JP5932482B2 - 吸水処理材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、人又は動物の排泄物などの液体を吸収するための粒状の吸水処理材（以下、単に「吸水処理材」という。）の製造方法に関する。

近時、愛玩動物等の排泄物の処理を行うために複層構造の吸水処理材が使用されている。吸水処理材は日常的に使用するものであるため、低価格化の要請が強くなってきており、このような要請に応えるために、種々の廃棄物材料等が使用されるようになってきている。例えば、吸水処理材の一種である従来の排泄物処理材は、上記廃棄物材料等を用い、押出造粒により作成された造粒物（水分含有率 約３５重量％）に加水し、コーティング装置により被覆組成物により被覆し、熱風乾燥装置において、水分含有率が１２重量％以下となるように乾燥することにより製造されている（特許文献１）。

特開２０１０−１２４８０４号公報

ところで、被覆層には、排泄物を吸水するための吸水性樹脂が含まれている。吸水性樹脂の使用量は吸水処理材の約１０重量％にすぎないが、原材料費に占める割合は約８０重量％であり、当該吸水性樹脂の無駄を防止することが、製造コストの削減につながることになる。
しかし、技術の製造方法では、造粒時における水分含水率が高く、被覆層部が厚くなってしまうため、被覆層部の剥離の程度が高く、高価な被覆材料が無駄になってしまうことから、吸水処理材の製造コストが増加してしまうという問題点を有していた。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、安価かつ高品質である複層構造の吸水処理材の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の吸水処理材の製造方法は、粒状芯部と、上記粒状芯部を被覆する被覆層部とを有する複層構造である吸水処理材の製造方法において、上記粒状芯部を製造する造粒工程と、造粒された上記粒状芯部に対し、重量基準含水率が１．０重量％乃至１０．５重量％増加するように加水した後、上記粒状芯部の周囲を被覆材料で被覆して粒状体を形成する被覆工程と、上記被覆工程後において、上記粒状体を乾燥装置により乾燥させる乾燥工程と、を含み、上記粒状芯部の加水直後における上記粒状芯部の表面温度と、上記粒状体を乾燥装置に入れる直前における上記粒状芯部の表面温度の温度低下が、１５℃乃至４０℃となるように雰囲気温度が維持されており、上記粒状芯部の加水から上記粒状体を乾燥装置に入れるまでの所要時間が２分間乃至７分間であること、を特徴としている。

本発明において、上記粒状芯部の加水直後における上記粒状芯部の表面温度と、上記粒状体を乾燥装置に入れる直前における上記粒状芯部の表面温度の温度低下を好適に防止するとともに、上記加水時における粒状芯部への水分の浸透を促進させるためには、上記被覆工程において、２５℃乃至５５℃の水温の水を加水することがより好ましいものである。

被覆材料は、粒状芯部に存在する水分が被覆層に浸透し、その水分によってその周囲に付着するため、造粒工程の直後における粒状芯部の含水率が少ない場合には、粒状芯部の周囲に被覆層部を形成する材料が付着しないことなる。
一方、造粒工程の直後における粒状芯部の含水率が多すぎる場合には、被覆層部の形成時において粒状芯部の水分が過剰に被覆層部に滲出することになり、被覆層部の層厚が厚くなり、剥離が生じ易くなることになる。

ところで、粒状芯部から被覆層部への水分の滲出量は、上記粒状芯部の加水から上記粒状体を乾燥装置に入れるまでの所要時間と、雰囲気温度によって変化することになる。すなわち、上記粒状芯部の加水から上記粒状体を乾燥装置に入れるまでの所要時間が長い場合、及び、雰囲気温度が高い場合には、粒状芯部から被覆層部への水分の滲出量が多くなる。
一方、上記所要時間が短い場合、及び、雰囲気温度が低い場合には、粒状芯部から被覆層部への水分の滲出量が少なくなる。しかし、上記所要時間が長くなりすぎる場合、及び、雰囲気温度が高くなりすぎる場合には、粒状芯部の水分が滲出しすぎてしまうため、完成品が所定の効果（例えば、排尿を吸収して塊を形成する効果）を奏さなくなってしまう。
本発明は、このような事情を考慮して、被覆工程における、粒状芯部に対する最適な加水量と、所要時間及び雰囲気温度を見出し、完成品の吸水処理材における被覆層部の剥離を大幅に減少させることに成功したものである。

