本发明涉及动物用卫生砂。
背景技术：
以往，作为猫和狗等宠物饲养的动物用厕所，使用这样一种厕所，其具备上部开口的箱状的厕所容器和收纳在该厕所容器中的粒状的动物用卫生砂。另外，作为动物用厕所的一种，已知有这样一种动物用系统厕所，其具备底面构成为可透液的上侧容器和配置在上侧容器下方的收纳有吸液性构件的下侧容器。在这样的动物用系统厕所的上侧容器中收纳有动物用卫生砂，动物的尿通过收纳在上侧容器中的动物用卫生砂之间而被下侧容器内的吸液性构件吸收。
为了使动物在排尿时等排泄的多量的液体快速转移到下侧容器中，用于动物用系统厕所的卫生砂优选具有优异的透液性。另外，为了防止臭气发生，也有必要使残留在卫生砂表面的少量液体随时间经过被卫生砂吸收。这样，对用于动物用系统厕所的卫生砂来说，要求兼顾透液性和残留在表面的液体的吸收两者。
作为这样的动物用系统厕所所使用的动物用卫生砂，提出了一种动物用卫生砂，其由多个粒状物构成，该粒状物含有由无机多孔材料构成的粒子群和用于将这些粒子群一体化固定的粘合剂(参照专利文献1)。
以上技术的动物用卫生砂既能具有透液性、也能随时间经过吸收残留在表面的液体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2008-193938号公报
技术实现要素：
发明要解决的课题
那么，动物用卫生砂以将每规定的量(例如，10kg)收纳于袋中的状态流通，使用时，从袋子投入到动物用厕所中。在此，由于含有以无机多孔材料为主成分的多个粒状物的动物用卫生砂是有重量的物质，因此，由于流通时受到的冲击或投入到动物用厕所时的冲击等，无机多孔材料的粒子的一部分有时从粒状物脱落。
这样，将动物用卫生砂投入动物用厕所时，或在动物使用动物用厕所时，从动物用卫生砂脱落的粒子作为粉尘飞舞。另外，在动物使用动物用厕所时，粒子附着于动物的足部，污染周围。进一步地，粒子还有可能从动物的口侵入体内。
因此，本发明的目的在于，提供一种既能维持良好的透液性、又能随时间经过吸收表面残留的液体，而且，防止使用时等粉尘发生的动物用卫生砂。
解决课题的手段
本发明涉及一种动物用卫生砂，其是含有多个粒状物的动物用卫生砂，上述多个粒状物各自具备：含有无机多孔材料和将该无机多孔材料一体化固定的粘合剂而构成的核部、以及形成于上述核部的表面、由具有吸水性且在吸水的状态下具有粘性的止水材料构成的止水涂层。
另外，上述核部的初期吸水率优选为20～30％。
另外，上述止水材料含有选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇和淀粉中的1种或2种以上而构成。
另外，上述无机多孔材料含有选自沸石、海泡石、绿坡缕石、硅藻土和硅藻页岩中的1种或2种以上而构成。
另外，上述粘合剂优选为无机粘合剂。
另外，上述粒状物优选为直径4～8mm、高6～20mm的圆柱状。
另外，上述粒状物的质量优选为0.08～1.37g/粒。
另外，上述动物用卫生砂优选铺设在动物用系统厕所的上侧容器中，所述动物用系统厕所具备：底面具有多个空孔、铺设有动物用卫生砂的上侧容器、以及配置在所述上侧容器的下方、收纳有吸液构件的下侧容器。
另外，本发明涉及含有上述动物用系统厕所和上述动物用卫生砂的动物用系统卫生盒。
发明效果
根据本发明，能够提供一种动物用卫生砂，其既维持良好的透液性、又能随时间经过吸收表面残留的液体，而且防止使用时等粉尘发生。
附图说明
图1为示出本发明动物用卫生砂的使用形态的图，动物用系统厕所的截面的部分放大图。
具体实施方式
以下，详细地说明本发明的实施方式。
本实施方式中，“动物”是指狗、猫、兔子、仓鼠等所谓的宠物、除此以外，还包括老虎、狮子等的幼崽等。另外，“卫生砂”是指由球体、旋转椭圆体、多面体等形成的粒状物的集合体。予以说明，“液体”是指动物的排泄物，包括可通过本实施方式的动物用卫生砂的全部水分。以下，有时将动物用卫生砂简称为“卫生砂”。
