JP2021153448A - 排泄物処理材の製造方法及び製造装置 - Google Patents

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の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】この製造方法は、箱状のトイレの中に積み重ねられ、吸水性を有する複数の粒状体からなる排泄物処理材を製造する方法である。この製造方法は、造粒工程を含んでいる。造粒工程は、造粒機１０を用いて被造粒材料を押出造粒することにより、各粒状体を構成する造粒物を形成する工程である。造粒機１０は、ダイス１２を有している。ダイス１２には、被造粒材料を通過させる複数の貫通孔１３が設けられている。複数の貫通孔１３は、第１の有効長を有する貫通孔１３ａと、第１の有効長よりも大きい第２の有効長を有する貫通孔１３ｂとを含んでいる。【選択図】図７

Description

本発明は、排泄物処理材を製造する方法及び装置に関する。

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１４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。

特開２００７−１９００２６号公報

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１４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の製造方法及び製造装置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の製造方法は、箱状のトイレの中に積み重ねられ、吸水性を有する複数の粒状体からなる排泄物処理材を製造する方法であって、造粒機を用いて被造粒材料を押出造粒することにより、上記各粒状体を構成する造粒物を形成する造粒工程を含み、上記造粒機は、上記被造粒材料を通過させる複数の貫通孔が設けられたダイスを有し、上記複数の貫通孔は、第１の有効長を有する第１の貫通孔と、上記第１の有効長よりも大きい第２の有効長を有する第２の貫通孔とを含むことを特徴とする。

この製造方法においては、第１及び第２の貫通孔が設けられたダイスを有する造粒機が用いられる。第２の貫通孔の有効長（第２の有効長）は、第１の貫通孔の有効長（第１の有効長）よりも大きい。このため、押出造粒時、第１の貫通孔を通過する被造粒材料には比較的低い圧力が加わり、第２の貫通孔を通過する被造粒材料には比較的高い圧力が加わる。これにより、第１の貫通孔からは吸水率が比較的大きい造粒物が得られ、第２の貫通孔からは吸水率が比較的小さい造粒物が得られる。このように一部の造粒物の吸水率を小さくすることにより、製造後の排泄物処理材においては、排泄された尿がトイレの下方に導かれやすくなり、尿をトイレの深さ方向に広く分散させることができる。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。したがって、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装置は、箱状のトイレの中に積み重ねられ、吸水性を有する複数の粒状体からなる排泄物処理材を製造する装置であって、被造粒材料を通過させる複数の貫通孔が設けられたダイスを有し、上記被造粒材料を押出造粒することにより、上記各粒状体を構成する造粒物を形成する造粒機を備え、上記複数の貫通孔は、第１の有効長を有する第１の貫通孔と、上記第１の有効長よりも大きい第２の有効長を有する第２の貫通孔とを含むことを特徴とする。

この製造装置は、第１及び第２の貫通孔が設けられたダイスを有する造粒機を備えている。第２の貫通孔の有効長（第２の有効長）は、第１の貫通孔の有効長（第１の有効長）よりも大きい。このため、押出造粒時、第１の貫通孔を通過する被造粒材料には比較的低い圧力が加わり、第２の貫通孔を通過する被造粒材料には比較的高い圧力が加わる。これにより、第１の貫通孔からは吸水率が比較的大きい造粒物が得られ、第２の貫通孔からは吸水率が比較的小さい造粒物が得られる。このように一部の造粒物の吸水率を小さくすることにより、製造後の排泄物処理材においては、排泄された尿がトイレの下方に導かれやすくなり、尿をトイレの深さ方向に広く分散させることができる。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。したがって、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の製造方法及び製造装置が実現される。

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。 粒状体３０を示す模式図である。 粒状体４０を示す模式図である。 本発明による排泄物処理材の製造装置の一実施形態を示す構成図である。 造粒機１０を示す平面図である。 造粒機１０を示す底面図である。 図５のVII−VII線に沿った端面図である。 貫通孔１３ａを示す断面図である。 貫通孔１３ｂを示す断面図である。 被覆機２０の構造を説明するための図である。 本発明による排泄物処理材の製造方法の一実施形態における造粒工程を説明するための図である。 本発明による排泄物処理材の製造方法の一実施形態における造粒工程を説明するための図である。 ダイス１２の一変形例を示す断面図である。 従来の排泄物処理材の問題点を説明するための図である。

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。

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６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、吸水性を有する複数の粒状体からなる。排泄物処理材６は、粒状体３０及び粒状体４０を備えている。すなわち、排泄物処理材６を構成する複数の粒状体は、粒状体３０及び粒状体４０を含んでいる。

粒状体３０及び粒状体４０は、吸水性を有しており、トイレに排泄された尿を吸収する。粒状体３０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３０（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。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、粒状体３０が吸水性を有するといえる。粒状体４０についても同様である。

