JP2007043973A - ペット用トイレ砂 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 内部に小塊状のパルプ粒子が分散されたパルプ分散ベントナイト粒子からなり、前記パルプ分散ベントナイト粒子は、短径が1乃至5mmで長径が3乃至20mmの範囲にある柱状形状を有しているとともに、嵩密度が700g/L以下で、且つ下記式:
固化吸水能=[10/(A−10)]×100 (g/L)
式中、Aは、粒状成形品に10gの1%食塩水を滴下したときの固化重量(g)を示す、
で定義される固化吸水能が40g/100g以上であることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明の他の目的は、高い生産効率でパルプ分散ベントナイト粒子からなるペット用トイレ砂を提供することにある。
前記パルプ分散ベントナイト粒子は、平均して、短径が1乃至5mm且つ長径が3乃至20mmの範囲にある柱状形状を有しているとともに、嵩密度が700g/L以下で、且つ下記式:
固化吸水能=[10/(A−10)]×100 (単位:g/100g)
式中、Aは、粒状成形品に10gの1%食塩水を滴下したときの固化重量(g)
を示す、
で定義される固化吸水能が40g/100g以上であることを特徴とするペット用トイレ砂が提供される。
(1)前記前記パルプ分散ベントナイト粒子中に分散されているパルプ粒子が、平均最大径で1乃至5mmの範囲にあり、且つ前記パルプ分散ベントナイト100重量部当り3乃至30重量部の量で存在していること、
(2)前記ベントナイトが活性ベントナイトであること、
が好ましい。
(1)前記ベントナイト粗粒物の保有水分量とパルプ粒子の保有水分量との合計量が、該ベントナイト粗粒物とパルプ粒子との合計量当り25乃至45重量%の範囲となるように、保有水分量が調節されたパルプ粒子を使用すること、
が好適である。
本発明のペット用トイレ砂は、所定量の保有水分量を有するベントナイトの粗粒を、所定の大きさのパルプ粒子と混合攪拌して該パルプ粒子をベントナイトの粗粒に埋め込み、次いで押出し成形して所定形状のパルプ分散ベントナイト粒子とすることにより製造される。
本発明において、原料として用いるベントナイトは、モンモリロナイトを主要成分とするものであり、SiO4四面体層−AlO6八面体層−SiO4四面体層から成る三層構造を基本構造とし、このような三層構造が数枚積層した微小な単結晶の集合体である。また、このような三層構造の積層層間に、Ca,K,Na等の陽イオンや水素イオンとそれに配位している水分子が存在している。また、基本三層構造中のAlの一部がMgやFe(II)に置換し、Siの一部がAlに置換しており、結晶格子はマイナスの電荷を有し、このマイナスの電荷が基本層間に存在する陽イオンや水素イオンにより中和されている。このようなモンモリロナイト等に特有の層構造では、上記単位層の積層層間に水が入り、アルカリイオンを取り囲むようにして層間を押し広げ、いわゆる膨潤が起こるが、やがては単位層がバラバラなコロイド状に分散し、流動状態となる。これを放置すると、単位層同士の吸引反発により、カード・ハウス構造が形成され、高度に増粘するか、あるいはゲル化した状態(固化した状態)となる。このような膨潤・固化機能がペット用トイレ砂として要求されるのであるが、アルカリイオン、特にナトリウムイオンの量が多いほど、膨潤・固化機能が高められる。
Al2O3/SiO2=9.5×10−2乃至16×10−2
R2O/SiO2=0.1×10−2乃至1.5×10−2
MO/SiO2=4.5×10−2乃至10.5×10−2
(Rはアルカリ金属、Mはアルカリ土類金属)
Al2O3/SiO2=9.5×10−2乃至16×10−2、
特に10×10−2乃至14×10−2
Na2O/SiO2=1.4×10−2乃至4.5×10−2、
特に1.6×10−2乃至4.3×10−2
MO/SiO2=4.5×10−2乃至10.5×10−2
(Mはアルカリ土類金属)
