BG107820A

BG107820A - Постеля за котки и за малки животни

Info

Publication number: BG107820A
Application number: BG107820A
Authority: BG
Inventors: Christoph Buttersack; Dieter Wullbrandt
Original assignee: Institut Fur Technologie Der Kohlenhydrate Zuckerinstitut E.V.
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2003-05-17
Publication date: 2004-06-30
Also published as: EP1357787B1; EP1357787A2; WO2002054874A9; WO2002054874A2; NO20032867D0; HUP0600236A3; NO320463B1; DE10064347A1; US6860233B2; PL365327A1; SK7532003A3; ATE534286T1; HUP0600236A2; NO20032867L; WO2002054874A3; AU2002244634A1; CZ20031639A3; EE200300278A; US20040112298A1

Description

Настоящото изобретение се отнася за постеля за котки и за малки животни, състояща се от изсушен материал от растителен произход и допълнителна субстанция,, спомагаща за агломерацията на въпросната смес в присъствието на влага. Освен това изобретението предлага метод за производството на такава постеля за животни.

Материалът, използван за постеля на котки и малки животни, наричан още постеля за животни, е предназначен най-вече за домашни любимци. С течение на времето животното намокря постелята с телесна течност, а на определени места най-вече с урина. Основното изискване в случая е намокреният по този начин материал за постеля на животни да попива колкото се може подобре отделената от животното влага, за да се избегне замърсяването на околната среда, а и - от друга страна - да се осигури на гледача на животното възможност за най-лесно почистване на цялата постеля, респективно дори само на замърсената от животното част от постелята.

• · « *

Предвид на все по-големия брой домашни любимци, през последните години се правят най-различни предложения за внасяне на подобрения в подобни материали, използвани за постеля на животни. Най-разпространени за тази цел са материалите на основата на неорганични минерални вещества и най-вече на бентонит. Този материал се отличава с капилярност, има сравнително голяма вътрешна повърхност, което ще рече - и голяма свързваща способност. Недостатък в случая е, че бентонитът не се разгражда биологично, не се поддава на компостиране, а и не се състои от суровини, които се възпроизвеждат в природата.

Желателно е, следователно, да се използват предимно екологични, изцяло поддаващи се на рециклиране продукти.

В DE 195 43 311 С1 за тази цел се предлага гранулат от дървесни частици, най-вече от надробени стружки, получавани като отпадък в дървопреработването, така че не са скъпи и не замърсяват околната среда. Подобно предложение се съдържа и в DE 37 07 473 С2, където в качеството на изходен материал се предлагат отпадъци от хартиената промишленост, примерно хартиена маса или дървесна маса, а като алтернатива се предлагат и растителни влакнини.

Недостатък на този вид продукти с високо съдържание на влакнини е, че подобни продукти трудно се поддават на деформиращо въздействие. Вярно е, че дървените стърготини могат да се пресоват, ала пластичността им, както и тяхната гъвкавост при деформиране са твърде незадоволителни. При растителните влакна, и особено при клетъчните структури на дървесината, вследствие на образуването на вторични стени се получава втвърдяване, известно под името “вдървесиняване”.

Ето защо далеч по-подходящо за целта би било да се използват материали от растителен произход, несъдържащи, респективно съдържащи възможно най-малко влакнини. Така например, в ЕР 0676 135 А1 се предлага да се използват промити, пресовани и изсушени резанки от захарно цвзкло. Подобен материал за постеля се предлага и в US-PS 5, 605, 114. Като вариант примерно в US-PS 4, 386, 580, респективно в US-PS 5, 605, 114, се предлага и добавянето на цитрусови пелети или на промити корени от цикория

Използването на такъв изсушен материал от растителен произход сам по себе си води, наистина, до получаването на годна за употреба постеля за котки и за дребни животни, притежаваща добра хигроскопичност. За отстраняването при почистване обаче е желателно да се постигне и агломериране на сместа, тъй като образуваните в такъв случай по-големи късове се изваждат полесно. При използването на споменатия материал от растителен ф произход такива бучки не се образуват. Оказва се, че е уместно да се прибавят помощни вещества, които да спомогнат за агломериране на сместа при намокряне. На местата, където постелята на животното се мокри локално с урина, благодарение на внесеното допълнително вещество ще се получи спичане и получената бучка ще може да бъде извадена много по-лесно.

Агломерация може да се постигне, като съответният материал, попиващ вода, респективно урина, образува гел. Гелът е устойчив по форма, лесно деформиращ се пластичен материал, съдържащ, от една страна, някакъв сгъстител - примерно желатин, ··♦· * · · · · ·

u, om друга страна, някаква течност в качеството на диспергиращ агент - в случая вода, респективно урина. Следователно, гелът ще се получи едва след проникването на течността. Именно този ефект се използва примерно съгласно US- PS 5, 183, 010 с добавянето на полимери с хидроксилни групи към даден продукт, най-вече на базата на бентонит, използван за постеля на животни.

Също така, според ЕР 0298 143 А1 към инертни порести частици от някакво вещество се прибавя определено количество кополимер на акрилната киселина, като това количество трябва да е достатъчно, за да обхване урината и да образува с частиците гел, гарантиращ достатъчна механична стабилност, така че при почистване да може да се извади от контейнера заедно с постелъчната смес.

В споменатия по-горе DE105 43 311 С1 в качеството на помощно вещество се предлага прибавянето на гуараново брашно полизахарид, състоящ се от галактоза и маноза, т.е. един галактоманон. Като се добави боракс, се получава гел, който е в състояние да обвие и по-големи попиващи течност частици, т.е стърготини с диаметър от 0,5 тт до 5 тт.

Проблемът е, че при поемането на течност и свързаното с това увеличаване на обема състоящите се от дървени трици допълнително пресовани частици показват тенденция отново да се разпаднат. При набъбване има опасност те да не устоят и да не запазят целостта си. За да се избегне това, се налага относителният дял на веществото, образуващо гел, т.е. на гуарановото брашно, да бъде сравнително голям. Типични са добавки с относителен дял между 13% и 38%, което обаче има и

своята отрицателна страна, тъй като ауарановото брашно е найскъпоструващата компонента в такава една смес.

