JP2020068711A - 排泄物処理材及び排泄物処理材製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】色付きの廃材を利用することができると共に、品質を安定に維持することができ、また脱臭または消臭効果を増大させることが可能な排泄物処理材製造方法を提供する。【解決手段】排泄物処理材製造方法は、樹脂と紙材とを混合して二種混合物を生成する第１混合工程と、前記二種混合物を加熱溶融して二種成型物を生成する加熱溶融工程と、前記二種成型物と石膏を混合して三種混合物を生成する第２混合工程と、前記三種混合物を圧縮して三種成型物を生成する圧縮工程と、前記三種成型物を加熱溶融及び押出成型して前記三種成型物を発泡させてコア材を生成する。【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、屋内で飼うペット等の排泄物処理に適した排泄物処理材及び排泄物処理材製造方法に関し、特に、石膏ボード廃材等の紙を含む廃材を処理して得られたものに関する。

犬や猫等のペットを屋内で飼育する場合、排泄物処理を容易に行うための粒状の動物用排泄物処理材（いわゆる猫砂）が一般的に用いられている。このような動物用排泄物処理材は、ベントナイト、ゼオライト等の無機質材料や、食品の残渣、製紙用パルプ、パルプスラッジ等の有機質材料を混合し、さらに、吸水性を有する樹脂を加えて、粒状に成型されて製造されている。このような動物用排泄物処理材はさらなる吸水性・保水性の向上が求められると共に、材料のコストダウンが求められていた。なお、排泄物を吸着した部分が発色して見える構造にすることもあった。

一方、建築用材料として、石膏ボードが大量に用いられている。石膏ボードは、石膏を主体とした材料で板状の成型体を形成し、これを芯にして、その両面を板紙で覆った構造となっている。このような石膏ボードは、建築物の取り壊しの際には廃材となり、破砕・粉砕した上で、金属・石膏・紙材等を種類別に回収し、再利用が図られている。しかしながら、石膏と板紙が固着して分離できないものについては、紙材としても石膏としても再利用できず、焼却処理や埋設処理が行われている。

このような再利用できない石膏ボード廃材について、破砕機で粉砕して得られた石膏が固着する紙片を、排泄物処理材の材料の一部として投入し、造粒して吸水性・保水性を向上させた排泄物処理材とすることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、石膏ボード廃材を粉砕して得られる紙片にはかなりの量の石膏が付着しており、この大部分が軟質の二水石膏であるため、破砕段階で破砕機の刃に付着して、破砕能力が低下し、また、押出し造粒時に、ダイスの開口部に付着して目詰まりを発生して、造粒物の粒子形状が不揃いとなり、さらに、再生板紙部分の粉砕物中の板紙部分は３０重量％以下と僅かであるために造粒物は吸水し難く、また、造粒物粒子を覆う被覆層は、乾燥時に剥落するなどして扱い難いなど、多くの点で問題とされている。

これに対し、石膏ボード廃材を加熱して水分を減らしながら破砕することで、石膏を軟質の二水石膏（水酸基を有する石膏）から硬質の半水石膏へと変化させ、刃への付着やダイスの目詰まり等の問題を解決していた（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００４−３３７１３０号公報 特開２００６−３３３７７３号公報

しかしながら、石膏ボード廃材を動物用排泄物処理材の材料の一部として用いることに伴い次のような問題があった。すなわち、樹脂や紙材や石膏ボード廃材については、着色されたものについては、後工程において吸水発色する機能を持たせる場合に不適であるため使用されないことがあった。また、動物の排泄物を対象としているため、血液と紛らわしいため赤色の廃材は使用できない。また、廃材であるため、材料の割合が一定では無く、物性が安定せず、品質が一定になりにくい虞があった。

そこで本発明は、色付きの廃材を積極的に活用することができると共に、品質を安定に維持することができる排泄物処理材及び排泄物処理材製造方法を提供することを目的とする。

