ФОРМОВАННЫЕ НАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ ТУАЛЕТОВ ЖИВОТНЫХ С ПОВЫШЕННОЙ СКОРОСТЬЮ АДСОРБЦИИ Российский патент 2016 года по МПК A01K1/35 A01K1/01 

Область техники

Изобретение относится, в основном, к наполнителям для туалетов животных и, в частности, к формованным наполнителям для туалетов животных, обладающим повышенной скоростью адсорбции.

Уровень техники

Формованные наполнители для туалетов животных хорошо известны в данной области техники. US 3923005 содержит описание наполнителя для туалетов животных, включающего люцерну и крахмал, приготовленного с использованием процесса экструзии. US 4206718 описывает процесс производства легкого наполнителя для туалетов животных из молотой люцерны и способной к желатинизации муки или крахмала. В одном воплощении наполнители содержат до 10% бентонита в качестве связывающего вещества. В US 5452684 и US 5577463 описан наполнитель для туалетов животных, содержащий формованную смектитовую глину, образующую более прочные комки при смачивании мочой животных. В US 7603964 описано смешивание глинистого материала с легким материалом и формирование из смеси композитных частиц с помощью различных методов, таких как агломерация, уплотнение и экструзия. В WO 2009133212 А1 описаны способы производства агломератов наполнителей для туалетов домашних животных с низкой плотностью с использованием минералов, содержащих больше 50% атапульгита, и применением экструзии. US патентная заявка 61/337019 описывает формованный наполнитель туалетов животных, изготовленный из глины и крахмала.

Обычно эти формованные наполнители хорошо справляются со своим предназначением, например поглощением жидких выделений животных, таких как моча. Однако многие формованные наполнители для туалетов животных, особенно приготовленные из глины и крахмала, имеют на поверхности частиц наполнителя «пленку». Хотя эта пленка полезна для некоторых целей, например, уменьшая пыль при использовании наполнителя, она часто оказывает неблагоприятный эффект, уменьшая скорость адсорбции. Поэтому существует потребность в способах увеличения скорости адсорбции формованными наполнителями для туалетов животных и создании новых формованных наполнителей для туалетов животных с увеличенной скоростью адсорбции.

Сущность изобретения

Задача изобретения, таким образом, является создание формованных наполнителей туалетов для животных, обладающих повышенной скоростью адсорбции.

Другая задача изобретения - предложить способы изготовления формованных наполнителей для туалетов животных, обладающих повышенной скоростью адсорбции.

Эти и другие задачи достигаются с помощью фрагментирования частиц формованного наполнителя для туалетов животных для установления контакта внутреннего содержания частиц с внешней средой. Внутренняя часть этих формованных частиц наполнителя способна адсорбировать жидкость, например, мочу животных или жидкость экскрементов животных или других выделений со скоростью, большей чем скорость адсорбции наружной поверхностью частиц. Таким образом, формованные наполнители для туалетов животных, имеющие большую скорость адсорбции, содержат эти фрагментированные частицы наполнителей для туалетов животных.

Кроме того, специалистам в данной области очевидны дополнительные цели, признаки и преимущества настоящего изобретения.

Определения

Термин «наполнители для туалетов животных» означает композицию, пригодную для использования в качестве наполнителя для туалетов животных (например, для удаления экскрементов животных), но может использоваться также для любых других подходящих целей. Например, наполнитель для животных по данному изобретению может быть использован для поглощения химических брызг, масляных брызг, создания пути по скользкой поверхности и т.д.

Все процентные отношения, представленные в заявке, - это массовые проценты к общей массе, если не указано иное.

Используемые в данной заявке интервалы даны в условных единицах, чтобы избежать указаний на длину и описаний всех значений в интервале. В пределах интервала может быть выбрано любое подходящее значение, включая верхний предел, нижний предел или окончание интервала.

В настоящей заявке и в приложенной формуле изобретения единственное число термина относится также к множественному числу и наоборот, если контекст не указывает явно на обратное. Поэтому использование термина в единственном числе, как правило, включает и множественное число соответствующих терминов. Например, ссылка на «глинистый» или «способ» включает множественное число «глинистые» или «способы». Аналогично слова «содержат», «содержит» и «содержащий» следует применять не исключительно, а включительно. Подобным же образом термины «включают», «включающий» и «или» следует интерпретировать включительно если только такая конструкция не запрещена явным образом в контексте. Использованный в заявке термин «примеры», особенно при последующем перечислении терминов, является только примером и иллюстрацией и не должен рассматриваться как исключительный или всеобъемлющий.

Способы и композиции и другие описанные здесь достижения не ограничены специальными описанными здесь методиками, протоколами и реагентами, поскольку, по оценке специалистов, они могут изменяться. Кроме того, используемая здесь терминология предназначена только для описания специальных воплощений и не ограничена рамками того, что раскрывается или заявляется.