上記ベントナイトの粗粒と混合するパルプとしては、特に制限されず、例えばメカニカルパルプ;亜硫酸パルプ、ソーダパルプ、硫酸塩パルプ、硝酸パルプ、塩素パルプなどのケミカルパルプ;古紙などから得られる再生パルプ;紙製品の廃材などから得られる廃材パルプ;など、任意のパルプを使用することができるが、本発明のパルプ分散ベントナイト粒子からなるトイレ砂の優れた吸水性を保持または更に向上させる目的からは、木質系パルプでリグニン分や樹脂分が少なく、加熱による乾燥履歴を経てないものが好ましい。
本発明においては、上記のような埋め込み処理により得られたパルプ分散ベントナイト粗粒物を、押出し成形し柱状粒子とする。この押出し成形は、加圧下で所定の孔を有するダイスにパルプ分散ベントナイト粒子を通し、押出された細長い形状の粒子を、例えば回転カッターなどで切断することにより行われ、これにより、ペット用トイレ砂として用いる短径(前記ダイスの孔径に略相当)が1乃至5mmで長径(カッターにより切断される粒子の長さに略相当)が3乃至20mmの範囲にある柱状粒子が得られる。このような大きさの柱状粒子とするのは、トイレ砂としての機能や粒子強度などの点で、このような大きさが最も好適だからである。
上述した製造法により得られる本発明のペット用トイレ砂は、パルプ分散ベントナイト粒子からなるが、この粒子の断面構造を図1に示す。
固化吸水能=[10/(A−10)]×100 (単位:g/100g)
式中、Aは、粒状成形品に10gの1%食塩水を滴下したときの固化重量(g)
を示す、
で定義される固化吸水能が40g/100g以上、特に50g乃至200g/100gの範囲にあり、著しく高い固化吸水能を示し、尿の吸収や固化による廃棄性が優れている。例えば、上述した後記の比較例のように、微細なパルプ粒子が表面から内部まで均一に分散しているような場合には、その固化吸水能も、本発明に比してかなり低い。即ち、本発明においては、表面に比較的大きな面積のパルプ粒子が分布しているため、該パルプ粒子による吸水が効果的に行われると同時に、粒子中心部分には、かなりの容量のベントナイトが単独で存在しているため、ベントナイトの固化吸水作用が十分に発揮され、上記のように極めて高い固化吸水能を示すのである。一方、微細なパルプ粒子が均一に分散しているものでは、パルプ粒子による吸水が少ないばかりか、ベントナイトがパルプ粒子により分断されてしまっているため、ベントナイトの固化吸水性が十分に発揮されず、その固化吸水能は低いものとなってしまう。
実施例における各測定方法並びに試験方法は次の通りである。
パルプ分散ベントナイト粒子20個をランダムに採取し、その短径と長径をノギス(日本測定工具株式会社製電子デジタルノギス)で測定し、それぞれの平均粒子径を求める。次に、その中から5個をランダムに採取し、3%食塩水20mlに入れ、10分程度室温で放置し、パルプ粒子をベントナイト粒子から分離する。それを50メッシュの篩に移し、イオン交換水200mlを用いて洗浄する。それを70℃の恒温乾燥器で1時間乾燥し、得られたパルプ粒子の最大径をノギスを用いて測定し、その平均値をパルプ平均最大径とする。
自動上皿計量器上、風袋引きした容量1L(リットル)のステンレス容器にパルプ分散ベントナイト粒子を静かに入れ、上部の盛り上がり部を除去して平らにし、内容量を1Lとなして、パルプ分散ベントナイト粒子1Lの重量を量り、嵩密度(g/L)とする。
深さ15cmの樹脂製ビーカーにパルプ分散ベントナイト粒子を10cmの厚さになるように入れ、1%食塩水10gを1cmの高さから10秒間で注下して得られた固化物の重量を秤る。同様の操作を3回繰り返し、その固化物の平均重量A(g)を求め、次式により固化吸水能を計算する。
固化吸水能=[10/(A−10)]×100 (g/100g)
第一工程:新潟県A地区産ベントナイト(水分:33%)2896gに炭酸ナトリウム60gを加えて造粒機にて混練(混合・捏和)し、直径約8mm、長さ約25mmの円柱状造粒物を得た。
第二工程:脱水済みの未乾燥クラフトパルプ(水分:58%)48gを解砕機構付ミキサー(奈良機械製作所製LMA)に入れ2分間解砕する。このパルプ解砕物は、目測で、平均して最大径が10mm以下で最小径が1mm以上であった。この解砕物に上記第一工程にて得た造粒物(水分:32%)1441gを加えて2分間混合し、ベントナイト粒子の表面部分にパルプ粒子が付着した未乾燥パルプ付着ベントナイト粒状物(水分:33%)を得た。