<动物用卫生砂的使用形态>
首先，关于本实施方式的动物用卫生砂的使用形态，参照附图进行说明。
图1为示出本发明的动物用卫生砂的使用形态的图，即，动物用系统厕所1的截面的局部放大图。
如图1所示，动物用系统厕所1具备：铺设有动物用卫生砂2的上侧容器10、和配置在上侧容器10的下方、收纳有吸液构件3的下侧容器11。
上侧容器10的底面具有多个空孔101。空孔101优选为多边形或圆形，形成为不会使动物用卫生砂2从中掉落的大小。
如图1所示，优选在上侧容器10的底面以10mm以上的厚度铺设动物用卫生砂2。予以说明，当对象动物为猫时，由于猫会在排泄后隐藏排泄物而抓挠动物用卫生砂2，铺设动物用卫生砂2的厚度更优选为20mm以上。另外，在下侧容器11中收纳有吸液构件3，吸液构件3可更替。
如图1所示，作为动物排泄的尿的液体4首先通过动物用卫生砂2之间，再通过形成于上侧容器10的底面的空孔101。通过空孔101的液体4被铺设于下侧容器11上的吸液构件3吸收。于是，残留在动物用卫生砂2表面的少量的液体4随时间经过而被动物用卫生砂2吸收。
如后文所述，本实施方式的动物用卫生砂既维持良好的透液性、又能随时间经过吸收表面残留的液体。因此，本实施方式的动物用卫生砂可优选用于动物用系统厕所1。
<动物用卫生砂的构成>
本实施方式的动物用卫生砂含有多个粒状物。
上述粒状物具备核部和止水涂层。
本实施方式中的粒状物的核部含有无机多孔材料和将该无机多孔材料一体化固定的粘合剂而构成。
作为本实施方式中使用的无机多孔材料，可举出沸石、海泡石、绿坡缕石、硅藻土、硅藻页岩等。本实施方式中，既可以使用这些中的1种，也可以混合使用2种以上。无机多孔材料具有吸附氨等臭气的性质，因此，通过以该无机多孔材料的粒子为主体来构成粒状物，可得到除臭性能优异的动物用卫生砂。
从增强卫生砂的粒状物的强度的观点考虑，无机多孔材料的粒子优选使用其平均粒径小的粒子。具体地，本实施方式中使用的无机多孔材料的粒子的平均粒径优选为300μm以下、更优选为200μm以下、最优选为100μm以下。在此，平均粒径是指使用株式会社Retch制的振动筛(型号：AS-200)测定的平均粒径。
本实施方式中的粒状物的核部中的无机多孔材料的含量优选为50～95质量％、更优选为70～90质量％。核部中的无机多孔材料的含量小于50质量％时，粒状物的除臭效果有可能降低。另外，核部中的无机多孔材料的粒子的含量大于95质量％时，粒状物可能得不到充分的强度。
作为本实施方式中的粒状物的核部所含有的粘合剂，可使用无机粘合剂和有机粘合剂的任一种，但从粒状物能得到充分强度的观点考虑，优选使用无机粘合剂。
作为无机粘合剂，可使用水泥和非水泥系固化剂的任一种。予以说明，水泥是指以硅酸钙为主成分、与水反应(水合)而固化的固化剂，非水泥系固化剂是指水泥以外的固化剂，即，不以硅酸钙为主成分的固化剂。作为非水泥系固化剂，可举出白云石、氧化钙、硫酸钙、氧化镁等。
另外，作为无机粘合剂，优选使用作为非水泥系固化剂的以硫酸钙和氧化镁为主成分的水固化性的固化剂与水泥的混合物。通过使用它们的混合物作为无机粘合剂，可以提高粒状物的强度，同时可以抑制因使用水泥而导致的粒状物的pH上升。通过抑制粒状物的pH上升，可以抑制氨从尿中产生。认为这是因为，当尿与粒状物接触时，不易引起氨从尿中的游离反应。
作为本实施方式中使用的水泥，可举出波特兰水泥、白水泥等。
另外，本实施方式中，也优选使用低碱性水泥。低碱性水泥是指水泥中含有的碱金属(Na、K)被调整至规定的含量以下。通过使用低碱性水泥，可进一步降低粒状物的pH。
粒状物的核部中的粘合剂的含量优选为5～30质量％、更优选为10～20质量％。粘合剂的总含量小于5质量％时，粒状物可能得不到充分的强度。另外，粘合剂的总含量大于30质量％时，粒状物的除臭效果有可能降低。
