CN113261873B - 垫 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有水解性的垫。垫包括吸水层和分别配置在该吸水层的两面的表面材料，所述吸水层和表面材料具有水解性。优选的是，吸水层和表面材料由具有生物降解性的材料构成。更优选的是，吸水层是具有天然木浆纤维和生物降解性塑料材料的无纺布，该生物降解性塑料材料包含聚乳酸纤维、聚羟基脂肪酸酯纤维、聚乳酸树脂粉末或聚羟基脂肪酸酯树脂粉末中的至少一种。

Description

垫

技术领域

本发明涉及例如安装在马桶上吸收小便或冲淋水等水分的垫。

背景技术

日本公开专利公报即日本特开2003-210359号公报提出了一种具有水溶性(水解性)的厕所用片材。厕所用片材由于能在水中分解，所以即使冲进厕所也不会堵塞排水管。因此，用户可以将使用过的厕所用片材冲到水里。但当大的物体进入例如泵或配管等进行生活排水或下水处理的设备时，会导致设备的负荷过大。

发明内容

本发明的目的在于:提供具有水解性(在水中的崩解性)且不阻塞排水的垫。

技术方案1的垫包括吸水层和分别配置在该吸水层的两面的表面材料，所述吸水层和表面材料具有水解性。

例如，用户剥下剥离纸将垫安装在马桶上，然后，将垫冲进厕所后，垫会在水中崩解，能够防止排水管堵塞。即，能够防止例如泵或配管等进行生活排水或下水处理的设备堵塞，减小所述设备的负荷。

技术方案2的垫，所述吸水层和表面材料由具有生物降解性的材料构成。

崩解后的垫的渣滓例如可通过微生物和细菌进行生物降解。

技术方案3的垫的吸水层是具有天然木浆纤维和生物降解性塑料材料的无纺布，所述生物降解性塑料材料包括聚乳酸纤维、聚羟基脂肪酸酯纤维、聚乳酸树脂粉末或聚羟基脂肪酸酯树脂粉末中的至少一种。

吸水层由天然木浆纤维和生物降解塑料材料构成，所以能水解，并能生物降解。

技术方案4的垫的吸水层，包含90～99重量％的所述天然木浆纤维，并包含1～10重量％的所述生物降解性塑料材料。

为了提高吸水性，用天然木浆成形低密度的无纺布。为了成形低密度的无纺布，作为用于使天然木浆纤维粘接的热熔粘合材料，例如，使用具有生物降解功能的聚乳酸树脂材料或聚羟基脂肪酸酯树脂材料。作为天然木浆纤维之间的粘接，例如能够使用聚乳酸纤维或聚羟基脂肪酸酯纤维的热熔。另外，与表面材料的粘接，例如能够使用聚乳酸树脂粉末或聚羟基脂肪酸酯树脂粉末。聚乳酸纤维、聚乳酸树脂粉末、聚羟基脂肪酸酯纤维或聚羟基脂肪酸酯树脂粉末的价格比较高，因此要求其使用量少。另一方面，如果过少的话，无纺布的成形保持变得困难，纸粉的产生量变多。因此，使天然木浆纤维和生物降解性塑料材料为如上述那样的重量％，能够兼顾制造费用的削减和成形保持。

技术方案5的垫的吸水层包含5重量％以下的烯烃类树脂材料或环烯烃类树脂材料。

作为粘合材料，使用由烯烃类树脂或环烯烃类树脂构成的纤维和树脂粉末。烯烃类树脂或环烯烃类树脂不具生物降解性，而且有引起浮垢量增加的担忧，因此设为5重量％以下。通过设为5重量％以下，几乎不会给在水中的崩解性和流通性造成影响。

技术方案6的垫的吸水层和表面材料的密度为0.03～0.08g/cm³。

兼顾吸水层的足够的吸水性和强度。当密度过低时，产品形状的保持变得困难，当过高时，在水中的崩解性受到阻碍。通过设定为上述密度范围，能够兼顾产品形状的保持和在水中的崩解性。

技术方案7的垫包括配置在任意一个所述表面材料上的胶粘剂，所述吸水层、表面材料和粘结剂的重量在10g以下。

本申请的一个实施方式中，确保垫在排水管内的流通性。而且，通过设为10g以下，即使是少量的冲洗水，例如节水型厕所中的3.8升/次的冲洗水，垫也能崩解，能容易地从马桶排出，并容易在排水管内流通。另外，在排水处理机或排水处理场，缠绕在排水泵的叶轮上、或堵塞箱的间隙等情况难以发生。