すなわち、本発明によれば、被覆工程において、造粒された上記粒状芯部に対し、重量基準含水率が１．０重量％乃至１０．５重量％増加するように加水した後、当該粒状芯部の周囲を被覆材料で被覆しており、さらに、粒状芯部の加水直後における上記粒状芯部の表面温度と、上記粒状体を乾燥装置に入れる直前における上記粒状芯部の表面温度の温度低下が、１５℃乃至４０℃となるように雰囲気温度が維持されているとともに、上記粒状芯部の加水から上記粒状体を乾燥装置に入れるまでの所要時間を２分間乃至７分間に構成することにより、完成品の吸水処理材における被覆層部の層厚を最適にして、下記で説明する剥離量を大幅に減少させることができる。したがって、被覆層部に含まれる高価な吸水性樹脂の無駄を防止することができるため、安価に複層構造の吸水処理材を製造することが可能となる。

本発明によれば、安価かつ高品質である複層構造の吸水処理材の製造方法を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る吸水処理材の製造方法を示す工程図である。

本発明を実施するための一形態（以下、「実施形態」という。）について、猫や犬等の愛玩動用の排泄物を処理するための粒状の吸水処理材（排泄物処理材）の製造方法を例として、図面を参照して詳細に説明する。

［吸水処理材］
まず、本実施形態により製造される吸水処理材（以下、「本吸水処理材」という。）について、必要な限度で説明する。

本吸水処理材は、外部からの水分を吸収するための粒状芯部と、この粒状芯部の表面を被覆する所定厚さの被覆層部とから形成される複層構造を有している粒状体として形成されている。
粒状芯部は、小塊の形状に形成されていればよく、完全な球形等である必要はないものであり、柱状体（細長形）、扁平形等、その形状は問わず、また、保水性能を有している保水性材料であれば、紙類、繊維類、木材類、植物類、プラスチック類、ゴム類、有機性汚泥材質及び動物性廃材等の少なくとも１種類のいずれかの材料（以下、粒状芯部の構成材料を総称して「芯部材料」ということがある。）を用いることができる。

上記紙類は、パルプを原材料としているものであるならば種類は問わないものであり、バージンパルプはもちろん、各種の廃材等を用いることができる。例えば、薄葉紙廃材、衛生用紙廃材、トイレットペーパー廃材、ティッシュペーパー廃材、化粧紙廃材、ちり紙廃材、紙綿廃材、紙タオル廃材、便座シート廃材、新聞紙屑、雑誌屑、バフ粉（主として印刷会社において、製本の切断時や削り時に発生する微細な紙粉）、機械パルプ廃材、化学パルプ廃材、チタン紙廃材、セミケミカルパルプ廃材、綿状パルプ廃材、木材パルプ廃材、古紙パルプの粉砕物、フラッフパルプ、吸水性繊維廃材、不織布廃材、不織布製造時に発生する紙粉、製紙工程において発生する紙粉若しくは衛生材料製造時に発生する紙粉、ラミネート紙廃材、ラミネート紙の印刷屑、ラミネート紙の端屑、ダンボール屑、損紙（衛生材メーカーから発生するトリムロス、不織布等、製紙メーカーから発生する紙屑全般）、包装紙、板紙、使用済み切符、パンチ屑等を使用することができる。

上記繊維類とは、布等の原材料となる糸状の物質であり、天然繊維及び化学繊維等の種類を問わないものであり、繊維工場から廃棄される繊維くず（木綿くず、羊毛くず、麻くず、糸くず、布くず、綿くず、くずまゆ、レーヨンくず、ナイロンくず、ポリエステルくず、ロープくず）等を使用することができる。

木材類も種類は問わないものであり、各種廃木材（構造物の廃木材、木製品製造業等関係の廃木材、木製家具、木製パレット、鉋くず、おがくず、バーク類、梱包材くず、板きれ、廃チップ、伐採材や伐根、剪定枝、木粉等）を使用することができる。

植物類も種類は問わないものであり、ササ、竹、落葉、刈草などはもちろん、植物性残渣等を使用することもできる。ここで、植物性残渣とは、食料品製造業、医薬品製造業、香料製造業又は飲食店等において原料として使用した植物の固形状の不要物をいい、ソースかす、しょうゆかす、こうじかす、酒かす、ビールかす、あめかす、海苔かす、でんぷんかす、豆腐かす、おから、あんかす、茶殻、焙煎コーヒー豆の抽出残渣、米・麦粉、大豆かす、果実の皮・種子、野菜くず、薬草かす、油かす等を使用することができる。