本実施形態の排泄物処理材は、樹脂材と紙材と石膏材を含有し、少なくとも溶融加工及び押出加工を経て形成されたコア材を有する。

樹脂と紙材と石膏を材料として、コア材を生成する排泄物処理材製造方法において、前記樹脂と前記紙材と前記石膏を、混合・加熱溶融・圧縮加工を用いて三種成型物を生成する成型物生成工程と、前記三種成型物を発泡させて前記コア材を生成する発泡工程を具備する。

樹脂と紙材とを混合して二種混合物を生成する第１混合工程と、前記二種混合物を加熱溶融して二種成型物を生成する加熱溶融工程と、前記二種成型物と石膏を混合して三種混合物を生成する第２混合工程と、前記三種混合物を圧縮して三種成型物を生成する圧縮工程と、前記三種成型物を加熱溶融及び押出成型して前記三種成型物を発泡させてコア材を生成する工程を有する。

樹脂と紙材と石膏を混合して三種混合物を生成する混合工程と、前記三種混合物を圧縮して三種成型物を生成する圧縮工程と、前記三種成型物を押出成型して前記三種成型物を発泡させてコア材を生成する工程を有する。

樹脂と紙材と石膏を混合して三種混合物を生成する混合工程と、前記三種混合物を加熱溶融及び押出成型して前記三種混合物を発泡させてコア材を生成する工程を有する。

色付きの廃材を利用することができると共に、品質を安定に維持することができる。

本発明の第１実施形態に係る排泄物処理材を生成するための排泄物処理材製造装置を一部切欠して示す側面図。 同排泄物処理材製造装置に組み込まれた二軸スクリュ式成型機を示す横断面図。 同排泄物処理材製造装置に組み込まれた成形機を示す縦断面図。 同排泄物処理材製造装置による排泄物処理材製造工程を示す説明図。 同排泄物処理材に用いられる石膏による消臭効果を示す説明図。 同排泄物処理材製造装置によって製造された排泄物処理材を拡大して示す説明図。 一般的な排泄物処理材を拡大して示す説明図。 比較例として樹脂材のみを用いた排泄物処理材を拡大して示す説明図。 本発明の第２実施形態に係る排泄物処理材を生成するための排泄物処理材製造装置を一部切欠して示す側面図。 同排泄物処理材製造装置による排泄物処理材製造工程を示す説明図。 本発明の第３実施形態に係る排泄物処理材を生成するための排泄物処理材製造装置を一部切欠して示す側面図。 同排泄物処理材製造装置による排泄物処理材製造工程を示す説明図。

図１は本発明の第１実施形態に係る排泄物処理材Ｑ１又は排泄物処理材Ｑ１Ａを生成するための排泄物処理材製造装置１０を一部切欠して示す側面図、図２は排泄物処理材Ｑ１Ａを生成するための排泄物処理材製造装置１０に組み込まれた二軸スクリュ式成型機２０を示す横断面図、図３は排泄物処理材Ｑ１を生成するための排泄物処理材製造装置１０に組み込まれた成形機１００を示す縦断面図、図４Ａは排泄物処理材製造装置１０による排泄物処理材製造工程を示す説明図である。

図１に示すように、排泄物処理材製造装置１０は、第１の二軸スクリュ式成型機２０と、二軸スクリュ式成型機２０の排出口側に配置された成形機１００と、成形機１００の排出口側に配置された第２の二軸スクリュ式成型機２０を備えている。なお、第１の二軸スクリュ式成型機２０と、第２の二軸スクリュ式成型機２０は同一構造であるため、兼用しても良い。

二軸スクリュ式成型機２０は、複数の筒体を連結して形成された長筒状の筐体３０を備えている。筐体３０の上壁部３１には１箇所の開口部３２が形成されている。開口部３２には、排泄物処理材Ｑ１の材料となる樹脂Ｒ及び紙片Ｐ又は排泄物処理材Ｑ１を投入するためのホッパ３４が接続されている。なお、筐体３０の図１中左端は蓋部３６によって閉塞されている。蓋部３６には細かい開口孔３７が形成されている。筐体３０を構成する壁部にはヒータ３８が設けられている。

