特許 6554273 吸水処理材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6554273

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】吸水処理材

(51)【国際特許分類】

   A01K 1/015 20060101AFI20190722BHJP

【ＦＩ】

   A01K1/015 B

【請求項の数】11

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-170380(P2014-170380)

(22)【出願日】2014年8月25日

(65)【公開番号】特開2016-42838(P2016-42838A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2017年3月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000148977

【氏名又は名称】株式会社大貴

(74)【代理人】

【識別番号】100148518

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100160314

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 公芳

(74)【代理人】

【識別番号】100179327

【弁理士】

【氏名又は名称】大坂 憲正

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 博

(72)【発明者】

【氏名】吉永 隼士

【審査官】 門 良成

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０７６４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０８７１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３１３８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２０３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１８２４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３４６４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３３３７７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｋ １／０１５

Ａ０１Ｋ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吸収する吸水処理材であって、
紙類を主材料とするとともに、吸水時に粘性を有する接着性材料を含有する複数の粒状体を備え、
前記各粒状体は、前記紙類を主材料とする粒状芯部と、前記粒状芯部を覆う被覆層部とを有し、
前記接着性材料は、前記粒状芯部及び前記被覆層部のうち前記被覆層部にのみ含有されており、
当該吸水処理材が前記液体を吸収すると、前記粒状芯部及び前記被覆層部の双方が崩壊することにより前記複数の粒状体が崩壊し、崩壊した当該複数の粒状体が互いに混合して固まりを形成することを特徴とする吸水処理材。

【請求項2】

請求項１に記載の吸水処理材において、
前記紙類は、１ｍｍ以下の粒度に粉砕されたものである吸水処理材。

【請求項3】

請求項２に記載の吸水処理材において、
前記紙類は、０．５ｍｍ以下の粒度に粉砕されたものである吸水処理材。

【請求項4】

請求項３に記載の吸水処理材において、
前記紙類は、０．３ｍｍ以下の粒度に粉砕されたものである吸水処理材。

【請求項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、
前記複数の粒状体の少なくとも一部は、水分と反応して発色又は変色する色素材料を含有する吸水処理材。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れかに記載の吸水処理材において、
当該吸水処理材が前記液体を吸収する前の状態において、前記粒状芯部は、前記被覆層部を通じて視認可能である吸水処理材。

【請求項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、
前記被覆層部を有する前記各粒状体に占める当該被覆層部の重量割合は、１％以上１０％未満である吸水処理材。

【請求項8】

請求項７に記載の吸水処理材において、
前記被覆層部の前記重量割合は、４％以上１０％未満であり、
前記被覆層部は、水分と反応して発色又は変色する色素材料を含有する吸水処理材。

【請求項9】

請求項８に記載の吸水処理材において、
前記色素材料は、前記粒状芯部及び前記被覆層部の双方に含有されている吸水処理材。

【請求項10】

請求項９に記載の吸水処理材において、
前記粒状芯部に含有される前記色素材料と、前記被覆層部に含有される前記色素材料とは、相異なる色に発色又は変色する吸水処理材。

【請求項11】

請求項７に記載の吸水処理材において、
前記被覆層部の前記重量割合は、１％以上４％未満であり、
前記粒状芯部及び前記被覆層部のうち前記粒状芯部のみが、水分と反応して発色又は変色する色素材料を含有する吸水処理材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人又は動物の排泄物その他の液体を吸収する吸水処理材に関する。

【背景技術】

【0002】

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、繊維を含有するコア層と、それを被覆するスキン層とが設けられている。スキン層は、α化澱粉及び繊維を含んで構成されている。同文献は、この排泄物処理材の利点として、安心して水洗トイレに流せることを謳っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−１０４３８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、使用後の吸水処理材を水洗トイレに流して処分するには、当該吸水処理材が充分な水解性（水と接触することにより、結合した繊維や粒子が速やかに分離し、水中に分散する性質）を有することが必要である。吸水処理材の水解性が不充分であると、トイレの詰まりの原因になってしまう。

