JP2017533978A - 吸水性材料の製造のためのプロセス - Google Patents

Abstract

吸水性材料の粒子を製造するためのプロセスが提供される。プロセスは、吸水性多糖類を含む吸収性粉末から構成される粉末を表面上に施すことと、溶液ディスペンサから水溶液を放出して粉末床と接触させ、それにより溶液含浸湿潤材料を形成することと、溶液含湿潤材料が表面で支持されている状態で、溶液含湿潤材料を実質的に無剪断条件において集塊させて集塊湿潤材料を形成することと、集塊湿潤材料を乾燥して、それにより粒子を形成することと、を含む。
【選択図】図１０

Description

技術分野は、吸収体材料に関し、より詳細には例えば猫砂で使用することができる吸水性材料の粒子を製造するためのプロセス及び装置に関する。

多糖類及び高吸収性ポリマーを含む高吸収性材料などの水吸収体材料は、多様な分野で使用することができる。例えば、高吸収性材料は、ペット用敷料、家庭用製品、シール材、土壌調整用の農業用製品用湿潤剤、石油掘削、結露防止コーティング、農業／園芸における貯水性材料、吸収紙製品、包帯及び外科用パッド、使い捨て衛生製品（例えば、おむつ、失禁用物品、女性用生理用品、エアレイド及び吸収ドレッシングなど）、創傷用ドレッシングにおいて、又は化学吸収体として用いることができる。

既知の水吸収体材料の中でも、多糖類及び多糖類混合物は、単独で、又はフィロケイ酸塩などの無機吸収体材料との組合せで広く用いられている。より広範に用いられている多糖類は、典型的にはデンプン及び／又はセルロースと、例えばベントナイトを含むことができるフィロケイ酸塩とをベースとしたものである。

このような吸収体材料を製造するための多くのプロセスが知られており、例えば造粒を含む。広く用いられている造粒プロセスは、湿式造粒であり、例えば、高剪断混合造粒、流動床造粒、押出球形化及び噴霧乾燥を含む。湿式造粒は、材料の密度の増大、材料内での目的化合物の分散が他の幾つかの方法と比べて良好であること、粉塵による危険が低減されること、粉末の偏析が防がれること、及び別の方法では疎水性である材料の親水性が高まることなどの、多くの利点を有することが知られている。

しかしながら、湿式造粒は、多くの欠点も有する。例えば、造粒は、しばしば有資格担当者、広い作業スペース及び特別な装置を必要とするので、費用がかさむ場合がある。湿式造粒はまた、典型的には高いエネルギー必要量を有する。処理の種々の段階中に材料の損失が生じる場合があり、配合成分間の不適合性が典型的には処理中に悪化する。より詳細には、高剪断混合造粒は、ときとして材料の機械的劣化をもたらす場合がある。

流動床造粒及び押出球形化は、しばしば労働集約的で時間がかかり、且つ他の種々の問題点を有する。

従って、上記課題の少なくとも１つを克服する、吸水性材料を製造するためのプロセス及び装置が依然として必要とされている。

幾つかの実施において、吸水性材料を製造するためのプロセスであって、吸水性多糖類を含む吸収性粉末を表面上に施し、それにより粉末床を得ることと、溶液ディスペンサから水溶液を放出して粉末床と接触させ、それにより溶液含浸湿潤材料を形成することと、溶液含浸湿潤材料が集塊して集塊湿潤材料を生成するまで、溶液含浸湿潤材料を表面によって支持された状態且つ実質的に無剪断条件で維持することと、集塊湿潤材料を乾燥して、それにより吸水性材料を形成することと、を含むプロセスが提供される。

幾つかの実施において、表面は、実質的に平らな面である

幾つかの実施において、プロセスは、溶液含浸湿潤材料を溶液ディスペンサから移動させることをさらに含む。

幾つかの実施において、粉末床は、溶液ディスペンサに対して並進する。

幾つかの実施において、水溶液を放出することは、水溶液を重力下で粉末床に注ぐことを含む。

幾つかの実施において、水溶液を放出することは、粉末床から高々１０ｃｍ上方の距離から行われる。

幾つかの実施において、水溶液を放出することは、水溶液が粉末床に接触するときに高々１．５ｍ／秒の速度を有するように行われる。

幾つかの実施において、水溶液を放出することは、吸収性粉末の第１の部分が集塊湿潤材料を形成するために用いられ且つ吸収性粉末の第２の部分が残留粉末として残るように行われる。

幾つかの実施において、プロセスは、残留粉末を集塊湿潤材料から分離することをさらに含む。

幾つかの実施において、残留粉末を集塊湿潤材料から分離することは、篩分けすることを含む。

幾つかの実施において、プロセスは、残留粉末の少なくとも一部を粉末床の一部として再使用するためにリサイクルすることをさらに含む。

幾つかの実施において、表面は、実質的に水平に延びている。

幾つかの実施において、プロセスは、粉末床の厚さを制御することをさらに含む。

幾つかの実施において、厚さは、約１ｃｍ乃至約５ｃｍである。

幾つかの実施において、吸収性粉末は、吸水性多糖類に混合された第２の多糖類をさらに含む。

幾つかの実施において、第２の多糖類は、結晶質多糖類を含む。

幾つかの実施において結晶質多糖類は、セルロース、セルロース誘導体又はそれらの混合物を含む。

幾つかの実施において、セルロースは、微結晶質セルロース（ＭＣＣ）、ナノ結晶質セルロース（ＮＣＣ）又はそれらの混合物を含む。

幾つかの実施において、吸水性多糖類は、デンプン、加工デンプン、セルロース誘導体、アルギン酸塩、アルギン酸塩誘導体、ゲル化多糖類又はそれらの混合物を含む。

幾つかの実施において、吸水性多糖類は、アルファ化デンプン（ｐｒｅｇｅｌａｔｉｎｉｚｅｄ ｓｔａｒｃｈ）を含む。

幾つかの実施において、吸水性材料の粒子は、約０．５ｍＬ／ｇ乃至約２．０ｍＬ／ｇの有効孔隙率を有する。

幾つかの実施において、有効孔隙率は、約０．８ｍＬ／ｇ乃至約１．２ｍＬ／ｇである。

幾つかの実施において、有効孔隙率は、約０．９ｍＬ／ｇ乃至約１．１ｍＬ／ｇである。

幾つかの実施において、吸水性材料の粒子は、約２０μｍより大きい等価直径を有する孔が設けられている。

幾つかの実施において、等価直径は、約２０μｍ乃至約４０μｍである。

幾つかの実施において、等価直径は、約２０μｍ乃至約３０μｍである。

幾つかの実施において、吸水性材料の粒子は、約９００％を超える自由膨潤能力を有する。

幾つかの実施において、吸水性材料の粒子は、約１０００％を超える自由膨潤能力を有する。

幾つかの実施において、乾燥することは、真空下で乾燥することを含む。

幾つかの実施において、乾燥することは、加熱により乾燥することを含む。

幾つかの実施において、乾燥することは、室温乃至約６５℃の範囲の温度まで加熱することによって行われる。

幾つかの実施において、吸水性材料の粒子は、約０．２０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３９ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。

幾つかの実施において、密度は、約０．２５ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３５ｇ／ｃｍ^３である。

幾つかの実施において、密度は、約０．３０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３５ｇ／ｃｍ^３である。

幾つかの実施において、吸収性粉末は、ステアリン酸マグネシウム、セライト、炭酸マグネシウム及びタルクのうちの少なくとも１つをさらに含む。

幾つかの実施において、水溶液は、離散的な液滴の形態で粉末床に放出され、その結果、溶液含浸湿潤材料は、溶液含浸湿潤粒子の形態で生成され、集塊湿潤材料は、集塊湿潤粒子の形態で生成され、吸水性材料は、吸水性材料の粒子の形態で生成される。

幾つかの実施において、吸水性材料は、動物排泄物中の検出可能物質を検出するための発色性吸収体材料であり、水溶液は、トリガ剤と、トリガ剤及び検出可能物質の存在下で酸化して着色する及び／又は蛍光物質になることが可能な発色性指示薬とを含む、発色性溶液である。

幾つかの実施において、検出可能物質は、ペルオキシダーゼ又はプソイドペルオキシダーゼを含み、トリガ剤は、動物排泄物中のペルオキシダーゼ／プソイドペルオキシダーゼ活性に応答する酸化剤を含む。

幾つかの実施において、検出可能物質は、血液を含む。

幾つかの実施において、酸化剤は、ヒドロペルオキシド、ヒドロペルオキシド前駆体又はそれらの混合物を含む。

幾つかの実施において、検出可能物質は、グルコースを含み、トリガ剤は、オキシドレダクターゼと、ペルオキシダーゼ又はプソイドペルオキシダーゼとを含む触媒系を含む。

幾つかの実施において、オキシドレダクターゼは、グルコースオキシダーゼを含む。

幾つかの実施において、ペルオキシダーゼは、ホースラディッシュペルオキシダーゼを含む。

幾つかの実施において、吸水性材料の粒子を製造するためのシステムであって、表面と、吸収性粉末混合物を表面上に放出して、それにより粉末床を形成するように構成された粉末フィーダと、水溶液の離散的な液滴を粉末床に滴下するための溶液ディスペンサであって、液滴は、吸収性粉末混合物のそれぞれの量に含浸し、それにより互いに単離し且つ表面によって支持された溶液含浸湿潤粒子を形成するようになっている、溶液ディスペンサと、溶液含浸湿潤粒子を乾燥し、それにより吸水性材料の粒子を形成する、乾燥ユニットと、を含むシステムが提供される。

幾つかの実施において、表面は、実質的に平らな面である。

幾つかの実施において、表面は、搬送面である。

幾つかの実施において、搬送面は、溶液含浸湿潤材料を溶液ディスペンサから移動させるように構成される。

幾つかの実施において、搬送面は、粉末床を溶液ディスペンサに対して並進運動で移動させるように構成される。

幾つかの実施において、溶液ディスペンサは、水溶液を粉末床の高々１０ｃｍ上方の距離から放出するように構成される。

幾つかの実施において、溶液ディスペンサは、水溶液が粉末床に接触するときに高々１．５ｍ／秒の速度を有するように水溶液を放出するように構成される。

幾つかの実施において、溶液ディスペンサは、吸収性粉末の第１の部分が集塊湿潤材料を形成するために用いられ且つ吸収性粉末の第２の部分が表面上に残留粉末として残るように、水溶液を放出する。

幾つかの実施において、システムは、残留粉末をリサイクルするための、搬送面上に配置された又は搬送面内に埋め込まれた第１の篩をさらに含む。

幾つかの実施において、システムは、溶液含浸湿潤粒子を回収するための、搬送面上に配置された又は搬送面内に埋め込まれた第２の篩をさらに含む。

幾つかの実施において、吸水性材料の粒子を製造するためのプロセスであって、
吸水性多糖類を含む吸収性粉末を表面上に施し、それにより粉末床を得ることと、
溶液ディスペンサから水溶液を離散的な液滴の形態で滴下し、粉末床に接触して吸収性粉末によって含浸されるようにして、対応する溶液含浸湿潤粒子を形成することと、
溶液含浸湿潤粒子が集塊するまで、溶液含浸湿潤粒子が互いに単離された状態のままとどまるように取り扱い、それによりそれぞれの集塊湿潤粒子を形成することと、
安定な湿潤粒子を乾燥して吸水性材料の粒子を形成することと、
を含むプロセスが提供される。

幾つかの実施において、粉末床及び水溶液は、溶液含浸湿潤材料が表面に対して離間した関係のままであるように接触される。

幾つかの実施において、粉末床及び水溶液は、水溶液の実質的に全てが溶液含浸湿潤粒子内に留まるように接触される。

幾つかの実施において、吸水性材料の粒子を製造するためのプロセスであって、
吸水性多糖類を含む吸収性粉末を表面上に施し、それにより粉末床を得ることと、
溶液ディスペンサから水溶液を離散的な液滴の形態で放出し、粉末床に接触するようにして、それにより溶液含浸湿潤粒子を形成することと、
溶液含浸湿潤粒子を、溶液含浸湿潤粒子が集塊して集塊湿潤粒子を生成するまで、表面によって支持された状態且つ実質的に無剪断条件で維持することと、
集塊湿潤粒子を乾燥して、それにより吸水性材料の粒子を形成することと、
を含むプロセスが提供される。

幾つかの実施において、動物敷料のための発色性吸収体材料の粒子を製造するためのプロセスであって、
吸水性多糖類を含む吸収性粉末を表面上に施し、それにより粉末床を得ることと、
溶媒に発色性試薬及び酸化剤を添加すること又は発色性試薬及び第１の触媒化合物を添加することによって発色性溶液を準備することと、
溶液ディスペンサから発色性溶液を離散的な液滴の形態で放出し、粉末床に接触するようにして、それにより溶液含浸湿潤材料を形成することと、
溶液含浸湿潤材料が集塊して集塊湿潤粒子を生成するまで、溶液含浸湿潤材料を表面によって支持された状態且つ実質的に無剪断条件で維持することと、
集塊湿潤粒子を乾燥して、それにより発色性吸収体材料の粒子を形成することと、
を含むプロセスが提供される。

幾つかの実施において、水溶液は、比色ｐＨ指示薬を含み、吸水性材料は、吸水性材料に接触した物質のｐＨを測定するための発色性吸収体材料である。

幾つかの実施において、ｐＨ指示薬は、メチルバイオレット、チモールブルー、ベンジルオレンジ、ブロモフェノールブルー、コンゴレッド、メチルオレンジ、メチルレッド、ブロモクレゾールパープル、ブロモチモールブルー、フェノールレッド、クレゾールレッド、チモールブルー、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、アリザリンイエローＲ又はそれらの組合せを含む。

