Наполнители низкой плотности для туалетов для домашних животных и способы их получения
Группа изобретений относится к наполнителю низкой плотности для туалетов для домашних животных и способу его получения. Способ изготовления наполнителя для туалетов для домашних животных включает прессование материала, содержащего мелкие фракции вспученного перлита, с образованием прессованного материала, содержащего вспученный перлит. При этом прессование выполняют под давлением от приблизительно 500 фунтов/кв. дюйм до приблизительно 1300 фунтов/кв. дюйм. Затем осуществляют разрушение прессованного материала, содержащего вспученный перлит, с образованием частиц прессованного материала, содержащего вспученный перлит. После проводят отделение частиц, размер которых находится в пределах предварительно установленного диапазона размеров, от остальных частиц, и сушку частиц, размер которых находится в пределах предварительно установленного диапазона размеров. Высушенные частицы применяют в качестве по меньшей мере части наполнителя для туалетов для домашних животных, причём наполнитель для туалетов для домашних животных не содержит активированный уголь. Технический результат заключается в получении наполнителя, имеющего низкую плотность, хорошую целостность и высокую абсорбирующую способность. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 пр., 2 табл.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/245349, поданной 23 октября 2015 г., содержание которой включено посредством ссылок.
Область техники
Настоящее описание относится, по существу, к абсорбирующему материалу низкой плотности, который можно использовать как в комкующихся, так и некомкующихся наполнителях для туалетов для домашних животных. Конкретнее, настоящее описание относится к наполнителям низкой плотности для туалетов для домашних животных, содержащим прессованные частицы вспученного перлита, и способам получения и применения таких наполнителей для туалетов для домашних животных
Уровень техники
Домашние животные, такие как кошки, обычно используют туалетные лотки для совершения естественных отправлений — мочеиспускания и дефекации. Туалетный лоток содержит слой наполнителя для туалетов для домашних животных, который принимает мочу и фекалии. Наполнитель для туалетов для домашних животных является гранулированным, абсорбирующим и некомкующимся или комкующимся. Комкующийся наполнитель для туалетов для домашних животных представляет собой продукт, частицы которого способствуют образованию комков после попадания в него мочи и фекалий. Обычно комки убирают из туалетного лотка с помощью туалетного совка, а затем утилизируют. Некомкующийся наполнитель для туалетов для домашних животных, как правило, лучше впитывает мочу и, следовательно, устраняет ее запах, но замена загрязненного некомкующегося наполнителя для туалетов для домашних животных без опорожнения всего туалетного лотка может быть затруднена.
Потребители наполняют свои туалетные лотки на основании объема, поэтому наполнители для туалетов должны иметь высокую абсорбирующую способность по объему. Однако традиционные абсорбирующие наполнители для туалетов имеют большие объем и плотность, и в связи с этим упаковки таких наполнителей для туалетов являются тяжелыми и сложными в обращении.
Существующие наполнители для туалетов включают композиции, изготовленные из глинистых минералов, силикагеля и сельскохозяйственных отходов. Глинистые минералы имеют хорошую абсорбирующую способность, но также тяжелые. Силикагель также имеет хорошую абсорбирующую способность, но широко применяемые форма и размер гранул могут плохо приниматься котом, что может привести к загрязнению дома и/или риску агрегации мочевых минералов в камни или кристаллизации их внутри кота. Сельскохозяйственные отходы также имеет хорошую абсорбирующую способность, но многие имеют форму гранул и могут плохо приниматься животным. Наполнители для туалетов, представляющие собой сельскохозяйственные отходы, в связи с их составом могут также выступать в качестве источника пищевых продуктов и, следовательно, способствовать росту вызывающих запах микроорганизмов в туалетном лотке.
В патенте США № 5,655,480 (Steckel et al.) описан наполнитель для туалетов для животных, содержащий комкующий агент, поверхностно-активное вещество, средство для устранения неприятного запаха и легковесный агрегат, вспучивающийся с образованием пористых поверхностей при воздействии на него температуры 1800 °F. Данный наполнитель для туалетов имеет плотность от 5 до 10 фунтов/куб. фут. Однако указанный материал имеет меньшую абсорбирующую способность по объему, чем глина. Кроме того, вспученный перлитовый агрегированный материал является хрупким и может легко разрушаться. Указанный материал также может быть «слишком легким» для кота, ухудшая его принятие.
Сущность изобретения
Настоящее описание относится к наполнителям низкой плотности для туалетов для домашних животных, содержащим прессованные частицы вспученного перлита, предпочтительно имеющие диаметр менее 30 меш (то есть диаметр менее 595 мкм) и предпочтительно присутствующие в качестве основного ингредиента в наполнителе для туалетов. В качестве не имеющего ограничительного характера примера, приблизительно 95% или более прессованных фракций мелкодисперсного перлита могут иметь диаметр менее 30 меш (то есть менее 595 мкм), и не более приблизительно 5% прессованных частиц могут быть размером до 4 меш (то есть иметь диаметр более 4,76 мм).
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что прессование мелких фракций вспученного перлита в присутствии небольшого количества крахмала и воды с последующей сушкой приводит к образованию частиц, имеющих низкую плотность, хорошую целостность и неожиданно более высокую абсорбирующую способность по объему по сравнению с непрессованным вспученным перлитом или неразбухающей глиной. Более того, добавление небольшого количества комкующего агента (например, гуаровой камеди) в прессованные гранулы приводит к получению комкующегося наполнителя для туалетов, имеющего низкую плотность, хорошую целостность и способность к комкованию, схожую с таковой у традиционного глинистого комкующегося наполнителя для туалетов.
