JP2016208903A - 吸水処理材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吸水速度に優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、液体を吸収する粒状の吸水処理材であり、吸水性を有する複数の粒状物１２，１４からなる芯部１０と芯部１０を覆っている被覆部２０を備えている。複数の粒状からなる芯部のため、大きな表面積が得られ、液体の吸収速度を向上させる。【選択図】図１

Description

本発明は、人や動物の排泄物その他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。

従来の吸水処理材としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。同文献には、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。この排泄物処理材は、粒状の排泄物処理材であって、芯部と、芯部を覆う被覆部とを備えている。芯部は、有機質廃材等の吸水性材料が造粒されることにより形成されている。

特開２００７−１９００２６号公報

かかる構成の排泄物処理材において、被覆部を通じて芯部に達した尿は、当該芯部に吸収される。そのため、吸収後の排泄物処理材を廃棄等すれば、動物が排泄した尿も一緒に処分することができる。このように、吸水処理材に液体を吸収させることにより、当該液体の処理が容易になる。しかしながら、従来の吸水処理材には、吸水速度の面で向上の余地がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、吸水速度に優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、液体を吸収する粒状の吸水処理材であって、吸水性を有し、複数の粒状物からなる芯部と、上記芯部を覆う被覆部と、を備えることを特徴とする。

この吸水処理材においては、芯部が複数の粒状物からなる。この場合、芯部が１つの粒状物からなる場合に比して、大きな表面積を有する芯部が得られる。これにより、芯部の液体に対する接触面積が大きくなるため、吸水速度を向上させることができる。

また、本発明による吸水処理材の製造方法は、液体を吸収する粒状の吸水処理材を製造する方法であって、吸水性を有する複数の粒状物を形成する粒状物形成工程と、上記粒状物形成工程において形成された上記複数の粒状物を一括して覆うように被覆部を形成する被覆部形成工程と、を含むことを特徴とする。

この製造方法においては、複数の粒状物を一括して覆うようにして被覆部が形成される。このため、製造後の吸水処理材においては、芯部が複数の粒状物からなる。この場合、芯部が１つの粒状物からなる場合に比して、大きな表面積を有する芯部が得られる。これにより、芯部の液体に対する接触面積が大きくなるため、吸水速度を向上させることができる。

本発明によれば、吸水速度に優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第１実施形態を示す模式図である。 本発明による吸水処理材の第２実施形態を示す模式図である。

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。
（第１実施形態）

図１は、本発明による吸水処理材の第１実施形態を示す模式図である。吸水処理材１は、液体を吸収する粒状の吸水処理材であり、芯部１０及び被覆部２０を備えている。吸水処理材１の粒径は、例えば、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。ここで、吸水処理材１の粒径は、吸水処理材１を内包し得る最小の球体の直径として定義される。吸水処理材１は、例えば、猫や犬等の愛玩動物用の排泄物処理材である。その場合、多数の吸水処理材１が動物用トイレに敷設された状態で使用される。

芯部１０は、吸水性を有しており、排泄物等の液体を吸水及び保水する機能を有する。芯部１０は、複数（本実施形態においては２つ）の粒状物１２，１４からなる。各粒状物１２，１４の形状としては、例えば、球、楕円体、円柱等が挙げられる。

各粒状物１２，１４は、吸水性材料を含有しており、吸水性を有する。吸水性材料としては、例えば、紙類、茶殻、プラスチック類又はオカラが挙げられる。各粒状物１２，１４は、かかる吸水性材料を主材料とすることが好ましい。ここで、主材料とは、粒状物を構成する材料のうち、当該粒状物に占める重量割合が最大のものをいう。粒状物１２を構成する材料と粒状物１４を構成する材料とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

紙類は、パルプを主体とする材料をいう。紙類としては、通常の紙の他にも、例えば、塩ビ壁紙分級物（塩ビ壁紙を分級することにより得られる紙）、フラッフパルプ、製紙スラッジ、パルプスラッジ等が挙げられる。プラスチック類としては、例えば、紙おむつ分級物（紙おむつを分級することにより得られるプラスチック）を用いてもよい。オカラは、乾燥オカラであることが好ましい。

各粒状物１２，１４の粒径は、例えば、２ｍｍ以上７ｍｍ以下である。各粒状物１２，１４の粒径の定義は、吸水処理材１について上述したとおりである。粒状物１２の粒径と粒状物１４の粒径とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

