JP2021023841A - 吸収体 - Google Patents

Abstract

【課題】水分を迅速に吸収することのできる吸収体を提供する。【解決手段】少なくとも一面が水溶性シートからなる袋に、高吸収性ポリマーとパルプとを有する吸収材料が封入されている吸収体。【効果】本発明の吸収体は、少量の水分を吸収することで水溶性シートが崩壊するため、袋内部の吸収材料が素早く水と接触することができる。本発明で使用する吸収材料は、高吸収性ポリマーとパルプとを有することにより、高吸収性ポリマー単独の場合と比較して、迅速に水分を吸収することができる。【選択図】なし

Description

この発明は、迅速に水分を吸収することのできる吸収体に関する。

泥酔者や体調不良者が嘔吐した際の嘔吐物の処理方法としては、おがくずで水分を吸収した後に、ほうき等で除去することが一般的に行われている。しかし、おがくずは吸水能力が低いため、嘔吐物の処理には大量のおがくずが必要であり、更には水（水分）の吸収に時間がかかる。そのため、特許文献１には、より吸水性の高い高吸水性ポリマーを用いた処理剤が提案されている。
ここで、飲食店内、駅構内、電車内等の公共の場では、臭い除去、感染防止等のために、嘔吐物をより迅速に処理することが求められている。

特開２００１−０７９５９６号公報

本発明は、水分を迅速に吸収することのできる吸収体を提供することを課題とする。

本発明の課題を解決する手段は、以下のとおりである。
１．少なくとも一面が水溶性シートからなる袋に、高吸収性ポリマーとパルプとを有する吸収材料が封入されていることを特徴とする吸収体。
２．前記高吸収性ポリマー１重量部に対して、前記パルプを１重量部以上１００重量部以下含有することを特徴とする１．に記載の吸収体。
３．前記水溶性シートが、ＣＭＣパルプを原料とした坪量２０ｇ/ｍ^２以上１００ｇ/ｍ^２以下のシートであることを特徴とする１．または２．に記載の吸収体。

本発明の吸収体は、少量の水分を吸収することで水溶性シートが崩壊するため、袋内部の吸収材料が素早く水と接触することができる。本発明で使用する吸収材料は、高吸収性ポリマーとパルプとを有することにより、高吸収性ポリマー単独の場合と比較して、迅速に水分を吸収することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の吸収体は、少なくとも一面が水溶性シートで作られた袋に、高吸収性ポリマーとパルプとを有する吸収材料が封入されている。
本発明の吸収体は、吸収材料が高吸収性ポリマーのみならずパルプを有することにより、迅速に水分を吸収することができる。これは、パルプが高吸収性ポリマーよりも水と馴染みやすいため、パルプを介することにより、水と高吸収性ポリマーとの接触効率が上がるため、および、高吸収性ポリマー同士の結着を抑制するためであると推測される。

本発明の吸収体の用途は限定されないが、例えば、嘔吐物、尿、便、ヘドロ、汚泥等の水分を多く含む処理物からの水分の吸収に好適に用いることができる。
また、本発明の吸収体は、その効果を損なわない範囲で、その用途に応じて、袋の内部に、他の吸水剤、吸油剤、吸着剤、殺菌剤、消臭剤、香料、着色剤等を封入することができる。

本発明で使用する吸収材料は、高吸収性ポリマー１重量部に対してパルプを１重量部以上１００重量部以下含有することが好ましい。パルプの含有量が１重量部未満だと所望の吸水速度が得られない場合があり、パルプの含有量が１００重量部を超えると体積が大きくなり、また、吸水量が少なくなる場合がある。高吸収性ポリマー１重量部に対するパルプ含有量の下限としては２重量部以上がより好ましく、３重量部以上がさらに好ましく、５重量部以上が特に好ましい。また、このパルプ含有量の上限としては５０重量部以下がより好ましく、３０重量部以下がさらに好ましく、２０重量部以下が特に好ましい。
上記割合の高吸収性ポリマーとパルプを乾式混合器などで均一に混合し、少なくとも一面が水溶性シートで作られた袋に封入することにより、吸収体を製造することができる。

