(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、
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、平均粒径が２０μｍ以下である第１の吸水性ポリマーと、
前記粒状芯部に含有された、平均粒径が２０μｍよりも大きい第２の吸水性ポリマーと、を備え、
当該吸水処理材は、紙類並びに前記第１及び第２の吸水性ポリマーのみからなり、
当該吸水処理材の全体に占める前記第１の吸水性ポリマーの重量割合は、１．３２％以上１．７０％以下であり、
前記粒状芯部に占める前記第２の吸水性ポリマーの重量割合は、１％以上３％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、
前記第１の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、
当該吸水処理材の全体に占める前記被覆層部の重量割合は、１２％以上１５％以下である吸水処理材。
【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、
前記被覆層部に占める前記第１の吸水性ポリマーの重量割合は、１２％以上１５％以下である吸水処理材。
【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、
前記被覆層部は、前記第１の吸水性ポリマーと紙粉との混合物からなる吸水処理材。
【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、
前記粒状芯部の主材料は、前記紙類である吸水処理材。
【請求項７】
請求項６に記載の吸水処理材において、
前記粒状芯部の前記主材料は、塩ビ壁紙分級物である吸水処理材。
【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等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、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
吸水性ポリマーは、液体を吸収すると接着性（粘性）をもつようになる。そのため、使用後の吸水処理材の固まり強度を高める上では、被覆層部に含有される吸水性ポリマーの量が多い方が好ましい。しかしながら、吸水性ポリマーは、比較的高価な材料である。それゆえ、吸水性ポリマーの使用量が多くなると、吸水処理材の製造コストが増大してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、少量の吸水性ポリマーでも充分な固まり強度が得られる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】
【０００６】
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、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、平均粒径が２０μｍ以下である第１の吸水性ポリマーと、を備え、当該吸水処理材の全体に占める上記第１の吸水性ポリマーの重量割合は、１．３２％以上２．５５％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第１の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以下に微粉砕することにより、吸水性ポリマーの液体吸収時の接着性が高まる。それゆえ、この吸水処理材においては、第１の吸水性ポリマーが重量割合で１．３２％以上２．５５％以下という少量しか含有されていないにもかかわらず、充分な固まり強度が得られる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、少量の吸水性ポリマーでも充分な固まり強度が得られる吸水処理材を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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】
【００１０】
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。  
【００１１】
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、液体を吸収する粒状の吸水処理材であり、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。
【００１２】
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る。粒状芯部１０の形状としては、例えば、球、楕円体、円柱が挙げられる。また、粒状芯部１０の主材料としては、保水性能を有する保水性材料が用いられる。ここで、粒状芯部１０の主材料とは、粒状芯部１０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。保水性材料としては、例えば紙類が挙げられる。
【００１３】
