(57)【要約】【課題】  水解性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、粒状芯部１０及び被覆層部２０を備えている。被覆層部２０は、粒状芯部１０を覆っている。被覆層部２０には、吸水性ポリマー２２が含有されている。吸水性ポリマー２２の平均粒径は、２０μｍ以下である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状芯部と、
前記粒状芯部を覆う被覆層部と、
前記被覆層部に含有された吸水性ポリマーと、を備え、
前記吸水性ポリマーの平均粒径は、２０μｍ以下であ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、
前記吸水性ポリマーの平均粒径は、１０μｍ以下である吸水処理材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の吸水処理材において、
前記被覆層部に占める前記吸水性ポリマーの重量割合は、３３％以上である吸水処理材。
【請求項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、
前記吸水性ポリマーは、ジェットミルによって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、
前記被覆層部の主材料は、紙粉、木粉又はオカラである吸水処理材。
【請求項６】
粒状芯部を形成する工程と、
前記粒状芯部の表面に吸水性ポリマーを含有する被覆材料を付着させることにより、前記粒状芯部を覆う被覆層部を形成する工程と、を含み、
前記吸水性ポリマーの平均粒径は、２０μｍ以下であることを特徴とする吸水処理材の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の吸水処理材の製造方法において、
前記吸水性ポリマーの平均粒径は、１０μｍ以下である吸水処理材の製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の吸水処理材の製造方法において、
前記被覆材料に占める前記吸水性ポリマーの重量割合は、３３％以上である吸水処理材の製造方法。
【請求項９】
請求項６乃至８の何れかに記載の吸水処理材の製造方法において、
前記吸水性ポリマーは、ジェットミルによって粉砕されたものである吸水処理材の製造方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９の何れかに記載の吸水処理材の製造方法において、
前記被覆材料の主材料は、紙粉、木粉又はオカラである吸水処理材の製造方法。
【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等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。
【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、粒状芯部と、それを覆う被覆層部とが設けられている。被覆層部は、吸水性ポリマーを含有しており、使用時に尿等の液体を吸収した排泄物処理材どうしを付着させて固まりにする機能を有する。
【特許文献１】特開２００６−３３３７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
吸水性ポリマーは、液体を吸収すると接着性を発揮する。そのため、吸水性ポリマーを被覆層部に含有させることにより、使用後の吸水処理材の固まり性を高めることができる。
【０００４】
しかしながら、吸水性ポリマーは、液体を吸収すると膨潤するという性質も併有する。被覆層部において膨潤した吸水性ポリマーは、外部からの水が粒状芯部に達するのを遮断する。このことは、使用後の吸水処理材を水洗トイレに流して処分する際に、当該吸水処理材の水解性（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）を低下させる要因となる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、水解性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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による吸水処理材は、粒状芯部と、上記粒状芯部を覆う被覆層部と、上記被覆層部に含有された吸水性ポリマー（高吸水性ポリマーを含む。以下同様。）と、を備え、上記吸水性ポリマーの平均粒径は、２０μｍ以下であることを特徴とする。
【０００７】
この吸水処理材においては、被覆層部に含有された吸水性ポリマーの平均粒径が２０μｍ以下である。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。このように平均粒径２０μｍ以下に微粉砕された吸水性ポリマーは、液体吸収時に膨張しにくい。それゆえ、この吸水処理材は、使用後にトイレに流されたとき、トイレの水が被覆層部を通過して粒状芯部に達しやすいため、優れた水解性を発揮することができる。
【０００８】