幾つかの実施において、ｐＨ指示薬は、Ｂｏｇｅｎ万能指示薬を含む。

幾つかの実施において、動物敷料のための発色性吸収体材料であって、
動物排泄物のｐＨを判定するためのｐＨ指示薬を含む発色性指示薬と、
動物排泄物を吸収するための多孔質の吸収性材料と、
を含み、吸収性材料は、
発色性吸収体材料に吸収特性を与える吸水性多糖類と、
発色性吸収体材料に構造的一体性を与える第２の多糖類と、
を含む、
発色性吸収体材料が提供される。

幾つかの実施において、第２の多糖類は、結晶質多糖類を含む。

幾つかの実施において、結晶質多糖類は、セルロース、セルロース誘導体又はそれらの混合物を含む。

幾つかの実施において、セルロースは、微結晶質セルロース（ＭＣＣ）、ナノ結晶質セルロース（ＮＣＣ）又はそれらの混合物を含む。

幾つかの実施において、吸収性材料は、
約３５ｗｔ％乃至約６５ｗｔ％の吸水性多糖類と、
約３５ｗｔ％乃至約６５ｗｔ％の第２の多糖類と、
を含む。

幾つかの実施において、吸収性材料は、
約４５ｗｔ％乃至約５５ｗｔ％の吸水性多糖類と、
約４５ｗｔ％乃至約５５ｗｔ％の第２の多糖類と、
を含む。

幾つかの実施において、動物敷料のための発色性吸収体材料であって、
動物排泄物のｐＨを判定するためのｐＨ指示薬を含む発色性指示薬と、
動物排泄物を吸収するための、吸水性多糖類を含む、多孔質の吸収性材料と、
を含み、
発色性吸収体材料は、約０．２０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３９ｇ／ｃｍ^３の密度を有する、
発色性吸収体材料が提供される。

幾つかの実施において、発色性吸収体材料の密度は、約０．２５ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３５ｇ／ｃｍ^３である。

幾つかの実施において、発色性吸収体材料の密度は、約０．３０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３５ｇ／ｃｍ^３である。

幾つかの実施において、動物敷料のための発色性吸収体材料であって、
動物排泄物のｐＨを判定するためのｐＨ指示薬を含む発色性指示薬と、
動物排泄物を吸収するための、吸水性多糖類を含む、多孔質の吸収性材料と、
を含み、
発色性吸収体材料は、約０．５ｍＬ／ｇ乃至約２．０ｍＬ／ｇの有効孔隙率を有する多孔質材料である、
発色性吸収体材料が提供される。

幾つかの実施において、有効孔隙率は、約０．６ｍＬ／ｇ乃至約１．５ｍＬ／ｇである。

幾つかの実施において、有効孔隙率は、約０．８ｍＬ／ｇ乃至約１．２ｍＬ／ｇである。

幾つかの実施において、有効孔隙率は、約０．９ｍＬ／ｇ乃至約１．１ｍＬ／ｇである。

幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、約２０μｍより大きい等価直径を有する孔が設けられる。

幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、約２０μｍ乃至約４０μｍの等価直径を有する孔が設けられる。

幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、約２０μｍ乃至約３０μｍの等価直径を有する孔が設けられる。

幾つかの実施において、材料は、約９００％を超える自由膨潤能力を有する。

幾つかの実施において、材料は、約１０００％を超える自由膨潤能力を有する。

幾つかの実施において、動物敷料のための発色性吸収体材料であって、
動物排泄物のｐＨを判定するためのｐＨ指示薬を含む発色性指示薬と、
動物排泄物を吸収するための多孔質の吸収性材料と、
を含み、吸収性材料は、
発色性吸収体材料に吸収特性を与える吸水性多糖類と、
高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）と、
を含む、発色性吸収体材料が提供される。

幾つかの実施において、吸収性材料は、約３ｗｔ％までのＳＡＰを含む。

幾つかの実施において、吸収性材料は、約１ｗｔ％乃至約３ｗｔ％のＳＡＰを含む。

幾つかの実施において、吸収性材料は、約１ｗｔ％乃至約２ｗｔ％のＳＡＰを含む。

幾つかの実施において、ＳＡＰは、ポリ（アクリル酸）及びポリ（メタクリル酸）、又はそれらの塩のうちの少なくとも１つを含む。

幾つかの実施において、動物敷料のための発色性吸収体材料であって、
動物排泄物のｐＨを判定するためのｐＨ指示薬を含む発色性指示薬と、
動物排泄物を吸収するための多孔質の吸収性材料と、
を含み、吸収性材料は、
発色性吸収体材料に吸収特性を与える吸水性多糖類と、
発色性吸収体材料に構造的一体性を与える第２の多糖類と、
を含み、
発色性吸収体材料は、
約２０％乃至約４０％の有効孔隙率、及び
約０．２０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３９ｇ／ｃｍ^３の密度
を有する多孔質材料である、発色性吸収体材料が提供される。

幾つかの実施において、吸水性多糖類は、デンプン、加工デンプン、セルロース誘導体若しくはゲル化多糖類、又はそれらの混合物を含む。

幾つかの実施において、吸水性多糖類は、アルファ化デンプンを含む。

幾つかの実施において、セルロース誘導体は、セルロースエステル若しくはセルロースエーテル、又はそれらの混合物を含む。

幾つかの実施において、セルロース誘導体は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を含む。

幾つかの実施において、ゲル化多糖類は、寒天、グアー若しくはキサンタン、又はそれらの混合物を含む。

幾つかの実施において、発色性指示薬は、吸収性材料内に分散される。

幾つかの実施において、ｐＨ指示薬は、メチルバイオレット、チモールブルー、ベンジルオレンジ、ブロモフェノールブルー、コンゴレッド、メチルオレンジ、メチルレッド、ブロモクレゾールパープル、ブロモチモールブルー、フェノールレッド、クレゾールレッド、チモールブルー、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、アリザリンイエローＲ又はそれらの組合せを含む。

幾つかの実施において、ｐＨ指示薬は、Ｂｏｇｅｎ万能指示薬を含む。

幾つかの実施において、動物敷料と組み合わされた発色性粒子としての、発色性吸収体材料の使用が提供される。

幾つかの実施において、動物敷料は、粘土ベース粒子、セルロース粒子、パーライトベース粒子、シリカベース粒子、トウモロコシベース粒子、紙ベース粒子若しくは小麦ベース粒子、又はそれらの混合物を含む。

幾つかの実施において、粘土ベース粒子は、モンモリロナイトを含む。

幾つかの実施において、粘土ベース粒子は、ベントナイトを含む。

幾つかの実施において、動物排泄物のｐＨを測定するための、本明細書で説明される発色性吸収体材料の使用が提供される。

幾つかの実施において、発色性粒子は、動物敷料の上面に実質的に一様に分散される。

幾つかの実施において、発色性粒子は、動物敷料内に実質的に一様に分散される。

幾つかの実施において、発色性粒子は、それらの製造プロセスに応じて、ペレット、顆粒、円板、四角形を含む。

動物排泄物中の血液の検出のための発色性吸収体材料の粒子内で起こる反応経路のスキームである。 動物排泄物中のグルコースの検出のための発色性吸収体材料の粒子内で起こる反応経路のスキームである。 発色性吸収体材料の粒子の６つの試料の、希釈血液溶液との接触の３０分後、２時間後及び１８時間後の写真を示す。 １％の高吸収性ポリマーを含む発色性吸収体材料の粒子の６つの試料の、希釈血液溶液との接触の３０分後、２時間後及び１８時間後の写真を示す。 ２％の高吸収性ポリマーを含む発色性吸収体材料の６つの試料の、希釈血液溶液との接触の３０分後、２時間後及び１８時間後の粒子の写真を示す。 ３％の高吸収性ポリマーを含む発色性吸収体材料の粒子の６つの試料の、希釈血液溶液との接触の３０分後、２時間後及び１８時間後の写真を示す。 発色性吸収体材料の粒子の３つの試料の、希釈血液溶液との接触の６時間３０分後及び２２時間後の写真を示す。 発色性吸収体材料の粒子の試料の、異なる濃度のグルコース溶液との接触の１分後及び１０分後の写真を示す。 押出デンプン粒子の表面を示す倍率２００の走査型電子顕微鏡写真である（比較図）。 押出し中にガスが注入された押出デンプン粒子の表面を示す倍率２００の走査型電子顕微鏡写真である（比較図）。 吸収性材料が５０％ＰＧＳ及び５０％ＭＣＣを含む発色性吸収体材料の粒子の表面を示す倍率２００の走査型電子顕微鏡写真である。 プレス加工セルロースの粒子の表面を示す倍率２００の走査型電子顕微鏡写真である（比較図）。 凍結割断によって得られた押出デンプン粒子の断面を示す倍率２００の走査型電子顕微鏡写真である（比較図）。 押出し中にガスが注入された押出デンプン粒子の断面を示す倍率２００の走査型電子顕微鏡写真である。断面は、凍結割断によって得られる（比較図）。 吸収性材料が５０％ＰＧＳ及び５０％ＭＣＣを含む発色性吸収体材料の粒子の断面を示す倍率２００の走査型電子顕微鏡写真である。 凍結割断によって得られた押出デンプン粒子の断面を示す倍率４００の走査型電子顕微鏡写真である（比較図）。 押出し中にガスが注入された押出デンプン粒子の断面を示す倍率４００の走査型電子顕微鏡写真である。断面は、凍結割断によって得られる（比較図）。 吸収性材料が５０％ＰＧＳ及び５０％ＭＣＣを含む発色性吸収体材料の粒子の断面を示す倍率４００の走査型電子顕微鏡写真である。 押出デンプン粒子（９Ａ、比較例）、押出し中にガスが注入された押出デンプン粒子（９Ｂ、比較例）、吸収性材料が５０％ＰＧＳ及び５０％ＭＣＣを含む発色性吸収体材料の粒子（９Ｃ）、並びにプレス加工セルロースの粒子（９Ｄ、比較例）の写真を示す。 吸水性材料の粒子を製造するために用いられる装置の略図を示す。

本明細書で説明する技術は、吸水性材料を製造するためのプロセス及びシステムに関する。

プロセスは、吸水性多糖類を含む吸収性粉末を表面上に施し、それにより粉末床を得ることと、溶液ディスペンサから水溶液を放出して粉末床と接触させ、それにより溶液含浸湿潤材料を形成することと、溶液含浸湿潤材料が集塊して集塊湿潤材料を生成するまで、溶液含浸湿潤材料を表面によって支持された状態且つ実質的に無剪断条件で維持することと、集塊湿潤材料を乾燥して、それにより吸水性材料を形成することと、を含む。

「吸水性材料」という用語は、一般に、水性液体（すなわち、水含有液体）を吸収し且つ保持することができる材料を指すことを理解されたい。吸水性材料は、糖類、多糖類、合成吸収体ポリマー、粘土、又はそれらの組合せを含むことができる。幾つかの実施において、吸水性材料は、吸水性材料の粒子の形態で製造される。

さらに、本明細書で説明する幾つかの実施は、動物排泄物中に血液が存在することに関連した、尿路疾患、出血若しくは癌などの疾患、又は動物排泄物中のグルコースのレベルが正常より高いことに関連した糖尿病などの疾患を検出するための発色性吸水性材料の粒子を製造するためのプロセスを含む。

「粒子」という用語は、製造プロセスによって得られる種々の形状の離散した材料断片を指すことを理解されたい。随意に、粒子は、平均直径が２．５ｍｍ乃至１０ｍｍの範囲の概ね円形断面を有するものとすることができる。随意に、粒子は、顆粒を含む。

プロセス及びシステムの幾つかの実施を、より詳細に後述する。

吸水性材料の粒子を製造するためのプロセス
本明細書で説明する場合、吸水性材料は、吸水性材料の粒子の形態で生成することができる。しかしながら、吸水性材料はまた、二次元又は一次元構造体のような他の形態で生成することもできることが理解されるであろう。二次元構造体の非限定的な例は、随意に少なくとも数ｃｍの長さ及び幅並びに２．５ｍｍと１０ｍｍとの間の厚さを有する、吸水性材料の連続シートを含む。一次元構造体の非限定的な例は、随意に少なくとも数ｃｍの長さ及び２．５ｍｍと１０ｍｍとの間の直径を有する、細長い円筒形のような概ね細長い構造体を含む。一次元及び二次元構造体を随意に切断し又は砕いて吸水性材料の粒子を得ることができることにもまた留意されたい。

吸収性粉末及び／又は水溶液の組成は、吸水性材料の粒子の用途及び使用に応じて、又は特定の望ましい物理的・化学的特性を得るために選択される。例えば、プロセスの動作パラメータ、吸収性粉末の組成及び／又は水溶液の組成を制御することにより、吸水性材料の粒子は、湿式造粒又は押出などの既知のプロセスによって製造された他の吸収性粒子よりも低い密度及び／又は高い孔隙率を有することができる。さらに、吸収性粉末の幾つかの組成は、水溶液と接触した後に、溶液含浸湿潤材料がより容易に集塊すること、例えば溶液含浸湿潤材料を混合すること又は溶液含浸湿潤材料に剪断を与えることを必要とせずに集塊することを可能にする。

吸水性材料の粒子を製造するためのプロセスは、吸収性粉末を表面上に施し、それにより粉末床を得ることを含む。吸収性粉末は、吸水性材料の吸水性成分のうちの少なくとも１つ、例えば粉末形態の多糖類若しくは他の吸水性化合物、又は粉末形態の幾つかの多糖類若しくは他の吸水性化合物の混合物を含むことができる。

表面は、吸収性粉末をその上に配置することができるいずれかの適切な二次元構造体とすることができる。表面は、湾曲していてもよく又は実質的に平らであってもよい。幾つかの実施において、表面は、実質的に平らな表面であり、これは水平であってもよく又は傾斜していてもよい。「実質的に平ら」とは、表面が概ね平坦であり且つ１つの面内にあるが、該表面には軽微な表面粗さが存在することができることを意味することが理解される。例えば、実質的に平らな表面は、テーブルの表面、実験台の作業面、換気フードの作業面、又はコンベヤベルト若しくは他の型式のコンベヤの上面を含むものとすることができる。表面は、不動又は可動とすることができることが理解される。可動表面は、連続的に運動すること又は特定の期間中にのみ運動することができる。幾つかの実施において、粉末床は、表面上に約０．５ｃｍと約５ｃｍとの間、又は１ｃｍと２ｃｍとの間の厚さＤで設けられる。

