JP6933628B2 - Bulb Covering, Bulb Covering Bulb Covering, Bulb Storage Method Using Bulb Covering - Google Patents
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Description
本発明は、球根の被覆剤、これを被覆してなる被覆球根及び被覆剤を使用した球根の保存方法に関する。 The present invention relates to a bulb coating agent, a coated bulb obtained by coating the bulb, and a method for preserving the bulb using the coating agent.
一般的に、球根は、地下や地際の部分が肥大して生育に欠かせない養分を蓄えるものをいい、養分を貯蔵する部分によって分類される。具体的には、短くなった茎に肥大して多肉化した葉が幾重にも重なり、球状になった「鱗茎」、茎が短くなって、球状、卵状に肥大した「球茎」、地中にある茎や地下茎の先端が球状や塊状に肥大した「塊茎」又は地中を長く横に這う地下茎が球状や塊状ではなく、棒状に肥大した「根茎」、根が紡錘状や塊状に肥大した「塊根」等である。さらに、「鱗茎」は、チューリップ、スイセン又はタマネギなどのように、鱗片が重なり一番外側に乾燥した外皮をつけるものを層状鱗茎(有皮鱗茎)、ユリやフリチラリアのように鱗片が重なっただけで外皮に包まれないものを鱗状鱗茎(無皮鱗茎)などと分類される。 In general, bulbs are those in which the underground or the ground is enlarged and stores nutrients that are indispensable for growth, and are classified according to the parts that store nutrients. Specifically, the shortened stems are overlaid with enlarged and fleshy leaves, resulting in spherical "bulbs", shortened stems, spherical, oval-enlarged "bulbs", and underground. The tips of the stems and rhizomes in the area are enlarged in a spherical or massive shape, or the rhizomes that crawl long and laterally in the ground are not spherical or massive, but are enlarged in a rod shape. For example, "tuber root". Furthermore, "scales" are those with overlapping scales and a dry outer skin, such as tulips, squirrels, or onions, and layered bulbs (skinned bulbs), and scales such as lilies and fritillaria. Those that are not wrapped in the outer skin are classified as scaly bulbs (unskinned bulbs).
一方、近年注目されているナノファイバーやナノクリスタルは、サイズ、構造・形状などの形態制御、軽量、強度などの物理的性質等に優れた特性を有しており、今後、様々な分野において使用が期待される材料である。 On the other hand, nanofibers and nanocrystals, which have been attracting attention in recent years, have excellent properties such as morphological control such as size, structure and shape, and physical properties such as light weight and strength, and will be used in various fields in the future. Is the expected material.
球根植物の生育・開花には、球根の植えつけ及びその後の生育管理が重要である。また、球根の掘りあげから植えつけまでの間の保存も、生育管理と同等以上に重要である。つまり、生産された球根類等が栽培されるまでの間、球根類等を腐敗させたり、病虫害の被害がないように保存する必要がある。 For the growth and flowering of bulbous plants, it is important to plant the bulbs and manage their growth thereafter. Preservation between bulb digging and planting is also as important as growth management. In other words, until the produced bulbs are cultivated, it is necessary to preserve the bulbs so that they will not be spoiled or damaged by pests.
球根の保存に関し、タマネギなどの外側に乾燥した外皮を有する層状鱗茎は、球根が薄皮で保護されているため、球根表面の水分を適度に保ち、貯蔵性がよい。一方、ユリなどの鱗状鱗茎は、球根が薄皮で覆われていないため、球根表面の水分を適度に保つことができずに乾燥してしまう。 Regarding the preservation of bulbs, layered bulbs having a dry outer skin such as onions keep the water on the surface of the bulbs appropriately because the bulbs are protected by a thin skin, and have good storability. On the other hand, since the bulbs of scaly bulbs such as lilies are not covered with a thin skin, the water content on the bulb surface cannot be maintained appropriately and the bulbs become dry.
そこで、ユリ球根を保存する方法として、軽く湿らせたおがくずやピートモス、バーミキュライトに埋めて、保存する方法が知られている。また、特許文献1には、貯蔵空間内のエチレンを除去してユリ球根の低温貯蔵を行う方法の発明が開示されている。さらに、特許文献2には、融点が40℃以上80℃以下である物質を皮膜形成成分とする球根の保護コート剤の発明が開示されている。
Therefore, as a method of preserving lily bulbs, a method of burying them in lightly moistened sawdust, peat moss, or vermiculite and preserving them is known. Further, Patent Document 1 discloses an invention of a method for removing ethylene in a storage space and storing lily bulbs at a low temperature. Further,
しかしながら、ピートモス等を使用する方法では、湿度調整が困難であり、水分が多い場合には、菌が繁殖し、鱗片の腐敗等を引き起こす。また、水分が少ない場合には、乾燥して枯死してしまうなど、長期間の貯蔵は困難である。 However, it is difficult to control the humidity by the method using peat moss or the like, and when the water content is high, the bacteria propagate and cause the scales to rot. In addition, when the water content is low, it dries and dies, making long-term storage difficult.
また、輸送の際には、貯蔵性の観点から、ユリ球根をピートモス等と共に輸送する必要があり、輸送費がかさむ。さらに、ユリ球根の販売の際には、ピートモス等に入れられて販売される場合が多く、商品自体が見えず、見栄えが良くない。 In addition, when transporting, it is necessary to transport lily bulbs together with peat moss or the like from the viewpoint of storability, which increases the transportation cost. Furthermore, when selling lily bulbs, they are often put in peat moss or the like and sold, and the product itself cannot be seen and does not look good.