また、本発明による吸水処理材の製造方法は、粒状芯部を形成する工程と、上記粒状芯部の表面に吸水性ポリマーを含有する被覆材料を付着させることにより、上記粒状芯部を覆う被覆層部を形成する工程と、を含み、上記吸水性ポリマーの平均粒径は、２０μｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
この製造方法においては、被覆材料に含有される吸水性ポリマーの平均粒径が２０μｍ以下である。このように平均粒径２０μｍ以下に微粉砕された吸水性ポリマーは、液体吸収時に膨張しにくい。それゆえ、この製造方法により得られる吸水処理材は、使用後にトイレに流されたとき、トイレの水が被覆層部を通過して粒状芯部に達しやすいため、優れた水解性を発揮することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水解性に優れた吸水処理材及びその製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。  
【００１３】
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、粒状芯部１０及び被覆層部２０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。
【００１４】
粒状芯部１０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１０は、粒状に成形されていればよく、完全な球形である必要はない。粒状芯部１０の形状としては、例えば、柱状体（細長形）、扁平形が考えられる。また、粒状芯部１０を構成する材料としては、保水性能を有する保水性材料が用いられる。保水性材料としては、例えば、紙類、繊維類、木材類、植物類、プラスチック類、ゴム類、有機性汚泥材質が挙げられる。これらを２種類以上組み合わせて用いてもよい。
【００１５】
紙類は、パルプを原材料としているものであれば種類は問わない。バージンパルプはもちろん、各種の廃材を用いることができる。例えば、薄葉紙廃材、衛生用紙廃材、トイレットペーパー廃材、ティッシュペーパー廃材、化粧紙廃材、ちり紙廃材、紙綿廃材、紙タオル廃材、便座シート廃材、新聞紙屑、雑誌屑、バフ粉（主として印刷会社において、製本の切断時や削り時に発生する微細な紙粉）、機械パルプ廃材、化学パルプ廃材、チタン紙廃材、セミケミカルパルプ廃材、綿状パルプ廃材、木材パルプ廃材、古紙パルプの粉砕物、フラッフパルプ、吸水性繊維廃材、不織布廃材、不織布製造時に発生する紙粉、製紙工程において発生する紙粉、衛生材料製造時に発生する紙粉、ラミネート紙廃材、ラミネート紙の印刷屑、ラミネート紙の端屑、ダンボール屑、損紙（衛生材メーカーで発生するトリムロス、製紙メーカーで発生する紙屑等）、包装紙、板紙、使用済み切符、パンチ屑を用いることができる。
【００１６】
また、紙類としては、塩ビ壁紙分級物を用いてもよい。塩ビ壁紙分級物とは、塩ビ壁紙を分級することにより得られる、紙類を含む粉粒体をいう。すなわち、分級により塩ビ壁紙から紙類以外の材料を除去したものが、塩ビ壁紙分級物である。ただし、分級により紙類以外の材料を完全に除去することは困難であるため、塩ビ壁紙分級物には、紙類以外の材料がある程度残存していることが通常である。
【００１７】
繊維類は、布等の原材料となる糸状の物質であり、種類は問わない。天然繊維であってもよいし化学繊維であってもよい。例えば、繊維工場から廃棄される繊維くず（木綿くず、羊毛くず、麻くず、糸くず、布くず、綿くず、くずまゆ、レーヨンくず、ナイロンくず、ポリエステルくず、ロープくず）を用いることができる。
【００１８】
木材類としては、各種廃木材（構造物の廃木材、木製品の製造で発生する廃木材、木製家具、木製パレット、鉋くず、おがくず、バーク類、梱包材くず、板きれ、廃チップ、伐採・伐根で生じた廃木材、剪定枝、木粉等）を用いることができる。
【００１９】
植物類は、種類は問わず、例えば、ササ、竹、落葉、刈草はもちろん、植物性残渣であってもよい。ここで、植物性残渣とは、食料品製造業、医薬品製造業、香料製造業又は飲食店等において原料として使用した植物の固形状の不要物をいう。例えば、ソースかす、しょうゆかす、こうじかす、酒かす、ビールかす、あめかす、海苔かす、でんぷんかす、豆腐かす、オカラ、あんかす、茶殻、焙煎コーヒー豆の抽出残渣、米・麦粉、大豆かす、果実の皮・種子、野菜くず、薬草かす、油かすが挙げられる。
【００２０】
プラスチック類は、合成高分子化合物の固形状物質（ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリ塩化ビフェニール、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニリデン、アクリル樹脂、ポリウレタン（ウレタンフォーム）、生分解性プラスチック等）であれば種類は問わない。プラスチック類として、各種廃材を用いてもよい。例えば、廃プラスチック類、廃ポリウレタン、廃スチロール（発泡スチロールを含む）、廃農業用フィルム、各種合成樹脂系包装材料のくず、廃写真フィルム、廃ポリ容器類、電線の被覆くず、ライニングくず、廃ポリマー、塗料かす、接着剤かす、廃ベークランド（プリント基盤等）を用いることができる。
【００２１】