Стремежът е да се предостави агломерираща смес за постеля на котки и на дребни животни, която да е получена без скъпоструващи помощни субстанции и да притежава желаните качества: пластичност при деформиране и хигроскопичност.

Във всички известни досега предложения резанките от захарно цвекло се използват за постеля на котки само като неагломериращ материал и само във вида, в който се получават като отпадък в захарната промишленост, а именно във вид на плоски, огънати частици с размери от около 1 cm до 3 cm. Вярно е, че след допълнително пелетизиране и раздробяване на частиците се придава обичайния вид като смес за постеля на животни - както това е описано в ЕР 0 676 135 А1, или пък след като частиците се раздробяват - както се предлага в US-PS 4, 386, 580, до размери между 0,3bimm и 1,0 тт.

В DE 37 07 473 С2 се предлага използването на растителни влакнини, в това число и на захарно цвекло. Изходният материал се раздробява до размери между 1 тт и 10 тт, и чрез гранулиране се получава смес за постеля на котки.

Ето защо задача на настоящото изобретение е да предложи смес за постеля на котки и на малки животни, която да отговаря на изложените по-горе изисквания.

Тази задача се решава, като в качеството на изходен материал се използва изсушен материал от растителен произход в такъв гранулометричен състав (спектър), при който диаметърът на 80% от частиците спрямо масата им е В границите между 50 μηΊ и 1000 μιτι, а сумарното разпределение на масата В гранулометричното разпределение най-малкото В обхВата между 50 μιτι и 1000 μιτι е по-голямо от тоВа В едно интегрирано статистическо разпределение на Гаус, като Въпросното разпределение на Гаус предстабляба нормално разпределение със средна стойност 100 μηη и стандартно отклонение 800 μηη, и при който състаВ (спектър) гранулометричното разпределение се различава с повече от 10% от споменатото статистическо разпределение на Гаус.

Препоръчително е горната граница да бъде при 1 000 μιτι , за предпочитане при 600 μηη, и най-добре дори само при 400 μιτι.

Като основа за определяне на съответното гранулометрично разпределение в сухия материал е уместно да се използва метода на лазерна дифракция с измервателен обхват от най-малко 8 μιτι до 1 600 μιη.

Следователно, съгласно предлаганото изобретение сумарното разпределение на масата В изходния материал не следва функция съгласно едно нормално разпределение на Гаус, а положителна крива с една само инфлексна точка пред максималния размер на частиците. Първата производна на тази функция, следователно, ще е положителна до тази инфлексна точка.

Разбира се, трябва да се има предвид, че измерената крива може да се различава от идеалната крива. В рамките на стандартно отклонение от 30% това е напълно приемливо.

9·9· ·· ···· • · · · • · ·

С дефинираното по този начин гранулометрично разпределение проблематиката се решава изненадващо сполучливо. За разлика от всички известни досега предложения, сега вече се обръща внимание не само на материала, нито пък - както бе в някои отделни случаи само - на големината на частиците на материала, но за първи път се взема предвид и разпределението на големината на частиците в определен спектър от различни диаметри. При експериментите ясно проличаха по-добрите възможности на такова едно разпределение, различаващо се значително от обичайните гранулометрични разпределения.

В известните рецептури за приготовлението на полимеризиращи смеси за животинска постеля по отношение на хигроскопичния материал бива посочван само един обхват на големина на частиците, т.е посочват се само долна и горна граница на този обхват.Така например, в DE 195 43 311 С1 се предлагат дървени трици с размер на частиците в обхвата между 0,5 тт и 5 тт, тоест от 500 цт до 5 000 цт. От пръв поглед става ясно, че сравнително едрите, а това ще рече и по-малко на брой, частици ще подобрят здравината на пелетите, образувани от отделни частици, а също така и на агломериралите късове, така че такива частици ще са за предпочитане. В замяна на това обаче в този случай за постигането на агломериране ще е необходимо добавянето на много по-големи количества гомощни субстанции.

По отношението на степента на раздробяване на резанките от захарно цвекло например в US-PS 4,386,580 се предлага големина на частиците между 0,3 тт и 1,0 тт, докато в DE 37 07 473 С2 се посочват размери между 1тт и 10 тт.

• ···· *· ··♦· «е ···· ·· · · · · ·· · • · ····· · · · • · ··· ···· · ·· · · · · · · · ··· · ·· ··· ·· ··

В DE 41 01 243 А1 също се предлага постеля за животни, съставена от целулозни продукти, примерно от дървени стружки, някакъв утежняващ пълнител - препоръчват се неорганични пълнители - и уплътняващ, респективно свързващ агент, като гранулометричният обхват е под 1 000 цт, за препоръчване под 500 μιτι, примерно между 100 μιτι и 300 μιτι

В US- PS 5, 183, 010 е описан агломерат за постеля на животни, съставен от някаква абсорбираща субстанция (глиинест минерал, хартия, дървени стърготини, органични влакна и пр.), водоразтворим полимер и „катализиращ агент“ (боракс); при контакт с вода тази смес агломерира на едри късове. В случая препоръчваната големина на хигроскопичните частици е между 70 μπι и 3 000 μιτι.

В US- PS 5, 230, 305 и в WO 96/34323 се предлага агломерираща постеля за котки на базата на естествени продукти, най-вече от брашно от зърнени храни, като 75% от частиците следва да бъдат с големина между 250 μιτι и 2 500 μιτι. Останалите 25% от частиците, следователно, могат да бъдат с големина както под 250 μιτι, така и над 2 500 μπι.

При изследванията във връзка с настоящото изобретение бе установено, че се постига значително по-добро агломериране, когато частиците от растителен произход се различават силно по големина едни от други. Като физическо обяснение на този факт може да се предположи, че поради множеството различни по големина частици се получава по-плътно запълване на кухите пространства. Междините между еднаквите по големина частици, сравнени с една чисто статистическа крива на разпределение, ·♦·· ·· ···· • · · · ··· · ·· ·· ··· · · · ·· • · · · · · · ·· ··· · ·· ··· ·· ·· водят go възникването на голям брой кухи пространства, намаляващи контакта между частиците, така че тези именно кухини се явяват пречка за желателното в този случай агломериране. При различни по големина частици обаче междините ще се запълнят съответно от по-дребните частици.