Соответственно, в общем варианте осуществления настоящего описания предложен способ получения наполнителя для туалетов для домашних животных. Способ включает в себя: прессование материала, содержащего мелкие фракции вспученного перлита, с образованием прессованного материала, содержащего вспученный перлит; разрушение прессованного материала, содержащего вспученный перлит, с образованием частиц прессованного материала, содержащего вспученный перлит; отделение частиц, размер которых находится в пределах предварительно установленного диапазона размеров, от остальных частиц; сушку частиц, размер которых находится в пределах предварительно установленного диапазона размеров; и применение высушенных частиц в качестве по меньшей мере части наполнителя для туалетов для домашних животных. В другом варианте осуществления настоящего описания предложен наполнитель для туалетов для домашних животных, изготовленный по этому способу.
В варианте осуществления размер мелких фракций вспученного перлита составляет не более приблизительно 600 мкм. В одном варианте осуществления диаметр мелких фракций вспученного перлита составляет от приблизительно 50 мкм до приблизительно 600 мкм, альтернативно от приблизительно 100 мкм до приблизительно 550 мкм, альтернативно от приблизительно 150 мкм до приблизительно 500 мкм, альтернативно от приблизительно 200 мкм до приблизительно 450 мкм, альтернативно от приблизительно 250 мкм до приблизительно 400 мкм, альтернативно от приблизительно 300 мкм до приблизительно 350 мкм.
В одном варианте осуществления разрушение прессованного материала, содержащего мелкие фракции вспученного перлита, и/или сушка являются необязательными.
В варианте осуществления прессование выполняют под давлением от приблизительно 500 фунтов/кв. дюйм (3447 кПа) до приблизительно 1300 фунтов/кв. дюйм (8963,18 кПа).
В варианте осуществления материал содержит от приблизительно 0,25 мас.% до приблизительно 5,0 мас.% связующего вещества. Связующее вещество может представлять собой крахмал (например, прежелатинизированный зерновой крахмал) и/или глину. По меньшей мере часть связующего вещества может быть добавлена к мелким фракциям вспученного перлита в виде сухой смеси перед прессованием материала. По меньшей мере часть связующего вещества может быть предварительно смешана с водой, а затем добавлена к мелким фракциям вспученного перлита перед прессованием материала.
В варианте осуществления содержание воды в материале составляет от приблизительно 15,0 мас.% до приблизительно 25,0 мас.%.
В варианте осуществления материал содержащего от приблизительно 50 мас.% до приблизительно 85 мас.% мелких фракций вспученного перлита.
В варианте осуществления предварительно заданный диапазон размеров составляет от приблизительно 595 мкм до приблизительно 2380 мкм.
В варианте осуществления частицы сушат до достижения влагосодержания от приблизительно 0,25 мас.% до приблизительно 10,0 мас.%.
В другом варианте осуществления настоящего описания предложен наполнитель для туалетов для домашних животных, содержащий высушенные частицы прессованного материала, содержащего вспученный перлит, причем плотность частиц составляет от приблизительно 25,0 фунтов/куб. фут до приблизительно 45,0 фунтов/куб. фут, предпочтительно от приблизительно 30,0 фунтов/куб. фут до приблизительно 42,0 фунтов/куб. фут.
В варианте осуществления наполнитель для туалетов представляет собой некомкующийся наполнитель для туалетов, который не содержит комкующего агента.
В варианте осуществления наполнитель для туалетов представляет собой комкующийся наполнитель для туалетов, содержащий комкующий агент. Комкующий агент может быть выбран из группы, состоящей из бентонита, гуаровой камеди, крахмалов, ксантановой камеди, гуммиарабика, камеди аравийской акации, силикагеля и их смесей.
В варианте осуществления наполнитель для туалетов для домашних животных дополнительно содержит добавку, выбранную из группы, состоящей из средства для устранения неприятного запаха, отдушки, противомикробного средства, средства, уменьшающего липкость, средства для контроля рН, красителя, окрашивающего агента, агента для удаления пыли, дезинфицирующего средства и их комбинаций. Средство для устранения неприятного запаха может представлять собой уголь, в частности активированный уголь.
В другом варианте осуществления в настоящем описании предложен способ контроля экскрементов животных. Способ включает в себя применение наполнителя для туалетов для домашних животных, содержащего высушенные частицы прессованного материала, содержащего вспученный перлит, причем плотность частиц составляет от приблизительно 25,0 фунтов/куб. фут до приблизительно 45,0 фунтов/куб. фут (предпочтительно от приблизительно 30,0 фунтов/куб. фут до приблизительно 42,0 фунтов/куб. фут), в туалетном лотке.
В другом варианте осуществления в настоящем описании предложен способ решения проблемы осуществления домашним животным естественных отправлений вне лотка. Способ включает в себя применение наполнителя для туалетов для домашних животных, содержащего высушенные частицы прессованного материала, содержащего вспученный перлит, причем плотность частиц составляет от приблизительно 25,0 фунтов/куб. фут до приблизительно 45,0 фунтов/куб. фут (предпочтительно от приблизительно 30,0 фунтов/куб. фут до приблизительно 42,0 фунтов/куб. фут), в туалетном лотке, расположенном в здании, в котором проживает домашнее животное.
В другом варианте осуществления в настоящем описании предложен способ лечения, профилактики или снижения риска развития заболевания нижних мочевыводящих путей у кошки. Способ включает в себя применение наполнителя для туалетов для домашних животных, содержащего высушенные частицы прессованного материала, содержащего вспученный перлит, причем плотность частиц составляет от приблизительно 25,0 фунтов/куб. фут до приблизительно 45,0 фунтов/куб. фут (предпочтительно от приблизительно 30,0 фунтов/куб. фут до приблизительно 42,0 фунтов/куб. фут), в туалетном лотке, расположенном в здании, в котором проживает кот.
Преимуществом одного или более вариантов осуществления, представленных в настоящем описании, является предложение улучшенных наполнителей для туалетов для домашних животных.
Еще одним преимуществом настоящего описания является предложение способов получения улучшенных наполнителей для туалетов для домашних животных.
Дополнительным преимуществом настоящего описания является предложение наполнителей для туалетов для домашних животных, которые имеют низкую плотность, но не ухудшают целостность или абсорбирующую способность частиц.
