JP2008193938A - 動物用トイレ砂 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の粒状物を含む動物用トイレ砂であって、複数の粒状物それぞれは、無機多孔質材料からなる粒子群と、該粒子群を一体的に固定する無機バインダーと、を含み、無機バインダーは、非セメント系固化剤を含む。
【選択図】なし
Description
このようなトイレに使用される動物用トイレ砂として、ゼオライト、セピオライトまたはアタパルジャイトの粒子をセメントで固化してなり、撥水処理が施された複数の粒状物からなるものが提案されている(特許文献1参照)。
本発明に用いられる無機多孔質材料としては、ゼオライト、セピオライト、アタパルジャイト、珪藻土、珪藻頁岩等が挙げられる。本発明においては、これらのうちの一種類を用いることができ、また、二種類以上を混合して用いることもできる。無機多孔質材料は、アンモニア等の臭いを吸着する性質を有しているため、該無機多孔質材料の粒子を主体として粒状物を構成することにより、消臭性能に優れた動物用トイレ砂を得ることができる。
尚、本明細書において、セメントとは、ケイ酸カルシウムを主成分とし、水と反応(水和)して硬化する固化剤をいい、非セメント系固化剤とは、セメント以外の固化剤、即ち、ケイ酸カルシウムを主成分としていない固化剤をいう。
本発明において好ましく用いられる硫酸カルシウム及び酸化マグネシウムを主成分とする水硬化性の固化剤は、ほぼ中性の性質を示し、該固化剤の硬化時に生成される水酸化マグネシウムも弱塩基性のものである。従って、形成される粒状物も弱塩基性のものとなり、トイレを使用する動物の足等への負担を低減することができる。
これは、尿と粒状物が接触した際に、尿からのアンモニアの遊離反応が起こりにくくなるためであると考えられる。
本発明における硫酸カルシウム及び酸化マグネシウムを主成分とする水硬化性の固化剤は、硫酸カルシウム及び酸化マグネシウム以外の成分を含有していてもよい。このような成分としては、硬化促進剤や他の金属酸化物が挙げられる。硬化促進剤としては、バリウム、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、リン等の塩化物、硝酸塩、亜硝酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩等の無機塩類が挙げられる。他の金属酸化物としては、バリウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、リン、アルミニウム、ケイ素、鉄等の酸化物が挙げられる。硫酸カルシウム及び酸化マグネシウムを主成分とする水硬化性の固化剤中における硫酸カルシウム及び酸化マグネシウム以外の成分の含有量は、好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下である。
また、本発明においては、低アルカリセメントを用いることも好ましい。低アルカリセメントとは、セメント中に含まれるアルカリ金属(Na、K)が所定の含有量以下に調整されたものである。低アルカリセメントを用いることにより、粒状物のpHをより低くすることができる。
また、無機バインダー中における非セメント系固化剤の含有量は、好ましくは20質量%以上、更に好ましくは40質量%以上である。非セメント系固化剤の含有量が20質量%未満の場合には、粒状物のpHが十分に低くならないおそれがある。
この理由は、粒状物中のセメント成分の水和反応に伴って生成する水酸化カルシウムが、ケイ酸と反応するポゾラン反応により、セメント中の水酸化カルシウム量を減少させることによると考えられる。
更に、ポゾラン反応によって生成するカルシウムシリケート水和物の結合力により、粒状物の強度が向上するという効果も奏する。
本発明における粒状物中のポゾラン物質の含有量は、好ましくは3〜20質量%、更に好ましくは5〜15%である。
撥水処理は、例えば粒状物の表面に撥水剤をスプレー塗布することにより行うことができる。撥水剤としては、パラフィンワックス等のワックス系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等を用いることができる。