С настоящото изобретение, следователно, се предлага постеля за животни, при която сбитите частици във вътрешността на материала са оформени така, че при поемането на вода - и свързаното с това увеличаване на обема - те не се разпадат, а запазват своята цялост и при набъбване. Освен това частиците се сливат, образуват късове и остават в този си вид.

Особено благоприятно е решението, при което в качеството на материал от естествен произход са използвани резанки от захарно цвекло и/или промити корени от цикория, и/или цитрусови пелети.

Резанките от захарно цвекло са особено предпочитани, тъй като могат да се намерят в големи количества и на изгодни цени, а същевременно притежават оптимални качества за една животинска постеля. Възможно е обаче, особено за постигането на определени ароматични изисквания, респективно за адсорбиране на миризмата на използвания за постелята материал, да се използват и цитрусови пелети или дори само цитрусови пелети. Може да се мисли също така за поставянето на примеси и от други материали от растителен произход.

За постигането на определена, възприемана като приятна миризма на цвекловите резанки още преди тяхната употреба, бяха ··♦· « · ·· • · ♦· ·· · · · · · * · • · ····· · · · • · ··· ···· · • · «· «···· ··· · ·· ··· ·· ·· направени сензорни изследвания, които покгзаха, че добавянето на порести неорганични материали може да се отрази благоприятно в това отношение. Сумарният относителен дял на подобни адсорбенти обаче не бива да надвишава общо 20%, за да не се повлияе неблагоприятно агломериращата способност.

Използването на естествен цеолит от рода на клиноптилолит, било в чист вид, било в комбинация с някакъв глинест минерал, е описано в WO 91/ 05464 във връзка с адсорбирането на миризмата на животински екскременти и на урина. Извършените съгласно този документ изследвания са показали обаче, че цеолитът успява да адсорбира също и характерната собствена миризма на цвекловите резанки.

Изненадващо е, че и използваният за котешка постеля глинест минерал бентонит също намалява характерната собствена миризма на резанките от захарно цвекло. Тестовете показват, че бентонитите, съдържащи висок относителен дял на монтморилонит, са особено подходящи за целта. Най-добри резултати се получават, когато е използван монтморилонит в подменена с алифатни амини или с алкални йони форма, най-вече в Ма⁺-форма, респективно в Н⁺-форма. Може да се използва също кизелгур. Особено подходящ за случая е активираният бентонит с повърхност повече от 100 т²/д.

Препоръчително е обаче, в качеството на адсорбиращи миризмата добавки да се използват циклодекстрин, и особено β.циклодекстрин, и/или соли на преходни метални йони, и/или алуминиеви соли. За намаляване на миризмата циклодекстрините се използват във вид на спрей. Намаляване на характерната миризма и чрез поставянето на циклодекстрин в сместа за котешка постеля ·««· ···· се споменава само във връзка със миризмата на екскрементите и урината на животните - примерно в документа US-PS 4, 883, 021.

Цинкова сол на рициноловата киселина във вид на спрей също намира приложение за неутрализиране най-вече на съдържащите азот и сяра ароматни молекули — виж по този въпрос R. Yekom, COSMETICS & TOILETRIES MAGAZIN 112 (1997), стр. 37-40.

Сензорният тест показа, че добавянето на съвсем малки количества соли от преходни метални йони, като цинкови, никелови и железни соли, намалява характерната миризма. Изхожда се от това, че според обменния капацитет на съдържащите се в пектина на цвекловите резанки карбоксилни групи от около 1 meq/g, още при равновесна влажност в сухо състояние (най-късно при навлажняването) металните йони - при положение че те не превишават посочената по-горе концентрация - се свързват с ароматната субстанция на цвекловите резанки (сравни Vincent М., Dronnet et al., INDUSTRIES ALIMENTAIRES AGRICOLES (1999), cmp. 2935). Адсорбиращото миризмата действие е наблюдавано и след прибавянето на алуминиеви соли.

Вследствие на по-сетнешното пресоване (сбиване) на смесите добавените вещества се свързват със сместа, така че вече не може да се очаква опасност от отделяне, респективно отлагане на тези субстанции.

Полученият продукт, тоест постелята за животни, има органичен произход и е биологично разграждащ се, като може и да бъде компостиран. По такъв начин се отговаря на всички изисквания на клиентите за предлагането на един екологично чист, изцяло рециклиращ се артикул.

ft ft ft ft ·· ft··· • ••ft ft· ft··· ft ·· ft ft ft···· ·· · • ft ft ft ft ft»··· • ft ·· · ···· ft··· ft···· ft···

Изненадващо в случая е, че за постигането на определена здравина на агломерираните късове сега са необходими значително по-малки количества помощни субстанции, отколкото би следвало да се очаква и отколкото се посочва, примерно, в DE 195 43 311 С1 относно прибавянето на 13% до 38% гуариново брашно. По принцип стимулиращите спичането помощни добавки не се предлагат на толкова изгодни цени, колкото порестия основен материал, примерно резанките от захарно цвекло. Ето защо икономията по отношение на необходимото количество от такива помощни субстанции, респективно по отношение на степента на тяхната интензивност се явява значително предимство.

Частиците от захарно цвекло се пресоват много лесно, като пластичната им деформация значително превишава еластичната, особено в случаите, когато материалът вече е поел вода или друга течност. По-благоприятните механични свойства на резанките от захарно цвекло в сравнение с мокрите дървени стружки са били доказани вече в друг аспект по повод на изпитване чрез пресоване — виж Christoph Buttersack, Grundlage der mechanischen Entwaesserung von Zuckerruebenschnittzeln, Zuckerindustrie 119 (1994) 10, cmp. 831846, и по-специално cmp. 835. Тъканта на захарното цвекло се състои главно от млади, недиференцирани, така наречени паренхиматични клетки, докато клетъчните структури на използваните досега дървени стружки, тоест на дървесината, са вкоравени, т.е. вдървесинени, виж Н. Mohr, P.Schopfer, L.ehrbuch der Pflanzen-physiologie, 3.Auflage, cmp. 37-40.