Другим дополнительным преимуществом настоящего описания является предложение наполнителей для туалетов для домашних животных, которые имеют низкую плотность и хорошо принимаются домашним животным.
Еще одним дополнительным преимуществом настоящего описания является получение более легких упаковок наполнителя для туалетов для домашних животных без снижения их объема.
Другим преимуществом настоящего описания является упрощение для владельца домашнего животного приобретения, транспортировки и использования упаковки наполнителя для туалетов для домашних животных.
Дополнительным преимуществом настоящего описания является предложение гранулированного абсорбента низкой плотности, имеющего хорошую целостность частиц и неожиданно улучшенную абсорбирующую способность по сравнению с традиционными глинистыми наполнителями для туалетов и предварительно обработанным основным сырьевым материалом.
Еще одним преимуществом настоящего описания является предложение материала, который можно использовать в качестве улучшенного некомкующегося наполнителя для туалетов для домашних животных или применять в составе улучшенного комкующегося наполнителя для туалетов для домашних животных.
Дополнительные элементы и преимущества описаны в настоящем документе и будут очевидны после прочтения следующего подробного описания.
Раскрытие изобретения
В настоящем описании и приложенной формуле изобретения формы единственного числа включают указания на множественное число, если из контекста явно не следует иное. Таким образом, например, упоминание «материала» включает два или более материалов.
Слова «содержать», «содержит» и «содержащий» следует интерпретировать как включающие, а не исключающие. Аналогично термины «включать», «включающий» и «или» следует толковать во включающем смысле, если такое толкование явно не запрещено контекстом.
Однако устройства и композиции, описанные в настоящем документе, могут не содержать ни один из элементов, который конкретно в нем не описан. Таким образом, описание какого-либо варианта осуществления при помощи термина «содержащий» включает описание вариантов осуществления, «состоящих, по существу, из» и «состоящих из» указанных компонентов. Аналогичным образом способы, описанные в настоящем документе, могут не содержать любую стадию, которая конкретно не описана в настоящем документе. Таким образом, описание какого-либо варианта осуществления при помощи термина «содержащий» включает описание вариантов осуществления, «состоящих, по существу, из» и «состоящих из» указанных стадий. Выражение «состоящий, по существу, из» означает, что вариант осуществления включает в себя более 50% указанных компонентов, предпочтительно по меньшей мере 75% указанных компонентов, более предпочтительно по меньшей мере 85% указанных компонентов, наиболее предпочтительно по меньшей мере 95% указанных компонентов, например по меньшей мере 99% указанных компонентов.
Термин «и/или», применяемый в контексте «X и/или Y», следует интерпретировать как «X», или «Y», или «X и Y». В настоящем документе термины «пример» и «такой как», особенно если за ними следует перечисление терминов, имеют только примерный и иллюстративный характер, и их не следует считать исключающими или исчерпывающими. Любой вариант осуществления, описанный в настоящем документе, можно комбинировать с любым другим вариантом осуществления, описанным в настоящем документе, если явным образом не указано иное.
Если не указано иное, в настоящем документе все процентные величины выражены по массе от общей массы композиции. В настоящем документе под термином «приблизительно» подразумеваются числа в числовом диапазоне, например в диапазоне от -10% до +10% от указанного числа, предпочтительно в рамках от -5% до +5% от указанного числа, более предпочтительно от -1% до +1% от указанного числа, а наиболее предпочтительно от -0,1% до +0,1% от указанного числа. Следует понимать, что все числовые диапазоны в настоящем документе включают все целые и дробные числа, входящие в диапазон. Кроме того, эти числовые диапазоны следует рассматривать как включающие пункт формулы изобретения, который относится к любому числу или подмножеству чисел в данном диапазоне. Например, описание «от 1 до 10» следует рассматривать как подтверждающее диапазон «от 1 до 8», «от 3 до 7», «от 1 до 9», «от 3,6 до 4,6», «от 3,5 до 9,9» и т. д.
Числовые прилагательные, такие как «первый» и «второй», используются только для различения компонентов. Эти числовые прилагательные не предполагают присутствия других компонентов, относительного расположения или хронологической реализации. В этом смысле наличие «второй виджет» не предполагает обязательного наличия «первого виджета». Дополнительно в этом смысле «второй виджет» может использоваться до, после или одновременно с любым «первым виджетом».
Термины «домашнее животное» и «животное» используются в настоящем документе как синонимы и означают любое животное, которое использует туалетный лоток, не имеющие ограничительного характера примеры которого включают кота, собаку, крысу, хорька, хомяка, кролика, игуану, свинью или птицу. Домашнее животное может представлять собой любое подходящее животное, при этом настоящее описание не ограничено конкретным домашним животным. Термин «естественное отправление» означает мочеиспускание и/или дефекацию у домашнего животного.
В настоящем документе термин «наполнитель для туалетов» означает любое вещество, которое может абсорбировать мочу животного и/или уменьшать запах мочи и/или фекалий животного. «Комкующийся наполнитель для туалетов» образует агрегаты в присутствии влаги, которые отличаются от остального наполнителя для туалетов в туалетном лотке. «Некомкующийся наполнитель для туалетов» не образует отличающихся агрегатов.
Термин «туалетный лоток» означает любое устройство, которое может удерживать наполнитель для туалетов для домашних животных, например контейнер с дном и одной или более боковыми стенками, и/или любое устройство, выполненное с возможностью расположения на нем наполнителя для туалетов, например подстилку или решетку. Не имеющим ограничительного характера примером туалетного лотка может служить прямоугольный лоток, имеющий боковые стенки с высотой по меньшей мере приблизительно шесть дюймов.
Термин «меш» определяется требованиями стандарта США ASTM E-11 к ситам. В контексте настоящего документа «размер» частицы означает длину наибольшего размера частицы.
