专利名称：吸水处理材料的制作方法申请人:率先进行宠物等的动物用排泄物处理材料的制造，通过利用高发热量的纸尿布废料作为原料，进行能在使用后(含有排尿的状态)进行焚烧处理的动物用排泄物处理材料的开发(例如专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特许第观95963号公报专利文献2 日本特许第3007164号公报
发明要解决的问题然而，近来，对吸水处理材料的认识加深，使用者的增加，随之而产生了各种需求， 情况变为单单能在使用后进行焚烧处理已无法获得使用者的支持。例如，近年来，窗帘、壁纸等居室内的配件使用防火材料来制作，而吸水处理材料也多在室内使用，因此也期待吸水处理材料具有防火性能。此外，由于环境意识的高度化，对于各种产品呼吁废弃物的高效处置，呼吁与防止全球变暖相伴的减少二氧化碳的产生量，吸水处理材料也不例外，对于满足这种需求的要求高涨。本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供耐火性能高、能进行高效处置、能有助于防止全球变暖的吸水处理材料。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本发明的吸水处理材料的特征在于，其是相对于总重量包含 20重量％ 90重量％的废弃物的粒状的吸水处理材料，前述废弃物含有2种以上的塑料材料，所述吸水处理材料的燃点为400°C以上，灰分为20重量％以下，在吸收了吸水前的前述总重量的1. 1倍 1. 6倍范围内的重量的水分的吸水后的状态下的发热量在^30J/ g (700kcal/kg) 10465J/g (2500kcal/kg)的范围内，并且，二氧化碳产生量在1700g/kg 2500g/kg的范围内。此外，本发明的吸水处理材料的特征在于，其是相对于总重量包含20重量％ 90重量％的废弃物的粒状的吸水处理材料，前述废弃物含有2种以上的塑料材料，所述吸水处理材料的燃点为400°C以上，灰分为20重量％以下，吸水前的发热量在11871J/ g(2836kcal/kg) 34250J/g(8182kcal/kg)的范围内，并且，二氧化碳产生量在 1700g/ kg 2500g/kg的范围内。进而，在本发明中，还可以将前述吸水处理材料(构成吸水处理材料的单个吸水体)制成具有粒状的芯部和被覆前述芯部的被覆层部的多层结构。此外，前述被覆层部以含有未显色的水溶性色素材料的粉末、通过与从外部吸收的水分(尿等)的接触而能使前述水溶性色素材料显色的方式构成。在此，废弃物当然包括一般废弃物和工业废弃物，还包括虽然是企业或个人所制造的未使用的制造品但由于某种理由而未被用于本来的使用目的的物品、被转用处置于其他用途的物品。此外，燃点是指将物质在空气中加热时没有火源也会着火的温度。此外，灰分是指试样中包含的不燃性物质的总量，在本说明书中定义为用在 550 600°C下将试样完全灰化处理时的残灰的重量除以灰化处理前的重量而得到的值。进而，作为具有上述性质的吸水处理材料的构成材料，适宜的是，以从废弃物回收的2种以上的塑料材料为必要材料，并以适当的比率混合其他有机质废料。根据上述本发明的吸水处理材料，由于燃点为400°C以上、较高，因此可提高防火性能、提高对火灾的安全性。此外，根据本发明的吸水处理材料，由于灰分为20重量％以下，因此可减少焚烧处置后的重量，可高效地进行焚烧处置。进而，根据本发明，由于在吸收了总重量的1. 1倍 1. 6倍的重量的水分的状态下的发热量(以下称为“吸水后发热量”)*^30J/g(700kCal/kg)以上、或者吸水前的发热量(以下称为“吸水前发热量”)为11871J/g0836kCal/kg)以上，因此即使在对吸了水的吸水处理材料进行焚烧时也能自燃。