СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО НАПОЛНИТЕЛЯ ТУАЛЕТА ДЛЯ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2013 года по МПК A01K1/35 

Изобретение относится к технологии изготовления наполнителей туалетов для домашних животных, преимущественно, для кошек, обитающих в жилище человека.

Известен способ изготовления гранулированного наполнителя туалета для кошек, включающий подготовку сырья, гранулирование и сушку, при этом в качестве исходного сырья используют целлюлозу макулатуры, мел, карбометилцеллюлозу и цеолит со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Макулатура 50,0-90,0 Карбометилцеллюлоза 3,0-10,0 Цеолит 2,0-10,0

Мел остальное, при этом макулатуру измельчают, замачивают в водном растворе карбометилцеллюлозы, в полученную суспензию вводят измельченный мел и цеолит в указанном соотношении при непрерывном перемешивании до получения однородной смеси, затем осуществляют прессование с удалением избыточной влаги и гранулирование с размером гранул 3-6 мм с последующей их сушкой до достижения остаточной влажности 3-5%, RU 2273129.

Известен также способ изготовления гранулированного наполнителя туалета для животных, включающий приготовление однородной смеси, содержащей целлюлозу, цеолит, минеральный наполнитель (каолин или TiO₂) CaCO₃, NaHCO₃ и связующее, преимущественно, акриловое; смесь увлажняют, вводя в нее водный раствор связующего, после чего осуществляют гранулирование материала. Для этого сухую смесь вводят постепенно в цилиндрический миксер, при этом водный раствор связующего инъектируют в разные места смеси, находящейся в миксере. В результате вращения миксера с увлажненной смесью образуются «зерна» смешиваемых материалов. После этого смесь перемещается в агломерационную емкость, где происходит агломерация, при этом материал смеси аккумулируется вокруг каждого «зерна», создавая гранулы. Параметры гранул, такие как размер и вес, могут регулироваться изменением отношения смесь/вода, а также путем изменения скорости вращения и/или угла наклона миксера, и/или агломерационной емкости.

Полученные влажные гранулы высушивают до достижения требуемой влажности, US 2004112297 A1.

Данный способ принят в качестве прототипа настоящего изобретения.

Данному способу, так же, как и вышеописанному аналогу, свойственны существенные недостатки.

Образование гранул согласно способу-прототипу и способу по RU 2273129 требует обязательного использования связующего, без которого агломерация невозможна. Однако связующее «забивает» поры материала и перекрывает доступ к впитывающим компонентам гранул, что снижает возможность впитывания гранулами влаги. С другой стороны, в результате воздействия влаги на гигроскопичное связующее гранулы теряют механическую прочность, что ведет к их разрушению под действием веса животного. При этом мелкие фрагменты прилипают к лапам животного и разносятся по помещению.

Задачей настоящего изобретения является повышение влагопоглощения гранулированного наполнителя туалета для животных, а также повышение влагопрочности гранул.

Согласно изобретению в способе изготовления гранулированного наполнителя туалета для животных, включающем приготовление однородной смеси, содержащей целлюллозу, CaCO₃ и NaHCO₃ при соотношении компонентов, масс.%:

CaCO₃ - 10-40

NaHCO₃ - 3-10

целлюлоза - остальное,

увлажнение полученной смеси, образование гранул и их высушивание, после увлажнения смеси производят ее экструзию с помощью шнекового экструдера, пропускают экструдированный материал через фильеру с калибровочными отверстиями, после чего образование гранул осуществляют путем дробления и окатывания материала в перфорированном барабане; в смесь может быть дополнительно введен биоцид в количестве 0,5-1,5 мас.%.

Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «Новизна».

Реализация отличительных признаков заявленного способа обусловливает принципиально новое свойство объекта (технический результат), состоящее в возможности исключения связующего, так как в процессе экструзии смеси с помощью шнекового экструдера создается волокнисто-капиллярная структура гранул; гранулы получаются пористыми, однако, поскольку поры гранул не заполнены связующим, гранулы имеют высокое влагопоглощение. Вместе с тем, так как волокна целлюлозы в результате экструзии переплетаются друг с другом, возрастает их механическая прочность. При этом прочность гранул, практически, не снижается под действием влаги, поскольку элементы гранул связаны, главным образом, механически, волокнами целлюлозы, имеющими высокую влагопрочность, определяющую влагопрочность гранул в целом.

Заявителем не выявлены источники информации, в которых содержались бы сведения о влиянии отличительных признаков настоящего изобретения на достигаемый в результате их реализации технический результат. Указанное новое свойство изобретения обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «Изобретательский уровень».

Реализация способа поясняется чертежом, на котором представлена технологическая схема.