被覆部２０は、芯部１０を覆っている。すなわち、粒状物１２及び粒状物１４を一括して覆うように被覆部２０が設けられている。これにより、被覆部２０で囲まれた１つの空間に、複数の粒状物１２，１４が閉じ込められた構造となっている。本実施形態において被覆部２０の表面には、窪み２０ａが存在している。窪み２０ａは、芯部１０表面の凹部１０ａ（粒状物１２と粒状物１４とが接触する部分）上に位置している。

被覆部２０は、接着性材料を含有しており、使用時に液体を吸収した吸水処理材１どうしを接着させる機能を有する。接着性材料としては、例えば、吸水性ポリマー、澱粉、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）又はデキストリンが挙げられる。被覆部２０は、かかる接着性材料の他に、吸水性材料を含んでいる。

続いて、本発明による吸水処理材の製造方法の第１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、粒状物形成工程、及び被覆部形成工程を含んでいる。

粒状物形成工程は、粒状物１２及び粒状物１４を形成する工程である。この工程においては、粒状物１２を構成する材料を粉砕機等により細断した後、ミキサーに投入して混ぜ合わせる。そして、必要に応じて加水した後、上記材料を造粒機により押出造粒する。これにより、粒状物１２が得られる。同様にして、粒状物１４も得ることができる。粒状物１２の形成と粒状物１４の形成との先後関係は任意であり、両者を同時に実行してもよい。このように本実施形態においては、押出造粒により各粒状物１２，１４が形成される。

被覆部形成工程は、粒状物形成工程において形成された粒状物１２及び粒状物１４を一括して覆うように被覆部２０を形成する工程である。この工程においては、コーティング装置等を用いて、粒状物１２，１４の表面に、被覆部２０を構成する材料（被覆材料）を付着させる。この被覆材料には、接着性材料が含有されている。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、被覆部２０の表面に窪み２０ａが生じるようにして被覆部２０を形成する。例えば、芯部１０（粒状物１２及び粒状物１４からなる集合体）の表面に被覆材料を均一に散布等することにより、芯部１０表面の凹部１０ａに対応する窪み２０ａを有する被覆部２０を形成することができる。

その後、このようにして得られた吸水処理材を篩にかけることにより、所定の規格を満たす吸水処理材のみを抽出する。そして、抽出された吸水処理材を乾燥機で乾燥させる。以上により、吸水処理材１が得られる。

本実施形態の効果を説明する。本実施形態においては、粒状物１２及び粒状物１４を一括して覆うようにして被覆部２０が形成される。このため、吸水処理材１においては、芯部１０が複数の粒状物（粒状物１２及び粒状物１４）からなる。この場合、芯部１０が１つの粒状物からなる場合に比して、大きな表面積を有する芯部１０が得られる。例えば、芯部１０全体の体積が同一であるならば、芯部１０を１つの大きな粒状物で構成した場合よりも、複数の小さな粒状物で構成した場合の方が、芯部１０の表面積が大きくなる。これにより、芯部１０の液体に対する接触面積が大きくなるため、芯部１０ひいては吸水処理材１の吸水速度を向上させることができる。したがって、吸水速度に優れた吸水処理材１及びその製造方法が実現される。

被覆部２０の表面には、窪み２０ａが存在する。この場合、窪み２０ａが存在しない場合に比して、大きな表面積を有する被覆部２０が得られる。このことも、吸水処理材１の吸水速度の向上に資する。

被覆部２０は、被覆材料を粒状物１２，１４の表面に付着させることにより形成される。これにより、被覆部２０を容易に形成することができる。また、この方法によれば、被覆部２０の表面形状を芯部１０の表面形状に対応させやすいため、窪み２０ａを有する被覆部２０を容易に得ることができる。

被覆部２０は、接着性材料を含有している。これにより、使用時に液体を吸収した吸水処理材１どうしを接着させて固まりにすることができる。このように使用済みの吸水処理材１（液体を吸収した吸水処理材１）からなる固まりが形成されることにより、未使用の吸水処理材１（液体を吸収していない吸水処理材１）を含む多数の吸水処理材１の中から、使用済みの吸水処理材１を選択的に取り除くことが容易になる。

粒状物１２，１４は、押出造粒によって形成される。これにより、粒状物１２，１４を容易に形成することができる。

粒状物１２及び粒状物１４が同一の材料からなる場合、製造時に両者を区別する必要がないため、吸水処理材１の製造が容易になる。
（第２実施形態）

図２は、本発明による吸水処理材の第２実施形態を示す模式図である。吸水処理材２は、液体を吸収する粒状の吸水処理材であり、芯部３０及び被覆部４０を備えている。吸水処理材２の粒径は、例えば、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。

