(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水させて繊維を膨脹、錯綜状としたピートモス等の天然有機質繊維から１〜１０mm程度の大きさで毳立ち状の粒体に造粒してなる粒状芯体と、少量の高吸水性ポリマー粉末が添加されてなる紙粉であって、毳立ち状の粒状芯体の表面全体を薄く覆う表面被膜層とからなり、表面被膜層が粒状芯体の毳立ち部分に食い込み一体構造に積層されてなるペットの糞尿処理用敷き砂。
【請求項２】
含水させて繊維を膨脹、錯綜状とし、適量のゼオライト粉末または活性化したフライアッシュもしくは活性炭粉末の何れかが添加されたピートモス等の天然有機質繊維から１〜１０mm程度の大きさで毳立ち状の粒体に造粒してなる粒状芯体と、少量の高吸水性ポリマー粉末が添加されてなる紙粉であって、毳立ち状の粒状芯体の表面全体を薄く覆う表面被膜層とからなり、表面被膜層が粒状芯体の毳立ち部分に食い込み一体構造に積層されてなるペットの糞尿処理用敷き砂。
【請求項３】
含水させて繊維を膨脹、錯綜状とし、適量のゼオライト粉末または活性化したフライアッシュもしくは活性炭粉末の何れかが添加されたピートモス等の天然有機質繊維から１〜１０mm程度の大きさで毳立ち状の粒体に造粒してなる粒状芯体と、略１０重量％程度の割合の高吸水性ポリマー粉末が添加されてなる紙粉であって、毳立ち状の粒状芯体の表面全体を略  0.1〜0.5  mm程度の薄さに覆う表面被膜層とからなり、表面被膜層が粒状芯体の毳立ち部分に食い込み一体構造に積層されてなるペットの糞尿処理用敷き砂。
【請求項４】
略２０〜２５重量％程度の水を含浸させて繊維を膨脹、錯綜状とした上、適量のゼオライト粉末または活性化したフライアッシュもしくは活性炭粉末の何れかを添加したピートモス等の天然有機質繊維を造粒機にかけ、１〜１０mm程度の大きさで表面毳立ち状の粒体に造粒して粒状芯体を形成する第１工程、毳立ち状の粒状芯体から水分が発散状となっている間にコーティング機に入れ、略１０重量％程度の割合の高吸水性ポリマー粉末の添加された紙粉を、粒状芯体からの発散状の水分と毳立ち、および粒状芯体の転動を利用して粒状芯体表面全体に略  0.1〜0.5  mm程度の薄さの表面被膜層にコーティングし、表面被膜層が粒状芯体の毳立ち部分に食い込み状となって積層、一体化されるようにする第２工程、表面被膜層を食い込み一体構造に積層した粒状芯体を乾燥させ、含水率を略１０〜１２％に調整する第３工程からなるペットの糞尿処理用敷き砂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の目的】
この発明は、犬、猫等ペットの糞尿処理用敷き砂と、その製造方法とに関するものであり、糞尿の水分と臭気との吸収効率が良いばかりではなく、糞尿水分吸収後の保形性があり、且つ焼却処分あるいは水洗トイレ処分も可能となるという取扱い性にも秀れる上、安価に製造、販売することができるという略理想的で新規な構造からなるペットの糞尿処理用敷き砂と、それを簡便且つ確実に製造することを可能とするペットの糞尿処理用敷き砂の製造方法とを提供しようとするものである。
【０００２】
【従来技術】
どの先進諸国よりも経済的発展を遂げた我が国では、社会生活も安定化してきたことから、人々の間には様々なものを鑑賞し、愛玩するだけの余裕が出てきている。昨今のペットブームもその現象の一つの現れであって、多くの家庭で犬、猫が飼われている。しかし、このような愛玩動物を飼う家庭の毎日の悩みが、糞尿の問題であって、スーパーやデパートには、これらペットブームを反映する様々なペット用品と共に、そのための糞尿処理用品が各種並べられている。
