JP2015042155A - 吸水処理材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 表面のべたつきが抑えられた吸水処理材及びその製造方法を提供する。【解決手段】 吸水処理材１は、粒状芯部１０、及び被覆層部２０を備えている。被覆層部２０は、粒状芯部１０を覆っている。被覆層部２０は、被覆層２２（第１の被覆層）及び被覆層２４（第２の被覆層）を有する。被覆層２２は、接着性材料を含んでいる。他方、被覆層２４は、接着性材料を含んでいない。【選択図】 図１

Description

本発明は、人又は動物の排泄物等の液体を吸収する吸水処理材及びその製造方法に関する。

特許文献１には、吸水処理材の一種である排泄物処理材が記載されている。この排泄物処理材においては、粒状芯部と、それを覆う被覆層部とが設けられている。被覆層部は、使用時に尿等の液体を吸収した排泄物処理材どうしを付着させて塊状にする機能（塊状化機能）を有する。そのため、被覆層部は、接着性材料を含有している。
特開２００６−３３３７７３号公報

しかしながら、このように被覆層部に接着性材料が含まれた吸水処理材は、使用前から表面がべたつくことになる。このことは、例えば、吸水処理材が、それを使用する人や動物の体（毛も含む。）に付着してしまう原因となる。それゆえ、表面のべたつきは、吸水処理材の使い勝手を低下させるという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、表面のべたつきが抑えられた吸水処理材及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明による吸水処理材は、粒状芯部と、上記粒状芯部を覆う被覆層部と、を備え、上記被覆層部は、接着性材料を含む第１の被覆層と、上記第１の被覆層を覆い、接着性材料を含まない第２の被覆層と、を有することを特徴とする。

この吸水処理材においては、被覆層部が第１の被覆層及び第２の被覆層を有している。これらの被覆層のうち第１の被覆層が接着性材料を含んでいるため、被覆層部は、使用時に塊状化機能を発揮することができる。他方、第１の被覆層の外側に位置する第２の被覆層は接着性材料を含んでいないため、吸水処理材の表面のべたつきを抑えることができる。

また、本発明による吸水処理材の製造方法は、粒状芯部を形成する工程と、上記粒状芯部を覆う被覆層部を形成する工程と、を備え、上記被覆層部を形成する工程は、上記粒状芯部を覆うように、接着性材料を含む第１の被覆層を形成する工程と、上記第１の被覆層を覆うように、接着性材料を含まない第２の被覆層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

この製造方法においては、被覆層部を形成する工程が、第１の被覆層を形成する工程と第２の被覆層を形成する工程とを有している。これらの被覆層のうち第１の被覆層が接着性材料を含むため、製造後の吸水処理材において、被覆層部は、使用時に塊状化機能を発揮することができる。他方、第１の被覆層の外側に位置する第２の被覆層は接着性材料を含まないため、吸水処理材の表面のべたつきを抑えることができる。

本発明によれば、表面のべたつきが抑えられた吸水処理材及びその製造方法が実現される。

本発明による吸水処理材の一実施形態を示す模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明による吸水処理材の製造方法の一実施形態を示す工程図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［構成］

図１は、本発明による吸水処理材の一実施形態を示す模式図である。吸水処理材１は、猫や犬等の愛玩動物用の排泄物処理材であり、粒状芯部１０、及び被覆層部２０を備えている。
＜粒状芯部１０＞

粒状芯部１０は、尿等の液体を吸水及び保水する機能を有する。粒状芯部１０は、小塊の形状に形成されていればよく、完全な球形である必要はない。粒状芯部１０の形状としては、例えば、柱状体（細長形）、扁平形が考えられる。また、粒状芯部１０を構成する材料（芯部材料）としては、保水性能を有している保水性材料であればよく、例えば、紙類、繊維類、木材類、植物類、プラスチック類、ゴム類、有機性汚泥材質を用いることができる。これらを２種類以上組み合わせて用いてもよい。