另外，使用无机粘合剂时，无机粘合剂中的非水泥系固化剂的含量优选为20质量％以上、更优选为40质量％以上。非水泥系固化剂的含量小于20质量％时，粒状物的pH有可能无法充分降低。
进而，在核部中，除了无机多孔材料的粒子和无机粘合剂以外，还可以添加火山灰物质。火山灰物质是以二氧化硅为主成分的微粉的统称，与氢氧化钙反应而生成不溶性的稳定的硅酸钙水合物的物质。作为这样的火山灰物质，可举出硅胶、硅藻土、硅藻页岩等。通过添加这些火山灰物质，可进一步降低粒状物的pH。
其理由是因为：伴随核部中的水泥成分的水合反应而生成的氢氧化钙由于与硅酸反应的火山灰反应，减少了水泥中的氢氧化钙的量。
如上所述，可以通过降低核部的pH来抑制氨的产生，这些火山灰物质还具有吸附氨等臭气成分的性质，通过该火山灰物质对氨的吸收效果，可以抑制氨的产生。
进而，通过由火山灰反应生成的硅酸钙水合物的键合力，还起到提高核部(粒状物)的强度的效果。
另外，核部的初期吸水率优选为20～30％。由于本实施方式中的核部以无机多孔材料为主成分，因此可以降低初期吸水率。予以说明，以纸浆、将废纸粉碎而成的纤维等为主成分的粒状物的初期吸水率比本实施方式中的以无机多孔材料为主成分的核部的初期吸水率快，为40～100％。予以说明，在使用木砂的情况下，有时由于与水分接触，导致核部的表面发生崩塌而脱落。
在此，说明求出初期吸水率的方法。首先，在具有多个3mm×8mm大小的开口部的格框的上面设置直径50mm、深30mm的圆筒。然后，在圆筒的内部填充核部(未形成后述的止水涂层)，从距圆筒上端20mm高处用10秒滴落生理盐水20ml。然后，快速地擦拭掉附着于核部表面的盐水，测定核部的质量的增加(被核部吸收的盐水的质量)，将该增加的质量设定为B。初期吸水率按下式求得。
初期吸水率(％)＝B/20×100
核部的初期吸水率小于20％时，在由于长时间的使用，假设粒状物破损的情况下，存在液体残留在核部被露出的表面、容易产生恶臭的倾向。另外，初期吸水率大于30％时，在由于长时间的使用，假设粒状物破损的情况下，由于从核部被露出的表面，液体大量被吸收到核部的内部，因此容易产生恶臭。另外，由于液体大量被吸收到核部的内部，存在粒状物容易膨胀而损坏的倾向。当粒状物膨胀而损坏时，动物用卫生砂的透液性降低。即，通过将本实施方式的卫生砂的核部的初期吸水率设定为20～30％，可耐受长时间的使用。
本实施方式中的止水涂层形成在核部的表面，由具有吸水性且在吸水的状态下具有粘性的止水材料构成。在此，“止水材料”是指能随时间经过吸收液体，或者几乎不吸收瞬间接触的液体的材料。
通过在粒状物的核部的表面形成止水涂层，透液性优异。即，通过在核部的表面存在止水涂层，动物排尿时等排泄的液体的大部分未被卫生砂吸收，而是通过粒状物之间。但是，粒状物表面残留的液体被止水材料吸收，随时间经过被核部摄取。因此，本实施方式的卫生砂可以防止因残留在粒状物表面的尿的腐烂而产生恶臭。进而，通过形成于核部表面的止水涂层的止水材料，无机多孔材料的粒子彼此粘结，从而能够防止粉尘从卫生砂的产生。
作为具有吸水性且在吸水的状态下具有粘性的止水材料，可举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇(PVA)、淀粉、柿单宁、松脂、明胶等。上述止水材料优选含有选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇和淀粉中的1种或2种以上而构成。通过使止水材料含有它们而构成，将附着于粒状物表面的液体更有效地充分摄入到核部中。上述止水材料更优选含有乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