糞尿処理用品として代表的なものが、ペット用トイレに敷き詰める敷き砂であり、これまでに提供されているものを大別してみると、付着性や吸着効果のあるゼオライトを単に粉砕、粒状化しだけの砕石からなるものと、人工的に粒状化したもの、例えば、紙繊維、ベントナイ破砕物、ベントナイトとゼオライト粉末との混練物や、繊維質材とゼオライト粉末との混練物等を夫々粒状化したもの、紙粉や紙を造る工程で発生したスラッジ等を高分子ポリマーで固化したもの、あるいは鋸屑等を圧縮、固化したものの等との２通りのものがある。
【０００３】
単なる砕石からなるものの場合には、当然石自体が水溶性のものでないことから、一旦糞にまとわり付いてしまった以上、それを糞と共に便所に流してしまうという訳にはいかず、庭や空き地のある人であれば土の中に埋めてしまうこともできるが、大抵の場合は他のごみと一緒に捨ててしまい、捨てて少なくなった分量だけ新しい砕石を加えるという処理をした上、何日に一回かは尿で汚れた敷き砂全体を何回も洗い流して乾燥させ、再使用するということになる。
しかし、一旦染み付いた臭いはなかなか抜け切らないことから、必ずしも再使用に適したものともいえず、したがって、確かに素材そのものは経済的で購入し易いという利点はあるにしても、悪臭除去という基本的な機能の面で劣ると共に、使用、管理の面でも問題を残していて、使用できる場所に制限を受けてしまうという難点を抱えている。
【０００４】
これに対し、人工造粒したものは、糞尿がかかるとその部分だけ適当に固まってしまうと共に、積極的に脱臭効果が発揮されるようにしてあり、固まった部分だけを取り除いて他のごみと一緒に処理してしまったり、水溶性のものでは、便所に流す等して処理することを可能にするものも開発されていて、上記した砕石からなる敷き砂を使用する場合に比較し、単価的には確かに割高についてしまうものの、普段の取扱い性や脱臭効果等機能性に秀れていることから、かなりのペット愛好家が好んで採用するようになってきている。
【０００５】
この固まるタイプの敷き砂の多くは、基本的に経済的負担が掛かり過ぎるという欠点を有する外、脱臭効果を高め、吸水性を良くする等敷き砂としての機能性を高める目的で、かなりの量のゼオライト粉末等（無機質系脱臭剤）と多量の高吸水性ポリマーとを併用していて、次のような課題を抱えているのが実情である。
即ち、無機質系脱臭剤や高吸水性ポリマーを多く採用して造粒したものでは、水分によって簡単に崩壊してしまう虞があって、排尿によって崩壊し易くなるだけではなく、トイレに流しても便器にこびり着いて流れ難くなるという欠点を有し、また、無機質系脱臭剤であるゼオライトを主体としたものでは、確かに保形性は良くなるものの、今度はトイレに流せなくなって後始末に困るという問題を生ずることになる。
【０００６】
このような問題に対処すべく、適度に保形性があって、水分や悪臭の吸収性も良く、しかも焼却処分やトイレへの流出処分も可能となるように、天然有機物、例えば牧草や籾柄、ピートモス等の天然有機質繊維、木粉その他を粉にして単独か混合したものとし、それら基材に高吸水性樹脂とバインダーとを加えて混合した上、造粒してなる、例えば平成３年特許公告第４６０８９号公報に掲載された発明に代表されるタイプの敷き砂も、既に提案済みとなっている。