粒状体４０の吸水率は、粒状体３０の吸水率よりも小さい。粒状体３０の吸水率をＡ％とし、粒状体４０の吸水率をＢ％としたとき、（Ａ−Ｂ）≧１０であることが好ましく、（Ａ−Ｂ）≧２０であることがより好ましい。粒状体３０の吸水率は、例えば７０％以上１００％以下である。粒状体４０の吸水率は、例えば４０％以上７０％以下である。

粒状体３０及び粒状体４０は、複数ずつ設けられている。排泄物処理材６においては、これらの粒状体３０，４０が混在している。粒状体４０の個数は、粒状体３０及び粒状体４０の個数の合計の３０％以上７０％以下であることが好ましく、４０％以上６０％以下であることがより好ましい。粒状体４０の粒径は、粒状体３０の粒径に等しくてもよいし、異なっていてもよい。ここで、粒径は、当該粒状体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。各粒状体３０，４０の粒径は、例えば５ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。

図２は、粒状体３０を示す模式図である。粒状体３０は、尿を取り込んで粒状体３０の内部に保持する。粒状体３０は、芯部３２（造粒物）及び被覆部３４を有している。芯部３２は、略円柱状に造粒されている。芯部３２は、後述するダイス１２の貫通孔１３ａを通過した被造粒材料から得られる造粒物である。芯部３２は、尿を吸水及び保水する機能を有する。芯部３２は、吸水性材料を含有している。芯部３２は、吸水性材料を主材料としている。ここで、芯部３２の主材料とは、芯部３２を構成する一又は二以上の材料のうち、当該芯部３２に占める重量割合が最大のものをいう。

芯部３２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。芯部３２は、接着性材料を含有していてもよいし、含有していなくてもよい。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。

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３４は、芯部３２を覆っている。被覆部３４は、芯部３２の周囲の全体を覆っていてもよいし、芯部３２の周囲の一部のみを覆っていてもよい。被覆部３４は、使用時に尿を吸収した粒状体３０，４０どうしを接着させて固まりにする機能を有する。被覆部３４も、吸水性材料を主材料としている。被覆部３４の主材料の定義は、芯部３２の主材料の定義と同様である。被覆部３４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３４は、接着性材料を含有している。

図３は、粒状体４０を示す模式図である。粒状体４０は、尿を取り込んで粒状体４０の内部に保持する。粒状体４０は、芯部４２（造粒物）及び被覆部４４を有している。芯部４２は、略円柱状に造粒されている。芯部４２は、後述するダイス１２の貫通孔１３ｂを通過した被造粒材料から得られる造粒物である。芯部４２は、尿を吸水及び保水する機能を有する。芯部４２は、吸水性材料を含有している。芯部４２は、吸水性材料を主材料としている。芯部４２の主材料の定義は、芯部３２の主材料の定義と同様である。芯部４２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。芯部４２は、芯部３２と同一組成の材料からなる。芯部４２は、接着性材料を含有していてもよいし、含有していなくてもよい。

被覆部４４は、芯部４２を覆っている。被覆部４４は、芯部４２の周囲の全体を覆っていてもよいし、芯部４２の周囲の一部のみを覆っていてもよい。被覆部４４は、使用時に尿を吸収した粒状体３０，４０どうしを接着させて固まりにする機能を有する。被覆部４４も、吸水性材料を主材料としている。被覆部４４の主材料の定義は、芯部３２の主材料の定義と同様である。被覆部４４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４４は、接着性材料を含有している。被覆部４４は、被覆部３４と同一組成の材料からなる。

図４は、本発明による排泄物処理材の製造装置の一実施形態を示す構成図である。製造装置１は、上述の排泄物処理材６を製造する装置であって、造粒機１０、及び被覆機２０を備えている。

図５及び図６は、それぞれ、造粒機１０を示す平面図及び底面図である。また、図７は、図５のVII−VII線に沿った端面図である。造粒機１０は、被造粒材料（芯部３２，４２を構成する材料）を押出造粒することにより、複数の造粒物（芯部３２，４２）を形成する押出造粒機である。造粒機１０は、ダイス１２、ローラー１４及びカッター１６を有している。ダイス１２には、被造粒材料を通過させる複数の貫通孔１３が設けられている。なお、以下の記述において「複数の貫通孔１３」は、別段の断りがない限り、ダイス１２に設けられた全ての貫通孔１３を指すものとする。各貫通孔１３の断面（ダイス１２の厚み方向に垂直な断面）の形状は、円形である。複数の貫通孔１３は、ダイス１２の略全面にわたって点在している。