また、特許文献1に記載の方法では、エチレン除去剤やエチレン除去装置などが別途必要となる上、低温かつ温度変化の少ない厳格な温度管理を行う必要がある。 Further, in the method described in Patent Document 1, an ethylene removing agent, an ethylene removing device, and the like are separately required, and strict temperature control at a low temperature and with little temperature change is required.
さらに、特許文献2に係る保護コート剤は、室温25℃において固体であるため、この保護コート剤を融点以上に熱して溶融する必要があり、ユリ球根に少なからず損傷を与えるおそれがある。
Further, since the protective coating agent according to
本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、簡易に被覆乾燥処理を行うことができ、良好な保存状態を保つ球根の被覆剤及びこれを球根に被覆してなる球根を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a bulb coating agent that can be easily coated and dried and maintains a good storage state, and a bulb obtained by coating the bulb with the coating agent. The purpose.
本発明者等は、上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、層状鱗茎の外皮の主成分は、セルロースであること、及びナノ天然高分子分散液が持つナノネットワーク構造を有し、かつ、そのナノネットワーク構造に水分を保持することができる特性に着目し、これを球根表面に被覆することにより球根表面及び球根内部を保湿することで、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。 As a result of diligent studies to achieve the above object, the present inventors have found that the main component of the exodermis of the layered bulbs is cellulose and that the nano-natural polymer dispersion has a nano-network structure. In addition, paying attention to the property of being able to retain water in the nanonetwork structure, it was found that the above-mentioned problems can be solved by moisturizing the bulb surface and the inside of the bulb by coating the bulb surface, and the present invention has been developed. It has been completed.
すなわち、本発明の球根の被覆剤は、ナノ天然高分子を被覆形成成分とすることを特徴とする。 That is, the bulb coating agent of the present invention is characterized by containing a nano-natural polymer as a coating-forming component.
本発明により、簡易に被覆乾燥処理を行うことができる球根の被覆剤、これを球根に被覆してなる被覆球根及び被覆剤を使用した球根の保存方法が提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a bulb coating agent that can be easily coated and dried, a coated bulb obtained by coating the bulb with the coating agent, and a method for preserving the bulb using the coating agent.
また、ユリ球根の輸送時にピートモス等を使用する必要がないため、輸送費を削減することが可能となる。 In addition, since it is not necessary to use peat moss or the like when transporting lily bulbs, it is possible to reduce the transportation cost.
次に、本発明一実施形態の球根の被覆剤を説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。 Next, the bulb coating agent of one embodiment of the present invention will be described, but the present invention is not limited to this embodiment.
本発明のナノ天然高分子分散液を被覆形成成分とする球根の被覆剤は、ナノ天然高分子を水に分散させて得られる水分散液である。 The bulb coating agent containing the nano-natural polymer dispersion liquid of the present invention as a coating forming component is an aqueous dispersion obtained by dispersing the nano-natural polymer in water.
本発明に用いるナノ天然高分子としては、直径が1〜1000nm未満の繊維状物質であり、長さが直径の100倍以上である天然高分子ナノファイバー、又は直径が10〜50nm、長さが100〜500nm以下の棒状、あるいは紡錘形をした超微細結晶である天然高分子ナノクリスタルである。 The nanonatural polymer used in the present invention is a fibrous substance having a diameter of less than 1 to 1000 nm and having a length of 100 times or more the diameter, or a natural polymer nanofiber having a diameter of 10 to 50 nm and a length of 10 to 50 nm. It is a natural polymer nanocrystal which is a rod-shaped or spindle-shaped ultrafine crystal of 100 to 500 nm or less.
本発明に用いる天然高分子としては、特に限定しないが、セルロース、キチン、キトサン等の多糖類、コラーゲン、ゼラチン等のタンパク質、ポリ乳酸、ポリカプロラクタム等が挙げられる。 The natural polymer used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include polysaccharides such as cellulose, chitin and chitosan, proteins such as collagen and gelatin, polylactic acid and polycaprolactam.
本発明において天然高分子ナノファイバーの結晶化度は、50%以上の範囲にあるものを使用することが好ましい。結晶性が低い天然高分子ナノファイバーを使用した場合には、ナノネットワーク構造を維持するために多くの天然高分子ナノファイバーが必要となるうえ、そのネットワーク構造が弾性に劣るため内部空孔が小さくなり水分や空気を保持する能力が劣るからである。 In the present invention, it is preferable to use natural polymer nanofibers having a crystallinity in the range of 50% or more. When natural polymer nanofibers with low crystallinity are used, many natural polymer nanofibers are required to maintain the nanonetwork structure, and the network structure is inferior in elasticity, so the internal pores are small. This is because the ability to retain moisture and air is inferior.