Раскрытие изобретения

В одном аспекте изобретение обеспечивает производство наполнителя для туалетов животных с повышенной скоростью адсорбции. Наполнитель для туалетов животных содержит одну или более частиц наполнителя для туалетов животных, которые были образованы фрагментированием по меньшей мере одной частицы формованного наполнителя для туалетов животных, имеющей пленку на поверхности частицы формованного наполнителя. Изобретение основано на наблюдении, что типичные частицы формованного наполнителя для туалетов животных имеют «пленку» на поверхности частиц, которая оказывает неблагоприятное воздействие на поглотительные свойства наполнителя, например, снижает скорость адсорбции, а фрагментация частиц наполнителя с целью подвергнуть содержимое частиц действию внешней среды увеличивает скорость адсорбции. Эта поверхностная пленка неблагоприятно влияет на адсорбционные свойства частиц, снижая проницаемость частиц для жидкостей, таких как моча, например, жидкости адсорбируются с меньшей скоростью, чем если бы на поверхности частиц не было пленки. Однако внутренняя часть частиц не имеет такой пленки. Поэтому внутренняя часть частиц способна адсорбировать жидкости с повышенной скоростью по сравнению с поверхностью частиц.

Несмотря на отсутствие теоретического обоснования, принято считать, что тепло и трение, возникающие на поверхности частиц формованного наполнителя для туалетов животных при контакте с экструдером, изменяют поверхностные свойства частиц, вызывая образование «пленки» на поверхности частиц. Как правило, частицы формованного наполнителя имеют ячеистую структуру. Многие «ячейки» на поверхности частиц по меньшей мере частично запечатаны или блокированы изменениями в структуре, вызванными нагреванием и трением, возникающими вследствие контакта между композицией наполнителя и деталями экструдера, то есть эти поверхностные ячейки имеют относительно закрытую структуру по сравнению с ячейками, не контактирующими с экструдером. Очевидно, нагревание и трение на поверхности частиц изменяют физические свойства поверхностных ячеек, то есть поверхностные ячейки не столь проницаемы, как наиболее типичные ячейки внутри частиц. Эти менее проницаемые ячейки ответственны за «пленку», которая влияет на проницаемость и скорость адсорбции.

Фрагментирование (путем разрезания, раздавливания, разламывания и т.д.) одной частицы наполнителя на две частицы создает большую площадь адсорбирующей поверхности по сравнению с одной частицей исходного наполнителя. Для иллюстрации, в идеале частица наполнителя для туалета животных представляет собой цилиндр.

Площадь поверхности цилиндра равна 2πR²+2πRH,

где π - 3,14, R - радиус цилиндра, а Н - высота или длина цилиндра.

В идеале однократное разрезание частицы создает две цилиндрических частицы наполнителя. Полная площадь поверхности двух частиц всегда больше, чем поверхность одной исходной частицы. Насколько увеличивается площадь поверхности, зависит от величины частицы, то есть от радиуса и веса. Можно ожидать, что скорость адсорбции двумя частицами наполнителя, образовавшимися при фрагментировании одной частицы наполнителя, будет прямо пропорциональна увеличению площади поверхности при фрагментировании исходной частицы на две частицы. Однако фрагментированные частицы наполнителя по настоящему изобретению имеют скорость адсорбции, превышающую ожидаемую, исходя из увеличения площади поверхности, вызванного фрагментацией. Теоретически это объясняется тем, что площадь поверхности, создаваемая при фрагментировании, не имеет пленки, характерной для площади поверхности нефрагментированной частицы формованного наполнителя. Таким образом, созданная путем фрагментации площадь поверхности может адсорбировать жидкость с относительно большей скоростью.

Частицы формованного наполнителя для туалетов животных - это любые частицы формованного наполнителя для туалетов животных, имеющие на поверхности пленку, образующуюся в процессе экструзии и снижающую скорость адсорбции. Такие частицы обычно образуются, если компонентами формованного наполнителя являются глины, крахмалы и другие способные к желатинизации материалы, но ответственными за пленку могут быть и другие соединения. В одном воплощении частицы формованного наполнителя для туалетов животных содержит около от 10 до 90% или большего числа глин и от около 90 до 10% одного или большего числа типов крахмала. Такие наполнители описаны в предварительной патентной заявке US 61/337019. В предпочтительном воплощении глины - это не набухающие глины, набухающие глины или их комбинация, а также крахмалы, амилоза, амилопектин или их комбинации.

Пленка на поверхности формованных частиц покрывает практически всю поверхность или только часть поверхности частицы. Вообще говоря, любая часть поверхности, покрытая пленкой, будет неблагоприятно влиять на скорость адсорбции частицами. Обычно пленка покрывает значительную часть поверхности частиц. В различных воплощениях пленка заметно покрывает 10%, 20%, 30%, 40% 50%, 60%, 70%, 80%, 90% или 100% поверхности частиц. В предпочтительных воплощениях пленка покрывает, по меньшей мере, 50% поверхности частиц, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 70%. Во многих воплощениях, пленка покрывает 90% или более поверхности частиц.

