JP2010104383A - トイレに流し捨てることができる水解性の動物用排泄物処理材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来の動物用の排泄物処理材は、無機物や合繊を用いていたため、水洗トイレに流したときに、浄化槽内で生分解できず、また周辺水域の汚染の心配があった。
【解決手段】
動物用排泄物処理材１は、繊維４を含有するコア層２とこれを被覆するスキン層３とを有する粒状体である。前記スキン層３はα化デンプン６及び繊維５を含有する。この処理材１は、排泄物の吸収速度が速く、また排泄物の吸収時にはα化デンプンにより処理材１どうしが容易に接合する。さらにこの処理材１は水洗トイレに流し浄化槽に至ったときに、容易に水解し、また生分解するため、安心してトイレに流すことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は猫、犬、豚、ラット等の動物の排泄物処理等に使用される水解性の動物用排泄物処理材に関する。

従来、動物用排泄物を簡便に処理するために、ゼオライトやベントナイトやパルプを用いた、いわゆる猫砂と称される排泄物処理材が使用されている。使用方法としては、動物が排泄する場所、例えばトレイに排泄物処理材を敷きつめ、排泄後にその排泄物を吸収させる。そして、排泄物を吸収した処理材は使用済みとして除去・廃棄される。ここで、排泄物を吸収した処理材は互いに接合しあって固まりとなるように処理が施されたものが研究されている。このようなものの場合、排泄物を吸収した処理材を一塊として取り除くことができるので、便利で且つ衛生的である。さらに、排泄物を吸収した処理材を通常の排泄物同様に廃棄できれば便利であるという観点から、水洗トイレに流し捨てることができる処理材も研究されている。

排泄物を吸収して固まる排泄物処理材やトイレに流し捨てることができる動物用排泄物処理材として、下記特許文献１には、それぞれ高吸水性樹脂とパルプとを含むコア層とスキン層とで構成された排泄物処理用粒状体が開示されている。下記特許文献２には、パルプと無機塩類とから構成された排泄物粒状体が開示されている。下記特許文献３には、有機繊維の芯材とそれを覆うポリマーと有機質繊維粉体とからなる被覆層とからなる排泄物処理材が開示されている。また下記特許文献４には、微細繊維層屑と炭酸カルシウムとを含む動物用の糞尿処理材が開示されている。

特開平６−２２６６５９号公報 特開平９−２５２６７５号公報 特開平１１−３２６０８号公報 特許第２５１６０６０号公報

しかし前記従来の排泄物吸収体は、難水溶性の無機物やＰＰ、ＰＥ等の化学繊維を原料としているため、水洗トイレに流したときに浄化槽内で生分解されず、浄化槽内に蓄積されやすい。よって、浄化槽の清掃回数が増えたり、または浄化槽からの流出水内に混入して、周辺水域の汚染を引き起こす可能性がある。またポリマーを用いたものは、浄化槽内でポリマーが膨潤し、浄化槽内に浮きやすく、水解されずに残りやすいという欠点がある。

また、無機物や化学繊維を原料としたものは、排泄物の吸収速度が充分ではなかった。
本発明の目的は、浄化槽内で生分解でき、安心して水洗トイレに流すことができ、さらに排泄物の吸収速度が速い動物用排泄物処理材を提供することにある。

本発明の前記目的及び利点は、繊維を含有するコア層とこれを被覆するスキン層とを有する粒状体であり、前記スキン層はα化デンプン及び繊維を含有することを特徴とする動物用排泄物処理材によって達成される。

本発明の排泄物処理材は、生分解性の天然物を主体として構成されているため、浄化槽内で生分解しやすく、浄化槽内の清掃回数が増えることもなく、また周辺水域の汚染の心配もない。また、スキン層に含まれるα化デンプンが水溶性であるため処理材はゲル化せず、浄化槽で浮きにくくなり、浄化槽内で分解しやすいものとなる。よって、安心して水洗トイレに流せる。