因此，在燃烧处理时无需使用石油燃料等辅助燃料即可高效地进行焚烧处置。进而，由于吸水后发热量的上限为10465J/gO500kCal/kg)、或者吸水前发热量的上限为34250J/g(818^Cal/kg)，可防止由于焚烧时的发热而损毁焚烧炉， 因此可使用普通焚烧炉进行焚烧处置。此外，根据本发明的吸水处理材料，由于以废弃物为构成材料，因此可抑制由本来应处置的废弃物等产生的二氧化碳。进而，由于可提供对被大量排出的废弃物等进行了再利用的吸水处理材料，因此有助于满足资源节约的要求，并且可低价地制造。发明的效果根据本发明的吸水处理材料，可提供耐火性能高、能进行高效处置、能有助于防止全球变暖的吸水处理材料。图1是示出本发明的吸水处理材料的制造方法的工序图。附图标记说明Sl 造粒工序S2 被覆工序S3分选工序S4干燥工序
对于本发明的一个
(以下称为“实施方式”)，以用于处理猫、狗等宠物的排泄物的吸水处理材料(排尿处理材料)为例，参照附图来详细说明。[吸水处理材料]本发明的吸水处理材料具有由粒状的芯部和被覆该芯部的表面的被覆层部形成的多层结构。另外，多层结构的吸水处理材料本身如申请人迄今提交的多项申请那样，是公知技术。(1)吸水处理材料的性质构成本发明的吸水处理材料的性质的特征在于，燃点为400度以上，灰分为20重量％以下，在吸收了总重量的1. 1倍 1. 6倍的重量的水分的状态下的吸水后发热量在 2930J/g(700kcal/kg) 10465J/g Q500kcal/kg)的范围内、或者吸水前发热量在 11871J/ g(2836kcal/kg) 34250J/g(818^ical/kg)的范围内，使用前的吸水处理材料的CO2产生量在1700g/kg 2500g/kg的范围内。迄今，存在满足上述4种性质中的单个性质的吸水处理材料，而构成本发明的吸水处理材料的特征在于满足所有这些性质。〈燃点〉为了具有防火效果，当然燃点优选为较高的。然而，由于普通的纸的燃点为300°C 左右，吸水处理材料在常温下保存，因此在防火性能上优选的是，至少具有为了安全性而预估了 +100°C的400°C以上的燃点，优选具有被用于以容器、包装用薄膜为首的各种用途的聚乙烯的燃点、即450度以上的燃点。< 灰分 >作为申请人所开发的现有产品的能进行焚烧处置的吸水处理材料的灰分最多不过为40重量％左右。然而，灰分越少越好，为了减少用于进行填埋处置的处置费用，通过使灰分至少为现有产品的1/2、即20重量％以下，优选为15重量％以下，进一步优选为10重量％以下，可以达成该目的。<发热量>在焚烧吸了水的吸水处理材料的情况下，为了能自燃(能燃烧而不需要辅助燃料)，需要的是，在吸收了总重量(全部重量)的1.1倍以上的重量的水分的状态下的吸水后发热量为^30J/g(700kcal/kg)以上。S卩，吸水处理材料通常相对于1重量份主体能吸收1. 1重量份 1. 6重量份的水分，即吸水倍率为1. 1倍 1. 6倍。该情况下，吸水前的吸水处理材料的重量相对于吸水后的吸水处理材料的重量比为47. 6% 38. 5%。标准大气压下的水的蒸发潜热约为2260J/ g(M0kcal/kg)，而通常吸水处理材料所作为对象的液体具有尿等杂质，因此可认为蒸发潜热约为2721J/g(650kcal/kg)。而且，在焚烧吸了水的吸水处理材料时，能自燃的发热量为 2930J/g(700kcal/kg)以上(更优选为 3767J/g (900kcal/kg)以上)。另一方面，在用普通的焚烧炉进行焚烧处置时，认为不使该焚烧炉损毁的临界热量为 10465J/g(2500kcal/kg)。因此，吸水处理材料的吸水前发热量(使用前的发热量)X需要满足下式。10465J/g(2500kcal/kg)彡 0. 476X 0. 385X-2721 (650kcal/kg)彡 2930(700kcal/kg)