複数の貫通孔１３は、貫通孔１３ａ（第１の貫通孔）、及び貫通孔１３ｂ（第２の貫通孔）を含んでいる。貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂは、それぞれ、ダイス１２の部分１２ａ及び部分１２ｂに存在する。本実施形態においては、部分１２ａが部分１２ｂの外側に位置している。平面視で、部分１２ａは円環状の領域であり、部分１２ｂは円板状の領域である。図５及び図６においては、部分１２ａと部分１２ｂとの境界を仮想的な円Ｃ１で示している。ダイス１２の厚みは、均一である。それゆえ、部分１２ａ及び部分１２ｂは、同一の厚みｔ１（図７参照）を有している。

図８は、貫通孔１３ａを示す断面図である。貫通孔１３ａは、テーパ部１３２ａ（第１のテーパ部）、円筒部１３４ａ（第１の円筒部）、及びテーパ部１３６ａからなる。テーパ部１３２ａは、ダイス１２の表面（被造粒材料の入口側の面）から裏面側に向かうにつれて次第に径が小さくなるテーパ状の部分である。テーパ部１３２ａの上端は、ダイス１２の表面上に位置する。テーパ部１３２ａの下端は、ダイス１２の途中（ダイス１２の表面と裏面との間）に位置する。円筒部１３４ａは、テーパ部１３２ａに連続し、一定の径を有する円筒状の部分である。円筒部１３４ａの上端は、テーパ部１３２ａの下端に一致する。テーパ部１３６ａは、円筒部１３４ａに連続し、ダイス１２の裏面（被造粒材料の出口側の面）から表面側に向かうにつれて次第に径が小さくなるテーパ状の部分である。テーパ部１３６ａの上端は、円筒部１３４ａの下端に一致する。テーパ部１３６ａの下端は、ダイス１２の裏面上に位置する。テーパ部１３２ａ及びテーパ部１３６ａは、同一の形状及び大きさを有している。それゆえ、貫通孔１３ａは、上下対称な形をしている。

貫通孔１３ａは、有効長Ｌ１（第１の有効長）を有している。有効長Ｌ１は、貫通孔１３ａにおける最小径を有する部分の長さとして定義される。本実施形態において有効長Ｌ１は、円筒部１３４ａの長さに等しい。

図９は、貫通孔１３ｂを示す断面図である。貫通孔１３ｂは、テーパ部１３２ｂ（第２のテーパ部）、円筒部１３４ｂ（第２の円筒部）、及びテーパ部１３６ｂからなる。テーパ部１３２ｂは、ダイス１２の表面から裏面側に向かうにつれて次第に径が小さくなるテーパ状の部分である。テーパ部１３２ｂの上端は、ダイス１２の表面上に位置する。テーパ部１３２ｂの下端は、ダイス１２の途中に位置する。円筒部１３４ｂは、テーパ部１３２ｂに連続し、一定の径を有する円筒状の部分である。円筒部１３４ｂの上端は、テーパ部１３２ｂの下端に一致する。テーパ部１３６ｂは、円筒部１３４ｂに連続し、ダイス１２の裏面から表面側に向かうにつれて次第に径が小さくなるテーパ状の部分である。テーパ部１３６ｂの上端は、円筒部１３４ｂの下端に一致する。テーパ部１３６ｂの下端は、ダイス１２の裏面上に位置する。テーパ部１３２ｂ及びテーパ部１３６ｂは、同一の形状及び大きさを有している。それゆえ、貫通孔１３ｂは、上下対称な形をしている。

貫通孔１３ｂは、有効長Ｌ２（第２の有効長）を有している。有効長Ｌ２は、貫通孔１３ｂにおける最小径を有する部分の長さとして定義される。本実施形態において有効長Ｌ２は、円筒部１３４ｂの長さに等しい。有効長Ｌ２は、有効長Ｌ１よりも大きい。ただし、貫通孔１３ｂの全長（部分１２ｂの厚みに等しい。）は、貫通孔１３ａの全長（部分１２ａの厚みに等しい。）に等しい。それゆえ、円筒部１３４ｂの長さは円筒部１３４ａの長さよりも大きく、各テーパ部１３２ｂ，１３６ｂの長さは各テーパ部１３２ａ，テーパ部１３６ａの長さよりも小さい。有効長Ｌ２は、有効長Ｌ１の１．５倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましい。貫通孔１３ｂの最小径（円筒部１３４ｂの径）は、貫通孔１３ａの最小径（円筒部１３４ａの径）に等しい。

本実施形態において複数の貫通孔１３は、貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂのみからなる。ダイス１２に設けられた貫通孔１３ｂの個数は、ダイス１２に設けられた貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂの個数の合計の３０％以上７０％以下であることが好ましく、４０％以上６０％以下であることがより好ましい。