Способы и устройства, а также другие преимущества, описанные в настоящем документе, не ограничены конкретными методиками, протоколами и реагентами, поскольку, как будет понятно специалистам в данной области, они могут варьироваться. Дополнительно применяемая в настоящем документе терминология служит только для цели описания конкретных вариантов осуществления и не ограничивает объем того, что описано или заявлено в формуле изобретения.
Если не определено иное, все технические и научные термины, специальная терминология и сокращения, применяемые в настоящем документе, имеют значения, обычно понятные обычному специалисту в области (-ях), к которой (-ым) относится настоящее описание, или в области (-ях), в которой (-ых) применяется термин. Хотя могут применяться любые композиции, способы, изделия или другие средства или материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в настоящем документе, в настоящем документе описаны предпочтительные устройства, способы, изделия или другие средства или материалы.
Аспектом настоящего изобретения является способ получения наполнителя для туалетов для домашних животных. Способ может включать в себя прессование материала, содержащего мелкие фракции вспученного перлита, связующее вещество и воду, например с применением уплотнительных роликов.
Прессование может быть выполнено при обратном давлении уплотнительного ролика по меньшей мере приблизительно 500 фунтов/кв. дюйм (3447 кПа), например от приблизительно 500 фунтов/кв. дюйм (3447 кПа) до приблизительно 1300 фунтов/кв. дюйм (8963,18 кПа), например от приблизительно 500 фунтов/кв. дюйм (3447 кПа) до приблизительно 800 фунтов/кв. дюйм (5516 кПа) или от приблизительно 800 фунтов/кв. дюйм (5516 кПа) до приблизительно 1300 фунтов/кв. дюйм (8963,18 кПа). Размер мелких фракций вспученного перлита предпочтительно составляет не более приблизительно 30 меш (то есть имеют диаметр не более 595 мкм). В качестве не имеющего ограничительного характера примера, приблизительно 95% или более прессованных частиц мелкодисперсного перлита могут быть менее 30 меш (то есть имеют диаметр менее 595 мкм), и не более приблизительно 5% прессованных частиц могут быть размером до 4 меш (то есть имеют диаметр более 4,76 мм). В варианте осуществления мелкие фракции вспученного перлита содержат частицы, удаленные на стадии 101 способа 100, описанного в публикации заявки на патент США № 2014/0174370 (Huck et al.), которая полностью включена в настоящий документ путем ссылки.
Настоящее изобретение не ограничено конкретными средствами образования прессованных частиц, и другие средства прессования или гранулирования мелких фракций перлита могут быть использованы дополнительно или в качестве альтернативы уплотнительному ролику. Эти другие средства включают, например, гранулирование перемешиванием/наращиванием; гранулирование под низким, средним или высоким давлением; пуансон и матрица; роликовый пресс; смеситель-гранулятор с большим усилием сдвига; экструзия; и их комбинации.
Перлит — это общий термин для кремнистой породы природного происхождения. Одним признаком, который отличает перлит от других вулканических стекол, является то, что при нагревании до подходящей температуры в диапазоне температур размягчения перлит вспучивается от четырех до двадцати раз от исходного объема. Такое вспучивание происходит, по меньшей мере частично, за счет содержания в неочищенной перлитовой породе от двух до шести процентов связанной воды. Прожигание, то есть быстрое нагревание свыше 1600 °F (871 °C), приводит к разрыванию изнутри неочищенной породы аналогично попкорну, в результате чего образуется очень открытая, высокопористая структура, называемая вспученным перлитом.
В варианте осуществления количество мелких фракций вспученного перлита составляет от приблизительно 50 мас.% до приблизительно 85 мас.% материала, например от приблизительно 70 мас.% до приблизительно 80 мас.%, предпочтительно приблизительно 75 мас.% материала. В варианте осуществления количество воды составляет от приблизительно 15 мас.% до приблизительно 25 мас.% материала, например приблизительно 20 мас.% материала.
В варианте осуществления количество связующего вещества составляет от приблизительно 0,25 мас.% до приблизительно 5,0 мас.% материала, например от приблизительно 1,0 мас.% до приблизительно 4,0 мас.%, предпочтительно от приблизительно 3,0 мас.% до приблизительно 3,5 мас.% материала. Связующее вещество может представлять собой крахмал и/или глину. Предпочтительно крахмал (при наличии) представляет собой зерновой крахмал, например крахмал одного или более из риса, проса, пшеницы, кукурузы или овса. В предпочтительном варианте осуществления крахмал (при наличии) представляет собой прежелатинизированный зерновой крахмал и может включать в себя любые восковые или высокоамилозные его разновидности. Глина может быть разбухающей или неразбухающей. Предпочтительно глина (при наличии) включает в себя один или более глинистых минералов, выбранных из группы, состоящей из каолина, смектита, иллита, хлорита, сепиолита и аттапульгита. В предпочтительном варианте осуществления глина (при наличии) включает в себя смектит монтмориллонит и наиболее предпочтительно монтмориллонит натрия или кальция.
По меньшей мере часть связующего вещества может быть добавлена к мелким фракциям вспученного перлита в виде сухой смеси перед прессованием. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно по меньшей мере часть связующего вещества может быть предварительно смешана с по меньшей мере порцией воды, а затем добавлена к мелким фракциям вспученного перлита перед прессованием.
В варианте осуществления прессование приводит к образованию прессованного материала, такого как листы и/или брикеты прессованных мелких фракций вспученного перлита. Однако прессованный материал не ограничен конкретным профилем, размером или формой. Более того, как отмечено выше, настоящее изобретение не ограничено конкретными средствами прессования или гранулирования мелких фракций перлита для образования прессованного материала. Например, прессованный материал может находиться в форме гранулы (например, уплощенной гранулы), таблетки или брикета.