因此，需要的是，吸水处理材料的吸水前(使用前)的发热量X的下限大致为 11871J/g(2836kcal/kg) 14676J/g (3506kcal/kg)、上限为 27703J/g (6618kcal/kg) 34250J/g(8182kcal/kg)(根据该结果，需要在 11871J/g 34250J/g、更优选在 14676J/ g 27703J/g的范围内)。<0)2产生量〉吸水处理材料在进行焚烧处置时会产生CO2,而该(X)2会成为全球变暖的原因这已是周知的事实，要求减少co2。然而，纸屑的(X)2的排放量为1520g/kg(日本环境省地球环境局全球变暖对策课温室气体排放量计算方法研讨会2002. 8)，废塑料的(X)2的排放量为^K)0g/kg(日本环境省温室气体排放量计算方法研讨会平成14年度温室气体排放量计算方法研讨会废弃物分科会报告书)，本发明为了实现比废塑料还少的(X)2的排放量而在其构成材料上下了功夫。当然，CO2的排放量是越少越好，而为了满足上述其他3个性质，只得高于纸屑的 CO2的排放量，因而将使用前的吸水处理材料的(X)2产生量设定在1700g/kg 2500g/kg的范围内。(2)吸水处理材料的构成材料以下详细说明具有上述性质的吸水处理材料的构成材料。本发明的吸水处理材料选择以废弃物为原料的性质不同的2种以上的塑料材料，
相对于其总重量在20重量％ 90重量％的范围内进行混合。一般而言，塑料材料由于以石油为原材料而具有燃点低、灰分少、发热量大的性质。另一方面，纸类与塑料材料相比燃点较高，但具有灰分多、且发热量小的性质。因此，本发明的吸水处理材料通过使用多种塑料材料并附加由纸类、无机材料构成的阻燃材料来使灰分、燃点、发热量和(X)2量为所期望的值。<芯部的构成材料>作为形成上述吸水处理材料的芯部的构成材料，需要使用2种以上的塑料材料。如周知的那样，塑料通常是指以石油为原料的合成树脂，根据其性质而有各种分类方法，例如可分类为非结晶性塑料、结晶性塑料等。具体而言，存在聚丙烯、氯乙烯、多氯联苯、聚苯乙烯、聚缩醛、聚碳酸酯、聚乙烯、 聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、偏二氯乙烯、丙烯酸类树脂等，此外存在生物降解性塑料等种类。在这种塑料材料中，作为适于本发明的可从废弃物回收的塑料材料，首先，适宜使用可从冰箱等家电产品回收的聚氨酯(聚氨酯泡沫)。此外，作为除此之外的可从废弃物回收的塑料材料，适宜使用聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、塑料橡胶等，此外适宜使用动物用排泄物处理材料的废料、 纸尿布废料、纸尿布废料的富含塑料的分离产物、卫生巾废料、卫生巾废料的富含塑料的分离产物、动物用纸尿布废料、动物用纸尿布废料的富含塑料的分离产物、胸垫废料、胸垫废料的富含塑料的分离产物、吸汗垫废料、吸汗垫废料的富含塑料的分离产物、失禁垫废料、 失禁垫废料的富含塑料的分离产物、动物用床单废料、动物用床单废料的富含塑料的分离产物、制造卫生用品时产生的修整废料(trim loss)、或者其他合成树脂纤维废料(以下将这些材料统称为“卫生废料等”)。
