JP5824496B2 - 低発塵性ペット用排尿処理材 - Google Patents
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Description
先ずはじめに、発塵抑制剤について説明を行う。本発明において用いる発塵抑制剤は、少なくとも、ケイ酸ナトリウムと、グリセリンと、ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールとを含むものであり、好ましくはこれらに加えてゴム系ラテックスを含むものである。
ケイ酸ナトリウム+グリセリン:吹き付け初期においてはある程度の発塵抑制能が認められるものの、経時による発塵抑制能の劣化が顕著である
ケイ酸ナトリウム+PPG:吹き付け数時間後までの発塵抑制能は顕著であるが、その後ケイ酸ナトリウムが排尿処理材表面で粉末化して剥離し、発塵抑制能が消える。効果なし
ケイ酸ナトリウム+PEG:ケイ酸ナトリウムがゲル化し、排尿処理材基材への塗工が困難である
ケイ酸ナトリウム+ゴム系ラテックス:ケイ酸ナトリウムが排尿処理材表面で粉末化して剥離し、発塵抑制能が消える。効果なし
グリセリン+PPG:排尿処理材表面の粉化が促進されて粉塵が発生する。効果なし
グリセリン+ゴム系ラテックス:吹き付け初期においてはある程度の発塵抑制能が認められるものの、経時による発塵抑制能の劣化が顕著である
PPG+ゴム系ラテックス:吹き付け初期においてはある程度の発塵抑制能が認められるものの、経時による発塵抑制能の劣化が顕著である
次に、排尿処理材用基材について説明を行う。本発明のペット用排尿処理材に用いる排尿処理材基材としては、発塵のおそれがある様々なタイプの排尿処理材基材を用いることができ、具体的には、(1)天然のベントナイト、または該ベントナイトをアルカリ処理した活性ベントナイトからなる粘土質系原料、(2)木粉または微細チップ等の木材由来素材からなる木質系原料、(3)廃紙または廃パルプ等の紙材由来素材からなる紙質系原料、等の原料を成型して得られた排尿処理材基材を用いることができる。
次に、本発明において、排尿処理材基材を発塵抑制剤で表面処理する工程について説明する。発塵抑制剤による表面処理としては、排尿処理材基材に液状の発塵抑制剤を吹き付けてのち、ケースに入れて振り混ぜる、等の一般的な塗工方法を適宜用いることができるが、排尿処理材基材の表面に発塵抑制剤を満遍なく付着させるという観点から、容器に入れた排尿処理材基材全体を振り混ぜながら、其処へ液状の発塵抑制剤を滴下し、または吹き付けて、必要に応じて適当な容器に移し入れて振動乃至回転により均質に処理する方法が好ましい。一例としては、所定の容器に入れた排尿処理材基材を振り混ぜながら所定量の発塵抑制剤の混合液を滴加し、密閉した後に、該容器をすばやく回転架台に乗せて約30〜200rpm程度の回転速度で30秒〜5分程度回転させることで、排尿処理材基材の表面を適量の発塵抑制剤で塗工することが出来る。
IX=(1−DX/DB)×100 ・・・式(1)
即ち、上記式(1)により得られる発塵抑制指数IXはX日後における発塵抑制の割合を示し、IXが60であれば未処理時の発塵量のうち60%が抑制されX日目における発塵量は未処理物発塵量DBの40%の値であることを意味し、IXが20であればX日目の発塵量は未処理物発塵量DBの80%の値であることを意味する。
先にも述べたように本発明に係るペット用排尿処理材は発塵抑制を主目的としたものであるが、その一方で吸水能(吸尿能)、固化強度、脱臭能、消臭能といったペット用排尿処理材としての基本的な性能も満たすように構成されている。
HS・C(CH3)・CH2・CH2・OH
で表される3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノールが、質量ともに代表的悪臭物質と考えられている旨が記載されている。
また、同文献においては、該フェロモン物質の代用物質(疑似フェロモン)として一般の試薬として入手しやすい下記式:
HS・CH2・CH2・OH
で表される2−メルカプトエタノールを用い、擬似フェロモン脱臭能の官能テストを行っている。
本実施例においては、表面処理により発塵抑制機能を付与する排尿処理材基材として、国内で一般に製造されているもののうち、粘土質系、木質系、紙質系の製造品や市販品を用いた。
粘土質系:B−1(黒崎白土工業(株)製造品)
木質系: W−1(A社市販品)、W−2(B社市販品)
紙質系: P−1(C社市販品)、P−2(D社市販品)
