排泄物处理材料的制造方法及制造装置与流程

本发明涉及排泄物处理材料的制造方法及制造装置。

背景技术：

作为以往的排泄物处理材料，例如有专利文献1所记载的排泄物处理材料。该排泄物处理材料由多个圆柱状的粒状体形成。多个粒状体包含长度不同的两种粒状体。即，长度比直径大的粒状体(长粒)和长度为直径以下的粒状体(短粒)混合在一起。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-247920号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

这样由长度不同的粒状体混合而成的排泄物处理材料以往是通过在分别形成了比较长的粒状体和比较短的粒状体之后将这两者混合在一起而制造出的。然而，执行该混合工序是导致排泄物处理材料的制造工序的复杂化的主要原因。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供能够在省略混合工序的前提下获得由长度不同的粒状体混合而成的排泄物处理材料的排泄物处理材料的制造方法及制造装置。

用于解决问题的方案

本发明的排泄物处理材料的制造方法的特征在于，该制造方法包含造粒工序，在该造粒工序中，通过使用造粒机对被造粒材料进行挤出造粒而形成多个造粒物，上述造粒机具有：模具，其设有供上述被造粒材料通过的贯通孔；以及辊，其于在上述模具的表面上滚动的同时将上述被造粒材料压入上述贯通孔，在上述造粒工序中，执行低速压入和高速压入，在该低速压入中，使上述辊在以第1速度滚动的同时将上述被造粒材料压入，在该高速压入中，使上述辊在以比上述第1速度大的第2速度滚动的同时将上述被造粒材料压入。

在该制造方法中，在造粒工序中执行低速压入和高速压入这两者，在该低速压入中，使辊在以比较低的速度(第1速度)滚动的同时将被造粒材料压入，在该高速压入中，使辊在以比较高的速度(第2速度)滚动的同时将被造粒材料压入。因此，在低速压入中获得比较短的造粒物，在高速压入中获得比较长的造粒物。由此，即使在造粒工序之后不执行混合工序，也能够获得由长度不同的粒状体混合而成的排泄物处理材料。

此外，本发明的排泄物处理材料的制造装置的特征在于，该制造装置具备造粒机，该造粒机具有：模具，其设有供被造粒材料通过的贯通孔；以及辊，其于在上述模具的表面上滚动的同时将上述被造粒材料压入上述贯通孔，该造粒机通过对上述被造粒材料进行挤出造粒而形成多个造粒物，上述造粒机执行低速压入和高速压入，在该低速压入中，使上述辊在以第1速度滚动的同时将上述被造粒材料压入，在该高速压入中，使上述辊在以比上述第1速度大的第2速度滚动的同时将上述被造粒材料压入。

在该制造装置中，利用造粒机执行低速压入和高速压入这两者，在该低速压入中，使辊在以比较低的速度(第1速度)滚动的同时将被造粒材料压入，在该高速压入中，使辊在以比较高的速度(第2速度)滚动的同时将被造粒材料压入。因此，在低速压入中获得比较短的造粒物，在高速压入中获得比较长的造粒物。由此，即使在利用造粒机进行造粒之后不执行混合工序，也能够获得由长度不同的粒状体混合而成的排泄物处理材料。

发明的效果

根据本发明，实现了能够在省略混合工序的前提下获得由长度不同的粒状体混合而成的排泄物处理材料的排泄物处理材料的制造方法及制造装置。

附图说明

图1是表示本发明的排泄物处理材料的一个实施方式的示意图。

图2是表示图1的排泄物处理材料的粒状体30的立体图。

图3是沿着图2的iii-iii线的剖视图。

图4是表示图1的排泄物处理材料的粒状体40的立体图。

图5是沿着图4的v-v线的剖视图。

图6是表示本发明的排泄物处理材料的制造装置的一个实施方式的结构图。

图7是表示图6的制造装置的造粒机10的俯视图。

图8是表示图6的制造装置的造粒机10的仰视图。

图9是表示沿着图7的ix-ix线的截面的局部的图。

图10是用于说明图6的制造装置的包覆机20的构造的图。

图11是用于说明本发明的排泄物处理材料的制造方法的一个实施方式的造粒工序的图。

图12是用于说明本发明的排泄物处理材料的制造方法的一个实施方式的造粒工序的图。

图13是表示辊14的滚动速度的随着时间的变化的例子的曲线图。

图14是表示辊14的滚动速度的随着时间的变化的另一个例子的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。另外，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。

图1是表示本发明的排泄物处理材料的一个实施方式的示意图。排泄物处理材料6是由多个粒状体形成的排泄物处理材料，包括粒状体30和粒状体40。粒状体30、40具有不同的长度。即，粒状体30的长度比粒状体40的长度大。这样，在排泄物处理材料6中，长度不同的粒状体30、40混合在一起。另外，粒状体30的直径与粒状体40的直径大致相等。排泄物处理材料6通过吸收猫等动物的排泄物来处理该排泄物。