また、排泄物がスキン層の繊維によって急速に吸収され、また排泄物を吸収すると、スキン層のα化デンプンが水分によって溶解し、粘着性が発現する。さらに、スキン層に吸収された水分は、コア層へと移動し、スキン層の水分が少なくなる結果スキン層のα化デンプンの粘度が高くなる。よって、処理材どうしが確実に接着し、かたまりやすくなる。

前記スキン層に含まれる繊維は、平均繊維長が０．０２〜１ｍｍの短繊維であると、浄化槽内で分解しやすくなる。

また、前記スキン層に含まれるα化デンプンの平均粒度は、０．２５ｍｍ以下であることが好ましく、前記スキン層の組成は、α化デンプン：繊維＝２０：８０〜８０：２０であることが好ましい。

前記スキン層に含まれる繊維は、例えばパルプである。
前記スキン層に含まれるα化デンプンは、例えばα化タピオカスターチである。

前記コア層に含まれる繊維は、例えばパルプである。
嵩比重は０．１〜０．５ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。
粒状体の直径は２〜２０ｍｍであることが好ましい。

本発明の排泄物処理材は、排泄物の吸収速度が速く、また排泄物吸収時には処理材どうしが確実に接合して一塊となり易い。よって、処理材の一回の使用量を低く抑えられ、且つ廃棄時には取り出し易いので簡便である。また粒状体が敷き詰められたトレイを清潔な状態に保つことができる。

さらに排泄物を吸収して塊となった処理材は安心して水洗トイレに流し捨てることができる。

本発明の動物用排泄物処理材の断面図

以下、本発明について図面を参照して説明する。図１は本発明の動物用の排泄物処理材を示す断面図である。

図１に示す排泄物処理材１は、コア層２とその表面を被覆するスキン層３とから構成されている。コア層２とスキン層３を含めた粒状体は、直径及び長さ寸法が２〜２０ｍｍ程度の粒状体である。コア層２は、繊維４で形成されている。一方、スキン層３は、繊維５とα化デンプン６との混合物で形成されている。

コア層２を形成する繊維４は、親水性で生分解性のものであればどのような繊維も使用できる。例えば、パルプ、木綿、おがくず、麻などの天然繊維や、レーヨンなどが使用される。特に繊維４は、吸水性が高い点及び造粒のしやすさからパルプのみで形成することが好ましい。なお、パルプを用いる場合、吸水性を改善するために脱リグニン処理が施されたものが好ましい。

また、コア層２に、スターチ等のでんぷん、セルロース系の多糖類等、コラーゲン等のタンパク質などの天然の凝固剤が含まれていてもよい。

前記スキン層３に含まれる繊維５は、前記繊維４と同様に、親水性で且つ生分解性であり、例えば、パルプ、木綿、おがくず、麻などの天然繊維や、レーヨンなどが使用される。特に、吸水性の高いパルプを用いることが好ましい。なお、パルプを用いる場合、吸水性を改善するために脱リグニン処理が施されたものが好ましい。

前記スキン層３に含まれる繊維５は、平均繊維長が０．０２ｍｍ以上１ｍｍ以下の短繊維であることが好ましい。短繊維を用いることにより、排泄物の水分が接触できる面積が増えるので、排泄物の吸収速度が速くなる。また、繊維どうしの水素結合による接合も強くなり、粒状体の形状を保持し易い。さらに、繊維の表面積が増えることにより、以降に述べるα化デンプンによる粒状体どうしの接合がより広い面積において行われるため、水分を吸収したときの粒状体どうしの接合がより強固になる。パルプの短繊維は、例えばシート状パルプを複数の鋭利な刃を持つ粉砕機によって形成できる。なお、繊維長が前記下限より小さい場合、処理材１の表面から繊維５が脱落することがある。

スキン層３に含まれるα化デンプンは、例えばタピオカ、小麦、トウモロコシ、馬鈴薯などのα化デンプンである。これらの中でも、粘着性で且つ低コストである点でα化タピオカスターチが好ましい。

α化デンプン６の平均粒度は、０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。このように粒度の小さな微細化したα化デンプンを用いると、水分と接触したときに溶解しやすく、粘着性が発現し易い。さらに、処理材１の形成時にコア層２の表面を被覆し易いものとなる。平均粒度が前記上限より大きいと、α化デンプン６の溶解性が低下し、その結果、排泄物吸収時の処理材１どうしの接合が弱くなりやすい。なお更に好ましい平均粒度は０．０７５ｍｍ以下である。