本実施例においては、発塵抑制剤の原料として次の薬剤を用いた。
成分(1):ケイ酸ナトリウム
SS−1(工業用メタケイ酸ナトリウム)
SS−2(工業用1号ケイ酸ナトリウム)
SS−3(工業用オルソケイ酸ナトリウム)
SS−4(工業用3号ケイ酸ナトリウム)
成分(2):グリセリン
GC−1(試薬一級グリセリン)
成分(3):ポリプロピレングリコール
PPG−1(試薬一級ポリプロピレングリコール<ジオール型>3000)
PPG−2(試薬一級ポリプロピレングリコール<ジオール型>1000)
PPG−3(試薬一級ポリプロピレングリコール<トリオール型>4000)
成分(4):ゴム系ラテックス
RL−1(工業用SBRラテックス)
RL−2(工業用天然ゴムラテックス)
RL−3(工業用MBRラテックス)
各実施例においては、内容積が約3000mLのプラスチック製ネジ蓋付広口ポット(円筒型容器)に所定の排尿処理材基材を1kg入れ、全体を振り混ぜながら、所定量(0〜10g)の発塵抑制剤の混合液を滴加した後、すばやくポットミル回転架台に載せて回転速度100rpmで1分間回転させることによって表面処理を行なう。
成分(1)であるケイ酸ナトリウムとしてはSS−1、SS−2、SS−4のうちのいずれかを、成分(2)であるグリセリンとしてはGC−1を、成分(3)であるポリプロピレングリコールとしてはPPG−1、PPG−2、PPG−3のうちのいずれかを用い、これらの発塵抑制剤原料を図1,2に示された割合で混合することで実施例1にて用いる発塵抑制剤を調製した。なお、ここで各発塵抑制剤原料の配合部数を合わせても100重量部に満たないのは、発塵抑制剤混合液100重量部中には各発塵抑制剤原料の他に水も含まれているからであり、この点については他の実施例及び比較例においても同様である。
次いで、粘土質系の排尿処理材基材であるB−1:100重量部に対して、図1,2に示された3成分系の各発塵抑制剤を、それぞれ0.2、0.3、0.5、1.0重量部ずつ用いて、排尿処理材基材の表面処理を行い、本発明に係るペット用排尿処理材を得た。本実施例にて得られたペット用排尿処理材の発塵量D、発塵抑制指数I、及び発塵抑制能の評価結果が図3〜5に示されている。
成分(1)であるケイ酸ナトリウムとしてはSS−1、SS−2、SS−3のうちのいずれかを、成分(2)であるグリセリンとしてはGC−1を、成分(3)であるポリプロピレングリコールとしてはPG−1を、成分(4)であるゴム系ラテックスとしてはRL−1、RL−2、RL−3のうちのいずれかを用い、これらの発塵抑制剤原料を図6,7に示された割合で混合することで実施例2にて用いる発塵抑制剤を調製した。
次いで、粘土質系の排尿処理材基材であるB−1:100重量部に対して、図6,7に示された4成分系の各発塵抑制剤を、それぞれ0.2、0.3、0.5、1.0重量部ずつ用いて排尿処理材基材の表面処理を行い、本発明に係るペット用排尿処理材を得た。本実施例にて得られたペット用排尿処理材の発塵量D、発塵抑制指数I、及び発塵抑制能の評価結果が図8〜12に示されている。
成分(1)であるケイ酸ナトリウムとしてはSS−1を、成分(2)であるグリセリンとしてはGC−1を、成分(3)であるポリプロピレングリコールとしてはPPG−1を、成分(4)であるゴム系ラテックスとしてはRL−1を用い、これらの発塵抑制剤原料を図13に示された割合で混合することで実施例3にて用いる発塵抑制剤を調製した。
次いで、木質系の排尿処理材基材であるW−1、同W−2、及び紙質系の排尿処理材基材であるP−1、同P−2のそれぞれ100重量部に対して、図13に示された4成分系の発塵抑制剤を、それぞれ0.3、1.0重量部ずつ用いて、排尿処理材基材の表面処理を行い、本発明に係るペット用排尿処理材を得た。本実施例にて得られたペット用排尿処理材の発塵量D、発塵抑制指数I、及び発塵抑制能の評価結果が図14に示されている。
成分(1)であるケイ酸ナトリウムとしてはSS−1、SS−2、SS−4のうちのいずれかを、成分(2)であるグリセリンとしてはGC−1を、成分(3)であるポリプロピレングリコールとしてはPPG−1、PPG−2のうちのいずれかを用い、これらの発塵抑制剤原料を図15に示された割合で混合することで比較例1にて用いる発塵抑制剤を調製した。
次いで、粘土質系の排尿処理材基材であるB−1:100重量部に対して、図15に示された2成分系の発塵抑制剤を、それぞれ0(比較例1−1)、0.5、1.0重量部ずつ用いて排尿処理材基材の表面処理を行い、比較例1に係るペット用排尿処理材を得た。本比較例にて得られたペット用排尿処理材の発塵量D、発塵抑制指数I、及び発塵抑制能の評価結果が図17に示されている。また、比較例1−1は全ての発塵抑制剤原料の使用量を0としたブランクサンプルである。