しかし、この改良されたタイプの敷き砂では、造粒段階で、天然有機物の粉末を高吸水性樹脂（通常、粒状体）と共に、バインダー、例えば水溶性バインダーの例として、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）、ＭＣ（メチルセルロース）、デンプン、ブルラン、ゼラチン、あるいはアルコール溶液を溶媒とするバインダーの例として、ＨＥＣ（ヒドロキシエチルセルロース）、ＨＰＣ（ヒドロキシプロピルセルロース）、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）溶液中に混合し、ヘドロ状とした上で造粒する工程を経るため、１粒当りの天然有機物粉末の量および高吸水性樹脂（通常、粒状体）の量が、共に多く必要になる上、１粒当りの構成比では、天然有機物粉末４０〜２０％に対し、高吸水性樹脂（通常、粒状体）６０〜８０％となって、安価な天然有機物粉末よりも高価な高吸水性樹脂（通常、粒状体）の割合が多くなってしまう結果、安価な素材である天然有機物粉末を採用している割りには、敷き砂としての単価を下げる効果が十分に発揮されないと共に、天然有機物が備えている消臭効果の活用が満足したものにならないという恨みがあった。
【０００７】
この発明では、上記した従前までの天然有機物を素材とした敷き砂でも実現し得なかった経済性と機能性とを各段に改善可能とする全く新しいタイプの糞尿処理用の敷き砂の開発、研究に取り組み、遂に略理想的とも思える新規な構造からなるペットの糞尿処理用敷き砂、およびその製造方法の実現化に成功したものであり、以下においてその構成を詳述するものである。
【０００８】
【発明の構成】
この発明のペットの糞尿処理用敷き砂は、基本的に次のような構成から成るものである。
即ち、含水させて繊維を膨脹、錯綜状としたピートモス等の天然有機質繊維から１〜１０mm程度の大きさで毳立ち状の粒体に造粒してなる粒状芯体と、少量の高吸水性ポリマー粉末が添加されてなる紙粉であって、毳立ち状の粒状芯体の表面全体を薄く覆う表面被膜層とからなり、表面被膜層が粒状芯体の毳立ち部分に食い込み一体構造に積層されてなるペットの糞尿処理用敷き砂とするものである。
【０００９】
粒状芯体を構成するピートモス等の天然有機質繊維は、カナダやフィンランド、中国、旧ソ連等から盛んに輸出されているミズゴケ泥炭（高位泥炭）からなるもので極めて安価に入手可能な天然有機質素材であって、水分を含浸することによって大きくその体積を増加させる特徴を有すると共に、それらを撹拌、混合すれば、繊維が互いに錯綜状になって内部に多くの空隙を形作り、繊維質自体の吸水効果に加え、その空隙内に多量の水分を保持する、所謂秀れた保水効果を有する素材である。
なお、この発明のピートモス等の天然有機質繊維には、中国黒龍江省を代表産出地とするピート（ヨシ・スゲ泥炭、別称低位泥炭）や中位泥炭（森林泥炭）等も包含していて、広義の泥炭からなる素材を意味するものであって、それ自体単独で構成するようにする外、望ましくは、適量のゼオライト粉末粉末や活性化したフライアッシュ、活性炭粉末の何れかが選択されて混入（その割合は、期待する吸着効果と経済性との兼ね合いで自由に選択可能。）されるようにする。
【００１０】
粒状芯体は、１〜１０mm程度、望ましくは３〜６mm程度の大きさの粒体に造粒されるものであって、特にバインダー等は一切使用せず、繊維質相互の絡まり合いによって十分粒体形状を維持でき、しかも、バインダーを採用しない結果、粒体の外表面には、ピートモス等の天然有機質繊維繊維が不規則に突出状となって毳立つ構造を実現したものとなり、それ自体が適度な含水状態（主体であるピートモス等の天然有機質繊維に対して、約２０〜２５重量％程度の含水量で、殆どが繊維質に吸収され、全体としてやや湿っていると感じる程度）のものとなっていることに相俟って、後述の表面被膜層を形成する上で極めて都合の良い構造のものとなる。
【００１１】