Затем прессованный материал может быть размельчен и/или раздроблен, например с помощью мелющей системы или любого другого подходящего устройства, известного специалисту в данной области, для получения частиц прессованного материала, содержащего вспученный перлит. Одно или более сит можно использовать для получения частиц прессованного материала, содержащего вспученный перлит, которые имеют нужный размер, путем отделения частиц, имеющих нужный размер, от остальных частиц. Нужный размер частиц предпочтительно составляет от приблизительно 30 меш (595 мкм) до приблизительно 8 меш (2380 мкм). Предпочтительно частицы прессованного материала, содержащего вспученный перлит, распределены по диапазону размеров неравномерно. Могут быть использованы присутствующие на рынке вибрационные сита.
Частицы прессованного материала, содержащего вспученный перлит, которые имеют нужный размер, могут быть подвергнуты сушке для удаления влаги из частиц без, по существу, повреждения частиц. Например, частицы могут быть перенесены в сушилку, такую как сушилка с псевдоожиженным слоем. Конечный уровень влажности может быть от приблизительно 0,25% до приблизительно 10%, например приблизительно 2%.
Высушенные частицы прессованного материала, содержащего вспученный перлит, предпочтительно имеют плотность от приблизительно 25 фунтов/куб. фут до приблизительно 45 фунтов/куб. фут, более предпочтительно от приблизительно 30 фунтов/куб. фут до приблизительно 42 фунтов/куб. фут.
В некоторых вариантах осуществления высушенные частицы прессованного материала, содержащего вспученный перлит, комбинированы с комкующим агентом; то есть агентом, который при намокании связывается со смежными частицами. Комбинирование высушенных частиц с комкующим агентом может быть выполнено в смесителе и может образовывать по меньшей мере часть комкующегося наполнителя для туалетов для домашних животных. Комкующийся наполнитель для туалетов предпочтительно содержит высушенные прессованные частицы и комкующий агент в соотношении от 99 : 1 до 94 : 6, например приблизительно 96 : 4. Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих комкующих агентов включают бентонит (например, бентонит натрия), гуаровую камедь, крахмалы, ксантановую камедь, гуммиарабик, камедь аравийской акации, силикагель, другие минералы и их смеси. Предпочтительный вариант осуществления комкующего агента содержит гуаровую камедь. Тем не менее в варианте осуществления крахмал используется в связующем веществе, и дополнительное количество крахмала используется в комкующем агенте, хотя крахмал, используемый в связующем веществе, добавляют к мелким фракциям вспученного перлита перед и/или во время прессования, а крахмал, используемый в комкующем агенте, добавляют к частицам прессованного перлита, предпочтительно после сушки.
В других вариантах осуществления, высушенные частицы прессованного материала, содержащего вспученный перлит, не покрыты комкующим агентом, и высушенные частицы прессованного материала, содержащего вспученный перлит, образуют по меньшей мере часть некомкующего наполнителя для туалетов. В таких вариантах осуществления высушенные частицы могут быть упакованы непосредственно после сушки без дополнительной обработки.
В высушенные прессованные частицы могут быть дополнительно внесены различные добавки. Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих добавок включают средство для устранения неприятного запаха, отдушку, противомикробное средство, средство, уменьшающее липкость, средство для контроля рН, краситель, окрашивающий агент, агент для удаления пыли, дезинфицирующее средство и их комбинации. В варианте осуществления по меньшей мере часть высушенных прессованных частиц покрыта окрашивающим веществом.
Для вариантов осуществления, в которых наполнитель для туалетов для домашних животных представляет собой некомкующийся наполнитель для туалетов, добавки можно вносить в высушенные прессованные частицы непосредственно после сушки для образования некомкующегося наполнителя для туалетов без дополнительной обработки. Затем некомкующийся наполнитель для туалетов может быть упакован непосредственно после внесения добавок без дополнительной обработки.
Для вариантов осуществления, в которых наполнитель для туалетов для домашних животных представляет собой комкующийся наполнитель для туалетов, добавки и комкующий агент совместно или раздельно можно комбинировать с высушенными прессованными частицами непосредственно после сушки для образования комкующегося наполнителя для туалетов без дополнительной обработки. Затем комкующийся наполнитель для туалетов может быть упакован непосредственно после комбинирования без дополнительной обработки.
В предпочтительном варианте осуществления наполнитель для туалетов для домашних животных не содержит глины. В предпочтительном варианте осуществления наполнитель для туалетов для домашних животных не содержит сельскохозяйственных продуктов, таких как люцерна, кукуруза, стебель кукурузы, кукурузная мука, овсяная шелуха, стебель овса, овсяная мука, ячменная шелуха, ячменная мука грубого помола, стебель ячменя, ячменная мука тонкого помола, пшеничная шелуха, пшеничная солома, пшеничная мука, соевая шелуха, соевая мука грубого помола, соевая мука тонкого помола, ржаная шелуха, ржаная мука грубого помола, ржаная солома, ржаная мука тонкого помола, рисовая солома, рисовая шелуха, сорговая солома, сорговая шелуха, семечки подсолнуха, бамбук, лемонграсс, просо прутьевидное, котовник, орегано, петрушка, розмарин, шалфей, тимьян, корень валерианы, бурачок, хризантема, жимолость, хмель, лаванда, яблоки, ягоды, кожура апельсина, мякоть апельсина, подсолнечниковая шелуха, кофе, чай, опилки, бумага, целлюлоза, сердцевина кукурузного початка, зерна кукурузы, высушенная барда (DDG), кукурузные шарики, овсяные шарики, ячменные шарики, пшеничные отруби, соевые шарики, рисовые шарики, рисовое зерно, рисовые шарики, сорговое зерно, сорговые шарики, семечки подсолнуха, миндаль, фисташка, грецкий орех, пекан, фундук, арахис, желудь, пшеничные отруби, пшеничная солома или их комбинации.