粒状物の表面に撥水剤を塗布する場合、その塗布量は、粒状物の質量に対して、好ましくは0.05〜1質量%、更に好ましくは0.1〜0.5質量%である。
本発明における粒状物は、例えば、ディスクペレッター、ブリケットマシーン、打錠機等を用いて造粒することができる。その中でもディスクペレッターを用いて造粒することが好ましい。
この場合、平均粒径は、粒状物20粒の粒径を測定し、その平均値とする。また、平均粒長は、粒状物50粒の粒長を測定し、その平均値とする。
粒状物の平均粒pHは、以下の〔pH測定方法〕に従って測定することができる。
粒状物を粉砕し、80メッシュの篩にかけて篩を通過したものを試験サンプルとする。
試験サンプル1gに対し、2.5mlの蒸留水を滴下し、軽く撹拌後、静置する。
30分後に、pHメーター(HANNA instruments社製、Skincheck)にて、試験サンプルのpHを測定する。
粒状物の平均粒強度は以下の〔粒強度の測定方法〕に従って測定される。
粒状物を、室温25度、湿度60%の雰囲気下において24時間以上放置したものを試験サンプルとして用いる。
試験サンプルの粒状物は、手動ハンドル式デジタルフォースゲージスタンド(日本電産シンポ株式会社製、FGS−50H)の測定テーブル上に載置する。
デジタルフォースゲージ(日本電産シンポ株式会社製、FGN−50B)を前記デジタルフォースゲージスタンドに取り付け、該デジタルフォースゲージの計測アダプタ(出張り形状:山形70度)の先端が粒状物に当接するようにセットする。
手動でハンドルをゆっくりと回し、計測アダプタで粒状物を圧縮する。粒状物が割れた時点の強度を粒強度測定値とする。
測定は、10点行い、その平均値を平均粒強度とする。
尚、粒状物が円柱状の場合には、計測アダプタの先端が、該粒状物の高さ方向に対して垂直に当接するようにセットして粒強度を測定する。
本発明のトイレ砂を構成する粒状物は、無機多孔質材料及び無機バインダーを含む混合物から造粒される。先ず、無機多孔質材料、無機バインダーを所定の割合で混合し、更に水を加えた後、ミキサー等にてダマを発生させないように均一に撹拌混合する。
尚、粒状物にシリカゲル等のポゾラン物質を含有させる場合には、この撹拌混合時に、無機多孔質材料及び無機バインダーと共にポゾラン物質も混合させる。
次いで、得られた粒状物は、セメントの固化及びポゾラン反応を進行させるため所定時間放置される。この工程は養生工程といわれるものである。養生時間は気温によって異なるが、セメントを十分に固化させる観点から72時間以上行うことが好ましい。
水分率の測定は、乾燥後の粒状物をさらに110℃にて24時間再乾燥させ、再乾燥前後の粒状物の質量の差を粒状物の水分量とし、該水分量を再乾燥前の粒状物の質量で除して求める。
得られた粒状物は、篩い分け工程において大小の粒状物を除去し、所定の大きさの粒状物が得られる。
このようにして、本発明の動物用トイレ砂は製造される。
(1)粒状物原料の混合、造粒
ゼオライト粉末(宮城県愛子産、60メッシュパス品、平均粒径150μm、水分7%以下)70質量部、非セメント系固化剤(成分:硫酸カルシウム1/2水和物80質量%、酸化マグネシウム15質量%、その他金属酸化物5質量%)10質量部、ホワイトセメント(太平洋セメント株式会社製)10質量部、及びC型シリカゲル(中国青島産)10質量部を混合し、さらに水40質量部を加え、レディゲミキサーにて撹拌混合した。
撹拌混合した混合物をディスクペレッター(株式会社ダルトン製)にて圧縮、造粒した。ディスクの出口開口寸法は、直径5.5mm、ディスク厚みは35mm、有効長は12mmであった。
得られた造粒物は、直径5.5mm、平均粒長25mmであった。
得られた造粒物を室温20度において72時間放置して、セメントの固化及びポゾラン反応を進行させた。
養生工程を経た粒状物を、ロータリーキルン乾燥機を用いて仕上がり水分率が10%以下になるまで乾燥させた。乾燥工程において、粒状物は収縮し、またその一部に折れが発生した。その結果、乾燥工程後得られた粒状物は、直径5.5mm、平均粒長9mmのものであった。