В лопастной смеситель 1 сырья, в частности марки СО-400 фирмы «Розмысел» (Россия), загружают исходные компоненты: целлюлозу в виде мелкого волокна, CACO₃, NaHCO₃ в виде мелкодисперсного порошка, выпускаемого промышленностью, а также в случае применения способа согласно п.2 формулы изобретения биоцид, в частности, биоцид марки АРКВАД МСВ 50 (Швеция). Биоцид препятствует размножению бактерий в гранулах при их использовании. Биоцид представляет собой жидкость. Смешение в лопастном смесителе 1 сырья производят в течение 20-30 минут, при этом в процессе смешения постепенно увлажняют смесь до влажности 40-60%. Увлажняемая смесь из смесителя 1 поступает в накопительную емкость 2, в конкретном случае, объемом 1000 л. Из емкости 2 смесь постепенно загружают в шнековый экструдер 3 производства ООО «Завод СТРОЙАВТОЛИНИЯ», Белоруссия. Привод шнекового экструдера на чертеже не показан. Шнек 4 экструдера 3 через решеточную фильеру с диаметром отверстий 3-5 мм (на чертеже не показана) подает материал в полость перфорированного барабана 5. Перфорированный барабан 5 типа ПДОБ-2, производства ЗАО «ИМАТРА», Россия, содержит цилиндрический корпус объемом 1500 л, установленный с возможностью вращения на опоры посредством подшипников. В корпусе перфорированного барабана 5 на его цилиндрической поверхности выполнены калибровочные отверстия диаметром 6-7 мм. Вращение барабана осуществляется с помощью привода (не показан) со скоростью 40 об/мин. Шнек 4 подает материал в полость перфорированного барабана 5 через фильеру и отверстие в подшипнике в виде непрерывных шнуров диаметром 3-5 мм. При вращении перфорированного барабана 5 происходит дробление и скатывание пропущенного через фильеру материала с образованием гранул. Гранулы, размер которых меньше диаметра калибровочных отверстий в перфорированном барабане 5, высыпаются через эти отверстия в бункер сушильного устройства 6 конвективного типа производства ЗАО «ИМТАРА» объемом 2000 л.

Высушивание гранул осуществляют при температуре 60-80°С в течение 12-16 часов.

В приведенных в таблице 1 примерах исходная смесь содержала:

Таблица 1 Пример № п/п
Компонент, мас.%           1 2 3 4 5           CaCO₃ 10 40 20 25 25 NaHCO₃ 3 10 5 7 7 Целлюлоза 87 50 75 68 67 Биоцид - - - - 1

При испытании гранулированного наполнителя согласно примерам 1-5, а также наполнителя, произведенного согласно способу-прототипу, получены следующие результаты, таблица 2:

Таблица 2 Пример № п/п Максимальное влагопоглощение г/см³ Влагопрочность при максимальном водопоглощении при давлении 150 г/см² 1 0,52 Небольшая деформация гранул без разрушения 2 0,639 Деформация гранул отсутствует 3 0,49 Незначительная деформация гранул без разрушения 4 0,46 Деформация гранул отсутствует 5 0,45 Деформация гранул отсутствует Прототип 0,35 Гранулы разрушаются

При реализации настоящего изобретения использованы известные исходные компоненты и оборудование. Приведенные выше результаты испытаний продукта, полученного согласно заявленному способу, показывают существенное повышение максимального водопоглощения, а также влагопрочности гранул в сравнении с продуктом, произведенным согласно способу-прототипу. Указанные обстоятельства позволяют сделать вывод о соответствии настоящего изобретения критерию «Промышленная применимость».

Способ изготовления гранулированного наполнителя туалета для животных включает приготовление однородной смеси, содержащей целлюллозу, СаСО₃ и NaHCO₃ при соотношении компонентов, мас.%: СаСО₃ - 10-40, NaHCO₃ - 3-10, целлюлоза - остальное, увлажнение полученной смеси, образование гранул и их высушивание. После увлажнения смеси производят ее экструзию с помощью шнекового экструдера, пропускают экструдированный материал через фильеру с калибровочными отверстиями, после чего образование гранул осуществляют путем дробления и окатывания материала в перфорированном барабане. Изобретение обеспечивает повышение влагопоглощения гранулированного наполнителя туалета для животных, а также повышение влагопрочности гранул в целом. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

1. Способ изготовления гранулированного наполнителя туалета для животных, включающий приготовление однородной смеси, содержащей целлюллозу, СаСО₃ и NaHCO₃ при соотношении компонентов, мас.%:
СаСО₃ 10-40 NaHCO₃ 3-10 целлюлоза остальное,

увлажнение полученной смеси, образование гранул и их высушивание, отличающийся тем, что после увлажнения смеси производят ее экструзию с помощью шнекового экструдера, пропускают экструдированный материал через фильеру с калибровочными отверстиями, после чего образование гранул осуществляют путем дробления и окатывания материала в перфорированном барабане.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в смесь дополнительно введен биоцид в количестве 0,5-1,5 мас.%.