И без друго резанките от захарно цвекло имат много голям хигроскопичен капацитет и свойството да адсорбират миризмите, в резултат обаче на предлаганото съгласно • ···

настоящото изобретение ново и необичайно аранулометрично разпределение техните свойства значително се подобряват.

При изготвянето на сместа за животинска постеля съгласно настоящото изобретение се започва с изсушени, немеласирани резанки от захарно цвекло. Тези екстрахирани резанки от захарно цвекло и евентуално примесените с тях промити корени от цикория и/или цитрусови пелети, и/или други, растителни отпадъци, при които не е настъпило вдървесиняване, се смилат в подходяща за целта мелница, като за целта се препоръчва това да стане в чукова мелница. Получените първоначално частици с определена максимална големина на частиците се отделят чрез пресяване и се връщат в процеса на смилане. За целта се използва сито с големина на отвора от 200 μιτι до 1 С00 цт, за предпочитане от 500 μιτι до 900 μιτι. Мелницата се регулира така, че да се получи широк гранулометричен обхват, при който относителният дял на масата на частиците под 100 μιτι да представлява повече от две трети от относителния дял на масата на частиците между 100 μιτι и 400 μιτι, съответното сумарно разпределение на масата да нараства по възможност равномерно, като има само една инфлексна точка пред горната граница на размера на частиците.

Благодарение на това се получава така, че изсушеният материал от растителен произход ще бъде в рамките на такъв гранулометричен спектър, при който диаметрите на 80% от частиците, отнесени спрямо масата, ще бъдат над 0 μιτι и помалко от 1 000 μιτι, като сумарното разпределение на масите в гранулометричното .разпределение - най-малкото в обхвата между ···· ·· ···· • · * · · • ···· · · ···· ··· · ··

μιτι u 1 000 μιτι - ще бъде по-голямо отколкото едно интегрирано статично разпределение на Гаус, като разпределението на Гаус представлява нормално разпределение със средна стойност 100 μιτι и стандартно отклонение от 800 μιτι, и при който спектър гранулометричното разпределение се различава с повече от 10% от такова статистическо разпределение на Гаус.

Основният тип гранулометрично разпределение (гранулометричен състав) се влияе дори от вида на използваната мелница. Ножовите мелници, като например мелници с етажно валцоване, осигуряват в най-добрия случай само нарязване на изходния материал, в резултат на което се получава по-скоро апроксиматично статистическо разпределение, докато напротив, при чуковата мелница можем да получим по принцип едно много пошироко разпределение. Разбира се, чрез включването на допълнителни подходящи сита или веялки, използвани обикновено при сепарирането на зърнените храни, както и чрез многократно връщане на грубата фракция в мелницата, може да се получи разширение на гранулометричния състав. В рамките на тези манипулации процесът на смилане се регулира така, че способността за агломериране на получения от тази смес краен продукт да е възможно най-голяма.

Оказа се, че наличието на единични частици с диаметър поголям от 1 000 μιτι не е критично. Те не се отразяват негативно на положителния ефект от гранулометричното разпределение, предлагано от настоящото изобретение; по отношение на хигроскопичността на единица тегло обаче такива по-големи частици имат по-неблагоприятно въздействие. Ето защо те са нежелани, не бива да бъдат повече от 20%; като е препоръчително ···· ·· ···· ·· ····

ga ca no възможност nog 10% от общата маса. Пълното им отстраняване респективно прочистване обаче в повечето случаи не се рентира.

Полидисперсният смлян продукт се омокря с помощен агент, улесняващ агломерирането, като за целта най-често се използва прахообразен водоразтворим полимер. Също в прахообразно състояние се прибавят евентуално и други субстанции за неутрализиране на миризмата на цвеклото. Сега вече тази непроменена суха смес се сбива, примерно таблетира се в сухо състояние, пелетира се при подаването на вода и пара, екструдира се или се експандира. След това влажността на получения по този начин продукт при нужда се намалява до стойността на равновесната влажност чрез охлаждане и изсушаване. След това продуктът може да бъде раздробен механично. Размерът на частиците, получени при този процес на раздробяване, също може да бъде оптимизиран. Този размер обаче не бива да бъде смесван с размера на първоначално използваните частици от растителен произход. За практическото използване в качеството на постеля за животни е благоприятна едрина на частиците от около 500 μιτι до 2 000 μιτι, тоест от 0,5 тт до 2 тт. По-малките частици лесно се превръщат в прах, така че са нежелателни и се отсяват. Поголемите частици пък не допринасят за агломерирането, така че се раздробяват допълнително.

Един друг, алтернативен процес на производство се състои в това, че сухата предварителна смес не бива пресована и раздробена механично, а се омокря в смесителна апаратура и след това вискозната маса се гранулира. Това може да стане със синтезираща гранулация в ротационна гранулационна вана,

9 9999

9 9 респективно в гранулационен барабан, или пък като вискозната смес бъде пресована през сито. По този начин могат да се получат частици с желания размер, без да се налага допълнително механично раздробяване.

Недостатък в случая е наличието на по-голямо количество вода в крайния продукт, в сравнение с продукта при пресоване. Налага се това по-голямо количество вода да бъде отстранено чрез подсушаване.

Получената по описаните по-горе методи постеля за животни може да бъде предлагана направо в търговската мрежа.

Потребителят ще може да ползва готовия продукт като постеля за животни. За целта продуктът се насипва, както се прави обикновено, на пласт с дебелина 4 cm до 6 cm в пластмасов съд. При локално поливане с вода, урина или друга някаква течност продуктът агломерира. След определено време на изчакване от няколко минути продуктът може да се изгребва, без да се разпадне, с помощта на лопатка, каквато обикновено се предлага към приборите за котешка тоалетна.