プラスチック類も合成高分子化合物の固形状物質（例えば、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリ塩化ビフェニール、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニリデン、アクリル樹脂、ポリウレタン（ウレタンフォーム）等の他、生分解性プラスチック等）であれば種類は問わないものであり、各種廃材を使用することができる。すなわち、廃プラスチック類、廃ポリウレタン、廃スチロール(発泡スチロールを含む)、廃農業用フィルム、各種合成樹脂系包装材料のくず、廃写真フィルム、廃ポリ容器類、電線の被覆くず、ライニングくず、廃ポリマー、塗料かす、接着剤かす、廃ベークランド（プリント基盤等）を使用することができる。

また、排泄物処理材の廃材のプラスチックに富む分離産物、紙おむつ廃材（衛生材メーカーから発生する規格外品の紙おむつの外装体など）のプラスチックに富む分離産物、生理用ナプキン廃材のプラスチックに富む分離産物、紙おむつ廃材のプラスチックに富む分離産物、生理用ナプキン廃材のプラスチックに富む分離産物、乳パッド廃材のプラスチックに富む分離産物、汗パッド廃材のプラスチックに富む分離産物、失禁パッド廃材のプラスチックに富む分離産物、動物用シーツ廃材のプラスチックに富む分離産物、寝具用シーツ廃材のプラスチックに富む分級等による分離産物、マスク廃材のプラスチックに富む分離産物、アイマスク廃材のプラスチックに富む分離産物、座席用ヘッドカバー廃材のプラスチックに富む分離産物、塩化ビニル壁紙廃材、枕カバー廃材のプラスチックに富む分離産物若しくは合成樹脂繊維廃材を使用することができる。

また、排泄物処理材の廃材、紙おむつ廃材、生理用ナプキン廃材、乳パッド廃材、汗パッド廃材、失禁パッド廃材、動物用シーツ廃材、寝具用シーツ廃材、マスク廃材、アイマスク廃材、座席用ヘッドカバー廃材、枕カバー廃材等を使用することができる。

特に、プラスチック類は、灰分が少ないため、焼却処分後の減量化が可能となるとともに、焼却時における発熱量を高くすることができるため、水解後における汚泥の最終処分方法として焼却処理を採用した場合に好適である。

ゴム類は、伸縮性に優れた高分子材料であれば、天然ゴム及び合成ゴム等、その種類は問わないものであり、各種廃材を使用することができる。例えば、廃タイヤ、合成ゴムくず等を使用することができる。

有機性汚泥とは、工場廃水等の処理後に残る泥状物質及び各種製造業の製造工程において生ずる泥状物質であり、有機性及び無機性の総ての物質を使用することができる。例えば、製紙スラッジ、パルプスラッジ、下水汚泥、消化汚泥（余剰汚泥）、糊かす等を使用することができる。

動物性廃材とは、食料品製造業、医薬品製造業、皮革製造業又は飲食店等において原料として使用した動物の不要物をいい、皮革、骨類等その種類は問わないものである。

上記芯部材料は、１種類でもよいが、性状が異なる２種類以上の保水性材料を適宜選択することにより、お互いの保水性材料の相乗効果により、保水性能を効果的に向上させることができる場合がある。
例えば、フラッフパルプ（紙類）と植物性残渣（オカラ等）の組み合わせ、フラッフパルプ（紙類）、植物性残渣（オカラ等）及び木材類（木粉）の組み合わせ、フラッフパルプ（紙類）、植物性残渣（オカラ等）及び有機性汚泥（パルプスラッジ）の組み合わせ、植物性残渣（オカラ等）と有機性汚泥（パルプスラッジ）の組み合わせ及びプラスチック類（塩化ビニル壁紙）と有機性汚泥（パルプスラッジ）の組み合わせなど、様々な材料を組み合わせることが好適である。

一方、必ずしも保水性能が充分でない場合であっても、２種類以上の保水性材料を用いることにより、他の保水性材料が保水性能を補完することができる場合があり、その場合には、従来、保水性材料として必ずしも使用されていなかった材料を有効活用することができることになる。

なお、芯部材料に、脱臭材料、消臭材料、殺菌作用を有する物質、着色物質、検査用指示薬等、保水性能を阻害することなく、他の効果を奏することが可能となるような物質を配合することもできる。