図５に示すように、ダイス１２の表面側には、ローラー１４が設けられている。ローラー１４は、円柱状をしており、その中心軸がダイス１２の径方向に延びている。本実施形態においては、複数（具体的には４つ）のローラー１４が設けられている。各ローラー１４の一端は、ダイス１２の表面の中心部に位置する回転軸１５に連結されている。これらのローラー１４は、回転軸１５の周りに公転しながら、被造粒材料を各貫通孔１３に押し込む。各ローラー１４は、その中心軸の周りに自転しつつ、回転軸１５の周りに公転する。ローラー１４は、ダイス１２に設けられた全ての貫通孔１３上を通過することが可能である。

図６に示すように、ダイス１２の裏面側には、カッター１６が設けられている。カッター１６は、ダイス１２の裏面の中心部からダイス１２の径方向に延びている。このカッター１６は、ダイス１２の裏面に沿って回転しながら、各貫通孔１３から押し出された被造粒材料を切断する。詳細には、カッター１６は、ダイス１２の裏面に平行な面内で、ダイス１２の中心部を軸として回転運動をする。なお、カッター１６は、上述のローラー１４とは独立して回転できるように構成されている。カッター１６は、ダイス１２に設けられた全ての貫通孔１３上を通過することが可能である。

図４に戻って、被覆機２０は、造粒機１０により形成された各造粒物（芯部３２，４２）を粉体状の被覆材料（被覆部３４，４４を構成する材料）で被覆するものである。被覆機２０は、図１０に示すように、ドラム２２（容器）を有している。ドラム２２は、略円筒状をしており、回転可能に設けられている。具体的には、ドラム２２は、その中心軸周りに回転可能である。ドラム２２の中心軸は、水平である。ドラム２２には、造粒機１０により形成された複数の芯部３２，４２が収容される。被覆機２０は、これらの芯部３２，４２が収容されたドラム２２を回転させながら、各芯部３２，４２の周囲に被覆材料を付着させる。

続いて、製造装置１の動作と併せて、本発明による排泄物処理材の製造方法の一実施形態を説明する。この製造方法は、造粒工程及び被覆工程を含むものである。造粒工程は、造粒機１０を用いて被造粒材料を押出造粒することにより、芯部３２，４２を形成する工程である。なお、造粒に先立って、被造粒材料には、粉砕、混練、加水等の前処理が必要に応じて行われる。

造粒工程においては、図１１に示すように、ダイス１２の表面側に供給された被造粒材料Ｍ１が、ダイス１２の表面上を転動するローラー１４によって貫通孔１３に押し込まれる。貫通孔１３に押し込まれた被造粒材料Ｍ１は、ダイス１２の裏面側に押し出される。被造粒材料Ｍ１が押し出される際、ダイス１２の裏面側では、カッター１６が回転し続けている。これにより、貫通孔１３から押し出された被造粒材料Ｍ１は、図１２に示すように、カッター１６によって切断される。このようにして切断された部分が、造粒物（芯部３２，４２）となる。

被覆工程は、造粒工程において形成された各造粒物を被覆材料で被覆する工程である。被覆工程においては、造粒工程において形成された芯部３２，４２をドラム２２（図１０参照）内に収容した後、ドラム２２を回転させながら、各芯部３２，４２の周囲に被覆材料を付着させる。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。これにより、被覆部３４，４４が形成される。その後、篩分け、乾燥等の後処理が必要に応じて行われる。以上により、粒状体３０と粒状体４０とが混在した排泄物処理材６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、貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂが設けられたダイス１２を有する造粒機１０が用いられる。貫通孔１３ｂの有効長Ｌ２は、貫通孔１３ａの有効長Ｌ１よりも大きい。このため、押出造粒時、貫通孔１３ａを通過する被造粒材料には比較的低い圧力が加わり、貫通孔１３ｂを通過する被造粒材料には比較的高い圧力が加わる。これにより、貫通孔１３ａからは吸水率が比較的大きい造粒物（芯部３２）が得られ、貫通孔１３ｂからは吸水率が比較的小さい造粒物（芯部４２）が得られる。造粒時の圧力を大きくすると、造粒物の表面や内部の隙間が小さくなり、当該造粒物内に水分が取り込まれにくくなるからである。