次に、本発明の吸収体で使用される各種材料を例示する。
本発明で使用するパルプは特に制限されず、針葉樹または広葉樹を原料とした機械パルプ、化学パルプなど木材由来のパルプ、亜麻パルプ、マニラ麻パルプ、ケナフパルプ等の非木材系パルプ、古紙パルプ等の製紙分野において用いられているパルプを用いることができる。これらの中で、安価でリグニン成分の少ない木材由来の化学パルプが好ましい。パルプは、繊維長が１μｍ以上２４μｍ以下であるものが好ましい。繊維長が２４μｍよりも長いと所望の吸水速度が発揮されない場合がある。繊維長が１μｍよりも短いと、袋に収容する時に舞い上がる等、取扱性が低下する場合がある。繊維長は、２μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。
また、本発明において、パルプは、ボールミル、アトライター、サンドグラインダー、マイクロカッタ−、ジェットミルなどの粉砕機によって粉砕して用いることもできる。この場合も、粉砕後の繊維長が１μｍ以上２４μｍ以下であるものが好ましい。

本明細書において、高吸収性ポリマーは下記のように定義される。
ポリマー１ｇをナイロン製の３００メッシュの濾布にこぼれないように包み、封をして重量を測定する。ビーカーに生理食塩水１００ｇを入れ、その中にポリマーを包んだ濾布を投入し、５分間放置する。濾布を取り出し、余分な生理食塩水を除去してから重量を測定し、前後の重量差から吸水量を求め、この吸水量が２０ｇ以上のものを高吸収性ポリマーと定義する。

本発明で使用する高吸収性ポリマーとしては、具体的には、ポリアクリル酸およびその金属塩、ポリスルホン酸およびその金属塩、無水マレイン酸およびその金属塩、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコ−ル、ポリエチレンオキシド、ポリアスパラギン酸およびその金属塩、ポリグルタミン酸およびその金属塩、ポリアルギン酸およびその金属塩、澱粉など公知の高吸収性ポリマーを使用することができる。吸水性の観点からポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウムが好ましい。吸水速度を速めるため、１００μｍ程度まで粉砕することが好ましい。

高吸収性ポリマーの平均粒子径は、１０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。下限としては、より好ましくは２０μｍ以上、さらに好ましくは４０μｍ以上である。上限としては、より好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは３００μｍ以下である。吸水量は高吸収性ポリマーの比表面積に比例し、粒子径が細かいほど吸水量は多くなるが、一方で高吸収性ポリマーが凝集しやすくなる傾向がある。これに対し、本発明ではパルプを混合することで、高吸収性ポリマーの粒子径を小さくしても凝集が抑制され、吸水性を高めることができる。この理由は明らかではないが、高吸収性ポリマーは吸水速度が遅いため、水と接触すると表面が膨潤し、粘着性が生じる。そのため、高吸収性ポリマーが過密な状態で存在すると、高吸収性ポリマー同士で結着してしまい、吸収速度が急激に低下する。一方、本発明では、高吸収性ポリマーの間にパルプが存在するため、高吸収性ポリマー同士の結着を抑制することができると考えられる。なお、本発明における平均粒子径は、粒子を電子顕微鏡で撮影し、ランダムに選択した粒子１００個の最大径を測定し、それらの平均値を意味する。

本明細書において、水溶性シートは下記のように定義される。
３×３ｃｍ^２に切り出した試験片を作製し、２３℃×５０％で２時間以上調湿する。５００ｍｌ容ビーカーに水道水３００ｍｌを入れ、マグネチックスターラーで６５０ｒｐｍの速度で攪拌したところに、試験片を投入し、投入後１０秒未満で試験片が複数に分離するシートを水溶性シートと定義する。

本発明で使用する水溶性シートは、具体的には、オブラート、セロハン紙、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）パルプのシート、低叩解パルプのシート等が例示できる。これらの中で、溶解速度の観点からＣＭＣパルプからなるシートが好ましい。ＣＭＣパルプのシートとしては、たとえば日本製紙パピリア株式会社製の水溶紙シリーズとして入手可能である。

水溶性シートの坪量は２０ｇ/ｍ^２以上１００ｇ/ｍ^２以上が好ましく、３０ｇ/ｍ^２以上８０ｇ/ｍ^２以下がより好ましい。坪量が２０ｇ/ｍ^２未満では使用前に袋が破損し、内容物が飛散する可能性がある。また、坪量が１００ｇ/ｍ^２を超えると吸水時の溶解速度が遅くなるため、吸収材料が水分と接触するのが遅くなる場合がある。

本発明で使用する袋は、少なくとも一面が水溶性シートで作られていればよく、他面は、非水溶性シート、水溶性シートのいずれも用いることができる。
非水溶性シートとしては、紙、高分子フィルム、不織布等を用いることができる。他面が非水溶性シートからなる吸収体は、使用後に非水溶性シートに包むようにして回収することができる。
他面が水溶性シートからなる吸収体は、袋の全体が崩壊することにより、使用後に、直接手で触れることなく、ほうき等で回収することができる。