技术方案8的垫包括配置在任意一个所述表面材料上的胶粘剂、和覆盖该胶粘剂的能剥离的剥离纸。

用户仅仅是剥下剥离纸就能将垫安装在对象物上。另外，在剥离纸不具有水解性和生物降解性的情况下，只有剥离纸是不投入排水中的，其能够通过与吸水层和表面材料的废弃方法不同的其它方法进行废弃处理。

技术方案9的垫能安装在马桶的上表面或周面上。

本发明的一个实施方式中，通过安装在马桶的上表面或周面上，能够防止小便或冲淋水等从马桶和马桶座圈之间漏出，能够防止其流经周面后附着在地板上。

附图说明

图1是实施方式的垫的简化立体图。

图2是以图1所示的II-II线为剖切线的简化剖视图。

图3是简化示出吸水层结构的示意图。

图4是安装到厕所后的垫的简化立体图。

图5是简化示出高知县立纸产业技术中心使用的土佐式流通性试验装置的结构的示意图。

图6是表示总试验次数为N、具有不同重量的试验片各自的DC值的表。

图7是表示相对于试验片重量的DC值的图表。

具体实施方式

以下基于表示实施方式的垫的附图说明本发明。图1是垫的简化立体图，图2是以图1所示的II-II线为剖切线的简化剖视图，图3是简化示出吸水层结构的示意图。以下的说明中，酌情使用图示的上下前后左右。

如图1所示，垫1俯视呈弧状且呈带状。垫1的长度(图1中的左右尺寸)例如为50～200mm，垫1的宽度(图1中的前后尺寸)例如为20～60mm，垫1的厚度(图1中的上下尺寸)例如为3～15mm。垫1也可以形成为俯视呈矩形状。

如图2所示，垫1包括吸水层10、两个表面材料11、胶粘剂12和剥离纸13。吸水层10是具有天然木浆纤维和生物降解性塑料材料的无纺布，其中，生物降解性塑料材料包含聚乳酸纤维和聚乳酸树脂粉末。吸水层10包含90～99重量％的天然木浆纤维，并包含1～10重量％的生物降解性塑料材料。例如，如图3所示，吸水层10是包括天然木浆纤维10a、聚乳酸纤维10b和聚乳酸树脂粉末10c的无纺布。聚乳酸纤维10b，其设计成聚乳酸纤维10b的平均长度比天然木浆纤维10a长，并形成非常粗的骨架。此外，也可以取代聚乳酸纤维10b或聚乳酸树脂粉末10c，而使用包含聚羟基脂肪酸酯纤维或聚羟基脂肪酸酯树脂粉末的生物降解性塑料材料。

天然木浆纤维10a配置在该骨架的内侧。天然木浆纤维10a的密度稀疏。聚乳酸连结在聚乳酸纤维10b之间、或者聚乳酸纤维10b与天然木浆纤维10a之间、或者天然木浆纤维10a之间。由天然木浆纤维10a、聚乳酸纤维10b和聚乳酸树脂粉末10c形成了柔软的棉状无纺布。天然木浆纤维10a、聚乳酸纤维10b和聚乳酸树脂粉末10c均具有水解性和生物降解性。在此，水解性是指在水中崩解的性质。以下将水解性也称为崩解性。生物降解性是指化合物可被细菌、菌类、其它生物分解的性质。

作为热粘结剂(粘合材料)，也可以使用不阻碍垫1的生物降解性的5重量％以内的烯烃类树脂材料或环烯烃类树脂材料。

在吸水层10的两面分别设有表面材料11。表面材料11具有水解性。表面材料11例如是包括天然木浆纤维和嫘萦纤维的无纺布。天然木浆纤维和嫘萦纤维具有生物降解性。

在使吸水层10的一个表面朝上侧、另一个表面朝下侧的情况下，胶粘剂12被设置在配置在下侧的表面材料11上。胶粘剂12在所述表面材料11上不连续配置，例如配置成点状。作为胶粘剂12，例如，可以列举丙烯酸类胶粘剂或聚醋酸乙烯酯类胶粘剂。作为胶粘剂12，也可以使用例如以聚乳酸为主原料的具有生物降解性的胶粘剂，或者使用在源自天然橡胶的弹性体中配合了生物降解性物质的、具有生物降解性的胶粘剂。此外，也可以在表面材料11连续设置胶粘剂12。