このように芯部４２（粒状体４０）の吸水率を小さくすることにより、製造後の排泄物処理材６においては、粒状体４０に吸収されない尿の割合が増えるため、排泄された尿がトイレの下方に導かれやすくなる。このため、粒状体３０のみが形成される場合に比して、尿をトイレの深さ方向に広く分散させることができる。尿を深さ方向に分散させることは、排泄物処理材６の上面付近に留まる尿の割合を減らすことにつながる。したがって、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、本実施形態においては、吸水率が比較的大きい粒状体３０と吸水率が比較的小さい粒状体４０とを別々に形成しなくても、両者が混在した排泄物処理材６を得ることができる。これに対し、全ての貫通孔の有効長が等しい一般的なダイスを用いる場合、吸水率が異なる粒状体が混在した排泄物処理材を得るには、吸水率が比較的大きい粒状体と吸水率が比較的小さい粒状体とを別々に形成した上で、両者を混合する工程を実行する必要がある。そのため、製造工程が複雑化してしまうという問題がある。この点、本実施形態によれば、吸水率が異なる造粒物（芯部３２，４２）を１つのダイス１２を用いて同時に形成することができる。それゆえ、２種類の粒状体３０，４０を別々に形成する必要もなければ、両者を混合する工程を実行する必要もない。このため、製造工程の複雑化を招くことなく、粒状体３０と粒状体４０とが混在した排泄物処理材６を得ることができるという利点がある。

粒状体３０及び粒状体４０は、何れも吸水性を有している。このように粒状体３０及び粒状体４０の双方に吸水型の粒状体を用いることにより、粒状体３０又は粒状体４０の何れか一方に非吸水型の粒状体を用いた場合に比して、排泄物処理材６全体としての吸水力を高めることができる。これにより、粒状体３０及び粒状体４０の何れにも吸収されずに尿がトイレ内に溜まってしまう事態を起こりにくくすることができる。

貫通孔１３ｂの全長は、貫通孔１３ａの全長に等しい。すなわち、貫通孔１３ｂが設けられた部分１２ｂの厚みは、貫通孔１３ａが設けられた部分１２ａの厚みに等しい。この場合、ダイス１２の厚みを不均一にすることなく、吸水率が異なる造粒物（芯部３２，４２）を同時に形成することができる。

貫通孔１３ａは、ダイス１２の表面から裏面側に向かうにつれて次第に径が小さくなるテーパ部１３２ａを有している。かかるテーパ部１３２ａを貫通孔１３ａの入口側に設けることにより、貫通孔１３ａ内に被造粒材料をスムーズに押し込みやすくなる。

貫通孔１３ａは、テーパ部１３２ａに連続する円筒部１３４ａを有している。円筒部１３４ａの長さは、貫通孔１３ａの有効長Ｌ１を規定する。このため、円筒部１３４ａの長さを調整することにより、有効長Ｌ１を所望の値に設定することができる。

貫通孔１３ａは、ダイス１２の裏面から表面側に向かうにつれて次第に径が小さくなるテーパ部１３６ａを有している。かかるテーパ部１３６ａを設けることにより、ダイス１２を上下逆さまに用いた場合（すなわち、ダイス１２の裏面を被造粒材料の入口側の面とし、ダイス１２の表面を被造粒材料の出口側の面とした場合）であっても、貫通孔１３ａ内に被造粒材料をスムーズに押し込みやすくなる。

貫通孔１３ｂは、ダイス１２の表面から裏面側に向かうにつれて次第に径が小さくなるテーパ部１３２ｂを有している。かかるテーパ部１３２ｂを貫通孔１３ｂの入口側に設けることにより、貫通孔１３ｂ内に被造粒材料をスムーズに押し込みやすくなる。

貫通孔１３ｂは、テーパ部１３２ｂに連続する円筒部１３４ｂを有している。円筒部１３４ｂの長さは、貫通孔１３ｂの有効長Ｌ２を規定する。このため、円筒部１３４ｂの長さを調整することにより、有効長Ｌ２を所望の値に設定することができる。

貫通孔１３ｂは、ダイス１２の裏面から表面側に向かうにつれて次第に径が小さくなるテーパ部１３６ｂを有している。かかるテーパ部１３６ｂを設けることにより、ダイス１２を上下逆さまに用いた場合であっても、貫通孔１３ｂ内に被造粒材料をスムーズに押し込みやすくなる。

貫通孔１３ｂの有効長Ｌ２を大きくする程、芯部４２となる被造粒材料に加わる圧力が高くなるため、粒状体４０の吸水率が小さくなり、尿をトイレの下方に導きやすくなる。かかる観点から、有効長Ｌ２は、有効長Ｌ１の１．５倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましい。他方、有効長Ｌ２が大きすぎると、貫通孔１３ｂに被造粒材料が詰まる等の理由で芯部４２の形成に支障が生じかねない。かかる観点から、有効長Ｌ２は、有効長Ｌ１の３倍以下であることが好ましい。