筐体３０内には、一対のスクリュ４０，４０がそれぞれ回転自在に挿入されており、筐体３０の図１中右側（上流側）に位置する電動機５０によって回転駆動される。スクリュ４０は、図１中右側から左側（下流側）に向けて材料を送る構成となっている。

スクリュ４０は、回転軸４１と、この回転軸４１の周囲に設けられた羽根体４２とを備えている。羽根体４２は、軸方向に沿って異なる構成を有している。すなわち、図２右側（上流側）から搬送羽根４２ａ、第１混合羽根４２ｂ、加熱溶融成型羽根４２ｃ、第２混合羽根４２ｄ、圧縮成型羽根４２ｅ、押出成型羽根４２ｆが形成されている。

成形機１００は、図３に示すように、架台１０１と、この架台１０１上に設けられたチャンバ１０２を備えている。チャンバ１０２の中央部には、円板状のダイス板１０３が配置されている。ダイス板１０３には所定の内径を有する開口部１０４が複数設けられている。ダイス板１０３上部に回転機構１１０が設けられている。回転機構１１０には一対の歯車状のローラ１１１，１１２が取り付けられている。回転機構１１０は内部のモータにより、鉛直方向の軸周りに回転し、これに伴ってローラ１１１，１１２がダイス板１０３上を走行する。チャンバ１０２の下側側面には排出口１０２ａが設けられており、後述するように生成されたペレット状の排泄物処理材Ｑ１を排出する。

このように構成された排泄物処理材製造装置１０において排泄物処理材Ｑ１を生成する工程について図４Ａを用いて説明する。なお、本実施形態では、材料は、最終的に排泄物処理材Ｑ１の成分比率が、例えば、樹脂材が４３重量％、紙材が２０重量％、石膏材が３７重量％となるように調整される。但し、当該値に本発明は限定されるものではない。本発明の材料は、最終的に排泄物処理材Ｑ１として樹脂、紙材、石膏材を用いるものであり、その比率は前述の値に特に限定されないが、樹脂材が３０〜７０重量％、紙材が１０〜４０重量％、石膏材が１０〜５０重量％が好ましく、樹脂材が４０〜５０重量％、紙材が２０〜３０重量％、石膏材が３０〜４０重量％がより好ましい。

なお、樹脂材は例えば熱可塑性樹脂等の樹脂Ｒ、紙材はミルクカートン廃材等の紙片Ｐ、石膏は解体によって生じた石膏ボードを回収し、この石膏ボードを粉砕してリサイクル可能な紙・石膏を取り除いた後の石膏残渣Ｇである。石膏残渣Ｇの大部分は二水石膏（ＣａＳＯ_２・２Ｈ_２Ｏ）であり、僅かに紙や水分が含まれている場合がある。なお、石膏残渣Ｇは半水石膏を含まないのが望ましく、半水石膏を含んでも後述する発泡作用を阻害しない程度に微量である必要がある。

電源を投入すると二軸スクリュ式成型機２０及び成形機１００が駆動される。図１において、二軸スクリュ式成型機２０では、ホッパ３４から樹脂Ｒ及び紙片Ｐが投入される。樹脂Ｒ及び紙片Ｐは搬送羽根４２ａによって図１中左方向（下流側）に送られる。樹脂Ｒ及び紙片Ｐは、第１混合羽根４２ｂによって混合され、二種混合物（Ｒ，Ｐ）となる（第１混合工程）。次に、この二種混合物（Ｒ，Ｐ）は、ヒータ３８によって例えば８０〜１８０℃に加熱されながら加熱溶融成型羽根４２ｃによって溶融・成型される（加熱溶融成型工程）。なお、加熱温度は８０〜１５０℃が好ましく、さらに８０〜１２０℃が好ましい。二種混合物（Ｒ，Ｐ）が溶融される際に、樹脂Ｒ及び紙片Ｐの着色が剥がれ、全体の色が灰色となる。二種成型物（Ｒ，Ｐ）は、第２混合羽根４２ｄによって混合され、圧縮成型羽根４２ｅによって圧縮成形された後、押出成型羽根４２ｆによって押出成形されて蓋部３６に形成された開口孔３７から押し出されて不定形状のコアＫ（Ｒ，Ｐ）となる。そして、コアＫは、石膏残渣Ｇと共に成形機１００のチャンバ１０２内に投入される。