紙類は、パルプを原材料としているものであれば種類を問わない。紙類として、例えば、塩ビ壁紙分級物、パルプスラッジを用いることができる。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をいう。すなわち、分級により塩ビ壁紙から紙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、紙以外の材料がある程度残存していることが通常である。
【００１４】
粒状芯部１０は、平均粒径が２０μｍよりも大きい吸水性ポリマー（第２の吸水性ポリマー）を含有していてもよい。その場合、当該吸水性ポリマーの平均粒径は、５０μｍよりも大きいことが好ましい。また、粒状芯部１０に占める第２の吸水性ポリマーの重量割合は、１％以上５％以下であることが好ましい。
【００１５】
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。吸水処理材１の全体に占める被覆層部２０の重量割合は、１２％以上１５％以下であることが好ましい。
【００１６】
被覆層部２０には、吸水性ポリマー２２（第１の吸水性ポリマー）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、ジェットミル等の微粉砕機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、１２％以上１５％以下であることが好ましい。ただし、吸水処理材１の全体に占める吸水性ポリマー２２の重量割合は、１．３２％以上２．５５％以下（好ましくは１．３２％以上１．７０％以下）である。
【００１７】
本実施形態において被覆層部２０は、吸水性ポリマー２２と非接着性材料との混合物からなる。すなわち、被覆層部２０には、吸水性ポリマー２２以外の接着性材料が含まれていない。非接着性材料は、被覆層部２０の主材料である。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。かかる非接着性材料としては、例えば紙粉を用いることができる。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。これにより、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。
【００２３】
吸水処理材１の効果を説明する。吸水処理材１においては、被覆層部２０に含有された吸水性ポリマー２２の平均粒径が２０μｍ以下である。このように平均粒径２０μｍ以下に微粉砕することにより、吸水性ポリマー２２の液体吸収時の接着性が高まる。それゆえ、吸水処理材１においては、吸水性ポリマー２２が重量割合で１．３２％以上２．５５％以下という少量しか含有されていないにもかかわらず、充分な固まり強度が得られる。
【００２４】
さらに、このように微粉砕された吸水性ポリマー２２は、液体吸収時に膨潤しにくい。被覆層部２０において膨潤した吸水性ポリマー２２は、外部からの水が粒状芯部１０に達するのを遮断する。このことは、使用後の吸水処理材１を水洗トイレに流して処分する際に、吸水処理材１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。それゆえ、吸水性ポリマー２２の膨潤を抑えることは、吸水処理材１の水解性の向上に資する。
【００２５】
このように吸水性ポリマー２２の存在は吸水処理材１の水解性を低下させる要因となり得るため、水解性を高める上では、吸水性ポリマー２２の量が少ない方が好ましい。かかる観点から、吸水処理材１の全体に占める吸水性ポリマー２２の重量割合は、１．７０％以下であることが好ましい。
【００２６】
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の接着性が一層高まるとともに膨潤が一層抑えられるため、より優れた固まり性及び水解性が得られる。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、固まり性及び水解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。
【００２７】
微粉砕機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。
【００２８】
吸水処理材１における被覆層部２０の割合が小さい場合、粒状芯部１０の表面に均一な厚みで被覆層部２０を形成しにくくなる。かかる観点から、吸水処理材１の全体に占める被覆層部２０の重量割合は、１２％以上であることが好ましい。他方、被覆層部２０の割合が大きい場合、被覆層部２０を形成する際、粒状芯部１０の表面に付着しきれない被覆材料が増えてしまう。このように余剰の材料が増えることは、経済性の面で好ましくない。かかる観点から、吸水処理材１の全体に占める被覆層部２０の重量割合は、１５％以下であることが好ましい。
【００２９】
同様に、被覆層部２０における吸水性ポリマー２２の割合が小さい場合も、粒状芯部１０の表面に均一な厚みで被覆層部２０を形成しにくくなる。かかる観点から、被覆層部２０に占める吸水性ポリマー２２の重量割合は、１２％以上であることが好ましい。他方で、吸水性ポリマー２２の使用量をなるべく少なくし吸水処理材１の製造コストの低減を図る観点から、被覆層部２０に占める吸水性ポリマー２２の重量割合は、１５％以下であることが好ましい。
