CA2840025C - Cellulosic absorbent, and method for producing same from paper sludge and a binder - Google Patents
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Abstract
Description
ABSORBANT CELLULOSIQUE ET SON PROCÉDÉ DE PRODUCTION A
PARTIR DE BOUES PAPETIERES ET DE LIANT
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention est relative à un absorbant et son procédé de fabrication. Plus particulièrement, la présente invention concerne un absorbant, tel qu'une litière, sous forme de particules cellulosiques comprenant un agent liant et des fibres cellulosiques provenant de boues papetières et/ou de papier.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Les absorbants à base de cellulose provenant du papier sont généralement obtenus par un procédé de granulation produisant des granules cylindriques de taille grossière. Par exemple, les granules de litière pour excrétions de chat proposées commercialement par Yesterday's News font 30 mm de longueur avec un diamètre moyen de 4,2 mm (Figure 1). Les grosses granules sont typiquement préférées aux granules plus courtes et plus minces qui, de par l'utilisation de fibres de faible longueur, seraient trop fragiles au risque de rapidement se transformer en fine poussière lors de la phase d'utilisation.
Les granules à base de papier recyclé sont généralement produites par un procédé de granulation au cours duquel le papier recyclé doit être humecté avant de réaliser la granulation. Pour cela, le papier est généralement déchiqueté par un défibrateur mécanique et l'eau est ajoutée par la suite à la fibre du papier pour en faire une 'Date.
Les grosses granules ne sont pas optimales car la surface disponible à
l'absorption est réduite comparativement à celle de plus petites granules. Dans le cas des litières absorbantes pour animaux, les excrétions atteignent alors rapidement le fond du récipient dans lequel les granules de litière absorbantes sont disposées et y stagnent.
Le liquide stagnant au fond du récipient met du temps à être absorbé par les granules sus-jacentes. Ce temps permet au liquide de développer des odeurs non-désirables lorsqu'exposé à l'air environnant. De plus, la texture grossière des granules de papier ne plaît pas aux chats domestiques qui préfèrent la sensation du sable fin dans leur état naturel. CELLULOSIC ABSORBENT AND ITS PRODUCTION PROCESS A
FROM PAPER SLUDGE AND BINDER
FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an absorbent and its method of manufacturing. More particularly, the present invention relates to an absorbent, such as a litter under cellulosic particle form comprising a binding agent and fibers cellulosic from sludge and / or paper.
STATE OF THE ART
Cellulose-based absorbents from paper are generally obtained by a granulation process producing cylindrical sized granules rude. Through example, the cat excretion litter granules offered commercially by Yesterday's News is 30mm in length with an average diameter of 4.2mm (Figure 1). Large granules are typically preferred over shorter granules and more thin which, due to the use of short fibers, would be too fragile to risk of quickly turning into fine dust during the phase of use.
Recycled paper granules are generally produced by a process of granulation during which the recycled paper must be moistened before realize the granulation. For this, the paper is usually shredded by a defibrator mechanical and water is subsequently added to the fiber of the paper to make it a date.
Large granules are not optimal because the surface available to absorption is reduced compared to that of smaller granules. In the case of litters absorbent for animals, the excretions quickly reach the bottom of container in which absorbent litter granules are placed and there stagnate.
The liquid standing at the bottom of the container takes time to be absorbed by the granules overlying. This time allows the liquid to develop non-odors.
desirable when exposed to surrounding air. In addition, the coarse texture of the granules no paper not appealing to domestic cats who prefer the feel of fine sand in their condition natural.
2 Les granules à base de cellulose actuellement existantes n'ont aucune ou très peu de propriétés physiques permettant leur agglomération lorsqu'elles sont en contact avec une matière liquide. En effet, leur faible densité et leur taille grossière représentent un obstacle à cette agglomération. De plus, ces granules sont peu absorbantes, légères et s'éparpillent donc facilement lors de la phase d'utilisation.
Un autre désavantage des granules de litière absorbante à base de cellulose vient du fait qu'il n'existe pas un contrôle efficace de la vitesse d'absorption du liquide ainsi que des odeurs associées.
Il existe donc un besoin pour une technologie apportant au moins une solution à l'un des problèmes et/ou désavantages tels que ceux ci-dessus mentionnés concernant l'absorption inefficace des excrétions et des odeurs associées par des granules absorbantes de géométrie inadaptée.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un absorbant sous forme de particules cellulosiques absorbantes. Ces particules peuvent être recouvertes d'un mélange agglomérant afin de leur donner une capacité agglomérante.
Selon un aspect de l'invention, il est proposé une litière comprenant des particules cellulosiques absorbantes pouvant être mise en contact avec une matière, les particules cellulosiques absorbantes comprenant :
un agent liant gélifié de manière à former une structure matricielle; et une pluralité de fibres cellulosiques distribuées au sein de la structure matricielle;
les fibres cellulosiques étant issues de boues papetières, de papier ou d'une combinaison de ceux-ci.
Selon un aspect optionnel de la litière, les boues papetières peuvent inclure des boues de désencrage.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, au moins 50% en poids des fibres cellulosiques peuvent être issues de boues de désencrage. Optionnellement, la totalité
des fibres cellulosiques peuvent être issues de boues de désencrage. Encore 2 Currently existing cellulose-based granules have no or very little physical properties allowing their agglomeration when they are in contact with a liquid material. Indeed, their low density and coarse size represent a obstacle to this agglomeration. In addition, these granules are not very absorbent, light and are therefore easily scattered during the use phase.
Another disadvantage of absorbent cellulose-based litter granules come from fact that there is no effective control of the rate of absorption of liquid as well as associated odors.
There is therefore a need for a technology providing at least one solution.
to one of problems and / or disadvantages such as those mentioned above concerning inefficient absorption of excretions and associated odors by granules absorbents of unsuitable geometry.
SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention relates to an absorbent in particulate form.
cellulosic absorbent. These particles can be covered with an agglomerating mixture in order to give them a clumping capacity.
According to one aspect of the invention, there is provided a litter comprising particles absorbent cellulosics that can come into contact with a material, the particles absorbent cellulosics comprising:
a binding agent gelled so as to form a matrix structure; and a plurality of cellulosic fibers distributed within the structure matrix;
the cellulosic fibers coming from paper sludge, paper or a combination of these.
According to an optional aspect of the litter, the paper sludge may include sludge de-inking.
According to another optional aspect of the litter, at least 50% by weight of the fibers cellulosics can be obtained from de-inking sludge. Optionally, the totality cellulose fibers can be obtained from de-inking sludge. Still
3 optionnellement, au moins une partie des fibres cellulosiques peuvent être issues de papier recyclé.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les fibres cellulosiques peuvent être distribuées substantiellement uniformément au sein de la structure matricielle.
Optionnellement, les fibres cellulosiques peuvent être substantiellement alignées selon un axe de la structure matricielle. Encore optionnellement, les fibres cellulosiques peuvent être suffisamment alignées pour réduire ou supprimer la présence de protrusions sur une surface de contact de la structure matricielle.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les fibres cellulosiques peuvent avoir une longueur comprise entre 0.1 et 10 mm. Optionnellement, 5 à 50% des fibres cellulosiques peuvent avoir une longueur comprise entre 0.1 et 3.5 mm.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, l'agent liant peut inclure un constituant qui est dérivé d'un colloïde organique. Il peut également inclure un constituant qui est dérivé
d'un colloïde inorganique. Optionnellement, l'agent liant peut inclure la gomme de guar, la gomme de galactomannane, la gomme de xanthane, la méthylcellulose, l'hydroxypropyl-methylcellulose, la carboxymethylcellulose, l'amidon de maïs, l'amidon de blé, l'amidon de manioc, l'amidon de pomme de terre, la lignine, les dérivés de la lignine ou une combinaison de ceux-ci. Encore optionnellement, l'agent liant peut inclure un super-absorbant comprenant l'alcool polyvinylique, un polyacrylate, l'amidon de blé
pré-gélatinisé, l'amidon de maïs pré-gélatinisé ou une combinaison de ceux-ci.
Encore optionnellement, l'agent liant peut être le super-absorbant.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, l'agent liant peut inclure une argile.
Optionnellement, les particules cellulosiques peuvent inclure au plus 25 % en poids d'argile par rapport au poids total des particules cellulosiques. L'argile peut inclure la bentonite de calcium, la bentonite de sodium ou une combinaison de celles-ci.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les particules cellulosiques peuvent avoir une concentration en poids de fibres cellulosiques comprise entre 50 % et 75 %, et une concentration en poids de l'agent liant comprise d'au plus 20 %.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, au moins une portion des particules cellulosiques absorbantes peut inclure un mélange agglomérant distribué sur une 3 optionally, at least part of the cellulose fibers can be issues of recycled paper.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose fibers can be distributed substantially evenly within the structure matrix.
Optionally, the cellulosic fibers can be substantially aligned according to an axis of the matrix structure. Optionally, the fibers cellulosic can be aligned enough to reduce or eliminate the presence of protrusions on a contact surface of the matrix structure.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose fibers may have a length between 0.1 and 10 mm. Optionally, 5 to 50% of the fibers cellulosics can have a length between 0.1 and 3.5 mm.
According to another optional aspect of the litter, the binding agent can include a constituent who is derived from an organic colloid. It can also include a constituent which is derived of an inorganic colloid. Optionally, the binding agent can include guar gum, galactomannan gum, xanthan gum, methylcellulose, hydroxypropyl-methylcellulose, carboxymethylcellulose, corn starch, starch wheat, cassava starch, potato starch, lignin, derived from lignin or a combination thereof. Again optionally, the binding agent may include a super-absorbent comprising polyvinyl alcohol, a polyacrylate, wheat starch pre-gelatinized, pre-gelatinized corn starch or a combination thereof.
Still optionally, the binding agent can be the superabsorbent.
According to another optional aspect of the litter, the binding agent can include a clay.
Optionally, the cellulosic particles can include at most 25% in weight of clay relative to the total weight of the cellulosic particles. Clay may include the calcium bentonite, sodium bentonite or a combination of these.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose particles can have a concentration by weight of cellulosic fibers between 50% and 75 %, and an concentration by weight of the binding agent of at most 20%.