また、排泄物処理材の廃材のプラスチックに富む分離産物、紙おむつ廃材（衛生材メーカーで発生する規格外品の紙おむつの外装体など）のプラスチックに富む分離産物、生理用ナプキン廃材のプラスチックに富む分離産物、乳パッド廃材のプラスチックに富む分離産物、汗パッド廃材のプラスチックに富む分離産物、失禁パッド廃材のプラスチックに富む分離産物、動物用シーツ廃材のプラスチックに富む分離産物、寝具用シーツ廃材のプラスチックに富む分級等による分離産物、マスク廃材のプラスチックに富む分離産物、アイマスク廃材のプラスチックに富む分離産物、座席用ヘッドカバー廃材のプラスチックに富む分離産物、塩化ビニル壁紙廃材、枕カバー廃材のプラスチックに富む分離産物、合成樹脂繊維廃材を用いることもできる。
【００２２】
また、排泄物処理材の廃材、紙おむつ廃材、生理用ナプキン廃材、乳パッド廃材、汗パッド廃材、失禁パッド廃材、動物用シーツ廃材、寝具用シーツ廃材、マスク廃材、アイマスク廃材、座席用ヘッドカバー廃材、枕カバー廃材を用いることもできる。
【００２３】
プラスチック類は灰分が少ないため、それを用いた場合、焼却処分後の減量化が可能となるとともに、焼却時における発熱量を高くすることができる。
【００２４】
ゴム類は、伸縮性に優れた高分子材料であれば種類は問わない。天然ゴムであってもよいし合成ゴムであってもよい。ゴム類として、各種廃材を用いてもよい。例えば、廃タイヤ、合成ゴムくずを用いることができる。
【００２５】
有機性汚泥としては、例えば、工場廃水等の処理後に残る泥状物質、各種製造業の製造工程において生ずる泥状物質を用いることができる。例えば、製紙スラッジ、パルプスラッジ、下水汚泥、消化汚泥（余剰汚泥）、糊かすを用いることができる。
【００２６】
芯部材料として、性状が異なる２種類以上の保水性材料を適宜組み合わせた場合、それらの材料の相乗効果により、保水性能を効果的に向上させることができる。
【００２７】
例えば、フラッフパルプ（紙類）と植物性残渣（オカラ等）との組み合わせ、フラッフパルプ（紙類）と植物性残渣（オカラ等）と木材類（木粉）との組み合わせ、フラッフパルプ（紙類）と植物性残渣（オカラ等）と有機性汚泥（パルプスラッジ）との組み合わせ、植物性残渣（オカラ等）と有機性汚泥（パルプスラッジ）との組み合わせ、プラスチック類（塩化ビニル壁紙）と有機性汚泥（パルプスラッジ）との組み合わせが考えられる。
【００２８】
また、保水性能が低い保水性材料を用いた場合であっても、他の保水性材料と組み合わせることにより、高い保水性能を実現することが可能である。それゆえ、保水性能が低い材料であっても保水性材料として好適に用いることができるので、保水性材料の選択の幅が広がる。
【００２９】
被覆層部２０は、粒状芯部１０を覆っている。被覆層部２０は、粒状芯部１０の表面の全体を覆っていてもよいし、粒状芯部１０の表面の一部のみを覆っていてもよい。この被覆層部２０は、使用時に尿等の液体を吸収した吸水処理材１どうしを付着させて固まりにする機能を有する。
【００３０】
被覆層部２０には、吸水性ポリマー２２が含有されている。吸水性ポリマー２２の平均粒径は、２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下である。かかる吸水性ポリマー２２としては、ジェットミルによって粉砕されたものを用いることができる。被覆層部２０に占める吸水性ポリマー２２の重量割合は、３３％以上５０％未満であることが好ましい。
【００３１】
被覆層部２０の主材料としては、有機質材料を用いることができる。有機質材料としては、紙粉、木粉又はオカラが好適に用いられる。ここで、被覆層部２０の主材料とは、被覆層部２０を構成する材料全体の中で占める重量割合が最も高い材料をいう。
【００３２】
紙粉としては、例えば、薄葉紙、薄葉紙廃材、衛生用紙、衛生用紙廃材、トイレットペーパー用紙、トイレットペーパー廃材、ティッシュペーパー用紙、ティッシュペーパー廃材、化粧紙用紙、化粧紙廃材、ちり紙用紙、ちり紙廃材、紙綿、紙綿廃材、紙タオル、紙タオル廃材、便座シート廃材、機械パルプ、機械パルプ廃材、化学パルプ、化学パルプ廃材、セミケミカルパルプ、セミケミカルパルプ廃材、綿状パルプ、綿状パルプ廃材、木材パルプ、木材パルプ廃材、古紙パルプの粉砕物、フラッフパルプ、吸水性繊維廃材、吸水性樹脂を含む紙粉、製本時に発生する紙粉、不織布製造時に発生する紙粉、製紙工程において発生する紙粉、衛生材料製造時に発生する紙粉を用いることができる。これらを２種類以上組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
続いて、本発明による吸水処理材の製造方法の一実施形態として、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、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】
造粒工程は、粒状芯部１０を形成する工程である。本工程においては、粒状芯部１０を構成する材料（芯部材料）を破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。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。これにより、粒状芯部１０が得られる。