ゼオライト粉末または活性化したフライアッシュもしくは活性炭粉末の何れかは、必要に応じてピートモス等の天然有機質繊維に購入されてペットの糞尿から発散する異臭、悪臭を吸着する脱臭効果を補助する素材として採用されるものであり、主成分であるピートモス等の天然有機質繊維自体が天然有機物として秀れた脱臭機能を兼ね備えていて、用途によっては十分敷き砂に必要とされる脱臭効果を発揮できるが、狭い室内等特殊な環境下で使用する用途で更に強化された脱臭機能を必要とする敷き砂に形成しなければならないとき等には、その期待する脱臭効果と経済性との兼ね合いで決定される適量、例えばピートモス等の天然有機質繊維の３〜５重量％前後の範囲となる量が、適宜選択されて混入されることになる。
【００１２】
表面被膜層は、紙粉を主体とし、少量の（紙粉の約１割り程度の重量％を目安とした）高吸水性ポリマー粉末、例えば、成人用おむつや女性用生理用品等に多用されているデンプン・アクリル酸のグラフト重合体やビニルアルコール・アクリル酸の共重合体、ビニルエステル・エチレン系不飽和カルボン酸またはその誘導体の共重合体鹸化物、ポリエチレングリコールの架橋物、ポリアクリル酸の架橋物、カルボキシメチルセルロースの架橋物、あるいはポリアクリロニトリルの部分加水分解物やキトサンの塩、プルランのゲル等あらゆる公知もので、吸水することによって流れ出すこともなく形を保持したまま、数十倍から数千倍までの水分を含有できる樹脂体粉末が添加されてなる素材から構成され、上記した毳立ち状の粒状芯体の表面全体に、約0.1〜0.5  mm、望ましくは略0.3mm  前後の厚さの薄膜層として一体的に（剥離することなく）形成されるものである。
【００１３】
この表面被膜層の粒状芯体表面への一体化構造は、粒状芯体の毳立ち部分に表面被膜層である紙粉の一部が入り込んでしまい、恰も粒状芯体の毳立ち部分が該表面被膜層に食い込み一体化されたような積層構造を実現するものとなって、表面被膜層が簡単に粒状芯体から剥離、脱落してしまうことがなく、したがって、製品化段階や保管、輸送、販売、使用段階においても、包装袋内に滓や屑の発生が少なくなるものとすることができる。
なお、この表面被膜層には、既に従前からの敷き砂にも採用されている吸水発色性の顔料、例えばメチレンブルーその他の顔料を混入したものとすることも勿論可能である。
【００１４】
【関連する発明】
この発明には、上述したペットの糞尿処理用敷き砂を、効率的且つ確実に製造するための以下に詳述するとおりの新規な製造方法が包含されている。
即ち、次のような第１ないし３工程から基本的に構成される敷き砂の製造方法である。
［第１工程］
略２０〜２５重量％程度の水を含浸させて繊維を膨脹させた上、必要に応じて適量のゼオライト粉末または活性化したフライアッシュ、もしくは活性炭粉末の何れかを、例えば３〜５重量％程度添加して撹拌し、添加した脱臭補助剤が均等に混ざり合うようにするか、あるいは必要がなければそれらを省略するかすると共に、ピートモス等の天然有機質繊維繊維が相互に絡まり合って錯綜状とした上、それらを造粒機にかけて１〜１０mm程度の大きさで表面毳立ち状の粒体に造粒して粒状芯体を形成する工程。
この工程で採用される造粒機は、ディスクペレタイザー等公知のペレット造粒機の採用が可能である。
【００１５】
［第２工程］
上記第１工程で形成された毳立ち状の粒状芯体から水分が、造粒過程の摩擦熱で発散状となっている間にコーティング機に移し、略１０重量％程度の割合の高吸水性ポリマー粉末の添加された紙粉を、粒状芯体からの発散状の水分と毳立ち、および粒状芯体の転動を利用し、それら粒状芯体の表面にまぶすようにして、粒状芯体表面全体に略０．１〜０．５ｍｍ程度の薄さの表面被膜層が形成され、該表面被膜層が粒状芯体の毳立ち部分に食い込み状となって積層、一体化されるようにするコーティング工程。
【００１６】