尿をトイレの下方に導きやすくするには、排泄物処理材６全体に占める粒状体４０の割合が多い方が有利である。かかる観点から、貫通孔１３ｂの個数は、貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂの個数の合計の３０％以上であることが好ましく、４０％以上であることがより好ましい。他方、粒状体４０の割合が多すぎると、粒状体３０による尿の吸収が不充分となりかねない。かかる観点から、貫通孔１３ｂの個数は、貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂの個数の合計の７０％以下であることが好ましく、６０％以下であることがより好ましい。

複数の貫通孔１３は、貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂのみからなる。このように２種類の貫通孔１３ａ，１３ｂに限ることにより、ダイス１２ひいては製造装置１の構造を徒に複雑化させることなく、吸水率が異なる粒状体３０，４０が混在した排泄物処理材６を得ることができる。

ところで、貫通孔１３の最小径が小さい程、被造粒材料に加わる圧力が高くなる。それゆえ、貫通孔１３ａの最小径と貫通孔１３ｂの最小径とが異なる場合、その最小径の違いも、造粒時の圧力差（貫通孔１３ａを通過する被造粒材料に加わる圧力と貫通孔１３ｂを通過する被造粒材料に加わる圧力との差）に影響を与える。この点、本実施形態においては、貫通孔１３ｂの最小径が貫通孔１３ａの最小径に等しい。この場合、貫通孔１３の最小径（貫通孔１３ａと貫通孔１３ｂとの最小径の差）は造粒時の圧力差に影響を与えないため、圧力差のコントロールが容易になる。すなわち、圧力差に影響を与える因子が貫通孔１３の有効長（貫通孔１３ａの有効長Ｌ１と貫通孔１３ｂの有効長Ｌ２との差）に絞られるため、貫通孔１３の最小径及び有効長の双方が因子になる場合に比して、容易に圧力差をコントロールすることができる。

粒状体３０及び粒状体４０の双方に被覆部（被覆部３４，４４）が設けられている。これにより、使用済みの粒状体３０，４０間で被覆部どうしの結合が得られるため、粒状体３０又は粒状体４０の一方にしか被覆部が設けられていない場合に比して、粒状体３０，４０の固まりを安定的に形成することができる。

被覆の際、芯部３２，４２が収容されたドラム２２を回転させながら、各芯部３２，４２の周囲に被覆材料を付着させている。これにより、各芯部３２，４２の周囲全体に被覆材料を万遍なく付着させることができる。また、ドラム２２の回転により、芯部３２，４２が撹拌されるため、製造後の排泄物処理材６における粒状体３０（粒状体４０）の偏在を小さくすることができる。

芯部３２及び芯部４２が接着性材料を含有していない場合、接着性材料の使用量を節約し、排泄物処理材６の製造コストを削減することができる。

芯部３２及び被覆部３４が有機物を主材料とする場合、焼却処分に適した粒状体３０を得ることができる。同様に、芯部４２及び被覆部４４が有機物を主材料とする場合、焼却処分に適した粒状体４０を得ることができる。このように粒状体３０，４０が焼却処分に適していれば、使用済みの排泄物処理材６を可燃ゴミとして捨てることもできるため、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１３ｂの最小径が貫通孔１３ａの最小径に等しい場合を例示した。しかし、貫通孔１３ｂの最小径は、貫通孔１３ａの最小径より小さくてもよい。貫通孔１３ｂの最小径が小さくなる程、貫通孔１３ｂを通過する被造粒材料に加わる圧力が高くなる。このため、粒状体４０の吸水率を一層小さくすることができる。

上記実施形態においては、貫通孔１３の断面形状が円形である場合を例示した。しかし、貫通孔１３の断面形状は、任意であり、例えば、楕円形、多角形等であってもよい。貫通孔１３の断面形状が円形でない場合、貫通孔１３の径は、当該断面を内包し得る最小の円の直径として定義される。

上記実施形態においては、貫通孔１３ａの設けられた部分１２ａが貫通孔１３ｂの設けられた部分１２ｂの外側に位置する場合を例示した。しかし、例えば図１３に示すように、部分１２ａは、部分１２ｂの内側に位置してもよい。

上記実施形態においては、貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂが、ダイス１２の中心からの距離が相異なる複数の領域（部分１２ａ及び部分１２ｂ）に分かれて配置される場合を例示した。しかし、貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂは、ランダムに配置されてもよい。例えば、部分１２ａに貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂの双方が配置されるとともに、部分１２ｂに貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂの双方が配置されてもよい。

上記実施形態においては、貫通孔１３ａがテーパ部１３２ａ及びテーパ部１３６ａを有する場合を例示した。しかし、テーパ部１３２ａ及びテーパ部１３６ａの双方を設けることは、必須でない。貫通孔１３ａは、テーパ部１３２ａ又はテーパ部１３６ａの何れか一方のみを有してもよい。貫通孔１３ａがテーパ部１３２ａ及び円筒部１３４ａのみからなる場合、円筒部１３４ａの下端は、ダイス１２の裏面上に位置する。貫通孔１３ａが円筒部１３４ａ及びテーパ部１３６ａのみからなる場合、円筒部１３４ａの上端は、ダイス１２の表面上に位置する。