プロセスはまた、溶液ディスペンサから水溶液を放出して粉末床と接触させ、それにより溶液含浸湿潤材料を形成することを含む。溶液含浸湿潤材料は、既に水溶液と接触したがまだ集塊して集塊湿潤材料又は集塊湿潤粒子にはなっていない、ある量の粉末床の吸収性粉末に対応することが理解される。

「水溶液」という表現は、溶媒が水を含む溶液を指すものと理解される。例えば、限定しないが、水溶液は、水と、アセトン、エタノール、メタノール及び／又はイソプロパノールのような他の水混和性溶媒とを含むことができる。例えば、水溶液は、水とアセトン、水とエタノール、又は水とイソプロパノールとの混合物を含むことができる。水溶液は、他の化合物、例えば化学的に活性な化合物又は薬学的に活性な化合物を含むことができることもまた理解される。幾つかの実施において、溶媒は、少なくとも５０ｗｔ％の水を含む。幾つかの実施において、他の化合物は、さらに詳細に後述するように発色性指示薬及び／又は酸化剤を含むことができる。

幾つかの実施において、水溶液を放出することは、水溶液を重力下で粉末床に注ぐことを含む。水溶液を注ぐことは、例えば、水溶液の連続的な流れを粉末床に注ぐこと、水溶液を粉末床に噴霧すること（すなわち圧力下で）、又は水溶液を離散的な液滴の形態で滴下することによって行うことができる。例えば、水溶液を注ぐことが水溶液を離散的な液滴の形態で粉末床に滴下することを含む場合、集塊湿潤材料は、集塊湿潤粒子の形態で生成される。

水溶液は、粉末床に対してある距離から放出することができる。その距離は、水溶液が粉末床を実質的に移動させることなく粉末床の中に浸透することを可能にするのに十分になるように選択される。水溶液が離散的な液滴の形態で滴下することによって放出される場合、その距離は、液滴と粉末床との間の衝撃が、液滴の破裂を最小限にするように、且つ粉末床を汚染する可能性がある微小液滴の生成を最小限にするように選択することができる。例えば、幾つかの実施において、この距離は、粉末床から高々１０ｃｍ上方、例えば粉末床から上方に５ｃｍと１０ｃｍとの間とすることができ、又は水溶液が粉末床と接触するときに高々１．５ｍ／秒、又は１ｍ／秒と１．５ｍ／秒との間の速度を有するようにすることができる。

随意に、水溶液を滴下することは、水溶液の各液滴が異なる位置で粉末床に接触するように行うことができる。随意に、水溶液を滴下することは、粉末床に接触した水溶液の各液滴が、対応する溶液含浸湿潤粒子を形成するように行うことができる。幾つかの実施において、プロセスは、溶液含浸湿潤粒子が集塊するまで、溶液含浸湿潤粒子が互いに単離されたままの状態でとどまるように取り扱い、それによりそれぞれの集塊湿潤粒子を形成することを含む。

幾つかの実施において、プロセスは、溶液含浸湿潤材料が集塊して集塊湿潤材料を生成するまで、溶液含浸湿潤材料を表面によって支持された状態且つ実質的に無剪断条件で維持することを含む。換言すれば、粉末床が水溶液と接触した後、溶液含浸湿潤材料は、集塊材料が生成されるまで、表面に接触した状態且つ実質的に無剪断条件（又は非常に低い剪断条件）で保たれる。溶液含浸湿潤材料が「表面によって支持された」又は「表面に接触した状態で保たれる」ことは、溶液含浸湿潤材料が表面によって直接的に支持されている（又は表面と直接接触している）こと、又は水溶液と接触していない粉末床の下層部分を介して表面によって間接的に支持されていることのいずれかとすることができることが理解される。

幾つかの実施において、粉末床は、溶液が粉末床を通過して表面と直接接触することを防ぐ厚さＤで設けられる。換言すれば、粉末床及び溶液は、溶液含浸湿潤材料が表面に対して離間した関係のままであるように接触することができ、この場合、溶液含浸湿潤材料は、本明細書で説明されるように、粉末床の下層部分を介して表面によって間接的に支持されていることが理解される。表面によって支持された材料は、表面に対して実質的に不動であってもよく又は表面に対して運動してもよいこともまた理解される。

「実質的に無剪断」又は「非常に低剪断」条件とは、溶液含浸湿潤材料がその溶液含浸湿潤材料の機械的変形を引き起こすのに十分な強さの剪断力を受けていないことを意味することが理解される。例えば、吸収性粉末及び水溶液は、機械的に混合されず又は押出しされない。コンベヤベルト又は他の型式のコンベヤ上の溶液含浸湿潤材料の随意の搬送によって生じる剪断力は無視できるものであるので、集塊の際のコンベヤ上の溶液含浸湿潤材料の移動は、「実質的に無剪断条件」という表現の範囲内であるとみなされることもまた理解される。

「集塊（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ）」（又は対応する動詞「集塊する」）という用語は、集まり、形成し又は結晶化して、ボール、塊、クラスタ又はより大きい凝集体（すなわち粒又は顆粒）になるための、溶液含浸湿潤材料の凝集（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を指すことが理解される。集塊は、粉末床が水溶液（集塊液とも呼ばれる）によって濡れること、及び、それに続いて濡れた粉末（すなわち溶液含浸湿潤材料）の粒子がボール、塊、クラスタ又はより大きい凝集体（すなわち集塊湿潤材料）を形成するように互いに接着することによって引き起こされる。溶液含浸湿潤材料が集塊して集塊湿潤材料を生成することは、吸収性粉末及び水溶液の組成に依存して、１秒間と数分間（例えば、２又は３分間）との間、又は数秒間（例えば５又は１０秒間）と１分間との間の集塊期間で起こることができる。集塊期間中、溶液含浸湿潤材料は、表面上で移動することができ又は表面に対して実質的に不動に保持されることができることが理解される。

プロセスはまた、集塊湿潤材料を乾燥して、それにより吸水性材料の粒子を形成することを含む。幾つかの実施において、乾燥は、真空下で行われる。幾つかの実施において、乾燥は、室温乃至約６５℃の温度範囲で加熱することによって行われる。乾燥は、例えば、乾燥オーブン又はロータリーエバポレータ内で行うことができる。

随意に、プロセスは、溶液含浸湿潤材料を例えばコンベヤベルト上で溶液ディスペンサから移動させることをさらに含むことができる。溶液含浸湿潤材料は、溶液ディスペンサに対して並進することができる。典型的には、粉末床は、溶液ディスペンサの下方を通過するが、他の構成が可能である。

随意に、水溶液は、吸収性粉末の一部と接触して集塊湿潤材料を形成するように放出させることができ、その一方で、吸収性粉末の別の一部は、残留粉末として残ることができる。残留粉末は、集塊湿潤材料から例えば篩分けによって分離することができ、残留粉末の少なくとも一部は、粉末床の一部を形成するためにリサイクルされることができる。

吸収性粉末の組成は、本明細書で説明するように、集塊が実質的に無剪断条件で行われることができるように選択される。かかる目的で、吸収性粉末は、吸水性多糖類を含む。吸水性多糖類は、吸水性材料に吸収特性を与える。幾つかの実施において、吸水性多糖類は、デンプン、加工デンプン、アミロペクチン、アミロース、修飾アミロース、セルロース誘導体、アルギン酸塩、アルギン酸塩誘導体、ゲル化多糖類又はそれらの混合物とすることができる。デンプン及び加工デンプンの非限定的な例は、デンプン顆粒、アルファ化デンプン、ワックス状デンプン、アニオン性デンプン、カチオン性デンプン、分画されたデンプン、架橋デンプン又はそれらの混合物である。かかるデンプンは、小麦、トウモロコシ、ソバ、ジャガイモ、キャッサバ、モロコシ、キビ、オート麦、アロールート、大麦、豆、エンドウ豆、米、ライ麦、及びそれらの混合物を含む多くの供給源から得ることができる。セルロース誘導体の非限定的な例は、セルロースエステル及びセルロースエーテル、又はそれらの混合物である。セルロースエーテルの非限定的な例は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）である。ゲル化多糖類の非限定的な例は、寒天、グアー及びキサンタン、又はそれらの混合物である。

随意に、吸水性多糖類は、ガラス様多糖類とすることができる。ガラス様多糖類は、実質的に非晶質の多糖類であり、ガラス様の性質を含む。ガラス様多糖類は、組織化された結晶パターンを実質的に含まない。ガラス様多糖類は、典型的には、多糖類をそのガラス転移温度より高い温度まで溶融又は加熱し、次いでそのガラス転移温度又は融点温度より低い温度まで冷却することによって調製される。吸収性粉末の幾つかの実施において含まれるのに特に適していることが見いだされたガラス様多糖類の非限定的な例は、アルファ化デンプンである。

随意に、吸収性材料は、高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）をさらに含む。随意に、吸収性材料は、約３ｗｔ％まで、又は１ｗｔ％と２．５ｗｔ％との間の重量のＳＡＰを含む。ＳＡＰの非限定的な例は、ポリ（アクリル酸）及びポリ（メタクリル酸）、それらの塩、又はそれらの混合物である。ＳＡＰの非限定的な例は、ポリアクリル酸ナトリウムであり、これは効率的なＳＡＰである。高吸収性デンプン又は他の合成高吸収性ポリマーといった他のタイプのＳＡＰを用いることができることを理解されたい。

随意的な態様において、吸水性材料の各粒子は、構造的一体性を与える第２の多糖類をさらに含む。「構造的一体性を与える」とは、第２の多糖類が、取扱い又は水性液体との接触の際に吸水性材料の粒子が崩壊することを低減し又は防止することを意味する。換言すれば、第２の多糖類は、吸水性材料の脆性を低減する一方で、吸水性材料の柔らかさ又は柔軟性が高まることを防止する。幾つかの実施において、第２の多糖類は、吸水性材料の粒子が手で簡単に破壊又は破砕することができないように、且つ比較的曲がりにくく剛性になるように、十分な構造的一体性を与える。例えば、吸収性材料がアルファ化デンプン１００ｗｔ％から成る場合、吸水性材料の粒子は、軟らかく曲がりやすくなる傾向があり得るので、容易に操作することができない。

随意に、第２の多糖類は、結晶質多糖類を含む。結晶質多糖類の例は、セルロース、セルロース誘導体又はそれらの混合物である。随意的な態様において、セルロースは、微結晶質セルロース（ＭＣＣ）、ナノ結晶質セルロース（ＮＣＣ）又はそれらの混合物を含む。随意的な態様において、吸収性材料は、重量で、約３５％乃至約６５％又は約４５％乃至５５％の吸水性多糖類と、約３５％乃至約６５％又は約４５％乃至約５５％の第２の多糖類とを含む。随意的な態様において、結晶質多糖類は、吸水性多糖類よりも吸水性が低い。吸収性粉末が１より多くの構成要素を含む場合、プロセスは、吸収性粉末を形成するために構成要素（例えば、吸水性多糖類及び第２の多糖類）を共に混合することをさらに含む。

幾つかの実施において、吸収性粉末の組成に応じて、吸水性材料の粒子は、約０．２０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３９ｇ／ｃｍ^３、約０．２０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３５ｇ／ｃｍ^３、約０．２５ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３５ｇ／ｃｍ^３、又は約０．３０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３５ｇ／ｃｍ^３の密度を有することができる。

幾つかの実施において、吸収性粉末の組成に応じて、発色性吸収体材料は、約６５％乃至約８５％、又は約７０％乃至約８０％の全孔隙率を有することができる。全孔隙率は、バルク材料体積（Ｖ）のうち固体物質で占められていない割合を指す。固体の体積がＶｓ、孔の体積がＶｐｏｒｅ＝Ｖ−Ｖｓで表されるとすると、全孔隙率は、次式１で表すことができる。

全孔隙率は、例えば、既知体積の吸水性材料の粒子を容器に入れ、粒子を液体で覆い、粒子を覆うのに必要な液体の体積（Ｖｃ）を測定することによって測定することができる。このとき全孔隙率は、粒子の体積（Ｖ）に対する加えた液体の体積（Ｖｃ）の比率として表される。

幾つかの実施において、吸収性粉末の組成に依存して、吸水性材料の粒子は、約０．５ｍＬ／ｇ乃至約２．０ｍＬ／ｇ、約０．６ｍＬ／ｇ乃至約１．５ｍＬ／ｇ、約０．８ｍＬ／ｇ乃至約１．２ｍＬ／ｇ、又は約０．９ｍＬ／ｇ乃至約１．１ｍＬ／ｇの有効孔隙率を有する。有効孔隙率（連結孔隙率又は真の孔隙率とも呼ばれる）は、全バルク体積に対する連結孔体積の比率として定義される。有効孔隙率は、例えば、既知の質量（ｍ）の吸水性材料の粒子を容器に入れ、粒子を液体で覆い、粒子を覆うのに必要な液体の体積（Ｖｃ）を測定し、浸漬粒子を容器から取出し、容器内に残った液体（Ｖｒ）を測定し、発色性吸収体粒子中に吸収された液体の体積（Ｖａ＝Ｖｃ−Ｖｒ）を計算することによって測定することができる。このとき有効孔隙率は、次式２で示すようにして得ることができる。

有効孔隙率は、比率Ｖａ／Ｖとして、ｍｌ／ｍｌで表すこともできる。

幾つかの実施において、吸水性材料の粒子は、約９００％を超える、又は約１０００％を超える自由膨潤能力（ＦＳＣ）を有する。ＦＳＣは、材料の吸収特性を測定するために用いられる測定値の１つのタイプである。ＦＳＣ測定は、被試験材料を被吸収液体（本事例では水）中に所与の時間にわたって浸漬し、液体が吸収された後、材料を秤量することによって行われる。