＜被覆層部＞
被覆層部は、使用時に尿等の排泄物で濡れた吸水処理材同士を付着させて塊状とさせる作用を奏させることを主な目的として設けられている。これらの被覆層部の役割は、基材が担っているが、その材料の例としては、吸水性樹脂、接着性を有する水溶性材料（以下、「水溶性接着材料」という。）若しくは両材料の混合物と、紙粉の混合物とを用いることが好適である。

上記吸水性樹脂とは、ポリマー、ＣＭＣ（カルボキシルメチルセルロース）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、澱粉（Ｔ−α化澱粉、デキストリン、小麦澱粉、馬鈴薯澱粉）などの吸水性能を備える樹脂である。特に、ポリマーは高い吸水性能を有している高吸水性樹脂である。

上記水溶性接着材料としては、例えば、糊料やポリアクリル酸ナトリウム等の高吸水性樹脂がある。このような接着剤として機能する糊料としては、馬鈴薯澱粉、小麦澱粉、甘藷澱粉、コーンスターチ、タピオカ澱粉、米澱粉、デキストリン、各アルファ（α）化した澱粉などの澱粉類、アクリルアミド、ＰＶＡ、カルボキシメチルセルロース又はアルギン酸ナトリウムを使用することができ、又はこれらの２種類以上の物質を組み合わせて使用することができる。また、その他の接着剤としては、ビニルエステル、ベントナイト、プルラン、カゼイン又はゼラチンなどがあり、これらは単独で使用されるか、又はこれらの２種以上の物質を混合して使用する。

紙粉としては、薄葉紙、薄葉紙廃材、衛生用紙、衛生用紙廃材、トイレットペーパー用紙、トイレットペーパー廃材、ティッシュペーパー用紙、ティッシュペーパー廃材、化粧紙用紙、化粧紙廃材、ちり紙用紙、ちり紙廃材、紙綿、紙綿廃材、紙タオル、紙タオル廃材、便座シート廃材、機械パルプ、機械パルプ廃材、化学パルプ、化学パルプ廃材、セミケミカルパルプ、セミケミカルパルプ廃材、綿状パルプ、綿状パルプ廃材、木材パルプ、木材パルプ廃材、古紙パルプの粉砕物、フラッフパルプ、吸水性繊維廃材、吸水性樹脂を含む紙粉、製本時に発生する紙粉、不織布製造時に発生する紙粉、製紙工程において発生する紙粉若しくは衛生材料製造時に発生する紙粉又はこれら二以上の粉砕物の混合物であり、何れも、好ましくは０．５ミリメートル以下、より好ましくは０．３ミリメートル以下の粒度の粒状物に粉砕されて使用される。

なお、基材に、使用後に染色することにより、使用部分と未使用部分の判別を容易にするために、公知の水溶性染料や顔料等の染色材料を配合することもできる。
また、浸透剤、膨潤剤、脱臭材料、消臭材料、殺菌作用を有する物質、検査用指示薬等、保水性能を阻害することなく、他の効果を奏することが可能となるような物質を配合することができる。

＜粒状芯部と被覆層部の構成比率等＞
本吸水処理材は、粒状芯部が８０重量％乃至８７重量％、被覆層部が２０重量％乃至１３重量％の構成比率であることが、粒状芯部の寸法及び被覆層部の層厚との関係上最適である。

［製造方法］
続いて、本吸水処理材の製造方法（以下、「本製造方法」という。）について、図１を参照して説明する。
本製造方法は、造粒工程（Ｓ１）と、被覆工程（Ｓ２）と、分粒工程（Ｓ３）と、乾燥工程（Ｓ４）を主な工程として構成されている。

（１）造粒工程（Ｓ１）
本工程は、粒状芯部を形成する工程である。
本工程では、紙類、繊維類、木材類、植物類、プラスチック類、ゴム類、有機性汚泥及び動物性廃材等の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となるようにミキサーに投入して混ぜ合わせる。そして、加水して含水率（以下、含水率といった場合には「重量基準の含水率」をいう。）を１４重量％乃至２５重量％（より好ましくは、１６重量％乃至２１重量％）となるように調整し、当該芯部材料を造粒機によって押出造粒することにより、粒状芯部を形成する作業を行うことになる（含水率については後述する）。