【0005】

この点、紙類を主材料とする従来の吸水処理材においては、紙類を構成する比較的長い繊維（パルプ）どうしが絡み合って解けにくくなっており、それが水解性の向上を妨げる要因となっていた。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、紙類を主材料としつつ水解性に優れた吸水処理材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明による吸水処理材は、液体を吸収する吸水処理材であって、紙類を主材料とする複数の粒状体を備え、当該吸水処理材が上記液体を吸収すると、上記複数の粒状体が崩壊し、互いに混合することを特徴とする。

【0008】

この吸水処理材は、紙類を主材料とする複数の粒状体を備えている。そうであるところ、液体が吸収されると、各粒状体が崩壊し、崩壊した複数の粒状体が互いに混合した状態となる。すなわち、各粒状体が一旦崩壊した上で、複数の粒状体からなる混合物が形成される。これにより、当該混合物においては、紙類を構成する繊維どうしの絡み合いが少なく、解けやすくなっている。このため、水解性に優れた吸水処理材が実現される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、紙類を主材料としつつ水解性に優れた吸水処理材を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】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。

【図2】図１の吸水処理材が液体を吸収したときの変化を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

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、液体を吸収する吸水処理材であり、複数の粒状体１０を備えている。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。

【0013】

各粒状体１０は、紙類を主材料としている。ここで、紙類が粒状体１０の主材料であるとは、粒状体１０を構成する材料全体の中で紙類の占める重量割合が最も大きいということである。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。

【0014】

かかる紙類は、１ｍｍ以下の粒度（繊維長）に粉砕されている。すなわち、紙類は、スクリーンの目開きが１ｍｍ以下である粉砕機を用いて粉砕されたものである。紙類の粒度は、好ましくは０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．３ｍｍ以下である。

【0015】

各粒状体１０は、粒状芯部１２及び被覆層部１４を有している。粒状芯部１２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１２は、粒状に成形されている。粒状芯部１２の形状としては、例えば、球、楕円体、円柱が挙げられる。粒状芯部１２は、紙類を主材料としている。

【0016】

粒状芯部１２は、吸水時に粘性を有する接着性材料を含有する。かか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。吸水性ポリマーは、平均粒径が２０μｍ以下であることが好ましい。ここで、平均粒径とは、多数の粒子の集合体である吸水性ポリマーを篩にかけたときに、５０重量％以上の粒子が通過できる最小の目開きをいう。したがって、平均粒径が２０μｍ以下であるとは、吸水性ポリマーを目開き２０μｍの篩にかけたときに、５０重量％以上の粒子が通過できるということである。粒状芯部１２における接着性材料の重量割合は、１０％以上であることが好ましい。本実施形態において粒状芯部１２は、接着性材料として、平均粒径が２０μｍ以下の吸水性ポリマーを含有する。

【0017】

被覆層部１４は、粒状芯部１２を覆っている。被覆層部１４は、粒状芯部１２の表面の全体を覆っていてもよいし、粒状芯部１２の表面の一部のみを覆っていてもよい。被覆層部１４も、紙類を主材料としている。

【0018】

被覆層部１４も、接着性材料を含有する。被覆層部１４に含有される接着性材料の重量を１としたとき、粒状芯部１２に含有される接着性材料の重量は、４以上であることが好ましく、５以上であることがより好ましい。本実施形態において被覆層部１４は、接着性材料として、平均粒径が２０μｍ以下の吸水性ポリマーを含有する。

【0019】

粒状体１０に占める被覆層部１４の重量割合は、１％以上１０％未満であることが好ましく、１％以上５％未満であることがより好ましい。本実施形態においては、吸水処理材１が液体を吸収する前の状態において、粒状芯部１２が被覆層部１４を通じて視認可能である。すなわち、粒状芯部１２は、被覆層部１４によって隠されることなく、被覆層部１４を通じて透けて見えている。