幾つかの実施において、吸水性材料の粒子は、粒子上に立つ動物（例えば猫又は犬）の重量（すなわち動物の重量の一部が粒子にかかる）に耐えるのに十分な硬度を有する。幾つかの実施において、２２ｍｇと３８ｍｇとの間の質量を有する吸水性材料の回転楕円体粒子を１ｍｍ圧縮するのに必要な力は、約１５Ｎと約９０Ｎとの間である。吸水性材料の粒子の「硬度」は、粒子に圧縮力をかけることによって粒子が崩壊又は解離せずに変形する粒子の能力を指すものと理解されたい。幾つかの実施において、吸水性材料の粒子の組成及び集塊の条件に応じて、１．１ｍｍを超える圧縮後に崩壊又は解離する粒子が約２０％未満であることもまた理解されたい。

吸水性材料の粒子を製造するためのシステム
ここで図１０を参照すると、吸水性材料の粒子を製造するためのシステムが提供される。システムは、集塊湿潤材料１０２を形成するための装置１００と、集塊湿潤材料を乾燥して吸水性材料の粒子を形成するための乾燥機（図示せず）とを含む。装置１００はまた、この事例では実質的に平らな表面である搬送面１０６を含んだコンベヤ１０４を含む。幾つかの実施において、搬送面１０６は、集塊湿潤材料１０２の粒子が約０．１ｍ／分乃至約６ｍ／分の間、又は約１．２ｍ／分乃至約６ｍ／分の間の速度で移動するように動作することができる。

装置１００はまた、コンベヤ１０４の第１の端に位置する粉末フィーダ１０８を含む。粉末フィーダ１０８は、吸収性粉末１１０を搬送面１０６に配置し、それにより粉末床１１２を形成するために用いられる。幾つかの実施において、粉末フィーダ１０８は、約３０Ｌまでの吸収性粉末１１０の積載能力を有する。

幾つかの実施において、装置１００は、粉末床１１２の厚さＤを制御するための厚さ制御ユニット１１４を含むことができる。厚さ制御ユニット１１４は、粉末フィーダ１０８の近くに配置することができ、随意に、搬送面１０６の上方に配置されたブレードを含むことができる。幾つかの実施において、厚さ制御ユニット１１４は、粉末床の厚さが０．５ｃｍと５ｃｍとの間、又は１ｃｍと２ｃｍとの間になるように構成される。

装置１００はまた、溶液送出ユニット１１６に接続された溶液供給（図示せず）を含む。溶液送出ユニット１１６は、粉末床１１２上に水溶液を放出するように構成される。典型的には、粉末床１１２は、溶液送出ユニット１１６の下を通過するが、他の構成も可能である。幾つかの実施において、溶液送出ユニット１１６は、水溶液の離散的な液滴１１８を粉末床１１２上に滴下するように構成され、液滴１１８は、吸収性粉末のそれぞれの量に含浸し、それにより溶液含浸湿潤材料を形成し、これが集塊して集塊湿潤材料１０２を形成するようになっている。他の実施において、溶液送出ユニット１１６は、粉末床１１２上に水溶液を噴霧するように、又は粉末床１１２上にシート状方式で水溶液を注ぐように構成される。

幾つかの実施において、溶液送出ユニット１１６は、搬送面１０６の上方のある高さに位置する少なくとも１つの溶液出口１２０を含む。例えば、溶液出口１２０は、搬送面１０６の上方５ｃｍと１０ｃｍとの間に位置することができる。幾つかの実施において、溶液送出ユニット１１６は、互いに離間した複数の溶液出口１２０を含む。随意に、溶液出口１２０は、搬送面１０６の幅にわたる。例えば、溶液送出ユニット１１６は、互いに約２ｃｍ乃至４ｃｍ離間した１０個の溶液出口１２０を含むことができる。

図１０をさらに参照すると、幾つかの実施において、装置１００は、残留吸収性粉末１２６の少なくとも一部を取り戻す１２４ための、搬送面１０６上に配置された又は搬送面内に埋め込まれた第１の篩１２２（すなわち粉末篩）を含むことができる。残留吸収性粉末１２６は、溶液送出ユニット１１６から放出された水溶液と接触せずに残った吸収性粉末１１０である。随意に、装置１００は、残留吸収性粉末１２６を受けるための、第１の篩１２２の下に位置する第２のコンベヤ１２８又は粉末リサイクルビン（図示せず）をさらに含むことができる。第２のコンベヤ１２８上で又は粉末リサイクルビン内に受けた残留吸収性粉末は、リサイクル１３０されて粉末フィーダ１０８へ戻され、吸収性粉末１１０として再使用することができる。幾つかの実施において、残留吸収性粉末１２６は、垂直コンベヤ１３９を用いて搬送して粉末フィーダ１０８へ戻すことができる。幾つかの実施において、残留吸収性粉末１２６を粉末リサイクルビンから手動で回収して粉末フィーダ１０８に入れることができる。幾つかの実施において、装置１００は、集塊湿潤材料１０２を回収１３３するための、搬送面１０６上に配置された又は搬送面内に埋め込まれた第２の篩１３２（すなわち粒子篩）を含むことができる。随意に、装置１００は、集塊湿潤材料１０２を受けるための、第２の篩１３２の下に位置する集塊湿潤材料回収ビン１３４をさらに含むことができる。幾つかの実施において、装置１００は、第１及び第２の篩１２２、１３２によって篩分けられなかった廃棄材料１３８を回収する１３７ための廃棄材料回収ビン１３６を含むことができる。幾つかの実施において、第１の篩１２２の穿孔は約３．５ｍｍ乃至約４ｍｍである。幾つかの実施において、第２の篩１３２の穿孔は約４．５ｍｍ乃至約５ｍｍである。

搬送面１０６の長さ及び搬送面の移動速度は、集塊湿潤材料が形成されるのに必要な時間に応じて変更することができることが理解される。従って、搬送面１０６の長さ及び搬送面１０６が移動する速度は、集塊湿潤粒子が形成されたすぐ後で回収１３３されるように適合することができる。幾つかの実施において、搬送面１０６の長さ及び移動速度を最適化することで、システムのエネルギー消費の削減を可能にすることができる。

動物敷料での使用のための発色性吸収体材料の粒子、及びその製造のためのプロセス
本明細書で説明するプロセスは、例えば、動物敷料において又は動物敷料と共に使用するための添加剤を製造するために用いることができる。この例示的な用途は、より詳細には、動物排泄物中で尿路疾患、出血、癌又は糖尿病などの疾患を検出するために、排泄物中で疾患又は異常を検出するために用いることができる発色性吸水性材料（本明細書において「発色性吸収体材料」とも呼ばれる）を製造するプロセスに関する。

幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、発色性指示薬及び吸収性粉末（本明細書において説明され、本明細書において「吸収性材料」とも呼ばれる）を含む。幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、酸化剤をさらに含む。発色性吸収体材料は、排泄物に接触したときに疾患の特徴及び／又は排泄物中の異常を検出することを可能にすることができる。幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、排泄物中の血液を検出するために提供される。幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、排泄物中のグルコースを検出するために提供される。幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、排泄物のｐＨを測定するために提供される。幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、動物敷料との関連において用いることができる。

排泄物とは、動物によって排泄される尿又は糞便などのあらゆるものを指すものと理解されたい。発色性吸収体材料は、猫砂、犬用敷砂及び齧歯類敷砂を含むあらゆる家庭内動物用敷料において用いることができる。これは、馬用敷料、牛用敷料又は他のあらゆる家畜敷料のためにもまた用いることができる。しかしながら、発色性吸収体材料の種々の実施は、動物排泄物内の血液若しくはグルコースの検出、又は動物排泄物のｐＨの測定に限定されず、例えば、ヒト排泄物内の血液若しくはグルコースの検出、又はヒト排泄物のｐＨの測定のために用いることもできる。

発色性吸収体材料の粒子は、動物敷料内又は動物敷料の表面に分散させることができる。幾つかの実施において、発色性吸収体材料の粒子は、動物敷料の粒子の密度より低い密度を有し、動物敷料を振とうしたときに発色性吸収体材料の粒子が動物敷料の表面に移動するようになっている。動物敷料は、粘土ベース粒子、セルロース粒子、パーライトベース粒子、シリカベース粒子、トウモロコシベース粒子、紙ベース粒子、小麦ベース粒子若しくは他の有機ベース敷料粒子、又はそれらの組合せを含むことができる。例えば、限定的ではないが、粘土ベース粒子は、ベントナイト及び／又はモンモリロナイトを含むことができる。

幾つかの実施において、発色性吸収体材料の粒子は、動物排泄物中のペルオキシダーゼ／プソイドペルオキシダーゼ活性に応答して酸化活性を与える酸化剤、又はその場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）酸化剤を発生させる第１の触媒化合物と、酸化剤の酸化活性に発色応答する発色性指示薬と、排泄物を吸収するための吸収性材料とを含み、吸収性材料は、発色性吸収体材料に吸収特性を与える吸水性多糖類を含む。

「ペルオキシダーゼ活性」という表現は、ヒドロペルオキシドと、酸化後に蛍光性になる又は可視着色される無色の発色性電子供与体との間の反応を駆動する、触媒化合物の能力を指すことを理解されたい。

「プソイドペルオキシダーゼ活性」という表現は、ヒドロペルオキシドと、酸化後に蛍光性になる又は可視着色される無色の発色性電子供与体との間の反応を駆動する、ペルオキシダーゼ又は非ペルオキシダーゼ触媒化合物の能力を指すことを理解されたい。特定の遷移金属並びにそれらのイオン及びヘムたんぱく質は、プソイドペルオキシダーゼ活性を有することが知られている。好塩基球、好中球、好酸球及び肥満細胞は、未成熟細胞の分泌器官において超微細構造レベルで可視化することができる内因性ペルオキシダーゼを合成する。赤血球及びヘマチン含有化合物は、そのヘム基の一部として鉄を有しており、これが発色性電子供与体の酸化を触媒することができる。このプソイドペルオキシダーゼ活性は、強Ｈ_２Ｏ_２溶液、アジ化ナトリウム及びメタノール−Ｈ_２Ｏ_２溶液によって阻害することができる。

酸化剤は、ペルオキシダーゼ／プソイドペルオキシダーゼ活性に対して反応性であり、ペルオキシダーゼ又はプソイドペルオキシダーゼの存在下で発色性指示薬を酸化することができる。例えば、ペルオキシダーゼは、ホースラディッシュペルオキシダーゼとすることができる。例えば、プソイドペルオキシダーゼは、血中のヘモグロビンとすることができる。随意的な態様において、酸化剤は、ヒドロペルオキシドを含む。

「ヒドロペルオキシド」は、一般式ＲＯＯＨの化合物であって、Ｒ基がアリール、アルキル若しくはアシル基であり（有機ヒドロペルオキシド）、又は水素原子（過酸化水素）である化合物を指すことを理解されたい。例えば、限定的ではないが、ヒドロペルオキシドは、クメンヒドロペルオキシド（ＣＨＰ）、ジイソプロピルベンゼンジヒドロペルオキシド若しくは過酸化水素、又はそれらの混合物とすることができる。ヒドロペルオキシドは、ペルオキシダーゼ／プソイドペルオキシダーゼ活性の検出に適している。

幾つかの実施において、酸化剤は、過炭酸ナトリウムなどのヒドロペルオキシド前駆体とすることができる。過炭酸ナトリウムは、炭酸ナトリウムと過酸化水素との化学的付加物である。過炭酸ナトリウムの式は、２Ｎａ_２ＣＯ_３・３Ｈ_２Ｏ_２である。過炭酸ナトリウムは、例えば水と接触すると、分解して炭酸ナトリウムと過酸化水素になる。

幾つかの実施において、酸化剤は、発色性吸収体材料に最初から添加されないが、発色性吸収体材料内に存在する第１の触媒化合物によってその場で発生される。「その場で発生される」は、酸化剤が発色性吸収体材料内で前駆体から直接合成されることを意味することを理解されたい。例えば、第１の触媒化合物は、オキシドレダクターゼなどの酵素とすることができる。例えば、第１の触媒化合物は、グルコースオキシダーゼ（ＧＯｘ）とすることができる。随意に、前駆体は、酸素（Ｏ_２）とすることができ、これは、グルコースオキシダーゼの存在下で還元されて過酸化水素になることができる。随意的な態様において、前駆体を還元して酸化剤とすることは、第１の触媒化合物によって酸化されることができる糖類又は多糖類の存在下で行うことができる。

幾つかの実施において、酸化剤の酸化活性は、排泄物中のペルオキシダーゼ／プソイドペルオキシダーゼ活性の存在によってトリガされる。従って、酸化剤は、発色性指示薬を酸化し、これはそのとき色が変化する。より具体的には、発色性指示薬は、電子供与体であり、すなわち電子を失うと色が変化する還元剤である。

幾つかの実施において、発色性指示薬は、ベンジジン型化合物であり、すなわち、式Ｉで示される化合物である。

式Ｉにおいて、基Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は、同じ又は異なるものとすることができ、水素、ハロゲン、１乃至４個の炭素原子を含む低級アルキル又はアルコキシ基、（Ｃ_１−Ｃ_４）−ジアルキルアミノ基、アセチルアミノ基、ニトロ基又は置換されていてもよい芳香族基とすることができる。

随意に、発色性指示薬は、式ＩＩで示される化合物とすることができる。

式ＩＩにおいて、基Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は、同じ又は異なるものとすることができ、水素、ハロゲン、及び１乃至４個の炭素原子を含む低級アルキル又はアルコキシ基、（Ｃ_１−Ｃ_４）−ジアルキルアミノ基、アセチルアミノ基、ニトロ基又は置換されていてもよい芳香族基を表し、Ｒ_５及びＲ_６は、同じ又は異なり、ヒドロキシル基、アミノ基、酸性基、ジスルホニル基、エーテル基、ハロゲン、及び１乃至４個の炭素原子を含む低級アルキル又はアルコキシ基、（Ｃ_１−Ｃ_４）−ジアルキルアミノ基、アセチルアミノ基又はニトロ基のような水溶性基を表す。