在上述塑料材料的基础上还可添加其他有机质废料。作为这些有机质废料，可使用薄页纸废料、卫生用纸废料、卫生纸废料、餐巾纸废料、化妆纸废料、粗草纸废料、纸绵 (cellulose wadding)废料、纸巾废料、坐便器纸垫废料、报纸纸屑、杂志屑、切纸粉(主要是印刷公司在装订的切断时、切削时产生的微细的纸粉)、机械浆废料、化学浆废料、钛纸废料、半化学浆废料、絮状浆废料、木浆废料、废旧纸浆的粉碎物、绒毛浆、吸水性纤维废料、无纺布废料、在制造无纺布时产生的纸粉、在造纸工序中产生的纸粉或者在制造卫生用品时产生的纸粉、复合纸废料、复合纸的印刷废料、复合纸的边角废料、纸箱废料、造纸污泥、纸浆污泥、木材废料、锯末、木粉、纸粉、烘焙咖啡豆的提取残渣、茶叶渣、蔬菜废弃物、已使用的票或者剪票屑、或它们中的2种以上的材料的混合物的粉碎物(以下有时将这些材料统称为“有机质废料”)。而且，适宜以使至少2种的塑料材料(例如聚氨酯和卫生废料等)的合计重量在 20重量％ 90重量％、有机质废料的合计重量在80重量％ 10重量％的范围内的方式确定配混比率。另外，核部可通过染料(为用于着色的粉末且溶于水、油的物质的总称)、颜料(为用于着色的粉末且不溶于水、油的物质的总称)等着色为所期望的颜色。作为这种染料，可使用动物染料、植物染料、偶氮染料、蒽醌染料、靛蓝染料、二苯甲烷染料、三苯甲烷染料、酞菁染料或碱性染料。此外，作为颜料，优选使用无机颜料，作为例子，可使用钴颜料、铁颜料、铬颜料、锰颜料、铜颜料、钒颜料或硫化物颜料。这些染料或颜料可通过直接混入构成材料的方法、以溶解在液体中的状态混入的方法、含浸到其他物质中而混入的方法等各种方法来混入。<被覆层部的构成材料>被覆层部是以发挥使在使用时被尿等排泄物润湿的吸水处理材料之间附着而形成块状、从排泄物的周围将其包裹等作用为第一目的而设置的。作为这种被覆层部的构成材料的例子，适宜使用吸水性树脂、具有粘接性的材料或者两材料的混合物和纸粉的混合物。在本发明中，作为粘接剂，例如有糊料、聚丙烯酸钠等高吸水性树脂。作为这种发挥粘接剂的功能的糊料，可使用马铃薯淀粉、小麦淀粉、甘薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、米淀粉、糊精、各种α化的淀粉等淀粉类、丙烯酰胺、PVA、羧甲基纤维素或海藻酸钠，或者可将它们中的2种以上物质组合而使用。此外，作为其他粘接剂，有高吸水性树脂、乙烯酯、膨润土、支链淀粉、酪蛋白或明胶等，这些可单独使用、或者将它们中的2种以上混合而使用。 此外，作为醇溶性的粘接剂，有羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)或聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)等，在该情况下也同样，可单独使用、或者将它们中的2种以上混合而使用。作为纸粉，有薄页纸、薄页纸废料、卫生用纸、卫生用纸废料、卫生纸用纸、卫生纸废料、餐巾纸用纸、餐巾纸废料、化妆纸用纸、化妆纸废料、粗草纸用纸、粗草纸废料、纸巾、 纸巾废料、坐便器纸垫废料、报纸用纸、报纸纸屑、杂志屑、切纸粉、机械浆、机械浆废料、化学浆、化学浆废料、半化学浆、半化学浆废料、絮状浆、絮状浆废料、木浆、木浆废料、废旧纸浆的粉碎物、吸水性纤维废料、在装订时产生的纸粉、在制造无纺布时产生的纸粉、在造纸工序中产生的纸粉或者在制造卫生用品时产生的纸粉(包含高吸水性树脂的纸粉等)或它们中的2种以上的粉碎物的混合物，均粉碎成0. 5毫米以下、优选粉碎成0. 3毫米以下的粒度的粒状物而使用。此外，被覆层部在芯部具有固有的色调的情况下是以发挥隐藏该色调的作用为第二目的而设置的。此时，为了有效发挥着色作用，还可将预先通过着色物质着色了的相对非活性的微细的无机氧化物等无机质材料的粉体配混到被覆材料中。作为这种无机质材料的粉体的例子，可使用高岭土、氧化钛、氧化锌、碳酸钙、硫酸钙、钛白、石膏、二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、沸石、膨润土、陶土(kaolin)或活性炭等的粉体。在这些当中，使用沸石、膨润土、陶土或活性炭的粉体时，可通过吸附作用使排泄物处理材料具有除臭功能，故更优选。