According to another optional aspect of the litter, at least a portion of the particles Absorbent cellulosics may include a caking mixture distributed over a
4 surface externe de la structure matricielle afin que les particules cellulosiques puissent s'agglomérer au contact de la matière. Optionnellement, le mélange agglomérant peut inclure au moins un surfactant et au moins un agent agglomérant.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les particules cellulosiques peuvent inclure une première couche comprenant le au moins un surfactant qui est déposée sur la surface externe de la structure matricielle, et une deuxième couche comprenant le au moins un agent agglomérant qui est déposée sur la première couche.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les particules cellulosiques peuvent inclure une pluralité de couches déposées successivement depuis la surface externe de la structure matricielle, chaque couche incluant le au moins un surfactant ou le au moins un agent agglomérant.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, le au moins un surfactant peut inclure un premier surfactant et un deuxième surfactant. Les particules cellulosiques peuvent inclure :
une première couche déposée sur la surface externe de la structure matricielle, la première couche comprenant le premier surfactant;
une deuxième couche déposée sur la première couche, la deuxième couche comprenant le au moins un agent agglomérant; et une troisième couche déposée sur la deuxième couche, la troisième couche comprenant le deuxième surfactant.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, le au moins un surfactant peu inclure un surfactant ionique choisi parmi le groupe comprenant le sodium lauryl sulfate, le polyéthylène glycol p-(1,1,3,3-tetramethylbutyI)-phenyl éther, les analogues de ceux-ci et les mélanges de ceux-ci.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, le au moins un surfactant peut inclure un surfactant non-ionique choisi parmi le groupe comprenant les alcools primaires, l'éthyle phenoxy poly ethoxy éthanol, les analogues de ceux-ci et les mélanges de ceux-ci.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, le au moins un agent agglomérant peut inclure la gomme guar, la gomme de xanthane, la carboxymethylcellulose, l'oxyde de polyéthylène, les analogues de ceux-ci ou les mélanges de ceux-ci.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les particules cellulosiques peuvent inclure un agent contrôleur d'odeurs réduisant ou supprimant la libération d'odeurs pouvant résulter de la matière. Optionnellement, les particules cellulosiques peuvent inclure une couche comprenant l'agent contrôleur d'odeurs. Encore optionnellement, l'agent contrôleur d'odeurs peut inclure un agent inhibiteur d'uréase.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les particules cellulosiques peuvent inclure une avant-dernière couche comprenant l'agent contrôleur d'odeurs et une dernière couche comprenant le au moins un surfactant.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, l'agent inhibiteur d'uréase peut être choisi parmi le groupe comprenant le N(n-butyl) thiophosphorique triamide, le cyclohexyl thiophosphorique triamide, le N-(N-butyl) phosphorique triamide, le cyclohexyl phosphorique triamide, le N-aliphatique triamide et N,N-aliphatique phosphorique triamide, les phosphorotriamides, les 4-aminophenyl sulphonyl amino phenyl phosphorodiamidates, les N-(diaminophosphinyl)arylcarboxamines, les polysulfides, le sulfate ferrique, les thiosulphates, les ricinoléates, les mélanges de ceux-ci et les analogues de ceux-ci.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les particules cellulosiques peuvent avoir une granulométrie comprise entre 4 et 100 mesh.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les particules cellulosiques peuvent avoir une distribution granulométrique selon laquelle au moins 90 % des particules cellulosiques a une granulométrie comprise entre 4 et 60 mesh, et au plus 10 %
des particules cellulosiques a une granulométrie inférieure à 100 mesh.
Optionnellement, les particules cellulosiques ont une distribution granulométrique selon laquelle au moins 95 % des particules cellulosiques a une granulométrie comprise entre 8 et 60 mesh, au plus 4 outer surface of the matrix structure so that the particles cellulosics can agglomerate in contact with the material. Optionally, the agglomerating mixture may include at least one surfactant and at least one caking agent.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose particles may include a first layer comprising the at least one surfactant which is deposited on the outer surface of the matrix structure, and a second layer comprising the water minus an agglomerating agent which is deposited on the first layer.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose particles may include a plurality of layers deposited successively from the outer surface of the matrix structure, each layer including the at least one surfactant or the at least an agglomerating agent.
According to another optional aspect of the litter, the at least one surfactant can include a first surfactant and a second surfactant. Cellulose particles can include:
a first layer deposited on the external surface of the structure matrix, the first layer comprising the first surfactant;
a second layer deposited on the first layer, the second layer comprising the at least one agglomerating agent; and a third layer deposited on the second layer, the third layer comprising the second surfactant.
According to another optional aspect of the litter, the at least one little surfactant include a ionic surfactant chosen from the group comprising sodium lauryl sulfate, the polyethylene glycol p- (1,1,3,3-tetramethylbutyI) -phenyl ether, analogues of these and mixtures thereof.
According to another optional aspect of the litter, the at least one surfactant can include a nonionic surfactant selected from the group comprising alcohols primary, ethyl phenoxy polyethoxy ethanol, analogs thereof and mixtures thereof this.
According to another optional aspect of the litter, the at least one agent clumping can include guar gum, xanthan gum, carboxymethylcellulose, oxide polyethylene, analogs thereof or mixtures thereof.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose particles may include an odor control agent reducing or eliminating the release of odors can result from matter. Optionally, the cellulosic particles can include a layer comprising the odor control agent. Again optionally, the agent odor controller can include a urease inhibitor agent.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose particles may include a penultimate layer comprising the odor control agent and a last layer comprising the at least one surfactant.
According to another optional aspect of the litter, the urease inhibitor agent can be chosen from the group comprising N (n-butyl) thiophosphoric triamide, cyclohexyl thiophosphoric triamide, N- (N-butyl) phosphoric triamide, cyclohexyl phosphoric triamide, N-aliphatic triamide and N, N-aliphatic phosphoric triamide, phosphorotriamides, 4-aminophenyl sulphonyl amino phenyl phosphorodiamidates, N- (diaminophosphinyl) arylcarboxamines, polysulfides, ferric sulphate, thiosulphates, ricinoleates, mixtures thereof and the analogues of these.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose particles can have a particle size between 4 and 100 mesh.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose particles can have a particle size distribution according to which at least 90% of the particles cellulosics has a particle size between 4 and 60 mesh, and not more than 10%
from cellulosic particles has a particle size of less than 100 mesh.
Optionally, the cellulosic particles have a particle size distribution that at least 95 % of cellulosic particles has a particle size between 8 and 60 mesh, at most
5 % a une granulométrie comprise inférieure à 70 mesh et au plus 2 % des particules cellulosiques a une granulométrie inférieure à 100 mesh.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les particules cellulosiques peuvent avoir une densité comprise entre 15 et 40 lbs/pi3.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les particules cellulosiques peuvent avoir une concentration en poids de fibres cellulosiques comprise entre 45 et 70 %, une 5% has a particle size of less than 70 mesh and not more than 2% of particles cellulosics has a particle size of less than 100 mesh.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose particles can have a density between 15 and 40 lbs / ft3.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose particles can have a concentration by weight of cellulosic fibers of between 45 and 70%, a
6 concentration en poids de l'agent liant d'au plus 19 % et une concentration en poids de mélange agglomérant d'au plus 7%.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les particules cellulosiques, lorsque mises en contact avec de l'urine, peuvent avoir un dégagement d'ammoniac compris entre 0 et 25 ppm après 48 heures.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, les particules cellulosiques peuvent avoir une forme substantiellement cylindrique.
Selon un autre aspect optionnel de la litière, la litière peut inclure des particules additionnelles indicatrices pouvant changer de couleur lorsqu'elles entrent en contact avec des excrétions, les particules indicatrices comprenant un agent chromogène et un agent oxydant. Optionnellement, la litière peut inclure au moins 99 % de particules cellulosiques et au plus 1 % de particules indicatrices. Encore optionnellement, la litière peut inclure 0.04% à 0.2 % de particules indicatrices.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un procédé de fabrication d'une litière comprenant des particules cellulosiques absorbantes. Le procédé
inclut les étapes suivantes:
mélange de boues papetières et/ou de papier pour former une pâte humide comprenant des fibres cellulosiques;
addition d'un agent liant à la pâte humide pour permettre la cohésion des fibres cellulosiques par gélification de l'agent liant en formant une pâte gélifiée;
et conversion de la pâte gélifiée pour former les particules cellulosiques absorbantes.
Selon un aspect optionnel du procédé, le procédé peut inclure une étape de pré-traitement des boues papetières avant de procéder au mélange en une pâte humide.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, l'étape de pré-traitement peut inclure un ajustement d'une humidité des boues papetières, un assainissement des boues papetières avec un agent désinfectant ou une combinaison de ceux-ci.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, l'étape de conversion de la pâte gélifiée peut inclure une étape d'extrusion de la pâte gélifiée en extrudats absorbants et une 6 concentration by weight of the binding agent of not more than 19% and a concentration of weight of agglomerating mixture of not more than 7%.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose particles, when put in contact with urine, may give off ammonia including between 0 and 25 ppm after 48 hours.
According to another optional aspect of the litter, the cellulose particles can have a substantially cylindrical shape.
According to another optional aspect of the litter, the litter can include particles additional indicators that may change color when they enter contact with excretions, the indicator particles comprising an agent chromogenic and a oxidizing agent. Optionally, the litter can include at least 99% of particles cellulosic and not more than 1% of indicator particles. Still optionally, the litter may include 0.04% to 0.2% indicator particles.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a litter comprising absorbent cellulose particles. The process includes the following steps:
mixture of slurry and / or paper to form a wet pulp comprising cellulosic fibers;
addition of a binding agent to the wet pulp to allow the cohesion of the fibers cellulosics by gelation of the binding agent to form a gelled paste;
and converting the gelled paste to form the cellulosic particles absorbent.
According to an optional aspect of the method, the method can include a step of pre-treatment of paper sludge before mixing into a paste humid.
According to another optional aspect of the method, the pre-treatment step can include a adjustment of the humidity of the paper sludge, sludge purification paper mills with a disinfectant or a combination thereof.