Как уже отмечалось, фрагментированные частицы наполнителя для туалетов животных имеют увеличенное значение площади поверхности по сравнению с частицами до фрагментирования. Вообще говоря, частицы наполнителя для животных имеют площадь, по меньшей мере, на 10% большую, чем площадь поверхности частиц формованного наполнителя для животных, предпочтительно, по меньшей мере, на 30%, наиболее предпочтительно, на 50%. В некоторых воплощениях, фрагментированные частицы наполнителя для животных имеют увеличение площади поверхности по сравнению с частицами до фрагментирования по меньшей мере, на 60%, 70%, 80%, 90%, 100% или больше. Это особенно справедливо, если частица формованного наполнителя для животных фрагментирована один раз для получения двух частиц, и каждая из полученных частиц фрагментирована еще раз, так что получается четыре частицы. Или фрагментированы еще раз для получения восьми частиц и т.д.

В различных воплощениях наполнитель, содержащий частицы наполнителя для туалетов животных, образуемых путем фрагментирования частиц формованного наполнителя для туалетов животных по данному изобретению, содержит частичное или полное покрытие одной или большим числом набухающих глин, предпочтительно, бентонитом. Предпочтительно набухающая глина составляет около от 5 до около 40% наполнителя.

В другом аспекте изобретение предлагает наполнитель для туалетов животных, содержащий комбинацию наполнителя для туалетов животных по данному изобретению и одно или более разных соединений, композиций или других материалов, функционирующих в качестве наполнителя для туалетов животных. Такие материалы включают формованный наполнитель для туалетов животных, который не был фрагментирован, обычные основанные на глине наполнители для туалетов животных (комообразующие и не образующие комки), кукурузные початки, опилки, деревянные стружки, бумагу, силикагель (например, US 06860234, US 06543385 и US 06578521), цеолиты, семена подсолнечника и т.д. Специалистам известно много таких наполнителей для туалетов животных. В предпочтительном воплощении материал - это наполнитель, изготовленный из набухающей глины, не набухающей глины, силикагеля или их комбинации. Наполнители для туалетов животных по данному изобретению могут быть скомбинированы с такими другими материалами в любых количествах, подходящих для комбинирования. Комбинирование осуществляют, смешивая наполнитель по изобретению с другими материалами. Обычно наполнители для туалетов животных по изобретению содержат от около 5 до около 95% смеси, предпочтительно от около 10 до около 90%, наиболее предпочтительно от около 20 до около 80%. В одном воплощении смесь содержит около 50% наполнителя для туалетов животных по изобретению и около 50% силикагеля, комообразующего наполнителя для туалетов животных, не комообразующего наполнителя для туалетов животных или их комбинацию. В другом воплощении смесь содержит около 90% наполнителя для туалетов животных по изобретению и около 10% силикагеля. В следующем воплощении смесь содержит около 70% наполнителя для туалетов животных по изобретению и около 30% комообразующего наполнителя.

В дальнейшем аспекте изобретение предлагает способы изготовления наполнителей для туалетов животных. Способы включают фрагментирование частиц формованного наполнителя для туалетов животных, имеющих пленку на поверхности, на две или более частиц наполнителя. Полученные частицы содержат, по меньшей мере, часть внутреннего содержимого частиц, контактирующего с внешней средой. Внутреннее содержимое частиц не содержит обсуждавшейся выше пленки, оказывающей неблагоприятное воздействие на адсорбцию. Таким образом, полученные частицы будут иметь повышенную скорость адсорбции по сравнению с нефрагментированными частицами наполнителя для туалетов животных.

Частицы формованного наполнителя для туалетов животных, имеющие на поверхности пленку, производят с помощью обычного оборудования для экструзии и известных опытным специалистам способов. В технике известны и имеются в продаже подходящие экструдеры и соответствующее оборудование. Типичные экструдеры включают одно- и двушнековые экструдеры, продаваемые Wenger и аналогичными производителями. Опытным специалистам известны экструдеры и их применение для приготовления пищи, пластмасс и многочисленных материалов, плотность, размер и вид которых зависят от установки оборудования и условий производства. Как правило, смесь подают в экструдер со скоростью около от 10 до около 40 фунтов в минуту, предпочтительно от около 12 до около 30 фунтов в минуту. Опытным специалистам известно подходящее оборудование и способы, некоторые из которых защищены патентами и включенными в настоящую заявку патентными заявками, например, US 61/337019.