Другой аспект настоящего изобретения представляет собой наполнитель для туалетов для домашних животных, содержащего высушенные частицы прессованного материала, содержащего вспученный перлит, причем плотность высушенных частиц составляет от приблизительно 25 фунтов/куб. фут до приблизительно 45 фунтов/куб. фут, предпочтительно от приблизительно 30 фунтов/куб. фут до приблизительно 42 фунтов/куб. фут. Еще один аспект настоящего описания представляет собой наполнитель для туалетов для домашних животных, полученный по любому из способов, описанных в настоящем документе.
Другой аспект настоящего описания относится к герметичной упаковке, по меньшей мере частично охватывающей любой из вариантов осуществления наполнителя для туалетов для домашних животных, например герметичной коробке или герметичному пакету, содержащему такой наполнитель для туалетов для домашних животных. Дополнительный аспект настоящего изобретения представляет собой способ применения наполнителя для туалетов для домашних животных, включающий помещение по меньшей мере части наполнителя для туалетов для домашних животных, содержащегося в упаковке, в кошачий туалет. Способ позволяет контролировать экскременты животных, такие как кошачья моча; профилактировать или решать проблемы с совершением кошкой естественных отправлений вне лотка; или лечить или профилактировать заболевания нижних мочевыводящих путей у кошки, такие как закупорка мочевыводящих путей, струвитные или оксалатные камни, идиопатический цистит или почечный рефлюкс. В варианте осуществления один или более из наполнителей для туалетов для домашних животных, описанных в настоящем документе, используется для решения у кошки проблемы с совершением естественных отправлений вне лотка. В настоящем документе кошка, «имеющая проблему с совершением естественных отправлений вне лотка», представляет собой кошку, совершившую естественные отправления за пределами туалетного лотка по меньшей мере один раз за последний месяц, а в варианте осуществления — совершившая естественные отправления за пределами туалетного лотка по меньшей мере один раз за последнюю неделю.
ПРИМЕРЫ
Приведенные ниже не имеющие ограничительного характера примеры демонстрируют варианты осуществления наполнителей для туалетов для домашних животных, предложенные в настоящем описании, и их преимущества.
Пример 1. Получение абсорбирующей гранулы — 1
Абсорбирующие гранулы получали с применением способа прессования.
1. Мелкие фракции вспученного перлита, крахмал и воду смешивали, а затем помещали в набор уплотнительных роликов (таблица 1).
2. Уплотнительные ролики с установленным обратным давлением ролика 1300 фунтов/кв. дюйм преобразовывали поступающий материал в гранулы.
3. Затем гранулы дробили до достижения размера -8/+30 меш.
4. Затем просеянный материал сушили до достижения влагосодержания прибл. 2%.
5. После сушки гранулированный абсорбирующий материал оценивали в отношении плотности, абсорбции и целостности частиц (истирание).
Таблица 1. Состав наполнителя для туалетов (предварительного высушенного)
| Ингредиент | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 7 |
| Разбухающая глина (бентонит) |
- | - | 3,2% | - |
| Неразбухающая глина | - | 7,9% | - | - |
| Мелкие фракции перлита |
76,3% | 69,6% | 74,3% | 73,3% |
| Крахмал | 3,7% | 2,5% | 2,5% | 3,6% |
| Вода | 20,0% | 20,0% | 20,0% | 20,0% |
| Гуар | - | - | - | 3,1% |
Пример 2. Получение абсорбирующей гранулы — 2
Абсорбирующие гранулы получали с применением способа прессования.
1. Мелкие фракции вспученного перлита, крахмал, неразбухающую глину в виде монтмориллонита кальция и воду смешивали, а затем помещали в набор уплотнительных роликов (таблица 1).
2. Уплотнительные ролики с установленным обратным давлением ролика 1300 фунтов/кв. дюйм преобразовывали поступающий материал в гранулы.
3. Затем гранулы дробили до достижения размера -8/+30 меш.
4. Затем просеянный материал сушили до достижения влагосодержания прибл. 2%.
5. После сушки гранулированный абсорбирующий материал оценивали в отношении плотности, абсорбции и целостности частиц (истирание).
Пример 3. Получение абсорбирующей гранулы — 3
Абсорбирующие гранулы получали с применением способа прессования.
1. Мелкие фракции вспученного перлита, крахмал, бентонит натрия и воду смешивали, а затем помещали в набор уплотнительных роликов (таблица 1).
2. Уплотнительные ролики с установленным обратным давлением ролика 1300 фунтов/кв. дюйм преобразовывали поступающий материал в гранулы.
3. Затем гранулы дробили до достижения размера -8/+30 меш.
4. Затем просеянный материал сушили до достижения влагосодержания прибл. 2%.
5. После сушки гранулированный абсорбирующий материал оценивали в отношении плотности, абсорбции и целостности частиц (истирание).
Пример 4. Измерение насыпной плотности
Насыпную плотность абсорбирующих гранул из примера 1 измеряли, используя засыпной бункер (800 284-5779 Seedburo®; номер изделия 151, засыпной бункер, оборудованный лотком 64P), подставку и чашку для образца вместимостью в пинту (объем сухого вещества 550,06 см3) в соответствии с описанной ниже процедурой:
1. Наполнитель засыпали в засыпной бункер до его заполнения.
2. Затем пустую чашку вместимостью в пинту ставили на весы, и весы устанавливали на ноль.
3. Затем чашку помещали под засыпной бункер. Расстояние между выходным отверстием засыпного бункера и верхним краем чашки устанавливали равным 2 дюймам.
4. Открывали заслонку выходного отверстия засыпного бункера, чтобы продукт мог выпасть в пустую чашку для образцов. Наполнителю давали высыпаться до наполнения чашки, а затем еще дополнительные 1–2 секунды для пересыпания.
5. Затем использовали поверочную линейку для удаления излишков продукта с верха чашки, выравнивая содержимое чашки по кромке.
6. Чашку с наполнителем затем возвращали на весы и записывали массу наполнителя.
7. Этапы 1–6 повторяли три раза.