（２）被覆工程（Ｓ２）
本工程は、粒状芯部の周囲を上記被覆材料で被覆することにより、被覆層部を形成する工程である。本工程では、コーティング装置等を用いて、粒状芯部の周囲に被覆材料を付着させ、被覆層部を形成することにより、複層構造の粒状体を製造する作業を行うことになる。

被覆材料は、粒状芯部に存在する水分が被覆層部に滲出することによってその周囲に付着するため、造粒工程の直後における粒状芯部の含水率が少ない場合には、被覆層部への滲出量が少なくなることから、粒状芯部の周囲に被覆層部を形成する材料が付着しないことになる。
一方、造粒工程の直後における粒状芯部の含水率が多すぎる場合には、被覆層部の形成時において粒状芯部の水分が過剰に被覆層部に滲出することになり、被覆層部の層厚が厚くなり、剥離が生じ易くなることになる。

このような事情を考慮して、上記の押出造粒の粒状芯部の含水率を１４重量％乃至２５重量％（より好ましくは、１６重量％乃至２１重量％）となるように含水率を調整するとともに、造粒機により押出造粒された直後の造粒芯部に、２５℃乃至５５℃の水温の水を噴霧することにより、含水率が１．０重量％乃至１０．５重量％（好ましくは、３重量％乃至１０．５重量％）増加するように加水している。

また、通常、工程が進むにつれて製造物の温度低下が進むことになるが、本工程では、上記粒状芯部の加水から上記粒状体を後記乾燥機（乾燥装置）に入れるまでの所要時間が２分間乃至７分間（好ましくは、３分乃至５分）とするとともに、記粒状芯部の加水直後における上記粒状芯部の表面温度と、上記粒状体を乾燥装置に入れる直前における上記粒状芯部の表面温度の温度低下が、１５℃乃至４０℃（好ましくは、２０℃乃至２５℃）となるように、当該被覆工程の製造ライン周辺（製造装置の周囲）の雰囲気温度が維持設定されていることが必要となる。
この場合において、上記加水の際に、２５℃乃至５５℃の水温の水（気温に応じて好適な温度とする）を使用することにより、粒状芯部への水分の浸透を促進するとともに、被覆工程の開始時における前記粒状芯部の表面温度と、終了時における粒状芯部の表面温度の温度低下を好適に防止することができることになる。

上記のように、被覆層部の形成には、粒状芯部の含水率の管理が非常に重要であるが、当該含水率は、被覆工程の雰囲気温度と、粒状芯部の加水から上記粒状体を乾燥機に入れるまでの所要時間に依存することになる。すなわち、雰囲気温度が高すぎると粒状芯部の表面温度が高温となりすぎ、被覆工程において粒状芯部の水分が滲出しすぎてしまうため、完成品が所定の効果（例えば、排尿を吸収して塊を形成する効果）を奏さなくなってしまう。上記所要時間が長すぎる場合も同様である。
一方、雰囲気温度が低すぎると、加水後の粒状芯部の表面温度が低温となりすぎ、加水した場合であっても、水分が蒸発せず、被覆層部に滲出しないため、水分が不足して、充分に被覆層が形成されないことになる。上記所要時間が短すぎる場合も同様である。
上記事情の下、発明者は、鋭意研究して、相反する条件を満たすように、押出造粒後の加水率、被覆工程時の雰囲気温度及び上記所要時間を最適に設定することにより、完成品の吸水処理材における被覆層部の剥離を大幅に減少させることに成功したものである。

（３）分粒工程（Ｓ３）
本工程は、吸水処理材の寸法が所定の規格になるように分粒する工程である（Ｓ３）。
本工程では、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とにより規格外の製品を分別し、所定の規格品のみを抽出する作業を行うことになる。

（４）乾燥工程（Ｓ４）
本工程は、規格品として抽出した吸水処理材を乾燥機で乾燥させる工程である。
吸水処理材の保存時において粒状芯部の含水率が高い場合には、長期的にカビ等が生じる原因となるため、本工程では、吸水処理材の重量基準含水率を３重量％以上１２重量％以下の範囲内となるように乾燥させることが好ましい。例えば、本工程では、８０℃乃至１００℃の熱風を発生する乾燥機により２分乃至５分間加熱して、上記所定の含水率となるように調整することになる。