接着，作为将微细的无机质材料着色的着色物质，可使用上述颜料和染料，关于其混入方法，也可使用与上述同样的方法。尤其，可以以将未显色的公知的水溶性色素材料的粉末直接混入被覆层部、通过从外部浸透进来的水分与该水溶性色素材料接触而能显色的方式构成。例如，可使下述情况成为可能通过使芯部与被覆层部的颜色(色彩、亮度、色度)为不同颜色并使被覆层部显色而变化为其他颜色(例如，使芯部为黄色、使被覆层部显色为蓝色而使整体为绿色，使芯部为白色、使被覆层部显色为红色而使整体为粉红色等)；使芯部与被覆层部为同色系的颜色等。另外，在芯部或被覆层部中可配混除臭材料、消臭材料、具有杀菌作用的物质、检验用指示剂等可发挥其他效果而不会阻碍吸水性能的物质。(3)作用效果本发明的吸水处理材料是在宠物的排尿时使用的。即，适量装入容器，在该状态下使宠物排尿。尿会浸透被覆层部而被芯部吸收，尿被芯部吸收时该芯部的颜色会透过被覆层部而暴露出来，从而可判别使用部分和未使用部分，并且被尿润湿的被覆层部之间附着，多个吸水处理材料成块状。因此，使用者可仅将使用部分取出、进行焚烧处置。根据本发明，由于吸水处理材料的燃点为400°C以上、较高，因此可提高防火性能、 提高对火灾的安全性。此外，由于吸水处理材料的灰分为20重量％以下，因此可减少焚烧处置后的重量，因而可高效地进行焚烧处置，可减少焚烧后的残留物的废弃处置成本等。此外，根据本发明，由于在吸收了吸水处理材料的总重量的1. 1倍 1. 6倍范围内的重量的水分的状态下的吸水后发热量在^30J/g(700kCal/kg)以上、或者吸水前发热量在11871J/g0836kcal/kg)以上，因此在吸了水的状态下焚烧吸水处理材料时，可在处置时减少石油燃料等辅助燃料，因而可节约燃料费用，可高效地进行焚烧处置。此外，由于该吸水后发热量的上限为10465J/gO500kCal/kg)、或者吸水前发热量的上限为34250J/ g(818^Cal/kg)，可防止由于焚烧时的发热而损毁焚烧炉，因此可使用普通焚烧炉进行焚烧处置。进而，根据本发明，通过使用作为废弃物的2种以上的塑料材料，可抑制由本来应处置的废弃物产生的二氧化碳。进而，通过使用来源于废弃物的原材料，有助于满足资源节约的要求，并且可低价地制造。此外，在本发明中，以将未显色的水溶性色素材料的粉末直接混入被覆层部、通过从外部浸透进来的水分与该水溶性色素材料接触而能显色的方式构成，从而可容易地使显色为所期望的颜色(色彩、亮度、色度)成为可能。由此，被覆层部的水溶性色素由于在使用前(吸水前)不显色而保持被覆层部本来的颜色，在吸水后，由于从外部浸透进来的水分而使被覆层部的水溶性色素材料显色，从而可判别吸了水的状态。此时，通过芯部分与被覆层部的颜色(色彩、亮度、色度)的不同， 可将该芯部分的颜色隐藏、或使芯部分的颜色与被覆层部的颜色混合而变化为不同的颜色。此外，有时一部分被覆层部流出而暴露出芯部，即使在该情况下，也可通过使被覆层部与芯为同系色来保持美观。[制造方法]接着，参照图1来说明本发明的吸水处理材料的制造方法。本发明的吸水处理材料的制造方法具备造粒工序(Si)、被覆工序(S》、分选工序 (S3)以及干燥工序(S4)。(1)造粒工序本工序是形成芯部的工序(Si)。在本工序中进行如下作业，用破碎机将塑料材料、有机质废料等构成材料粉碎成规定大小，将该粉碎了的构成材料以达到规定比率的方式投入混合机并混合。接着，加水将水分含有率提高至20重量％左右后，对基材进行挤出造粒，由此形成芯部。(2)被覆工序本工序是在芯部的周围形成被覆层部的工序(S2)。在本工序中进行如下作业，配制被覆层部的构成材料(被覆材料)，用该构成材料，使用涂布装置等在芯部的周围形成被覆层部，由此制造双层结构的粒状的吸水处理材料。