Частицы наполнителя для туалетов животных могут быть фрагментированы любым подходящим способом. Например, для фрагментирования частицы наполнителя на две или больше частицы могут быть использованы лезвие, дробилка, мельница, валик или другие подобные механизмы. В предпочтительном воплощении частицу наполнителя фрагментируют, раздавливая ее и получая две или более частиц, предпочтительно множество частиц. В этом воплощении частицы наполнителя раздавливают, прилагая силу к одной или большему числу точек на поверхности частиц. Сила образует один или более разрывов в частице наполнителя, обычно произвольных разрывов и подвергает внутреннее содержание частицы наполнителя действию внешней среды. Обычно это воплощение приводит к образованию частиц неправильной формы и неодинакового размера, но значительная часть внутреннего содержания частиц формованного наполнителя взаимодействует с внешней средой.

В одном воплощении частицы формованного наполнителя для туалетов животных фрагментируют на две частицы. В других воплощениях частицы фрагментируют на большее, чем два, количество частиц. В различных воплощениях частицы, образованные в результате фрагментирования, дополнительно фрагментируют, получая еще более частиц.

Далее частицы наполнителя для туалета животных, образованные фрагментированием частиц формованного наполнителя для туалета животных, имеют те же преимущества, что и исходные частицы формованного наполнителя для туалета животных, в том числе сниженную плотность (см. патентную заявку US 61/337019).

В другом аспекте изобретение предлагает наполнители для туалетов животных, изготовленные согласно способу настоящего изобретения.

В другом аспекте изобретение предлагает емкость, содержащий наполнитель для туалета животных, представляющую собой устройство для наполнителя, подходящее для туалета животных. Устройство - это любое устройство, подходящее для использования животными и совместимое с наполнителем для туалета животных по данному изобретению. Многие такие устройства известны в технике и продаются, например, коробки для наполнителей описаны в US 20090250014 A1, US 20090272327 A1, US 20090000560 A1, US 20070277740 A1, US 7628118 и т.п.

В дополнительном аспекте изобретение предлагает наборы, пригодные для помещения наполнителей, предназначенных для сбора экскрементов животных. Наборы содержат в отдельных контейнерах в одной упаковке или в отдельных контейнерах в виртуальной упаковке сообразно обстоятельствам для содержимого набора наполнитель для туалетов животных по данному изобретению и одну или больше из следующих компонент: (1) устройство, пригодное для помещения наполнителя и подходящее для использования животным при выделении экскрементов, например, кошачий лоток (2) устройство, удобное для удаления экскрементов животных, помещенных внутри наполнителя, например, совок для удаления фекалий животных из наполнителя (например, US 7523973) или гребенка для разравнивания наполнителя в лотке или в другом контейнере; (3) другой наполнитель для туалетов животных, например, другой наполнитель для туалетов животных, пригодный для создания смеси из наполнителя по изобретению и другого наполнителя для туалетов животных; (4) инструкция по использованию наполнителя для удаления экскрементов животных; и (5) инструкции по размещению наполнителя для туалетов животных, например, по размещению наполнителя экологически безвредным образом, особенно после его использования.

Если набор содержит виртуальную упаковку, он ограничен инструкциями в виртуальной среде в комбинации с одной или большим числом физических компонент набора. Наборы могут содержать компоненты в любых комбинациях и/или смесях. В одном воплощении набор содержит упаковку с наполнителем и лопаткой для удаления из наполнителя экскрементов животных.

В другом аспекте изобретение предлагает упаковки, содержащие материал, пригодный для приготовления наполнителя туалетов животных по настоящему изобретению и прикрепленную к упаковке этикетку содержащую слово или слова, картинку, схему или другое средство или их комбинацию, которые показывают, что в содержимое упаковки входит формованный наполнитель туалетов для животных по настоящему изобретению, например, информацию о плотности и/или физических, функциональных связанных с ними свойствах. Обычно такое устройство содержит слова «формованный наполнитель туалетов для животных» или «наполнитель для туалетов для животных низкой плотности» или эквивалентное выражение, напечатанное на упаковке. В изобретении используются любая упаковка или упаковочный материал для помещения наполнителей для туалетов животных, например, сумка, коробка, бутылка, банка, мешок и подобные изделия из бумаги, пластика, фольги, металла и т.д.