Както потвърдиха тестовете, екстрахираните сухи резанки от захарно цвекло имат максимален хигроскопичен капацитет от

4,5 д на един грам резанки. Чрез смилане на частиците до посочените големини относителният дял на повърхностно поетата вода нараства и бяха достигнати стойности от повече от 7 д хигроскопичен капацитет на един грам резанки. Обичайните предлагани на пазара видове постеля за котки на минерална основа, примерно на основата на бентонит, показват максимален хигроскопичен капацитет от 2,0 д на един грам смес. Докато получаващите се след локално намокряне агломерирани късове на • · ·· ····· ···· ····· · · · · предлаганата от настоящото изобретение смес за постеля на животни съдържат влага, чието съдържание е значително поголямо от влагосъдържанието на досегашните смеси за постеля от бентонит. При това, относителната механична стабилност на един агломерирал къс с водно съдържание примерно от 3 д на един грам смес е толкова голяма, колкото и стабилността на предлаганата досега постеля за котш от бентонит с водосъдържание от само 1,5 д на един грам от сместа.

•

Особено предимство в случая е добрата механична стабилност, която показват отделните частици на сместа при предлаганото от настоящото изобретение гранулометрично разпределение дори и в навлажнено състояние. Ако механичната стабилност е незадоволителна, не би могъл да настъпи ефектът на агломерация, а освен това би било проблематично и лесното отстраняване.

В крайна сметка става въпрос за два различни вида “якост”, които би трябвало да се имат предвид, когато става ф дума за една удобна за употреба постеля за животни. От една страна, това е якостта на отделната частица сама за себе си, тоест нейната стабилност; от друга страна, говорим и за якост на агломерирания къс, който се е образувал след агломерацията на множество свързани една с друга частици.

Както твърде бързо показаха тестовете (виж по-долу), смлените резанки от захарно цвекло и без прибавка на помощни вещества са относително стабилни сами за себе си по отношение на тенденцията към агломериране, притежават

задоволителна якост, ала образувалите се от тях ааломерати не са устойчиви на механично натоварване

В качеството на добавени помощни субстанции се предпочитат най-вече полимерите, които се отличават с това, че при изготвянето на 2,5% воден разтвор показват вискозитет повече от 50 mPa.

Подходящи се оказаха между другото следните субстанции: целулозни деривати, галактоманан, нишесте, политиленоксид, полиакрилова киселина, полиакриламид , а също така и кополимери от акрилова киселина и акриламид. С успех могат да се използват и някои смеси от тези субстанции. Измежду целулозните деривати можем да посочим като найподходящи карбоксилметилцелулоза, метилцелулоза, хидроксиетилметилцелулоза или хидроксипропилметилцелулоза. Един целулозен дериват обаче може да се използва само в относителен дял до максимум 10 %.

Особено подходящ галактоманан е гуарановото брашно. Прибавеното гуараново брашно обаче не бива да превишава © относителен дял от 5 %.

Доколкото се използва нишесте, би следвало да се предпочете това да бъде нишесте, разтварящо се във вода. Подходящи за случая са най-вече картофено нишесте, нишесте от тапиока или нишесте от царевица. Нишестето трябва да се ползва в максимална концентрация до 20%. Подходящи за случая се оказаха и деривати на нишестето, като например карбоксилметилскорбяла.

• ···· ·· ···· ·· ···· ·· ···· ·· · • · ·· ····· ···· ····· ·· ··

Наред с полиакриловата киселина или кополимерите на акриловата киселина могат да се използват и нейните разтворими соли. Когато не е посочено изрично нещо друго, посочените проценти следва да се разбират като тегловен относителен дял, респективно масов дял.

При методите за производство на постеля за животни съгласно настоящото изобретение посочените по-горе две вариантни решения се оказаха особено подходящи. Препоръчва се, следователно, сухият материал от растителен произход да бъде раздробен в мелница, след това да бъде пресят, получените едри частици да бъдат върнати обратно в процеса на смилане, да се добави някаква субстанция, подпомагаща агломерацията на сместа при поемането на влага и получената смес да бъде умокрена в смесителна апаратура, да агломерира там до желания размер на късовете и след това да бъде изсушена до равновесна влажност.

Под пресоване (“сбиване”) в случая можем да разбираме примерно екструдиране, експандиране, пелетиране или таблет иране.

Особено икономисващ вода метод представлява метода, при който се работи с таблетиране.

За текуща проверка на качеството на продукта при производствения процес се препоръчва преди добавянето на подпомагащата агломерирането субстанция да се взимат проби - от всяка шихта, респективно текущо от сухия материал от растителен произход, като се препоръчва гранулометричното разпределение в пробите да се определя примерно по метода на лазерната дифракция. В проведените • · « ·

експерименти доказа своята годност, примерно, моделът HELIOS на фирма SYMPATEC System- Particel-Technic в ClausthalZellerfeld. DE

По-долу c помощта на някои примерни изпълнения и описания на проведени експерименти ще дадем по-подробно разяснение на определени аспекти на настоящото изобретение.

На фиг. 1 е представен тест за агломериране и откъсване при намокряне.

На фиг. 2 е показано сумарно разпределение на масата при четири различно смлени пелети от сухи, немеласирани резанки от захарно цвекло.

На фиг. 3 е показана кривата на гранулометрично разпределение на смлени, изсушени, немеласирани резанки от захарно цвекло.

На фиг. 4 е показана якостта на гела, измерена с пектинометър като функция на отношение! ίο между масата на частиците под 100 цт (F_1OO) и масата на частиците между 100 И™ и 400 цт (F^J

На фиг. 5 е показано напасването на две различни гранулометрични разпределения на смлени, изсушени, немеласирани резанки от захарно цвекло към функция на Гаус (изтеглената крива представлява изчислената функция).

Както споменахме по-горе, фактически съществуват два различни вида “якост”, които би трябвало да се имат предвид • · · · · · · ···· · ···· • · ···· ·· · • · ·· ····· ··· · · · ··· ·· · · при оценка на материала за животинска постеля: от една страна, това е якостта на отделната частица сама за себе си, т.е нейната стабилност, от друга страна, говорим и за якост на агломерирания къс, образуван след слепването на множество частици една с друга.