次いで、天然高分子としてセルロースを用いたセルロースナノファイバー及びセルロースナノクリスタル水溶液の調製方法について説明する。本発明において、CNFとしては例えば、木材繊維、広葉樹、針葉樹、竹繊維、サトウキビ繊維、種子毛繊維、葉繊維等の天然の植物を含む多糖由来のCNFが挙げられ、これらCNFは一種を単独で又は二種以上を混合して用いてもよい。また多糖としてはα−セルロース含有率60%〜99質量%のパルプを用いるのが好ましい。α−セルロース含有率60質量%以上の純度であれば繊維径及び繊維長さが調整しやすくなって繊維同士の絡み合いを抑えることができ、α−セルロース含有率60質量%未満のものを用いた場合に比べ、溶融時の熱安定性が高く、衝撃強度の低下を引き起こすことがないほか、着色抑制効果が良好であり、本発明の効果をより優れたものとすることができる。一方、99質量%以上のものを用いた場合、繊維をナノレベルに解繊することが困難になる。 Next, a method for preparing cellulose nanofibers and an aqueous solution of cellulose nanocrystals using cellulose as a natural polymer will be described. In the present invention, examples of CNFs include CNFs derived from polysaccharides including natural plants such as wood fibers, hardwoods, conifers, bamboo fibers, sugar cane fibers, seed hair fibers, and leaf fibers, and these CNFs may be used alone. Alternatively, two or more types may be mixed and used. Further, as the polysaccharide, it is preferable to use pulp having an α-cellulose content of 60% to 99% by mass. If the purity has an α-cellulose content of 60% by mass or more, the fiber diameter and fiber length can be easily adjusted and the entanglement of the fibers can be suppressed. Compared with the case, the thermal stability at the time of melting is high, the impact strength is not lowered, the coloring suppressing effect is good, and the effect of the present invention can be further improved. On the other hand, when 99% by mass or more is used, it becomes difficult to defibrate the fibers at the nano level.
本発明におけるCNFは、以下の解繊処理行うことによりCNF分散液(以下、含水状態のCNFということもある。)として得られる。
解繊処理は、図1に示した水中対向衝突法(以下、ACC法と言うこともある。)を用いて行う。これは、水に懸濁したパルプをチャンバー(図1:107)内で相対する二つのノズル(図1:108a,108b)に導入し、これらのノズルから一点に向かって噴射、衝突させる手法である。図1に示される装置は液体循環型となっており、タンク(図1:109)、プランジャ(図1:110)、対向する二つのノズル(図1:108a,108b)、必要に応じて熱交換器(図1:111)を備え、水中に分散させた微粒子を二つのノズルに導入し高圧下で合い対するノズル(図1:108a,108b)から噴射して水中で対向衝突させる。
The CNF in the present invention can be obtained as a CNF dispersion (hereinafter, may be referred to as a water-containing CNF) by performing the following defibration treatment.
The defibration treatment is performed by using the underwater opposed collision method (hereinafter, also referred to as the ACC method) shown in FIG. This is a method in which pulp suspended in water is introduced into two nozzles (FIGS. 1: 108a and 108b) facing each other in a chamber (FIG. 1: 107), and the pulp is injected and collided from these nozzles toward one point. be. The device shown in FIG. 1 is of a liquid circulation type, with a tank (FIG. 1: 109), a plunger (FIG. 1: 110), two opposing nozzles (FIGS. 1: 108a, 108b), and heat as needed. A exchanger (FIG. 1: 111) is provided, and fine particles dispersed in water are introduced into two nozzles and injected from the nozzles (FIGS. 1: 108a and 108b) facing each other under high pressure to cause facing collision in water.
前記解繊処理を実施する前に、前処理装置を使用して解繊処理を実施してもよい(図2、図3)。また、その他の解繊方法として、かかる前処理装置を使用してもよい。前記前処理装置を使用した解繊処理は、0.5〜10質量%の水混合液にした多糖に対し、50〜400MPa程度の高圧水を衝突させて行う。これは例えば図2に示す製造装置1を用いて行うことができる。製造装置1は、一のチャンバー2に対して多糖スラリを供給可能に配置される第1の液状媒体供給経路であるところの多糖スラリ供給経路3と、例えば水である非多糖スラリを一のチャンバー2を介して循環させる第2の液状媒体供給経路4とよりなる。一のチャンバー2内には第2の液状媒体供給経路4の非多糖スラリを多糖スラリ供給経路3からの多糖スラリ供給方向と交差する方向にオリフィス噴射するオリフィス噴射部5を備える。多糖スラリ供給経路3は、多糖スラリを一のチャンバー2を介して循環可能にされる。
Before carrying out the defibration treatment, the defibration treatment may be carried out using a pretreatment device (FIGS. 2 and 3). Further, as another defibration method, such a pretreatment device may be used. The defibration treatment using the pretreatment device is carried out by colliding high-pressure water of about 50 to 400 MPa with the polysaccharide prepared in a water mixture of 0.5 to 10% by mass. This can be done, for example, by using the manufacturing apparatus 1 shown in FIG. The manufacturing apparatus 1 has a polysaccharide
多糖スラリ供給経路3と第2の液状媒体供給経路4とは一のチャンバー2内に相互の交差部6を有する。
多糖スラリ供給経路3は多糖スラリ供給部であり多糖スラリを貯留するタンク7、ポンプ8を循環路9に配置してなり、一方、第2の液状媒体供給経路4はタンク10、ポンプ11、熱交換器12、プランジャ13を循環路である液状媒体供給経路4に配置してなる。
The polysaccharide
The polysaccharide
なお非多糖スラリは、例えば水であり、当初タンク10に収納され、その後セルロースナノ繊維の製造装置1の作動に伴い交差部6を通過してタンク10に収納されたナノ微細化された多糖を操業の度合いに応じた濃度で含むことになった状態のものをも、包括的に指称する。
The non-polysaccharide slurry is, for example, water, which is initially stored in the
図3に示すようにチャンバー2を貫通する態様で多糖スラリ供給経路3の循環路9が配置され、これと交差する方向に非多糖スラリをオリフィス噴射して循環路9を貫通させることができるように第2の液状媒体供給経路4のプランジャ13に接続されるオリフィス噴射部5のオリフィス噴射口14がチャンバー2内側において開口する。チャンバー2のオリフィス噴射口14と対向する位置にチャンバー2の排出口15が設けられ、このチャンバー2の排出口15に第2の液状媒体供給経路4の循環路が接続されて、第2の液状媒体供給経路4が構成される。
As shown in FIG. 3, the circulation path 9 of the polysaccharide
一方、多糖スラリ供給経路3の循環路9は例えばビニルホース、ゴムホース、アルミパイプ等を用いて形成され、その循環路9のチャンバー2への入り側にはチャンバー2方向にのみ開弁される一方向弁16が取りつけられる。さらに循環路9のチャンバー2からの出側にはチャンバー2からの排出方向にのみ開弁される一方向弁17が取りつけられる。加えてチャンバー2と一方向弁17の間の循環路9にはエア吸入弁18が取りつけられ、このエア吸入弁18は外部から循環路9へエアを吸入する方向にのみ開弁される。
On the other hand, the circulation path 9 of the polysaccharide
以上のセルロースナノ繊維の製造装置によれば以下のようにしてセルロースナノファイバーが製造される。
非多糖スラリを、チャンバー2を介して第2の液状媒体供給経路4を循環させる。具体的にはポンプ11を用いてタンク10内の非多糖スラリを熱交換器12、プランジャ13を通過させて液状媒体供給経路4内を循環させる。一方、多糖スラリを、チャンバー2を介して多糖スラリ供給経路3内を循環させる。具体的にはポンプ8を用いてタンク7内の多糖スラリをビニルホース、ゴムホース等を用いて形成された循環路9内を循環させる。
According to the above-mentioned cellulose nanofiber manufacturing apparatus, cellulose nanofibers are manufactured as follows.
The non-polysaccharide slurry is circulated through the
これにより、多糖スラリ供給経路3内を循環してチャンバー2内を流通する多糖スラリに対して第2の液状媒体供給経路4を循環する非多糖スラリがオリフィス噴射される。具体的にはプランジャ13に接続されるオリフィス噴射口14にプランジャ13から高圧水が供給され、これがオリフィス噴射口14から循環路9に向けて50〜400MPa程度の高圧でオリフィス噴射される。
As a result, the non-polysaccharide slurry that circulates in the second liquid
その結果、例えばビニルホース、ゴムホース、アルミパイプ等を用いて形成された循環路9に予め形成された貫通孔26a、bを通過して、循環路9と交差する方向に循環路9内側を通過した非多糖スラリが循環路9内を循環する多糖スラリを巻き込みながらチャンバー2の排出口15に向けて排出され、第2の液状媒体供給経路4に流入する。これによって、非多糖スラリが第2の液状媒体供給経路4内を再度循環する。
以上のプロセスを反復する過程で多糖スラリ供給経路3内を循環してチャンバー2内を流通する多糖スラリ及び第2の液状媒体供給経路4を循環する非多糖スラリ中の多糖が徐々に解繊されて、用途に応じた解繊度合の均一性の高いCNF分散液が得られる。
As a result, it passes through the through holes 26a and 26 formed in advance in the circulation path 9 formed by using, for example, a vinyl hose, a rubber hose, an aluminum pipe, etc., and passes through the inside of the circulation path 9 in a direction intersecting the circulation path 9. The non-polysaccharide slurry is discharged toward the
In the process of repeating the above process, the polysaccharides in the polysaccharide slurry circulating in the polysaccharide
パルプ繊維からCNFへの解繊度合は、CNF分散液の粘度値により評価することが出来る。すなわち、解繊度を高めたCNF分散液に含まれるCNFは繊維長さが短いものであるため、粘度値が低いものとなる。したがって、解繊度が高いCNF分散液は、粘度が低いものとなる。一方、これより粘度値が高いCNF分散液は、係るCNF分散液に含まれるCNFは繊維長さが長いものであるため、その粘度値が高いものとなる。したがって、前記CNF分散液と比較して解繊度が低いものとなる。
また、解繊後の繊維径に対する繊維長の比(アスペクト比)がパルプ繊維毎に異なるので、CNF分散液の粘度値はそれぞれ異なるものとなる。
さらに、例えば、異なる種類のパルプ繊維を組み合わせることにより、又は、前記解繊度合を調製することにより、CNF水分散液1wt%における粘度を概ね300〜10000mPa・sの範囲で調整することができる。
The degree of defibration from pulp fibers to CNF can be evaluated by the viscosity value of the CNF dispersion liquid. That is, since the CNF contained in the CNF dispersion having an increased degree of defibration has a short fiber length, the viscosity value is low. Therefore, the CNF dispersion having a high degree of defibration has a low viscosity. On the other hand, in the CNF dispersion having a higher viscosity value than this, the CNF contained in the CNF dispersion has a long fiber length, so that the viscosity value is high. Therefore, the degree of defibration is lower than that of the CNF dispersion.
Further, since the ratio (aspect ratio) of the fiber length to the fiber diameter after defibration is different for each pulp fiber, the viscosity value of the CNF dispersion liquid is different for each pulp fiber.
Further, for example, by combining different types of pulp fibers or by adjusting the degree of defibration, the viscosity of 1 wt% of the CNF aqueous dispersion can be adjusted in the range of approximately 300 to 10,000 mPa · s.
以上のようにして得るCNFは、天然セルロース繊維間の相互作用のみを解裂させることによってナノ微細化を行うためセルロース分子の構造変化がなく、以下の化学式1に表わされる構造式を有する。換言すると、本願発明で用いるCNFは、化学式1中のセロビオースユニット内に水酸基6個を有し、化学修飾されていないことを意味する。これは、FT-IRを使用してセルロースのIRスペクトルと本願発明に使用するCNFとを比較することで確認することができる。 本ACC法により、セルロース繊維の平均粒子長を10μmにまで粉砕することができ、その結果、平均太さ3〜200nmであり、平均長さ0.1μm以上であるCNFが得られる。 The CNF obtained as described above has a structural formula represented by the following chemical formula 1 without any structural change of the cellulose molecule because the nanominiaturization is performed by cleaving only the interaction between the natural cellulose fibers. In other words, the CNF used in the present invention means that it has 6 hydroxyl groups in the cellobiose unit in Chemical Formula 1 and is not chemically modified. This can be confirmed by comparing the IR spectrum of cellulose with the CNF used in the present invention using FT-IR. By this ACC method, the average particle length of cellulose fibers can be pulverized to 10 μm, and as a result, CNF having an average thickness of 3 to 200 nm and an average length of 0.1 μm or more can be obtained.
本発明におけるセルロースナノクリスタルは、ACC法により得られたセルロースファイバーに、硫酸などの酸を用いる酸加水分解などの化学的処理を施すことにより、若しくは、ACC法による微細化処理の前のパルプに、硫酸等の酸加水分解等の化学的処理を施した後、ACC法により微細化処理を行うことにより得られる。また、セルロースナノクリスタルは、セルロースナノウィスカーとも呼ばれる。 The cellulose nanocrystals in the present invention are obtained by subjecting the cellulose fibers obtained by the ACC method to a chemical treatment such as acid hydrolysis using an acid such as sulfuric acid, or to the pulp before the micronization treatment by the ACC method. It is obtained by subjecting chemical treatment such as acid hydrolysis of sulfuric acid, etc., and then performing micronization treatment by the ACC method. Cellulose nanocrystals are also called cellulose nanowhiskers.
平均太さと平均繊維長さの測定は、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)等を適宜選択し、CNFを観察・測定し、得られた写真から20本以上を選択し、これをそれぞれ平均化することにより求める。一方で、対向衝突処理においては、加えられるエネルギーが共有結合を切断するエネルギーには、はるかに及ばず(推定1/300以下)、セルロースの重合度の低下は生じない。本ACC法によって得られたセルロースナノファイバーは、親水サイトと疎水サイトが共存し、両親媒性を示す。 For the measurement of the average thickness and the average fiber length, a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope (TEM), etc. are appropriately selected, CNF is observed and measured, and 20 or more are selected from the obtained photographs. , Obtained by averaging each of these. On the other hand, in the counter-collision treatment, the applied energy is far less than the energy for breaking the covalent bond (estimated to be 1/300 or less), and the degree of polymerization of cellulose does not decrease. The cellulose nanofibers obtained by this ACC method show amphipathic properties in which hydrophilic sites and hydrophobic sites coexist.
なお、本発明においては、他のセルロースナノファイバーの製造方法として公知であるTEMPO酸化触媒、リン酸処理、オゾン処理、酵素処理、マレイン酸処理、無水アルケニルコハク酸による疎水変性、アルキルケテンダイマーによる疎水変性、アセチル化による疎水変性などの化学的処理をする方法によって得られるセルロースナノファイバー又はグラインダー(石臼型粉砕機)、ディスク型リファイナー、コニカルリファイナーなどの機械的作用を利用する湿式粉砕でセルロース系繊維を細くする物理的方法によって得られるセルロースナノファイバーであっても、本発明においてCNF分散液として使用することができる。 In the present invention, TEMPO oxidation catalyst, phosphoric acid treatment, ozone treatment, enzyme treatment, maleic acid treatment, hydrophobic modification with alkenyl succinic anhydride, and hydrophobicity with alkyl keten dimer, which are known as other methods for producing cellulose nanofibers. Cellulose-based fibers by wet grinding using mechanical actions such as cellulose nanofibers or grinders (stone mill type grinders), disc type refiners, and conical refiners obtained by chemical treatment methods such as modification and hydrophobic modification by acetylation. Even cellulose nanofibers obtained by a physical method of thinning can be used as a CNF dispersion in the present invention.
本発明の被覆剤には、上記被膜形成成分の他、増粘剤、殺菌剤、植物栄養剤、植物成長制御剤、肥料、着色剤、タック防止用の無機粉体、等の補助成分を含有させてもよい。 In addition to the above-mentioned film-forming components, the coating agent of the present invention contains auxiliary components such as thickeners, fungicides, phytonutrients, plant growth control agents, fertilizers, colorants, and inorganic powders for preventing tacks. You may let me.
殺菌剤は、保存時及び場合によっては植付け後において、球根にカビなどの有害な菌体が発生したり、病害虫に侵されるのを防ぐものであり、前記被覆剤には含有させることが望ましい。あるいは、予め殺菌剤を粉衣または殺菌剤の懸濁液に浸漬するなどして、球根を殺菌剤で処理した後、本発明の被覆剤で処理してもよい。着色剤は、前記被覆剤を着色させるものであり、ナノ天然高分子は着色性にも優れるため、着色剤であらかじめ着色したナノ天然高分子で植物表面を被覆することで、植物の意匠性を高めて販売を促す効果も期待できる。例えば赤色染料で着色したナノ天然高分子で被覆した球根はピンク系を帯びて活力向上感を与え、緑色で染色したナノ天然高分子で植物表面を被覆することで新鮮さを付与することができる。 The fungicide prevents harmful fungi such as mold from growing on the bulbs and is invaded by pests during storage and, in some cases, after planting, and it is desirable to include the fungicide in the coating agent. Alternatively, the bulbs may be treated with the fungicide by immersing the fungicide in a powder coating or a suspension of the fungicide in advance, and then treated with the coating agent of the present invention. The colorant colors the coating agent, and the nano-natural polymer is also excellent in colorability. Therefore, by coating the plant surface with the nano-natural polymer pre-colored with the colorant, the design of the plant can be improved. It can also be expected to have the effect of increasing sales and promoting sales. For example, bulbs coated with a nano-natural polymer colored with a red dye are pinkish to give a feeling of vitality improvement, and the plant surface can be coated with a green-dyed nano-natural polymer to give freshness. ..
本発明の被覆剤中のナノ天然高分子の含有率は、特に制限されないが、0.01質量%以上10%質量%以下が好ましく、より好ましくは、0.1〜3.0質量%、さらに好ましくは、0.5〜1.5質量%である。0.01質量%以下であると、球根に被覆するために必要な粘度が不足し、ナノ天然高分子が球根に接着しない。また、10質量%以上であると、被覆剤自体が固体となり、球根にナノ天然高分子を被覆することができない。 The content of the nanonatural polymer in the coating agent of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0.1 to 3.0% by mass, and further. Preferably, it is 0.5 to 1.5% by mass. If it is 0.01% by mass or less, the viscosity required for coating the bulbs is insufficient, and the nanonatural polymer does not adhere to the bulbs. On the other hand, if it is 10% by mass or more, the coating agent itself becomes a solid, and the bulbs cannot be coated with the nanonatural polymer.
以上よりなる被覆剤を、球根表面に被覆させ、被膜球根を得るには、前記被覆剤を入れた槽に球根を基部まで浸漬させることにより、刷毛等により塗布することにより若しくは球根に散布することにより球根に被膜層を形成することにより得られる。このとき、根を除く基部までの被覆が好ましい。根にCNFを付着させてしまうと、根同士が接着し、かつ、このCNFが収縮してしまい、根が傷んでしまうからである。また、必要に応じて送風乾燥等をしてもよい。
このように、本発明に係る被覆剤が球根の表面に被膜層を形成することができるのは、被覆剤が有する粘性が塗布、浸漬、散布等の被覆をするために適しているからである。換言すると、被覆剤を球根等に容易に被覆することができ、かつ、球根等についた余分な被覆剤を容易に落とすことができるからである。
In order to coat the surface of the bulb with the above-mentioned coating agent and obtain a coated bulb, the bulb is dipped to the base in a tank containing the coating agent, applied with a brush or the like, or sprayed on the bulb. It is obtained by forming a coating layer on the bulbs. At this time, it is preferable to cover up to the base excluding the roots. This is because if CNF is attached to the roots, the roots will adhere to each other and the CNF will contract, resulting in damage to the roots. Moreover, you may blow dry or the like if necessary.
As described above, the coating agent according to the present invention can form a coating layer on the surface of the bulb because the viscosity of the coating agent is suitable for coating such as coating, dipping, and spraying. .. In other words, the coating agent can be easily coated on the bulbs and the like, and the excess coating agent on the bulbs and the like can be easily removed.
さらに、本願発明に係る被覆剤を被覆してなる被覆球根の表面には、ナノ天然高分子によるナノネットワーク構造が形成される。すなわち、被覆球根は、ナノ単位の空隙をもつ被覆層で覆われた状態となる。その結果、被覆球根は、被覆層のナノ単位の空隙から空気や水分を取り入れたり、吐き出したりすることが可能となり、球根の良好な保存が可能となる。また、被覆層は、ナノ単位の空隙を有するから、害虫やバクテリア等から球根を保護することができる。また、空隙を有しない被覆層に比べ良好な発芽になる上、被覆層は土壌に植え付けするとセルラーゼ活性を保有する微生物などにより分解されるため被覆層のない状態となり球根の発芽を妨げることはない。
ここで、ナノ単位の空隙とは、直径が1〜1000nm未満の繊維状物質であり、長さが直径の100倍以上である天然高分子ナノファイバー、又は直径が10〜50nm、長さが100〜500nm以下の棒状、あるいは紡錘形をした超微細結晶である天然高分子ナノクリスタルが相互に重なり合うことによりできる空隙のことをいう。
Further, a nanonetwork structure made of nanonatural polymers is formed on the surface of the coated bulbs coated with the coating agent according to the present invention. That is, the coated bulbs are covered with a coating layer having nano-sized voids. As a result, the coated bulbs can take in and expel air and moisture from the nano-unit voids of the coating layer, and can store the bulbs in a good manner. Further, since the coating layer has nano-unit voids, the bulbs can be protected from pests, bacteria and the like. In addition, the germination is better than that of the coating layer having no voids, and when the coating layer is planted in soil, it is decomposed by microorganisms having cellulase activity, so that the coating layer is not present and the germination of bulbs is not hindered. ..
Here, the nano-unit voids are fibrous substances having a diameter of less than 1 to 1000 nm, natural polymer nanofibers having a length of 100 times or more the diameter, or natural polymer nanofibers having a diameter of 10 to 50 nm and a length of 100. It refers to a void formed by overlapping natural polymer nanocrystals, which are rod-shaped or spindle-shaped ultrafine crystals of ~ 500 nm or less, with each other.