图2是表示粒状体30的立体图。此外，图3是沿着图2的iii-iii线的剖视图。粒状体30呈大致圆柱状。粒状体30具有芯部32(造粒物)和包覆部34。芯部32成形为大致圆柱状。该芯部32是通过后述的造粒机10的高速压入而获得的造粒物。优选的是，芯部32的长度的平均值比后述的贯通孔13的直径大。芯部32的长度的平均值是指多个芯部32的长度的算术平均值。芯部32具有吸收和保持排泄物中的水分的功能。优选的是，芯部32以有机物作为主要材料。此处，芯部32的主要材料是指构成芯部32的材料中的重量占该芯部32的重量的比例最大的材料。作为有机物，例如，能够使用纸类、茶叶渣、塑料类或豆腐渣。

纸类是指以纸浆作为主体的材料。作为纸类，例如，除了通常的纸之外，还可列举出聚氯乙烯壁纸分级物(通过对聚氯乙烯壁纸进行分级而获得的纸)、绒毛浆、造纸污泥、纸浆污泥等。作为塑料类，例如，可以使用纸尿布分级物(通过对纸尿布进行分级而获得的塑料)。优选的是，豆腐渣是干燥豆腐渣。

包覆部34覆盖芯部32。包覆部34既可以覆盖芯部32的整个表面，也可以仅覆盖芯部32的表面的局部。包覆部34具有使在使用时吸收了排泄物的粒状体30、40彼此粘接而成为块体的功能。优选的是，包覆部34也以有机物作为主要材料。

包覆部34含有粘接性材料。作为该粘接性材料，例如，能够使用淀粉、cmc(羧甲基纤维素)、pva(聚乙烯醇)、糊精或吸水性聚合物。

图4是表示粒状体40的立体图。此外，图5是沿着图4的v-v线的剖视图。粒状体40呈大致圆柱状。粒状体40具有芯部42(造粒物)和包覆部44。芯部42成形为大致圆柱状。该芯部42是通过后述的造粒机10的低速压入而获得的造粒物。优选的是，芯部42的长度的平均值为后述的贯通孔13的直径以下。此处，芯部42的长度的平均值的定义与上述的芯部32的长度的平均值的定义相同。芯部42的长度的平均值比芯部32的长度的平均值小。优选的是，芯部32的长度的平均值为芯部42的长度的平均值的两倍以上。另外，芯部32的直径与芯部42的直径大致相等。芯部42具有吸收和保持排泄物中的水分的功能。芯部42由与芯部32相同的材料形成。

包覆部44覆盖芯部42。包覆部44既可以覆盖芯部42的整个表面，也可以仅覆盖芯部42的表面的局部。包覆部44具有使在使用时吸收了排泄物的粒状体30、40彼此粘接而成为块体的功能。包覆部44由与包覆部34相同的材料形成。

图6是表示本发明的排泄物处理材料的制造装置的一个实施方式的结构图。制造装置1是用于制造上述的排泄物处理材料6的装置，包括造粒机10和包覆机20。

图7是表示造粒机10的俯视图，图8是表示造粒机10的仰视图。此外，图9是表示沿着图7的ix-ix线的截面的局部的图。造粒机10是通过对被造粒材料(构成芯部32、42的材料)进行挤出造粒而形成多个造粒物(芯部32、42)的挤出造粒机。造粒机10具有模具12、辊14以及切割刀16。在模具12形成有许多个供被造粒材料通过的贯通孔13。贯通孔13遍布模具12的大致整个面地设置。

如图7所示，在模具12的表面侧(被造粒材料的入口侧)设有辊14。辊14呈圆柱状，其中心轴线沿着模具12的径向延伸。在本实施方式中，设有多个(具体而言是4个)辊14。各辊14的一端与位于模具12的表面的中心部的旋转轴15连结。上述的辊14于在模具12的表面上滚动的同时将被造粒材料压入贯通孔13。此处，辊14的滚动是指辊14在绕其中心轴线旋转的同时在模具12上移动。在本实施方式中，各辊14在绕各自的中心轴线旋转(自转)的同时绕旋转轴15旋转(公转)。辊14能够从形成于模具12的所有的贯通孔13上通过。

如图8所示，在模具12的背面侧(被造粒材料的出口侧)设有切割刀16。切割刀16自模具12的背面的中心部沿着模具12的径向延伸。该切割刀16在沿着模具12的背面旋转的同时将从贯通孔13挤出来的被造粒材料切断。详细而言，切割刀16在与模具12的背面平行的面内以模具12的中心部作为轴线进行旋转运动。另外，切割刀16构成为能够相对于上述的辊14独立地旋转。切割刀16能够从形成于模具12的所有的贯通孔13上通过。