チャンバ１０２内に投入されたコアＫと石膏残渣Ｇは、ローラ１１１，１１２に押圧され、ダイス板１０３を通過する。ダイス板１０３を通過すると、不定形状に成型された排泄物処理材Ｑ１となる。そして、排泄物処理材Ｑ１は排出口１０２ａから排出される。

このように生成された排泄物処理材Ｑ１は、第２混合工程にて、再度二軸スクリュ式成型機２０にて、ホッパ３４から投入される。排泄物処理材Ｑ１は、搬送羽根４２ａによって図１中左方向（下流側）に送られる。排泄物処理材Ｑ１は、第１混合羽根４２ｂによって混合され、三種混合物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）となり（第２混合工程）、さらに図１中左方に送られていくにつれて第１混合羽根４２ｂによって圧縮される（圧縮成形工程）。次に、この三種混合物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）は、ヒータ３８によって例えば８０〜１８０℃に加熱されながら加熱溶融成型羽根４２ｃによって溶融・成型される（加熱溶融成型工程）。三種成型物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）は、第２混合羽根４２ｄによって混合され、圧縮成型羽根４２ｅによって圧縮成形された後、押出成型羽根４２ｆによって押出成形されて蓋部３６に形成された開口孔３７から押し出されて不定形状の排泄物処理材Ｑ１が排出される。

排泄物処理材Ｑ１はさらに混合箱１２０を用いて、被覆材Ｃと混合して排泄物処理材Ｑ１Ａとしてもよい。被覆材Ｃとしては、顔料・消臭材・木粉等の機能性材や、紙粉等が用いられる。

このように生成された排泄物処理材Ｑ１は次のような効果を有している。すなわち、着色された樹脂を用いた場合であっても、加熱溶融工程において全て灰色に変化し、吸水発色する機能を阻害せず、また、血液等と間違えることが無い。また、材料が粉砕・溶融されて均質に混合されるため、様々な形状の材料を用いても品質を一定とすることができる。三種成型物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）内の二水石膏は押出成型によって発泡するため、排泄物処理材Ｑ１又は排泄物処理材Ｑ１Ａは多孔質となり、臭い成分の吸着性や吸水性が向上する。

なお、二水石膏の消臭性については、例えば以下の反応式によりその効果が見込まれる。

ＣａＳＯ_２・２Ｈ_２Ｏ＋２ＮＨ_３ → Ｃａ（ＯＨ）_２＋（ＮＨ_４）_２ＳＯ_２ …（式１）
すなわち、排泄物の臭いの主成分であるアンモニアが、ほぼ無臭である水酸化カルシウムと硫酸アンモニウムに変化することで、消臭効果を有する。

消臭効果については次の実験結果からも確認できる。９０ｇの精製水に対し、１０ｇの２％アンモニア水を添加した場合のアンモニア濃度を計測した。図４Ｂに示すように、石膏の添加後１００分経過すると、アンモニア濃度が４００ｐｐｍ前後で安定する。この時、二水石膏５０ｇを添加すると、アンモニア濃度が低下している。アンモニア濃度の低下は、石膏成分とアンモニアとの反応ではなく、石膏成分がアンモニア成分を吸水又は吸着しているものと考えられる。

図５は排泄物処理材製造装置１０によって製造された排泄物処理材Ｑ１又は排泄物処理材Ｑ１Ａを拡大して示す説明図、図６は一般的な排泄物処理材を拡大して示す説明図、図７は比較例として樹脂材のみを用いた排泄物処理材を拡大して示す説明図である。

