JP2021129537A - 排泄物処理材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】排泄された尿から発生する悪臭の放出を抑制することができる排泄物処理材及びその製造方法を提供する。【解決手段】排泄物処理材1は、箱状のトイレの中に積み重ねられる複数の粒状体10を備えている。複数の粒状体10は、トイレに排泄された尿を吸収する。各粒状体10には、尿を通過させる貫通孔12が設けられている。各粒状体10の内表面S1は撥水性を有し、各粒状体10の外表面S2は吸水性を有している。【選択図】図1
Description
本発明は、排泄物処理材及びその製造方法に関する。
従来の排泄物処理材としては、例えば特許文献1に記載されたものがある。同文献に記載された排泄物処理材は、動物用の排泄物処理材であり、複数の粒状体からなる。各粒状体は、尿を吸収する吸水型の粒状体である。図6に示すように、かかる構成の排泄物処理材90は、複数の粒状体92が箱状のトイレ94の中に積み重ねられた状態で使用される。
トイレ94において尿96は、排泄物処理材90の上方から排泄される。それゆえ、尿96は、排泄物処理材90の最上層に位置する粒状体92(図6において黒塗りの粒状体92)によって専ら吸収される。そのため、排泄された尿96の大部分は、排泄物処理材90の上面付近に留まることになる。このように尿96が排泄物処理材90の上面付近に留まると、尿96から発生した悪臭がトイレ94の外に放出されやすくなってしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、排泄された尿から発生する悪臭の放出を抑制することができる排泄物処理材及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明による排泄物処理材は、箱状のトイレの中に積み重ねられ、上記トイレに排泄された尿を吸収する複数の粒状体を備え、上記各粒状体には、上記尿を通過させる貫通孔が設けられており、上記各粒状体の内表面は撥水性を有し、上記各粒状体の外表面は吸水性を有することを特徴とする。
この排泄物処理材においては、尿を通過させる貫通孔が粒状体に設けられている。これにより、排泄された尿が、貫通孔を通じてトイレの下方に導かれやすくなる。このため、尿をトイレの深さ方向に広く分散させることができる。このように尿を深さ方向に分散させることは、排泄物処理材の上面付近に留まる尿の割合を減らすことにつながる。これにより、尿から発生した悪臭がトイレの外に放出されるのを抑制することができる。
また、本発明による排泄物処理材の製造方法は、箱状のトイレの中に積み重ねられ、上記トイレに排泄された尿を吸収する複数の粒状体を形成する粒状体形成工程を含み、上記粒状体形成工程においては、上記各粒状体に上記尿を通過させる貫通孔が設けられるとともに、当該各粒状体の内表面が撥水性を有し、当該各粒状体の外表面が吸水性を有するように、上記複数の粒状体を形成することを特徴とする。
この製造方法においては、尿を通過させる貫通孔が設けられた粒状体が形成される。これにより、製造後の排泄物処理材においては、排泄された尿が、貫通孔を通じてトイレの下方に導かれやすくなる。このため、尿をトイレの深さ方向に広く分散させることができる。このように尿を深さ方向に分散させることは、排泄物処理材の上面付近に留まる尿の割合を減らすことにつながる。これにより、尿から発生した悪臭がトイレの外に放出されるのを抑制することができる。
本発明によれば、排泄された尿から発生する悪臭の放出を抑制することができる排泄物処理材及びその製造方法が実現される。
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。
図1は、本発明による排泄物処理材の一実施形態を示す模式図である。排泄物処理材1は、人又は動物の排泄物(特に尿)の処理に用いられる排泄物処理材であって、箱状のトイレの中に積み重ねられる複数の粒状体10を備えている。複数の粒状体10は、トイレに排泄された尿を吸収する。