造粒机10构成为执行低速压入和高速压入，在该低速压入中，使辊14在以第1速度滚动的同时将被造粒材料压入，在该高速压入中，使辊14在以第2速度滚动的同时将被造粒材料压入。第2速度比第1速度大。优选的是，第2速度为第1速度的两倍以上。在本实施方式中，造粒机10构成为交替地分别执行多次低速压入和多次高速压入。优选的是，低速压入的执行时间和高速压入的执行时间分别为每次1分钟以下。即，优选的是，低速压入和高速压入以1分钟以下的时间间隔相互切换。

回到图6，包覆机20利用包覆材料(构成包覆部34、44的材料)包覆利用造粒机10形成的各造粒物(芯部32、42)。如图10所示，包覆机20具有滚筒22(容器)。滚筒22呈大致圆筒状，设为能够旋转。具体而言，滚筒22能够绕其中心轴线旋转。滚筒22的中心轴线是水平的。在滚筒22中收纳有利用造粒机10形成的多个芯部32、42。包覆机20在使收纳有上述的芯部32、42的滚筒22旋转的同时使包覆材料附着于各芯部32、42的周围。

接着，一并说明本发明的排泄物处理材料的制造方法的一个实施方式和制造装置1的动作。该制造方法包含造粒工序和包覆工序。造粒工序是通过使用造粒机10对被造粒材料进行挤出造粒而形成多个芯部32、42的工序。另外，在造粒之前，根据需要，对被造粒材料进行粉碎、混匀、加水等前处理。

在造粒工序中，如图11所示，供给至模具12的表面侧的被造粒材料m1被在模具12的表面上滚动的辊14压入贯通孔13。被压入贯通孔13的被造粒材料m1被挤出至模具12的背面侧。在被造粒材料m1被挤出时，切割刀16在模具12的背面侧以一定速度持续旋转。由此，如图12所示，从贯通孔13挤出来的被造粒材料m1被切割刀16切断。被这样切断了的部分成为造粒物(芯部32、42)。

在该造粒工序中，执行上述的低速压入和高速压入。即，执行至少1次低速压入和至少1次高速压入这两种压入。在本实施方式中，如图13所示，交替地分别执行多次低速压入和多次高速压入。该图是表示辊14的滚动速度的随着时间的变化的例子的曲线图。辊14的滚动速度等同于辊14每单位时间绕旋转轴15旋转的转数(rps)。

在从造粒机10的动作开始(时刻0)到时刻t1为止的期间内，辊14的滚动速度保持为v1(第1速度)。即，在该期间内执行低速压入。在时刻t1进行从低速压入向高速压入的切换。此时，辊14的滚动速度从v1单调地增大至v2(第2速度)。因此，在进行从低速压入向高速压入的切换时，辊14的滚动速度始终处于v1以上且v2以下的范围内。另外，在曲线图中忽略了该切换所需要的时间。

在从时刻t1到时刻t2为止的期间内，辊14的滚动速度保持为v2。即，在该期间内执行高速压入。在时刻t2进行从高速压入向低速压入的切换。此时，辊14的滚动速度从v2单调地减小至v1。因此，在进行从高速压入向低速压入的切换时也是，辊14的滚动速度始终处于v1以上v2且以下的范围内。之后也同样地反复进行低速压入与高速压入之间的切换。由此，获得多个造粒物(芯部32、42)。

包覆工序是利用包覆材料包覆在造粒工序中形成的各造粒物的工序。在包覆工序中，在将在造粒工序中形成的芯部32、42收纳于滚筒22(参照图10)内之后，在使滚筒22旋转的同时使包覆材料附着于各芯部32、42的周围。包覆材料的附着例如能够通过泼洒或喷雾来进行。由此，形成包覆部34、44。之后，根据需要，进行筛分、干燥等后处理。通过以上工序，获得由粒状体30和粒状体40混合而成的排泄物处理材料6。

说明本实施方式的效果。在本实施方式中，在造粒时执行低速压入和高速压入这两者。在高速压入中，与低速压入相比，在切割刀16旋转1周的期间内被挤出的被造粒材料的量增多。因此，在高速压入中获得比较长的造粒物(芯部32)，在低速压入中获得比较短的造粒物(芯部42)。由此，即使在造粒工序之后不执行混合工序，也能够获得由长度不同的粒状体30、40混合而成的排泄物处理材料6。

