CN108289432A - 吸水处理材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供水解性优异的吸水处理材料及其制造方法。吸水处理材料(1)为吸收液体的吸水处理材料，具备造粒物(10)。造粒物(10)中含有已经反应了的发泡剂(20)。在造粒物(10)的内部存在通过发泡剂的反应产生的气泡(30)。
Description
技术领域
本发明涉及吸收人体或动物的排泄物或其它液体的吸水处理材料及其制造方法。
背景技术
专利文献1中记载了作为吸水处理材料的一种的排泄物处理材料。该排泄物处理材料中，设置有含有纤维的芯层、和覆盖其的表层。表层含有α淀粉和纤维来构成。该文献中，作为该排泄物处理材料的优点，列举出放心在水洗卫生间流通。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-104383号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，为了使使用后的吸水处理材料在水洗卫生间流通进行处理，该吸水处理材料需要具有充分的水解性(通过与水接触，所结合的纤维、颗粒快速地分离，分散于水中的性质)。若吸水处理材料的水解性不充分则成为卫生间堵塞的原因。从这种观点考虑，以往的吸水处理材料在水解性方面存在提高的余地。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供水解性优异的吸水处理材料及其制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的吸水处理材料的特征在于，其为吸收液体的吸水处理材料，其具备：含有已经反应了的发泡剂的造粒物，在上述造粒物的内部存在通过上述发泡剂的反应产生的气泡。
该吸水处理材料中，已经反应了的发泡剂含有于造粒物。并且，在造粒物的内部存在在该发泡剂的反应时产生的气泡。通过上述气泡，在造粒物的内部形成空隙，因此该造粒物形成容易溃散的结构。因此，水解性优异的吸水处理材料得到实现。
另外，本发明的吸水处理材料的制造方法的特征在于，其为制造吸收液体的吸水处理材料的方法，其包括：加水工序，将含有发泡剂的水溶液加入到被造粒材料；和造粒工序，通过将加入有上述水溶液的上述被造粒材料造粒而形成造粒物。
该制造方法中，在被造粒材料的造粒之前，向该被造粒材料加入含有发泡剂的水溶液。由此，可以得到内部具有通过该发泡剂的反应产生的气泡的造粒物。通过上述气泡，在造粒物的内部形成空隙，因此该造粒物成为容易溃散的结构。因此可以制造水解性优异的吸水处理材料。
发明的效果
根据本发明，可以实现水解性优异的吸水处理材料及其制造方法。
附图说明
图1为表示本发明的吸水处理材料的第1实施方式的示意图。
图2为用于说明图1的吸水处理材料吸收液体时的变化的图。
图3为表示本发明的吸水处理材料的第2实施方式的示意图。
图4为表示变形例的吸水处理材料的示意图。
具体实施方式
以下参照附图的同时对于本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，附图的说明中，对于同一要素附加同一符号，省略重复说明。
(第1实施方式)
图1为表示本发明的吸水处理材料的第1实施方式的示意图。吸水处理材料1为吸收液体的吸水处理材料，具备造粒物10。吸水处理材料1例如为猫、狗等宠物用的排泄物处理材料。
造粒物10具有将尿等液体吸水以及保水的功能。造粒物10成形为粒状。作为造粒物10的形状，可列举出例如球、椭圆体、圆柱。造粒物10将纸类作为主要材料。在此，纸类为造粒物10的主要材料指的是，构成造粒物10的全部材料之中纸类所占的重量比率最大。纸类指的是将浆粕作为主体的材料。作为纸类，例如除了通常的纸之外，还可列举出氯乙烯壁纸分级物(通过将氯乙烯壁纸分级而得到的纸)、纸尿布分级物(通过将纸尿布分级而得到的纸)、餐巾纸分级物(通过将餐巾纸分级而得到的纸)、绒毛状浆粕、造纸污泥、浆粕污泥等。需要说明的是，通过分级而将纸以外的材料完全去除是困难的，因此通常氯乙烯壁纸分级物、纸尿布分级物和餐巾纸分级物中残留某种程度的纸以外的材料。