В другом аспекте изобретение предлагает способ передачи информации по использованию наполнителя для туалетов животных или инструкции для использования наполнителя для туалетов животных по настоящему изобретению для одной или большего числа задач: (1) для удаления экскрементов животных, таких как моча и фекалии; (2) контроль запаха; (3) контроль содержания жидкости; (4) контроль микроорганизмов; и (5) контроль пыли. Способы содержат документ, цифровую среду хранения информации, оптическую среду хранения, аудиопрезентацию или визуальный дисплей, содержащий информацию или инструкции. В определенных воплощениях способ коммуникации представляет собой воспроизведенный на экране вебсайт, визуальный терминал, брошюру, товарный знак, листок-вкладыш, рекламу, материал для рекламной раздачи, публичное объявление, аудиомагнитофон, видиомагнитофон, DVD, CD-ROM, считываемый компьютером чип, считываемая компьютером карта, считываемый компьютером диск, USB-устройство, устройство сверхбыстрой передачи данных, компьютерная память и их любая комбинация. Полезная информация включает один или более из (1) способов и приемов обучения или адаптации животного к использованию наполнителя, (2) функциональных или других свойств наполнителя туалетов для животных по изобретению и (3) контактных данных для ответов на вопросы потребителя, касающихся наполнителя и его применения. Полезные инструкции включают способы чистки и замены наполнителя. Способ коммуникации нужен для инструктирования по поводу оптимального использования настоящего изобретения и передачи одобренных способов применения изобретения для животных.

В другом аспекте изобретение предлагает способы удаления экскрементов животного. Способы включают контактирование экскрементов животного с композицией наполнителя. Обычно наполнитель помещают в лоток для наполнителя или другой подходящий контейнер, и животному предоставляется возможность разместить свои экскременты (мочу или фекалии) так, чтобы они вступили в контакт с наполнителем. При желании наполнитель может быть помещен поверх контакта с экскрементами после того, как экскременты отложены, например, на газон.

Примеры

Изобретение может быть далее проиллюстрировано следующими примерами, хотя будет понятно, что примеры включены только для иллюстрации и не предназначены для ограничения рамок изобретения, если не указано обратное.

Пример 1

Производство наполнителя для туалетов животных

Наполнитель для туалетов животных готовили, смешивая 99,5 фунтов молотой кукурузы (содержание крахмала около 65%), 0,5 фунта дистиллированных моноглицеридов и 19 фунтов воды в лопастном миксере. Эту смесь затем измельчали с помощью молотковой дробилки и продавливали через сито 4/64" для уменьшения размера частиц, так что смесь могла проходить через отверстия головки экструдера. Затем смесь загружали со скоростью 14 фунтов в минуту в двушнековый экструдер.

В экструдер вводили воду со скоростью 0,56 фунтов/минуту и пар со скоростью 0,42 фунта/минуту. Скорость шнеков экструдера устанавливали равной 350 оборотов в минуту. Давление на выходе экструдера составляло 750 ф/дюйм, и температура внутреннего продукта изменялась в интервале от 220 до 270°F (104 до 132°С). Разогретую смесь затем подвергали экструзии через круглые отверстия головки и нарезали на таблетки с помощью лезвий, которые перемещались перед выходом из головки экструдера. Полученные таблетки (частицы) имели в среднем 3/16 дюйма в диаметре и 1/4 дюйма в длину. Использовали пневматическую систему для транспортировки частиц в ленточную сушилку. Сушилку устанавливали на 250°F (121°C) и скорость ленты устанавливали таким образом, что за время сушки 3,6 минут влажность продукта снижалась до 5%.

Пример 2

Площадь поверхности цельной частицы

Чтобы измерить площадь поверхности (SA) цельной частицы из Примера 1 отбирали произвольный образец 20 частиц. Диаметр (d) и длину (1) каждой частицы измеряли с помощью цифрового микрометра (Mitutoyo "Quick Mini" Model # PK-0505). Все размеры регистрировали в милиметрах (мм). Определяли средние значения диаметра (4,68 мм) и длины (5,46 мм) для 20 частиц и представляли их в Таблице 1 для Примера 1. Поскольку эти частицы были цилиндрическими, площадь поверхности каждой частицы рассчитывали по формуле для цилиндра:

SA "Цельной" Частицы = 2πr²+2πr1,

где, r (радиус)=½(d).

Это представляет площадь поверхности цельной частицы. Это показано в Таблице 1 и равно 115,45 мм² для частиц, сформированных в Примере 1.

Пример 3

Доступная площадь поверхности в результате фрагментирования

Чтобы разрушить наружную поверхность, каждую частицу разрезали поперек параллельно круглым концам с помощью простого ножа с одним лезвием. При этом после разрезания добавлялось по две круглых поверхности.

Суммарная площадь поверхности (SA) двух частиц, образованных путем разрезания, вычисляли с помощью следующей формулы, где радиус и длина взяты из Примера 2:

SA of "Разрезанной" частицы = 4πr²+2nr1.

Как показано в Таблице 1, частицы, образованные из частиц в Примере 1, имели площадь поверхности 150,28 мм². Затем увеличение площади поверхности двух частиц вследствие разрезания по сравнению с неразрезанной частицей выражено в процентах с помощью приведенного ниже уравнения и представлено в Таблице 1. Для частиц из Примера 1 это увеличение составляет 29,97%.

% Увеличение SA=[(SA "Разрезанной" Частицы - (SA of "Цельной" Частицы)]/SA "Цельной" Частицы.

