CN112153992A - 吸水处理材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种吸水处理材料及其制造方法，该吸水处理材料能够以低成本制造，并且在使用后能够抑制恶臭的产生。吸水处理材料1是吸收含恶臭物质的液体的吸水处理材料，具备粒状体10和粒状体20。粒状体10含有具有除臭功能的金属30。粒状体20不含具有除臭功能的金属。

Description

吸水处理材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及吸收含有恶臭物质的液体的吸水处理材料及其制造方法。
背景技术
作为以往的吸水处理材料，例如有专利文献1中记载的吸水处理材料。该文献中记载的吸水处理材料是对排泄物进行吸收处理的排泄物处理材料，由具有吸水性的多个粒状体构成。各粒状体具备粒状芯部和覆盖粒状芯部的覆盖层部。粒状芯部含有有机质废料的粉体、粘接性材料以及金属化合物。作为金属化合物，使用具有除臭功能的金属化合物。覆盖层部由纸粉和粘接性材料的混合物形成。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2004-261085号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在上述吸水处理材料中，由于含有具有除臭功能的金属化合物，因此可以抑制使用后(吸收排泄物后)由该排泄物引起的恶臭的产生。但是，在各粒状体中含有金属化合物会使金属材料的使用量增大，进而导致吸水处理材料的制造成本上升。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够以低成本制造，并且在使用后能够抑制恶臭的产生的吸水处理材料及其制造方法。
[用于解决课题的手段]
本发明的吸水处理材料是吸收含有恶臭物质的液体的吸水处理材料，其特征在于，具备含有具有除臭功能的金属的第1粒状体和不含上述金属的第2粒状体。
在该吸水处理材料中，设置有第1及第2粒状体。第1粒状体含有具有除臭功能的金属。另一方面，第2粒状体不含上述金属。如此，通过仅在一部分粒状体(第1粒状体)中含有金属，能够节约金属材料的使用量。另外，第1粒状体中含有的金属的除臭作用也延及到该第1粒状体周围的第2粒状体。因此，不仅能够抑制由第1粒状体吸收的液体引起的恶臭的产生，还能够抑制由第2粒状体吸收的液体引起的恶臭的产生。
另外，本发明吸水处理材料的制造方法是制造吸收含有恶臭物质的液体的吸水处理材料的方法，其特征在于，该方法包括:形成含有具有除臭功能的金属的第1粒状体的第1粒状体形成工序；形成不含上述金属的第2粒状体的第2粒状体形成工序。
该制造方法包括第1及第2粒状体形成工序。在第1粒状体形成工序中，形成含有具有除臭功能的金属的第1粒状体。另一方面，在第2粒状体形成工序中，形成不含上述金属的第2粒状体。如此，通过仅在一部分粒状体(第1粒状体)中含有金属，能够节约金属材料的使用量。另外，在制造后的吸水处理材料中，第1粒状体中含有的金属的除臭作用也波及到该第1粒状体周围的第2粒状体。因此，不仅能够抑制由第1粒状体吸收的液体引起的恶臭的产生，还能够抑制由第2粒状体吸收的液体引起的恶臭的产生。
[发明效果]
根据本发明，能够实现能够以低成本制造、并且在使用后能够抑制恶臭的产生的吸水处理材料及其制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的吸水处理材料的一个实施方式的示意图。
图2是表示粒状体10的示意图。
图3是表示粒状体20的示意图。
图4是表示变形例的粒状体10的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明实施方式进行详细说明。另外，在附图的说明中，对同一要素标注同一符号，省略重复的说明。
图1是表示本发明吸水处理材料的一个实施方式的示意图。吸水处理材料1是吸收含恶臭物质的液体的吸水处理材料，具备粒状体10(第1粒状体)和粒状体20(第2粒状体)。各粒状体10、20具有吸水性，吸收上述液体。吸水处理材料1例如是吸收排泄物的排泄物处理材料、吸收呕吐物的呕吐物处理材料、或吸收厨余垃圾(厨余垃圾所含水分)的厨余垃圾处理材料。