上記実施形態においては、貫通孔１３ｂがテーパ部１３２ｂ及びテーパ部１３６ｂを有する場合を例示した。しかし、テーパ部１３２ｂ及びテーパ部１３６ｂを設けることは、必須でない。貫通孔１３ｂは、テーパ部１３２ｂ又はテーパ部１３６ｂの何れか一方のみを有してもよいし、何れも有していなくてもよい。貫通孔１３ｂがテーパ部１３２ｂ及び円筒部１３４ｂのみからなる場合、円筒部１３４ｂの下端は、ダイス１２の裏面上に位置する。貫通孔１３ｂが円筒部１３４ｂ及びテーパ部１３６ｂのみからなる場合、円筒部１３４ｂの上端は、ダイス１２の表面上に位置する。また、貫通孔１３ｂが円筒部１３４ｂのみからなる場合、円筒部１３４ｂの上端及び下端は、それぞれダイス１２の表面上及び裏面上に位置する。

上記実施形態においては、複数の貫通孔１３が貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂのみからなる場合を例示した。しかし、複数の貫通孔１３は、有効長が相異なる３種類以上の貫通孔からなってもよい。

上記実施形態においては、造粒機１０にローラー１４が設けられた場合を例示した。しかし、造粒機１０には、ローラー１４が設けられていなくてもよい。その場合、ローラー１４以外の公知の手段によって、被造粒材料を貫通孔１３に押し込めばよい。

上記実施形態においては、造粒機１０にカッター１６が設けられた場合を例示した。しかし、造粒機１０には、カッター１６が設けられていなくてもよい。その場合、カッター１６以外の公知の手段によって、各貫通孔１３から押し出された被造粒材料を切断すればよい。

上記実施形態においては、粒状体３０が、芯部３２及び被覆部３４からなる複層構造を有する場合を例示した。しかし、被覆部３４を設けることは必須でない。すなわち、粒状体３０は、芯部３２のみからなる単層構造を有していてもよい。その場合、芯部３２に接着性材料が含有されることが好ましい。粒状体４０についても同様である。被覆部３４，４４を設けない場合、被覆機２０は不要であり、被覆工程も実行されない。

１ 製造装置
６ 排泄物処理材
１０ 造粒機
１２ ダイス
１３ 貫通孔
１３ａ 貫通孔（第１の貫通孔）
１３ｂ 貫通孔（第２の貫通孔）
１４ ローラー
１５ 回転軸
１６ カッター
２０ 被覆機
２２ ドラム（容器）
３０ 粒状体
３２ 芯部（造粒物）
３４ 被覆部
４０ 粒状体
４２ 芯部（造粒物）
４４ 被覆部
９０ 排泄物処理材
９２ 粒状体
９４ トイレ
９６ 尿
１３２ａ テーパ部（第１のテーパ部）
１３２ｂ テーパ部（第２のテーパ部）
１３４ａ 円筒部（第１の円筒部）
１３４ｂ 円筒部（第２の円筒部）
１３６ａ テーパ部
１３６ｂ テーパ部
Ｍ１ 被造粒材料

Claims (26)