【００３０】
被覆層部２０は、吸水性ポリマー２２と非接着性材料との混合物からなる。接着性材料は比較的高価であるため、被覆層部２０の材料として吸水性ポリマー２２以外の接着性材料を使用しないようにすることは、吸水処理材１の製造コストの低減に資する。その一方で、被覆層部２０が吸水性ポリマー２２以外の接着性材料を含有しない場合、吸水処理材１の固まり強度を確保する上で、吸水性ポリマー２２の接着性が特に重要になる。この点、本実施形態においては、上述のとおり微粉砕された吸水性ポリマー２２を用いることにより、充分な固まり強度を確保している。
【００３１】
粒状芯部１０の主材料が紙類である場合、紙類は比重の小さい材料であるため、比重の小さい吸水処理材１を得るのに適している。このように吸水処理材１が小さな比重を有する場合、少ない材料で体積を稼ぐことができるため、吸水処理材１の製造コストの低減を図ることができる。
【００３２】
粒状芯部１０の主材料が塩ビ壁紙分級物である場合、廃材としての塩ビ壁紙を利用できるため、吸水処理材１の製造コストを一層低減させることができる。また、塩ビ壁紙分級物は、塩ビ壁紙そのものに比べて、塩ビの含有量が少ない。このため、吸水処理材１の製造時に加熱された場合であっても、塩化水素等のガスの発生を抑制することができる。また、吸水処理材１を焼却した場合のダイオキシンの発生を抑制することができる。
【００３３】
平均粒径が２０μｍよりも大きい吸水性ポリマーが粒状芯部１０に含有されている場合、吸水処理材１の水解性を向上させることができる。外部からの水が粒状芯部１０に達すると、当該吸水性ポリマーが膨潤し、それにより粒状芯部１０の崩壊が促進されるからである。この吸水性ポリマーの平均粒径が５０μｍよりも大きい場合、その膨潤性が高まるため、吸水処理材１の水解性を一層向上させることができる。
【実施例】
【００３４】
表１に示すように、吸水処理材の全体に占める被覆層部の重量割合、及び被覆層部に占める吸水性ポリマー（ジェットミルによって平均粒径２０μｍ以下に粉砕されたもの）の重量割合を変えて、４８種類のサンプル（吸水処理材）を製造した。詳細には、被覆層部の重量割合を１０％から１７％まで１％ずつ変化させるとともに、吸水性ポリマーの重量割合を１０％から１５％まで１％ずつ変化させた。表中に括弧書きで示した数値は、吸水処理材の全体に占める上記吸水性ポリマーの重量割合である。
【００３５】
【表１】
0006584759.tif 000002
【００３６】
何れのサンプルについても、被覆層部は、上記吸水性ポリマーと紙粉との混合物からなるものとした。例えば、被覆層部に占める吸水性ポリマーの重量割合が１５％のサンプル（表中の一番右側の列）の場合、被覆層部は、１５重量％の吸水性ポリマーと８５重量％の紙粉とからなる。
【００３７】
また、何れのサンプルについても、粒状芯部は、６８重量％の塩ビ壁紙分級物、２９重量％のパルプスラッジ、３重量％の吸水性ポリマーからなるものとした。ただし、粒状芯部に用いた吸水性ポリマーは、被覆層部に用いた上述の吸水性ポリマーとは異なり、平均粒径が５０μｍより大きいものである。以下、この吸水性ポリマーと区別するため、被覆層部に用いた吸水性ポリマーを「微粉砕ポリマー」と呼ぶことにする。
【００３８】
表中の「固まり」は、各サンプル（多数の粒状物からなる集合体）に対して、０．９％生理食塩水を２０ｃｃ滴下した後、塊状化した部分の固まりの強さを評価したものである。塊状化した部分をスコップ等で掬い上げても崩れない程度に充分な固まり強度を有する場合を丸印（中でも固まり強度が特に優れている場合を二重丸印）、固まり強度が不充分な場合を三角印で示した。表からわかるように、吸水処理材の全体に占める微粉砕ポリマーの重量割合が１．３２％以上２．５５％以下のサンプルにおいて、充分な固まり強度が得られた。
【００３９】
「水解性」は、上述の「固まり」を評価した際に塊状化した部分を、水で満たされたビーカー内に入れた後の水解性を評価したものである。水洗トイレに流しても詰まりの原因とならない程度に充分な水解性を有する場合を丸印（中でも水解性が特に優れている場合を二重丸印）、水解性が不充分な場合を三角印で示した。表からわかるように、吸水処理材の全体に占める微粉砕ポリマーの重量割合が１．７０％以下のサンプルにおいて、充分な水解性が得られた。
【００４０】
ただし、表中には示していないが、吸水処理材の全体に占める被覆層部の重量割合が１１％以下のサンプルについては、被覆の斑（むら）が目立った。すなわち、粒状芯部の表面に形成された被覆層部の厚みの不均一性が若干高かった。被覆層部に占める微粉砕ポリマーの重量割合が１１％以下のサンプルについても、同様であった。また、吸水処理材の全体に占める被覆層部の重量割合が１６％以上のサンプルについては、粉余りが目立った。すなわち、粒状芯部の表面に付着しきれない余剰の被覆材料が若干多かった。これに対し、吸水処理材の全体に占める被覆層部の重量割合が１２％以上１５％以下、かつ被覆層部に占める微粉砕ポリマーの重量割合が１２％以上１５％以下のサンプルについては、被覆斑も粉余りも殆ど見られなかった。
【符号の説明】
【００４１】
１  吸水処理材
１０  粒状芯部
２０  被覆層部
２２  吸水性ポリマー（第１の吸水性ポリマー）
【図１】
0006584759.tif 000003