図５から判るように、排泄物処理材Ｑ１には、多数の孔が形成されていることが判る。これは、二水石膏及び紙片に含まれる水分により溶融混合時に発泡し、多孔質構造を形成するためであると考えられる。半水石膏に対して二水石膏の割合が多い石膏残渣Ｇを用いることで、発泡作用に伴って形成された多孔質構造によってアンモニア成分を吸着する吸着面積、又は、吸水空間を増大させ、脱臭または消臭効果が増大する。

図６においては、例えば猫用システムトイレに採用されているシリカゲル、ゼオライトで多孔質構造によりアンモニア成分を吸着、あるいは、吸水することで消臭効果を生み出している。

図７は、樹脂であるポリエチレンのみを溶融成型した場合を示している。スキン層が形成され多孔質にはならないため、脱臭効果は期待できないことが判る。

このように本実施形態に係る排泄物処理材Ｑ１及び排泄物処理材製造方法によれば、色付きの廃材や様々な形状をした廃材を用いても加熱溶融や圧縮成型における溶融工程を経ることで、消色が可能であると共に品質を安定に維持することができ、また脱臭効果を増大させることが可能となる。

図８は本発明の第２実施形態に係る排泄物処理材Ｑ２及び排泄物処理材Ｑ２Ａを生成するための排泄物処理材製造装置１０Ａを一部切欠して示す側面図、図９は排泄物処理材製造装置１０Ａによる排泄物処理材製造工程を示す説明図である。これらの図において、図１〜図３と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

排泄物処理材製造装置１０Ａは、第１の二軸スクリュ式成型機２０Ａと、この二軸スクリュ式成型機２０Ａの排出口側に配置された成形機１００と、第２の二軸スクリュ式成型機２０Ａを備えている。なお、第１の二軸スクリュ式成型機２０Ａと、第２の二軸スクリュ式成型機２０Ａは同一構造であるため、兼用しても良い。

二軸スクリュ式成型機２０Ａは、複数の筒体を連結して形成された長筒状の筐体３０Ａを備えている。筐体３０Ａの上壁部３１には開口部３２が形成されている。開口部３２には、排泄物処理材Ｑ２の材料となる樹脂Ｒ、紙片Ｐ及び石膏残渣Ｇを投入するためのホッパ３４Ａが接続されている。なお、筐体３０Ａの図８中左端は蓋部３６によって閉塞されている。蓋部３６には細かい開口孔３７が形成されている。

筐体３０Ａ内には、一対のスクリュ４０Ａ，４０Ａがそれぞれ回転自在に挿入されており、筐体３０Ａの図８中右側（上流側）に位置する電動機５０によって回転駆動される。スクリュ４０Ａは、図８中右側（上流側）から左側（下流側）に向けて材料を送る構成となっている。

スクリュ４０Ａは、回転軸４１Ａと、この回転軸４１Ａの周囲に設けられた羽根体４３とを備えている。羽根体４３は、軸方向に沿って異なる構成を有している。すなわち、図８右側（上流側）から搬送羽根４３ａ、混合羽根４３ｂ、圧縮成型羽根４３ｃ、押出成型羽根４３ｄが形成されている。

このように構成された排泄物処理材製造装置１０Ａにおいて排泄物処理材Ｑ２を生成する工程について図９を用いて説明する。なお、材料は、最終的に排泄物処理材Ｑ２の成分比率が、例えば、樹脂材が４３重量％、紙材が２０重量％、石膏材が３７重量％となるように調整される。なお、樹脂材は例えば熱可塑性樹脂等の樹脂Ｒ、紙材はミルクカートン廃材等の紙片Ｐ、石膏は石膏ボードを粉砕してリサイクル可能な紙・石膏を取り除いた後の石膏残渣Ｇである。石膏残渣Ｇの大部分は二水石膏（ＣａＳＯ_２・２Ｈ_２Ｏ）である。