このコーティング工程は、第１工程で造粒機に掛けられ、圧縮された時に発生する摩擦熱で、含水状態のピートモス等の天然有機質繊維繊維内の水分が蒸発気味となって水分を発散しつつある最中に実施される必要があり、したがって、造粒工程の直後にタイミング良く継続して実施されるような製造ラインが予め組み立てられている必要がある。
なお、このコーティング工程では、紙粉を投入したターンテーブル（望ましくは、定速回転すると同時に適当な上下振動を発生させるような構成を有し、粒状芯体の転動が積極的に励起させられるようにした構造の組み込まれたターンテーブル）を連続させて複数個用意し、それらを順次経由させることによって所定のコーティング厚に調整、実現するようにすると、表面被膜層の厚さがムラの無いものとできて好都合である。
【００１７】
［第３工程］
第２工程で所定厚の表面被膜層に形成され、該表面被膜層を食い込み一体構造に積層した粒状芯体を乾燥し、最終的にペットの糞尿処理用敷き砂を完成する乾燥工程。
この乾燥工程は、上記したコーティング工程で形成された未乾燥の敷き砂を、例えばネットコンベア上に移し、６０〜８０℃の熱風によってそれらの含水率が１０〜１２％内に収まるように乾燥、調整するようにしなければならない。
過乾燥、即ち１０％以下にまで乾燥し過ぎると高吸水性ポリマー粉末と紙粉との絡みが悪くなって、高吸水性ポリマー粉末が分離、落下してしまう虞を来すことになると共に、使用段階での毛細管現象の作用が起き難くなって、ペットからの排尿を受けたときの吸水性を悪くしてしまう虞も出てくることから、この含水率の調整は慎重に成されるべきである。
【００１８】
こうして形成されたこの発明のペットの糞尿処理用敷き砂の部分拡大断面図が、やや模擬的な図面として図１に示されている。
図中、１はピートモス等の天然有機質繊維、２はゼオライト粉末または活性化したフライアッシュもしくは活性炭粉末の何れか、３は粒状芯体内の空隙部、４は表面被膜層の中の紙粉、５は紙粉内に混入された高吸水性ポリマー粉末を夫々示している。
【００１９】
【作用効果】
以上のような構成から成るこの発明のペットの糞尿処理用敷き砂は、その粒状芯体が、ピートモス等の天然有機質繊維を主体とし、しかも、造粒段階で水分を含ませて体積を増やすと共に、繊維相互を錯綜状となるようにした上、内部に十分な空隙部が確保された粒体に形成されているため、先ず何よりも、従前までの天然有機物粉末をヘドロ状として造粒したものに比較し、極めて素材使用量が少なくて済むという経済効果上の大きな特徴を備えている。
【００２０】
更に、この粒状芯体は、全くバインダーを使用しないで造粒したものとしていることから、繊維間空隙率が極めて高められ、保水効果と共に天然有機繊維自体の秀れた消臭効果が何れも確実に確保されるという、敷き砂に欠くことのできない機能を有したものとすることができると共に、造粒後には粒状芯体の表面全体に毳立ち構造を実現していて、表面被膜層の確実な形成、一体化が保証され、製造、保管、輸送、販売、使用の各段階での品質保持が極めて容易なものとなるだけではなく、毳立ちに食い込み状に強固に一体化された該表面被膜層自体は、薄膜であっても剥離してしまうこともなく糞尿内の水分を速やかに吸着した上、それら水分が、絡まり合った粒状芯体の繊維による吸水作用と、繊維間の十分な空隙部内への吸水作用とによって連続的且つ多量に吸い込まれて保水されていくため、その水分吸着効果がいつまでも持続され、糞尿からの脱水作用、言わばポンプ作用が確実に発揮されることになる。
【００２１】