According to another optional aspect of the process, the pulp conversion step gelled can include a step of extruding the gelled paste into absorbent extrudates and an
7 étape de réduction de taille des extrudats absorbants pour former les particules cellulosiques absorbantes. Optionnellement, l'étape de réduction de taille est une étape de broyage.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, l'étape de conversion de la pâte gélifiée peut inclure une étape de cubage, de granulation, de bouletage, de pelletisation ou de compaction pour former les particules cellulosiques absorbantes.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, le procédé peut inclure, après l'étape de conversion, une étape de séchage des particules cellulosiques absorbantes afin d'obtenir des particules cellulosiques ayant une humidité comprise entre 4 %
et 12%.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, le procédé peut inclure, après l'étape de conversion, une étape de tamisage des particules cellulosiques absorbantes selon une distribution granulométrique définie Selon un autre aspect optionnel du procédé, le procédé peut inclure, après l'étape de conversion, une étape d'ajout d'un mélange agglomérant aux particules cellulosiques afin d'en enrober une surface externe pour que les particules cellulosiques s'agglomèrent au contact d'une matière à absorber.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, l'étape d'ajout d'un mélange agglomérant peut inclure au moins :
le dépôt d'une première couche comprenant au moins un surfactant sur la surface externe de la structure matricielle; et le dépôt d'une deuxième couche comprenant au moins un agent agglomérant sur la première couche.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, le au moins un surfactant peut être ajouté
sous forme liquide et le au moins un agent agglomérant est ajouté sous forme de poudre.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, une troisième couche comprenant au moins un surfactant peut être déposée sur la deuxième couche. 7 step of reducing the size of the absorbent extrudates to form the particles absorbent cellulosics. Optionally, the size reduction step is a step of grinding.
According to another optional aspect of the process, the pulp conversion step gelled may include a step of cubing, granulating, pelletizing, pelletizing or compaction to form absorbent cellulose particles.
According to another optional aspect of the method, the method may include, after the stage of conversion, a step of drying the absorbent cellulose particles in order to to obtain cellulosic particles with a humidity of between 4%
and 12%.
According to another optional aspect of the method, the method may include, after the stage of conversion, a step of sieving the absorbent cellulose particles according to one defined particle size distribution According to another optional aspect of the method, the method may include, after the stage of conversion, a step of adding an agglomerating mixture to the particles cellulosic in order to coat an external surface with it so that the cellulosic particles agglomerate on contact with a material to be absorbed.
According to another optional aspect of the process, the step of adding a mixture agglomerating can include at least:
the deposition of a first layer comprising at least one surfactant on the outer surface of the matrix structure; and the deposition of a second layer comprising at least one agglomerating agent on the first layer.
According to another optional aspect of the method, the at least one surfactant can be added in liquid form and the at least one agglomerating agent is added in the form of powder.
According to another optional aspect of the method, a third layer comprising at less surfactant can be deposited on the second layer.
8 Selon un autre aspect optionnel du procédé, l'étape d'ajout d'un mélange agglomérant peut inclure le dépôt d'une couche comprenant un agent contrôleur d'odeurs sur une couche précédente comprenant le au moins un surfactant ou le au moins un agent contrôleur.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, l'agent contrôleur d'odeurs peut être ajouté
sous forme liquide ou sous forme de poudre.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, les étapes de mélange en une pâte humide et d'addition d'un agent liant pour former une pâte gélifiée peuvent se faire simultanément.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, l'agent liant peut être additionné
à la pâte humide sous forme d'une poudre sèche, d'un agent colloïdal, d'une émulsion ou d'un gel.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, l'étape de mélange en une pâte humide peut être réalisée dans un mélangeur à fort cisaillement.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, la pâte humide peut avoir une teneur en eau comprise entre 10 et 65 % en poids par rapport au poids total de la pâte humide.
Optionnellement, la teneur en eau de la pâte humide peut être comprise entre 10 et 30%
en poids.
Selon un autre aspect optionnel du procédé, la pâte humide peut avoir une teneur en cendres inférieure à 25 % en poids par rapport au poids total de la pâte humide.
Optionnellement, la teneur en cendres de la pâte humide peut être comprise entre 15 et 20 % en poids.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un usage des particules cellulosiques telles que définies ci-dessus ou produit selon le procédé tel que défini ci-dessus, pour être mises en contact et absorber de l'urine animale dans un bac de litière.
Selon un aspect de l'invention, il est proposé un absorbant comprenant des particules cellulosiques absorbantes pouvant être mise en contact avec une matière, les particules cellulosiques absorbantes comprenant : 8 According to another optional aspect of the process, the step of adding a mixture agglomerating may include the deposition of a layer comprising an odor control agent on a previous layer comprising the at least one surfactant or the at least one agent controller.
According to another optional aspect of the method, the odor control agent can be added in liquid form or in powder form.
According to another optional aspect of the process, the steps of mixing into a paste humid and addition of a binding agent to form a gelled paste can be done simultaneously.
According to another optional aspect of the process, the binding agent can be added to the dough wet as a dry powder, colloidal agent, emulsion or of a gel.
According to another optional aspect of the process, the step of mixing into a paste humid can be carried out in a high shear mixer.
According to another optional aspect of the process, the wet pulp can have a content water between 10 and 65% by weight relative to the total weight of the dough humid.
Optionally, the water content of the wet pulp can be between 10 and 30%
in weight.
According to another optional aspect of the process, the wet pulp can have a content ash less than 25% by weight relative to the total weight of the dough humid.
Optionally, the ash content of the wet pulp can be included between 15 and 20% by weight.
According to another aspect of the present invention, there is provided a use of particles cellulosics as defined above or produced according to the process such as defined here above, to be put in contact and absorb animal urine in a tank of litter.
According to one aspect of the invention, there is provided an absorbent comprising particles absorbent cellulosics that can come into contact with a material, the particles absorbent cellulosics comprising:
9 un agent liant gélifié de manière à former une structure matricielle; et une pluralité de fibres cellulosiques distribuées au sein de la structure matricielle;
les fibres cellulosiques étant issues de boues papetières, de papier ou d'une combinaison de ceux-ci.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé une litière comprenant :
des particules absorbantes, comprenant :
des fibres cellulosiques distribuées au sein d'une structure matricielle, les fibres cellulosiques étant issues de boues papetières, de papier ou d'une combinaison de ceux-ci;
un agent liant comprenant une argile, l'agent liant permettant de maintenir les fibres cellulosiques distribuées dans la structure matricielle;
et un agent désinfectant choisi parmi le groupe comprenant H202, NaHCO3, Na0C1, la chloramine-T et les mélanges de ceux-ci;
et au moins un surfactant.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d'une litière comprenant des particules absorbantes, le procédé comprenant les étapes suivantes:
mélange de boues papetières et/ou de papier, puis addition d'un agent désinfectant au mélange de boues papetières et/ou de papier, l'agent désinfectant étant choisi parmi le groupe comprenant H202, NaHCO3, Na0C1, la chloramine-T et les mélanges de ceux-ci, pour former une pâte humide comprenant des fibres cellulosiques addition d'au moins un surfactant;
addition d'un agent liant à la pâte humide pour permettre la cohésion des fibres cellulosiques par gélification de l'agent liant en formant une pâte gélifiée, l'agent liant comprenant une argile; et conversion de la pâte gélifiée pour former les particules absorbantes.
Date Reçue/Date Received 2021-04-07 9a Il est entendu que chacun des aspects concernant la litière mentionnés dans la présente demande peuvent être adaptés à chacun des aspects concernant l'absorbant mentionnés dans la présente demande.
DESCRIPTION BREVE DES FIGURES
Les différentes caractéristiques de l'invention et autre aspects optionnels sont illustrés au travers des figures suivantes.
La Figure 1 est une photographie de granules d'absorbant cellulosique de grande taille obtenues par granulation (art antérieur).
La Figure 2 est un schéma d'une particule cellulosique absorbante selon un aspect optionnel de la présente invention.
La Figure 3 est une vue en coupe de la Figure 2 selon la ligne III.
La Figure 4 est une photographie des boues papetières de désencrage, selon un aspect optionnel de la présente invention.
La Figure 5 est une photographie des boues brunes selon un aspect optionnel de la présente invention.
La Figure 6 est un schéma d'une particule cellulosique et de sa coupe transversale selon un aspect optionnel de la présente invention.
La Figure 7 est une vue de la moitié de la Figure 5.
La Figure 8 est un schéma-bloc du procédé de production des particules d'absorbant selon un aspect optionnel de la présente invention.
La Figure 9 est un schéma-bloc relatif à l'addition d'un agent liant dans le procédé
illustré en Figure 8 selon un aspect optionnel de la présente invention.
Date Reçue/Date Received 2020-10-29 La Figure 10 est un schéma-bloc relatif à l'addition d'un agent liant dans le procédé
illustré en Figure 8 selon un autre aspect optionnel de la présente invention.
La Figure 11 est un schéma-bloc relatif à l'addition d'un agent liant dans le procédé
illustré en Figure 8 selon un autre aspect optionnel de la présente invention.
La Figure 12 est un schéma-bloc d'une étape du procédé illustré en Figure 8 selon un autre aspect optionnel de la présente invention.
La Figure 13 est un schéma-bloc d'un enchaînement d'étapes du procédé illustré
en Figure 8 selon un autre aspect optionnel de la présente invention.
La Figure 14 est un schéma d'une extrudeuse bi-vis selon un aspect optionnel de la 9 a binding agent gelled so as to form a matrix structure; and a plurality of cellulosic fibers distributed within the structure matrix;
the cellulosic fibers coming from paper sludge, paper or a combination of these.
According to another aspect of the invention, there is provided a litter comprising:
absorbent particles, comprising:
cellulose fibers distributed within a matrix structure, the cellulosic fibers coming from paper sludge, paper or a combination of these;
a binding agent comprising a clay, the binding agent making it possible to maintain cellulosic fibers distributed in the matrix structure;
and a disinfectant selected from the group comprising H202, NaHCO3, NaOC1, chloramine-T and mixtures thereof;
and at least one surfactant.
According to another aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing of a litter comprising absorbent particles, the method comprising steps following:
mixing of paper sludge and / or paper, then addition of an agent disinfectant with the mixture of sludge and / or paper, the agent disinfectant being chosen from the group comprising H202, NaHCO3, NaOC1, the chloramine-T and mixtures thereof, to form a wet paste comprising cellulose fibers addition of at least one surfactant;
addition of a binding agent to the wet pulp to allow the cohesion of the fibers cellulosic by gelation of the binding agent forming a gelled paste, the agent binder comprising a clay; and converting the gelled paste to form the absorbent particles.
Date Received / Date Received 2021-04-07 9a It is understood that each of the aspects concerning the litter mentioned in the present request can be adapted to each aspect concerning the absorbent mentioned in this application.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
The different characteristics of the invention and other optional aspects are illustrated through the following figures.