なお、上記乾燥工程の後に、さらに上記と同様の分粒工程を設けることもできる。

［作用効果］
本実施形態によれば、被覆工程において、造粒された上記粒状芯部に対し、重量基準含水率が１重量％乃至１０．５重量％増加するように加水した後、当該粒状芯部の周囲を被覆材料で被覆しており、さらに、上記粒状芯部の加水直後における上記粒状芯部の表面温度と、上記粒状体を乾燥装置に入れる直前における上記粒状芯部の表面温度の温度低下が、１５℃乃至４０℃となるように雰囲気温度が維持されているとともに、粒状芯部の加水から上記粒状体を乾燥機に入れるまでの所要時間を２分間乃至７分間に構成することにより、完成品の吸水処理材における被覆層部の層厚を最適にして、剥離量を０．５重量％以下と大幅に減少させることができる。したがって、従来の吸水処理材の品質を保持したまま、被覆層部に含まれる高価な吸水性樹脂の無駄を防止することができるため、安価に複層構造の吸水処理材を製造することが可能となる。

また上記加水の際に、２５℃乃至５５℃の水温の水を使用することにより、水分の粒状芯部への浸透を促進させることができるとともに、上記粒状芯部の加水直後における上記粒状芯部の表面温度と、上記粒状体を乾燥装置に入れる直前における上記粒状芯部の表面温度の温度低下を好適に防止することができる。

以上、本発明について、好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。特に、上記工程以外にも、適宜、他の工程を追加することも可能である。

本製造方法により製造した吸水処理材の被覆層部の剥離の程度を調べるために、下記製造方法でサンプルを作成し、強制摩擦法による剥離試験を行った。

＜構成材料＞
以下の試験で使用した各サンプルは、粒状芯部と被覆層部とから形成される複層構造の吸水処理材であり、当該粒状芯部と被覆層部を構成する材料の重量比を８０％対２０％とした。また、粒状芯部及び被覆層部を構成する以下の構成材料は各サンプルともに共通とした。

（１）粒状芯部
古紙パルプ及び紙おむつ廃材を原材料とした。

（２）被覆層部
紙粉６０重量％、タピオカアルファー化澱粉２０重量％、ポリアクリル酸ナトリウム（吸水性樹脂）１６重量％、デキストリン４重量％を混合して生成した。

＜製造方法＞
サンプルは、造粒工程、被覆工程、乾燥工程により製造されており、上記被覆工程における粒状芯部の加水直後における上記粒状芯部の表面温度と、上記粒状体を乾燥機に入れる直前における上記粒状芯部の表面温度との温度差、水分増加量、被覆工程における粒状芯部の加水から上記粒状体を乾燥機に入れるまでの所要時間（以下、それぞれの条件を単に、「温度差」、「水分増加量」、「所要時間」という。）の各種条件を変化させて、各サンプルを作成した。

まず、温度差の影響を調べるために、水分増加量を６．０重量％、所要時間を４．０分として、温度差を１０℃から４４℃まで、１℃ずつ変化させた３５種類のサンプルを作成した（表１参照）。

続いて、水分増加量の影響を調べるために、温度差を２０℃、所要時間を４．０分として、水分増加量を０．５％〜２．０％まで０．１％ずつ変化させ、２．０％〜９．５％まで０．５％ずつ変化させるとともに、９．５％〜１０．９％まで０．１％ずつ変化させた４５種類のサンプルを作成した（表２参照）。

さらに、所要時間の影響を調べるために、温度差を２０℃、水分増加量を６．０重量％として、所要時間を１分から１０．５分まで０．５分（３０秒）ずつ変化させた２０種類のサンプルを作成した（表３参照）。

＜試験方法＞
剥離の程度を計測するための試験として、下記強制摩擦法による剥離試験を行うとともに、目視により使用後の吸水処理材の固まり強度（以下、「固まり強度」という。）を観察（所定量の吸水処理材に生理食塩水１０ｍｌを滴下し、塊を形成する程度を観察）した。
本試験では、ポリエチレン製袋（４００ｍｍ×５５０ｍｍ）に１００重量ｇの吸水処理材を充填し、１分間、人力で強制的に上下に振動させ、剥離した被覆層部の重量を測定している。そして、下式により、被覆層部の剥離率を算出することにより、剥離の程度を数値化している。
被覆層部の剥離率（重量％）
＝剥離した被覆層部の重量（ｇ）／吸水処理材重量（１００ｇ）×１００