在本实施方式中，粒状体10及粒状体20各设置有多个。在吸水处理材料1中，这些粒状体10、20混合存在。粒状体10的个数优选为粒状体10及粒状体20的个数的合计的30％以上70％以下，更优选为40％以上60％以下。
图2是表示粒状体10示意图。粒状体10含有金属30和吸水性材料(第1吸水性材料)。粒状体10可以仅由金属30和第1吸水性材料构成，也可以由这些材料和其他材料构成。另外，在本发明中，“金属”也包括金属离子。
金属30具有除臭功能。作为金属30，例如可以使用铜、银、锌、钛等。金属30优选以担载在第1吸水性材料上的状态包含在粒状体10中。在此，所谓金属30担载在第1吸水性材料上，是指金属30通过化学键或物理键固定在第1吸水性材料上。第1吸水性材料是粒状体10的主材料。此处，粒状体10的主材料是指构成粒状体10的材料中在该粒状体10中所占的重量比例最大的材料。第1吸水性材料优选为有机物。作为有机物形式的吸水性材料，例如可以举出纤维素系材料、塑料类、或豆腐渣。纤维素系材料包括例如纸浆、棉或人造丝。
粒状体10具有芯部12(第1芯部)。芯部12成型为粒状。作为该粒状的形状，例如可以举出球、圆柱、椭圆体等。芯部12具有吸收和保持液体的功能。在粒状体10，芯部12是裸露的。在芯部12未设置覆盖部，芯部12的整个表面是露出的。即，粒状体10仅由芯部12构成。
图3是表示粒状体20的示意图。粒状体20不含具有除臭功能的金属。粒状体20优选不含包括不具有除臭功能的金属在内的任何金属。粒状体20含有吸水性材料(第2吸水性材料)。第2吸水性材料可以是与第1吸水性材料相同的材料，也可以是不同的材料。
粒状体20具有芯部22(第2芯部)和覆盖部24。芯部22成型为粒状。芯部22具有吸收和保持液体的功能。芯部22以第2吸水性材料为主材料。芯部22可以仅由第2吸水性材料构成，也可以由第2吸水性材料和其他材料构成。芯部22的粒径可以与芯部12的粒径相等，也可以与芯部12的粒径不同。此处，粒径定义为能够内包该芯部的最小的球的直径。
覆盖部24覆盖芯部22。覆盖部24可以覆盖芯部22的整个表面，也可以仅覆盖芯部22的表面的一部分。覆盖部24具有在使用时(吸水处理材料1吸收成为处理对象的液体时)使粒状体10、20彼此粘接而结块的功能。作为覆盖部24的主材料，也可以使用第2吸水性材料。覆盖部24含有粘接性材料。作为这样的粘接性材料，例如可以使用淀粉、CMC(羧甲基纤维素)、PVA(聚乙烯醇)、糊精或吸水性聚合物。另外，在本实施方式中，粒状体10不含粘接性材料。如此，在吸水处理材料1中，粒状体10具有仅由芯部12构成单层结构，另一方面，粒状体20具有由芯部22及覆盖部24构成的复层结构。
接着，作为本发明的吸水处理材料的制造方法的一个实施方式，对吸水处理材料1的制造方法的一例进行说明。该制造方法包括第1粒状体形成工序、第2粒状体形成工序及混合工序。
第1粒状体形成工序是形成粒状体10工序。该工序包括第1芯部形成工序。第1芯部形成工序是形成芯部12的工序。在该工序中，使用造粒装置对含有金属30和第1吸水性材料的第1芯部材料(构成芯部12的材料)进行造粒，由此形成成为芯部12的造粒物。在本实施方式中，形成多个芯部12。作为造粒装置，例如可以使用挤出造粒机。在造粒之前，根据需要对第1芯部材料进行粉碎、混炼、加水等前处理。在将金属30担载于第1吸水性材料的情况下，在造粒之前，进行金属30相对于第1吸水性材料的固定处理。该固定处理可以通过公知方法进行。在第1粒状体形成工序中，芯部12未被覆盖。由此，得到芯部12裸露的粒状体10。
第2粒状体形成工序是形成粒状体20工序。该工序包括第2芯部形成工序及覆盖部形成工序。第2芯部形成工序是形成芯部22的工序。在该工序中，使用造粒装置对含有第2吸水性材料的第2芯部材料(构成芯部22的材料)进行造粒，由此形成成为芯部22的造粒物。在本实施方式中，形成多个芯部22。在造粒之前，根据需要对第2芯部材料进行粉碎、混炼、加水等前处理。