(3)分选工序本工序是进行分选以使吸水处理材料的尺寸为规定标准的工序(S3)。在本工序中进行如下作业，使前一工序中制造的吸水处理材料通过具有规定尺寸的筛孔的筛子，由此将不符合标准的产品分离、仅筛出规定的标准品。(4)干燥工序本工序是用干燥机干燥作为标准品筛出的吸水处理材料的工序(S4)。如此，本发明的吸水处理材料可用公知的制造方法制造，也可适当追加其他工序。[其他实施方式]以上，对于本发明，说明了优选的实施方式的一个例子，而本发明不限于该实施方式，可在不脱离本发明的主旨的范围内适当进行设计变更。尤其，上述实施方式以具有粒状的芯部和被覆该芯部的被覆层部的双层结构的吸水处理材料为例进行了说明。然而，不用说，本发明的吸水处理材料可以仅由不具有被覆层部的粒状的吸水处理材料构成。实施例为了研究本发明的吸水处理材料的性能，按下述配方制作样品，进行性能试验。[样品的制造方法]本样品是与上述实施方式同样由芯部和被覆层部形成的多层结构的粒状的吸水处理材料，使构成该芯部与被覆层部的材料的重量比为83%比17% (各样品共通)，通过与图1的制造方法同样的方法制造。(1)芯部<样品编号1 样品编号7>以聚氨酯、纸尿布废料(以卫生材料制造商所产生的纸尿布废料的不合格产品为主要材料，通过将其粗粉碎而将里面的被称为绒毛浆的纸粉和吸水性聚合物分离出去，仅使用除该纸粉和吸水性聚合物以外的外层体)和聚丙烯酰胺为共通的构成材料，选择性地添加氯乙烯壁纸、切纸粉。各构成材料及其配混比率如表1。〈样品编号8>以35重量％的纸尿布废料、30重量％的氯乙烯废料、30重量％的无纺布废料与修整废料的混合物和5重量％的香烟过滤嘴为构成材料(表2)。(2)被覆层部被覆层部的材料对于所有样品都同样，将60重量％的纸粉(通过了破碎机的 0. 35mm筛孔)、30重量％的粘接剂(淀粉、聚丙烯酰胺与吸水性树脂(通过了 40 μ m筛孔) 的混合物)、10重量％的吸水剂(通过了 80 μ m筛孔)混合而生成被覆材料，将其涂布在芯部的表面而形成被覆层部。[性能试验的方法](1)燃点通过依照美国材料试验协会(ASTM)(American Society of Testing and Materials)的ASTM E659的试验方法测定燃点。O) CO2 产生量将样品(0.20g(将所制造的吸水处理材料细切成3X3mm见方))填充到燃烧管中，供给载气(空气0. 3士0. 05升/分钟)，保持在设定温度(850士 10°C )，通过燃烧管式空气法(依照JISK2Ml-;3)使其燃烧，通过气相色谱法(GC-TCD)测定所产生的二氧化碳量。(3)灰分以550°C使样品燃烧，灼热1小时并测量其质量。前后的称量差为前一次所测量的灼热残留物的质量的0. 以下时计测为恒量(重量)，算出恒量相对于原始样品的重量的比率。(4)发热量使用用于测量热量的弹式量热计(bomb calorimeter)，在该弹式量热计中使各样品燃烧来测定吸水处理材料在使用前的发热量。[测定结果]表1和表2是关于各样品用上述方法测定的燃点、灰分、发热量、CO2产生量等。这些各样品满足本发明的吸水处理材料的性质，下面进一步详细讨论。[表1]
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本发明提供耐火性能高、能进行高效处置、能有助于防止全球变暖的吸水处理材料。采用一种吸水处理材料，其特征在于，其是相对于总重量包含20重量％～90重量％的废弃物的粒状的吸水处理材料，前述废弃物含有2种以上的塑料材料，所述吸水处理材料的燃点为400℃以上，灰分为20重量％以下，在吸收了前述总重量的1.1倍～1.6倍范围内的重量的水分的状态下的发热量在2930J/g～10465J/g的范围内，并且，二氧化碳产生量在1700g/kg～2500g/kg的范围内。