成分(1)であるケイ酸ナトリウムとしてはSS−1、SS−2のうちのいずれかを、成分(2)であるグリセリンとしてはGC−1を、成分(3)であるポリプロピレングリコールとしてはPPG−1を用い、これらの中から選ばれた1成分または2成分と、成分(4)であるゴム系ラテックスRL−1とを図15に示された割合で混合することで比較例2にて用いる発塵抑制剤が得られた。
次いで、粘土質系の排尿処理材基材であるB−1:100重量部に対して、図15に示された2〜3成分系の発塵抑制剤を、それぞれ0.3、0.5、1.0重量部ずつ用いて排尿処理材基材の表面処理を行い、比較例2に係るペット用排尿処理材を得た。本比較例にて得られたペット用排尿処理材の発塵量D、発塵抑制指数I、及び発塵抑制能の評価結果が図18に示されている。
木質系の排尿処理材W−1、同W−2、及び紙質系の排尿処理材P−1、同P−2について、発塵抑制剤未使用のものをそれぞれ比較例3−1〜比較例3−4に係るペット用排尿処理材とした。また、特許文献1で使用されたポリエチレングリコール(PEG4000S)を用いて濃度45%の水溶液になるように調整し、これを発塵抑制剤として図16に示した各排尿処理材基材にそれぞれ0.6、2.0重量部ずつ用いて排尿処理材基材の表面処理を行い、比較例3−5〜比較例3−8に係るペット用排尿処理材とした。本比較例にて得られたペット用排尿処理材の発塵量D、発塵抑制指数I、及び発塵抑制能の評価結果が図19に示されている。
内部に円形平底のバットを設置し、粉塵計と連結させた高さ約45cm、縦約35cm、横約35cmの、木製の自製粉塵測定用準密閉容器と、底部に直径5cmの手動開閉式円孔を設けた丸底型容器とを用意し、丸底型容器に試料1kgを移し入れ、自製粉塵測定用準密閉容器内で丸底型容器の底部円孔を開いて試料全量を円形平底のバットまで30〜40cmの距離を自然落下させた後、自製粉塵測定用準密閉容器を閉じる。そのまま1分間静置後、粉塵計(光散乱方式、デジタル粉塵測定機LD−5D、柴田科学(株)製)にて自製粉塵測定用準密閉容器内部の雰囲気を1分間吸引して得られた粉塵量(単位:cpm)を測定する。なお、ここでの粉塵量は厳密には粉塵質の散乱光量(cpm値)を表したものであるが、粉塵質の散乱光量は空気中に浮遊している粉塵濃度(mg/m3)に比例するものであることから、これをもって試料の発塵性を表す発塵量D(cpm)とした。
試料として各排尿処理材基材を用い、上述の発塵量の測定方法に従い測定したものを表面未処理物の発塵量:DB(cpm)とした。
〈粉塵量の測定方法〉
次に、各実施例及び比較例に係るペット用排尿処理材をそれぞれ2kgずつ取り分け、1kgずつ市販のチャック付ポリエチレン袋(I−4、縦280mm×横200mm×厚み0.04mm)2袋に分包し、常温下、室内に静置保存して、1袋の試料は1日(24時間)経過後に、もう1袋の試料は90日(3ヶ月)経過後に、それぞれの発塵性を、上述の発塵量の測定方法に従い測定することによって表面処理物のX日経過後の発塵量:DX(cpm)を求める。即ち、D01は表面処理から1日後の発塵量であり、D90は表面処理から90日後の発塵量である。
上述の発塵量に基づいて、下記式(1)により各実施例及び比較例によるペット用排尿処理材試料の発塵抑制指数Iを求める。
IX=(1−DX/DB)×100 ・・・式(1)
ここでIXはX日経過後の発塵抑制指数を意味し、DX(cpm)に、それぞれ、D01、D90を代入すれば、該表面処理物の1日(24時間)後、及び90日(3ヶ月)経過後における発塵抑制指数:I01、I90が得られる。
各実施例及び比較例にて得られたペット用排尿処理材について、上述の発塵抑制指数I01及びI90の値を用いて以下の基準で発塵抑制能の総合評価を行った。評価の高い方から順に条件に合致するかの比較を行い、I01及びI90の双方が条件を満たした段階をそれぞれのペット用排尿処理材の発塵抑制能の総合評価とした。例えば、とある試料のI01が75、I90が42であれば、I01は◎の基準を満たすが、I90は◎の基準を満たさず○に該当するため、この試料の総合評価は○となる。
◎: I01≧70、かつI90≧50
○: I01≧50、かつI90≧30
△: I01≧20、かつI90≧10
×: I01<19、またはI90<9