1. 箱状のトイレの中に積み重ねられ、吸水性を有する複数の粒状体からなる排泄物処理材を製造する方法であって、
   造粒機を用いて被造粒材料を押出造粒することにより、前記各粒状体を構成する造粒物を形成する造粒工程を含み、
   前記造粒機は、前記被造粒材料を通過させる複数の貫通孔が設けられたダイスを有し、
   前記複数の貫通孔は、第１の有効長を有する第１の貫通孔と、前記第１の有効長よりも大きい第２の有効長を有する第２の貫通孔とを含むことを特徴とする排泄物処理材の製造方法。
2. 請求項１に記載の排泄物処理材の製造方法において、
   前記第２の貫通孔の全長は、前記第１の貫通孔の全長に等しい排泄物処理材の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の排泄物処理材の製造方法において、
   前記第１の貫通孔は、
   前記ダイスの表面から裏面側に向かうにつれて次第に径が小さくなる第１のテーパ部と、
   前記第１のテーパ部に連続し、一定の径を有する第１の円筒部とを有する排泄物処理材の製造方法。
4. 請求項３に記載の排泄物処理材の製造方法において、
   前記第２の貫通孔は、
   前記ダイスの前記表面から前記裏面側に向かうにつれて次第に径が小さくなる第２のテーパ部と、
   前記第２のテーパ部に連続し、一定の径を有する第２の円筒部とを有する排泄物処理材の製造方法。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の排泄物処理材の製造方法において、
   前記第２の有効長は、前記第１の有効長の１．５倍以上である排泄物処理材の製造方法。
6. 請求項５に記載の排泄物処理材の製造方法において、
   前記第２の有効長は、前記第１の有効長の２倍以上である排泄物処理材の製造方法。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載の排泄物処理材の製造方法において、
   前記第２の貫通孔の個数は、前記第１及び第２の貫通孔の個数の合計の３０％以上７０％以下である排泄物処理材の製造方法。
8. 請求項７に記載の排泄物処理材の製造方法において、
   前記第２の貫通孔の個数は、前記第１及び第２の貫通孔の個数の合計の４０％以上６０％以下である排泄物処理材の製造方法。
9. 請求項１乃至８の何れかに記載の排泄物処理材の製造方法において、
   前記複数の貫通孔は、前記第１及び第２の貫通孔のみからなる排泄物処理材の製造方法。
10. 請求項１乃至９の何れかに記載の排泄物処理材の製造方法において、
    前記第２の貫通孔の最小径は、前記第１の貫通孔の最小径に等しい排泄物処理材の製造方法。
11. 請求項１乃至９の何れかに記載の排泄物処理材の製造方法において、
    前記第２の貫通孔の最小径は、前記第１の貫通孔の最小径よりも小さい排泄物処理材の製造方法。
12. 請求項１乃至１１の何れかに記載の排泄物処理材の製造方法において、
    前記造粒工程において形成された前記造粒物を被覆材料で被覆する被覆工程を含む排泄物処理材の製造方法。
13. 請求項１２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、前記造粒工程において形成された前記造粒物が収容された容器を回転させながら、当該造粒物の周囲に前記被覆材料を付着させる排泄物処理材の製造方法。
14. 箱状のトイレの中に積み重ねられ、吸水性を有する複数の粒状体からなる排泄物処理材を製造する装置であって、
    被造粒材料を通過させる複数の貫通孔が設けられたダイスを有し、前記被造粒材料を押出造粒することにより、前記各粒状体を構成する造粒物を形成する造粒機を備え、
    前記複数の貫通孔は、第１の有効長を有する第１の貫通孔と、前記第１の有効長よりも大きい第２の有効長を有する第２の貫通孔とを含むことを特徴とする排泄物処理材の製造装置。
15. 請求項１４に記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記第２の貫通孔の全長は、前記第１の貫通孔の全長に等しい排泄物処理材の製造装置。
16. 請求項１４又は１５に記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記第１の貫通孔は、
    前記ダイスの表面から裏面側に向かうにつれて次第に径が小さくなる第１のテーパ部と、
    前記第１のテーパ部に連続し、一定の径を有する第１の円筒部とを有する排泄物処理材の製造装置。
17. 請求項１６に記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記第２の貫通孔は、
    前記ダイスの前記表面から前記裏面側に向かうにつれて次第に径が小さくなる第２のテーパ部と、
    前記第２のテーパ部に連続し、一定の径を有する第２の円筒部とを有する排泄物処理材の製造装置。
18. 請求項１４乃至１７の何れかに記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記第２の有効長は、前記第１の有効長の１．５倍以上である排泄物処理材の製造装置。
19. 請求項１８に記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記第２の有効長は、前記第１の有効長の２倍以上である排泄物処理材の製造装置。
20. 請求項１４乃至１９の何れかに記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記第２の貫通孔の個数は、前記第１及び第２の貫通孔の個数の合計の３０％以上７０％以下である排泄物処理材の製造装置。
21. 請求項２０に記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記第２の貫通孔の個数は、前記第１及び第２の貫通孔の個数の合計の４０％以上６０％以下である排泄物処理材の製造装置。
22. 請求項１４乃至２１の何れかに記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記複数の貫通孔は、前記第１及び第２の貫通孔のみからなる排泄物処理材の製造装置。
23. 請求項１４乃至２２の何れかに記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記第２の貫通孔の最小径は、前記第１の貫通孔の最小径に等しい排泄物処理材の製造装置。
24. 請求項１４乃至２２の何れかに記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記第２の貫通孔の最小径は、前記第１の貫通孔の最小径よりも小さい排泄物処理材の製造装置。
25. 請求項１４乃至２４の何れかに記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記造粒機により形成された前記造粒物を被覆材料で被覆する被覆機を備える排泄物処理材の製造装置。
26. 請求項２５に記載の排泄物処理材の製造装置において、
    前記被覆機は、前記造粒機により形成された前記造粒物を収容する容器を有し、当該造粒物が収容された前記容器を回転させながら、当該造粒物の周囲に前記被覆材料を付着させる排泄物処理材の製造装置。

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