Figure 1 is a photograph of cellulose absorbent granules of big size obtained by granulation (prior art).
Figure 2 is a diagram of an absorbent cellulose particle according to a aspect optional of the present invention.
Figure 3 is a sectional view of Figure 2 along line III.
Figure 4 is a photograph of the de-inking paper sludge, according to a aspect optional of the present invention.
Figure 5 is a photograph of the brown sludge according to an optional aspect of the present invention.
Figure 6 is a diagram of a cellulosic particle and its section transverse according to an optional aspect of the present invention.
Figure 7 is a half view of Figure 5.
Figure 8 is a block diagram of the particle production process absorbent according to an optional aspect of the present invention.
Figure 9 is a block diagram relating to the addition of a binding agent in the process illustrated in Figure 8 according to an optional aspect of the present invention.
Date Received / Date Received 2020-10-29 Figure 10 is a block diagram relating to the addition of a binding agent to the process illustrated in Figure 8 according to another optional aspect of the present invention.
Figure 11 is a block diagram relating to the addition of a binding agent to the process illustrated in Figure 8 according to another optional aspect of the present invention.
Figure 12 is a block diagram of a process step shown in Figure 8 according to a another optional aspect of the present invention.
Figure 13 is a block diagram of a sequence of process steps illustrated in Figure 8 according to another optional aspect of the present invention.
Figure 14 is a schematic of a twin-screw extruder in an optional aspect of the
10 présente invention.
La Figure 15 est un graphique représentant le dégagement d'ammoniac des particules cellulosiques en fonction du temps selon un aspect optionnel de la présente invention.
Bien que l'invention soit décrite relativement aux aspects illustrés par les figures ci-dessus mentionnées, il est bien sûr entendu que la portée de l'invention n'est pas limitée à ces seuls exemples. Au contraire, toutes les alternatives, modifications et équivalents possibles sont potentiellement considérés, à la lumière de la description et des revendications qui suivent.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
L'absorbant relatif à la présente invention inclut des particules cellulosiques absorbantes dont la structure, la composition et distribution granulométrique sont adéquates pour assurer l'absorption efficace d'une matière à absorber mise en contact avec les particules. Les particules cellulosiques absorbantes permettent aussi de limiter la libération d'odeurs potentiellement associées à la matière à absorber et à sa dégradation.
L'absorbant relatif à la présente invention peut être utilisé en tant que litière destinée à
l'absorption d'excrétions d'animaux. Les particules cellulosiques peuvent absorber des excrétions provenant d'animaux de ferme ou de plus petits animaux domestiques, tels que les chats. L'absorbant n'est cependant pas limité à cette utilisation et peut être 10 present invention.
Figure 15 is a graph showing the release of ammonia from particles cellulosic as a function of time according to an optional aspect of the present invention.
Although the invention is described with respect to the aspects illustrated by the figures below mentioned above, it is of course understood that the scope of the invention is not not limited to these examples alone. On the contrary, all alternatives, modifications and equivalent possible are potentially considered, in light of the description and from claims that follow.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The absorbent relating to the present invention includes particles absorbent cellulosics whose structure, composition and particle size distribution are suitable for ensure the efficient absorption of a material to be absorbed in contact with the particles. Absorbent cellulose particles also allow limit the release of odors potentially associated with the material to be absorbed and its degradation.
The absorbent relating to the present invention can be used as litter intended for absorption of animal excretions. Cellulosic particles can absorb excretions from farm animals or smaller domestic animals, such than cats. The absorbent is however not limited to this use and maybe
11 utilisé pour absorber des produits chimiques ou un déversement liquide issu d'une activité industrielle, telle que l'industrie du pétrole. L'absorbant peut également être conditionné de manière à être en contact avec des aliments (viande, volaille, poisson) mis en barquette par exemple, ou encore conditionné de manière à être contenu dans des matelas ou autre matériel d'hygiène personnelle.
Les particules cellulosiques absorbantes incluent un agent liant et des fibres cellulosiques. L'agent liant est gélifié de manière à former une structure matricielle dans laquelle les fibres cellulosiques sont distribuées.
Les fibres cellulosiques distribuées au sein de la structure matricielle des particules peuvent être issues de boues papetières, de papier ou d'une combinaison de ceux-ci.
L'utilisation des boues papetières en tant que source de fibres cellulosiques permet de valoriser ces boues et réduire l'impact de leur disposition sur l'environnement. Les boues papetières incluent:
- Les boues grises ou boues de désencrage (Figure 4) sont issues des procédés de recyclage du papier. Ces boues grises ont une humidité variant entre 45 et 75%, un niveau de cendres variant entre 45 et 65% et un pH variant de 7 à 9.
- Les boues brunes (Figure 5) sont des boues issues des procédés reliés au carton. Ces boues brunes ont une humidité variant entre 50 et 75%, un niveau de cendres variant entre 2 et 30% et un pH variant entre 7 et 9.
Le papier et le papier recyclé ont quant à eux une humidité comprise entre 2 et 10 % et une couleur variant du blanc au gris ou au brun.
En ce qui concerne la matière cellulosique, la longueur des fibres cellulosiques varie en fonction de leur provenance. Dans le cas de fibres provenant du papier, les fibres qui sont contenues dans un papier vierge de bonne qualité sont plus longues que celles contenues dans un papier journal. Ces dernières sont elles-mêmes plus longues que les fibres cellulosiques contenues dans le papier recyclé ou encore dans les boues papetières, telles que des boues de désencrage.
Selon un aspect optionnel, les particules cellulosiques contiennent des fibres cellulosiques issues des boues de désencrage et de papier. Sachant que les boues papetières contiennent un relativement faible niveau de fibres cellulosiques de grande 11 used to absorb chemicals or liquid spill from of a industrial activity, such as the petroleum industry. The absorbent can also be packaged in such a way as to be in contact with food (meat, poultry, fish) put in trays for example, or even packaged so as to be contained in mattresses or other personal hygiene equipment.
Absorbent cellulosic particles include a binding agent and fibers cellulosic. The binding agent is gelled so as to form a structure matrix in which cellulosic fibers are distributed.
Cellulosic fibers distributed within the matrix structure of particles can be obtained from paper sludge, paper or a combination of these.
The use of paper sludge as a source of cellulosic fibers allows recover this sludge and reduce the impact of its disposal on the environment. Sludge paper makers include:
- The gray sludge or de-inking sludge (Figure 4) comes from processes of paper recycling. These gray sludges have a humidity varying between 45 and 75%, an ash level varying between 45 and 65% and a pH varying from 7 to 9.
- Brown sludge (Figure 5) is sludge from processes related to cardboard. These brown sludges have a humidity varying between 50 and 75%, a level of ash varying between 2 and 30% and a pH varying between 7 and 9.
Paper and recycled paper have a humidity of between 2 and 10% and a color varying from white to gray or brown.
With regard to cellulosic material, the length of the fibers cellulose varies in depending on their provenance. In the case of fibers from paper, the fibers which are contained in good quality blank paper are longer than those contained in a newspaper. These are themselves longer that cellulosic fibers contained in recycled paper or in sludge paper mills, such as de-inking sludge.
According to an optional aspect, the cellulosic particles contain fibers cellulosics from de-inking and paper sludge. Knowing that the sludge paper mills contain a relatively low level of cellulosic fibers big
12 longueur, les boues papetières peuvent donc être mélangées avec du papier afin d'obtenir une pâte de base pour fabriquer les particules cellulosiques contenant des fibres cellulosiques de diverses longueurs. Les fibres cellulosiques contenues dans les boues papetières ont une longueur comprise entre 0.1 et 10 mm et les fibres cellulosiques contenues dans le papier ont une longueur comprise entre 1 et 3.5 mm. Le faible taux de matières insolubles (aussi appelées cendres) facilite l'incinération, la biodégradabilité et le compostage des particules cellulosiques après leur phase d'utilisation. La teneur en cendres des particules peut être comprise entre 10 et 30%, optionnellement 25%.
Contrairement aux fibres cellulosiques issues du bois, les fibres cellulosiques des boues papetières sont assouplies (dû à l'absence de lignine) et aplaties. Ces caractéristiques en font des fibres mieux adaptées à la fabrication des particules cellulosiques.
L'utilisation de fibres cellulosiques provenant des boues papetières et/ou papier permettent également d'obtenir des particules cellulosiques absorbantes d'une densité
moyenne comprise entre 10 et 40 lbs/pi3, adéquate à une utilisation en litière par exemple.
Tel qu'illustré sur les Figures 2 et 3, les particules cellulosiques absorbantes 2 comprennent des fibres cellulosiques 4 qui peuvent être distribuées uniformément au sein de l'agent liant gélifié, qui forme ainsi la structure matricielle 6 retenant les fibres cellulosiques entre elles.
Selon un aspect optionnel, l'agent liant peut inclure un constituant dérivé
d'un colloïde organique ou inorganique.
Selon un aspect optionnel, l'agent liant peut inclure la gomme de guar, la gomme de galactomannane, la gomme de xanthane, la méthylcellulose, l'hydroxypropyl-methylcellulose, la carboxymethylcellulose, l'amidon tel que l'amidon de maïs, l'amidon de blé, l'amidon de manioc, l'amidon de pomme de terre et une combinaison de ceux-ci.
L'agent liant peut inclure un super-absorbant choisi parmi les polyacrylates, l'alcool polyvinylique, l'amidon de blé pré gélatinisé, l'amidon de mais pré gélatinisé
et une combinaison de ceux-ci. L'agent liant super-absorbant peut aussi être mélangé
avec un ou plusieurs autres agents liants. La pré-gélatinisation permet entre autre de réaliser la 12 length, paper sludge can therefore be mixed with paper in order to to obtain a basic paste to make the cellulosic particles containing cellulose fibers of various lengths. Cellulosic fibers contained in the paper sludge has a length between 0.1 and 10 mm and the fibers cellulosics contained in the paper have a length between 1 and 3.5 mm. the low level of insoluble matter (also called ash) facilitates incineration, biodegradability and composting of cellulosic particles after their phase of use. The ash content of the particles can be between 10 and 30%, optionally 25%.
Unlike cellulose fibers from wood, fibers cellulosic sludge paper mills are softened (due to the absence of lignin) and flattened. Those characteristics make them fibers better suited to the manufacture of particles cellulosic.