另外，排泄物处理材料6以铺设于动物用厕所的状态被使用。在该动物用厕所中，猫等动物以直接站在排泄物处理材料6上的状态进行排泄。因此，若构成排泄物处理材料6的粒状体之间的间隙较大，则排泄物处理材料6会在其上站有动物时大幅下陷而使动物的落脚处变得不稳定。关于这一点，在排泄物处理材料6中，除了粒状体30之外，还设有长度比粒状体30的长度小的粒状体40。由此，在将排泄物处理材料6铺设于动物用厕所时，粒状体40会进入粒状体30之间的间隙。因此，与排泄物处理材料6仅由粒状体30形成的情况相比，能够将多个粒状体(粒状体30、40)高密度地铺满动物用厕所。因而，采用排泄物处理材料6，能够将在其上站有动物时产生的下陷抑制得较小。

为了使粒状体40易于进入粒状体30之间的间隙，粒状体40的长度比粒状体30的长度小的程度足够大的情况较为有利。从该观点来看，优选的是，高速压入时的辊14的滚动速度(第2速度)为低速压入时的辊14的滚动速度(第1速度)的两倍以上。此外，优选的是，通过高速压入获得的造粒物(芯部32)的长度的平均值为通过低速压入获得的造粒物(芯部42)的长度的平均值的两倍以上。

交替地分别执行多次低速压入和多次高速压入。由此，交替地获得芯部32和芯部42，因此能够防止制造后的排泄物处理材料6中的粒状体30(粒状体40)的极端的分布不均。从减小粒状体30(粒状体40)的分布不均的观点来看，优选的是，低速压入的执行时间和高速压入的执行时间分别为每次1分钟以下。

在包覆时，在使收纳有芯部32、42的滚筒22旋转的同时使包覆材料附着于各芯部32、42的周围。由此，能够使包覆材料完全地附着于各芯部32、42的整个周围。此外，利用滚筒22的旋转来搅拌芯部32、42，因此能够进一步减小制造后的排泄物处理材料6的粒状体30(粒状体40)的分布不均。

本发明不限定于上述实施方式，能够进行各种变形。在上述实施方式中，例示了在造粒时以两个阶段(第1速度和第2速度)切换辊14的滚动速度的情况。然而，也可以是，以3个以上的阶段切换辊14的滚动速度。例如，也可以是，在造粒工序中，利用造粒机10除了执行低速压入和高速压入之外还执行中速压入，在该中速压入中，使辊14在以第3速度滚动的同时将被造粒材料压入。第3速度比第1速度大且比第2速度小。优选的是，第3速度为第1速度的1.5倍以上。此外，优选的是，第2速度为第3速度的1.5倍以上。

例如，如图14所示，按照预定的顺序分别执行多次低速压入、多次中速压入以及多次高速压入。该图与图13同样，是表示辊14的滚动速度的随着时间的变化的例子的曲线图。在辊14的滚动速度保持为v3(第3速度)的期间内执行中速压入。优选的是，低速压入的执行时间、中速压入的执行时间以及高速压入的执行时间分别为每次1分钟以下。另外，即使在这样除了执行低速压入和高速压入之外还执行中速压入的情况下，若着眼于低速压入和高速压入，则也可以说将这两者“交替地分别执行多次”。

通过中速压入获得的造粒物的长度的平均值比芯部32的长度的平均值小且比芯部42的长度的平均值大。优选的是，通过中速压入获得的造粒物的长度的平均值为芯部42的长度的平均值的1.5倍以上。此外，优选的是，芯部32的长度的平均值为通过中速压入获得的造粒物的长度的平均值的1.5倍以上。

在上述实施方式中，例示了在造粒机10中设有多个辊14的情况。然而，也可以是，在造粒机10中仅设有1个辊14。

在上述实施方式中，例示了辊14通过(绕旋转轴15)进行旋转运动而在模具12上移动的情况。然而，也可以是，辊14通过进行直线运动而在模具12上移动。

在上述实施方式中，示出了粒状体30具有由芯部32和包覆部34形成的多层构造的例子。然而，并非必须设置包覆部34。即，也可以是，粒状体30具有仅由芯部32形成的单层构造。关于粒状体40也是相同的。在该情况下，不需要包覆机20，也不需要执行包覆工序。

在上述实施方式中，例示了通过吸收排泄物来处理该排泄物的吸水型的粒状体30、40。然而，粒状体30、40也可以是通过使排泄物透过来处理该排泄物的透水型的粒状体。此处，透水型的粒状体包括使排泄物通过该粒状体的内部和使排泄物通过该粒状体之间的间隙这两种方式的透水型的粒状体。作为后者的例子，可列举出具有拒水性的粒状体。

附图标记说明

1、制造装置；6、排泄物处理材料；10、造粒机；12、模具；13、贯通孔；14、辊；15、旋转轴；16、切割刀；20、包覆机；22、滚筒(容器)；30、粒状体；32、芯部(造粒物)；34、包覆部；40、粒状体；42、芯部(造粒物)；44、包覆部。