電源を投入すると二軸スクリュ式成型機２０Ａ及び成形機１００が駆動される。二軸スクリュ式成型機２０Ａでは、ホッパ３４Ａから樹脂Ｒ、紙片Ｐ、石膏残渣Ｇが投入される。樹脂Ｒ、紙片Ｐ、及び石膏残渣Ｇは搬送羽根４３ａによって図８中左方向（下流側）に送られる。樹脂Ｒ、紙片Ｐ及び石膏残渣Ｇは、混合羽根４３ｂによって混合され、三種混合物（Ｒ，Ｐ,Ｇ）となる（混合工程）。

次に、圧縮成型羽根４３ｃによって三種混合物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）はせん断・混合・溶融され、三種成型物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）となる。三種混合物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）が溶融される際に、樹脂Ｒ、紙片Ｐ及び石膏残渣Ｇの着色が剥がれ、全体の色が灰色となり、図８中左方向（下流側）に送られる（圧縮成型工程）。そして、三種成型物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）は、押出成型羽根４３ｄによって図８中左方向に押圧されて脱水発泡される（押出成型工程）。三種成型物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）は、蓋部３６に形成された開口孔３７から押し出されて不定形状のコアＫ（Ｒ，Ｐ，Ｇ）となる。そして、コアＫは、成形機１００のチャンバ１０２内に投入される。

チャンバ１０２内に投入されたコアＫは、チャンバ１０２内でローラ１１１，１１２に押圧され、ダイス板１０３を通過する。ダイス板１０３を通過すると、ペレット状に成型された排泄物処理材Ｑ２となる。そして、排泄物処理材Ｑ２は排出口１０２ａから排出される。

このように生成された排泄物処理材Ｑ２は、再度二軸スクリュ式成型機２０Ａにて、ホッパ３４Ａから投入される。排泄物処理材Ｑ２及び被覆材Ｃは搬送羽根４３ａによって図８中左方向（下流側）に送られる。排泄物処理材Ｑ２は、混合羽根４３ｂによって混合され、圧縮成型羽根４３ｃ及び押出成型羽根４３ｄによって溶融・成型される（押出成型工程）。

排泄物処理材Ｑ２はさらに混合箱１２０を用いて、被覆材Ｃと混合し、排泄物処理材Ｑ２Ａとしても良い。

このように生成された排泄物処理材Ｑ２又は排泄物処理材Ｑ２Ａは、次のような効果を有している。すなわち、着色された樹脂Ｒ、紙片Ｐ、石膏残渣Ｇを用いた場合であっても、圧縮成型において全て灰色に変化し、吸水発色する機能を阻害せず、また、血液等と間違えることが無い。また、材料が粉砕・溶融されて均質に混合されるため、様々な形状の材料を用いても品質を一定とすることができる。さらに、ヒータ３８を用いた加熱工程が無いため、石膏残渣Ｇの主成分である二水石膏から半水石膏には変化しない。すなわち、二水石膏のアンモニアに対する脱臭性を減殺することはない。また、三種成型物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）内の二水石膏は押出成型によって発泡するため、排泄物処理材Ｑ２は多孔質となり、臭い成分の吸着性や吸水性が向上する。

このように本実施形態に係る排泄物処理材Ｑ２及び排泄物処理材製造方法によれば、色付きの廃材や様々な形状をした廃材を用いても圧縮成型における溶融工程を経ることで、消色が可能であると共に品質を安定に維持することができ、また脱臭効果を増大させることが可能となる。

図１０は本発明の第３実施形態に係る排泄物処理材Ｑ３を生成するための排泄物処理材製造装置１０Ｂを一部切欠して示す側面図、図１１は排泄物処理材製造装置１０Ｂによる排泄物処理材製造工程を示す説明図である。これらの図において、図１〜図３及び図８，９と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

排泄物処理材製造装置１０Ｂは、二軸スクリュ式成型機２０Ｂを備えている。

二軸スクリュ式成型機２０Ｂは、複数の筒体を連結して形成された長筒状の筐体３０Ｂを備えている。筐体３０Ｂの上壁部３１には１箇所の開口部３２が形成されている。開口部３２には、排泄物処理材Ｑ３の材料となる樹脂Ｒ、紙片Ｐ及び石膏残渣Ｇを投入するためのホッパ３４Ｂが接続されている。なお、筐体３０Ｂの図１０中左端は蓋部３６によって閉塞されている。蓋部３６には細かい開口孔３７が形成されている。