従って、式ＩＩの水溶性ベンジジン型発色性指示薬は、ヒドロペルオキシド及びペルオキシダーゼの存在下で、その吸光能力を変化させることによって応答し、これは式ＩＩＩに示す化合物への化学的変換に起因する。

幾つかの異なるタイプのベンジジン発色性指示薬を用いることができる。

随意に、発色性指示薬は、３，３’，５，５’−テトラメチルベンジジン（ＴＭＢ）とすることができる。ＴＭＢは、酸化すると青色に変色する無色試薬である。ペルオキシダーゼ及び／又はプソイドペルオキシダーゼは、以下の酸化反応に従って、酸化剤（ヒドロペルオキシド）によるＴＭＢの酸化を触媒する。

幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、少なくとも微量の血液を含む（従ってペルオキシダーゼ／プソイドペルオキシダーゼ活性を有する）排泄物と接触すると青色に変色することができる。

「青色」は、あらゆる濃淡の青色を指すものと理解されたい。発色性吸収体材料は、着色を可能にするのに十分な時間、排泄物に接触することを必要とする場合がある。随意的な態様において、粒子は、吸収性材料の性質に応じて、約１０秒間乃至約３０分間、又は約１０秒間乃至１分間の範囲の接触時間後に青色に変色することができる。

幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、排泄物中の血液又はグルコース濃度に応じて異なる濃淡の青色に変色することができる。青色の濃淡の強度は、排泄物中の血液濃度又はグルコース濃度に比例することができる。

幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、臭気遅延剤を含むことができる。例えば、臭気遅延剤は、以下の構造の分子式Ｃ_４Ｈ_１４Ｎ_３ＰＳを有するＮ−（ｎ−ブチル）チオリン酸トリアミド（ｎ−ＢＴＰＴ）とすることができる。

幾つかの実施において、発色性組成物は、色増強剤をさらに含むことができる。随意に、発色性組成物は、緩衝剤、安定剤、金属スカベンジャー剤、又はそれらの組合せを含むこともできる。色増強剤は、随意に、６−メトキシキノリン、レピジン、フェノール誘導体、ニトロベンゼン、Ｎ−メチルピロリドン、炭酸エチレン又はそれらのいずれかの組合せとすることができる。緩衝剤は、随意に、クエン酸塩、クエン酸ナトリウム、リン酸塩、酢酸塩、又はそれらのいずれかの組合せを含むことができる。幾つかの実施において、緩衝剤は、溶液のｐＨを約５に維持するために用いられる。安定剤は、随意に、アスコルビン酸、モリブデン酸アンモニウム及びその誘導体、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド及びその誘導体、ジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、又はそれらの組合せとすることができる。金属スカベンジャー剤は、随意に、ＥＤＴＡ、ＥＤＴＡナトリウム塩又はそれらのいずれかの組合せとすることができる。

幾つかの実施において、発色性吸収体材料は、動物排泄物中の検出可能な物質を検出するために提供される。発色性吸収体材料は、
検出可能物質の存在に応答するトリガ剤と、
トリガ剤及び検出可能物質の存在下で発色活性物質に転化可能な発色性指示薬と、
動物排泄物を吸収するための吸収性材料と
を含み、吸収性材料は、多孔質であり、
発色性吸収体材料に吸収特性を与える吸水性多糖類と、
発色性吸収体材料に構造的一体性を与える第２の多糖類と、
を含む。

トリガ剤は、検出可能物質に応じて、トリガ剤と検出可能物質の両方が存在する場合にのみ発色性指示薬の転化が起こる及び／又は触媒されるように選択することができることが理解される。例えば、検出可能物質がペルオキシダーゼ又はプソイドペルオキシダーゼである場合、トリガ剤は、動物排泄物中のペルオキシダーゼ／プソイドペルオキシダーゼ活性に応答する酸化剤とすることができ、発色性指示薬の転化は、酸化して発色活性物質になることを含む。

幾つかの実施において、検出可能物質は、プソイドペルオキシダーゼ（ヘモグロビンを含む血液など）を含み、トリガ剤は、ヒドロペルオキシド（クメンヒドロペルオキシドなど）又はヒドロペルオキシド前駆体である。

幾つかの実施において、検出可能物質はグルコースであり、トリガ剤は、オキシドレダクターゼ及びペルオキシダーゼ、又はオキシドレダクターゼ及びプソイドペルオキシダーゼを含む触媒系である。例えば、オキシドレダクターゼは、グルコースオキシダーゼとすることができ、ペルオキシダーゼは、ホースラディッシュペルオキシダーゼとすることができる。

ここで図９を参照すると、異なる粒子を示す写真が示されている。粒子９Ａは、押出し中にガスを注入せずに高剪断下で得られた押出デンプン粒子である。粒子９Ａは、比較例として作製された。粒子９Ｂは、押出し中にガスを注入して高剪断下で得られた押出デンプン粒子であり、粒子９Ｂは、比較例として作製された。粒子９Ｄは、プレス加工セルロースパルプ粒子であり、これもまた比較例として作製された。粒子９Ｃは、吸収性材料が５０％のアルファ化デンプン（ＰＧＳ）及び５０％の微結晶質セルロース（ＭＣＣ）を含む発色性吸収体粒子である。粒子９Ｃは、本明細書で説明するプロセスの実施によって得られたものであり、実施例２で詳述する試料２５に対応する。

図９から分かるように、粒子９Ａ及び９Ｂは、コンパクトなペレットの形態であり、粒子９Ｄは、プレス加工されたコンパクトな四角形の形態である。発色性吸収体材料の粒子９Ｃ（すなわち吸水性材料の粒子）は、片側に凹形及び反対側に凸形を有する顆粒の形態である。

粒子９Ａ、９Ｂ、９Ｃ及び９Ｄのモルホロジーを比較するために、図９の粒子の走査型電子顕微鏡写真を得た。粒子の表面を示す走査型電子顕微鏡写真を図６Ａ乃至図６Ｄに示す。粒子の断面を示す走査型電子顕微鏡写真を図７Ａ乃至図７Ｃ及び図８Ａ乃至図８Ｃに示す。使用した走査型電子顕微鏡は、ＭＥＢ ＪＥＯＬ ＪＳＭ−５９００ＬＶ（商標）（低真空）であった。

図６Ａ及び図６Ｂ（比較例）は、押出し中にガスを注入し及び注入せずに高剪断下で得られた押出デンプン粒子の表面を示す。見て分かるように、押出デンプンは、約５μｍと約３０μｍとの間のサイズを有する微視的なデンプン小球を含む。

図６Ｄ（比較例）は、プレス加工セルロースパルプ粒子の表面を示す。細長いセルロース繊維が表面上に見える。繊維は、約１００μｍと約４００μｍとの間の長さ、及び約１０μｍと約３０μｍとの間の幅を有する。

図６Ｃは、本明細書で説明するプロセスの実施を用いて製造した発色性吸収体粒子の表面を示し、ここで吸収性材料は、５０％のアルファ化デンプン（ＰＧＳ）及び５０％の微結晶質セルロース（ＭＣＣ）を含む。種々の形態の微細構造を顕微光写真上で見ることができる。微細構造は、約１０μｍ乃至約１００μｍの間の長さ、及び約１０μｍ乃至約１００μｍの間の幅を有する。

異なる粒子に対して、異なる微細構造モルホロジーが明らかである。図６Ａ及び図６Ｂの粒子は、主として平滑な小球状微細構造を含み、図６Ｄの粒子は、主として概ね平滑な繊維状微細構造を含み、一方、図６Ｃの粒子は、主として粗い不規則なブロック形微細構造を含む。

粒子の孔構造についても研究した。図７Ｃで見ることができ且つ実施例６で詳述するように、発色性吸収体材料の粒子の断面を走査型電子顕微鏡で観察した。液体窒素下の凍結割断によって断面を得、これをＳＥＭで観察して、孔密度及び孔の等価直径を求めた。「孔密度」は、固体材料で覆われていない表面の割合（すなわち、全表面に対する孔表面の比）を指すものと理解される。「等価直径」は、孔の体積と同じ体積を有する相当する円柱の概算直径を指すこともまた理解される。

吸収性材料に応じて、発色性吸収体材料の粒子は、例えば、約２０％より高い、又は約２５％より高い、又は約２７％乃至約３３％の孔密度を有することができる。発色性吸収体材料の粒子の孔は、約２０μｍより大きい、又は約２０μｍ乃至約４０μｍ、又は約２０μｍ乃至約３０μｍの等価直径を有する。

比較例として押出デンプン粒子の断面も調べ（また実施例６参照）、これは図７Ａ及び図７Ｂで見ることができる。

ここで図１を参照すると、動物排泄物中の血液を検出するための発色性吸収体材料の例が説明されている。被検出物質（血液）は、プソイドペルオキシダーゼであるヘモグロビンを含む。血液が存在しない（すなわちペルオキシダーゼ／プソイドペルオキシダーゼが存在しない）場合、クメンヒドロペルオキシド（酸化剤）が還元生成物になる還元及びＴＭＢが酸化ＴＭＢ（ｏｘＴＭＢ）になる酸化は触媒されない。微量の血液が存在するとき（すなわち微量のヘモグロビンが存在するとき）、反応は可能になり、ＴＭＢは酸化されて、識別的な青色を有するｏｘＴＭＢになる。発色性吸収体材料は、低い密度を有する多孔質多糖類マトリックスを含むように得ることができる。従って、説明した発色性吸収体材料は、動物排泄物中の血液の検出に適しており、従って例えば尿路疾患の検出に適している。

ここで図２を参照すると、動物排泄物中のグルコースを検出するための発色性吸収体材料が説明されている。グルコースを検出するために用いられる発色性吸収体材料は、その場で過酸化水素を発生させる第１の触媒化合物（グルコースオキシダーゼなど）を含む。グルコース検出の場合、発色性吸収体材料は、ＴＭＢの酸化及びヒドロペルオキシドの還元を触媒するための第２の触媒化合物をさらに含む。第２の触媒化合物は、ホースラディッシュペルオキシダーゼとすることができる。他の実装において、他のペルオキシダーゼ又はプソイドペルオキシダーゼを用いることができることが理解される。グルコース検出の場合、多糖類マトリックスは、第１の触媒化合物と反応することができる多糖類を含まないこともまた理解されたい。かかる多糖類を用いた場合、動物排泄物中にグルコースが存在しない場合でも過酸化水素がその場で発生されることになり、擬陽性の試験結果をもたらすことになる。例えば、第１の触媒化合物がグルコースオキシダーゼである場合、吸収性材料は、反応して擬陽性を与える可能性があるデンプン又は加工デンプンを含まない。

さらに図２を参照すると、動物排泄物中にグルコースが存在しない場合、その場で過酸化水素が発生しないので、ＴＭＢは酸化されない。動物排泄物中にグルコースが存在する場合、グルコースオキシダーゼは、グルコースをグルコン酸に酸化し、酸素を過酸化水素に還元する。次いでホースラディッシュペルオキシダーゼが過酸化水素を水に還元し、ＴＭＢを酸化して識別的な青色を有するｏｘＴＭＢにする。図２に記載された発色性吸収体材料は、低い密度の多孔質多糖類マトリックスを含むように得ることができ、動物排泄物中のグルコースの検出に適しており、従って例えば動物排泄物の糖尿病の検出に適している。

幾つかの実施において、グルコースを検出するための発色性粒子の作製に用いられる吸収性粉末混合物は、排泄物中のペルオキシダーゼ／プソイドペルオキシダーゼ活性に応答しない酸化剤を含むことができる。かかる酸化剤は、ヨウ素酸カリウム、臭素酸カリウム、又はそれらの混合物を含むことができる。幾つかの実施において、吸収性粉末混合物中に０．１ｗｔ％乃至１ｗｔ％の酸化剤が存在することができる（例えば０．５ｗｔ％の酸化剤）。幾つかの実施において、発色性吸収体材料の粒子は、ｐＨの比色判定のためのｐＨ指示薬と、排泄物を吸収するための吸収性材料とを含み、吸収性材料は、発色性吸収体材料に吸収特性を与える吸水性多糖類を含む。ｐＨ指示薬は、任意の既知の比色ｐＨ指示薬、例えば（限定的ではなく）メチルバイオレット、チモールブルー、ベンジルオレンジ、ブロモフェノールブルー、コンゴレッド、メチルオレンジ、メチルレッド、ブロモクレゾールパープル、ブロモチモールブルー、フェノールレッド、クレゾールレッド、チモールブルー、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、アリザリンイエローＲ又はそれらの組合せなどを含むことができる。例えば、ｐＨ指示薬は、万能ｐＨ指示薬、例えばブロモチモールブルー（ナトリウム塩として）、フェノールフタレイン及びメチルレッドを含むＢｏｇｅｎ万能指示薬溶液などを含むことができる。

幾つかの実施において、発色性指示薬は、発色性吸収体材料の調製方法に応じて、吸収性材料全体にわたって均一に分散することができる。発色性指示薬は、所与の粒子の外面のみならず、粒子内に吸収された排泄物に迅速に曝露されることができる隣接した表面下領域内にも存在することができる。加えて、吸収性材料がガラス状又は実質的に透明である場合、表面下領域内の発色性指示薬の存在は、変色が起こったときにこれが容易に可視化されることを可能にするとともに、空気に曝されることも回避する。加えて、動作時の環境に対して相対的な特定の吸収特性を有する吸収性材料を準備することができる。例えば、周りの材料、例えば周りの動物敷料と比べてより速い排泄物吸収を可能する吸収性材料を準備して、発色性吸収性材料内の活性試薬に対する排泄物の適切な曝露を促進することができる。異なる動物敷料は異なる吸収特性を有し得るので、吸収性材料は、所定の敷料特性に応じて、例えば最大敷料吸収速度に応じて準備することができる。例えば、幾つかの実施において、吸収性材料は、敷料材料と比べて高い吸収速度し、随意に実質的に高い吸収速度を有する。例えば、吸収性材料は、敷料材料の吸収速度の約３乃至１０倍高い、又は５乃至１０倍高い吸収速度を有することができる。