Бяха извършени различни тестове за определяне на тези два вида якост. На фигура 1 е показано протичането на такова едно изпитване. За целта сбитите частици (преди механичното раздробяване с диаметър 3 тт и по-големи) се навлажняват със стандартно определеното количество течност - за тестовете бяха намокрени обикновено с три пъти по-голямо количество вода от масата на частиците. Частиците поеха водата и се задържаха - къде по-добре, къде по-слабо - прилепени една към друга, тоест образуваха агломерирани късове. След кратко време на изчакване от 2 минути, съответстващо на практиката в такива случаи, набъбналите частици се изсипват върху хоризонтално телено сито. Размерът на отворите в случая се избира с 1 тт по-голям от диаметъра на сухите сбити частици, така че сухите частици да могат да преминат през ситото. След това ситото се пуска да се върти водоравно в продължение на 5 минути примерно с 350 оборота в минута.

След това вече може да се преброи или да се измери какъв относителен дял от първоначално намиращите се върху ситото набъбнали частици е останал все още върху него. Този относителен дял представлява якостта на отделната частица. От друга страна може да се установи, дали и в какъв вид първоначално образуваните агломерирани бучки все още са се запазили след механичното натоварване. Ако агломератът се е • «··· ·· ···· · ···· ·· ···· ·· · • · ····· ·· · разпаднал на първоначалните си съставни части, това ще означава вече, че въпросната якост на ааломерата е равна на нула.

Както показаха тестовете, смлените резанки от захарно цвекло без добавени в тях помощни субстанции за подпомагане на агломерирането, са стабилни сами по себе си и се отличават с добра якост, но образуващите се агломератни късове не издържат на механично натоварване.

Ако се добавят помощни субстанции обаче и се използват отново резанки от захарно цвекло, подобрените свойства съгласно настоящото изобретение.се потвърждават. Оптимални резултати се получиха с формовани частици от смлени резанки от захарно цвекло с добавка на 6% поливинилпиролидон (Kollidon 90 F, BASF), след като са поели вода от 3 д на един грам смес, в случаите когато горната гранулометрична граница на частиците е 500 μηη,. 81% от първоначалните частици остават стабилни, остават свързани,в агломерираната си форма и 81 % от частиците.

Изненадващо при сравняването на различни възможни помощни субстанции се оказа, че иначе силно слепващи, но нискомолекулни субстанции, като например декстринът, водят до образуването на агломерати с по-малка якост, отколкото помощни субстанции, които имат голямо молекулно тегло и висок вискозитет. Необходимото количество от добавени агенти в случая е общо взето под 10%.

На Фиг. 2 са показани няколко примерни разпределения А, В, С и D, получени като измерен резултат при проведените изследвания, които станаха основа за създаването на • ···· ·· ft··· ft ft··· • · ···· · · · • · ft ft ft · ft · ·· • ft ·· · · · ·· •••ft ····· ···· подходяща смес за постеля на животни. Надясно по абсцисата е нанесена големината на частиците като диаметър в μηη, нагоре по ординатата е нанесено сумарното разпределение на масата Q, в проценти (%).

За да се измери влиянието на това особено силно натоварено гранулометрично разпределение върху механичната стабилност на образуваните с вода агломератни късове от отделни сбити, респективно гранулирани частици, беше измерена якостта на гела по метод, какъвто се прилага примерно за определяне на якостта на пектинов гел, и поспециално на мармалади.

За целта бе използван пектинометър (Pektinometer Mark III на фирмата HERBSTREIT & FOX). Стъкленицата с диаметър 7,0 cm и височина 5,5 cm и намиращата се там свободно поставена в центъра вложка се напълва с 40 ml смес за котешка постеля, като масата й се определя чрез претегляне. По повърхността на пробата се накапва с пипета три пъти по-голямо количество вода, като вложката се натиска надолу, за да запази положенито си на дъното на стъкленицата. Полученият агломерат набъбва до награпавената маркировка върху стената на стъкленицата, така че остава фиксиран към стъленицата. След време на набъбване от 20 min подаващата се навън кука на вложката се закачва с куката на свързаната със сензора за път/сила нишка и измерването започва с изтегляне нагоре на нишката с 1 cm/s-om автоматиката на измервателния уред. Сега вече уредът измерва в съответствие с регулираните непроменливи параметри силата (в понда), необходима, за да се изтегли вложката от фиксирания в • ♦··· ·« ··«· * ···· • · · · · · ·· · • · ····· 9 99

9 9 9 ·····

999 9 99 999 9999 стъкленицата (симулиран) аеломерат. Това измерване се извършва общо шест пъти. Получените по такъв начин числени стойности корелират със субективно почувстваната при стискане в ръка здравина на ааломератните късове, образувани в следствие на локалното намокряне на разширилия се готов материал за постелята на животни.

За да се определи влиянието на транулометричното разпределение, шихта от сухи немелсирани пелети от захарно цвекло бе смляна в чукова мелница с различни степени на регулиране, така че се получиха показаните на фиг. 2 сумарни разпределения на масата. Съответният смлян материал бе смесен с 1 % карбоксилметилцелулоза (тип WALOCEL CRT 30000 Р, WOLF CELLULOSICS GmbH) и след това бе кондициониран с 12 части вода и 2,5 части пара на 100 части смляно вещество, като в екструдер с двоен вал бе подложен на сбиване при специфично подаване на енергия от 80 до 100 kWh/kg, температура във връхната част на колоната 215 °C и крайно налягане 85 до 90 bar (отговарящо на 8 500 до 9 000 кРа).

Кривите А, В, С, D, показани на фиг. 2, както всички интегрирани криви, имат равномерно издигаща се линия. Видно е, че при частици с диаметър около 1 000 μιτι те достигат стойност от 100% при разпределението на масата: следователно всички частици (100%) са с диаметър под 1 000 μιτι Стойност от около 50% е постигната при диаметър на частиците от 200 μιτι до 500 μπι .Следователно, сумата от масата на частиците с по-малък диаметър в случая е толкова голяма, колкото и сумата от масата на всички частици с поголям диаметър. Особено впечатляващо обаче е това, че всички ···· криви имат само една инфлексна точка преди достигане на горната гранулометрична граница при 1 000 цт. фигура 3 с обичайните идентични скали към фиг. 2 показва сравнението с друг вид разпределение с две инфлексни точки (кривата С спрямо кривата Е).