覆盖部形成工序是形成覆盖部24的工序。在该工序中，使用涂敷装置等，使粉状的被覆材料(构成被覆部24的材料)附着于芯部22的表面，由此形成覆盖部24。该覆盖材料含有粘接性材料。覆盖材料的附着例如可以通过散布或喷雾来进行。由此，得到芯部22由覆盖部24覆盖的粒状体20。另外，执行第1及第2粒状体形成工序的顺序是任意的。即，可以同时并行执行两个工序，也可以在一个工序之前执行另一个工序。
混合工序是将在第1粒状体形成工序中形成的粒状体10和在第2粒状体形成工序中形成的粒状体20混合的工序。在该工序中，优选以粒状体10的个数为粒状体10及粒状体20的个数的合计的30％以上70％以下的方式混合粒状体10及粒状体20。另外，更优选以粒状体10的个数为粒状体10及粒状体20的个数的合计的40％以上60％以下的方式混合粒状体10及粒状体20。在该工序中，优选对混合后的粒状体10和粒状体20进行搅拌。由此，得到粒状体10和粒状体20混合存在的吸水处理材料1。
对本实施方式的效果进行说明。在本实施方式中，形成含有具有除臭功能的金属(金属30)的粒状体10和不含上述金属的粒状体20。如此，通过仅在一部分粒状体(粒状体10)中含有金属30，能够节约金属材料的使用量。另外，金属30的除臭作用被认为是由于使用时即吸水处理材料1吸收成为处理对象的液体时金属30溶出到该液体中，溶出的金属离子抑制细菌类的活动(微量金属作用)而导致的。因此，在吸水处理材料1中，粒状体10中含有的金属30的除臭作用也波及粒状体10周围的粒状体20。因此，不仅能够抑制由粒状体10吸收的液体引起的恶臭的产生，还能够抑制由粒状体20吸收的液体引起的恶臭的产生。因此，实现了能够以低成本制造、并且在使用后能够抑制恶臭的产生的吸水处理材料1及其制造方法。
粒状体10除了金属30以外还含有吸水性材料(第1吸水性材料)。由此，能够使粒状体10具有吸水性。
在金属30以担载在第1吸水性材料上的状态包含在粒状体10中的情况下，能够使在使用前金属30从粒状体10脱落的情况难以发生。
在第1吸水性材料为纤维素系材料情况下，能够提高粒状体10的吸水性。另外，纤维素系材料具有较多羟基。因此，通过使金属原子化学键合在2个羟基之间，能够使第1吸水性材料(纤维素系材料)担载较多的金属30。
在粒状体10仅由金属30和第1吸水性材料构成的情况下，能够以最小限度的材料形成含有金属30且具有吸水性的粒状体10。这有助于降低材料的采购成本，进而有助于降低吸水处理材料1的制造成本。
粒状体20含有吸水性材料(第2吸水性材料)。由此，能够使粒状体20具有吸水性。
在第2吸水性材料是与第1吸水性材料相同材料的情况下，可以将1种吸水性材料用于粒状体10及粒状体20双方。这也有助于降低材料的采购成本，进而有助于降低吸水处理材料1的制造成本。
使用铜作为金属30时，在除臭作用的持续性、安全性及低廉性方面特别有利。
粒状体10不含粘接性材料。由此，能够节约作为比较昂贵的材料的粘接性材料的使用量，进一步削减吸水处理材料1的制造成本。与此相对，在粒状体10内存在粘接性材料的情况下，在使用时液体难以到达金属30，由此有时会妨碍金属30溶出到液体中。在本实施方式中，通过使粒状体10不含粘接性材料，可以在使用时容易地将金属30溶出到液体中。但是，粒状体10不含粘接性材料不是必须的。
在粒状体10，芯部12是裸露的。即，芯部12未被覆盖。由此，使用时，从芯部12中含有的金属30溶出的金属离子容易到达周围的粒状体20。
另一方面，在粒状体20中，芯部22被含有粘接性材料的覆盖部24覆盖。如此，通过仅在一部分粒状体(粒状体20)上设置覆盖部，能够节约覆盖材料。另外，设置在粒状体20上的覆盖部24的粘接作用也波及到粒状体20周围的粒状体10。因此，即使在粒状体10上没有设置覆盖部，也能够形成由使用过的粒状体10和粒状体20构成的结块。因此，可以在使用后获得粒状体10、20的结块，同时节省覆盖材料。
在芯部22的粒径与芯部12的粒径相等的情况下，能够在芯部12及芯部22的形成中使用共同的造粒装置。另一方面，在芯部22的粒径与芯部12的粒径不同的情况下，能够提高与芯部12的粒径相关的设计自由度。即，既可以使芯部12的粒径比芯部22的粒径大，也可以使芯部12的粒径比芯部22的粒径小。