筐体３０Ｂ内には、一対のスクリュ４０Ｂ，４０Ｂがそれぞれ回転自在に挿入されており、筐体３０Ｂの図１０中右側（上流側）に位置する電動機５０によって回転駆動される。スクリュ４０Ｂは、図１０中右側（上流側）から左側（下流側）に向けて材料を送る構成となっている。

スクリュ４０Ｂは、回転軸４１Ｂと、この回転軸４１Ｂの周囲に設けられた羽根体４４とを備えている。羽根体４４は、軸方向に沿って異なる構成を有している。すなわち、図１０右側（上流側）から搬送羽根４４ａ、混合羽根４４ｂ、押出成型羽根４４ｃが形成されている。

このように構成された排泄物処理材製造装置１０Ｂにおいて排泄物処理材Ｑ３を生成する工程について図１１を用いて説明する。なお、材料は、最終的に排泄物処理材Ｑ３の成分比率が例えば、樹脂材が４３重量％、紙材が２０重量％、石膏材が３７重量％となるように調整される。なお、樹脂材は例えば熱可塑性樹脂等の樹脂Ｒ、紙材はミルクカートン廃材等の紙片Ｐ、石膏は石膏ボードを粉砕してリサイクル可能な紙・石膏を取り除いた後の石膏残渣Ｇである。石膏残渣Ｇの大部分は二水石膏である。

電源を投入すると二軸スクリュ式成型機２０Ｂが駆動される。二軸スクリュ式成型機２０Ｂでは、ホッパ３４Ｂから樹脂Ｒ、紙片Ｐ、石膏残渣Ｇが投入される。樹脂Ｒ、紙片Ｐ、石膏残渣Ｇは搬送羽根４４ａによって図１０中左方向（下流側）に送られる。樹脂Ｒ、紙片Ｐ及び石膏残渣Ｇは、混合羽根４４ｂによって混合され、三種混合物（Ｒ，Ｐ,Ｇ）となる（混合工程）。

次に、押出成型羽根４４ｃによって三種混合物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）は粉砕、混合、及び溶融され、三種成型物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）となる。図１０中左方向（下流側）に送られる。そして、三種混合物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）は、押出成型羽根４４ｃによって図１０中左方向に押圧されながら、粉砕、混合、溶融、及び脱水発泡される（押出成型工程）。三種混合物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）が溶融される際に、樹脂Ｒ、紙片Ｐ及び石膏残渣Ｇの着色が剥がれ、全体の色が灰色となる。三種混合物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）は、蓋部３６に形成された開口孔３７から押し出されて不定形状のコアＫ（Ｒ，Ｐ，Ｇ）となる。

コアＫはさらに混合箱１２０を用いて、被覆材Ｃと混合し、不定形状の排泄物処理材Ｑ３となる。

このように生成された排泄物処理材Ｑ３は、次のような効果を有している。すなわち、着色された樹脂Ｒ、紙片Ｐ、石膏残渣Ｇを用いた場合であっても、押出成型において全て灰色に変化し、吸水発色する機能を阻害せず、また、血液等と間違えることが無い。また、材料が粉砕・溶融されて均質に混合されるため、様々な形状の材料を用いても品質を一定とすることができる。さらに、ヒータ３８を用いた加熱工程が無いため、石膏残渣Ｇの主成分である二水石膏から半水石膏には変化しない。すなわち、二水石膏のアンモニアに対する脱臭性を減殺することはない。また、三種混合物（Ｒ，Ｐ，Ｇ）内の二水石膏は押出成型によって発泡するため、排泄物処理材Ｑ３は多孔質となり、臭い成分の吸着性や吸水性が向上する。