如上所述，止水材料具有吸水性。在此，“具有吸水性”是指每单位质量(1g)的止水材料可吸收1mL以上的水。对于是否“具有吸水性”，，即材料对水的吸收量，可通过如下方法来判断：将50g样品浸渍在300mL水中，在室温(25℃)下放置，在10分钟后测定样品质量的增加。
另外，止水材料在吸水的状态下具有粘性。在此，“在吸水的状态下具有粘性”是指在吸水的状态下具有流动性。更具体地，当10g止水材料溶解或分散于1L水中而得到的液体在室温时的粘度为1.004mPa·s以上时，止水材料被认为“在吸水的状态下具有粘性”。
止水涂层优选覆盖核部表面的70％以上，更优选覆盖核部表面的90％以上。通过使止水涂层覆盖核部表面的90％以上，卫生砂发挥良好的透液性。
止水涂层的厚度优选为0.1～300μm，更优选为1～100μm。止水涂层的厚度小于0.1μm时，在卫生砂的使用中，存在止水涂层容易剥落、或容易溶解而消失的倾向，止水涂层的厚度大于300μm时，存在附着于粒状物表面的液体难以摄入到核部内的倾向。
本实施方式中的粒状物的形状优选为直径4～8mm、高6～20mm的圆柱状。通过形成这样的大小和形状，只要是在卫生砂上，猫等讨厌排泄的情况减少。
另外，粒状物的平均质量优选为0.08～1.37g/粒。只要是由平均质量设定如此范围内的粒状物构成的卫生砂，猫等讨厌排泄的情况减少。
本实施方式中的粒状物的核部的平均粒pH优选为12以下。通过将核部的平均粒pH设定为12以下，可以抑制氨的产生。
核部的平均粒pH可根据以下的〔pH测定方法〕测定。
〔pH测定方法〕
将核部粉碎，置于80目的筛上，将通过筛的核部粒子作为试验样品。
向试验样品1g滴入2.5ml的蒸馏水，轻轻搅拌后，静置。
30分钟后，用pH计(HANNAinstruments公司制，Skincheck)，测定试验样品的pH。
<动物用卫生砂的制造方法>
说明关于本实施方式的动物用卫生砂的制造方法。
构成本实施方式的卫生砂的核部是将含有无机多孔材料和粘合剂的混合物造粒而成。首先，以规定比例混合无机多孔材料、粘合剂，再加入水后，用混合器均匀地搅拌混合至不产生疙瘩。
予以说明，在使核部含有硅胶等火山灰物质的情况下，在该搅拌混合时，也可以与无机多孔材料和粘合剂一起混合火山灰物质。
使用该混合物对核部进行造粒。本实施方式中的核部可使用例如圆盘造粒机、压块机、压片机等各种粉体的造粒装置来造粒。
然后，将得到的核部放置用于粘合剂的固化和火山灰反应的进行的规定时间。该工序被称为熟化工序。熟化时间因气温而异，但从使水泥充分固化的观点考虑，优选进行72小时以上。
然后，将充分固化的核部用干燥机干燥。该干燥例如使用回转窑干燥机进行。干燥优选进行至使核部的水分率为10％以下。
水分率的测定如下所述：将干燥后的核部进一步在110℃下再干燥24小时，将再干燥前后的核部的质量之差作为核部的水分量，将该水分量除以再干燥前的粒状物的质量而求出水分率。
然后，在干燥后的核部上涂布止水材料。
将止水材料预先溶解或分散于水中，将该止水材料的溶解液或分散液用喷雾器喷雾到核部上。干燥后的核部在80～100℃的状态下，通过用喷雾器喷雾止水材料的溶解液或分散液，喷在其上的水分蒸发，止水材料在核部表面成膜。
从用止水材料涂布的核部(粒状物)，通过筛分工序除去大的和小的粒状物，得到规定大小的粒状物。
由此，制造本发明的动物用卫生砂。
<动物用系统卫生盒>
上述实施方式的动物用卫生砂可以与上述动物用系统厕所1一起用于动物用系统卫生盒。通过该动物用系统卫生盒，可以将既维持良好的透液性、又能在使用时等防止粉尘发生的动物用卫生砂与最适于该卫生砂的动物用系统厕所一起提供。
实施例
接着，基于实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限定于此。
[实施例1]
(1)原料的混合和核部的造粒