前記スキン層３において、α化デンプン６の含有量はスキン層３の２０質量％以上８０質量％以下であることが好ましい。なおα化デンプンの含有量を前記上限より大きくすると、処理材１が排泄物を吸収したときに処理材１の表面にα化デンプンの膜ができ、排泄物が処理材の内部へと吸収されるのを阻害するおそれがある。また、α化デンプンの含有量を前記下限より小さくすると、処理材が排泄物を吸収して互いに接合するための粘着力が低くなる。

一方、スキン層３において、繊維５の含有量はスキン層３の２０質量％以上８０質量％以下であることが好ましい。繊維５の含有率が前記下限より小さいと、処理材１の排泄物吸収速度が低くなってしまうので、排泄物が広い範囲の粒状体に接触し、さらには処理材１を入れるトレーの底まで排泄物が達してしまうこともある。

本発明の排泄物処理材の使用時には、排泄物がスキン層の繊維によって急速に吸収される。排泄物の吸収速度が速いので、排泄物が広範囲の処理材に広がることを防ぐことができる。よって、処理材の使用量が低減し、コスト安となる。

また本発明の排泄物処理材は、排泄物を吸収すると、スキン層のα化デンプンが水分によって溶解し、粘着性が発現する。さらに、スキン層に吸収された水分は、コア層へと移動し、スキン層の水分が少なくなる結果スキン層のα化デンプンの粘度が高くなる。よって、処理材どうしが確実に接着するようになる。その後、処理材が自然乾燥すると水分が蒸発して処理材どうしが接着したまま固化する。よって、排泄物及びその周辺に位置する処理材において排泄物で汚れた部分のみを一塊として廃棄できる。

さらに排泄物を吸収して塊となった処理材を水洗トイレに流し捨てると、α化デンプンは水溶性であるため処理材はゲル化することないため、配管を詰まらせること無く廃棄される。さらに処理材の内部には水分が容易に浸透するので、処理材が浄化槽の上部に浮いてしまうことも無い。また処理材は、生分解性の高いもので形成でき、通常の浄化処理施設内において分解されるので、環境に悪影響を与えることも無く安心してトイレに流し捨てることができる。

次に、排泄物処理材１の製造方法の一例を説明する。まずコア層２の原料の繊維を水に分散させて、水分率を５０％程度まで脱水させる。これをディスクペレッターにて、例えば直径２〜４ｍｍ程度の円形や、短径２〜４ｍｍ長径７〜９ｍｍ程度の楕円形に造粒し、コア層２を形成する。

このとき、コア層２を圧縮成形すると、最終的に得られる排泄物処理材において、コア層２における水分吸収速度を適度に遅いものとすることができる。よって、処理材が排泄物を吸収したとき、水分がスキン層にしばらくの間滞留し、α化デンプンの溶解による処理材どうしの接合をより確実なものにすることができる。

一方、スキン層３の原料の繊維及びα化デンプンを例えばドラムミキサーにて混合しておく。なお、繊維５として前記短繊維を用いると、α化デンプン６とむらなく混合することができる。得られた混合物の中へ前記得られたコア層２を投入して５分程度混合する。すると、コア層２の表面がスキン層３で被覆される。これにより、スキン層３でコア層２の表面をくまなく覆うことができる。

その後、得られた２層構造を持つ粒状体を、粒状体の水分率が１０％以下となるように、１２０℃程度の熱風を用いてドラムミキサー内で乾燥させる。なお排泄物処理材の水分量が１０重量％より多くなると、排泄物の吸収性が落ち、保管中にかびが発生する危険性がある。処理材１の最終的な嵩比重は０．１〜０．５ｇ／ｃｍ³となることが好ましい。