在节约金属材料、实现制造成本的削减方面，粒状体10在吸水处理材料1整体中所占的比例小是有利的。从该观点出发，粒状体10的个数优选为粒状体10及粒状体20的个数的合计的70％以下，更优选为60％以下。另一方面，如果粒状体10的比例过小，则金属30的除臭作用不足，吸水处理材料1的防臭效果有可能变得不充分。从该观点出发，粒状体10的个数优选为粒状体10及粒状体20的个数的合计的30％以上，更优选为40％以上。
本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变形。在上述实施方式中，粒状体10也可以为吸收液体则崩解的构成。该粒状体10可以通过减小造粒时施加在第1芯部材料上的压缩力来实现。例如，通过减小挤出造粒机的模具的厚度，能够减小施加于第1芯部材料的压缩力。如此，粒状体10在使用时崩溃的情况下，能够使隐藏在粒状体10内部的金属30露出到外部。由此，能够更有效地发挥金属30的除臭作用。
在上述实施方式中，例示了粒状体10中的芯部12是裸露的情况。但是，如图4所示，芯部12也可以由覆盖部14覆盖。即，粒状体10也可以具有由芯部12和覆盖部14构成的复层结构。在这种情况下，金属30可以包含在芯部12和覆盖部14两者中，或者可以仅包含在芯部12和覆盖部14中的任一个中。在该图中，省略了金属30的图示。覆盖部14的结构除了能够含有金属30这一点以外，与覆盖部24的结构相同。
在上述实施方式中，例示了在粒状体20上设置有覆盖部24的情况。但是，在粒状体20设置覆盖部24不是必须的。即，粒状体20也可以具有仅由芯部22构成的单层结构。
[符号说明]
1 吸水处理材料
10 粒状体(第1粒状体)
12 芯部(第1芯部)
14 覆盖部
20 粒状体(第2粒状体)
22 芯部(第2芯部)
24 覆盖部
30 金属

Claims (30)

1.一种吸水处理材料，其是吸收含有恶臭物质的液体的吸水处理材料，其中，
所述吸水处理材料具备：
第1粒状体，其含有具有除臭功能的金属；和
第2粒状体，其不含所述金属。
2.根据权利要求1所述的吸水处理材料，其中，
所述第1粒状体含有所述金属和第1吸水性材料。
3.根据权利要求2所述的吸水处理材料，其中，
所述金属以担载在所述第1吸水性材料上的状态包含在所述第1粒状体中。
4.根据权利要求2或3所述的吸水处理材料，其中，
所述第1吸水性材料是纤维素系材料。
5.根据权利要求4所述的吸水处理材料，其中，
所述纤维素系材料为纸浆、棉或人造丝。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的吸水处理材料，其中，
所述第1粒状体仅由所述金属及所述第1吸水性材料构成。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的吸水处理材料，其中，
所述第2粒状体含有第2吸水性材料。
8.根据权利要求7所述的吸水处理材料，其中，
所述第2吸水性材料是与所述第1吸水性材料相同的材料。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的吸水处理材料，其中，
所述第1粒状体中含有的所述金属为铜。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的吸水处理材料，其中，
所述第1粒状体不含粘接性材料。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的吸水处理材料，其中，
所述第1粒状体在吸收所述液体时崩解。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的吸水处理材料，其中，
所述第1粒状体具有粒状的第1芯部，
所述第2粒状体具有粒状的第2芯部和含有粘接性材料且覆盖所述第2芯部的覆盖部，
所述第1粒状体中，所述第1芯部是裸露的。
13.根据权利要求12所述的吸水处理材料，其中，
所述第2芯部的粒径与所述第1芯部的粒径相等。