このように本実施形態に係る排泄物処理材Ｑ３及び排泄物処理材製造方法によれば、色付きの廃材や様々な形状をした廃材を用いても圧縮成型における溶融工程を経ることで、消色が可能であると共に品質を安定に維持することができ、また脱臭効果を増大させることが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、各実施形態における紙材として、ミルクカートン廃材を例に挙げたが、これに限定されず、紙粉砕物、パルプ廃材、紙粉等でもよい。また、樹脂として熱可塑性樹脂を例に挙げたが、これに限定されず、熱硬化性樹脂等でもよい。

１０，１０Ａ，１０Ｂ…排泄物処理材製造装置、２０，２０Ａ，２０Ｂ…二軸スクリュ式成型機、３０，３０Ａ，３０Ｂ…筐体、３１…上壁部、３２…開口部、３４，３４Ａ，３４Ｂ…ホッパ、３６…蓋部、３７…開口孔、３８…ヒータ、４０，４０Ａ，４０Ｂ…スクリュ、４１，４１Ａ，４１Ｂ…回転軸、４２…羽根体、４２ａ…搬送羽根、４２ｂ…第１混合羽根、４２ｃ…加熱溶融成型羽根、４２ｄ…第２混合羽根、４２ｅ…圧縮成型羽根、４２ｆ…押出成型羽根、４３…羽根体、４３ａ…搬送羽根、４３ｂ…混合羽根、４３ｃ…圧縮成型羽根、４３ｄ…押出成型羽根、４４…羽根体、４４ａ…搬送羽根、４４ｂ…混合羽根、４４ｃ…押出成型羽根、５０…電動機、１００…成形機、１０１…架台、１０２…チャンバ、１０２ａ…排出口、１０３…ダイス板、１０４…開口部、１１０…回転機構、１１１，１１２…ローラ。

Claims (12)

1. 樹脂材と紙材と石膏材を含有し、少なくとも溶融加工及び押出加工を経て形成されたコア材を有する排泄物処理材。
2. 前記溶融加工及び押出加工は、押出加工によって行われる請求項１に記載の排泄物処理材。
3. 前記石膏材は、石膏残渣を含む請求項１に記載の排泄物処理材。
4. 前記石膏残渣は、二水石膏からなる請求項３に記載の排泄物処理材。
5. 前記コア材を被覆する被覆材をさらに有する請求項１に記載の排泄物処理材。
6. 前記溶融加工は、８０〜１５０℃の範囲で行われる請求項１に記載の排泄物処理材。
7. 前記溶融加工は、８０〜１２０℃の範囲で行われる請求項６に記載の排泄物処理材。
8. 樹脂と紙材と石膏を材料として、コア材を生成する排泄物処理材製造方法において、
   前記樹脂と前記紙材と前記石膏を、混合、加熱溶融及び圧縮加工を用いて三種成型物を生成する成型物生成工程と、
   前記三種成型物を発泡させて前記コア材を生成する発泡工程と
   を具備する排泄物処理材製造方法。
9. 前記コア材を被覆材にて被覆する被覆工程をさらに有する請求項８に記載の排泄物処理材製造方法。
10. 樹脂と紙材とを混合して二種混合物を生成する第１混合工程と、
    前記二種混合物を加熱溶融して二種成型物を生成する加熱溶融工程と、
    前記二種成型物と石膏を混合して三種混合物を生成する第２混合工程と、
    前記三種混合物を圧縮して三種成型物を生成する圧縮工程と、
    前記三種成型物を加熱溶融及び押出成型して前記三種成型物を発泡させてコア材を生成する発泡工程と
    を具備する排泄物処理材製造方法。
11. 樹脂と紙材と石膏を混合して三種混合物を生成する混合工程と、
    前記三種混合物を圧縮して三種成型物を生成する圧縮工程と、
    前記三種成型物を押出成型して前記三種成型物を発泡させてコア材を生成する発泡工程と
    を具備する排泄物処理材製造方法。
12. 樹脂と紙材と石膏を混合して三種混合物を生成する混合工程と、
    前記三種混合物を加熱溶融及び押出成型して前記三種混合物を発泡させてコア材を生成する発泡工程と
    を具備する排泄物処理材製造方法。