しかも、吸水後の保形性も、強固に一体化された表面被膜層と、粒状芯体内部の繊維の絡まり合いとが相俟って、極めて秀れたものになる一方、一旦トイレ等の水に完全に浸されてしまうと、それまで強固に一体化されていた表面被膜層も、内部のバインダーで強制的に接着、固化されていない粒状芯体が、簡単にその繊維相互の錯綜状態を解除して崩壊してしまうことに起因すると共に、薄膜であるも手伝って、これまた簡単に崩壊してしまい、この崩壊した後の高吸水性ポリマーも、薄膜であって含有する高吸水性ポリマーの量が少ないことに幸いされ、便器に全く付着すること無く、全て完全に水と共に流れ去ってしまうという、極めて後処理のし易い敷き砂となるものである。
また、この水洗トイレ処理以外にも、全体が殆ど天然有機質素材で形成されていることから、簡単に焼却処分とすることも可能で、使用者の事情に応じた選択的な後処理も可能とするものとなっている。
【００２２】
この発明のペットの糞尿処理用敷き砂では、粒状芯体を、全てピートモス等の天然有機質繊維で構成したものとしても十分にその天然繊維とそれらの間の空隙部とによって脱臭効果を発揮可能なものとすることもできるが、例えば都市部のマンションの玄関ホール等といった比較的狭い空間での使用等、特殊な環境下での用途用で、より強力な脱臭効果を必要とする場合でも、僅か３〜５重量％程度のゼオライト粉末か活性炭粉末をピートモス等の天然有機質繊維に加えたものとするだけで、期待どおりの極めて強力な脱臭効果を発揮できるものとすることが可能であり、強力な脱臭効果を実現したものとした場合であっても、可能な限り経済的な敷き砂として提供することができ、既に提案されている天然有機質素材を採用した、例えば前掲の特公平３−４６０８９号公報記載の発明のものや、その他市販の各種敷き砂に比較して遥かに経済的なものとすることができるという、この種敷き砂の最大の難点を見事に解決できるものとなる。
【００２３】
この脱臭効果に秀れた特徴は、略３重量％の活性炭粉末をピートモス等の天然有機質繊維に混合したこの発明の敷き砂と、ゼオライト粉末を混入（混入割合不明）の市販のペパーサンドとを、アンモニア（ＮＨ3）吸収性で比較した本願出願人中央研究所分析による下記の分析結果で、余すところなく示されている。
【００２４】
【表１】
0003736690.tif 000002
【００２５】
一方、この発明の敷き砂の製造方法も、敷き砂自体が極めて秀れた作用効果を奏するとなっているにも係わらず、ピートモス等の天然有機質繊維への水分添加割合や乾燥段階における含水率調整等、僅かな部分で注意を怠らない限り、略従前までの機械、装置を採用して製造が可能であり、上記した素材上の理由と相俟って、この発明の敷き砂を安価に提供する上で、この製造方法は、極めて有利な製造方法となっている。
【００２６】
叙上の如く、この発明は、ペットの糞尿処理用敷き砂として極めて有用な機能を兼備し、しかもその特徴ある製造方法も相俟って安価に提供することが可能になるものであることから、ペットブームの中で様々な敷き砂が提供されている中で、未だ糞尿処理に苦慮せざるを得ない状態に置かれ、満足な敷き砂を手にできないでいる多くのペット愛好家から、高い評価がなされるものになると予想される。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の代表的な構造からなるペットの糞尿処理用敷き砂の１実施例を示したに過ぎない。
【図１】      この発明のペットの糞尿処理用敷き砂の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１          ピートモス等の天然有機質繊維
２          ゼオライト粉末または活性化したフライアッシュもしくは活性炭粉                    末の何れか
３          粒状芯体内の空隙部
４          表面被膜層の中の紙粉
５          紙粉内に混入された高吸水性ポリマー粉末
【図１】
0003736690.tif 000003