14.根据权利要求12所述的吸水处理材料，其中，
所述第2芯部的粒径与所述第1芯部的粒径不同。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的吸水处理材料，其中，
所述粘接性材料是吸水性聚合物。
16.一种吸水处理材料的制造方法，其是制造吸收含有恶臭物质的液体的吸水处理材料的方法，其中，所述制造方法包括：
形成含有具有除臭功能的金属的第1粒状体的第1粒状体形成工序；和
形成不含所述金属的第2粒状体的第2粒状体形成工序。
17.根据权利要求16所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
在所述第1粒状体形成工序中，形成含有所述金属和第1吸水性材料的所述第1粒状体。
18.根据权利要求17所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
在所述第1粒状体形成工序中，形成该第1粒状体，使得所述金属以担载在所述第1吸水性材料上的状态包含在所述第1粒状体中。
19.根据权利要求17或18所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
所述第1吸水性材料是纤维素系材料。
20.根据权利要求19所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
所述纤维素系材料为纸浆、棉或人造丝。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
在所述第1粒状体形成工序中，形成仅由所述金属及所述第1吸水性材料构成的所述第1粒状体。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
在所述第2粒状体形成工序中，形成含有第2吸水性材料的所述第2粒状体。
23.根据权利要求22所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
所述第2吸水性材料是与所述第1吸水性材料相同的材料。
24.根据权利要求16～23中任一项所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
所述第1粒状体中含有的所述金属为铜。
25.根据权利要求16至24中任一项所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
在所述第1粒状体形成工序中，形成不含粘接性材料的所述第1粒状体。
26.根据权利要求16至25中任一项所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
在所述第1粒状体形成工序中，形成吸收所述液体时崩解的所述第1粒状体。
27.根据权利要求16至26中任一项所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
所述第1粒状体形成工序包括形成粒状的第1芯部的第1芯部形成工序，
所述第2粒状体形成工序包括形成粒状的第2芯部的第2芯部形成工序和形成含有粘接性材料且覆盖所述第2芯部的覆盖部的覆盖部形成工序，
在所述第1粒状体形成工序中，形成所述第1芯部裸露的所述第1粒状体。
28.根据权利要求27所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
在所述第2芯部形成工序中，以所述第2芯部的粒径与所述第1芯部的粒径相等的方式形成该第2芯部。
29.根据权利要求27所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
在所述第2芯部形成工序中，以所述第2芯部的粒径与所述第1芯部的粒径不同的方式形成该第2芯部。
30.根据权利要求27～29中任一项所述的吸水处理材料的制造方法，其中，
所述覆盖部中含有的所述粘接性材料为吸水性聚合物。
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