The use of cellulose fibers from paper sludge and / or paper also make it possible to obtain absorbent cellulosic particles of a density average between 10 and 40 lbs / ft3, suitable for use in bedding through example.
As illustrated in Figures 2 and 3, the cellulosic particles absorbent 2 include 4 cellulosic fibers that can be dispensed uniformly at within the gelled binding agent, which thus forms the matrix structure 6 retaining fibers cellulose between them.
According to an optional aspect, the binding agent can include a derivative component.
of a colloid organic or inorganic.
In an optional aspect, the binding agent can include guar gum, gum galactomannan, xanthan gum, methylcellulose, hydroxypropyl-methylcellulose, carboxymethylcellulose, starch such as corn starch, starch wheat, cassava starch, potato starch and a combination of these.
The binding agent can include a super-absorbent chosen from polyacrylates, the alcohol polyvinyl, pre-gelatinized wheat starch, pre-gelatinized corn starch and an combination of these. The super-absorbent binding agent can also be mixed with a or more other binding agents. The pre-gelatinization allows among other things to realize the
13 gélification de l'agent liant, sans avoir besoin de chauffer, au simple contact avec l'humidité des boues papetières.
Selon un aspect optionnel, l'agent liant peut inclure une argile telle que la montmorillonite, la bentonite de calcium, bentonite de sodium, attapulgite, sépiolite ou toute combinaison de celles-ci. L'argile permet d'augmenter la densité des particules cellulosiques, réduisant ainsi la dispersion de celles-ci hors du contenant dans lequel elles sont disposées. Par exemple, lorsque les particules cellulosiques sont utilisées en tant que litière pour chats, l'argile contenue dans les particules permet de rendre celles-ci plus denses et les empêche d'être entraînées par le chat en dehors de la litière en s'accrochant dans les poils de celui-ci. Ceci peut donc représenter un avantage lors de la phase d'utilisation des particules cellulosiques en litière par exemple. De manière générale, tout agent liant permettant d'offrir une densité de particule limitant la dispersion serait préférentiellement utilisé pour constituer la structure matricielle des particules cellulosiques.
Selon un aspect optionnel, les particules cellulosiques peuvent inclure une pluralité de couches déposées depuis la surface externe de la structure matricielle, chaque couche conférant une propriété particulière à la particule cellulosique, telle qu'un pouvoir agglomérant, un contrôle des odeurs ou encore une amplification d'absorption.
Selon un aspect optionnel, les particules cellulosiques 2 peuvent inclure un mélange agglomérant 10 déposé sur une surface externe 8 de la structure matricielle 6, tel que représenté en Figures 6 et 7. Les particules cellulosiques absorbantes 2 peuvent alors également être agglomérantes. Le mélange agglomérant 10 peut inclure au moins un surfactant et au moins un agent agglomérant. Les particules cellulosiques peuvent inclure une première couche 12 déposée sur la surface externe 8 de la structure matricielle 6 et comprenant le au moins un surfactant. Cette première couche 12 de surfactant peut permettre de mouiller la surface externe 8 de la structure matricielle 6 et la rendre adhérente à une deuxième couche 14 comprenant le au moins un agent liant, déposée sur la première couche 12.
Selon un aspect optionnel, le mélange agglomérant peut inclure au moins un agent agglomérant pouvant inclure la gomme de guar, la gomme de xanthane, la 13 gelation of the binding agent, without the need for heating, simply contact with moisture from paper sludge.
In an optional aspect, the binding agent can include a clay such as montmorillonite, calcium bentonite, sodium bentonite, attapulgite, sepiolite or any combination of these. Clay increases the density of particles cellulose, thus reducing their dispersion out of the container in which they are arranged. For example, when cellulosic particles are used in as cat litter, the clay contained in the particles helps to make those-ci denser and prevents them from being carried away by the cat outside the litter in hooking into the hairs of it. This can therefore represent a advantage when the phase of using cellulose particles in litter, for example. Of manner general, any binding agent making it possible to provide a particle density limiting the dispersion would preferably be used to constitute the structure matrix of cellulosic particles.
According to an optional aspect, the cellulosic particles can include a plurality of layers deposited from the outer surface of the matrix structure, each lying down conferring a particular property on the cellulose particle, such as a to be able to agglomerating, odor control or absorption amplification.
According to an optional aspect, the cellulosic particles 2 can include a mixed binder 10 deposited on an external surface 8 of the matrix structure 6, such as shown in Figures 6 and 7. Absorbent cellulose particles 2 can then also be clumping. The binder mixture 10 can include at least a surfactant and at least one caking agent. Cellulose particles can include a first layer 12 deposited on the outer surface 8 of the structure matrix 6 and comprising the at least one surfactant. This first layer 12 of surfactant can make it possible to wet the outer surface 8 of the structure matrix 6 and make it adherent to a second layer 14 comprising the at least one agent binder, deposited on the first layer 12.
According to an optional aspect, the agglomerating mixture can include at least one agent binder which may include guar gum, xanthan gum,
14 carboxymethylcellulose, l'oxyde de polyéthylène, les analogues de ceux-ci ou les mélanges de ceux-ci.
L'ordre de dépôt des couches d'agent agglomérant de surfactant n'est pas limité à celui représenté en Figures 6 et 7, et peut inclure toute combinaison rendant les particules agglomérantes. De manière générale, les particules cellulosiques peuvent inclure une couche intermédiaire comprenant au moins un agent agglomérant.
Selon un aspect optionnel, la deuxième couche de la particule comprenant le au moins un agent agglomérant peut être constituée d'une succession d'une pluralité de sous-couches, chaque sous-couche comprenant un agent agglomérant. Alternativement, la deuxième couche peut inclure un mélange d'agents agglomérants.
Selon un aspect optionnel, toujours en référence aux Figures 6 et 7, les particules cellulosiques 2 peuvent inclure une troisième couche 16 comprenant au moins un surfactant. Le au moins un surfactant de la première couche 12 peut être identique ou différent du au moins un surfactant de la troisième couche 16. Chacune des première 12 et troisième couches 16 peuvent inclure un ou plusieurs surfactants. Le mélange de surfactants de la première couche 12 peut être identique ou différent du mélange de surfactants de la troisième couche 16.
Selon un aspect optionnel, le au moins un surfactant peut être ionique ou non-ionique.
Le au moins un surfactant ionique peut inclure le laurylsulfate de sodium (LSS), le polyéthylène glycol p-(1,1,3,3-tetramethylbutyI)-phenyl éther, les analogues de ceux-ci et les mélanges de ceux-ci. Le au moins un surfactant non-ionique peut inclure les alcools primaires, l'éthyle phenoxy poly ethoxy éthanol, les analogues de ceux-ci et les mélanges de ceux-ci.
Le au moins un surfactant joue le rôle d'agent mouillant et améliore la rapidité
d'absorption des particules cellulosiques ayant d'au moins une couche comprenant au moins un surfactant tel que défini ci-dessus. De plus, sachant que la matière est alors absorbée plus rapidement par les particules, les mauvaises odeurs pouvant résulter de la matière à absorber sont également réduites.
Par exemple, lors d'une utilisation des particules cellulosiques en litière, la stagnation d'un liquide tel que l'urine est indésirable car elle donne la possibilité à
l'urine de rester en contact avec l'air pendant un temps suffisant pour enclencher et accélérer le processus de libération de deux molécules d'ammoniac par attaque de l'uréase sur l'urée selon l'équation suivante.
Urée + H20 2 NH3 + CO2 (sous action de l'enzyme uréase) Selon un aspect optionnel, afin de renforcer le contrôle des odeurs potentielles, les particules cellulosiques peuvent inclure une couche comprenant un agent contrôleur d'odeurs. Cette couche d'agent contrôleur d'odeurs peut optionnellement être déposée sur une couche comprenant le au moins un surfactant. Alternativement, la couche comprenant l'agent contrôleur d'odeurs peut précéder une dernière couche comprenant 10 le au moins un surfactant, assurant ainsi une bonne adhésion de l'agent contrôleur d'odeurs à la particule.
Selon un aspect optionnel, l'agent contôleur d'odeurs peut inclure un agent inhibiteur d'uréase. Cela est particulièrement indiqué lorsque les particules cellulosiques sont utilisées pour absorber des excrétions en litière par exemple. L'agent inhibiteur d'uréase peut inclure le N (n-butyl) thiophosphorique triamide (nBTPT), le cyclohexyl thiophosphorique triamide (CHTPT), le N-(N-butyl) phosphorique triamide (NBPT), le cyclohexyl phosphorique triamide (CHPT), le triamide N-aliphatique, le N,N-aliphatique phosphorique triamide, les phosphorotriamides, les 4-aminophenyl sulphonyl amino phenyl phosphorodiamidates, les N-(diaminophosphinyl)arylcarboxamines et une combinaison de ceux-ci. L'agent inhibiteur d'uréase peut aussi être un polysulfide, un thiosulphate ou tout autre agent similaire, tel que le sulfate ferrique et les ricinoléates.
Selon un aspect optionnel, l'agent contrôleur d'odeurs peut inclure l'acide borique, les formulations de borax ou une combinaison de ceux-ci.
Par exemple, la structure matricielle des particules cellulosiques peut être recouverte d'un mélange agglomérant comprenant au moins un surfactant, au moins un agent agglomérant et un agent inhibiteur d'uréase sous forme de couches selon le Tableau 1 suivant :
Tableau 1 Succession des couches sur la structure matricielle de la particule couche 1 : 1% surfactant non-ionique couche 2 : 2% agent agglomérant couche 3 : 2% surfactant non-ionique couche 4 : 2% agent agglomérant couche 5 : 0.023% agent inhibiteur %: Pourcentage en poids par rapport au poids total sec de la particule cellulosique.
A nouveau selon les Figures 2 et 3, les fibres cellulosiques 4 peuvent être distribuées uniformément au sein de la structure matricielle 6 et être généralement alignées les unes par rapport aux autres selon un axe de la structure matricielle 6.
Cet alignement permet d'obtenir une structure matricielle ayant une surface externe substantiellement lisse où le nombre de protrusions est réduit ou nul. La structure matricielle a ainsi une surface de contact inter-particulaire agrandie qui permet d'améliorer le contact entre les particules absorbantes, améliorant ainsi la capacité
d'absorption des particules. La présence de vides inter-particulaires par lesquels la matière à absorber peut couler est également réduite de ce fait. Lorsque la structure matricielle des particules cellulosiques absorbantes est recouverte du mélange agglomérant tel que défini ci-dessus, l'alignement des fibres cellulosiques améliore aussi la capacité d'agglomération des particules entre elles pour former une motte.