【００３５】
被覆工程は、被覆層部２０を形成する工程である。本工程においては、コーティング装置等を用いて、被覆層部２０を構成する材料（被覆材料）を粒状芯部１０の表面に付着させる。被覆材料には、上述の吸水性ポリマー２２が含有されている。被覆材料に占める吸水性ポリマー２２の重量割合は、３３％以上５０％未満であることが好ましい。被覆材料の主材料は、紙粉、木粉又はオカラであることが好ましい。ここで、被覆材料の主材料とは、被覆材料を構成する材料全体の中で占める重量割合が最も高い材料をいう。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、粒状芯部１０を覆う被覆層部２０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１０の含水率を適宜調整することにより、粒状芯部１０の水分が被覆層部２０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】
なお、乾燥工程の後に、香料添加工程を実行してもよい。この工程においては、吸水処理材１の袋詰めに用いられる包装袋内に、香料が入れられる。香料は、例えば、空気と共に包装袋内に噴射される。かかる空気の噴射は、包装袋を拡開するために行われるものである。この工程は、吸水処理材１を包装袋に詰める工程（袋詰め工程）よりも先に行われることが好ましい。
【００３９】
上記香料は包装袋内で吸水処理材１に付着するため、芳香性を有する吸水処理材１が得られる。このように包装袋内に香料を入れることにより、それよりも前の工程において製造装置に香料が付着するのを防ぐことができる。したがって、製造後の装置の清掃が容易になる。
【００４０】
香料が空気と共に包装袋内に噴射される場合、包装袋内に空気を噴射するための装置と別に、包装袋内に香料を入れるための装置を設ける必要がない。そのため、製造設備の複雑化を回避しつつ、芳香性を有する吸水処理材１を得ることができる。
【００４１】
香料添加工程が袋詰め工程よりも先に行われる場合、包装袋内の全体に香料が行き渡った状態で吸水処理材１を詰めることができる。そのため、包装袋内の複数の吸水処理材１に万遍なく香料を付着させ易くなる。
【００４２】
また、香料を包装袋内に噴射しているため、香料を包装袋の外で噴射する場合（例えば、包装袋に詰められる前の吸水処理材１に噴射する場合）に比べて、無駄になる香料の量を少なくすることができる。
【００４３】
本実施形態の効果を説明する。本実施形態においては、被覆層部２０に含有される吸水性ポリマー２２の平均粒径が２０μｍ以下である。このように平均粒径２０μｍ以下に微粉砕された吸水性ポリマー２２は、液体吸収時に膨張しにくい。それゆえ、吸水処理材１は、使用後にトイレに流されたとき、トイレの水が被覆層部２０を通過して粒状芯部１０に達しやすいため、優れた水解性を発揮することができる。
【００４４】
さらに、このように微粉砕された吸水性ポリマーは、液体吸収時の膨張が抑えられる一方で、接着性は増大する。このため、吸水処理材１は、水解性のみならず、固まり性の点においても優れている。
【００４５】
吸水性ポリマー２２の平均粒径が１０μｍ以下である場合、吸水性ポリマー２２の膨張が一層抑えられるとともに接着性が一層増大するため、より優れた水解性及び固まり性が得られる。このように、吸水性ポリマー２２の粒径を小さくすることにより、水解性及び固まり性を向上させることができる。他方で、あまりに粒径の小さい吸水性ポリマー２２を得ようとすると、特別な装置等が必要になり、吸水処理材１の製造コストの増大を招いてしまう。かかる観点から、吸水性ポリマー２２の平均粒径は、１μｍ以上であることが好ましい。
【００４６】
被覆層部２０（被覆材料）に占める吸水性ポリマー２２の重量割合が３３％以上である場合、比較的多量の吸水性ポリマー２２が被覆層部２０に含有されることになるため、吸水処理材１の固まり性を向上させることができる。
【００４７】
この点、従来の吸水処理材においては、吸水性ポリマーの含有量を増やすと、固まり性が向上する一方で、水解性は著しく低下する。膨潤した吸水性ポリマーが外部からの水（例えばトイレの水）を遮断することによる影響が顕著になるためである。このように、従来の吸水処理材では、固まり性の向上と水解性の向上とがトレードオフ関係にならざるを得ない。これに対し、本実施形態においては、粒径を小さくすることにより吸水性ポリマー２２の膨潤を抑制しているため、吸水性ポリマー２２の含有量を増やしても、外部からの水が吸水性ポリマー２２によって遮断されにくい。このため、上述のトレードオフ関係を解消し、水解性の低下を抑えつつ、固まり性の向上を図ることが可能である。
【００４８】
ジェットミルによって粉砕された吸水性ポリマー２２を用いる場合、平均粒径が２０μｍ以下で、なおかつ粒径のバラつきが小さい吸水性ポリマー２２を容易に得ることができる。
【００４９】
被覆層部２０（被覆材料）の主材料が、紙粉、木粉又はオカラである場合、これらの材料は、外部からの水を粒状芯部１０に速やかに移動させるのに適しているため、吸水処理材１の水解性の向上に資する。
【符号の説明】
【００５０】
１  吸水処理材
１０  粒状芯部
２０  被覆層部
２２  吸水性ポリマー
【図１】
2015142519.tif 000003