図2は、粒状体10を示す斜視図である。また、図3は、図2のIII−III線に沿った断面図である。粒状体10には、貫通孔12が設けられている。貫通孔12は、尿を通過させる。各粒状体10において貫通孔12は、一直線状に延在している。すなわち、貫通孔12は、直線状の中心軸を有している。本実施形態において貫通孔12は、円柱状の空間からなる。また、粒状体10は、円柱に貫通孔12が設けられた形状をしている。貫通孔12は、粒状体10をその高さ方向(図2及び図3の左右方向)に貫通している。それゆえ、粒状体10は、全体として円筒状をしている。
各粒状体10の内径(貫通孔12の径)d1は、当該粒状体10の外径d2の50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましい。各粒状体10の粒径は、例えば5mm以上15mm以下である。ここで、粒状体10の粒径は、当該粒状体10を内包しうる最小の球の直径として定義するものとする。
粒状体10の表面は、内表面S1及び外表面S2からなる。ここで、粒状体10の内表面S1とは、粒状体10の表面のうち、貫通孔12の側面に相当する部分をいう。また、粒状体10の外表面S2とは、粒状体10の表面のうち、内表面S1以外の部分をいう。各粒状体10の内表面S1は、撥水性を有している。すなわち、内表面S1は、尿を全く吸収しないか、あるいは吸収するとしても殆ど吸収しない性質を有する。このため、粒状体10において尿は、専ら外表面S2から吸収される。内表面S1には、撥水処理が施されている。
内表面S1が撥水性を有するというには、次の試験により測定される撥水率が80%以上であることが必要である。当該試験には、便宜的なサンプルとして、内表面S1と同様の撥水処理を外表面S2にも施した粒状体10を用いる。すなわち、サンプル用の粒状体10においては、表面全体に撥水処理が施されている。まず、茶こしに50g相当の複数の粒状体10(サンプル)を入れる。茶こしの下には、空のビーカーを設置する。そして、サンプルに対し、針のない注射器を用いて、30mlの水を10秒かけて滴下する。1分間放置した後、ビーカー内の水量を計測する。計測した水量の滴下した水量(30ml)に対する割合をもって撥水率とする。すなわち、ビーカー内の水量が24ml以上であれば、撥水率が80%以上となるため、内表面S1が撥水性を有するといえる。
一方、各粒状体10の外表面S2は、吸水性を有している。外表面S2が吸水性を有するというには、次の試験により測定される吸水率が40%以上であることが必要である。まず、茶こしに50g相当の複数の粒状体10を入れる。なお、ここで用いる粒状体10は、上述のサンプル用の粒状体10とは異なり、内表面S1にのみ撥水処理が施されたものである。茶こしの下には、空のビーカーを設置する。そして、複数の粒状体10に対し、針のない注射器を用いて、30mlの水を10秒かけて滴下する。1分間放置した後、ビーカー内の水量を計測する。滴下した水量(30ml)から計測された水量を引いた値の、滴下した水量に対する割合をもって吸水率とする。すなわち、ビーカー内の水量が18ml以下であれば、吸水率が40%以上となるため、外表面S2が吸水性を有するといえる。
粒状体10は、芯部14(造粒物)及び被覆部16を有している。芯部14は、粒状(本実施形態においては円筒状)に造粒されている。すなわち、上述の貫通孔12は、芯部14に設けられている。芯部14は、尿を吸水及び保水する機能を有する。芯部14は、吸水性材料を含有している。芯部14は、吸水性材料を主材料としている。ここで、芯部14の主材料とは、芯部14を構成する一又は二以上の材料のうち、当該芯部14に占める重量割合が最大のものをいう。芯部14は、吸水性材料のみからなってもよいし、吸水性材料と他の材料とからなってもよい。吸水性材料は、有機物であることが好ましい。有機物であ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を用いることができる。本実施形態において芯部14は、接着性材料を含有していない。
紙類は、パルプを主体とする材料をいう。紙類としては、例えば、通常の紙の他にも、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。