芯部３０は、吸水性を有しており、液体を吸水及び保水する機能を有する。芯部３０は、多数の粒状物からなる。これらの粒状物には、粒状物３２（第１の粒状物）、粒状物３４（第２の粒状物）及び粒状物３６（第３の粒状物）が含まれている。粒状物３２、粒状物３４及び粒状物３６は、複数ずつ設けられている。

各粒状物３２，３４，３６は、吸水性材料を含有しており、吸水性を有する。これらの粒状物３２，３４，３６の平均粒径は、好ましくは２ｍｍ未満であり、より好ましくは１ｍｍ未満である。ここで、平均粒径とは、芯部３０を構成する各粒状物３２，３４，３６の粒径の算術平均として定義される。各粒状物３２，３４，３６の粒径の定義は、吸水処理材１について上述したとおりである。

粒状物３２は、消臭成分を含有しており、排泄物等の液体に対する消臭作用を有している。消臭成分としては、例えば、茶殻、活性炭、コーヒー豆又はインスタントコーヒーの粉砕物を用いることができる。

粒状物３４は、芳香成分を含有しており、芳香作用を有している。芳香成分としては、例えば、ユーカリ、ローズマリーその他のハーブの香りを発する天然香料、又はせっけんの香りや花の香りを発する合成香料を用いることができる。

粒状物３６は、色素を含有しており、液体に触れると変色する作用（変色作用）を有している。色素としては、例えば染料を用いることができる。

被覆部４０は、芯部３０を覆っている。すなわち、粒状物３２，３４，３６を一括して覆うように被覆部４０が設けられている。被覆部４０は、接着性材料を含有しており、使用時に液体を吸収した吸水処理材２どうしを接着させる機能を有する。被覆部４０は、かかる接着性材料の他に、吸水性材料を含んでいる。

続いて、本発明による吸水処理材の製造方法の第２実施形態として、吸水処理材２の製造方法の一例を説明する。この製造方法は、粒状物形成工程、及び被覆部形成工程を含んでいる。

粒状物形成工程は、粒状物３２、粒状物３４及び粒状物３６を形成する工程である。各粒状物３２，３４，３６の形成は、例えば、上述した粒状物１２の形成と同様の方法により行うことができる。このとき、粒状物３２，３４，３６の平均粒径が２ｍｍ未満となるようにすることが好ましく、１ｍｍ未満となるようにすることがより好ましい。例えば、粒状物３２，３４，３６を押出造粒により形成する場合であれば、造粒機のダイスの孔径等を調整することにより、所望の粒径の粒状物３２，３４，３６を得ることができる。

被覆部形成工程は、粒状物形成工程において形成された粒状物３２、粒状物３４及び粒状物３６を一括して覆うように被覆部４０を形成する工程である。この工程においては、コーティング装置等を用いて、粒状物３２，３４，３６の表面に、被覆部４０を構成する材料を付着させる。

その後、このようにして得られた吸水処理材を篩にかけることにより、所定の規格を満たす吸水処理材のみを抽出する。そして、抽出された吸水処理材を乾燥機で乾燥させる。以上により、吸水処理材２が得られる。

本実施形態の効果を説明する。本実施形態においては、粒状物３２、粒状物３４及び粒状物３６を一括して覆うようにして被覆部４０が形成される。このため、吸水処理材２においては、芯部３０が複数の粒状物（粒状物３２、粒状物３４及び粒状物３６）からなる。この場合、芯部３０が１つの粒状物からなる場合に比して、大きな表面積を有する芯部３０が得られる。これにより、芯部３０の液体に対する接触面積が大きくなるため、芯部３０ひいては吸水処理材２の吸水速度を向上させることができる。したがって、吸水速度に優れた吸水処理材２及びその製造方法が実現される。

芯部３０は、多数（概ね６つ以上）の粒状物からなる。これにより、特に大きな表面積を有する芯部３０が得られるため、吸水処理材２の吸水速度を一層向上させることができる。

芯部３０には、消臭作用を有する粒状物３２が設けられている。これにより、排泄物のように悪臭を放つ液体を吸水処理材２が吸収した場合であっても、その悪臭を弱めることができる。

芯部３０には、芳香作用を有する粒状物３４が設けられている。これにより、排泄物のように悪臭を放つ液体を吸水処理材２が吸収した場合であっても、その悪臭をマスキングすることができる。