本実施例においては、防臭脱臭性能の評価を行うために、以下の方法で抗酵素防臭脱臭能の官能テストを行った。ペット用排尿処理材試料100gを容量1800mlのガラス瓶に秤量し、ゴム製注入口の付いた蓋で密栓する。次に、尿成分液である1.5%尿素溶液10mlと、酵素成分液である0.05%ウレアーゼ溶液(ナタ豆由来、試験当日調製)4mlとを素早く混合し、この混合溶液をシリンジで前述のガラス瓶に注入する。次いで、試料に前記混合溶液を加えたガラス瓶を25℃に設定された恒温器に入れて1時間静置した後、ガラス瓶を恒温器の外に取り出して蓋を開けて5人のパネラーがその臭いを嗅ぎ、下記の5段階の基準に基づいて抗酵素防臭脱臭能の評価を行った。
5:5人のパネラー全員がアンモニア臭を感じなかった。
4:5人のパネラー全員がアンモニア臭を殆ど感じないか、微かに感じる程度で
不快感はなかった。
3:5人のパネラー中2人以下が弱いアンモニア臭を感じたが、
他の人は殆ど臭気を感じなかった。
2:5人のパネラー中3人以上がアンモニア臭により不快感を示した。
1:5人のパネラー全員がアンモニアの強い刺激臭により不快感を示した。
5:5人のパネラー全員が2−メルカプトエタノール臭を感じなかった。
4:5人のパネラー全員が2−メルカプトエタノール臭を殆ど感じないか、
微かに感じる程度で不快感はなかった。
3:5人のパネラー中2人以下が弱い2−メルカプトエタノール臭を感じたが、
他の人は殆ど臭気を感じなかった。
2:5人のパネラー中3人以上が弱い2−メルカプトエタノール臭を感じたが、
他の人は殆ど臭気を感じなかった。
1:5人のパネラー全員が強い2−メルカプトエタノール臭を感じた。
ペット用排尿処理材試料1kgを深さが15cm以上となるように容器に充填し、この充填層上面より1cmの高さから、1%食塩水7mlを10秒間で注下する。そのまま30分静置した後に、充填層からペット用排尿処理材の食塩水吸水固化物を取り出して注下方向に対して縦方向(深さ方向)の長さを測り、固化長(mm)とした。
前記固化長測定後のペット用排尿処理材の食塩水吸収固化物を用いて、該固化物に手や指で圧力を加えたり、0.5〜1m程度の高さから落下させたりした際の状態を観察し、下記4段階の基準に基づいて固化強度の評価を行った。
◎:手や指により圧力を加えても容易には崩れず、また、0.5〜1mの高さから
自然落下させても殆ど破壊されなかった。
○:手や指により圧力を加えても容易には崩れず、また、0.5〜1mの高さから
自然落下させても一部が破壊される程度で大部分は破壊されなかった。
△:手や指により圧力を加えると容易に崩れ、0.5m以下の高さからの自然落下
でも破壊が生じた。
×:殆ど、或いは全く固化しておらず、固化強度の評価が行えなかった。
Claims (11)
- 排尿処理材基材の表面に表面処理剤としての発塵抑制剤を有するペット用排尿処理材であって、
前記発塵抑制剤は、少なくとも、ケイ酸ナトリウムと、グリセリンと、ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールとを含むものであることを特徴とする、ペット用排尿処理材。 - 前記発塵抑制剤は、前記発塵抑制剤100重量部あたり、
前記ケイ酸ナトリウムを5〜25重量部の範囲で、
前記グリセリンを30〜70重量部の範囲で、
前記ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールを5〜40重量部の範囲で含み、且つ、
前記発塵抑制剤は、前記排尿処理材基材100重量部に対して0.1〜2重量部の範囲で含まれることを特徴とする、請求項1に記載のペット用排尿処理材。 - 前記発塵抑制剤は、さらに、ゴム系ラテックスを含むものであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のペット用排尿処理材。
- 前記発塵抑制剤は、前記発塵抑制剤100重量部あたり、
前記ケイ酸ナトリウムを4〜25重量部の範囲で、
前記グリセリンを25〜68重量部の範囲で、
前記ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールを4〜39重量部の範囲で、
前記ゴム系ラテックスを3〜20重量部の範囲で含み、且つ、
前記発塵抑制剤は、前記排尿処理材基材100重量部に対して0.1〜2重量部の範囲で含まれることを特徴とする、請求項3に記載のペット用排尿処理材。 - 排尿処理材基材は、
(1)天然のベントナイト、または該ベントナイトを原料とし、アルカリ成分を含んだ活性ベントナイトからなる粘土質系原料、
(2)木粉または微細チップ等の木材由来素材からなる木質系原料、