撥水剤としては、ワックス系樹脂(日華化学株式会社製、TH−44)を用いた。この撥水剤を水で50倍に希釈した水溶液を、粒状物の質量に対して10質量%塗布した。塗布は、粒状物を撹拌混合しながら該撥水剤の水溶液をスプレーして行った。
得られた粒状物を、先ず目開き10mm×10mmの篩で篩い分けて所定の大きさよりも大きい粒状物を除去し、その後目開き5mm×10mmの篩で篩い分けて所定の大きさよりも小さい粒状物や粉状物を除去した。そして、所定の範囲の大きさの粒状物を得た。
このようして実施例1の動物用トイレ砂を得た。
実施例1における(1)の粒状物原料として、ゼオライト粉末70質量部、非セメント系固化剤10質量部、ホワイトセメント10質量部、シリカゲル10質量部を用い、撥水剤を塗布しなかった以外は、実施例1と同様にして実施例2の動物用トイレ砂を得た。
実施例1における(1)の粒状物原料として、ゼオライト粉末75質量部、非セメント系固化剤10質量部、ホワイトセメント10質量部、珪藻土5質量部を用いた以外は、実施例1と同様にして実施例3の動物用トイレ砂を得た。
実施例1における(1)の粒状物原料として、ゼオライト粉末80質量部、ホワイトセメント20質量部を用いた以外は、実施例1と同様にして比較例の動物用トイレ砂を得た。
尚、平均粒pH及び平均粒強度は、上述した方法により測定した。また、アンモニア発生量及び液通過率は、以下の〔アンモニア発生量の測定方法〕、及び〔液通過率の測定方法〕に従って測定した。
粒状物50mlを猫の尿に10分間浸漬させた後、余分な尿を紙製のウエス(日本製紙クレシア株式会社製、キムワイプ)で拭き取り、容積200mlの容器中に密閉した。
容器を35℃の恒温槽において96時間静置後、アンモニアの発生量を検知管にて測定した。
大きさ3mm×8mmの開口部を多数有するスノコの上面に直径50mm、深さ30mmの円筒を設置した。円筒内に粒状物を充填し、円筒の上端から20mmの高さから生理食塩水20mlを10秒間かけて滴下させた。スノコの下面には、粒状物及びスノコを通過した生理食塩水を収容するためのトレイを設置し、滴下終了後15秒経過した後にスノコを通過した生理食塩水の質量(A)を測定した。液通過率は、以下の式から求めた。
液通過率(%)=A/20×100
Claims (13)
- 複数の粒状物を含む動物用トイレ砂であって、
前記複数の粒状物それぞれは、無機多孔質材料からなる粒子群と、該粒子群を一体的に固定する無機バインダーと、を含み、
前記無機バインダーは、非セメント系固化剤を含む動物用トイレ砂。 - 前記非セメント系固化剤は、硫酸カルシウムおよび酸化マグネシウムを主成分とする水硬化性固化剤である請求項1記載の動物用トイレ砂。
- 前記無機バインダーは、前記非セメント系固化剤とセメントとの混合物である請求項1又は2記載の動物用トイレ砂。
- 前記無機多孔質材料が、ゼオライト、アタパルジャイト、セピオライト、珪藻土及び珪藻頁岩からなる群より選択される少なくとも一種である請求項1〜3のいずれかに記載の動物用トイレ砂。
- 前記セメントが低アルカリセメントである請求項2〜4のいずれかに記載の動物用トイレ砂。
- 前記複数の粒状物はポゾラン物質を含有する請求項1〜5のいずれかに記載の動物用トイレ砂。
- 前記ポゾラン物質は、シリカゲル、珪藻土又は珪藻頁岩である請求項6記載の動物用トイレ砂。
- 前記複数の粒状物は、前記無機バインダーの含有量が5〜30質量%であり、前記ポゾラン物質の含有量が3〜20質量%である請求項6又は7記載の動物用トイレ砂。
- 前記複数の粒状物は撥水処理が施されている請求項1〜8のいずれかに記載の動物用トイレ砂。
- 前記粒状物は香料を含有する請求項1〜9のいずれかに記載の動物用トイレ砂。
- 前記粒状物は、該粒状物の平均粒pHが12以下である請求項1〜10のいずれかに記載の動物用トイレ砂。
- 前記粒状物は、該粒状物の平均粒強度が30N以上である請求項1〜11のいずれかに記載の動物用トイレ砂。
- 前記粒状物は、該粒状物の形状が、平均粒径4〜7mm、平均粒長6〜15mmの円柱状である請求項1〜12のいずれかに記載の動物用トイレ砂。
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