芯部３０には、変色作用を有する粒状物３６が設けられている。これにより、使用済みの吸水処理材２と未使用の吸水処理材２とを視覚的に容易に区別することができる。

粒状物３２，３４，３６の粒径が小さい場合、芯部３０を複数の粒状物で構成しつつ、吸水処理材２全体の粒径が大きくなりすぎるのを防ぐことができる。かかる観点から、粒状物３２，３４，３６の平均粒径は、２ｍｍ未満であることが好ましく、１ｍｍ未満であることがより好ましい。本実施形態のその他の効果は、第１実施形態について説明したとおりである。

なお、本実施形態においては、粒状物３２，３４，３６のうち何れか１種類又は２種類のみを芯部３０に設けてもよい。また、粒状物３２，３４，３６を設ける代わりに、これらの作用（消臭作用、芳香作用、変色作用）を有しない粒状物を芯部３０に設けてもよい。

１ 吸水処理材
２ 吸水処理材
１０ 芯部
１０ａ 凹部
１２ 粒状物
１４ 粒状物
２０ 被覆部
２０ａ 窪み
３０ 芯部
３２ 粒状物（第１の粒状物）
３４ 粒状物（第２の粒状物）
３６ 粒状物（第３の粒状物）
４０ 被覆部

Claims (18)

1. 液体を吸収する粒状の吸水処理材であって、
   吸水性を有し、複数の粒状物からなる芯部と、
   前記芯部を覆う被覆部と、
   を備え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、
   前記複数の粒状物は、前記液体に対する消臭作用を有する第１の粒状物を含む吸水処理材。
3. 請求項１又は２に記載の吸水処理材において、
   前記複数の粒状物は、芳香作用を有する第２の粒状物を含む吸水処理材。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の吸水処理材において、
   前記複数の粒状物は、前記液体に触れると変色する変色作用を有する第３の粒状物を含む吸水処理材。
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、
   前記複数の粒状物の平均粒径は、２ｍｍ未満である吸水処理材。
6. 請求項５に記載の吸水処理材において、
   前記複数の粒状物の平均粒径は、１ｍｍ未満である吸水処理材。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載の吸水処理材において、
   前記被覆部の表面には、窪みが存在する吸水処理材。
8. 請求項１乃至７の何れかに記載の吸水処理材において、
   前記被覆部は、接着性材料を含有する吸水処理材。
9. 液体を吸収する粒状の吸水処理材を製造する方法であって、
   吸水性を有する複数の粒状物を形成する粒状物形成工程と、
   前記粒状物形成工程において形成された前記複数の粒状物を一括して覆うように被覆部を形成する被覆部形成工程と、
   を含むことを特徴とする吸水処理材の製造方法。
10. 請求項９に記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記粒状物形成工程においては、押出造粒により前記複数の粒状物を形成する吸水処理材の製造方法。
11. 請求項９又は１０に記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記粒状物形成工程においては、前記複数の粒状物の１つとして、前記液体に対する消臭作用を有する第１の粒状物を形成する吸水処理材の製造方法。
12. 請求項９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、
    前記粒状物形成工程においては、前記複数の粒状物の１つとして、芳香作用を有する第２の粒状物を形成する吸水処理材の製造方法。
13. 請求項９乃至１２の何れかに記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記粒状物形成工程においては、前記複数の粒状物の１つとして、前記液体に触れると変色する変色作用を有する第３の粒状物を形成する吸水処理材の製造方法。
14. 請求項９乃至１３の何れかに記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記粒状物形成工程においては、前記複数の粒状物の平均粒径が２ｍｍ未満となるように、当該複数の粒状物を形成する吸水処理材の製造方法。
15. 請求項１４に記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記粒状物形成工程においては、前記複数の粒状物の平均粒径が１ｍｍ未満となるように、当該複数の粒状物を形成する吸水処理材の製造方法。
16. 請求項９乃至１５の何れかに記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記被覆部形成工程においては、前記被覆部の表面に窪みが生じるように、当該被覆部を形成する吸水処理材の製造方法。
17. 請求項９乃至１６の何れかに記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記被覆部形成工程においては、前記被覆部を構成する被覆材料を前記複数の粒状物の表面に付着させることにより、当該被覆部を形成する吸水処理材の製造方法。
18. 請求項１７に記載の吸水処理材の製造方法において、
    前記被覆材料は、接着性材料を含有する吸水処理材の製造方法。

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