被覆部16は、芯部14を覆っている。ただし、被覆部16は、芯部14の内表面上には設けられておらず、芯部14の外表面上にのみ設けられている。ここで、芯部14の内表面とは、芯部14の表面のうち、貫通孔12の側面に相当する部分をいう。芯部14の内表面は、粒状体10の内表面S1に一致する。また、芯部14の外表面とは、芯部14の表面のうち、芯部14の内表面以外の部分をいう。被覆部16は、芯部14の外表面の全体に設けられてもよいし、一部にのみ設けられてもよい。図2及び図3においては、被覆部16が芯部14の外表面の一部にのみ設けられた場合を示している。具体的には、被覆部16は、芯部14の側面及び底面のうち側面にのみ設けられている。これにより、被覆部16は、粒状体10の外表面S2の一部(粒状体10の側面)を構成している。粒状体10の外表面S2の残部(粒状体10の底面)には、芯部14が露出している。
被覆部16は、使用時に尿を吸収した粒状体10どうしを接着させて固まりにする機能を有する。被覆部16も、吸水性材料を主材料としている。被覆部16の主材料の定義は、芯部14の主材料の定義と同様である。被覆部16に含有される吸水性材料も、有機物であることが好ましい。被覆部16は、接着性材料を含有している。接着性材料としては、例えば、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)、デキストリン、又は吸水性ポリマーを用いることができる。各粒状体10は、全体として有機物を主材料とすることが好ましい。
続いて、本発明による排泄物処理材の製造方法の一実施形態として、排泄物処理材1の製造方法の一例を説明する。この製造方法は、粒状体形成工程を含んでいる。
粒状体形成工程は、粒状体10を形成する工程である。粒状体形成工程は、造粒工程、被覆工程、及び撥水処理工程を含んでいる。造粒工程は、芯部14を形成する工程である。この工程においては、造粒装置を用いて被造粒材料(芯部14を構成する材料)を造粒することにより、芯部14となる複数の造粒物を形成する。造粒装置としては、例えば押出造粒機を用いることができる。造粒に先立って、被造粒材料には、粉砕、混錬、加水等の前処理が必要に応じて行われる。
貫通孔12は、被造粒材料の造粒後に形成されてもよいし、被造粒材料の造粒と同時に形成されてもよい。前者の場合、例えば、造粒された円柱状の造粒物に対し、その中心軸に沿って丸棒を突き刺すことにより、貫通孔12を形成することができる。後者の場合、例えば、図4に示すダイス20を用いて被造粒材料を押出造粒することにより、貫通孔12を形成することができる。
図4は、ダイス20を示す端面図である。ダイス20には、被造粒材料を通過させる複数のダイス孔22が設けられている。ただし、同図においては、1つのダイス孔22のみを示している。図5は、ダイス孔22を示す平面図である。ダイス孔22は、平面視で円形をしている。ダイス孔22の内部には、芯材24が設けられている。芯材24は、ダイス孔22の内面から離間した位置に設けられている。芯材24は、丸棒状(円柱状)をしており、ダイス孔22の中心軸に沿って延在している。芯材24の中心軸は、ダイス孔22の中心軸に一致する。
芯材24は、連結部材26を介してダイス孔22に固定されている。連結部材26は、ダイス孔22の径方向に沿って、芯材24からダイス孔22の内面まで延在している。すなわち、連結部材26の一端が芯材24の側面に接続され、連結部材26の他端がダイス孔22の内面に接続されている。連結部材26の幅w1は、芯材24の径よりも小さい。連結部材26の幅w1は、造粒時に芯材24を支持しうる限り、できるだけ小さいことが好ましい。
図4からわかるように、芯材24は、ダイス20の厚み方向(同図の上下方向)について、ダイス孔22の一部にのみ設けられている。芯材24は、ダイス孔22の出口側の開口面に達する一方で、ダイス孔22の入口側の開口面には達していない。また、連結部材26は、芯材24の下端よりも上端寄りに位置している。連結部材26の厚みt1は、芯材24の長さよりも小さい。連結部材26の厚みt1も、造粒時に芯材24を支持しうる限り、できるだけ小さいことが好ましい。芯材24及び連結部材26の材料としては、例えば、金属又はプラスチックを用いることができる。