【0020】

粒状芯部１２又は被覆層部１４に、水分と反応して発色又は変色する色素材料が含有されていてもよい。かかる色素材料は、粒状芯部１２及び被覆層部１４の双方に含有されていてもよいし、粒状芯部１２又は被覆層部１４のうち何れか一方のみに含有されていてもよい。粒状芯部１２及び被覆層部１４の双方に色素材料が含有される場合、粒状芯部１２に含有される色素材料と被覆層部１４に含有される色素材料とは、相異なる色（例えば、前者が青色、後者が黄色）に発色又は変色してもよい。ただし、粒状体１０に占める被覆層部１４の重量割合が４％未満である場合、色素材料は、粒状芯部１２及び被覆層部１４のうち粒状芯部１２のみに含有されることが好ましい。色素材料としては、例えば、染料又は顔料を用いることができる。

【0021】

吸水処理材１が液体を吸収すると、複数の粒状体１０は、崩壊し、互いに混合する。詳細には、各粒状体１０の略全体が崩壊する。つまり、被覆層部１４のみならず、粒状芯部１２も崩壊する。また、粒状芯部１２の一部ではなく、その略全体が崩壊する。崩壊した複数の粒状体１０は、互いに混合し、泥状の固まりである混合物を形成する。この混合物においては、もはや個々の粒状体１０を区別することができない。

【0022】

吸水処理材１の効果を説明する。吸水処理材１は、紙類を主材料とする複数の粒状体１０を備えている。そうであるところ、液体が吸収されると、図２に示すように、各粒状体１０が崩壊し、崩壊した複数の粒状体１０が互いに混合した状態となる。すなわち、各粒状体１０が一旦崩壊した上で、複数の粒状体１０からなる混合物２０が形成される。これにより、混合物２０においては、紙類を構成する繊維どうしの絡み合いが少なく、解けやすくなっている。このため、水解性に優れた吸水処理材１が実現される。

【0023】

これに対し、紙類を主材料とする従来の吸水処理材においては、液体が吸収されても、粒状体は崩壊せず、粒状の形状が維持される。これは、紙類を構成する繊維どうしが絡み合って解けにくい状態も維持されることを意味する。このことが、従来の吸水処理材の水解性の向上を妨げる要因となっていた。この点、吸水処理材１によれば、粒状体１０が全体的に崩壊するため、かかる問題を解消することができる。

【0024】

粒状体１０の主材料である紙類は、１ｍｍ以下の粒度に粉砕されている。このように紙類を細かく粉砕することにより、紙類を構成する繊維どうしが解けやすくなり、吸水処理材１の水解性を向上させることができる。かかる観点から、紙類は、０．５ｍｍ以下の粒度に粉砕されていることが好ましく、０．３ｍｍ以下の粒度に粉砕されていることがより好ましい。

【0025】

吸水処理材１においては、粒状芯部１２及び被覆層部１４の双方が崩壊する。このため、複数の粒状体１０の塊状化（固まりの形成）には、これらの崩壊した粒状芯部１２及び被覆層部１４双方の粘性が寄与する。それゆえ、吸水処理材１は、専ら被覆層部の粘性が塊状化に寄与する従来の吸水処理材に比して、固まり強度の面でも優れている。

【0026】

このように吸水処理材１においては、粒状芯部１２及び被覆層部１４が相俟って塊状化に寄与するため、被覆層部１４を薄く形成しても充分な固まり強度が得られる。被覆層部１４を薄くすることは、材料の調達コストひいては吸水処理材１の製造コストの削減に資する。かかる観点から、粒状体１０に占める被覆層部１４の重量割合は、好ましくは１％以上１０％未満、より好ましくは１％以上５％未満とされる。

【0027】

粒状芯部１２は、接着性材料を含有している。これにより、吸水処理材１が液体を吸収したときに、複数の粒状体１０が塊状化するのを促進することができる。同様に、被覆層部１４も、接着性材料を含有している。これにより、複数の粒状体１０が塊状化するのを一層促進することができる。

【0028】

このように塊状化を促進するという観点から、粒状芯部１２における接着性材料の重量割合は、１０％以上であることが好ましい。同様の観点から、被覆層部１４に含有される接着性材料の重量を１としたとき、粒状芯部１２に含有される接着性材料の重量は、好ましくは４以上、より好ましくは５以上とされる。