На фиг. 4 надясно е нанесено отношението между масата на частиците с диаметър под 100 цт (F_1OO) и масата на частиците с диаметър между 100 цт и 400 цт (F _{400 100}), а нагоре по ординатата е нанесена якостта им в понда (р), измерена с пектинометър. Показаните в Таблица 1 и на фиг. 4 стойности за якост на получения при материала гел показват, че якостта нараства, колкото по - широко става гранулометричното разпределение. Като мярка за тази широчина може да бъде прието отношението между масата на частиците под 100 цт и масата на частиците между 100 цт и 400 цт. Якостта на материала Е е по-ниска отколкото би могло да се очаква според характеристиката на материалите А. В. С и D, тъй като допълнителната инфлексна точка в гранулометричното разпределение се отразява негативно.

Доколко съгласно предлаганото изобретение отклонението от едно нормално разпределение на Гаус се отразява положително, може да се види от фиг. 5. Надясно е нанесена големината на частиците като диаметър в цт, нагоре е нанесено интегрираното разпределение на масата в проценти (%). Показаните там, определени с помощта на метода на лазерната дифракция, сумарни разпределения на масата при различно смлени изсушени пелети от захарно цвекло бяха симулирани математически с помощта на разпределения на Гаус като функция от едрината на зърната х

G(x) ~ А ехр (-/ / σ²/ 2) с помощта на подходяща за целта програма (например SIGMA

PLQT2000, версия 6.0 SPSS Science).

Параметрите на разпределението на Гаус σ - стандартно отклонение λο - средна големина на зърното

А

- - фактор на нормализация бяха изменяни първоначално дотогава, докато отклонението между изчислените стойности и диференцираните сумарни разпределения стигна минималната си стойност. С получените по този начин изходни стойности интегрираната форма на разпределението на Гаус, така наречената функция на грешката х

eif -В [ехр(-м²)^м бе изчислена чрез цифрова интеграция - с приближение, като се започне от 0,01 μιη, и² = х²/ σ²/2

« ····		··	····	4
• ·	•	•	•	4 ·	«
• ·	•	•	• ··	• 4	•
• ·	•	•	•	• Ф	• ·
44 4			·· ·	··	41 е

u бе нагодена към измерените стойности, при което х=2тт

V В~ fap(~U^Z)dLl о бе изчислено отново чрез цифрова интеграция до дименсията, при която се получава 100% относителен дял на масата, в случая 2 000 цт. Параметрите от кривата 1 все още могат да бъдат представени чрез Гаусова функция със среден диаметър на частиците 300 цт . При кривата 2 това се удава само с приближение с отрицателен среден диаметър на частиците, което е физически абсурдно. Агломериращите свойства на произведената от смления материал (1) чрез екструдиране смес за животинска постеля се оказаха незадоволителни, докато произведената при същите условия от смления материал (2) постеля агломерира отлично.

В Таблица 1 е показано въздействието на ширината на гранулометричното разпределение върху якостта на гела на крайния продукт.

Като се изхожда от изсушен материал от цвекло за А до Е, респективно 1 и 2 съответният смлян материал бе смесен с 1 % карбоксилметилцелулоза (тип WALOCEL CRT 30000 Р, WOLFF CELULOSICS GmbH) като след това бе кондициониран с 12 части вода и 2,5 части пара на 100 части смлян материал, бе подложен на сбиване в екструдер с два вала със специфично подаване на енергия от 80 до 100 kWh/kg, температура във връхната част на колоната 215 °C и крайно налягане от 85 до 90 bar и бе изсушен до около 12 % крайна влажност, като бе раздробен до

Claims

'1. Постеля за котки и малки животни^ състояща се от смес от изсушен материал от растителен произход и помощна субстанция подпомагаща агломерирането на сместа при внасянето на влага, характеризираща се с това, че изсушеният материал от растителен произход е в гранулометричен състав при който сумарното разпределение на масата на гранулометричното разпределение поне в обхвата между 50jnm и 1 000 ^т е по-голямо от едно интегрирано статистическо разпределение на Гаус, като разпределението на Гаус представлява нормално Гаусово разпределение със средна стойност 100 jnm и стандартно отклонение 800 jvim и при който състав гранулометричното разпределение се различава с повече от 10% статистическото разпределение на Гаус.
2. Постеля за животни съгласно Претенция 1 характеризираща се с това, че « ···· ·· ···· ·· ···· • · · · · · · · · • « ····· · · · • · ··· · · · · · « · ·· · ···· ···· ····· ·· ·· изсушеният материал от растителен произход е с аранулометричен състав, при който 90 % от частиците (отнесени към масата), имат диаметър повече от 0<pim и по-малко от 1 000 jvim, за препоръчване по-малко от 600 мт, и по-специално по-малко от 400jvim
3. Постеля за животни съгласно Претенция 1 или Претенция характеризираща се с това, че гранулометричното разпределение в рамките на този гранулометричен състав е такова, че масата на частиците с големина в долната трета на състава е повече от 20% от общата маса на частиците.
4. Постеля за животни съгласно една от предшестващите Претенции, характеризираща се с това, че гранулометричното разпределение е такова, че съотношението на относителният дял на масата на частиците под 100 jvim спрямо масата на частиците с диаметър между 100 jnm и 400 ^т е наймалко две към три и, за препоръчване, по-малко от седем към три.
5. Постеля за животни съгласно една от предшестващите Претенции, характеризираща се с това, че сумарното разпределение на масата представлява с точност от +/-30 % една равномерно нарастваща функция с една само инфлексна точка преди максималния размер на частиците.