ダイス20を用いて被造粒材料を押出造粒するとき、被造粒材料は、ダイス孔22の内部のうち芯材24が設けられていない部分しか通過できない。このため、ダイス孔22から押し出された被造粒材料には、芯材24の延長線上に延びる孔が形成される。かかる被造粒材料を適当な長さで切断することにより、貫通孔12を有する造粒物(芯部14)が得られる。なお、被造粒材料は、連結部材26が設けられた部分も通過できないが、連結部材26の幅w1及び厚みt1は充分に小さいため、ダイス孔22から押し出される被造粒材料の形状に実質的な影響を与えない。
被覆工程は、被覆部16を形成する工程である。この工程においては、各芯部14の外表面S2に粉状の被覆材料(被覆部16を構成する材料)を付着させることにより、被覆部16を形成する。被覆材料は、接着性材料を含有している。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。なお、被造粒材料の造粒後に貫通孔12を形成する場合、貫通孔12は、芯部14に被覆材料を付着させる前に形成されてもよいし、芯部14に被覆材料を付着させた後に形成されてもよい。
撥水処理工程は、各粒状体10(芯部14)の内表面S1に撥水処理を施す工程である。この工程においては、内表面S1を撥水剤でコーティングすることにより、撥水処理を施す。このとき、撥水剤が内表面S1の全体に付着する一方で、外表面S2には付着しないようにすることが好ましい。例えば、貫通孔12内に挿入可能な径のノズルを用いて、内表面S1に撥水剤を吹き付ければよい。撥水処理工程は、貫通孔12の形成後である限り、被覆工程より先に実行されてもよいし、被覆工程より後に実行されてもよい。以上により、複数の粒状体10からなる排泄物処理材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、尿を通過させる貫通孔12が設けられた粒状体10が形成される。これにより、排泄物処理材1においては、排泄された尿が、貫通孔12を通じてトイレの下方に導かれやすくなる。このため、尿をトイレの深さ方向に広く分散させることができる。このように尿を深さ方向に分散させることは、排泄物処理材1の上面付近に留まる尿の割合を減らすことにつながる。これにより、尿から発生した悪臭がトイレの外に放出されるのを抑制することができる。
しかも、各粒状体10の内表面S1は撥水性を有し、外表面S2は吸水性を有している。このように内表面S1が撥水性を有することにより、内表面S1が吸水性を有する場合に比して、尿が貫通孔12をスムーズに通過することができる。一方、各粒状体10の外表面S2が吸水性を有することにより、当該粒状体10全体としての吸水性を確保することができる。
各粒状体10において貫通孔12は、一直線状に延在している。この場合、貫通孔12が蛇行したり途中で折れ曲がったりしている場合に比して、尿が貫通孔12内をスムーズに通過することができる。
貫通孔12は、円柱状の空間からなる。この場合、貫通孔12の側面(粒状体10の内表面S1)に角が存在しないため、尿が貫通孔12内をスムーズに通過することができる。
各粒状体10は、円柱に貫通孔12が設けられた形状をしている。このように粒状体10の外径が円柱である場合、粒状体10を構成する造粒物(芯部14)を押出造粒によって形成することができる。それにより、多数の造粒物を短時間で形成することができる。
各粒状体10は、円筒状をしている。この場合、上述のダイス20を用いた押出造粒により、被造粒材料の造粒と同時に貫通孔12を形成することができる。それにより、貫通孔12を有する粒状体10を効率良く形成することができる。
貫通孔12の径を大きくすることにより、尿が貫通孔12内をスムーズに通過しやすくなる。かかる観点から、貫通孔12の径d1は、粒状体10の外径d2の50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましい。他方、径d1を大きくしすぎると、粒状体10の強度が不充分になるおそれがある。かかる観点から、径d1は、外径d2の90%以下であることが好ましい。
各粒状体10の内表面S1には、撥水処理が施されている。これにより、被造粒材料として吸水性材料を用いても、内表面S1に撥水性をもたせることができる。