De plus, l'absence ou la limitation des protrusions permet de déposer le mélange agglomérant de manière uniforme sur la surface externe de la structure matricielle de la particule. La surface de contact étant dépourvue de protrusions, les particules cellulosiques s'agglomèrent entre elles de manière efficace lorsque mouillées avec une matière à
absorber.
Il est entendu par motte, tout agrégat de particules cellulosiques agglomérantes formé à
la suite de l'agglomération des particules lorsque celles-ci sont mises en contact avec la matière à absorber. La force de motte est définie comme la capacité de résistance de la motte à l'effritement après un temps de vibration de cinq secondes.
Selon un aspect optionnel, l'absorbant cellulosique se présente sous la forme de particules cellulosiques ayant une distribution granulométrique conférant à
l'absorbant des propriétés absorbantes et agglomérantes désirées. Préférablement, au moins 90%
des particules sont d'une taille leur permettant de passer à travers un tamis compris entre 4 et 60 mesh et au plus 10 % de particules restantes traversent un tamis de 100 mesh. Optionnellement, au moins 99% des particules sont d'une taille leur permettant de passer à travers un tamis compris entre 8 et 60 mesh et au plus 1 % de particules restantes traversent un tamis de 100 mesh. Par exemple, la distribution granulométrique des particules cellulosiques peut être telle qu'indiquée dans le Tableau 2 suivant :
Tableau 2 : Distribution granulométrique des particules cellulosiques Pourcentage minimal de Pourcentage maximal de Taille du tamis particules (en (:)/0) particules (en %) > 4 mesh 5 10 > 10 mesh 10 85 < 70 mesh 2 5 < 100 mesh 0,5 2 reste 0 0,5 La finesse des particules est une propriété physique importante intervenant dans la capacité absorbante et la capacité d'agglomération des particules cellulosiques lorsque celles-ci sont mises en contact avec une matière absorbable. Des particules fines sont préférées car elles offrent une plus grande surface de contact entre le mélange agglomérant et la matière à absorber par rapport à de plus grosses particules.
Une bonne agglomération permet de contrôler la vitesse d'absorption et d'éviter que tout liquide non absorbé ne s'écoule par exemple au fond du récipient contenant les particules cellulosiques. Dans le cas d'une utilisation en litière par exemple, l'agglomération des particules empêche toute excrétion liquide de s'écouler au fond du bac de litière; l'excrétion liquide ne traverse que quelques centimètres d'épaisseur de litière, empêchant ainsi le développement des odeurs par stagnation de liquide au fond du bac. Les mottes formées peuvent alors être facilement enlevées par un usager à
l'aide d'une pelle adaptée par exemple.
Selon un aspect optionnel, les particules cellulosiques absorbantes peuvent avoir une concentration en poids de fibres cellulosiques d'au moins 50 à 75 % et une concentration en poids de l'agent liant comprise d'au plus 25 %. La concentration en poids de fibres cellulosiques peut également être de 80% et la concentration en poids d'agent liant de 20 %.
Selon un autre aspect optionnel, les particules cellulosiques absorbantes agglomérantes peuvent avoir une concentration en poids de fibres cellulosiques d'au moins 74 %, une concentration en poids de l'agent liant d'au plus 19 % et une concentration en poids de mélange agglomérant d'au plus 7%.
Par exemple, les particules cellulosiques absorbantes et les particules cellulosiques absorbantes agglomérantes peuvent avoir une composition telle que définie dans les Tableau 3 suivant :
Tableau 3: Composition des particules cellulosiques Particules cellulosiques absorbantes Particules cellulosiques absorbantes agglomérantes 1) 47-70% de fibres cellulosiques 1) 50-75% de fibres cellulosiques ( (boues, papier ou combinaison de boues, papier ou combinaison de ceux-ci) ceux-ci) 2) au plus 19% d'agent liant 2) au plus 20% d'agent liant 3) 7 % de mélange agglomérant (% en poids par rapport au poids total (% en poids par rapport au poids total de la particule)*
de la particule)*
*Le complément à 100% se faisant par la teneur en cendres.
Selon un aspect optionnel, par exemple lors d'une utilisation en litière ou pour un produit incluant les particules cellulosiques telles que définies ci-dessus, il est possible d'ajouter aux particules cellulosiques des particules indicatrices pouvant changer de couleur lorsqu'elles entrent en contact avec des excrétions. Les particules indicatrices peuvent inclure un agent chromogène et un agent oxydant. Cela permet par exemple de détecter des maladies urinaires chez les animaux lors d'une utilisation en litière.
Optionnellement, la litière peut inclure au moins 99 % de particules cellulosiques et au plus 1 % de particules indicatrices. Encore optionnellement, la litière peut inclure de 0.04% à 0.2 %
de particules indicatrices.
La présente invention concerne également un procédé de production de particules cellulosiques absorbantes incluant un agent liant et des fibres cellulosiques issues de boues papetières, de papier ou d'une combinaison de ceux-ci. Le procédé inclut les étapes suivantes :
mélange des boues et/ou papier en une pâte humide;
addition d'un agent liant à la pâte humide pour permettre la cohésion des fibres cellulosiques par gélification de l'agent liant en formant une pâte gélifiée;
et conversion de la pâte gélifiée pour former les particules cellulosiques absorbantes.
Les boues papetières ont l'avantage d'avoir une humidité élevée permettant de former, lors de l'étape de mélange, une pâte humide ayant une consistance et une teneur en eau adéquate pour recevoir l'agent liant. Optionnellement, le procédé peut inclure une étape d'ajustement de l'humidité de la pâte. Cela peut se faire par addition d'eau ou par séchage des boues selon l'humidité désirée. Optionnellement, du papier peut être ajouté
au mélange de boues afin d'incorporer à la pâte humide des fibres cellulosiques de plus grande longueur que celle des fibres issues des boues. Le papier peut aussi permettre de réduire l'humidité ou la teneur en cendres de la pâte. Le papier n'a pas besoin d'être humidifié au préalable et profite de la teneur en eau des boues humides avec lesquelles il est mélangé. L'humidité de la pâte est également un paramètre influençant l'efficacité
de l'étape de mélange. Optionnellement, la pâte humide peut avoir 10 et 50% en poids d'eau par rapport au poids total de la pâte. De plus, elle peut avoir une teneur en cendres inférieure à 25% en poids par rapport au poids total de la pâte, préférablement entre 15% et 20% en poids par rapport au poids total de la pâte. Encore optionnellement, l'étape de mélange peut être réalisée dans un mélangeur à
fort cisaillement. Il est cependant entendu que le présent procédé ne se limite pas à
l'utilisation d'un mélangeur à fort cisaillement et inclut l'usage d'un malaxeur ou d'un mélangeur rotatif par exemple.
Sachant que les boues papetières, telles que les boues de désencrage, peuvent contenir des micro-organismes, une étape de pré-traitement peut être incluse au procédé énoncé ci-dessus afin d'assainir les boues avant l'étape de mélange.
Cette étape de pré-traitement peut inclure l'addition d'un agent assainissant aux boues papetières. L'agent désinfectant peut être ajouté sous forme de poudre ou de au sein 10 même des boues papetières. Optionnellement, l'étape de pré-traitement peut inclure un traitement thermique en présence de peroxyde d'hydrogène (H202), de bicarbonate de sodium (NaHCO3), d'hypochlorite de sodium (Na0C1), de Chloramine-T et/ou encore d'huiles essentielles telles que le thymol. Le traitement thermique en présence de peroxyde d'hydrogène est préféré.
Selon un aspect optionnel, l'agent liant peut être ajouté à la pâte humide sous forme de poudre sèche, d'un agent colloïdal, d'une émulsion ou d'un gel afin de former une pâte gélifiée. Tel que décrit précédemment, la gélification de l'agent liant a pour fonction de lier les diverses fibres cellulosiques entre elles, incluant les courtes et longues fibres, en formant une matrice de gel. Optionnellement, il peut être désirable d'ajouter de l'eau afin 20 de faciliter la gélification de l'agent liant. Il est entendu que le procédé n'est pas limité à
une addition d'agent liant subséquente à l'étape de mélange des boues et/ou papier en une pâte humide. L'ajout de l'agent liant peut se faire simultanément à
l'étape de mélange au sein du mélangeur ou encore, simultanément à l'étape de conversion de la pâte gélifiée en particules cellulosiques absorbantes.
Les Figures 9, 10 et 11 illustrent des options possibles pour l'étape d'addition de l'agent liant à la pâte humide. Selon la Figure 9, l'agent liant peut être ajouté dès la première étape de mélange au sein même du mélangeur. Selon la Figure 10, l'agent liant peut être également ajouté dans la pâte humide en sortie du mélangeur et avant de réaliser l'étape de conversion, en extrudeuse par exemple. Selon la Figure 11, l'agent liant peut être ajouté durant l'étape de conversion. Par exemple, lors d'une étape d'extrusion, l'agent liant peut être ajouté grâce à des ports d'injection de l'extrudeuse.
L'agent liant peut être injecté sous forme gélifié (gélification hors-extrudeuse) ou bien de manière à
se gélifier dans l'extrudeuse (gélification interne). Il est également possible d'ajouter chacune des matières premières dans l'extrudeuse pour qu'elles soient mélangées dans une section en amont de l'extrudeuse.
Selon un aspect optionnel, l'étape de conversion de la pâte gélifiée en particules cellulosiques absorbantes peut inclure une étape d'extrusion, une étape de cubage, une étape de granulation, une étape de bouletage, une étape de pelletisation ou une étape de compaction pour former les particules cellulosiques absorbantes à partir de la pâte gélifiée. L'étape de conversion peut optionnellement inclure une étape subséquente de réduction de taille, telle qu'une étape de broyage, lorsque les appareils utilisés pour la conversion ne permettent pas d'obtenir des particules cellulosiques dont la granulométrie est telle que définie précédemment.