上述纸类被粉碎到1mm以下的粒度(纤维长)。即，纸类为使用网筛的孔径1mm以下的粉碎机粉碎过的纸类。纸类的粒度优选为0.5mm以下、更优选0.3mm以下。
造粒物10含有在吸水时具有粘性的粘接性材料(第1粘接性材料)。作为粘接性材料，可列举出例如糊精、淀粉、CMC(羧甲基纤维素)、PVA(聚乙烯醇)、或吸水性聚合物。吸水性聚合物优选平均粒径20μm以下。在此，平均粒径指的是，将许多的作为颗粒的集合体的吸水性聚合物施加于筛时、可以通过50重量％以上的颗粒的最小的孔径。因此，平均粒径为20μm以下指的是，将吸水性聚合物施加于孔径20μm的筛时、可以通过50重量％以上的颗粒。本实施方式中，作为第1粘接性材料，使用糊精。优选第1粘接性材料在造粒物10中所占的重量比率为10％以上且不足30％。
造粒物10含有已经反应了的发泡剂20。发泡剂指的是通过热分解等化学反应而产生泡的物质。本实施方式中，作为上述发泡剂，使用碳酸氢钠。碳酸氢钠反应(热分解)时，产生二氧化碳和水的同时变化为碳酸钠。因此，本实施方式中，已经反应了的发泡剂20为碳酸钠。在造粒物10的内部存在通过上述发泡剂的反应而产生的气泡30。如此含有已经反应了的发泡剂20的造粒物10例如可以通过将加入有含有发泡剂的水溶液的被造粒材料造粒而形成。
构成为：吸水处理材料1吸收液体时造粒物10溃散。在此，造粒物10溃散指的是该造粒物10以不能维持粒状的形状的程度溃散。吸水处理材料1以多个造粒物10被敷设于动物用卫生间等的状态使用。接受尿等液体而溃散了的多个造粒物10如图2所示互相混合并形成为泥状的凝固物的混合物40。该混合物40中，已经不能分清各造粒物10。
作为本发明的吸水处理材料的制造方法的第1实施方式，对于吸水处理材料1的制造方法的一例进行说明。首先，用粉碎机将构成造粒物10的材料(被造粒材料)粉碎到规定尺寸、将该进行了粉碎的被造粒材料以规定的比率投入到混合机进行混合。
然后，进行向被造粒材料加水。该加水使用含有发泡剂的水溶液(本实施方式中为碳酸氢钠水溶液)。即，通过将该水溶液加入到被造粒材料而进行向被造粒材料加水(加水工序)。此时，水溶液的浓度(重量百分率浓度)优选为5％以上。另外，被造粒材料的重量设为1时，被加入到该被造粒材料的水溶液的重量优选为0.9以下、更优选0.6以下。
加水工序中，优选在将水溶液加入到被造粒材料之前，在该水溶液中使发泡剂反应。例如考虑在将水溶液加入到被造粒材料之前，将该水溶液加热。该加热优选进行至水溶液沸腾。
接着通过将加入有水溶液的被造粒材料造粒而形成造粒物10(造粒工序)。此时，为了得到在吸收液体时容易溃散的造粒物10，优选减小对于造粒时的被造粒材料施加的压缩力。例如通过减小造粒机的模具的厚度、可以减小对于被造粒材料施加的压缩力。
接着，使前工序中制造的造粒物10通过具有规定尺寸的筛眼的筛(分粒工序)。由此，仅提取满足规定标准的造粒物10。然后，通过用干燥机将在前工序提取的造粒物10加热而将该造粒物10干燥(干燥工序)。通过干燥，适当调整造粒物10的含水率。由此，可以在吸水处理材料1的保存时防止霉等产生。通过以上，得到吸水处理材料1。
对于本实施方式的效果进行说明。吸水处理材料1中，已经反应了的发泡剂20含有于造粒物10。并且在造粒物10的内部存在在发泡剂的反应时产生的气泡30。通过上述气泡30，在造粒物10的内部形成空隙，因此造粒物10成为容易溃散的结构。因此，水解性优异的吸水处理材料1得到实现。
造粒物10通过将加入有含有发泡剂的水溶液的被造粒材料造粒来形成。即，在被造粒材料的造粒之前，向该被造粒材料加入含有发泡剂的水溶液。由此，可以容易地得到内部具有气泡30的造粒物10。
加水工序中，在将水溶液加入到被造粒材料之前在该水溶液中使发泡剂反应的情况下，将起泡了的状态的水溶液加入到被造粒材料。由此，可以得到内部具有大量气泡30的造粒物10。在将水溶液加入到被造粒材料之前，将该水溶液加热的情况下，可以促进发泡剂的反应。
而作为在造粒物10的内部生成大量气泡的手段，也考虑到增加对于被造粒材料的加水量。即，在干燥工序中将造粒物干燥时，内部的水分蒸发、在该部分形成气泡。因此，通过增加对于被造粒材料的加水量、形成含有大量水分的造粒物，由此可以在干燥后的造粒物的内部生成大量气泡。但是，如此增加对于被造粒材料的加水量的情况下，存在干燥所需要的时间延长的问题。另外，若加水量过多则难以进行造粒，也存在难以将造粒物10成形为粒状的问题。