各粒状体10は、芯部14に加えて、接着性材料を含有する被覆部16を有している。これにより、尿を吸収した粒状体10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粒状体10からなる固まりが形成されることにより、未使用の粒状体10と使用済みの粒状体10とが混在する排泄物処理材1の中から、使用済みの粒状体10のみを選択的に取り除きやすくなる。
被覆部16は、芯部14の外表面上にのみ設けられている。このため、粒状体10の内表面S1の撥水性を阻害することなく、使用済みの粒状体10からなる固まりを得ることができる。
被覆部16が芯部14の外表面の全体に設けられている場合、被覆部16が芯部14の外表面の一部にしか設けられていない場合に比して、使用済みの粒状体10の固まり強度を高めることができる。
被覆部16が芯部14の外表面の一部にのみ設けられている場合、芯部14の外表面の残部(被覆部16が設けられていない部分)が露出するため、当該残部を通じて、尿が速やかに芯部14に達することができる。
各粒状体10が有機物を主材料とする場合、焼却処分に適した粒状体10を得ることができる。この場合、使用済みの排泄物処理材1を可燃ゴミとして捨てることができるため、ユーザにとっての利便性が向上する。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。上記実施形態においては、貫通孔12が円柱状の空間からなる場合を例示した。しかし、貫通孔12の空間形状は、尿を通過させることができる限り、任意である。例えば、貫通孔12は、角柱状又はテーパ状の空間からなっていてもよい。
上記実施形態においては、粒状体10が円筒状をしている場合を例示した。しかし、粒状体10の形状は、貫通孔12が設けられた粒状である限り、任意である。例えば、粒状体10は、角柱、球又は楕円体に貫通孔12が設けられた形状をしていてもよい。
上記実施形態においては、粒状体10が芯部14及び被覆部16からなる複層構造(二層構造)を有する場合を例示した。しかし、粒状体10は、芯部14のみからなる単層構造を有していてもよい。その場合、被覆部16は設けられず、芯部14の表面全体が剥き出しになる。また、粒状体形成工程において被覆工程は、実行されない。
上記実施形態においては、芯部14が接着性材料を含有しない場合を例示した。しかし、芯部14は、接着性材料を含有していてもよい。
1 排泄物処理材
10 粒状体
12 貫通孔
14 芯部(造粒物)
16 被覆部
20 ダイス
22 ダイス孔
24 芯材
26 連結部材
90 排泄物処理材
92 粒状体
94 トイレ
96 尿
S1 内表面
S2 外表面
10 粒状体
12 貫通孔
14 芯部(造粒物)
16 被覆部
20 ダイス
22 ダイス孔
24 芯材
26 連結部材
90 排泄物処理材
92 粒状体
94 トイレ
96 尿
S1 内表面
S2 外表面
Claims (24)
- 箱状のトイレの中に積み重ねられ、前記トイレに排泄された尿を吸収する複数の粒状体を備え、
前記各粒状体には、前記尿を通過させる貫通孔が設けられており、
前記各粒状体の内表面は撥水性を有し、前記各粒状体の外表面は吸水性を有することを特徴とする排泄物処理材。 - 請求項1に記載の排泄物処理材において、
前記各粒状体において前記貫通孔は、一直線状に延在している排泄物処理材。 - 請求項2に記載の排泄物処理材において、
前記貫通孔は、円柱状の空間からなる排泄物処理材。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の排泄物処理材において、
前記各粒状体は、円柱に前記貫通孔が設けられた形状をしている排泄物処理材。 - 請求項4に記載の排泄物処理材において、
前記各粒状体は、円筒状をしている排泄物処理材。 - 請求項5に記載の排泄物処理材において、
前記各粒状体の内径は、当該粒状体の外径の50%以上である排泄物処理材。 - 請求項6に記載の排泄物処理材において、
前記各粒状体の内径は、当該粒状体の外径の70%以上である排泄物処理材。 - 請求項1乃至7の何れかに記載の排泄物処理材において、
前記各粒状体の前記内表面には、撥水処理が施されている排泄物処理材。 - 請求項1乃至8の何れかに記載の排泄物処理材において、
前記各粒状体は、前記貫通孔が設けられた造粒物と、接着性材料を含有するとともに前記造粒物を覆う被覆部とを有し、