本発明において、袋は、少なくとも１面が水溶性シートからなるように、２枚の水溶性シート、もしくは水溶性シートと非水溶性シートの４辺を貼り合わせる、または、１枚の水溶性シートを重なるように折り合わせて３辺を貼り合わせることにより、製造することができる。本発明において、シートの大きさは特に限定されないが、処理物を覆えるように面積が大きいことが好ましい。また、形状が規格化されていることから、２枚のシートを貼り合わせる場合はＡ０〜Ａ３サイズであることが好ましく、１枚のシートを折り合わせて貼り合わせる場合は、Ａ０〜Ａ２サイズであることが好ましい。

以下、実施例にて本発明を例証するが本発明を限定することを意図するものではない。なお、各実施例及び比較例中、特にことわらない限り「部」は「重量部」、「％」は「重量％」を示す。

［実施例１］
高吸収性ポリマーとパルプを下記配合で混合した。
高吸収性ポリマー（サンダイヤポリマー社製、商品名：アクアパール、
ポリアクリル酸とポリアクリル酸ナトリウムの混合物） ２ｇ
パルプ （丸紅紙パルプ販売社製、商品名：広葉樹晒しクラフトパルプ、
平均繊維長１．５ｍｍ） １８ｇ

高吸収性ポリマーをナノジェットマイザーミル（アイシンナノテクノロジー社製）を用いて粉砕した後、パルプと混合し、高速ブレンダー（アズワン社製）を用いて２０００ｒｐｍで１分間混合し、吸収材料を得た。なお、粉砕後の高吸収性ポリマーの平均粒子径は、９９μｍであった。

次いで、縦２９７ｍｍ×横２１０ｍｍの上質紙（Ａ４サイズ、坪量８０ｇ／ｍ^２）の四辺にアクリル系接着剤を塗布し、上記で得られた吸収材料２０ｇを均一な厚さとなるように乗せた後、更に縦２９７ｍｍ×横２１０ｍｍのＣＭＣパルプのシート（日本製紙パピリア社製、商品名：水溶紙 ３０ＣＤ２）を乗せ、上質紙と水溶紙の四辺を貼り合わせて、一面が水溶性シートである吸収体を得た。

［実施例２］
高吸収性ポリマーを４ｇ、パルプを１６ｇ混合した吸収材料２０ｇとした以外は、実施例１と同様にして、吸収体を得た。

［比較例１］
パルプを使用せず、高吸収性ポリマー２０ｇとした以外は、実施例１と同様にして、吸収体を得た。
［比較例２］
高吸収性ポリマーを使用せず、パルプ２０ｇとした以外は、実施例１と同様にして、吸収体を得た。

作製した吸収体について、下記評価を行った。
＜吸水性評価＞
３０ｃｍ×４０ｃｍの金属バットに常温の水道水１００ｍｌを入れ、吸収体の水溶性シート側を下にして、水道水に浸漬させた。３０秒後、金属バットを傾けて流出した水道水の量を測定し、以下の基準で吸水性を評価した。
○：流出した水道水が５ｍｌ未満
△：流出した水道水が５ｍｌ以上３０ｍｌ未満
×：流出した水道水が３０ｍｌ以上

パルプのみを使用した比較例２の吸収体は、３０秒では水を吸収することができなかった。
高吸収性ポリマーのみを使用した比較例１の吸収体は、３０秒では全量を吸収することはできず、１００ｍｌのうち２５ｍｌの水が吸収されなかった。
本発明である実施例１、２の吸収体は、高吸収性ポリマーの量がそれぞれ２ｇ、４ｇと、比較例１の２０ｇと比較して少ないにもかかわらず、３０秒で１００ｍｌの水のほぼ全量を吸収することができた。
すなわち、本発明の吸収体は、短時間での吸水性に優れていることが確かめられた。

Claims (3)

1. 少なくとも一面が水溶性シートからなる袋に、高吸収性ポリマーとパルプとを有する吸収材料が封入されていることを特徴とする吸収体。
2. 前記高吸収性ポリマー１重量部に対して、前記パルプを１重量部以上１００重量部以下含有することを特徴とする請求項１に記載の吸収体。
3. 前記水溶性シートが、ＣＭＣパルプを原料とした坪量２０ｇ/ｍ^２以上１００ｇ/ｍ^２以下のシートであることを特徴とする請求項１または２に記載の吸収体。