紙類は、パルプを原材料としているものであれば種類は問わない。バージンパルプはもちろん、各種の廃材を用いることができる。例えば、薄葉紙廃材、衛生用紙廃材、トイレットペーパー廃材、ティッシュペーパー廃材、化粧紙廃材、ちり紙廃材、紙綿廃材、紙タオル廃材、便座シート廃材、新聞紙屑、雑誌屑、バフ粉（主として印刷会社において、製本の切断時や削り時に発生する微細な紙粉）、機械パルプ廃材、化学パルプ廃材、チタン紙廃材、セミケミカルパルプ廃材、綿状パルプ廃材、木材パルプ廃材、古紙パルプの粉砕物、フラッフパルプ、吸水性繊維廃材、不織布廃材、不織布製造時に発生する紙粉、製紙工程において発生する紙粉、衛生材料製造時に発生する紙粉、ラミネート紙廃材、ラミネート紙の印刷屑、ラミネート紙の端屑、ダンボール屑、損紙（衛生材メーカーで発生するトリムロス、製紙メーカーで発生する紙屑等）、包装紙、板紙、使用済み切符、パンチ屑を用いることができる。

繊維類は、布等の原材料となる糸状の物質であり、種類は問わない。天然繊維であってもよいし化学繊維であってもよい。例えば、繊維工場から廃棄される繊維くず（木綿くず、羊毛くず、麻くず、糸くず、布くず、綿くず、くずまゆ、レーヨンくず、ナイロンくず、ポリエステルくず、ロープくず）を用いることができる。

木材類としては、各種廃木材（構造物の廃木材、木製品の製造で発生する廃木材、木製家具、木製パレット、鉋くず、おがくず、バーク類、梱包材くず、板きれ、廃チップ、伐採・伐根で生じた廃木材、剪定枝、木粉等）を用いることができる。

植物類は、種類は問わず、例えば、ササ、竹、落葉、刈草はもちろん、植物性残渣であってもよい。ここで、植物性残渣とは、食料品製造業、医薬品製造業、香料製造業又は飲食店等において原料として使用した植物の固形状の不要物をいう。例えば、ソースかす、しょうゆかす、こうじかす、酒かす、ビールかす、あめかす、海苔かす、でんぷんかす、豆腐かす、おから、あんかす、茶殻、焙煎コーヒー豆の抽出残渣、米・麦粉、大豆かす、果実の皮・種子、野菜くず、薬草かす、油かすが挙げられる。

プラスチック類は、合成高分子化合物の固形状物質（ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリ塩化ビフェニール、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニリデン、アクリル樹脂、ポリウレタン（ウレタンフォーム）、生分解性プラスチック等）であれば種類は問わない。プラスチック類として、各種廃材を用いてもよい。例えば、廃プラスチック類、廃ポリウレタン、廃スチロール（発泡スチロールを含む）、廃農業用フィルム、各種合成樹脂系包装材料のくず、廃写真フィルム、廃ポリ容器類、電線の被覆くず、ライニングくず、廃ポリマー、塗料かす、接着剤かす、廃ベークランド（プリント基盤等）を用いることができる。

また、排泄物処理材の廃材のプラスチックに富む分離産物、紙おむつ廃材（衛生材メーカーで発生する規格外品の紙おむつの外装体など）のプラスチックに富む分離産物、生理用ナプキン廃材のプラスチックに富む分離産物、乳パッド廃材のプラスチックに富む分離産物、汗パッド廃材のプラスチックに富む分離産物、失禁パッド廃材のプラスチックに富む分離産物、動物用シーツ廃材のプラスチックに富む分離産物、寝具用シーツ廃材のプラスチックに富む分級等による分離産物、マスク廃材のプラスチックに富む分離産物、アイマスク廃材のプラスチックに富む分離産物、座席用ヘッドカバー廃材のプラスチックに富む分離産物、塩化ビニル壁紙廃材、枕カバー廃材のプラスチックに富む分離産物、合成樹脂繊維廃材を用いることもできる。

また、排泄物処理材の廃材、紙おむつ廃材、生理用ナプキン廃材、乳パッド廃材、汗パッド廃材、失禁パッド廃材、動物用シーツ廃材、寝具用シーツ廃材、マスク廃材、アイマスク廃材、座席用ヘッドカバー廃材、枕カバー廃材を用いることもできる。

プラスチック類は灰分が少ないため、それを用いた場合、焼却処分後の減量化が可能となるとともに、焼却時における発熱量を高くすることができる。

ゴム類は、伸縮性に優れた高分子材料であれば種類は問わない。天然ゴムであってもよいし合成ゴムであってもよい。ゴム類として、各種廃材を用いてもよい。例えば、廃タイヤ、合成ゴムくずを用いることができる。