将沸石粉末(宫城县爱子产，过60目产品，平均粒径150μm，水分7％以下)70质量份、非水泥系固化剂(成分：硫酸钙1/2水合物80质量％、氧化镁15质量％、其他金属氧化物5质量％)10质量份、白水泥(太平洋水泥株式会社制)10质量份、和C型硅胶(中国青岛产)10质量份混合，再加入水40质量份，用Redige混合器进行搅拌混合。
将搅拌混合后的混合物用圆盘造粒机(株式会社ダルトン制)压缩、造粒。圆盘的出口开口尺寸为直径5.5mm，圆盘厚度为35mm，有效长度为12mm。
得到的核部为直径5.5mm、高25mm的圆柱状。
(2)熟化工序
将得到的核部在室温20℃放置72小时，进行水泥的固化和火山灰反应。
(3)干燥工序
将经过熟化工序的核部使用回转窑干燥机干燥至本工序完成后的水分率为10％以下。在干燥工序中，粒状物收缩，并且其一部分发生弯曲。其结果，干燥工序后得到的核部为：直径5.5mm、平均粒长9mm。予以说明，干燥后的核部的pH为10.0。干燥后的核部的pH根据上述的〔pH测定方法〕测定。
(4)涂布工序
作为止水材料，使用EVA(アクゾノーベル株式会社制，ELOTEXFX2350)。将该止水材料分散在10倍质量的水中而得到的分散液以相对于核部的质量为5质量％的方式来涂布。涂布如下进行：将干燥工序后得到的核部在高温(100℃)中，将核部一边搅拌混合，一边用喷雾器喷雾止水材料的分散液。
(5)筛分工序
将得到的粒状物首先用网眼10mm×10mm的筛筛分，除去比规定尺寸大的粒状物，然后用网眼5mm×10mm的筛筛分，除去比规定尺寸小的粒状物和粉状物。由此，得到规定范围的大小的粒状物。
由此得到实施例1的动物用卫生砂。卫生砂的粒状物的平均质量为850g/L。
[实施例2]
在实施例1的(4)中，作为止水材料，使用PVA(株式会社クラレ制，ポバール)，将该止水材料溶解于100倍质量的水中而得到的水溶液以相对于核部的质量为10质量％的方式来涂布，除此以外，与实施例1同样操作，得到实施例2的动物用卫生砂。予以说明，实施例2的卫生砂的粒状物的平均质量为850g/L。
[实施例3]
在实施例1的(4)中，作为止水材料，使用淀粉(朝日化学工业株式会社制，SUNALFANTZ)，将该止水材料溶解于100倍质量的水中而得到的水溶液以相对于核部的质量为10质量％的方式来涂布，除此以外，与实施例1同样操作，得到实施例3的动物用卫生砂。予以说明，实施例3的卫生砂的粒状物的平均质量为850g/L。
[比较例]
不进行实施例1中的(4)的涂布工序，将表面没有形成止水涂层的核部作为粒状物，除此以外，与实施例1同样操作，得到比较例的动物用卫生砂。予以说明，比较例的卫生砂的粒状物的平均质量为850g/L。
对实施例和比较例中得到的动物用卫生砂，通过下述方法，分别进行吸水性的测定、透液性的测定、粉尘的发生试验。
〔透液率的测定〕
在具有多个3mm×8mm大小的开口部的格框的上面设置直径50mm、深30mm的圆筒。在圆筒的内部填充实施例和比较例中得到的动物用卫生砂，从距圆筒上端20mm高处用10秒滴落生理盐水20ml。在格框的下面，设置用于收纳通过粒状物和格框的生理盐水的托盘，滴落结束后，经过15秒后，测定通过格框的生理盐水的质量(A)。透液率按下式求出。结果示于表1。
透液率(％)＝A/20×100
〔粉尘的发生试验〕
将实施例和比较例中得到的动物用卫生砂以1.8kg(2L)为1袋，各自8袋分别装入塑料袋中，搭载于汽车上，在日本的东京～四国(香川县)之间往返输送两次。将输送后的装在塑料袋中的动物用卫生砂放置在网眼2mm的筛上，测定从筛上落下的粉末的质量。将8袋中的落下的粉末的质量的平均值示于表1。
[表1]
由表1所示的结果可知，实施例的动物用卫生砂的透液率高。另外认为，实施例的动物用卫生砂没有完全吸收所接触的液体，具有适度的吸水性。进而，实施例的动物用卫生砂在输送时的粉尘发生减少。
符号说明
1动物用系统厕所
2动物用卫生砂
3吸液构件
4液体
10上侧容器
11下侧容器
101空孔