Пример 4

Поглотительная способность цельных частиц наполнителей для туалетов животных.

Сорок (40) цельных частиц помещали в четыре пробирки для образцов на унцию. Около 100 г дистиллированной воды аккуратно взвешивали и добавляли к частицам. После намокания в течение 30 секунд удаляли избыток воды в химический стакан и взвешивали. Массу воды, поглощенной 40 цельными частицами (WP - Поглотительная способность), рассчитывали по уравнению:

WP Поглотительная Способность (г) = [Масса (г) полностью добавленной воды] - [Масса (г) избыточной воды].

Это было повторено с пятью дополнительными наборами по 40 частиц. Вычисляли среднюю массу воды, адсорбированной 6 наборами (1,15 г), и полученные результаты представлены в Таблице 2.

Пример 5

Поглотительная способность фрагментированных частиц наполнителей для туалета животных.

Поглотительную способность разрезанных частиц (СР _{Поглотительная Способность}) определяли согласно процедуре из Примера 4 с частицами из Примера 1, которые были подвергнуты разрезанию согласно описанию в Примере 3. Средние значения СР _{Поглотительная Способность} (г) 6 партий измерений (2,14 г) для разрезанных частиц представлены в Таблице 2. Затем эту увеличенную вследствие разрезания частиц адсорбцию воды вычисляли и выражали в процентах следующим образом:

% Увеличения Адсорбции разрезанных частиц = 100×((СР _{Поглотительная Способность}) (г) - (WP _{Поглотительная Способность} (г))/(WP _{Поглотительная Способность} (г))

Для разрезанных частиц, созданных из частиц из Примера 1, эта величина, равная 86,21%, показана в Таблице 2.

Пример 6

Поглотительная способность фрагментированных частиц, предсказанная на основе увеличения площади поверхности

В Примере 3 было показано, что разрезание частиц из Примера 1 приводит к увеличению площади поверхности на 29,97%. В Примере 4 было показано, что WP _{Поглотительная Способность} (г) цельных частиц равна 1,15 г. Исходя из этого, "Предсказанная " СР _{Поглотительная Способность} равна WP _{Поглотительная Способность} (г)+(0,2997 × WP _{Поглотительная Способность} (г)) - Для разрезанных частиц, изготовленных из частиц из Примера 1, эта «Предсказанная» СР _{Поглотительная Способность} равна 1,49 г, как показано на Таблице 2. Далее, замещая «Предсказанную» СР _{Поглотительная Способность} на величину измеренной СР _{Поглотительная Способность} и используя уравнение из Примера 5, вычисляли % «Предсказанного» увеличения адсорбции разрезанных частиц, показанный в Таблице 2 (29,97%).

Пример 7

Наполнитель туалета для животных с водой и другими жидкостями

Были приготовлены 119 фунтов частиц наполнителя туалета для животных, используя 99,5 фунтов молотой кукурузы, 0,5 фунтов дистиллированных моноглицеридов, 8 фунтов воды, 9 фунтов глицерина и 2 фунта минерального масла, которые смешивали в лопастном миксере. Эту смесь затем измельчали с помощью молотковой дробилки и продавливали через сито 4/64" для уменьшения размера частиц, так что смесь могла проходить через отверстия головки экструдера. Затем смесь загружали со скоростью 14 фунтов в минуту в двушнековый экструдер. В экструдер вводили дополнительную воду (0,28 фунтов/минуту) и пар со скоростью 0,42 фунта в минуту. Скорость шнеков экструдера устанавливали равной 350 оборотов в минуту. Давление на выходе экструдера составляло 750 ф/дюйм², и температура внутреннего продукта изменялась в интервале от 220 до 270°F (104 до 132°С). Жидкая смесь затем подвергалась экструзии через круглые отверстия головки экструдера и нарезалась на частицы с помощью лезвий, которые перемещались перед выходом из головки экструдера. Полученные частицы имели в среднем 3/16 дюйма в диаметре и 1/4 дюйма в длину. Использовали пневматическую систему для транспортировки частиц на ленточную сушилку. Сушилку устанавливали на 250°F (121°C), и скорость ленты устанавливали таким образом, что за время сушки 3,6 минут влажность продукта снижалась до 5%.

Площадь поверхности «цельных» частиц определяли в соответствии с Примером 2, а разрезанных частиц - с Примером 3. Результаты для частиц из Примера 7 показаны в Таблице 1. Поглотительную способность (г) цельных частиц из Примера 7 определяли как в Примере 4; Поглотительную способность разрезанных частиц определяли как в Примере 5, а «Предсказанную» поглотительную способность как в Примере 6. Результаты для частиц из Примера 7 приведены в Таблице 2.