有機性汚泥としては、例えば、工場廃水等の処理後に残る泥状物質、各種製造業の製造工程において生ずる泥状物質を用いることができる。例えば、製紙スラッジ、パルプスラッジ、下水汚泥、消化汚泥（余剰汚泥）、糊かすを用いることができる。

芯部材料として、性状が異なる２種類以上の保水性材料を適宜組み合わせた場合、それらの材料の相乗効果により、保水性能を効果的に向上させることができる。

例えば、フラッフパルプ（紙類）と植物性残渣（オカラ等）との組み合わせ、フラッフパルプ（紙類）と植物性残渣（オカラ等）と木材類（木粉）との組み合わせ、フラッフパルプ（紙類）と植物性残渣（オカラ等）と有機性汚泥（パルプスラッジ）との組み合わせ、植物性残渣（オカラ等）と有機性汚泥（パルプスラッジ）との組み合わせ、プラスチック類（塩化ビニル壁紙）と有機性汚泥（パルプスラッジ）との組み合わせが考えられる。

また、保水性能が低い保水性材料を用いた場合であっても、他の保水性材料と組み合わせることにより、高い保水性能を実現することが可能である。それゆえ、保水性能が低い材料であっても保水性材料として好適に用いることができるので、保水性材料の選択の幅が広がる。

なお、芯部材料には、保水性能を阻害することなく、他の効果を奏することが可能な物質を配合してもよい。かかる物質としては、例えば、脱臭材料、消臭材料、殺菌作用を有する物質、着色物質、検査用指示薬等が挙げられる。
＜被覆層部２０＞

被覆層部２０は、粒状芯部１０を覆っている。被覆層部２０は、粒状芯部１０の表面の全体を覆っていてもよいし、粒状芯部１０の表面の一部のみを覆っていてもよい。被覆層部２０は、複数の層から構成されている。本実施形態において被覆層部２０は、被覆層２２（第１の被覆層）及び被覆層２４（第２の被覆層）を有する。具体的には、粒状芯部１０を覆うように被覆層２２が設けられ、被覆層２２を覆うように被覆層２４が設けられている。

被覆層部２０は、塊状化機能を有する。そのため、被覆層部２０には接着性材料が含まれている。この接着性材料は、被覆層２２及び被覆層２４うち被覆層２２のみに含まれている。すなわち、被覆層２２は、接着性材料を含んでいる。被覆層２２は、接着性材料のみによって構成されていてもよいし、接着性材料と非接着性材料（接着性材料以外の材料）との混合物によって構成されていてもよい。ただし、接着性材料は、被覆層２２の主材料であることが好ましい。ここで、被覆層２２の主材料とは、被覆層２２を構成する材料全体の中で占める重量割合が最も高い材料をいう。

接着性材料としては、公知の各種の物質を用いることができ、例えば、糊料、フェノール樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤、吸水性ポリマー（高吸水性ポリマーを含む。以下同様。）等が存在する。具体的には、例えば、馬鈴薯澱粉、小麦澱粉、甘藷澱粉、コーンスターチ、タピオカ澱粉、米澱粉、デキストリン、アクリルアミド、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ビニルエステル、ベントナイト、プルラン、カゼイン、ゼラチン等が挙げられる。中でも、吸水性ポリマー、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、アクリルアミド、ポリアクリルアミド、又は澱粉を用いることが好適である。吸水性ポリマーを用いる場合、その粒度は、２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。これらは単独で使用してもよいし、２種類以上を混合して使用してもよい。

他方、被覆層２４は、接着性材料を含んでおらず、非接着性材料のみによって構成されている。非接着性材料としては、例えば有機繊維材料を用いることができる。すなわち、被覆層２４は、有機繊維材料によって構成することができる。被覆層２４は、有機繊維材料のみによって構成されていてもよいし、有機繊維材料とそれ以外の非接着性材料との混合物によって構成されていてもよい。ただし、有機繊維材料は、被覆層２４の主材料であることが好ましい。ここで、被覆層２４の主材料とは、被覆層２４を構成する材料全体の中で占める重量割合が最も高い材料をいう。また、被覆層２４を構成する有機繊維材料等の非接着性材料は、着色されていてもよい。着色には、例えば染料又は顔料を用いることができる。