(3)廃紙または廃パルプ等の紙材由来素材からなる紙質系原料、
の(1)〜(3)の群から選ばれた1以上の原料を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のペット用排尿処理材。 - 天然のベントナイト、または該ベントナイトを原料とし、アルカリ成分を含んだ活性ベントナイトからなる粘土質系原料である排尿処理材基材の表面に表面処理剤としての発塵抑制剤を有するペット用排尿処理材であって、
前記発塵抑制剤は、少なくとも、ケイ酸ナトリウムと、グリセリンと、ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールとを含むものであり、
前記発塵抑制剤100重量部あたり、
前記ケイ酸ナトリウムを5〜20重量部の範囲で、
前記グリセリンを30〜70重量部の範囲で、
前記ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールを5〜40重量部の範囲で含み、且つ、
前記発塵抑制剤は、前記排尿処理材基材100重量部に対して0.1〜2重量部の範囲で含まれることを特徴とする、ペット用排尿処理材。 - 天然のベントナイト、または該ベントナイトを原料とし、アルカリ成分を含んだ活性ベントナイトからなる粘土質系原料である排尿処理材基材の表面に表面処理剤としての発塵抑制剤を有するペット用排尿処理材であって、
前記発塵抑制剤は、少なくとも、ケイ酸ナトリウムと、グリセリンと、ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールと、ゴム系ラテックスとを含むものであり、
前記発塵抑制剤100重量部あたり、
前記ケイ酸ナトリウムを3〜20重量部の範囲で、
前記グリセリンを25〜68重量部の範囲で、
前記ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールを4〜39重量部の範囲で、
前記ゴム系ラテックスを3〜20重量部の範囲で含み、且つ、
前記発塵抑制剤は、前記排尿処理材基材100重量部に対して0.1〜2重量部の範囲で含まれることを特徴とする、ペット用排尿処理材。 - 前記ゴム系ラテックスは、スチレン・ブタジエン系ラテックス、若しくはメタクリル酸エステル・ブタジエン系ラテックスのいずれか1種以上であることを特徴とする請求項4又は7に記載のペット用排尿処理材。
- 排尿処理材基材を用意するステップと、
発塵抑制剤を用意するステップと、
前記排尿処理材基材の表面を前記発塵抑制剤で表面処理するステップとを有し、
前記排尿処理材基材は、
(1)天然のベントナイト、または該ベントナイトをアルカリ処理した活性ベントナイトからなる粘土質系原料、
(2)木粉または微細チップ等の木材由来素材からなる木質系原料、
(3)廃紙または廃パルプ等の紙材由来素材からなる紙質系原料、
の(1)〜(3)の群から選ばれた1以上の原料を成型して得られたものであり、
前記発塵抑制剤は、少なくとも、ケイ酸ナトリウムと、グリセリンと、ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールとを含むものであることを特徴とする、ペット用排尿処理材の製造方法。 - 排尿処理材基材の表面処理に用いられる発塵抑制剤であって、
少なくとも、ケイ酸ナトリウムと、グリセリンと、ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールとを含み、
前記ケイ酸ソーダを5〜25重量部の範囲で、
前記グリセリンを30〜70重量部の範囲で、
前記ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールを5〜40重量部の範囲で含み、且つ、
前記排尿処理材基材100重量部に対して0.1〜2重量部の範囲で用いられることを特徴とする、ペット用排尿処理材用の発塵抑制剤。 - さらに、ゴム系ラテックスを含み、
前記ケイ酸ナトリウムを4〜25重量部の範囲で、
前記グリセリンを25〜68重量部の範囲で、
前記ジオール型またはトリオール型のポリプロピレングリコールを4〜39重量部の範囲で、
前記ゴム系ラテックスを3〜20重量部の範囲で含み、且つ、
前記排尿処理材基材100重量部に対して0.1〜2重量部の範囲で用いられることを特徴とする、請求項10に記載のペット用排尿処理材用の発塵抑制剤。
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