第三工程:第二工程にて得た未乾燥パルプ付着ベントナイト粒状物をデイスク型成形機(不二パウダル社製ファインデスクペレッター、ダイス孔径:3mmφ)にて成形し、それを150℃で乾燥し、パルプ分散ベントナイト粒子を得た。得られたパルプ分散ベントナイト粒子の試験結果を表1に示した。
パルプの種類・配合量・解砕時間を変化させたもの
実施例1と同様の工程でパルプの種類、配合量及び解砕時間を変えたものを実施例2〜15とした。
各実施例の内容と得られたパルプ分散ベントナイト粒子の試験結果を表1に示した。
炭酸ナトリウムを水酸化ナトリウムに変え、パルプの種類・配合量・解砕時間を変化させたもの
実施例1と同様の工程で、アルカリ処理剤を炭酸ナトリウムから水酸化ナトリウムに変え、パルプの種類、配合量及び解砕時間を変えたものを実施例16〜25とした。
各実施例の内容と得られたパルプ分散ベントナイト粒子の試験結果を表1に示した。
尚、上記の実施例1〜16では、解砕時間は、何れも、解砕物が目測で、平均して最大径が10mm以下で最小径が1mm以上となるように設定されている。
アルカリ処理剤の添加・混合時にパルプも加え、パルプをベントナイト粒子中に微細に分散させたもの
第一工程:新潟県A地区産ベントナイト(水分33%)に所定量の炭酸ナトリウム又は水酸化ナトリウム及び所定量の脱水済み未乾燥クラフトパルプ(水分58%)を加えて造粒機にて3回混練(混合・捏和)し、直径約8mm、長さ約25mmの円柱状造粒物を得た。
第二工程:第一工程にて得た未乾燥パルプ付着ベントナイト粒状物をデイスク型成形機(不二パウダル社製ファインデスクペレッター、ダイス孔径:3mmφ)にて成形し、それを150℃で乾燥し、パルプ分散ベントナイト粒子を得た。
比較例1〜4にて得られたパルプ分散ベントナイト粒子の内容と試験結果を表1に示した。
第一工程:新潟県A地区産ベントナイト(水分33%)2896gに所定量の炭酸ナトリウム60gを加えて造粒機にて3回混練し、直径約8mm、長さ約25mmの円柱状造粒物を得た。
第二工程:第一工程にて得た活性ベントナイト粒状物をデイスク型成形機(不二パウダル社製ファインデスクペレッター、ダイス孔径:3mmφ)にて成形し、それを150℃で乾燥し、活性ベントナイト粒子を得た。
得られた活性ベントナイト粒子は従来市販のペット用トイレ砂に相当するものであり、その試験結果を参考例として表1に示した。
2:パルプ粒子
Claims (5)
- 内部に小塊状のパルプ粒子が分散されたパルプ分散ベントナイト粒子からなり、
前記パルプ分散ベントナイト粒子は、平均して、短径が1乃至5mm且つ長径が3乃至20mmの範囲にある柱状形状を有しているとともに、嵩密度が700g/L以下で、且つ下記式:
固化吸水能=[10/(A−10)]×100 (単位:g/100g)
式中、Aは、粒状成形品に10gの1%食塩水を滴下したときの固化重量(g)
を示す、
で定義される固化吸水能が40g/100g以上であることを特徴とするペット用トイレ砂。 - 前記パルプ分散ベントナイト粒子中に分散されているパルプ粒子が、平均最大径で1乃至5mmの範囲にあり、且つ前記パルプ分散ベントナイト100重量部当り3乃至30重量部の量で存在している請求項1に記載のペット用トイレ砂。
- 前記ベントナイトが活性ベントナイトである請求項1に記載のペット用トイレ砂。
- 20乃至50重量%の保有水分量を有し且つ2乃至30mmの粒径を有するベントナイト粗粒物と、パルプ解砕物からなるパルプ粒子とを混合攪拌することにより、該ベントナイト粗粒物中に該パルプ粒子を埋め込み、得られたパルプ粒子分散ベントナイト粗粒物を押出し成形して、平均粒子径で短径が1乃至5mm、長径が3乃至20mmの範囲にある柱状粒子とすることを特徴とするペット用トイレ砂の製造法。
- 前記ベントナイト粗粒物の保有水分量とパルプ粒子の保有水分量との合計量が、該ベントナイト粗粒物とパルプ粒子との合計量当り25乃至45重量%の範囲となるように、保有水分量が調節されたパルプ粒子を使用する請求項3に記載のペット用トイレ砂の製造法。
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