【0029】

粒状芯部１２及び被覆層部１４は、接着性材料として吸水性ポリマーを含有している。吸水性ポリマーは液体吸水時に膨潤する性質を有するところ、吸水性ポリマーが膨潤すると、液体が粒状体１０の全体に行き渡りにくくなる。このため、吸水性ポリマーの膨潤は、粒状体１０の崩壊性、ひいては吸水処理材１の水解性を低下させる要因となる。この点、吸水性ポリマーは、微細に粉砕されることにより、液体吸収時の膨潤が抑制される。したがって、吸水性ポリマーの膨潤を抑えるため、粒状芯部１２及び被覆層部１４に含有される吸水性ポリマーの平均粒径は、２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。

【0030】

粒状芯部１２又は被覆層部１４に色素材料が含有されている場合、液体吸収時に吸水処理材１の色が変化することにより、使用前の状態と使用後の状態とを判別することが可能になるとともに、吸水処理材１の美観を高めることができる。

【0031】

特に粒状芯部１２及び被覆層部１４の双方に色素材料が含有されている場合、複数の粒状体１０からなる混合物において色素材料が広範囲に拡がるため、液体を吸収した吸水処理材１の色の変化を確認しやすくなる。

【0032】

粒状芯部１２に含有される色素材料と被覆層部１４に含有される色素材料とが、相異なる色に発色又は変色する場合、吸水処理材１が液体を吸収したときに、それらの色の混色を呈するようにすることができる。例えば、粒状芯部１２及び被覆層部１４に含有される色素材料として、それぞれ青色及び黄色に発色等するものを用いることにより、液体を吸収した吸水処理材１が緑色を呈するようにすることができる。

【0033】

続いて、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、被覆工程、分粒工程、及び乾燥工程を含んでいる。

【0034】

造粒工程においては、粒状芯部１２を構成する材料（芯部材料）を粉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。このとき、液体吸収時に崩壊しやすい粒状芯部１２を得るために、造粒時の芯部材料に加わる圧縮力が小さくなるようにすることが好ましい。例えば、造粒機のダイスの厚みを小さくすることにより、芯部材料に加わる圧縮力を小さくすることができる。これにより、粒状芯部１２が得られる。

【0035】

被覆工程においては、コーティング装置等を用いて、粒状芯部１２の周囲に、被覆層部１４を構成する材料（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、被覆層部１４が得られる。

【0036】

分粒工程においては、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。これにより、所定の規格を満たす吸水処理材のみが抽出される。

【0037】

乾燥工程においては、前工程で抽出された吸水処理材を乾燥機で乾燥させる。乾燥により、粒状芯部１２の含水率を適宜調整する。これにより、粒状芯部１２の水分が被覆層部１４に遷移して吸水能力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。

【0038】

本発明による吸水処理材は、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、粒状芯部１２及び被覆層部１４の双方に接着性材料が含有された例を示した。しかし、粒状芯部１２及び被覆層部１４の双方が接着性材料を含有することは、必須でない。粒状芯部１２及び被覆層部１４のうち被覆層部１４のみが接着性材料を含有していてもよい。

【0039】

上記実施形態においては、粒状芯部１２及び被覆層部１４からなる複層構造の粒状体１０を示した。しかし、被覆層部１４を設けることは、必須でない。すなわち、粒状体１０は、粒状芯部１２のみからなる単層構造であってもよい。

【0040】

また、複数の粒状体１０において、粒状芯部１２及び被覆層部１４からなる複層構造の粒状体１０と、粒状芯部１２のみからなる単層構造の粒状体１０とが混在していてもよい。つまり、複数の粒状体１０のうち一部のみが、粒状芯部１２及び被覆層部１４を有する構成であってもよい。

【0041】

上記実施形態においては、粒状体１０に色素材料が含有された例を示した。しかし、粒状体１０が色素材料を含有することは、必須でない。また、複数の粒状体１０において、色素材料を含有する粒状体１０と、含有しない粒状体１０とが混在していてもよい。つまり、複数の粒状体１０のうち一部のみが、色素材料を含有する構成であってもよい。

【符号の説明】

【0042】

１ 吸水処理材
１０ 粒状体
１２ 粒状芯部
１４ 被覆層部
２０ 混合物

【図1】

【図2】