Par exemple, l'utilisation d'une extrudeuse munie de couteaux rotatifs en sortie de filière, tel qu'illustré en Figure 12, permet de convertir la pâte gélifiée en extrudats absorbants et simultanément réaliser une réduction de taille des extrudats absorbants pour former les particules cellulosiques absorbantes. Dans ce cas, pour atteindre la distribution granulométrique désirée, au moins deux extrudeuses à couteaux rotatifs peuvent être utilisées en parallèle et/ou la vitesse de rotation des couteux est modifié
pour une seule extrudeuse. Chaque extrudeuse étant réglée sur une taille de filière différente, afin d'obtenir des particules de taille différente pour chaque filière et constituer la distribution granulométrique souhaitée en rassemblant les types de particules.
Optionnellement, l'étape d'extrusion peut se fait dans une extrudeuse classique de type mono-vis ou bi-vis. Selon la taille de filière de l'extrudeuse, il est possible que la pâte gélifiée soit convertie en extrudats absorbants dont la taille n'est pas adaptée à une utilisation en tant que particules cellulosiques absorbantes selon la présente invention.
Une étape subséquente de réduction de taille, telle qu'une étape de broyage, serait alors désirable afin d'obtenir les particules cellulosiques de taille adéquate. Une extrudeuse bi-vis, telle que représentée en Figure 14, peut être utilisée durant l'étape de conversion. Elle inclut deux séries d'éléments de mélange servant à gélifier la pâte de façon uniforme. L'extrudeuse est divisée en sections (1 à 11) de différentes longueurs, au sein desquelles les deux vis peuvent avoir un pas de vis différent. Les ratios des pas des vis par rapport à la longueur de la section apparaissent à titre indicatif dans la Figure 14. Les annotations KB45 et KB90 indiquent l'angle des pas de la vis.
Le port d'injection A est destiné aux solides et permet d'introduire les boues papetières et/ou papier dans l'extrudeuse. Ce port A permet aussi d'introduire optionnellement l'agent liant sous forme de poudre. Le second port d'injection B et le troisième port d'injection C
sont destinés à un ajout de liquide. Ces ports B et C peuvent donc être optionnellement utilisés pour introduire tout liquide, tel que de l'eau ou l'agent liant sous forme d'émulsion, de gel ou de solution.
Optionnellement, la taille de filière de l'extrudeuse peut être adaptée de manière à
obtenir des particules cellulosiques de taille désirée sans avoir recours à
une étape subséquente de réduction de taille par broyage.
Selon un aspect optionnel, l'étape de conversion est réalisée à une température comprise entre 10 et 105 C. Cette température dépend du type de conversion effectuée et des appareils utilisés, par exemple selon l'extrusion, le cubage, la granulation, le bouletage, la pelletisation ou encore la compaction. Le cubage peut être réalisé à
température ambiante alors que l'extrusion peut nécessiter ou produire de la chaleur.
La température utilisée lors d'une extrusion varie entre 20 C et 105 C selon la pression, la force de cisaillement et la nature de l'agent gélifiant. Optionnellement, le procédé peut inclure un contrôle de la température lors de l'étape d'extrusion, afin d'assurer une bonne gélification de l'agent liant et de maîtriser l'évaporation de l'eau contenue dans la pâte humide. En contact avec l'eau contenue dans la pâte et, le cas échéant, de la chaleur, l'agent liant se gélifie et constitue une matrice de gel. Les fibres cellulosiques sont alors liées par cette matrice de gel.
Selon un aspect optionnel, les particules cellulosiques issues de l'étape de conversion sont de forme cylindrique. Il est entendu que la forme des particules cellulosiques n'est pas limitée à une forme cylindrique et inclut les formes sphérique, cubique, ovoïde et autres possibles selon les appareils utilisés lors de l'étape de conversion.
Selon un aspect optionnel, le procédé peut inclure une étape de séchage des particules cellulosiques, subséquente à l'étape de conversion. Optionnellement, dans le cas où
l'étape de conversion inclut une étape de réduction de taille, telle qu'un broyage, le séchage peut se faire avant cette étape de réduction de taille. Il est à noter que dans certains cas, le séchage peut se faire par évaporation lors de l'étape d'extrusion.
Selon un aspect optionnel, le procédé peut inclure une étape de tamisage des particules cellulosiques, subséquente à l'étape de conversion. Le tamisage est une étape permettant de contrôler l'obtention de fines particules cellulosiques selon la distribution granulométrique définie précédemment, notamment dans le Tableau 2. L'étape de tamisage inclut un passage des particules cellulosiques au travers de différents tamis, telle qu'une succession de tamis >4 mesh, >10 mesh, < 70 mesh et < 100 mesh.
Selon la Figure 13, le procédé inclut une étape de conversion de la pâte gélifiée en granules extrudées, une étape de broyage en particules cellulosiques ainsi qu'une étape de tamisage afin de trier les particules cellulosiques selon la granulométrie souhaitée.
Selon un aspect optionnel, le procédé inclut, après l'étape de conversion, une étape d'ajout d'un mélange agglomérant aux particules cellulosiques afin d'en enrober une surface externe pour que les particules cellulosiques s'agglomèrent au contact d'une matière à absorber. Le mélange agglomérant est ajouté à la fin aux particules cellulosiques absorbantes afin d'en améliorer l'absorption et leur conférer une capacité
agglomérante en mottes. Des particules cellulosiques absorbantes agglomérantes sont ainsi produites. La structure matricielle gélifiée grâce à l'agent liant permet d'établir une cohésion entre les fibres cellulosiques et, de par ce fait, les particules cellulosiques peuvent ainsi plus facilement s'agglomérer entre elles en présence d'une forte excrétion liquide par exemple.
Optionnellement, l'étape d'addition du mélange agglomérant peut être réalisée dans un mélangeur, un malaxeur ou encore un mélangeur rotatif. Tel que défini précédemment, le mélange agglomérant peut inclure au moins un surfactant et au moins un agent agglomérant, disposés en couche depuis la surface externe de la structure matricielle.
Le surfactant est ajouté tout d'abord afin de mouiller la surface externe de la structure matricielle, et permettre à l'agent agglomérant d'adhérer à la particule cellulosique.
Optionnellement, chacun des constituants du mélange agglomérant peut être ajouté sur la surface externe des particules cellulosiques par vaporisation, aspersion, atomisation, dispersion ou toute technique analogue permettant de répartir uniformément le mélange agglomérant sur la surface externe des particules cellulosiques selon l'ordre choisi pour les couches.
Il est entendu que le mélange agglomérant peut inclure plusieurs surfactants et plusieurs agents agglomérants. Ceux-ci peuvent être distribués sur la surface des particules successivement dans un ordre précis ou bien simultanément selon la disposition des couches désirée.
Selon un aspect optionnel, l'étape d'addition du mélange agglomérant peut inclure le dépôt d'une première couche incluant au moins un agent surfactant sur la surface externe de la structure matricielle gélifiée; et le dépôt d'une deuxième couche incluant au moins un agent agglomérant sur la première couche.
Selon un aspect optionnel, une troisième couche peut être déposée sur la deuxième couche, la troisième couche incluant au moins un agent agglomérant, identique ou différent de celui contenu dans la deuxième couche;
au moins un surfactant, identique ou différent de celui contenu dans la première couche; ou un agent contrôleur d'odeurs.
Selon un aspect optionnel, l'étape d'addition du mélange agglomérant peut inclure le dépôt d'une dernière couche comprenant au moins un surfactant, permettant d'accélérer l'absorption de toute matière absorbable au sein de la particule cellulosique.
Selon un aspect optionnel de l'invention, l'agent contrôleur d'odeurs peut être ajouté
simultanément à l'étape de conversion.
EXEMPLES
Des expériences ont été réalisées afin d'évaluer notamment divers paramètres caractérisant l'absorption des particules cellulosiques selon la présente invention.
Toutes les particules étudiées ont été utilisées en tant que litière dans un bac d'une profondeur de 16.5 cm.
La dosimétrie, soit le calcul du dégagement d'ammoniaque dans le temps, a été
réalisée en enfermant dans un contenant 350mL de la litière et une solution de 50 g d'eau additionnée de 0.012 g d'uréase et 7.5g d'urée. Le dégagement d'ammoniaque est déterminé au travers d'un tube inséré dans le contenant fermé. La densité des particules est quant à elle évaluée sur un volume standard de 324 mL de litière. L'indice de gonflement libre (FSC : Fluid Swelling Capacity) des particules est calculé en submergeant 0.5 g de particules dans l'eau pendant 1 minute. Les particules sont ensuite séchées pendant un lapse de temps donné puis la quantité d'eau retenue est alors calculée.
Exemple 1 Tableau 4: Dosimétrie des particules cellulosiques agglomérantes (incluant le 10 mélange agglomérant) selon la composition de la pâte humide Mélange de Boues grises Journal Amidon de Dégagement pâte humide désencrées mais d'ammoniaque (ppm) après 48h 87.75 % 9.75 % 2.5 % 12.3 60% 40% 0% 17.5 III 54.30 % 36.70 % 9 % 20 La Figure 15 représente sous forme graphique les résultats du Tableau 4 ci-dessus.
Le Tableau 4 et la Figure 15 montrent que les particules étant produite à
partir du mélange de pâte humide comprenant le plus de boues de désencrage (90%) et comprenant l'agent liant (amidon de maïs) obtiennent la plus faible dosimétrie.
Exemple 2 Le Tableau 5 permet d'effectuer une comparaison entre des particules cellulosiques existantes sur le marché (A, B, C et D) et des particules cellulosiques absorbantes selon la présente invention (E, à partir du mélange I du Tableau 4).
20 Tableau 5 : Résultats comparatifs de litières absorbantes existantes Granulométrie A B C D
Caractérisation Lanières de épaisseur épaisseur épaisseur Mélange I
des granules papier Kraft moyenne des moyenne moyenne 90% plus de de 3 mm de granules : 5.38 des des 2.36 mm largeur et de mm granules : granules :
80 mm de - Longueur 4.2 mm 4.2 mm long moyenne des - Longueur - Longueur compressés granules : 12.6 moyenne moyenne en mm des des accordéon granules : granules :
30 mm 30 mm Poussière fine 0.20 0.08 0.03 0.3 (h) Humidité (%) 9.5 8.3 6.8 10.83 5.5 FSC* (%) 2300 510 242 173 400 Vitesse >1.4 27 14 12 7 acquisition (s) Capacité Faible*** Faible*** Faible*** Faible*** 105 d'absortpion (%) Densité (lbs/p13) **** 16.2 33.2 34 15 Capacité à Impossible Impossible Impossible Impossible Oui agglomérer Dosimétrie 50 (22h) 27.2 48 45 Moins de 20 Uréase (ppm) Autres - bloqueur - Présence de couleur gris couleur gris Couleur gris, observations d'ammoniac bicarbonate beaucoup beaucoup bonne force mentionné - Couleur vert d'impuretés d'impuretés de motte avec mais semble - Granules (plastique, (plastique, la formule insuffisant, défaites bois) bois) agglomérant.