从这种观点考虑，本实施方式中，将含有发泡剂的水溶液加入到被造粒材料。根据上述手段，不增加对于被造粒材料的加水量、就可以在造粒物10的内部生成大量气泡。由此，可以节约加水中使用的水并且缩短干燥所需要的时间。这有助于光热能源的降低，进而有助于吸水处理材料1的制造成本的降低。
从如此抑制加水量的观点考虑，被造粒材料的重量设为1时，加入到该被造粒材料的水溶液的重量优选为0.9以下、更优选0.6以下。
干燥工序中，通过将造粒工序中形成的造粒物10加热而将该造粒物10干燥。通过此时的加热，可以促进未反应的发泡剂的反应。由此，可以在造粒物10的内部生成更多气泡30。
本实施方式中，作为发泡剂，使用碳酸氢钠。通过碳酸氢钠的反应得到的碳酸钠表现出比较强的碱性。由此，糊精中的类黄酮系色素变色为黄色，因此得到稍带黄色的颜色的造粒物10。这有助于提高造粒物10进而吸水处理材料1的美观。并且，造粒物10吸收液体时、带黄色的颜色变淡，因此具有不添加色素材料、就能得到在使用前后颜色变化的吸水处理材料1的优点。
造粒物10在吸水处理材料1的使用时溃散。即，构成为：吸水处理材料1吸收尿等液体时造粒物10溃散。由此，与使用后造粒物10也不会溃散的情况(造粒物10的粒状的形状得到维持的情况)相比，可以提高吸水处理材料1的水解性。
造粒物10将纸类作为主要材料。纸类为吸水性和保水性优异的材料。但是，在将纸类作为主要材料的以往的吸水处理材料中，构成纸类的比较长的纤维(浆粕)之间互相缠绕而难以解开，其成为阻碍水解性提高的主要原因。从这种观点考虑，本实施方式中，如上所述，得到通过发泡剂在造粒物10的内部生成气泡30、由此容易溃散的结构的造粒物10。因此，可以实现将纸类作为主要材料的同时、水解性优异的吸水处理材料1。
上述纸类被粉碎到1mm以下的粒度。通过如此将纸类细小粉碎，构成纸类的纤维之间容易解开，可以提高吸水处理材料1的水解性。从上述观点考虑，纸类优选被粉碎到0.5mm以下的粒度、更优选被粉碎到0.3mm以下的粒度。
造粒物10含有粘接性材料。由此，可以提高吸水处理材料1的使用时包含多个造粒物10的混合物40的凝固强度。特别是本实施方式中，以各造粒物10溃散的状态形成混合物40，因此粘接性材料容易遍布混合物40的整体。因此，即使是少量的粘接性材料，也能得到具有充分的凝固强度的混合物40。粘接性材料为比较昂贵的材料。因此，减少其用量有助于吸水处理材料1的制造成本降低。从上述观点考虑，粘接性材料在造粒物10中所占的重量比率优选不足30％。另一方面，若粘接性材料过少则不能得到充分的凝固强度。从上述观点考虑，粘接性材料在造粒物10中所占的重量比率优选为10％以上。
为了确认本实施方式的效果，通过上述制造方法实际制造吸水处理材料1。需要说明的是，作为被造粒材料，使用包含80重量％的纸类和20重量％的糊精的被造粒材料。作为纸类，利用使用网筛的孔径0.3mm的粉碎机进行粉碎而得到的废纸。加入到上述被造粒材料的碳酸氢钠水溶液的浓度(重量百分率浓度)为5％。另外，被造粒材料的重量设为1时，加入到该被造粒材料的碳酸氢钠水溶液的重量为0.9。
对于所制造的吸水处理材料1(许多造粒物10的集合体)，使用注射器的容器滴加20ml的水，结果接受了水的造粒物10溃散，形成泥状的凝固物。将其投入到装入有600ml的水的烧杯(容量1000ml)，结果凝固物在水中瞬间分散。需要说明的是，在利用磁力搅拌器在烧杯内产生水流的状态下，投入凝固物。磁力搅拌器的转速设定于约450rpm。
(第2实施方式)
图3为表示本发明的吸水处理材料的第2实施方式的示意图。吸水处理材料2为吸收液体的吸水处理材料，除了造粒物10，还具备覆盖层部50。造粒物10的构成如第1实施方式中说明所述。
覆盖层部50覆盖造粒物10。覆盖层部50为覆盖造粒物10的表面的至少一部分的部分。本实施方式中，覆盖层部50仅覆盖造粒物10的表面的一部分。覆盖层部50在造粒物10和覆盖层部50的整体中所占的重量比率优选为1％以上且不足13％。作为覆盖层部50的主要材料，例如也可以使用纸类。但是，用作覆盖层部50的主要材料的纸类优选将原浆作为主体。