幾つかの実施において、本明細書で説明するプロセスは、発色性吸収体材料を製造するために用いることができる。

幾つかの実施において、プロセスは、
吸水性多糖類を含む吸収性粉末を表面上に施し、それにより粉末床を得ることと、
溶媒中に発色性試薬を添加することにより発色性溶液を調製することと、
溶液ディスペンサから発色性溶液を放出して粉末床と接触させ、それにより溶液含浸湿潤材料を形成することと、
溶液含浸湿潤材料が集塊して集塊湿潤材料を生成するまで、溶液含浸湿潤材料を表面によって支持された状態且つ実質的に無剪断条件で維持することと、
集塊湿潤材料を乾燥して、それにより発色性吸収体材料を形成することと、
を含む。

幾つかの実施において、プロセスは、
吸水性多糖類を含む吸収性粉末を表面上に施し、それにより粉末床を得ることと、
溶媒及び発色性試薬を含む発色性溶液を準備することと、
溶液ディスペンサから発色性溶液を放出して粉末床と接触させ、それにより溶液含浸湿潤材料を形成することと、
溶液含浸湿潤材料が集塊して集塊湿潤材料を生成するまで、溶液含浸湿潤材料を表面によって支持された状態且つ実質的に無剪断条件で維持することと、
集塊湿潤材料を乾燥して、それにより発色性吸収体材料を形成することと、
を含む。

幾つかの実施において、プロセスは、
吸水性多糖類を含む吸収性粉末を表面上に施し、それにより粉末床を得ることと、
溶媒中に、発色性試薬及び酸化剤を添加することにより、又は発色性試薬及び第１の触媒化合物を添加することにより、発色性溶液を調製することと、
溶液ディスペンサから発色性溶液を放出して粉末床と接触させ、それにより溶液含浸湿潤材料を形成することと、
溶液含浸湿潤材料が集塊して集塊湿潤材料を生成するまで、溶液含浸湿潤材料を表面によって支持された状態且つ実質的に無剪断条件で維持することと、
集塊湿潤材料を乾燥して、それにより発色性吸収体材料を形成することと、
を含む。

幾つかの実施において、プロセスは、
吸水性多糖類を含む吸収性粉末を表面上に施し、それにより粉末床を得ることと、
発色性溶液であって、
溶媒と、
発色性試薬及び酸化剤又は発色性試薬及び第１の触媒化合物と
を含む発色性溶液を準備することと、
溶液ディスペンサから発色性溶液を放出して粉末床と接触させ、それにより溶液含浸湿潤材料を形成することと、
溶液含浸湿潤材料が集塊して集塊湿潤材料を生成するまで、溶液含浸湿潤材料を表面によって支持された状態且つ実質的に無剪断条件で維持することと、
集塊湿潤材料を乾燥して、それにより発色性吸収体材料を形成することと、
を含む。

幾つかの実施において、水溶液は、離散的な液滴の形態で粉末床に放出され、その結果、集塊湿潤材料は、集塊湿潤粒子の形態で生成され、発色性吸収体材料は、発色性吸収体材料の粒子の形態で製造されるようになっている。

幾つかの実施において、吸収性粉末が少なくとも第２の多糖類を含む場合、プロセスは、吸水性多糖類と、第２の多糖類と、高吸収性ポリマーのような任意のさらなる随意成分とを共に混合することをさらに含むことができる。

発色性溶液は、発色性試薬を含み、且つ酸化剤又はその場で酸化剤を発生させるための第１の触媒化合物をさらに含むことができる。排泄物中のグルコースの検出のための発色性吸収体材料の粒子を作製するために用いられる発色性溶液の場合、発色性溶液は、第２の触媒化合物をさらに含む。例えば、第２の触媒化合物は、ペルオキシダーゼ、プソイドペルオキシダーゼ、又はそれらの混合物を含む。排泄物のｐＨを測定するために用いられる発色性溶液の場合、発色性溶液は、ｐＨ指示薬（又はｐＨ指示薬の組合せ）を含む。

随意に、発色性溶液は、発色性溶液のｐＨを５と７との間に維持するように緩衝剤を含むことができる。極端なｐＨを回避することができる。

随意に、発色性溶液は、本明細書で定義するような色増強剤、安定剤、金属スカベンジャー剤又はそれらの組合せを含むことができる。

随意的な態様において、発色性溶液は、特定の吸収性材料に合わせて調製及び調整することができる。

幾つかの実施において、発色性溶液を放出することは、発色性溶液を重力下で粉末床に注ぐことを含む。幾つかの実施において、発色性溶液を注ぐことは、水溶液を離散的な液滴の形態で粉末床に滴下することを含み、その結果、集塊湿潤材料は、離散的な湿潤粒子の形態で生成されるようになっている。

「吸水性材料の粒子を製造するためのプロセス」のセクションで説明したプロセスの実施は、発色性吸収体材料の粒子の製造に適用することができることが理解される。

実施例１
実験は、異なる組成を有する発色性吸収体材料の粒子（すなわち吸水性材料の粒子）を調製し、粒子が血液含有溶液と接触したときにこれを試験することによって行った。

発色性吸収体材料の粒子を、アルファ化デンプン（ＰＧＳ）、微結晶質セルロース（ＭＣＣ）及び高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）としてのポリアクリル酸ナトリウムを粉末形態で混合し、それにより吸収性粉末混合物を得ることにより調製した。吸収性粉末混合物を実験台上に配置して粉末床を得、粉末床に発色性溶液を滴下して溶液含浸湿潤粒子を得、溶液含浸湿潤粒子が集塊して安定な集塊湿潤粒子になるまで溶液含浸湿潤粒子を実験台上で数秒間、動かさずに（すなわち、実質的に無剪断条件で）維持し、集塊湿潤粒子をオーブンにて６５℃で乾燥して、発色性吸収体材料の粒子を得た。この場合、発色性吸収体材料の粒子は、約０．２５ｃｍと約０．７５ｃｍとの間の長さを有する顆粒の形態で得られた。

使用した発色性溶液Ｉの詳細を表１に示す。

種々の比率のＰＧＳ／ＭＣＣを用い、ポリアクリル酸ナトリウムベースのＳＡＰの量を変えて、発色性吸収体材料の粒子を調製し、表２に示すように番号を付した。

表２に示す発色性吸収体材料の粒子をベントナイトベースの敷料の上に置き、０．０２１５％血液溶液５ｍＬ又は血液を含まない脱塩水５ｍＬと接触させた。ネガティブコントロールとして、溶液と接触していない粒子もまた敷料上に置いた。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄは、ベントナイトベースの敷料上に置かれた、表２に従って番号付けされた試料を示す。各図面において、一番上の写真は、溶液との接触の３０分後の顆粒を示し、中央の写真は、接触２時間後の顆粒を示し、下の写真は、接触１８時間後の顆粒を示す。各図面の各写真において、上列の顆粒はネガティブコントロールであり、中央列は、血液を含まない脱塩水５ｍＬと接触した顆粒を示し、下列は、０．０２１５％血液溶液５ｍＬと接触した顆粒を示す。

図３Ａで分かるように、顆粒番号１、５、９、１３、１７及び２１を異なる溶液と接触させた（これらの顆粒は、０ｗｔ％の高吸収性ポリマーを含有していた）。脱塩水と接触した顆粒は、接触の３０分後、２時間後及び１８時間後において変色せず、ネガティブコントロールと同じ白色であった。血液溶液と接触した顆粒は、接触３０分後にはすでに青色に変色していた。青色着色は、識別的であった。接触２時間後において、青色着色は、まだ識別的であり、存在していた。接触１８時間後には青色着色は退色し、顆粒はオフホワイト又は黄色に変色した。青色着色は、退色するまで約８時間にわたって存在し、且つ識別的であった。

図３Ｂで分かるように、顆粒番号２、６、１０、１４、１８及び２２を異なる溶液と接触させた（これらの顆粒は、約１ｗｔ％の高吸収性ポリマーを含有していた）。脱塩水と接触した顆粒は、接触の３０分後、２時間後及び１８時間後において変色せず、ネガティブコントロールと同じ白色であった。血液溶液と接触した顆粒は、接触３０分後にはすでに青色に変色していた。青色着色は、識別的であった。接触２時間後において、青色着色は、まだ識別的であり、存在していた。接触１８時間後において、青色着色は、まだ識別的であり、存在していた。１ｗｔ％のＳＡＰの添加は、血液溶液と接触した後の顆粒の青色着色の保持に対して正の影響を有していた。

図３Ｃで分かるように、顆粒番号３、７、１１、１５、１９及び２３を異なる溶液と接触させた（これらの顆粒は、約２ｗｔ％の高吸収性ポリマーを含有していた）。図３Ｂで観察され且つ示された結果と同じ結果が得られた。

図３Ｄで分かるように、顆粒番号４、８、１２、１６、２０及び２４を異なる溶液と接触させた（これらの顆粒は、約３ｗｔ％の高吸収性ポリマーを含有していた）。図３Ｂ及び図３Ｃで観察され且つ示された結果と同じ結果が得られた。

実施例２
実験は、異なる多糖類及びその混合物を用いて発色性吸収体材料の粒子を調製し、粒子が血液含有溶液と接触したときにこれを試験することによって行った。この実施例で用いた多糖類は、アルファ化デンプン（ＰＧＳ）、微結晶質セルロース（ＭＣＣ）及びカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）であった。

粒子は、実施例１で説明したように調製した。この実施例では高吸収性ポリマーは用いず、単一の多糖類のみを用いた場合には混合ステップは行わなかった。実施例１で説明したものと同じ発色性溶液Ｉを再び用いた。

種々の多糖類及びその混合物を用いて発色性吸収体材料の粒子を調製し、表３に示すように番号を付した。

図４は、血液を含まない脱塩水５ｍＬ（中央列）又は０．０２１５％血液溶液５ｍＬ（下列）との接触の６時間３０分後及び２２時間後の顆粒を示す。上列は、どちらの溶液とも接触していない顆粒を示すネガティブコントロールである。血液含有溶液との接触の数分後には深青色の着色が迅速に現れた（図示せず）。脱塩水と接触した顆粒は、実質的に白色のままであるか又は僅かに黄色になった。６時間３０分後、試料番号２５及び２６は、深青色着色を維持していたが、試料番号２７の青色着色は、薄くなった。２２時間後、試料番号２５は、深青色着色を維持しており、試料番号２６は、薄い青色着色を有しており、試料番号２７の着色は、実質的に退色していた。

調製した全ての試料で血液の検出が可能であることに留意されたい。吸収性材料として５０％ＰＧＳ／５０％ＭＣＣを用いることで、１００％ＣＭＣ及び１００％ＰＧＳ顆粒と比べてより長時間にわたって青色着色の保持が可能になった。

実施例３
実験は、吸収性材料として５０％微結晶質セルロース（ＭＣＣ）及び５０％カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）の混合物を用い、異なる発色性溶液を用いて、発色性吸収体材料の粒子を調製することによって行った。この粒子をグルコース含有溶液と接触させた。

発色性溶液ＩＩの組成の詳細を表４に示す。

表４に示す発色性溶液ＩＩを１：２及び１：１０の比率で希釈して、発色性溶液ＩＩＩ（１：２希釈）及びＩＶ（１：１０希釈）を得た。

発色性吸収体材料の粒子は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）及び微結晶質セルロース（ＭＣＣ）を混合し、それにより吸収性粉末混合物を得ることにより調製した。吸収性粉末混合物を実験台上に配置して粉末床を得、粉末床に発色性溶液ＩＩ、ＩＩＩ又はＩＶを滴下して溶液含浸湿潤粒子を得、溶液含浸湿潤粒子が集塊して安定な集塊湿潤粒子になるまで溶液含浸湿潤粒子を実験台上で数秒間、動かさずに（すなわち、実質的に無剪断条件で）維持し、集塊湿潤粒子をオーブンにて６５℃で乾燥して、発色性吸収体材料の粒子を得た。

図５は、０．０３％のグルコースを含む溶液との接触の１分後（上の写真）及び１０分後（下の写真）の発色性吸収体材料の粒子を示す。各写真において、上列は、発色性溶液ＩＩを用いて作製した発色性吸収体材料に対応し、中央列は、発色性溶液ＩＩＩを用いて作製した発色性吸収体材料に対応し、下列は、発色性溶液ＩＶを用いて作製した発色性吸収体材料に対応する。見て分かるように、より濃縮された溶液ＩＩを用いた場合、青色着色はより深く、且つ接触から１分以内で現れる。より低濃度の溶液ＩＶを用いると、深青色は、接触から１０分以内に現れた。

実施例４
実験は、発色性吸収体材料の粒子の自由膨潤能力（ＦＳＣ）を測定することによって行った。発色性吸収体材料の粒子は、吸水性多糖類としてＰＧＳ、キサンタン又はグアーを用い、且つＭＣＣを用いて、実施例１で説明したように調製した。測定は、試料を水中に３０分間浸漬し、表面に残った水を１０分間水切りすることによって行った。得られた値を、押出又はプレス加工によって得られた粒子のＦＳＣ値と比較した。結果の詳細を表５に示す。

ＰＧＳ／ＭＣＣ、キサンタン／ＭＣＣ及びグアーガム／ＭＣＣから作製された発色性吸収体材料の粒子は、全て高いＦＳＣ値を示す。これは、当該分野で既知の押出デンプン顆粒及びプレス加工紙パルプペレットと比べて、非常に高い孔隙率及び驚くほど高い吸収特性を示唆している。