（ア）温度差
表４は、試験結果を抜粋したものである。
その結果によれば、温度差が１５℃〜４０℃の各サンプル（ＮＯ１−６〜ＮＯ１−３１）の剥離率は、０．５重量％以下と良好な結果となった。特に、２０℃〜２５℃の各サンプル（ＮＯ１−１１，ＮＯ１−１６）の剥離率は、０．３重量％と非常に良好な結果となった（固まり強度も非常に良好な結果となった。）。
一方、温度差が１０℃〜１４℃の各サンプル（ＮＯ１−１〜ＮＯ１−５）の剥離率は、ともに０．５重量％を超え、不適合な結果となった。また、温度差が４１℃〜４４℃の各サンプル（ＮＯ１−３２〜ＮＯ１−３５）は、固まり強度が不良（塊を形成する程度が弱い）という、不適合な結果となった。

（イ）水分増加量
試験結果によれば、水分増加量が１．０重量％〜１０．５重量％の各サンプル（ＮＯ２−６〜ＮＯ２−４１）の剥離率は、０．５重量％以下と良好な結果となった。特に、４．０重量％〜１０．５重量％の各サンプル（ＮＯ２−２０〜ＮＯ２−４１）の剥離率は、０．３重量％以下と非常に良好な結果となった（固まり強度も良好な結果となった）。
一方、水分増加量が０．５重量％〜０．９重量％の各サンプル（ＮＯ２−１〜ＮＯ２−５）の剥離率は、ともに０．５重量％を超える結果となり、不適合な結果となった。
また、水分増加量が１０．６重量％〜１０．９重量％の各サンプル（ＮＯ２−４２〜ＮＯ２−４５）の剥離率は、０．１重量％と良好であったが、固まり強度が不良となり、不適合な結果となった（なお、この現象は、被覆工程において粒状芯部の水分が滲出しすぎてしまうため、製造時において水分と被覆層部の吸水性樹脂が反応してしまうためであろうと考えられる）。

（ウ）所要時間
試験結果によれば、所要時間が２分〜７分のサンプル（ＮＯ３−３〜ＮＯ３−１３）の剥離率は、０．４重量％以下と良好な結果となった。特に、所要時間が３分〜５分のサンプル（ＮＯ３−５〜ＮＯ３−９）の剥離率は、０．３重量％以下と非常に良好な結果となった（固まり強度も非常に良好な結果となった）。
一方、所要時間が１分〜１．５分の各サンプル（ＮＯ３−１及びＮＯ３−２）の剥離率は、ともに０．５重量％を超える結果となり、不適合の結果となった。また、所要時間が７．５分〜１０．５分の各サンプル（ＮＯ３−１４〜ＮＯ３−２０）の剥離率は、良好であったが、固まり強度が不良となり、不適合な結果となった。

以上より、本吸収処理材の製造方法において、被覆工程での製造条件として、温度差が１５℃〜４０℃（より好ましくは、２０℃〜２５℃）、水分増加量が１．０重量％〜１０．５重量％（より好ましくは、４．０重量％〜１０．５重量％）、所要時間が２分〜７分（より好ましくは、３分〜５分）の範囲とした場合に、良好な固まり強度を維持しつつ、製造品の被覆層部の剥離率を減少させることができることが明らかになった。

Ｓ１ 造粒工程
Ｓ２ 被覆工程
Ｓ３ 分粒工程
Ｓ４ 乾燥工程

Claims (2)

1. 粒状芯部と、前記粒状芯部を被覆する被覆層部とを有する複層構造である吸水処理材の製造方法において、
   前記粒状芯部を製造する造粒工程と、
   造粒された前記粒状芯部に対し、重量基準含水率が１．０重量％乃至１０．５重量％増加するように加水した後、前記粒状芯部の周囲を被覆材料で被覆して粒状体を形成する被覆工程と、
   前記被覆工程後において、前記粒状体を乾燥装置により乾燥させる乾燥工程と、を含み、
   前記粒状芯部の加水直後における前記粒状芯部の表面温度と、前記粒状体を乾燥装置に入れる直前における前記粒状芯部の表面温度の温度低下が、１５℃乃至４０℃となるように雰囲気温度が維持されており、
   前記粒状芯部の加水直後から前記粒状体を乾燥装置に入れ始めるまでの所要時間が２分間乃至７分間であること、
   を特徴とする吸水処理材の製造方法。
   
2. 前記被覆工程において、２５℃乃至５５℃の水温の水を加水することを特徴とする請求項１に記載の吸水処理材の製造方法。
   
   

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