、肺炎桿菌、MRSAのそれぞれについても試験して静菌活性値、殺菌活性値を得た。静菌活性値、殺菌活性値のそれぞれを表5に示す。静菌活性値は2.2以上になると、また殺菌活性値は0以上になると、それぞれ抗菌効果があるとされているが、表から読み取れるように10回洗濯すると抗菌効果が現れ始め、20回洗濯すると抗菌効果が顕著になる。そして50回洗濯しても抗菌効果は低下しないことが分かる。本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて綿花を栽培すると、綿繊維自体に抗菌作用が付加されることが分かる。
【0023】
【表5】

【実施例3】
【0024】
本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花からタオルを製造し、試験対象のタオルとした。試験対象のタオルと、従来のタオルとを一緒にミネラルウォータで手洗いし軽く脱水した。そしてそれぞれを別のビニール袋に入れて室温で放置した。20日後に試験対象のタオルの写真を図1に示す。同様に20日後の従来のタオルの写真を図2に示す。それぞれの上段はタオル全体の写真、下段はタオルの一部を拡大した写真である。従来のタオルにはカビの増殖によって染みが生じているが、試験対象のタオルには染みが生じていないことが分かる。すなわちカビの増殖が抑制されている。なおカビの胞子は、手洗い時に自然に付着したものと推測される。
【実施例4】
【0025】
本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花から得られた布の保温効果を調べるため、遠赤外線の放射率を測定した。布を50℃にし、布から放射される遠赤外線の放射エネルギーを各波長毎に測定した。波長が6〜14μmの範囲の遠赤外線の放射エネルギーを図2に示す。符号L1で示されるグラフが、本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花から得られた布の遠赤外線放射エネルギーのグラフである。比較対象として従来の方法で栽培された綿花から得られた布の遠赤外線放射エネルギーのグラフが符号L2で示され、黒体が放射する理想的な遠赤外線放射エネルギーのグラフが符号L3で示されている。本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花から得られた布は、遠赤外線の各波長において高い放射率を備えていることが分かる。波長域5.98〜14.4μmにおける遠赤外線放射率は、従来の布が77%であるのに対し、本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花の布は89%であり、保温効果が高いことが分かる。
【実施例5】
【0026】
本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花から下着を製造し、検査対象下着として着心地についてテストした。12人の被験者に検査対象下着と、従来の下着のそれぞれを着用させ、快適を感じる度合いについて100点満点で評価させた。従来の下着の平均値は40点であるのに対し検査対象下着の平均値は50点であった。この状態で6分間運動させ再び快適を感じる度合いについて100点満点で評価させた。従来の下着の平均値は40点と運動前の点数と変化がなかったのに対し、検査対象下着の平均値は63点になった。快適度は主観的なものであるが、検査対象下着は着心地が優れていると言える。
【0027】
本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて綿花を栽培すると、綿花の収量が大きくなるだけでなく、綿繊維に抗菌作用が付加される。そしてこの綿花から製造された綿製品は保温効果が高く、綿製品が衣類の場合着心地に優れることになる。
【符号の説明】
【0028】
L1 本実施の形態に係る綿花用機能性肥料を与えて栽培された綿花から得られた布の遠赤外線放射エネルギーのグラフ
L2 従来の方法で栽培された綿花から得られた布の遠赤外線放射エネルギーのグラフ
L3 黒体が放射する理想的な遠赤外線放射エネルギーのグラフ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
質量%で、
SiO:62.0〜75.8%、
Al:12.0〜15.4%、
Fe:3.0〜3.6%、
TiO:0.4〜0.5%、
CaO:2.3〜2.9%、
MgO:1.6〜2.1%、
Na2O:3.5〜4.5%、
O:2.2〜2.8%、
を含有する、大分県産あるいは宮崎県産の変成岩を原料とする綿花用機能性肥料。
【請求項2】
請求項1に記載の機能性肥料は、前記変成岩が60〜1000メッシュに粉砕された粉末状を呈していることを特徴とする綿花用機能性肥料。
【請求項3】
請求項1または2に記載の綿花用機能性肥料が与えられて栽培された綿花を主たる原料として製造された綿製品。

【図3】
image rotate

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate