屬離子水溶液中，使混合液中 所含的海藻酸鹽凝膠化成粒狀。其后，將凝膠化的粒子回收進(jìn)行水洗，并充分干燥。由此， 得到人工土壤粒子50a，其為填料3分散于由海藻酸鹽及多價(jià)金屬離子形成的海藻酸凝膠 中的粒狀物。
[0064] 凝膠化反應(yīng)中可使用的海藻酸鹽，例如可列舉海藻酸鈉、海藻酸鉀、海藻酸銨。也 可以組合兩種以上使用。海藻酸鹽水溶液的濃度設(shè)定為0. 1-5重量％，優(yōu)選為0. 2-5重 量％，更加優(yōu)選為〇. 2-3重量％。在海藻酸鹽水溶液的濃度不足0. 1重量％的情況下，難以 引起凝膠化反應(yīng)，若超過5重量％，則由于海藻酸鹽水溶液的粘度變得過大，因此難以攪拌 添加有填料3的混合液、或難以將混合液滴入多價(jià)金屬離子水溶液中。
[0065] 滴入海藻酸鹽水溶液的多價(jià)金屬離子水溶液只要是能夠與海藻酸鹽發(fā)生反應(yīng)從 而引起凝膠化的2價(jià)以上的金屬離子水溶液即可。作為上述多價(jià)金屬離子水溶液的例子， 可列舉氯化鈣、氯化鋇、氯化鍶、氯化鎳、氯化鋁、氯化鐵、氯化鈷等多價(jià)金屬的氯化物水溶 液；硝酸鈣、硝酸鋇、硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸銅、硝酸鈷等多價(jià)金屬的硝酸鹽水溶液；乳酸鈣、 乳酸鋇、乳酸鋁、乳酸鋅等多價(jià)金屬的乳酸鹽水溶液；硫酸鋁、硫酸鋅、硫酸鈷等多價(jià)金屬 的硫酸鹽水溶液。也可以組合兩種以上使用。多價(jià)金屬離子水溶液的濃度設(shè)定為1-20重 量％，優(yōu)選為2-15重量％，更加優(yōu)選為3-10重量％。在多價(jià)金屬離子水溶液的濃度不足1 重量％的情況下，難以引起凝膠化反應(yīng)，若超過20重量％，則由于金屬鹽的溶解需要時(shí)間， 并且使用過多的材料，因此不經(jīng)濟(jì)。
[0066] 用于形成人工土壤粒子50a的填料3的粒狀化，除了通過上述凝膠化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)以 外，還可以通過用粘合劑的造粒法實(shí)現(xiàn)。其例如可以在填料3中添加粘合劑或溶劑等并混 合，將混合物導(dǎo)入到造粒機(jī)，通過旋轉(zhuǎn)造粒、流動(dòng)層造粒、攪拌造粒、壓縮造粒、擠出造粒、破 碎造粒、熔融造粒、噴霧造粒等公知的造粒法實(shí)現(xiàn)。得到的造粒體根據(jù)需要進(jìn)行干燥及分 級(jí)，從而完成人工土壤粒子50a的制作。另外，也可在填料3加入粘合劑，進(jìn)一步根據(jù)需要 添加溶劑等并進(jìn)行混煉，將其干燥并作成塊狀，然后用研缽及研缽棒、錘式研磨機(jī)、輥式破 碎機(jī)等粉碎單元進(jìn)行適當(dāng)粉碎從而作成粒狀物。該粒狀物可直接用作人工土壤粒子50a，但 優(yōu)選進(jìn)行過篩并調(diào)整到所希望的粒徑后再使用。
[0067] 粘合劑可使用有機(jī)粘合劑或無機(jī)粘合劑中的任意一種。有機(jī)粘合劑，例如可列舉 聚烯烴類粘合劑、聚乙烯醇類粘合劑、聚氨酯類粘合劑、聚乙酸乙烯酯類粘合劑等合成樹脂 類粘合劑；淀粉、卡拉膠、黃原膠、結(jié)冷膠、海藻酸等多糖類；動(dòng)物膠等動(dòng)物型蛋白質(zhì)等天然 產(chǎn)物類粘合劑。無機(jī)粘合劑，例如可列舉水玻璃等硅酸類粘合劑、磷酸酸鋁等磷酸鹽類粘合 劑、硼酸鋁等硼酸鹽類粘合劑、水泥等水硬性粘合劑。有機(jī)粘合劑及無機(jī)粘合劑也可以組合 兩種以上使用。
[0068] 在填料3為有機(jī)多孔材料的情況下，人工土壤粒子50a的形成以與使用粘合劑的 上述填料的粒狀化法相同的方法進(jìn)行，但也可將填料3加熱至構(gòu)成該填料3的有機(jī)多孔材 料（高分子材料等）的熔點(diǎn)以上的溫度，使多個(gè)填料3的表面彼此熱熔接而形成粒狀化，由 此形成人工土壤粒子50a。在這種情況下，即使不使用粘合劑，也能夠得到聚集多個(gè)填料3 的粒狀物。作為上述有機(jī)多孔材料，例如可列舉使聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、纖維 等有機(jī)高分子材料發(fā)泡而成的有機(jī)高分子發(fā)泡體、將所述有機(jī)高分子材料的粉體加熱熔融 從而形成連續(xù)氣泡結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子多孔質(zhì)體。
[0069] 此外，雖未圖示，但還可在人工土壤粒子50a的基部10的外表部設(shè)置與后述第二 類型的人工土壤粒子50b同樣的控制層。通過控制層，可更精密地控制人工土壤粒子50a 的水分吸收釋放特性。
[0070] 具有如上所述構(gòu)成的多個(gè)填料3造粒而成的多孔質(zhì)體IOa作為基部10的人工土 壤粒子50a，具有難以從外部環(huán)境吸收相對(duì)的水分并且難以將相對(duì)的水分釋放到外部環(huán)境 的特性，從而作為水分吸收釋放速度慢的后期吸收釋放型的人工土壤粒子（第一人工土壤 粒子50a)發(fā)揮作用。第一人工土壤粒子50a具有比后述第二人工土壤粒子50b更為緩慢 的水分釋放特性。
[0071] 〔第二人工土壤粒子〕
[0072] 圖2 (b)的人工土壤粒子50b為第二類型的人工土壤粒子，具備纖維塊狀體IOb作 為基部10。纖維塊狀體IOb由纖維1的聚集體構(gòu)成。在構(gòu)成纖維塊狀體IOb的纖維1之 間形成有空隙2。纖維塊狀體IOb能夠在空隙2中保持水分。因此，空隙2的狀態(tài)（例如， 空隙2的大小、數(shù)量、形狀等）與纖維塊狀體IOb能夠保持的水分量、即保水性有關(guān)?？赏?過改變形成基部10時(shí)的纖維1的使用量（密度）、纖維1的種類、粗細(xì)、長度等，調(diào)整空隙2 的狀態(tài)。此外，就纖維1的尺寸而言，粗細(xì)優(yōu)選為1-100 ym，長度優(yōu)選為0. l-10mm。人工土 壤粒子50b的粒徑為0? 2-10mm，優(yōu)選地調(diào)整到0? 5-10mm〇
[0073] 由于纖維塊狀體IOb以能夠在其內(nèi)部保持水分的方式構(gòu)成，因此作為纖維1優(yōu)選 使用親水性纖維。由此，能夠進(jìn)一步提高纖維塊狀體IOb的保水性。纖維1的種類可以是天 然纖維或合成纖維中的任意一種，并根據(jù)人工土壤粒子50b的種類適當(dāng)選擇。作為優(yōu)選的 親水性纖維，例如，可舉例示出天然纖維如棉、羊毛、人造絲、纖維素等；合成纖維如維尼綸、 氨基甲酸酯、尼龍、乙酸酯等。這些纖維中，更加優(yōu)選為棉及維尼綸。作為纖維1，也可使用 將天然纖維與合成纖維混纖的纖維。
[0074] 構(gòu)成纖維塊狀體IOb時(shí)，也可在纖維1之間導(dǎo)入其他的保水性材料（為了與作為 保水性材料的纖維1區(qū)別，下面稱為第二保水性材料）。在這種情況下，纖維塊狀體IOb除 了本來所具有的基于纖維1之間空隙2的保水性之外，還可以具備基于第二保水性材料的 保水力。作為將第二保水性材料導(dǎo)入到纖維塊狀體IOb的方法，例如，通過將纖維1造粒而 形成作為基部10的纖維塊狀體l〇b，并在造粒時(shí)添加第二保水性材料。另外，用第二保水性 材料涂敷纖維1的表面的方法也有效。通過這些方法導(dǎo)入到纖維塊狀體IOb的第二保水性 材料優(yōu)選在纖維1間的空隙2露出。在這種情況下，纖維塊狀體IOb的空隙2的保水力得 到大幅度的提尚。
[0075] 第二保水性材料可使用具有吸水性的高分子保水材料。例如，可列舉聚丙烯酸鹽 類聚合物、聚磺酸鹽類聚合物、聚丙烯酰胺類聚合物、聚乙烯醇類聚合物、聚環(huán)氧烷類聚合 物等合成高分子類保水性材料；聚天冬氨酸鹽類聚合物、聚谷氨酸鹽類聚合物、聚海藻酸鹽 類聚合物、纖維素類聚合物、淀粉等天然高分子類保水性材料。也可組合兩種以上這些第二 保水性材料使用。另外，作為第二保水性材料，也可使用陶瓷等多孔材料。
[0076] 纖維塊狀體IOb可通過公知的造粒法形成。例如，可通過梳理裝置等梳齊纖維1， 并切割為3-10_左右的長度，被切割的纖維1用旋轉(zhuǎn)造粒、流動(dòng)層造粒、攪拌造粒、壓縮造 粒、擠出造粒等方法進(jìn)行造粒而形成。進(jìn)行造粒時(shí)，也可在纖維1中混合樹脂或糊衆(zhòng)等粘合 劑并進(jìn)行造粒，但由于纖維1容易互相纏繞并固著化，因此即使不使用粘合劑也可將纖維1 加工成塊狀。
[0077] 作為基部10而構(gòu)成的纖維塊狀體IOb的外表部，如圖2(b)所示，能夠包覆控制層 20。通過設(shè)置控制層20,可更精密地控制纖維塊狀體IOb的水分吸收釋放特性?？刂茖?0 是具有可使水分子通過的超微細(xì)孔的膜。或者，也可以是可使水分從一側(cè)浸透并移動(dòng)到另 一側(cè)的浸透性膜?？刂茖?0例如通過以下的方法形成在纖維塊狀體IOb的外表部。首先， 將造粒后的纖維塊狀體IOb移至容器中，加入水至纖維塊狀體IOb的體積（占有容積）的 一半左右，從而使水浸入到纖維塊狀體IOb的空隙2。接著，在浸有水的纖維塊狀體IOb中， 添加纖維塊狀體IOb的體積的1/3-1/2的樹脂乳液。在樹脂乳液中也可混合顏料、香料、殺 菌劑、抗菌劑、除臭劑、殺蟲劑等添加物。接著，轉(zhuǎn)動(dòng)纖維塊狀體IOb以使樹脂乳液均勻地附 著在其外表部，并且從纖維塊狀體IOb的外表部浸漬樹脂乳液。此時(shí)，由于纖維塊狀體IOb 的中心部浸有水，因此樹脂乳液滯留在纖維塊狀體IOb的外表部附近。其后，在烘箱中干燥 附著有樹脂乳液的纖維塊狀體l〇b，接著，使樹脂熔融，并使樹脂與纖維塊狀體IOb的外表 部附近的纖維1熔接，從而形成作為控制層20的樹脂被膜。由此，纖維塊狀體IOb的外表部 被控制層20包覆，完成人工土壤粒子50b的制作。就控制層20而言，在樹脂熔融時(shí)，樹脂 乳液中含有的溶劑蒸發(fā)，形成多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)。所得到的人工土壤粒子50b可根據(jù)需要進(jìn)行干 燥及分級(jí)，從而調(diào)整粒徑。控制層20也可形成從纖維塊狀體IOb的外表部浸透至一些內(nèi)側(cè) 的程度，以加強(qiáng)用于構(gòu)成纖維塊狀體IOb的纖維1的纏繞部分（纖維1彼此接觸的部分）。 由此，能夠提高人工土壤粒子50b的強(qiáng)度及耐久性?？刂茖?0的膜厚設(shè)定為1-200 y m，優(yōu) 選設(shè)定為10-100 U m，更加優(yōu)選設(shè)定為20-60 y m。此外，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)控制層20,也可將 不存在控制層20的纖維塊狀體IOb直接作為人工土壤粒子50b。
[0078]將纖維塊狀體IOb造粒時(shí)，也可使用短纖維作為纖維1。短纖維的長度優(yōu)選為 0. 01-3_左右。在這種情況下，用攪拌混合造粒裝置