一方、ナノネットワーク構造を持たない物質を使用して球根表面を被膜した場合、その球根の表面にはナノ単位の空隙が形成されない。したがって、本願発明に係る被覆球根のように空気や水分を取り入れたり、腐敗に繋がるような過剰な水分を吐き出したりすることができない。さらに、球根表面が完全に覆われている状態であるから、球根の発芽を妨げるおそれがある。 On the other hand, when the surface of the bulb is coated with a substance having no nanonetwork structure, nano-unit voids are not formed on the surface of the bulb. Therefore, unlike the coated bulbs according to the present invention, it is not possible to take in air or moisture, or to expel excess moisture that leads to putrefaction. Furthermore, since the surface of the bulb is completely covered, there is a risk of hindering the germination of the bulb.
ナノネットワーク構造を球根表面に形成し、球根を保護するという観点からは、本発明の被覆剤は、タマネギやチューリップなどの外側に乾燥した外皮を有する層状鱗茎をはじめとする鱗状鱗茎以外に分類される球根にも使用することができる。具体的には、層状鱗茎であっても、外皮の一部が欠損し、又は、球根表面に亀裂が生じている等、鱗片が外部に晒されてしまう場合がある。このような場合にも、当該箇所に本発明の被覆剤を用いることで、球根を保存することが可能となる。 From the viewpoint of forming a nanonetwork structure on the surface of bulbs and protecting the bulbs, the coating agent of the present invention is classified into other than scaly bulbs such as layered bulbs having a dry exodermis on the outside such as onions and tulips. It can also be used for bulbs. Specifically, even in the case of layered scales, the scales may be exposed to the outside, such as a part of the integument is missing or the bulb surface is cracked. Even in such a case, the bulbs can be preserved by using the coating agent of the present invention at the relevant portion.
さらには、本発明の被覆剤は各品種の球根の他に、乾燥すると急激に貯蔵性が低下する種子として知られているブナ、クリ、クルミ、ビワ、アオキ、アオイ、チャ、ワサビ、イチョウなどの種子の貯蔵にも用いることができる。 Furthermore, in addition to the bulbs of each variety, the coating agent of the present invention includes beech, chestnut, walnut, loquat, aoki, aoi, cha, wasabi, ginkgo, etc., which are known as seeds whose storability rapidly decreases when dried. It can also be used for storing seeds of.
被覆球根を、貯蔵する際には、0〜10℃において貯蔵する低温貯蔵、0〜−4℃において貯蔵する氷温貯蔵、室温において貯蔵する室温貯蔵等があるが、貯蔵方法は特に制限されることなく、適宜、選択することができる。 When storing the coated bulbs, there are low temperature storage at 0 to 10 ° C, ice temperature storage at 0 to -4 ° C, room temperature storage at room temperature, etc., but the storage method is particularly limited. It can be selected as appropriate without any problem.
以下、実施例及び比較例により発明の具体例及び効果を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, specific examples and effects of the invention will be shown by Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
(実施例1)
竹由来パルプを原料として、ACC法によりセルロースナノファイバー分散液1%(以下、CNF竹ということもある。)を調製し、これをユリ球根の被覆剤とした。この被覆剤に水洗浄後のユリ球根を15秒間浸漬した。
(Example 1)
Using bamboo-derived pulp as a raw material, 1% of cellulose nanofiber dispersion liquid (hereinafter, also referred to as CNF bamboo) was prepared by the ACC method, and this was used as a coating agent for lily bulbs. The lily bulbs after washing with water were immersed in this coating agent for 15 seconds.
得られた被覆ユリ球根を、一晩乾燥後、ビニール袋に入れ4℃下にて、4ヶ月間保存し、保存時における生重量(fresh weight)を測定した。結果を図4に示す。さらに、この保存後の被覆ユリ球根につき生育試験を2018年3月19日より行なった。10球植付けを行い、植付け時の芽伸長率、平均出芽日数(日)、平均発蕾日数(日)、平均到花日数(日)、平均草丈(cm)、平均展開葉数(枚)及び平均花数(個)を測定した。結果を表1に示す。また、さらに、2018年4月〜6月における生育試験の様子を図5に示す。なお、芽伸長率は、球根からノーズ(球根の中心部の茎頂付近)が飛び出したことで評価した。また、シックネスゲージで測定した被覆剤の平均の厚みは176.7±61.5 μmであった。 The obtained coated lily bulbs were dried overnight, placed in a plastic bag and stored at 4 ° C. for 4 months, and the fresh weight at the time of storage was measured. The results are shown in FIG. Furthermore, a growth test was conducted on the covered lily bulbs after storage from March 19, 2018. After planting 10 balls, the bud elongation rate at the time of planting, the average number of buds (days), the average number of buds (days), the average number of flowering days (days), the average plant height (cm), the average number of expanded leaves (sheets) and The average number of flowers (pieces) was measured. The results are shown in Table 1. Further, FIG. 5 shows the state of the growth test from April to June 2018. The bud elongation rate was evaluated by the fact that the nose (near the stem apex in the center of the bulb) protruded from the bulb. The average thickness of the coating material measured with a thickness gauge was 176.7 ± 61.5 μm.