覆盖层部50含有吸水时具有粘性的粘接性材料(第2粘接性材料)。作为第2粘接性材料，可以使用与上述第1粘接性材料相同的粘接性材料、也可以使用不同的粘接性材料。本实施方式中，作为第2粘接性材料，使用平均粒径20μm以下的吸水性聚合物。
吸水处理材料2吸收液体时，覆盖层部50与造粒物10一起溃散。溃散了的造粒物10和覆盖层部50互相混合而形成泥状的凝固物。
作为本发明的吸水处理材料的制造方法的第2实施方式，对于吸水处理材料2的制造方法的一例进行说明。首先通过第1实施方式中说明的方法，形成造粒物10。接着在造粒物10的表面附着构成覆盖层部50的材料(覆盖材料)而形成覆盖层部50(覆盖工序)。此时，对于造粒物10不进行加水。即，本实施方式中，在不向造粒物10加水的状态下，在造粒物10的表面附着覆盖材料。覆盖材料的附着例如可以通过利用涂覆装置等的散布或喷雾进行。然后，通过实施分粒工序和干燥工序，得到吸水处理材料2。
对于本实施方式的效果进行说明。吸水处理材料2中，设置含有粘接性材料的覆盖层部50。由此可以提高吸水处理材料2的使用时形成的混合物的凝固强度。
吸水处理材料2中，造粒物10和覆盖层部50这两者溃散。因此，溃散了的造粒物10和覆盖层部50这两者的粘性有助于上述混合物的形成。因此，与覆盖层部的粘性专门有助于块状化的以往的吸水处理材料相比，吸水处理材料2在凝固强度方面是有利的。
如此吸水处理材料2中，造粒物10和覆盖层部50互相结合地有助于混合物的形成，因此覆盖层部50的比率即使小也能得到充分的凝固强度。减小覆盖层部50的比率有助于材料的筹集成本进而吸水处理材料2的制造成本的降低。从上述观点考虑，覆盖层部50在造粒物10和覆盖层部50的整体中所占的重量比率优选不足13％。另一方面，若覆盖层部50的比率过小则提高凝固强度之类该覆盖层部50的效果不能得到充分发挥。从上述观点考虑，覆盖层部50在造粒物10和覆盖层部50的整体中所占的重量比率优选为1％以上。
覆盖层部50仅覆盖造粒物10的表面的一部分。也就是说，造粒物10的表面中的剩余部分露出，不被覆盖层部50覆盖。由此，吸水处理材料2的使用时造粒物10可以迅速地吸收液体。这对于提高造粒物10的溃散性而言是有利的。
覆盖层部50含有吸水性聚合物作为粘接性材料。吸水性聚合物具有在液体吸收时溶胀的性质，结果覆盖层部50中的溶胀了的吸水性聚合物阻断液体到达造粒物10。因此，吸水性聚合物的溶胀成为造粒物10的溃散性、进而吸水处理材料2的水解性降低的主要原因。从这种观点考虑，通过吸水性聚合物被微细粉碎，液体吸收时的溶胀得到抑制。因此，为了抑制吸水性聚合物的溶胀，覆盖层部50中含有的吸水性聚合物的平均粒径优选为20μm以下、更优选10μm以下。
覆盖工序中，在不向造粒物10加水的状态下，在造粒物10的表面附着覆盖材料。由此，可以防止在造粒物10的表面附着必要以上的量的覆盖材料。另外，通过省略上述加水工序，可以简化吸水处理材料2的制造工序。需要说明的是，即使如此省略加水工序的情况下，也可以通过包含在造粒物10中的水分而提供附着覆盖材料所需要的水分。
作为覆盖层部50的主要材料，使用原浆作为主体的纸类的情况下，与使用废纸浆粕作为主体的纸类的情况相比，可以提高吸水处理材料2的美观。本实施方式的其它效果如第1实施方式中的说明所述。
本发明的吸水处理材料及其制造方法不限于上述实施方式，能够进行各种变形。上述实施方式中，例示出包含碳酸氢钠的发泡剂。但是，作为发泡剂，也可以使用包含碳酸氢钠和柠檬酸的发泡剂。这种情况下，即使是常温也可以促进发泡剂的反应。另外，作为发泡剂，也可以使用月桂基硫酸钠、或碳酸铵等。
上述实施方式中，作为造粒物10的主要材料，例示出纸类。但是，作为造粒物10的主要材料，也可以使用纸类以外的吸水性材料。作为上述吸水性材料，可列举出例如塑料类或茶叶渣。对于覆盖层部50的主要材料而言，也与此相同。
上述实施方式中，示出仅造粒物10的表面的一部分被覆盖层部50覆盖的情况。但是，如图4所示，也可以造粒物10表面的整体被覆盖层部52覆盖。覆盖层部52的构成除了覆盖造粒物10表面的整体之外，与覆盖层部50相同。