• · ····· · · · • · ··· ···· · • · ·· · · · · · ···· ····· ·· ··
6. Постеля за животни съгласно една от предшестващите Претенции, хаерактеризираща се с това, че в рамките на гранулометричния състава налице полидисперсно равномерно разпределение, като в рамките на диапазона между големина на частиците от 40jyim go 400jvim относителният дял не се колебае повече от +/-30%.
7. Постеля за животни съгласно една от предшестващите Претенции, характеризираща се с това, че изсушеният материал от растителен произход е резанки от захарно цвекло и/или промити корени от цикория и/или цитрусови пелети.
8. Постеля за животни съгласно една от предшестващите Претенции, характеризираща се с това, че подпомагащата агломерирането помощна субстанция е водоразтворим полимер.
9. Постеля за животни съгласно Претенция 8, характеризираща се с това, че полимерът е субстанция или смес от повече субстанции от групата, включваща целулозен дериват, галактоманан, нишесте, нишестени деривати, полиакрилна киселина, полиакриламид или кополимерри от акрилна киселина и акриламид, както и соли на полиакрилната киселина или на кополимери.
10. Постеля за животни съгласно Претенция 9, характеризираща се с това, че целулозният дериват е карбоксилметилцелулоза, метилцелулоза, хидроксиетилметилцелулоза или хидроксипропилметилцелулоза.
11. Постеля за животни съгласно една от Претенциите 9 или Ю, характеризираща се с това, че целулозният дериват се съдържа в относителен дял от максимум 10%.
12. Постеля за животни съгласно еднг от Претенциите 9 до 11, характеризираща се с това, че полимерът е химикал, който като 2,5% воден разтвор има вискозитет повече от 50 mPa.
13. Постеля за животни съгласно една от предшестващите Претенции, характеризираща се с това, че галактомананът е за препоръчване гуараново брашно.
14. Постеля за животни съгласно Претенция 13, характеризираща се с това, че галактомананът се съдържа в относителеен дял от максимум 5 %.
15. Постеля за животни съгласно Претенция 9, характеризираща се с това ,че нишестето, респективно нишестеният дериват е разтворим в студена вода.
16. Постеля за животни съгласно Претенция 15, характеризираща се с това че нишестето е картофено нишесте, нишесте от тапиока или нишесте от царевица, или смес от тези видове нишесте.
17. Постеля за животни съгласно Претенция 15 или 16 характеризираща се с това, че нишестето се съдържа в концентрация от максимум 20%.
18. Постеля за животни съгласно Претенции 15 до 17/ характеризираща се с това, че нишестеният дериват е карбоксилметилово нишесте.
19. Постеля за животни съгласно Претенции 5 до 18, характеризираща се с това, че съдържа адсорбираща миризмата субстанция за адсорбиране на естествената миризма на резанките от захарно цвекло.
20. Постеля за животни съгласно една от предшестващите Претенции, характеризираща се с това, че като адсорбираща миризмата субстанция са включени неорганични добавки, и най-вече порести неорганични добавки като бентонит и/или цеолит и/или кизелгур, с относителен дял общо до 20%.
21. Постеля за животни съгласно Претенция 20, характеризираща се с това, че *··· цеолитът е естествен цеолит от вида клиниптилолит.
22. Постеля за животни съгласно Претенция 20, характеризираща се с това, че в качеството на добавка е използван бентонит с висок относителен дял на монтморилонит, и особено на монтморилонит в подменена с алифатни амини или с алкални йони форма, и най-вече в Ма⁺-форма, респективно в Н⁺ -форма.
23. Постеля за животни съгласно л, Претенция 22, характеризираща се с това, че се използва активиран бентонит с ВЕТ повърхност с повече от 100 т²/д.
24. Постеля за животни съгласно една от предшестващите Претенции от 19 до 23, характеризираща се с това, че в качеството на адсорбираща субстанция се използват циклодекстрин, и особено β - циклодекстрин, и/или соли на преходни метални йони и/или алуминиеви соли.
25. Постеля за животни съгласно Претенция 19, характеризираща се с това, че като адсорбираща миризмата субстанция е прибавено брашно от зърнени храни с относителен дял общо до 2й%.
26. Постеля за животни съгласно предшестващите Претенции, характеризираща се с това, че ft ft ft ft • · ft ft · · ft ft ft ft към сухата смес от смлян материал от растителен произход и към подпомагащата агломерирането помощна субстанция е прибавено някаво подходящо вещество за по-сетнешното регулиране след навлажняване на стойността на pH, най-вече някаква сол.
27. Постеля за животни съгласно Претенция 26, характеризираща се с това, че веществото, и по-специално солта, са подходящи за регулиране на Ф стойност на pH между 4 и 8.
28. Постеля за животни съгласно Претенция 26, характеризираща се с това, че към сухата смес от смлян материал от растителен произход и към подпомагащата агломерирането помощна субстанция е прибавен подходящ за избелване на цвета твърд, сух пигмент, за препоръчване в относителен дял по-малко от 20%.
29. Метод за производството на постеля съгласно една от предшестващите Претенции, характеризиращ се с това, че изсушеният материал от растителен произход се за животни раздробява в мелница и след това се пресява, че получената едра фракция се връща отново в процеса на смилане, че към сместа се прибавя помощна субстанция, подпомагаща агломерирането при проникването на влага, и че получената смес бива сбита и механично раздробена.
30. Метод за производството на постеля за животни съгласно Претенция 29, ···· • · ····· ·· · • · ♦ · · · · · · · ·· ·· · ···· ·· · · ····· ·· ·· характеризиращ се с това, че сухата смес преди сбиване бива намокрена с вода и пара, а след сбиването се изсушава в охладител и в сушилня до равновесна влажност.
31. Метод за производството на постеля за животни съгласно една от Претенциите от 1 до 28, характеризиращ се с това, че изсушеният материал от растителен произход се раздробява в мелница и след това се пресява, че получената едра фракция се връща обратно в процеса на смилане, че се прибавя помощна субстанция, подпомагаща агломерирането на сместа при проникване на влага, и че получената смес се навлажнява в смесителна апаратура, агломерира в нея до желаните размери и след това се изсушава до равновесна влажност.
32. Метод за производството на постеля за животни съгласно една от Претенциите 30 или 31, характеризиращ се с това, че стойността на pH на подадената вода е повишена до стойности до

9.
33. Метод за производството на постеля за животни съгласно една от предшестващите Претенции, характеризиращ се с това, че от всяка шихта, респективно текущо от изсушения материал от растителен произход се взимат проби преди прибавянето на • ···· ·· ···· • · · ·· · • · ·· 9·· • · · · ·· • · · ·· ··· · ·· ··· подпомагащата агломерирането субстанция гранулометричното разпределение в тях, за метода на лазерната дифракция.

и се определя препоръчване по