有機繊維材料としては、例えば、紙粉、木粉、オカラ等が挙げられる。紙粉としては、例えば、薄葉紙、薄葉紙廃材、衛生用紙、衛生用紙廃材、トイレットペーパー用紙、トイレットペーパー廃材、ティッシュペーパー用紙、ティッシュペーパー廃材、化粧紙用紙、化粧紙廃材、ちり紙用紙、ちり紙廃材、紙綿、紙綿廃材、紙タオル、紙タオル廃材、便座シート廃材、機械パルプ、機械パルプ廃材、化学パルプ、化学パルプ廃材、セミケミカルパルプ、セミケミカルパルプ廃材、綿状パルプ、綿状パルプ廃材、木材パルプ、木材パルプ廃材、古紙パルプの粉砕物、フラッフパルプ、吸水性繊維廃材、吸水性樹脂を含む紙粉、製本時に発生する紙粉、不織布製造時に発生する紙粉、製紙工程において発生する紙粉、衛生材料製造時に発生する紙粉等を用いることができる。これらの２種類以上の材料を混合して使用してもよい。何れも、好ましくは０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．３ｍｍ以下の粒度の粒状物に粉砕されて使用される。
［製造方法］

図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照しつつ、本発明による吸水処理材の製造方法の一実施形態として、吸水処理材１の製造方法の一例を説明する。この製造方法は、造粒工程（粒状芯部１０を形成する工程）、被覆工程（被覆層部２０を形成する工程）、分粒工程、及び乾燥工程を含んでいる。
＜造粒工程＞

本工程は、粒状芯部１０を形成する工程である。本工程においては、芯部材料を破砕機で所定の大きさに粉砕し、当該粉砕された芯部材料を所定の割合でミキサーに投入して混ぜ合わせる。そして、加水した後、当該芯部材料を造粒機によって押出造粒することにより、粒状芯部１０を形成する（図２（ａ））。
＜被覆工程＞

本工程は、粒状芯部１０を覆うように被覆層部２０を形成する工程である。この工程は、被覆層２２を形成する工程と、被覆層２４を形成する工程とを含む。すなわち、まず、粒状芯部１０を覆うように被覆層２２を形成する（図２（ｂ））。被覆層２２の形成は、コーティング装置等を用いて、接着性材料を含む第１の被覆材料（被覆層２２を構成する材料）を粒状芯部１０の表面に付着させることにより行われる。第１の被覆材料の付着は、例えば、散布又は噴霧により行うことができる。

次に、被覆層２２を覆うように被覆層２４を形成する（図２（ｃ））。被覆層２４の形成は、コーティング装置等を用いて、接着性材料を含まない第２の被覆材料（被覆層２４を構成する材料）を被覆層２２の表面に付着させることにより行われる。第２の被覆材料の付着は、例えば、散布又は噴霧により行うことができる。このとき、第２の被覆材料が被覆層２２に付着し易くするため、第２の被覆材料を付着させる前に、被覆層２２に加水してもよい。この加水は、被覆層２２に対して、カルボキシメチルセルロースの希釈液又はポリビニルアルコールの希釈液を加えることにより行うことが好ましい。

また、被覆層２４を形成する工程は、有機繊維材料等の第２の被覆材料を着色する工程を含んでいてもよい。この着色は、例えば、第２の被覆材料に、染料又は顔料を添加することにより行うことができる。
＜分粒工程＞

本工程は、吸水処理材の寸法が所定の規格になるように分粒する工程である。本工程においては、所定の寸法の篩目を有する篩に、前工程で製造された吸水処理材を通過させることにより、所定の規格を満たす吸水処理材のみを抽出する。
＜乾燥工程＞

本工程は、前工程で抽出された吸水処理材を乾燥機で乾燥させる工程である。粒状芯部１０の含水率を適宜調整することにより、粒状芯部１０の水分が被覆層部２０に遷移して吸水性能が低下してしまうのを防ぐとともに、吸水処理材１の保存時にカビ等が発生するのを防ぐことができる。以上により、吸水処理材１が得られる。
［作用効果］