胶粘剂12被剥离纸13覆盖着。剥离纸13例如由纸构成，被施以表面处理以能够从胶粘剂12剥离。

垫1是使用干式无纺布制法例如气流成网法如下制造的。在一侧的表面材料11的原始面料之上，混合粉碎后的天然木浆纤维10a以及聚乳酸纤维10b和聚乳酸树脂粉末10c，层叠成形，在其上表面重叠另一侧的表面材料11的原始面料，加热成形而形成垫1。接下来，使预先涂有胶粘剂12的剥离纸13隔着胶粘剂12加压粘接在任意一侧的表面材料11上，并裁断加工成产品形状。垫1的制法不限于气流成网法。另外，也可以没有胶粘剂12和剥离纸13。

从吸水层10和表面材料11的吸水性、强度和厚度等观点出发，垫1被制造成：吸水层10和两个表面材料11的密度在未设置胶粘剂12和剥离纸13的状态下为0.03～0.08g/cm³，优选0.04～0.06g/cm³。此外，密度的测量按照JIS L1913：2010一般无纺布试验法6.1(厚度)、6.2(单位面积的重量)的测量方法。当密度过低时，难以保持产品形状，过高时，在水中的崩解性受到阻碍。通过设定为上述密度范围，能够兼顾产品形状的保持和在水中的崩解性。而且能够兼顾吸水层足够的吸水性和强度。

从排水管内的流通性的观点出发，垫1被制造成：裁断后的垫1的重量(吸水层10、表面材料11和胶粘剂12的重量，换言之，除去覆盖胶粘剂12的剥离纸13后的产品重量(20℃、相对湿度65％的环境下))为10g以下。如后所述，如果考虑流通性的话，除了剥离纸13的垫1的重量优选在8g以下，进一步优选在6g以下，更优选在4g以下。

图4是安装在厕所的垫1的简化立体图。厕所2包括马桶21、马桶座圈22和马桶盖23。马桶21为坐式马桶，上部具有开口2a。位于开口2a边缘的上表面(马桶上缘)2b俯视呈环状，形成平坦表面。马桶上缘2b的前部俯视呈弧状且呈带状。在马桶21的后部，设有以左右方向为轴长方向的枢轴210。

马桶座圈22为O型马桶座圈。马桶座圈22呈环状的板状。在马桶座圈22的中央部，与开口2a对应地设有洞220。马桶座圈22的后部通过枢轴210支承在马桶21上从而能够转动。因此，通过抬起/放下马桶座圈22的前部，能够使马桶座圈22以枢轴210为中心摆动。在以面向马桶21的站立姿势使用厕所2时，马桶座圈22能够抬起。

在坐在马桶座圈22上使用厕所2时，马桶座圈22能够放下。马桶座圈22被放下之后，马桶座圈22的上表面为座面，下表面为马桶座圈背面22a。在马桶座圈背面22a上凸出设置有四个弹性凸起221。因此，被放下后的马桶座圈22的马桶座圈背面22a与马桶上缘2b相对配置。此时，弹性凸起221与马桶上缘2b接触支承马桶座圈22。在除了马桶座圈背面22a的前部和后部的、马桶座圈背面22a的左部和右部，分别配置有两个弹性凸起221。

在剥去剥离纸13的状态下，将胶粘剂12朝下侧，将垫1安装在例如马桶上缘2b的前部。使垫1的弯曲与马桶上缘2b的弯曲对应地将垫1粘接在马桶上缘2b。图4中，一个垫1被安装在马桶上缘2b。垫1的宽度(马桶的径向上的尺寸)与马桶上缘2b的宽度(马桶的径向上的尺寸)大致相同，在宽度方向上，垫1覆盖马桶上缘2b全体。垫1优选配置在不被夹在弹性凸起221与马桶上缘2b之间的部位。此外，垫1的安装位置不限于马桶上缘2b，例如，也可以设置在马桶21的外周面(侧面)。

在被放下后的马桶座圈22的马桶座圈背面22a和马桶上缘2b之间，由于间隔着弹性凸起221，所以会产生间隙。垫1的厚度(上下尺寸)与该间隙大致相同、或比该间隙稍厚。因此，在放下马桶座圈22后，在马桶上缘2b的前部，所述间隙被垫1填塞。换言之，垫1被制造成能够填塞所述间隙的厚度。通过将垫1设置在所述间隙，能够防止小便或冲淋水等从马桶21和马桶座圈22之间漏出。通过将垫1设置在马桶21的外周面，能够防止小便或冲淋水等流经外周面后附着在地板上。

马桶盖23呈覆盖马桶座圈22的蛋形板状。马桶盖23的后部通过枢轴210支承在马桶21上从而能够旋转。因此，当马桶盖23的前部被放下时，马桶座圈22被向下方移动了的马桶盖23遮盖。另一方面，当马桶盖23的前部被抬起时，马桶盖23向上方移动，离开马桶座圈22。