実施例５
実験は、また、発色性吸収体材料の粒子の密度を測定することによって行った。発色性吸収体材料の粒子は、吸水性多糖類としてＰＧＳ、キサンタン又はグアーを用い、且つＭＣＣとを用いて、実施例１で説明したように調製した。得られた値を、当該分野で既知の押出又はプレス加工によって得られた粒子の密度と比較した。結果の詳細を表６に示す。

ＰＧＳ／ＭＣＣ、キサンタン／ＭＣＣ及びグアーガム／ＭＣＣから作製された発色性吸収体材料の粒子は、当該分野で既知の押出デンプン顆粒及びプレス加工紙パルプペレットと比べたとき、より低い密度値を示す。

実施例６
実験を行って、押出中のガス注入あり又はなしの押出デンプンの粒子の断面（図７Ａ及び図７Ｂ、比較例）、及び実施例２に示す試料２５に対応する発色性吸収体材料の粒子の断面（図７Ｃ）の走査型電子顕微鏡写真を得た。得られた画像を解析して孔密度及び孔の等価直径を求めた。撮像に先立って、それぞれの粒子を最初に液体窒素中で凍結することにより硬化し、凍結状態で切断した。使用した走査型電子顕微鏡は、ＭＥＢ ＪＥＯＬ ＪＳＭ−５９００ＬＶ（商標）（低真空）であった。

孔密度及び等価直径の測定は、Ｎｉｋｏｎ ＮＩＳ−Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｄ（商標）画像解析ソフトウェアを用いることによって行った。結果の詳細を表７に示す。

実施例２の試料番号２５に対応する粒子は、押出デンプンの粒子（高剪断押出中のガス注入あり又はなしで作製）よりも高い孔密度及び等価孔直径を有する。

実施例７
実施例２の試料番号２５に対して実験を行って、発色性吸収体材料の粒子の全孔隙率及び有効孔隙率を測定した。比較測定を押出デンプンの粒子（高剪断押出中のガス注入あり又はなしで作製）対して行った。孔隙率測定は、以下のように行った。

２００ｍＬの粒子を容器に入れた。粒子を秤量した（質量ｍ）。アセトンを加えて粒子を浸漬し、粒子を溶媒で完全に覆った。粒子全てを覆うのに必要な溶媒の体積を測定した（Ｖｃ）。浸漬した粒子を容器から取出し、残った溶媒の体積を測定した（Ｖｒ）。発色性吸収体粒子によって吸収された液体の体積（Ｖａ＝Ｖｃ−Ｖｒ）を計算した。次いで、粒子の体積（Ｖ）に対する加えた液体の体積（Ｖｃ）の比を計算することによって全孔隙率を計算し、上記で詳述した式２を用いて有効孔隙率を計算する。結果の詳細を表８に示す。

見て分かるように、５０％ＰＧＳ及び５０％ＭＣＣで作製された発色性吸収体材料の粒子は、高剪断押出中のガス注入あり又はなしで得られた押出デンプン粒子よりも実質的に高い有効孔隙率を有する。

実施例８
実験は、以下の組成：４９ｗｔ％ＰＧＳ；４９％ＭＣＣ；及び２ｗｔ％ポリアクリル酸ナトリウム（ＳＡＰ）を有する吸収性粉末混合物を用いて発色性吸収体材料の粒子（すなわち、吸水性材料の粒子）を調製することによって行った。以下の表９に詳細を示すＢｏｇｅｎ万能指示薬溶液を用いて粒子を調製した。

発色性吸収体材料の粒子を、アルファ化デンプン（ＰＧＳ）、微結晶質セルロース（ＭＣＣ）及び高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）としてのポリアクリル酸ナトリウムを粉末形態で混合し、それにより吸収性粉末混合物を得ることにより調製した。吸収性粉末混合物を実験台上に配置して粉末床を得、粉末床に発色性溶液を滴下して溶液含浸湿潤粒子を得、溶液含浸湿潤粒子が集塊して安定な集塊湿潤粒子になるまで溶液含浸湿潤粒子を実験台上で数秒間、動かさずに（すなわち、実質的に無剪断条件で）維持し、集塊湿潤粒子をオーブンにて６５℃で乾燥して、発色性吸収体材料の粒子を得た。この場合、発色性吸収体材料の粒子は、約０．２５ｃｍと約０．７５ｃｍとの間の長さを有する顆粒の形態で得られた。

粒子を試験して種々のｐＨ制御溶液のｐＨを測定し、結果を下記の表１０にまとめた。

実施例９
実験は、表１１に示す組成を有する発色性吸収体材料の粒子（すなわち吸水性材料の粒子）を調製し、実施例１に記載のプロセス及び表１に示す発色性溶液を用いて行った。

粒子９．５と粒子９．２は同じ組成を有するが、粒子９．５は、加熱乾燥した後、真空下でさらに乾燥させたものであることにも留意されたい。粒子９．１乃至９．５は、同じ回転楕円体形状を有する。粒子９．１乃至９．５の硬度は、粒子が１ｍｍ圧縮されるように軸線方向及び横方向の圧縮力をかけることによって測定した。圧縮速度は、０ｍｍの圧縮から１．１ｍｍの圧縮まで、１０ｍｍ／分とした。「軸線方向」圧縮は、滴下軸に対して同軸の軸線方向での圧縮に対応し、「横方向」は、滴下軸に対して垂直な軸線方向での圧縮であることは注目に値する。

粒子を１ｍｍ圧縮するのに必要な力を表１２に示す。粒子をさらに１．１ｍｍ圧縮し、崩壊又は解離した粒子の％もまた表１２に示す。

実施例１０
発色性粒子を動物敷料と混合したときの物理的挙動を評価するための実験を行った。１．５ｇの発色性粒子２５（実施例２で説明）を容器内に設けた動物敷料粒子の床と混合した。動物敷料粒子の床は、約１．５インチの厚さを有していた。混合は、発色性粒子が動物敷料内に一様に分散されるように行った。次いで容器を横方向に振とうして、発色性粒子が動物敷料粒子の表面に移動したかどうか確認した。以下の成分に基づく動物敷料を含む種々のタイプの動物敷料を別個に試験した。
−ベントナイト
−モンモリロナイト
−アタパルジャイト
−微細なシリカビーズ（Ｎｕｌｌｏｄｏｒ（商標））
−青色結晶入りの粗いシリカ（Ｐｒｅｓｉｄｅｎｔ’ｓ ｃｈｏｉｃｅ（商標））
−ＥＣＯ ＬＩＦＥ（商標）
−紙ベースの敷料（Ｄａｉｌｙ ｓｃｏｏｐｓ（商標））

全ての場合において、発色性粒子２５は表面に移動した。

動物敷料に水を添加すると、発色性粒子２５は、水を吸収した後、膨張し、それでも動物敷料の表面に移動した。

実施例１１
実験は、表１３に示す発色性溶液Ｖを用いて発色性吸収体材料の粒子（すなわち吸水性材料の粒子）を調製し、血液含有溶液と接触したときの粒子を試験することによって行った。

発色性吸収体材料の粒子を、ＰＧＳ（４９ｗｔ％）、ＭＣＣ（４９ｗｔ％）及びポリアクリル酸ナトリウム（２ｗｔ％）を粉末形態で混合し、それにより吸収性粉末混合物を得ることにより調製した。吸収性粉末混合物を実験台上に配置して粉末床を得、粉末床に発色性溶液を滴下して溶液含浸湿潤粒子を得、溶液含浸湿潤粒子が集塊して安定な集塊湿潤粒子になるまで溶液含浸湿潤粒子を実験台上で数秒間、動かさずに（すなわち、実質的に無剪断条件で）維持し、集塊湿潤粒子をオーブンにて６５℃で乾燥して、発色性吸収体材料の粒子を得た。この場合、発色性吸収体材料の粒子は、約０．２５ｃｍと約０．７５ｃｍとの間の長さを有する顆粒の形態で得られた。顆粒は、１：１（ｖ／ｗ）の溶液：粉末比で溶液Ｖを吸収性粉末混合物上に滴下することによって形成した。

用いた発色性溶液Ｖの詳細を表１３に示す。

発色性溶液Ｖを用いて作製した発色性吸収体粒子は、ｐＨ８以上を有する及び／又はたんぱく質を含む排泄物中の微量血液を検出するために用いた。

１００：装置
１０２：集塊湿潤材料
１０４：コンベヤ
１０６：搬送面
１０８：粉末フィーダ
１１０：吸収性粉末
１１２：粉末床
１１４：厚さ制御ユニット
１１６：溶液送出ユニット
１１８：液滴
１２０：溶液出口
１２２：第１の篩
１２４：残留吸収性粉末の少なくとも一部を取り戻すこと
１２６：残留吸収性粉末
１２８：第２のコンベヤ
１３０：残留吸収性粉末をリサイクルすること
１３２：第２の篩
１３３：集塊湿潤材料を回収すること
１３４：集塊湿潤材料回収ビン
１３６：廃棄材料回収ビン
１３７：廃棄材料を回収すること
１３８：排気材料
１３９：垂直コンベヤ

Claims (96)