8. Значение массы преобразовывали в фунты на кубический фут (фунты/куб. фут), используя следующий коэффициент пересчета: 1 грамм на кубический сантиметр (г/см3) равен 62,4269 фунтов/куб. фут (1 грамм на сухую пинту (г/сух. пинта) равен 0,113358 фунтов/куб. фут).
Рассчитывали среднюю насыпную плотность и стандартное отклонение и фиксировали в таблице 2. Как показано в таблице 2, исследованный наполнитель для туалетов для домашних животных имел существенно меньшую плотность, чем эталонные глинистые наполнители.
Пример 5. Измерение абсорбции по объему
Абсорбцию по объему наполнителя для туалетов из примера 1 измеряли с применением устройства для измерения насыпной плотности (800 284-5779 Seedburo®; номер по кат. 151, засыпной бункер в комплекте с поддоном 64P); поверочная линейка, например на 12 дюймов; воронку; опорное кольцо (4 дюйма) и штатив (24 дюйма); мерный цилиндр (по меньшей мере 250 мл); интервальный таймер; и чашку для образцов с известным объемом (150 мл) в соответствии с описанной ниже процедурой.
1. Использовали репрезентативную порцию образца, чтобы заполнить приблизительно ¾ бункера аппарата для определения насыпной плотности.
2. Тарированную чашку для образцов располагали под центром бункера приблизительно на 2 ¾ дюйма ниже выходного проема. Затвор бункера быстро открывали, образец заполнял чашку, а затем пересыпался в расположенный ниже лоток.
3. Уровень образца выравнивали по верхнему краю чашки для образцов пилящим движением, используя поверочную линейку. Предполагали, что объем образца эквивалентен объему чашки для образцов.
4. Затем образец переносили в сорбционную воронку. Сорбционную воронку располагали над градуированным цилиндром, используя кольцевую опору и подставку, таким образом, что зажатый конец шланга входил на ½–1 дюйм в цилиндр.
5. Используя градуированный цилиндр в качестве резервуара для измерения и переноса, в сорбционную воронку добавляли 250 мл холодной водопроводной воды (Vначальн).
6. По истечении времени выдержки (10 минут) градуированный цилиндр объемом 250 мл помещали под сливной шланг воронки и отпускали зажим шланга.
7. Воде из воронки позволяли перетекать в градуированный цилиндр в течение 5 минут.
8. Шланг сдавливали пальцами, чтобы выпустить оставшуюся в нем воду.
9. Градуированный цилиндр исследовали и фиксировали общий объем слившейся воды (Vконечн).
Расчет процентной абсорбции по объему:
Объем поглощенной воды (мл) = Vначальн (начальный объем воды) - Vконечн (конечный объем воды)
% абсорбции по объему = (объем поглощенной воды (мл) / объем чашки для образцов (мл)) х 100
Фиксировали средние значения и вносили их в таблицу 2. Согласно таблице 2 абсорбция по объему исследуемого наполнителя для туалетов для домашних животных неожиданно оказалось выше, чем эталонного некомкующегося глинистого наполнителя для туалетов и нативных гранул вспученного перлита размером -8/+30 меш.
Пример 6. Измерение целостности частиц (истирание)
Истирание абсорбирующего материала из примера 1 измеряли в соответствии с нижеописанной процедурой:
1. Собирали представительный образец 150–300 мл и вручную просеивали его на сите 30 меш диаметром 8 дюймов. Все частицы, которые проходили через него, отсеивали, а все оставшиеся на сетке или застрявшие в ней стряхивали и сохраняли для дополнительного анализа.
2. Затем образец засыпали в бункер для измерения насыпной плотности (Seedburo®; номер изделия 151, засыпной бункер) и переносили в тарированную измерительную чашку ¼ (60 мл). Для удаления с измерительной чашки избытка материала использовали поверочную линейку.
3. Затем тарированную измерительную чашку с материалом помещали на весы для определения исходной массы образца, MO.
4. Взвешенный образец насыпали на сито 40 меш, и эту сетку помещали сверху на принимающий лоток. Затем массу загружали в Rotap (RX-29) и выполняли встряхивание с использованием рычага в течение 4 минут.
5. После встряхивания в Rotap материал в лотке удаляли, а материал на сетке и материал, застрявший в сетке 40 меш, собирали и взвешивали для определения конечной массы образца, MR.
Расчет истирания в %
% истирания = ((MO - MR) / MO) X 100
Фиксировали результаты испытания на истирание и вносили их в таблицу 2. Согласно таблице 2 целостность частиц исследуемого наполнителя для туалетов для домашних животных является хорошей (< 1,0%).
Пример 7. Получение комкующегося наполнителя для туалетов
Материал из примера 1 (с использованием обратного давления ролика 500 фунтов/кв. дюйм) комбинировали с комкующим агентом (гуаровая камедь). Затем измеряли способность к комкованию данного материала:
1. Основной материал наполнителя для туалетов (10 фунтов) помещали в лабораторный вращающийся барабанный смеситель (Mars Mineral DP-14).
2. Смеситель устанавливали на низкую скорость и медленно добавляли гуаровую камедь (0,4 фунта).
3. Затем полученный материал удаляли из смесителя.
Пример 8. Измерение целостности комка
Материал из примера 7 исследовали на способность к комкованию в соответствии со следующей процедурой:
1. Сито диаметром 8 дюймов с размером ячеек ¾ дюйма размещали поверх поддона сита и помещали на низ штатива.
2. К штативу была прикреплена конструкция с откидной дверцей, которая была размещена на десять дюймов выше сита 3/4 дюйма.
3. В поддон для испытания наполнителя добавляли репрезентативный образец содержимого лотка, описанного в примере 5. Глубина материала составляла три дюйма.
4. Самовыравнивающуюся бюретку объемом 25 мл размещали на штативе на три дюйма выше поверхности наполнителя. Эту установку использовали для подачи 25 мл аликвот жидкой кошачьей мочи на поверхность наполнителя с образованием в наполнителе комка. Этот процесс повторяли в различных местах поддона с наполнителем до достижения желаемого числа комков (в данном случае 20 комков).