Пример 8

Наполнитель для туалетов животных с 27,8% Na-Бентонита и 27,8% Са-монтмориллонитовой глины

Повторяли процедуру, описанную в Примере 1, исключая то обстоятельство, что 30 фунтов Na-бентонита, 30 фунтов неразбухающей глины (Са-монтмориллонитовой глины) и 39,5 фунтов кукурузы использовали вместо 99,5 фунтов кукурузы.

Площадь поверхности «цельных» частиц определяли согласно Примеру 2, а разрезанных частиц согласно Примеру 3. Результаты для частиц из Примера 8 показаны в Таблице 1. WP _{Поглотительная Способность} частиц из Примера 8 определяли как в Примере 4; СР _{Поглотительная Способность} как в Примере 5; и «Предсказанная» СР _{Поглотительная Способность} как в Примере 6. Результаты для частиц из Примера 8 приведены в Таблице 2.

Пример 9

Наполнитель для туалетов животных с 50,4% Na-Бентонита плюс дополнительные жидкости

Готовили 119 фунтов наполнителя для туалетов животных согласно Примеру 7, используя 60 фунтов Na-бентонита, 39,5 фунтов кукурузы, 0,5 фунта дистиллированных моноглицеридов, 8 фунтов воды, 9 фунтов глицерина и 2 фунта минерального масла.

Площадь поверхности «цельных» частиц определяли согласно Примеру 2, а разрезанных частиц - согласно Примеру 3. Результаты по частицам из Примера 9 приведены в Таблице 1. Согласно Таблице 1 объемная плотность наполнителя была значительно ниже, чем объемная плотность стандартных наполнителей, использованных для сравнения. Поглотительную способность наполнителя определяли соответственно Примеру 3. Результаты показаны в Таблице 2. Поглотительную способность цельных частиц из Примера 9 определяли как в Примере 4; поглотительную способность разрезанных частиц как в Примере 5 и «Предсказанную» поглотительную способность разрезанных частиц как в Примере 6. Результаты для частиц из Примера 9 показаны в Таблице 2.

Пример 10

Наполнитель для туалетов животных с 33,6% Са-монтмориллонитовой глины плюс дополнительные жидкости

Готовили 119 фунтов наполнителя для туалетов животных согласно Примеру 7, используя 40 фунтов Са-монтмориллонита, 59,5 фунтов кукурузы, 0,5 фунта дистиллированных моноглицеридов, 8 фунтов воды, 9 фунтов глицерина и 2 фунта минерального масла. Площадь поверхности «цельных» частиц определяли согласно Примеру 2, а разрезанных частиц согласно Примеру 3. Результаты для частиц из Примера 9 приведены в Таблице 1. Поглотительная способность цельных частиц из Примера 9 определяли согласно Примеру 5; «Предсказанную» поглотительную способность разрезанных частиц как в Примере 6. Результаты для частиц из Примера 9 показаны в Таблице 2.

Из Примеров и данных, приведенных в Таблице 1 и 2 очевидно, что поглотительная способность формованных наполнителей для туалетов животных значительно возрастает при фрагментировании частиц формованных наполнителей для туалетов животных с целью установить контакт внутреннего содержимого частиц с внешней средой. Скорость адсорбции была, по меньшей мере, вдвое больше предсказанной.

Говоря подробнее, были раскрыты типичные предпочтительные воплощения настоящего изобретения и, несмотря на использование специальных терминов, их употребляют только в общем или описательном смысле, а не в целях ограничения. В свете приведенных выше результатов, несомненно, возможны многие модификации и варианты данного изобретения. Поэтому следует иметь в виду, что использовать изобретение можно иначе, чем здесь конкретно описано.

Если нет других определений, все технические и научные термины и использованные в данной заявке аббревиатуры имеют одинаковое значение, общепринятое у специалистов в области данного изобретения. Хотя для практического применения настоящего изобретения могут использоваться любые композиции, методы и способы передачи информации, аналогичные или эквивалентные описанным в данной заявке, в ней описаны предпочтительные композиции, методы и способы передачи информации.

Все процитированные выше ссылки включены в настоящую заявку в виде ссылок в соответствии с законом. Обсуждение этих заявок предназначено только для суммирования утверждений, сделанных авторами. Не делается допущений, что какая-либо ссылка (или часть ссылки) относится к известному уровню техники. Авторы резервируют право высказывать сомнение в точности и значимости любой из цитированных ссылок.