说明垫1的水解性(崩解性)。根据EDANA(European Disposables And NonwovensAssociation)制定的指导方针(Edition 4of the Guidelines for Assessing the Flushability of Disposable Nonwoven Products)，确认了垫1的崩解性。

具体来说，进行了晃动箱崩解性试验。晃动箱崩解性试验中，在规定的箱中投入两升水和试验片，使箱以26rpm的旋转速度旋转60分钟。然后，用具有多个直径12.5mm的孔的过滤器进行过滤，使过滤器中残留的残留物干燥，求出残留物相对于投入前的试验片重量的比例。如果该比例小于35％，则认为其具有足够的崩解性，能够冲入排水管。本次的试验片是除去剥离纸13后的垫1。另外，如后述那样，在经过30分钟时，能判断出试验片已充分崩解，因此，本次旋转时间设为30分钟。

上述崩解性试验进行了三次。投入前的垫1的重量均为3.94g。经过第一次试验，过滤器中残留的残留物干燥时的重量为0.27g，经过第二次试验，过滤器中残留的残留物干燥时的重量为0.27g，经过第三次试验，过滤器中残留的残留物干燥时的重量为0.08g。如果换算成上述比例，则第一次的比例为0.27/3.94＝6.85％，第二次的比例为0.27/3.94＝6.85％、第三次的比例为0.08/3.94＝2.03％。在每次试验中，所述比例都小于35％，显示出具有足够的崩解性。所述指导方针规定的箱旋转时间为60分钟。本次对垫1的试验只旋转了其一半的时间即30分钟，就能够满足上述基准。

接下来，说明垫1的流通性试验。图5是简化示出高知县立纸产业技术中心使用的土佐式流通性试验装置的结构的示意图。说明垫1的流通性。基于可冲入厕所的产品评价系统(土佐方式)确认了垫1的流通性。具体来说，使用图5所示的流通性试验装置进行了试验。

流通性试验装置包括节水II型座便器C910S(以下称为马桶3)、第一排水管4、第二排水管5和第三排水管6。马桶3平均一次的冲水量为3.8升，是假想的超节水型厕所的冲水量。第一排水管4的长度为30cm、公称通径为75mm，第一排水管4从马桶3垂直向下方延伸。第二排水管5的长度为1m、公称通径为75mm，在水平方向上延伸。第二排水管5通过直角弯头与第一排水管4以1/100的倾斜度连接。第三排水管6由多个排水管和接头构成。第三排水管6的长度为10m、公称通径为100mm，在水平方向上延伸。第三排水管6通过直角弯头和VU异径接头与第二排水管5以1/100的倾斜度连接。此外，第三排水管6也可以由一个排水管构成。

流通性试验中，使用纸产业技术中心的试验机基于土佐方式的试验方法实施，在马桶3的水封中投入除去剥离纸13后的垫1(以下称为试验片)，连续规定次数对马桶3执行冲水动作。作为试验次数，将规定次数的冲水计数为一次。本次将最大连续四次的冲水计为一次试验。此外，在通过少于四次的冲水使得试验片从流通性试验装置即第三排水管6排出了的情况下，由于不需要继续冲水，因此，不进行更多次冲水，试验次数计为一次。例如，在通过连续两次冲水使得试验片从流通性试验装置排出了的情况下，将这两次冲水作为一次试验。

在流通性试验中要求出DC(Drained or Clogged value)值(％)。DC值可通过下式求得。

DC值＝(滞留的次数/总试验次数)×100

滞留的次数是指流通性试验装置的排水管内滞留了试验片的次数。

图6是表示总试验次数为N、具有不同重量的试验片各自的DC值分表。图6中，重量表示试验片的重量(g)，冲水次数中的第一次至第四次表示在最大连续四次的冲水次数中的次序。

在使用了重量为2.1g的一个试验片的试验中，总试验次数为八次，第一次冲水时的DC值为37.5％、第二次冲水时的DC值为0％。即，重量为2.1g的试验片可通过两次以内的冲水从流通性试验装置排出。

在使用了重量为2.8g的一个试验片的试验中，总试验次数为六次，第一次冲水时的DC值为50％，第二次冲水时的DC值为0％。即，重量为2.8g的试验片可通过两次以内的冲水从流通性试验装置排出。

在使用了重量为3.4g的一个试验片的试验中，总试验次数为八次，第一次冲水时的DC值为75％，第二次冲水时的DC值为0％。即，重量为3.4g的试验片可通过两次以内的冲水从流通性试验装置排出。