なおスキン層３の形成時には、コア層２に含有されていた水分がスキン層へと移行し、スキン層３に含まれるα化デンプン６が溶解し、繊維５と接合するため、処理材１の表面から繊維５やα化デンプン６が容易に脱落しないものとなる。さらに、ドラムミキサー内で乾燥させることにより、処理材１の表面にアイロンをかけたような効果が得られ、処理材１の表面に存在する繊維の毛羽立ちも抑えられる。

その他本発明では、スキン層３に防発粉剤を含有させることができる。例えば、ポリエチレングリコール、グリセリン、とうみつ、カルボキシメチルセルロース、などの天然化合物をあげることができる。防発粉剤の配合量は、スキン層の１重量％以下であることが好ましい。これらの中でもポリエチレングリコールが好ましい。

また排泄物処理材には、本発明の効果を妨げない範囲でその他の物質を含有させることができる。ベントナイトやゼオライトの吸水剤、カオリン等の無機物、その他、香料、着色剤、界面活性剤、殺菌剤、保存剤、消臭剤等を含有させることができる。

本発明の動物用の排泄物処理用材はほとんどの動物の飼育に使用可能であり、特に猫、ウサギ、ラット、マウス、リス等の室内飼育の小動物や愛玩用動物の飼育において最適である。なお小動物が使用対象となる場合、排泄物処理材の設置場所からの散乱を抑えるため、排泄物処理材は３ｍｍ以下の厚さに圧縮されていても良い。

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

表１に記載の材料を用いて、前記実施の形態に記載の方法を用いて図１に示す動物用の排泄物処理材を形成した。なおα化デンプンとしてはα化タピオカスターチを用いた。α化タピオカスターチの粒径は０．１０ｍｍ以下のものを用い、パルプ繊維は平均繊維長が０．１０ｍｍのものを用いた。

得られた各実施例について、嵩比重、固まり重量、固まり強度、固まり形状を以下の方法に従って測定した。なお、比較例としてスキン層をパルプのみ又はα化デンプンのみで形成したものについても同様に試験を行なった。結果を表１に示す。

（嵩比重）１リットルのメスカップに処理材をすりきり一杯入れ、その重量を測定した。

（固まり重量）処理材を深さ４０ｍｍのトレイに均一に敷き詰めた。敷き詰められた処理材の表面から２ｃｍの高さより、０．９ｗｔ％の塩化ナトリウム溶液２０ｃｃを１０秒間で滴下させた。前記溶液を吸収した処理材のみを採取し、その重量を測定した。

（固まり強度）前記溶液投入から５分後に、溶液を吸収した処理材の固まりを、直径５ｍｍのステンレス棒を５００ｍｍ／分の速度で突き刺し、最大抵抗力をデジタルフォースゲージにて測定した。

（固まり形状）前記溶液を吸収した処理材の固まりを、横方向から目視にて観察した。

１ 動物用排泄物処理材
２ コア層
３ スキン層
４、５ 繊維
６ α化デンプン

Claims (9)

1. 繊維を含有するコア層とこれを被覆するスキン層とを有する粒状体であり、前記スキン層はα化デンプン及び繊維を含有することを特徴とする動物用排泄物処理材。
2. 前記スキン層に含まれる繊維は、平均繊維長が０．０２〜１ｍｍの短繊維である請求項１記載の動物用排泄物処理材。
3. 前記スキン層に含まれるα化デンプンの平均粒度が、０．２５ｍｍ以下である請求項１または２記載の動物用排泄物処理材。
4. 前記スキン層の組成は、α化デンプン：繊維＝２０：８０〜８０：２０である請求項１〜３のいずれかに記載の動物用排泄物処理材。
5. 前記スキン層に含まれる繊維は、パルプである請求項１〜４のいずれかに記載の動物用排泄物処理材。
6. 前記スキン層に含まれるα化デンプンは、α化タピオカスターチである請求項１〜５のいずれかに記載の動物用排泄物処理材。
7. 前記コア層に含まれる繊維は、パルプである請求項１〜６のいずれかに記載の動物用排泄物処理材。
8. 嵩比重が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ³である請求項１〜７のいずれかに記載の動物用排泄物処理材。
9. 粒状体の直径が２〜２０ｍｍである請求項１〜８のいずれかに記載の動物用排泄物処理材。

Images