前記被覆部は、前記造粒物の外表面上にのみ設けられている排泄物処理材。 - 請求項9に記載の排泄物処理材において、
前記被覆部は、前記造粒物の前記外表面の全体に設けられている排泄物処理材。 - 請求項9に記載の排泄物処理材において、
前記被覆部は、前記造粒物の前記外表面の一部にのみ設けられている排泄物処理材。 - 請求項1乃至11の何れかに記載の排泄物処理材において、
前記各粒状体は、有機物を主材料とする排泄物処理材。 - 箱状のトイレの中に積み重ねられ、前記トイレに排泄された尿を吸収する複数の粒状体を形成する粒状体形成工程を含み、
前記粒状体形成工程においては、前記各粒状体に前記尿を通過させる貫通孔が設けられるとともに、当該各粒状体の内表面が撥水性を有し、当該各粒状体の外表面が吸水性を有するように、前記複数の粒状体を形成することを特徴とする排泄物処理材の製造方法。 - 請求項13に記載の排泄物処理材の製造方法において、
前記粒状体形成工程においては、前記各粒状体において前記貫通孔が一直線状に延在するように、前記複数の粒状体を形成する排泄物処理材の製造方法。 - 請求項14に記載の排泄物処理材の製造方法において、
前記粒状体形成工程においては、円柱状の空間からなる前記貫通孔を有する前記複数の粒状体を形成する排泄物処理材の製造方法。 - 請求項13乃至15の何れかに記載の排泄物処理材の製造方法において、
前記粒状体形成工程においては、円柱に前記貫通孔が設けられた形状の前記複数の粒状体を形成する排泄物処理材の製造方法。 - 請求項16に記載の排泄物処理材の製造方法において、
前記粒状体形成工程においては、円筒状の前記複数の粒状体を形成する排泄物処理材の製造方法。 - 請求項17に記載の排泄物処理材の製造方法において、
前記粒状体形成工程においては、前記各粒状体の内径が当該粒状体の外径の50%以上となるように、前記複数の粒状体を形成する排泄物処理材の製造方法。 - 請求項18に記載の排泄物処理材の製造方法において、
前記粒状体形成工程においては、前記各粒状体の内径が当該粒状体の外径の70%以上となるように、前記複数の粒状体を形成する排泄物処理材の製造方法。 - 請求項13乃至19の何れかに記載の排泄物処理材の製造方法において、
前記粒状体形成工程は、前記各粒状体の前記内表面に撥水処理を施す撥水処理工程を含む排泄物処理材の製造方法。 - 請求項13乃至20の何れかに記載の排泄物処理材の製造方法において、
前記粒状体形成工程は、前記貫通孔が設けられた造粒物を形成する造粒工程と、接着性材料を含有するとともに前記造粒物を覆う被覆部を形成する被覆工程とを含み、
前記被覆工程においては、前記造粒物の外表面上にのみ前記被覆部を形成する排泄物処理材の製造方法。 - 請求項21に記載の排泄物処理材の製造方法において、
前記被覆工程においては、前記造粒物の前記外表面の全体に前記被覆部を形成する排泄物処理材の製造方法。 - 請求項21に記載の排泄物処理材の製造方法において、
前記被覆工程においては、前記造粒物の前記外表面の一部にのみ前記被覆部を形成する排泄物処理材の製造方法。 - 請求項13乃至23の何れかに記載の排泄物処理材の製造方法において、
前記粒状体形成工程においては、有機物を主材料とする前記複数の粒状体を形成する排泄物処理材の製造方法。
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WO2023047807A1 (ja) * | 2021-09-22 | 2023-03-30 | 株式会社大貴 | 動物用トイレ |
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2020
- 2020-02-21 JP JP2020027664A patent/JP2021129537A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023047807A1 (ja) * | 2021-09-22 | 2023-03-30 | 株式会社大貴 | 動物用トイレ |
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