Группа изобретений относится к наполнителям для туалетов животных и, в частности, к формованным наполнителям для туалета животных, обладающим повышенной скоростью адсорбции. Первый вариант наполнителя включает частицы, содержащие один или более видов глины и один или более видов крахмала, в котором частица имеет расширенную ячеистую структуру. Ячеистая структура частицы содержит внутренние ячейки, которые менее плотные, чем глина(ы) по отдельности; пленку, содержащую поверхностные ячейки, которые имеют относительно закрытую структуру и менее проницаемые, чем внутренние ячейки; фрагментированную область поверхности, которая по существу не имеет пленки и открывает внутренние ячейки. Второй вариант наполнителя содержит комбинацию частиц первого наполнителя и другого материала, способного функционировать в качестве наполнителя для туалетов животных. Способ изготовления наполнителя для туалетов животных предусматривает формирование смеси, содержащей один или более видов глины и один или более видов крахмала; расширение смеси для формирования частиц, имеющих расширенную ячеистую структуру с внутренними ячейками, которые более плотные, чем глина(ы) по отдельности; и пленкой, содержащей поверхностные ячейки, которые имеют относительно закрытую структуру и менее проницаемые, чем внутренние ячейки; фрагментирование частиц, чтобы открыть внутренние ячейки. Обеспечивается создание формованного наполнителя туалета для животных с повышенной скоростью адсорбции. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 2 табл., 10 пр.

1. Наполнитель для туалетов животных с повышенной скоростью адсорбции, включающий частицы, содержащие один или более видов глины и один или более видов крахмала, в котором частица имеет расширенную ячеистую структуру с:
(i) внутренними ячейками, которые менее плотные, чем глина(ы) по отдельности;
(ii) пленкой, содержащей поверхностные ячейки, которые имеют относительно закрытую структуру и менее проницаемые, чем внутренние ячейки;
(iii) фрагментированной областью поверхности, которая по существу не имеет пленки и открывает внутренние ячейки.

2. Наполнитель по п. 1, в котором расширенная ячеистая структура включает от около 10 до около 90% одной или более видов глин и от около 90 до около 10% одного или более видов крахмала.

3. Наполнитель по п. 2, в котором глина представляет собой не набухающую глину, набухающую глину или их сочетание.

4. Наполнитель по п. 2, в котором крахмал является амилозой, амилопектином или их сочетанием.

5. Наполнитель по п. 1, в котором частица имеет площадь поверхности, которая по меньшей мере на 10% больше, чем площадь поверхности расширенной частицы наполнителя для туалетов животных без фрагментированной области поверхности.

6. Наполнитель по п. 1, в котором частица имеет площадь поверхности, которая по меньшей мере на 30% больше, чем площадь поверхности расширенной частицы наполнителя для туалетов животных без фрагментированной области поверхности.

7. Наполнитель по п. 1, в котором частица имеет площадь поверхности, которая по меньшей мере на 50% больше, чем площадь поверхности расширенной частицы наполнителя для туалетов животных без фрагментированной области поверхности.

8. Наполнитель по п. 1, в котором дополнительно частицы частично или полностью покрыты одной или более видов набухающих глин.

9. Наполнитель по п. 8, в котором набухающая глина представляет собой бентонит.

10. Наполнитель по п. 8, в котором набухающая глина содержит от около 5 до около 40% наполнителя.

11. Наполнитель для туалетов животных, содержащий комбинацию наполнителя для туалетов животных по п. 1 и другого материала, способного функционировать в качестве наполнителя для туалетов животных.

12. Наполнитель по п. 11, в котором комбинация содержит от около 5 до около 95% наполнителя для туалетов животных по п. 1 и от около 95 до около 5% другого материала.

13. Наполнитель по п. 11, в котором другой материал представляет собой наполнитель, созданный из набухающей глины, не набухающей глины, силикагеля или их сочетания.

14. Способ изготовления наполнителя для туалетов животных, включающий:
- формирование смеси, содержащей один или более видов глины и один или более видов крахмала;
- расширение смеси для формирования частиц, имеющих расширенную ячеистую структуру с (i) внутренними ячейками, которые более плотные, чем глина(ы) по отдельности; и (ii) пленкой, содержащей поверхностные ячейки, которые имеют относительно закрытую структуру и менее проницаемые, чем внутренние ячейки;
- фрагментирование частиц, чтобы открыть внутренние ячейки.

15. Способ по п. 14, в котором частицу фрагментируют путем разрезания, раздавливания или разламывания.

16. Способ по п. 14, в котором пленка покрывает по меньшей мере 10% поверхности частицы до фрагментирования.

17. Способ по п. 14, в котором пленка покрывает по меньшей мере 50% поверхности частицы до фрагментирования.

18. Способ по п. 14, в котором пленка покрывает по меньшей мере 70% поверхности частицы до фрагментирования.

19. Способ по п. 14, в котором пленка покрывает по меньшей мере 90% поверхности частицы до фрагментирования.

20. Способ по п. 14, в котором частицы имеют площадь поверхности, которая по меньшей мере на 10% больше после фрагментирования.

21. Способ по п. 14, в котором частицы имеют площадь поверхности, которая по меньшей мере на 30% больше после фрагментирования.

22. Способ по п. 14, в котором частицы имеют площадь поверхности, которая по меньшей мере на 50% больше после фрагментирования.