附图标记说明
1 吸水处理材料
2 吸水处理材料
10 造粒物
20 已经反应了的发泡剂
30 气泡
40 混合物
50 覆盖层部
52 覆盖层部
Claims (24)
1.一种吸水处理材料，其特征在于，其为吸收液体的吸水处理材料，
其具备：含有已经反应了的发泡剂的造粒物，
在所述造粒物的内部存在通过所述发泡剂的反应产生的气泡。
2.根据权利要求1所述的吸水处理材料，其构成为：该吸水处理材料吸收所述液体时、所述造粒物溃散。
3.根据权利要求1或2所述的吸水处理材料，其中，所述造粒物是通过将加入有含有所述发泡剂的水溶液的被造粒材料造粒而形成的。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的吸水处理材料，其中，所述发泡剂包含碳酸氢钠。
5.根据权利要求4所述的吸水处理材料，其中，所述发泡剂包含所述碳酸氢钠和柠檬酸。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的吸水处理材料，其中，所述造粒物以纸类作为主要材料。
7.根据权利要求6所述的吸水处理材料，其中，所述纸类被粉碎到了0.3mm以下的粒度。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的吸水处理材料，其中，所述造粒物含有吸水时具有粘性的第1粘接性材料。
9.根据权利要求8所述的吸水处理材料，其中，所述第1粘接性材料在所述造粒物中所占的重量比率不足30％。
10.根据权利要求8或9所述的吸水处理材料，其中，所述第1粘接性材料为糊精。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的吸水处理材料，其具备：含有吸水时具有粘性的第2粘接性材料、且覆盖所述造粒物的覆盖层部。
12.根据权利要求11所述的吸水处理材料，其中，所述覆盖层部将以原浆作为主体的纸类作为主要材料。
13.根据权利要求11或12所述的吸水处理材料，其中，所述第2粘接性材料为平均粒径20μm以下的吸水性聚合物。
14.根据权利要求11～13中任一项所述的吸水处理材料，其中，所述覆盖层部仅覆盖所述造粒物的表面的一部分。
15.根据权利要求11～14中任一项所述的吸水处理材料，其中，所述覆盖层部在所述造粒物和该覆盖层部的整体中所占的重量比率不足13％。
16.一种吸水处理材料的制造方法，其特征在于，其为制造吸收液体的吸水处理材料的方法，其包括：
加水工序，将含有发泡剂的水溶液加入到被造粒材料；和
造粒工序，通过将加入有所述水溶液的所述被造粒材料造粒而形成造粒物。
17.根据权利要求16所述的吸水处理材料的制造方法，其中，所述加水工序中，在将所述水溶液加入到所述被造粒材料之前，在该水溶液中使所述发泡剂反应。
18.根据权利要求17所述的吸水处理材料的制造方法，其中，所述加水工序中，在将所述水溶液加入到所述被造粒材料之前，将该水溶液加热。
19.根据权利要求16～18中任一项所述的吸水处理材料的制造方法，其中，所述被造粒材料的重量设为1时，所述加水工序中被加入到该被造粒材料的所述水溶液的重量为0.9以下。
20.根据权利要求19所述的吸水处理材料的制造方法，其中，所述被造粒材料的重量设为1时，所述加水工序中被加入到该被造粒材料的所述水溶液的重量为0.6以下。
21.根据权利要求16～20中任一项所述的吸水处理材料的制造方法，其包括：干燥工序，通过将所述造粒工序中形成的所述造粒物加热而将该造粒物干燥。
22.根据权利要求16～21中任一项所述的吸水处理材料的制造方法，其包括：覆盖工序，通过在所述造粒工序中形成的所述造粒物的表面附着覆盖材料而形成覆盖该造粒物的覆盖层部。
23.根据权利要求22所述的吸水处理材料的制造方法，其中，所述覆盖工序中，以仅覆盖所述造粒物的所述表面的一部分的方式形成所述覆盖层部。
24.根据权利要求22或23所述的吸水处理材料的制造方法，其中，所述覆盖工序中，在不向所述造粒物加水的状态下，在该造粒物的所述表面附着所述覆盖材料。
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