在使用了重量为4.2g的一个试验片的试验中，总试验次数为五十次，第一次冲水时的DC值为96％，第二次冲水时的DC值为18％，第三次冲水时的DC值为4％，第四次冲水时的DC值为2％。

在使用了重量为8.5g的试验片的试验中，使用了两个重量为4.2g的试验片。在该试验中，总试验次数为十次，第一次冲水时的DC值为100％，第二次冲水时的DC值为80％，第三次冲水时的DC值为20％，第四次冲水时的DC值为10％。

在使用了重量为12.7g的试验片的试验中，使用了三个重量为4.2g的试验片。在该试验中，总试验次数为五次，第三次及以前冲水时的DC值均为100％，第四次冲水时的DC值为80％。

上述试验结果所示的垫1的滞留都是在图5的第三排水管6中看到的，作为试验片的垫在图5的马桶3、第一排水管4和第二排水管5内可容易地流通，完全看不到滞留。

图7是表示相对于试验片重量的DC值的图表。图7中，白色圆圈标示了重量为2.1g的试验片的试验结果，白色三角标示了重量为2.8g的试验片的试验结果，白色方块标示了重量为3.4g的试验片的试验结果，黑色圆圈标示了重量为4.2g的试验片的试验结果，十字标示了重量为8.5g的试验片的试验结果，黑色方块标示了重量为12.7g的试验片的试验结果。L1表示从第一次冲水时的DC值导出的一次函数逼近式的图形，L2表示从第二次冲水时的DC值导出的一次函数逼近式的图形，L3表示从第三次冲水时的DC值导出的一次函数逼近式的图形，L4表示从第四次冲水时的DC值导出的一次函数逼近式的图形。

垫1优选能被迅速排出，如果考虑用户能接受的冲水次数的话，优选排出所需的冲水次数为三次以下，进一步优选两次以下。根据图形L3，能通过三次以内的冲水排出的垫1(除了剥离纸13)的重量，即，图形L3中DC值为0％的垫1的重量，约为7.0g。通过三次以内的冲水DC值达到20％以下的垫1的重量约为8.2g。此外，由于DC值为0％的垫1的重量约为7.0g，所以7g成为临界值，但是，如果考虑能迅速排出的概率的话，优选更小的数值即6g。

根据图形L2，能通过两次以内的冲水排出的垫1(除了剥离纸13)的重量，即，图形L2中DC值为0％的垫1的重量，约为3.5g。通过两次以内的冲水DC值达到20％以下的垫1的重量约为4.5g。因此，从确保流通性的观点出发，除了剥离纸13的垫1的重量优选在8g以下，进一步优选在6g以下，更优选4g以下。

实施方式中的垫1，例如，用户剥下剥离纸13将垫1安装在马桶上，将使用后的垫1冲进厕所后，垫1会在水中崩解，能够防止排水管堵塞。因此，能够减小例如泵或配管等进行生活排水或下水处理的设备的负荷。而且，崩解后的垫1的渣滓例如能被菌生物降解为碳和水等，能够减小环境的负担。此外，垫1至少具有崩解性即可，其形状不限。。

Claims (6)

1.一种垫，其特征在于，

包括吸水层和分别配置在该吸水层的两面的表面材料，

所述吸水层和表面材料具有水解性，

所述吸水层和表面材料的密度为0.03～0.08g/cm³，

包括配置在任意一个所述表面材料上的胶粘剂，

所述吸水层、表面材料和胶粘剂的重量是通过三次冲水以内的DC值即Drained orClogged value为20％以下的重量，该重量在8g以下，

所述吸水层是具有天然木浆纤维和生物降解性塑料材料的无纺布，

所述生物降解性塑料材料包含聚乳酸纤维，

所述聚乳酸纤维的平均长度比所述天然木浆纤维长，

在由所述聚乳酸纤维形成的骨架的内侧配置有所述天然木浆纤维。

2.根据权利要求1所述的垫，其中，

所述吸水层和表面材料由具有生物降解性的材料构成。

3.根据权利要求1或2所述的垫，其中，

所述吸水层，包含90～99重量％的所述天然木浆纤维，并包含1～10重量％的所述生物降解性塑料材料。

4.根据权利要求3所述的垫，其中，

所述吸水层包含5重量％以下的烯烃类树脂材料或环烯烃类树脂材料。

5.根据权利要求1或2所述的垫，其中，包括：

覆盖所述胶粘剂的能剥离的剥离纸。

6.根据权利要求1或2所述的垫，其中，

能安装在马桶的上表面或周面上。

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