本実施形態においては、被覆層部２０が被覆層２２及び被覆層２４を有している。これらの被覆層２２，２４のうち被覆層２２が接着性材料を含んでいるため、被覆層部２０は、使用時に塊状化機能を発揮することができる。他方、被覆層２２の外側に位置する被覆層２４は接着性材料を含んでいないため、吸水処理材１の表面のべたつきを抑えることができる。このため、表面のべたつきが抑えられた吸水処理材１及びその製造方法されている。

ところで、吸水性ポリマー等の接着性材料は、有機繊維材料等の非接着性材料に比べると吸水速度が劣る。それゆえ、吸水処理材１の最外層（本実施形態においては被覆層２４）に接着性材料が含まれる場合、吸水処理材１全体の吸水速度が低下するという問題がある。この点、本実施形態によれば、吸水処理材１の最外層を構成する被覆層２４が接着性材料を含まないため、かかる問題を回避することができる。

被覆層２２が接着性材料のみによって構成されている場合、被覆層部２０の塊状化機能を高めることができる。

被覆層２４が有機繊維材料のみによって構成されている場合、被覆層２４を綺麗に（一様に）着色することができ、発色が良くなるという効果が得られる。かかる効果は、有機繊維材料として紙粉を用いた場合に特に顕著となる。

被覆層２４を形成する工程において、被覆層２２に対して、カルボキシメチルセルロースの希釈液又はポリビニルアルコールの希釈液を加えた場合、被覆層２２中の吸水性ポリマー等が膨潤するのを抑制しつつ、被覆層２２に加水することができる。

１ 吸水処理材
１０ 粒状芯部
２０ 被覆層部
２２ 被覆層（第１の被覆層）
２４ 被覆層（第２の被覆層）

Claims (13)

1. 粒状芯部と、
   前記粒状芯部を覆う被覆層部と、を備え、
   前記被覆層部は、
   接着性材料を含む第１の被覆層と、
   前記第１の被覆層を覆い、接着性材料を含まない第２の被覆層と、
   を有することを特徴とする吸水処理材。
2. 請求項１に記載の吸水処理材において、
   前記第１の被覆層は、前記接着性材料のみを含む吸水処理材。
3. 請求項１又は２に記載の吸水処理材において、
   前記第１の被覆層に含まれる前記接着性材料は、吸水性ポリマー、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、アクリルアミド、ポリアクリルアミド、又は澱粉である吸水処理材。
4. 請求項３に記載の吸水処理材において、
   前記第１の被覆層は、前記吸水性ポリマーを含み、
   前記吸水性ポリマーの粒度は、２０μｍ以上１００μｍ以下である吸水処理材。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の吸水処理材において、
   前記第２の被覆層は、有機繊維材料のみを含む吸水処理材。
6. 請求項５に記載の吸水処理材において、
   前記有機繊維材料は、着色されている吸水処理材。
7. 粒状芯部を形成する工程と、
   前記粒状芯部を覆う被覆層部を形成する工程と、を備え、
   前記被覆層部を形成する工程は、
   前記粒状芯部を覆うように、接着性材料を含む第１の被覆層を形成する工程と、
   前記第１の被覆層を覆うように、接着性材料を含まない第２の被覆層を形成する工程と、
   を含むことを特徴とする吸水処理材の製造方法。
8. 請求項７に記載の吸水処理材の製造方法において、
   前記第２の被覆層を形成する工程は、前記第１の被覆層に対して、カルボキシメチルセルロースの希釈液又はポリビニルアルコールの希釈液を加える工程を含む吸水処理材の製造方法。
9. 請求項７又は８に記載の吸水処理材の製造方法において、
   前記第１の被覆層は、前記接着性材料のみを含む吸水処理材の製造方法。
10. 請求項７乃至９の何れかに記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記第１の被覆層に含まれる前記接着性材料は、吸水性ポリマー、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、アクリルアミド、ポリアクリルアミド、又は澱粉である吸水処理材の製造方法。
11. 請求項１０に記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記第１の被覆層は、前記吸水性ポリマーを含み、
    前記吸水性ポリマーの粒度は、２０μｍ以上１００μｍ以下である吸水処理材の製造方法。
12. 請求項７乃至１１の何れかに記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記第２の被覆層は、有機繊維材料のみを含む吸水処理材の製造方法。
13. 請求項１２に記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記第２の被覆層を形成する工程は、前記有機繊維材料を着色する工程を含む吸水処理材の製造方法。
    
    

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