5. По истечении желаемого временного интервала (15 мин или 24 ч) из наполнителя для туалетов удаляли комок и записывали его массу как W1.
6. Затем комок центровали на механизме откидной дверцы, собранной на этапе 2.
7. Затем активировали рычаг, чтобы открыть откидную дверцу, позволяя комку упасть на сито 3/4 дюйма для испытания.
8. Комок осторожно удаляли с сита таким образом, чтобы сыпучий материал мог свободно отпасть от комка, но так, чтобы дополнительно не повредить комок. Если комок рассыпался на части, выбирали самый большой фрагмент, оставшийся на сите 3/4 дюйма. Если на сите не оставалось ничего, результат имел нулевую (0) массу.
9. Взвешивали комок или самый большой фрагмент, и массу записывали как W2.
10. Процент слипания рассчитывали по следующей формуле:
% слипания = (W2 (конечная масса) / W1 (начальная масса)) x 100
Процентные значения слипания для всех комков усредняли, а результаты вносили в таблицу 2. Как показано в таблице 2, процентные значения слипания для исследуемого наполнителя для туалетов для домашних животных были схожими с таковыми эталонного глинистого наполнителя для туалетов.
Таблица 2. Сводные данные о результатах испытания
| Класс материала | Образец | Абсорб-ция по об.% |
Насыпная плотность (фунты/ куб. фут) |
Истирание (%) | Слипание комка: 15 мин (%) | Слипание комка: 24 часа (%) |
| Сырьевой материал | Вспученный перлит | 40,6 | 4,2 | 2,5 | - | - |
| Неразбухаю-щая (монтмо- риллонит кальция) глина |
49,7 | 46,2 | 0,19 | - | - | |
| Некомкую-щийся наполнитель для туалетов | Пример 1 | 69,2 | 33,3 | 0,96 | - | - |
| Пример 2 | 66,4 | 41,2 | 0,25 | - | - | |
| Пример 3 | 68,4 | 41,9 | 0,25 | - | - | |
| Комкующийся наполнитель для туалетов (CL) |
Коммерческий CL | - | 55,3 | 0,19 | 93,0 | 98,2 |
| Пример 6 | - | 33,3 | 0,96 | 96,5 | 97,2 |
Выводы
Результаты показывают, что исследуемый наполнитель для туалетов для домашних животных представляет собой гранулированный абсорбент низкой плотности, имеющий хорошую целостность частиц и неожиданно улучшенную абсорбирующую способность по сравнению с традиционными глинистыми наполнителями для туалетов и предварительно обработанным основным сырьевым материалом. В частности, плотность меньше по сравнению с комкующимися и некомкующимися глинистыми наполнителями для туалетов (таблица 2), целостность частиц хорошая (< 1,0%), а абсорбция по объему неожиданно выше, чем у эталонного некомкующегося глинистого наполнителя для туалетов, а также у неизменных гранул вспученного перлита размером -8/+30 меш (таблица 2). Исследуемый абсорбирующий материал можно использовать для разработки рецептуры комкующегося наполнителя для туалетов для домашних животных. Он демонстрирует схожую способность к образованию комков по сравнению с таковой эталонного глинистого комкующегося наполнителя для туалетов (таблица 2).
Следует понимать, что специалистам в данной области будут очевидны различные изменения и модификации предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Такие изменения и модификации можно вносить без отступления от сущности и объема объекта настоящего изобретения и без уменьшения его предполагаемых преимуществ. Следовательно, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает такие изменения и модификации.
1. Способ изготовления наполнителя для туалетов для домашних животных, включающий:
прессование материала, содержащего мелкие фракции вспученного перлита, с образованием прессованного материала, содержащего вспученный перлит, причём прессование выполняют под давлением от приблизительно 500 фунтов/кв. дюйм до приблизительно 1300 фунтов/кв. дюйм;
разрушение прессованного материала, содержащего вспученный перлит, с образованием частиц прессованного материала, содержащего вспученный перлит;
отделение частиц, размер которых находится в пределах предварительно установленного диапазона размеров, от остальных частиц;
сушку частиц, размер которых находится в пределах предварительно установленного диапазона размеров; и
применение высушенных частиц в качестве по меньшей мере части наполнителя для туалетов для домашних животных, причём наполнитель для туалетов для домашних животных не содержит активированный уголь.
2. Способ по п. 1, в котором размер мелких фракций вспученного перлита составляет не более приблизительно 600 мкм.
3. Способ по п. 1, в котором материал содержит от приблизительно 0,5 мас.% до приблизительно 5,0 мас.% связующего вещества.
4. Способ по п. 3, в котором связующее вещество выбирают из группы, состоящей из (i) крахмала, (ii) глины и (iii) крахмала и глины.
5. Способ по п. 4, в котором по меньшей мере часть связующего вещества добавляют к мелким фракциям вспученного перлита в виде сухой смеси перед прессованием материала.
6. Способ по п. 4, в котором по меньшей мере часть связующего вещества предварительно смешивают с водой, а затем добавляют к мелким фракциям вспученного перлита перед прессованием материала.
7. Способ по п. 1, в котором материал содержит от приблизительно 15,0 мас.% до приблизительно 25,0 мас.% воды.
8. Способ по п. 1, в котором материал содержит от приблизительно 50 мас.% до приблизительно 85 мас.% мелких фракций вспученного перлита.
9. Способ по п. 1, в котором предварительно заданный диапазон размеров составляет от приблизительно 595 мкм до приблизительно 2380 мкм.
10. Способ по п. 1, в котором частицы сушат до достижения влагосодержания от приблизительно 0,25 мас.% до приблизительно 10,0 мас.%.
11. Наполнитель для туалетов для домашних животных, полученный способом по п. 1.