(実施例2)
針葉樹由来パルプを原料として、ACC法によりセルロースナノファイバー分散液1%(以下、CNF針葉樹ということもある。)を調製し、これをユリ球根の被覆剤とした。この被覆剤を用いて、実施例1と同様にして被覆ユリ球根を作成し、実施例1と同一条件にて保存、生重量測定及び生育試験を行った。結果を図4及び表1に示し、2018年4月〜6月における生育試験の様子を図6に示す。
(Example 2)
Using pulp derived from softwood as a raw material, 1% of cellulose nanofiber dispersion liquid (hereinafter, also referred to as CNF softwood) was prepared by the ACC method, and this was used as a coating agent for lily bulbs. Using this coating agent, coated lily bulbs were prepared in the same manner as in Example 1, stored under the same conditions as in Example 1, raw weight measurement and growth test were carried out. The results are shown in FIG. 4 and Table 1, and the state of the growth test from April to June 2018 is shown in FIG.
(比較例1)
水洗浄後のユリ球根を用いて、実施例1と同一条件にて保存、生重量測定及び生育試験を行った(以下、無処理ということもある)。結果を図4及び表1に示し、2018年4月〜6月における生育試験の様子を図7に示す。
(Comparative Example 1)
Using the lily bulbs washed with water, storage, raw weight measurement and growth test were carried out under the same conditions as in Example 1 (hereinafter, may be untreated). The results are shown in FIG. 4 and Table 1, and the state of the growth test from April to June 2018 is shown in FIG.
(比較例2)
水洗浄後のユリ球根と湿ったピートモスと共にビニール袋に入れ、実施例1と同一条件にて保存、生重量測定及び生育試験を行った。結果を図4及び表1に示し、2018年4月〜6月における生育試験の様子を図8に示す。
(Comparative Example 2)
It was placed in a plastic bag together with lily bulbs and moist peat moss after washing with water, stored under the same conditions as in Example 1, raw weight was measured, and a growth test was carried out. The results are shown in FIG. 4 and Table 1, and the state of the growth test from April to June 2018 is shown in FIG.
(比較例3)
実施例1におけるセルロースナノファイバー分散液1%を製品名「和光純薬株式会社製セルロース, 粉末, 38μm(400mesh)通過」10%懸濁液に替えて、実施例1と同一条件にて保存、生重量測定及び生育試験を行った。結果を図4及び表1に示し、2018年4月〜6月における生育試験の様子を図9に示す。
(Comparative Example 3)
Replace 1% of the cellulose nanofiber dispersion in Example 1 with a 10% suspension having the product name "Cellulose, powder, passed through 38 μm (400 mesh)" manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., and store under the same conditions as in Example 1. Raw weight measurement and growth test were performed. The results are shown in FIG. 4 and Table 1, and the state of the growth test from April to June 2018 is shown in FIG.
一方、実施例1、2の草丈及び花数については、比較例1〜3と比較して、草丈が長く、花数も多い結果となった。以上のように、本発明のユリ球根の被覆剤は、簡易なコーティング処理が可能であるとともに、これを被覆してなる被覆球根は、発育性に優れることが明らかとなった。これは、被覆ユリ球根の表面に被膜されたCNF竹(実施例1)、CNF針葉樹(実施例2)が植付け後に土壌中に分散され、土壌中に存在する細菌などが保有するセルラーゼ等の酵素により継続的に徐々に分解され、糖類へと変換されるため、成長促進がなされたものと考えられる。
On the other hand, as for the plant height and the number of flowers of Examples 1 and 2, the plant height was longer and the number of flowers was larger than that of Comparative Examples 1 to 3. As described above, it has been clarified that the coating agent for lily bulbs of the present invention can be subjected to a simple coating treatment, and the coated bulbs coated with the coating agent have excellent growth potential. This is because CNF bamboo (Example 1) and CNF coniferous tree (Example 2) coated on the surface of coated lily bulbs are dispersed in the soil after planting, and enzymes such as cellulase possessed by bacteria existing in the soil. It is considered that the growth was promoted because it was continuously and gradually decomposed into sugars.
Claims (6)
前記天然高分子は、直径が1〜1000nm未満の繊維状セルロースであり、
前記ナノ天然高分子の含有率が0.01質量%以上1.5質量%以下であることを特徴とする球根の被覆剤。 A bulb coating agent containing a nano-natural polymer dispersion as a coating-forming component.
The natural polymer is a fibrous cellulose having a diameter of less than 1 to 1000 nm.
A bulb coating agent, wherein the content of the nanonatural polymer is 0.01% by mass or more and 1.5% by mass or less.
前記天然高分子は、直径が1〜1000nm未満の繊維状セルロースであり、The natural polymer is a fibrous cellulose having a diameter of less than 1 to 1000 nm.
前記ナノ天然高分子の含有率が0.01質量%以上10.0質量%以下であって、The content of the nanonatural polymer is 0.01% by mass or more and 10.0% by mass or less.
球根の根を除く基部までを被覆して使用することを特徴とする球根の被覆剤。A bulb coating agent characterized in that it is used by covering up to the base excluding the root of the bulb.
前記天然高分子は、直径が1〜1000nm未満の繊維状セルロースであり、The natural polymer is a fibrous cellulose having a diameter of less than 1 to 1000 nm.
前記ナノ天然高分子の含有率が0.01質量%以上10.0質量%以下である球根の被覆剤を、球根の根を除く基部までを被覆することを特徴とする球根の貯蔵方法。A method for storing bulbs, which comprises coating a bulb coating agent having a content of the nanonatural polymer of 0.01% by mass or more and 10.0% by mass or less up to a base excluding the roots of the bulbs.
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