1. 吸水性材料を製造するためのプロセスであって、
   吸水性多糖類を含む吸収性粉末を表面上に施し、それにより粉末床を得るステップと、
   溶液ディスペンサから水溶液を放出して前記粉末床と接触させ、それにより溶液含浸湿潤材料を形成するステップと、
   前記溶液含浸湿潤材料が集塊して集塊湿潤材料を生成するまで、前記溶液含浸湿潤材料を前記表面によって支持された状態且つ実質的に無剪断条件で維持するステップと、
   前記集塊湿潤材料を乾燥して、それにより吸水性材料を形成するステップと、
   を含む、プロセス。
2. 前記表面は、実質的に平らな面である、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記溶液含浸湿潤材料を前記溶液ディスペンサから移動させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のプロセス。
4. 前記粉末床は、前記溶液ディスペンサに対して並進する、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプロセス。
5. 前記水溶液を放出するステップは、前記水溶液を重力下で前記粉末床に注ぐことを含む、請求項４に記載のプロセス。
6. 前記水溶液を放出するステップは、前記粉末床から高々１０ｃｍ上方の距離から行われる、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のプロセス。
7. 前記水溶液を放出するステップは、前記水溶液が前記粉末床に接触するときに高々１．５ｍ／秒の速度を有するように行われる、請求項６に記載のプロセス。
8. 前記水溶液を放出するステップは、前記吸収性粉末の第１の部分が前記集塊湿潤材料を形成するために用いられ且つ前記吸収性粉末の第２の部分が残留粉末として残るように行われる、請求項１〜請求項７のいずれかに記載のプロセス。
9. 前記残留粉末を前記集塊湿潤材料から分離するステップをさらに含む、請求項８に記載のプロセス。
10. 前記残留粉末を前記集塊湿潤材料から分離するステップは、篩分けすることを含む、請求項９に記載のプロセス。
11. 前記残留粉末の少なくとも一部を、前記粉末床の一部として再使用するためにリサイクルするステップをさらに含む、請求項８〜請求項１０のいずれかに記載のプロセス。
12. 前記表面は、実質的に水平に延びている、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載のプロセス。
13. 前記粉末床の厚さを制御するステップをさらに含む、請求項１〜請求項１２のいずれかに記載のプロセス。
14. 前記厚さは、約１ｃｍ乃至約５ｃｍである、請求項１３に記載のプロセス。
15. 前記吸収性粉末は、前記吸水性多糖類に混合された第２の多糖類をさらに含む、請求項１〜請求項１４のいずれかに記載のプロセス。
16. 前記第２の多糖類は、結晶質多糖類を含む、請求項１４又は請求項１５に記載のプロセス。
17. 前記結晶質多糖類は、セルロース、セルロース誘導体又はそれらの混合物を含む、請求項１６に記載のプロセス。
18. 前記セルロースは、微結晶質セルロース（ＭＣＣ）、ナノ結晶質セルロース（ＮＣＣ）又はそれらの混合物を含む、請求項１７に記載のプロセス。
19. 前記吸水性多糖類は、デンプン、加工デンプン、セルロース誘導体、アルギン酸塩、アルギン酸塩誘導体、ゲル化多糖類又はそれらの混合物を含む、請求項１〜請求項１８のいずれかに記載のプロセス。
20. 前記吸水性多糖類は、アルファ化デンプンを含む、請求項１〜請求項１９のいずれかに記載のプロセス。
21. 前記吸水性材料の粒子は、約０．５ｍＬ／ｇ乃至約２．０ｍＬ／ｇの有効孔隙率を有する、請求項１〜請求項２０のいずれかに記載のプロセス。
22. 前記有効孔隙率は、約０．８ｍＬ／ｇ乃至約１．２ｍＬ／ｇである、請求項２１に記載のプロセス。
23. 前記有効孔隙率は、約０．９ｍＬ／ｇ乃至約１．１ｍＬ／ｇである、請求項２２に記載のプロセス。
24. 前記吸水性材料の粒子は、約２０μｍより大きい等価直径を有する孔が設けられている、請求項１〜請求項２３のいずれかに記載のプロセス。
25. 前記等価直径は、約２０μｍ乃至約４０μｍである、請求項２４に記載のプロセス。
26. 前記等価直径は、約２０μｍ乃至約３０μｍである、請求項２５に記載のプロセス。
27. 前記吸水性材料の粒子は、約９００％を超える自由膨潤能力を有する、請求項１〜請求項２６のいずれかに記載のプロセス。
28. 前記吸水性材料の粒子は、約１０００％を超える自由膨潤能力を有する、請求項１〜請求項２６のいずれかに記載のプロセス。
29. 前記乾燥するステップは、真空下で乾燥することを含む、請求項１〜請求項２８のいずれかに記載のプロセス。
30. 前記乾燥するステップは、加熱により乾燥することを含む、請求項１〜請求項２９のいずれかに記載のプロセス。
31. 前記乾燥するステップは、室温乃至約６５℃の範囲の温度まで加熱することによって行われる、請求項３０に記載のプロセス。
32. 前記吸水性材料の粒子は、約０．２０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３９ｇ／ｃｍ^３の密度を有する、請求項１〜請求項３１のいずれかに記載のプロセス。
33. 前記密度は、約０．２５ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３５ｇ／ｃｍ^３である、請求項３２に記載のプロセス。
34. 前記密度は、約０．３０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３５ｇ／ｃｍ^３である、請求項３２に記載のプロセス。
35. 前記吸収性粉末は、ステアリン酸マグネシウム、セライト、炭酸マグネシウム及びタルクのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１〜請求項３４のいずれかに記載のプロセス。
36. 前記水溶液は、離散的な液滴の形態で前記粉末床に放出され、その結果、
    前記溶液含浸湿潤材料は、溶液含浸湿潤粒子の形態で生成され、
    前記集塊湿潤材料は、集塊湿潤粒子の形態で生成され、
    前記吸水性材料は、吸水性材料の粒子の形態で生成される、請求項１〜請求項３５のいずれかに記載のプロセス。
37. 前記吸水性材料は、動物排泄物中の検出可能物質を検出するための発色性吸収体材料であり、
    前記水溶液は、発色性溶液であって、
    トリガ剤と、
    前記トリガ剤及び前記検出可能物質の存在下で酸化して着色する及び／又は蛍光物質になることが可能な発色性指示薬と、
    を含む、請求項１〜請求項３６のいずれかに記載のプロセス。
38. 前記検出可能物質は、ペルオキシダーゼ又はプソイドペルオキシダーゼを含み、
    前記トリガ剤は、前記動物排泄物中のペルオキシダーゼ／プソイドペルオキシダーゼ活性に応答する酸化剤を含む、請求項３７に記載のプロセス。
39. 前記検出可能物質は、血液を含む、請求項３８に記載のプロセス。
40. 前記酸化剤は、ヒドロペルオキシド、ヒドロペルオキシド前駆体又はそれらの混合物を含む、請求項３８又は請求項３９に記載のプロセス。
41. 前記検出可能物質は、グルコースを含み、
    前記トリガ剤は、オキシドレダクターゼと、ペルオキシダーゼ又はプソイドペルオキシダーゼとを含む触媒系を含む、請求項３７に記載のプロセス。
42. 前記オキシドレダクターゼは、グルコースオキシダーゼを含む、請求項４１に記載のプロセス。
43. 前記ペルオキシダーゼは、ホースラディッシュペルオキシダーゼを含む、請求項４１又は請求項４２に記載のプロセス。
44. 吸水性材料の粒子を製造するためのシステムであって、
    表面と、
    吸収性粉末混合物を前記表面上に放出して、それにより粉末床を形成するように構成された粉末フィーダと、
    水溶液の離散的な液滴を前記粉末床に滴下するための溶液ディスペンサであって、前記液滴は、前記吸収性粉末混合物のそれぞれの量に含浸し、それにより互いに単離し且つ前記表面によって支持された溶液含浸湿潤粒子を形成するようになっている、溶液ディスペンサと、
    前記溶液含浸湿潤粒子を乾燥し、それにより前記吸水性材料の粒子を形成する、前記乾燥ユニットと、
    を備えた、システム。
45. 前記表面は、実質的に平らな面である、請求項４４に記載のシステム。
46. 前記表面は、搬送面である、請求項４４又は請求項４５に記載のシステム。
47. 前記搬送面は、前記溶液含浸湿潤材料を前記溶液ディスペンサから移動させるように構成されている、請求項４６に記載のシステム。
48. 前記搬送面は、前記粉末床を前記溶液ディスペンサに対して並進運動で移動させるように構成されている、請求項４６又は請求項４７に記載のシステム。
49. 前記溶液ディスペンサは、前記水溶液を前記粉末床の高々１０ｃｍ上方の距離から放出するように構成されたことを特徴とする、請求項４４〜請求項４８のいずれかに記載のシステム。
50. 前記溶液ディスペンサは、前記水溶液が前記粉末床に接触するときに高々１．５ｍ／秒の速度を有するように前記水溶液を放出するように構成されている、請求項４４〜請求項４９のいずれかに記載のシステム。
51. 前記溶液ディスペンサは、前記吸収性粉末の第１の部分が前記集塊湿潤材料を形成するために用いられ且つ前記吸収性粉末の第２の部分が前記表面上に残留粉末として残るように、前記水溶液を放出する、請求項４４〜請求項５０のいずれかに記載のシステム。
52. 前記残留粉末をリサイクルするための、前記搬送面上に配置された又は前記搬送面内に埋め込まれた第１の篩をさらに備える、請求項４４〜請求項５１のいずれかに記載のシステム。
53. 前記溶液含浸湿潤粒子を回収するための、前記搬送面上に配置された又は前記搬送面内に埋め込まれた第２の篩をさらに備える、請求項４４〜請求項５２のいずれかに記載のシステム。
54. 動物敷料のための発色性吸収体材料であって、
    動物排泄物のｐＨを判定するためのｐＨ指示薬を含む発色性指示薬と、
    前記動物排泄物を吸収するための多孔質の吸収性材料と、
    を含み、前記吸収性材料は、
    前記発色性吸収体材料に吸収特性を与える吸水性多糖類と、
    前記発色性吸収体材料に構造的一体性を与える第２の多糖類と、
    を含む、発色性吸収体材料。
55. 前記第２の多糖類は、結晶質多糖類を含む、請求項５４に記載の材料。
56. 前記結晶質多糖類は、セルロース、セルロース誘導体又はそれらの混合物を含む、請求項５５に記載の材料。
57. 前記セルロースは、微結晶質セルロース（ＭＣＣ）、ナノ結晶質セルロース（ＮＣＣ）又はそれらの混合物を含む、請求項５６に記載の材料。
58. 前記吸収性材料は、
    約３５ｗｔ％乃至約６５ｗｔ％の前記吸水性多糖類と、
    約３５ｗｔ％乃至約６５ｗｔ％の前記第２の多糖類と、
    を含む、請求項５４〜請求項５７のいずれかに記載の材料。
59. 前記吸収性材料は、
    約４５ｗｔ％乃至約５５ｗｔ％の前記吸水性多糖類と、
    約４５ｗｔ％乃至約５５ｗｔ％の前記第２の多糖類と、
    を含む、請求項５４〜請求項５７のいずれかに記載の材料。
60. 動物敷料のための発色性吸収体材料であって、
    動物排泄物のｐＨを判定するためのｐＨ指示薬を含む発色性指示薬と、
    前記動物排泄物を吸収するための、吸水性多糖類を含む、多孔質の吸収性材料と、
    を含み、
    前記発色性吸収体材料は、約０．２０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３９ｇ／ｃｍ^３の密度を有する、発色性吸収体材料。
61. 前記発色性吸収体材料の前記密度は、約０．２５ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３５ｇ／ｃｍ^３である、請求項６０に記載の材料。
62. 前記発色性吸収体材料の前記密度は、約０．３０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３５ｇ／ｃｍ^３である、請求項６０に記載の材料。
63. 動物敷料のための発色性吸収体材料であって、
    動物排泄物のｐＨを判定するためのｐＨ指示薬を含む発色性指示薬と、
    前記動物排泄物を吸収するための、吸水性多糖類を含む、多孔質の吸収性材料と、
    を含み、
    前記発色性吸収体材料は、約０．５ｍＬ／ｇ乃至約２．０ｍＬ／ｇの有効孔隙率を有する多孔質材料である、発色性吸収体材料。
64. 前記有効孔隙率は、約０．６ｍＬ／ｇ乃至約１．５ｍＬ／ｇである、請求項６３に記載の材料。
65. 前記有効孔隙率は、約０．８ｍＬ／ｇ乃至約１．２ｍＬ／ｇである、請求項６３に記載の材料。
66. 前記有効孔隙率は、約０．９ｍＬ／ｇ乃至約１．１ｍＬ／ｇである、請求項６３に記載の材料。
67. 前記発色性吸収体材料は、約２０μｍより大きい等価直径を有する孔が設けられている、請求項６３〜請求項６６のいずれかに記載の材料。
68. 前記発色性吸収体材料は、約２０μｍ乃至約４０μｍの等価直径を有する孔が設けられている、請求項６３〜請求項６６のいずれかに記載の材料。
69. 前記発色性吸収体材料は、約２０μｍ乃至約３０μｍの等価直径を有する孔が設けられている、請求項６３〜請求項６６のいずれかに記載の材料。
70. 約９００％を超える自由膨潤能力を有する、請求項６３〜請求項６９のいずれかに記載の材料。
71. 約１０００％を超える自由膨潤能力を有する、請求項６３〜請求項６９のいずれかに記載の材料。
72. 動物敷料のための発色性吸収体材料であって、
    動物排泄物のｐＨを判定するためのｐＨ指示薬を含む発色性指示薬と、
    前記動物排泄物を吸収するための多孔質の吸収性材料と、
    を含み、前記吸収性材料は、
    前記発色性吸収体材料に吸収特性を与える吸水性多糖類と、
    高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）と、
    を含む、発色性吸収体材料。
73. 前記吸収性材料は、約３ｗｔ％までの前記ＳＡＰを含む、請求項７２に記載の材料。
74. 前記吸収性材料は、約１ｗｔ％乃至約３ｗｔ％の前記ＳＡＰを含む、請求項７２に記載の材料。
75. 前記吸収性材料は、約１ｗｔ％乃至約２ｗｔ％の前記ＳＡＰを含む、請求項７２に記載の材料。
76. 前記ＳＡＰは、ポリ（アクリル酸）及びポリ（メタクリル酸）、又はそれらの塩のうちの少なくとも１つを含む、請求項７２〜請求項７５のいずれかに記載の材料。
77. 動物敷料のための発色性吸収体材料であって、
    動物排泄物のｐＨを判定するためのｐＨ指示薬を含む発色性指示薬と、
    前記動物排泄物を吸収するための多孔質の吸収性材料と、
    を含み、前記吸収性材料は、
    前記発色性吸収体材料に吸収特性を与える吸水性多糖類と、
    前記発色性吸収体材料に構造的一体性を与える第２の多糖類と、
    を含み、
    前記発色性吸収体材料は、多孔質材料であり、
    約２０％乃至約４０％の有効孔隙率、及び
    約０．２０ｇ／ｃｍ^３乃至約０．３９ｇ／ｃｍ^３の密度
    を有する、発色性吸収体材料。
78. 前記吸水性多糖類は、デンプン、加工デンプン、セルロース誘導体若しくはゲル化多糖類、又はそれらの混合物を含む、請求項５４〜請求項７７のいずれかに記載の材料。
79. 前記吸水性多糖類は、アルファ化デンプンを含む、請求項７８に記載の材料。
80. 前記セルロース誘導体は、セルロースエステル若しくはセルロースエーテル、又はそれらの混合物を含むことを特徴とする、請求項７８又は請求項７９に記載の材料。
81. 前記セルロース誘導体は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を含む、請求項７８に記載の材料。
82. 前記ゲル化多糖類は、寒天、グアー若しくはキサンタン、又はそれらの混合物を含む、請求項７８〜請求項８１のいずれかに記載の材料。
83. 前記発色性指示薬は、前記吸収性材料内に分散されている、請求項５４〜請求項８２のいずれかに記載の材料。
84. 前記ｐＨ指示薬は、メチルバイオレット、チモールブルー、ベンジルオレンジ、ブロモフェノールブルー、コンゴレッド、メチルオレンジ、メチルレッド、ブロモクレゾールパープル、ブロモチモールブルー、フェノールレッド、クレゾールレッド、チモールブルー、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、アリザリンイエローＲ又はそれらの組合せを含む、請求項５４〜請求項８３のいずれかに記載の材料。
85. 前記ｐＨ指示薬は、Ｂｏｇｅｎ万能指示薬を含む、請求項５４〜請求項８２のいずれかに記載の材料。
86. 動物敷料と組み合わされた発色性粒子としての、請求項５４〜請求項８５のいずれかで定義された発色性吸収体材料の使用。
87. 前記動物敷料は、粘土ベース粒子、セルロース粒子、パーライトベース粒子、シリカベース粒子、トウモロコシベース粒子、紙ベース粒子若しくは小麦ベース粒子、又はそれらの混合物を含む、請求項８６に記載の使用。
88. 前記粘土ベース粒子は、モンモリロナイトを含む、請求項８７に記載の使用。
89. 前記粘土ベース粒子は、ベントナイトを含む、請求項８７に記載の使用。
90. 動物排泄物のｐＨを測定するための、請求項５４〜請求項８５のいずれかに記載の発色性吸収体材料の使用。
91. 前記発色性粒子は、前記動物敷料の上面に実質的に一様に分散される、請求項８６〜請求項９０のいずれかに記載の使用。
92. 前記発色性粒子は、前記動物敷料内に実質的に一様に分散される、請求項８６〜請求項９０のいずれかに記載の使用。
93. 前記発色性粒子は、それらの製造プロセスに応じて、ペレット、顆粒、円板、四角形を含む、請求項８６〜請求項９２のいずれかに記載の使用。
94. 前記水溶液は、比色ｐＨ指示薬を含み、前記吸水性材料は、前記吸水性材料に接触した物質のｐＨを測定するための発色性吸収体材料である、請求項１〜請求項３６のいずれかに記載のプロセス。
95. 前記ｐＨ指示薬は、メチルバイオレット、チモールブルー、ベンジルオレンジ、ブロモフェノールブルー、コンゴレッド、メチルオレンジ、メチルレッド、ブロモクレゾールパープル、ブロモチモールブルー、フェノールレッド、クレゾールレッド、チモールブルー、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、アリザリンイエローＲ又はそれらの組合せを含む、請求項９４に記載のプロセス。
96. 前記ｐＨ指示薬は、Ｂｏｇｅｎ万能指示薬を含む、請求項９４に記載のプロセス。