- de l'eau mécaniquement s'égouttait et friables encore après 30m in.
*FSC: Free Swelling Capacity (indice de gonflement libre: capacité
d'absorption des particules lorsque submergées dans un liquide pour un temps donné).
** L'eau se retrouve au fond du bac sans être absorbée.
***Les appareils de mesure utilisés n'ont pas été capable de quantifier la capacité
d'absorption du liquide car ces particules n'avaient pas ou peu de propriétés agglomérantes.
**** Trop dispersé pour être mesuré.
Selon un aspect optionnel, la dosimétrie après 48h peut être inférieure à 25 ppm et préférablement inférieure à 20 ppm. D'après les résultats de dosimétrie du Tableau 5, l'absorbant cellulosique selon la présente invention possède un meilleur taux d'absorption des odeurs.
Exemple 3 Le Tableau 6 regroupe les résultats de force de motte, de densité et de dosimétrie pour des particules cellulosiques absorbantes et agglomérantes (incluant le mélange agglomérant selon un aspect optionnel de la présente invention). Les particules étudiées ont été produites à partir de trois mélanges (IV, V et VI) définis ci-dessous.
Tableau 6: Propriétés physiques des particules agglomérantes produites à
partir des mélanges de pâte IV, V et VI
IV V VI
Force de motte 78.73 79.44 79.27 (Vo) Densité
12.0 14.9 17.5 (I b/pi3) (%) Mélange IV: 5% bentonite de sodium et 95% boue de désencrage;
Mélange V: 10% bentonite de sodium et 90% boue de désencrage; et Mélange VI: 20% bentonite de sodium et 80% boue de désencrage.
Le Tableau 6 montre que la force de motte est généralement la même quelque soit le mélange de base. Cela s'explique par le fait que le procédé selon la présente invention permet d'obtenir des particules cellulosiques agglomérantes dépourvues de protrusions et offrant une grande surface d'agglomération quelque soit la composition de la pâte gélifiée de base.
Le Tableau 6 montre également qu'une augmentation de la quantité d'argile (bentonite de sodium en tant qu'agent liant) permet d'augmenter la densité des particules agglomérantes et ainsi diminuer la volatilité et l'éparpillage de celles-ci.
Le Tableau 6 montre également qu'une augmentation de la quantité de fibres (par l'augmentation du pourcentage de boues dans la pâte) amène à une capacité
d'absorption plus grande.
Exemple 4 Le Tableau 7 ci-dessous répertorie différentes recettes de pâte (Blend) réalisées et le Tableau 7 répertorie les paramètres d'humidité de la pâte et d'absorption du liquide des particules dépourvues du mélange agglomérant.
Tableau 7: Composition des différents mélanges de pâte humide en portions Journal Boues Boues Gomme Gomme Amidon de grises brunes de guar de maïs xanthane Blend 1 30 70 0 0 0 0 Blend 2 17 83 0 0 0 0 Blend 3 20 0 80 0 0 0 Blend 4 70 30 0 0 0 0 Blend 5 70 30 0 10 0 0 Blend 6 70 30 0 0 10 0 Blend 7 70 30 0 0 0 10 Tableau 8 Humidité Absorption FSC
[ /0] [Vo]
Blend 1 38.30 1150 Blend 2 43.48 646 Blend 3 49.18 604 Blend 4 15.72 1359 Blend 5 28.03 1032 Blend 6 18.23 1799 Blend 7 20.05 1243 On constate que c'est à partir du blend 6 contenant un faible taux d'humidité
(environ 18%) et qui est constitué des trois ingrédients papier, boue et liant, qu'on obtient des particules cellulosiques ayant la meilleure capacité d'absorption du liquide.
De plus, pour un taux d'humidité similaire, on observe une amélioration de l'absorption de 30% entre le blend 4 et le blend 6.
Il est entendu que chacun des aspects ci-dessus mentionnés concernant les particules cellulosiques peuvent être combinés avec chacun des aspects ci-dessus mentionnés concernant le procédé de fabrication des particules, sauf incompatibilité
évidente. Par exemple, dans le procédé, l'étape d'addition du mélange agglomérant peut être adaptée afin de réaliser toutes les variantes de couches décrites relativement aux particules cellulosiques.
L'absorbant (combinaison de boues papetière, de papier et d'agent liant) peut être utilisé
comme substrat dans une litière tel que décrit dans les demandes de brevets suivantes :
CA 2,688,496, US 61/329,150 et PCT/CA2011/000502 et toutes demandes correspondantes. Ces demandes sont incorporées dans le présent document par référence. 14 carboxymethylcellulose, polyethylene oxide, analogs thereof or the mixtures of these.
The order of deposition of the surfactant bonding agent layers is not limited to that shown in Figures 6 and 7, and may include any combination that makes the particles agglomerating. In general, cellulosic particles can include a intermediate layer comprising at least one agglomerating agent.
According to an optional aspect, the second layer of the particle comprising the at less an agglomerating agent can consist of a succession of a plurality of under-layers, each sub-layer comprising an agglomerating agent. Alternately, the second layer can include a mixture of bonding agents.
According to an optional aspect, still with reference to Figures 6 and 7, the particles cellulosics 2 can include a third layer 16 comprising at least one surfactant. The at least one surfactant of the first layer 12 can be identical or different from at least one surfactant of the third layer 16. Each of the first 12 and third layers 16 can include one or more surfactants. the mix of surfactants of the first layer 12 may be the same or different from the mix of third layer surfactants 16.
According to an optional aspect, the at least one surfactant may or may not be ionic.
ionic.
The at least one ionic surfactant can include sodium lauryl sulfate (LSS), the polyethylene glycol p- (1,1,3,3-tetramethylbutyI) -phenyl ether, analogues of these and mixtures thereof. The at least one nonionic surfactant can include alcohols primary, ethyl phenoxy polyethoxy ethanol, analogs thereof and the mixtures of these.
The at least one surfactant acts as a wetting agent and improves the speed for absorbing cellulosic particles having at least one layer including at minus one surfactant as defined above. Moreover, knowing that the material is then absorbed more quickly by particles, as bad odors can result of the material to be absorbed are also reduced.
For example, when using cellulose particles in litter, stagnation of a liquid such as urine is undesirable because it gives the possibility of urine to stay in contact with air for a time sufficient to engage and accelerate the process of release of two ammonia molecules by urease attack on urea according to the following equation.
Urea + H20 2 NH3 + CO2 (under the action of the enzyme urease) According to an optional aspect, in order to reinforce odor control potential, cellulosic particles may include a layer comprising an agent controller odors. This layer of odor control agent can optionally be filed on a layer comprising the at least one surfactant. Alternatively, the lying down including the odor control agent can precede a last layer including 10 at least one surfactant, thus ensuring good adhesion of the controlling agent odors to the particle.
According to an optional aspect, the odor control agent can include an agent inhibitor urease. This is particularly indicated when the particles cellulosics are used to absorb excretions in litter for example. The agent urease inhibitor may include N (n-butyl) thiophosphoric triamide (nBTPT), cyclohexyl thiophosphoric triamide (CHTPT), N- (N-butyl) phosphoric triamide (NBPT), cyclohexyl phosphoric triamide (CHPT), N-aliphatic triamide, N, N-aliphatic phosphoric triamide, phosphorotriamides, 4-aminophenyl sulphonyl amino phenyl phosphorodiamidates, N- (diaminophosphinyl) arylcarboxamines and a combination of these. The urease inhibitor agent can also be a polysulfide, a thiosulphate or any other similar agent, such as ferric sulfate and ricinoleates.
In an optional aspect, the odor control agent may include the acid boric borax formulations or a combination thereof.
For example, the matrix structure of cellulosic particles can be covered of an agglomerating mixture comprising at least one surfactant, at least one agent agglomerating agent and a urease inhibitor in the form of layers according to the Table 1 following :
Table 1 Succession of layers on the matrix structure of the particle layer 1: 1% non-ionic surfactant layer 2: 2% agglomerating agent layer 3: 2% non-ionic surfactant layer 4: 2% agglomerating agent layer 5: 0.023% inhibiting agent %: Percentage by weight relative to the total dry weight of the particle cellulosic.
Again according to Figures 2 and 3, the cellulosic fibers 4 can be distributed uniformly within the matrix structure 6 and generally be aligned with respect to each other along an axis of the matrix structure 6.
This alignment makes it possible to obtain a matrix structure having a surface external substantially smooth where the number of protrusions is reduced or zero. The structure matrix thus has an enlarged inter-particle contact surface which allow to improve the contact between the absorbent particles, thus improving the capacity absorption of particles. The presence of inter-particle voids by which the material to be absorbed can flow is also reduced as a result. When the structure matrix of absorbent cellulose particles is covered with the mixture binder as defined above, the alignment of the cellulosic fibers also improves the ability of particles to agglomerate together to form a clod.
What's more, the absence or limitation of protrusions allows the mixture to be deposited agglomerating uniformly on the outer surface of the matrix structure of the particle. The contact surface being devoid of protrusions, the particles cellulosic bond together effectively when wetted with a matter to absorb.
It is understood by clod, any aggregate of cellulosic particles agglomerating formed at the continuation of the agglomeration of the particles when they are placed in contact with the material to be absorbed. Clod strength is defined as the ability to resistance of the clod to crumbling after a vibration time of five seconds.
According to an optional aspect, the cellulose absorbent is in the form of cellulosic particles having a particle size distribution giving absorbent desired absorbent and bonding properties. Preferably, at least 90%
particles are of a size to pass through a sieve understood between 4 and 60 mesh and at most 10% of the remaining particles pass through a sieve from 100 mesh. Optionally, at least 99% of the particles are of their size.
allowing to pass through a sieve between 8 and 60 mesh and not more than 1% of particles remaining passes through a 100 mesh screen. For example, the distribution granulometric cellulosic particles can be as shown in Table 2 following :
Table 2: Particle size distribution of cellulosic particles Minimum percentage of Maximum percentage of Sieve size particles (in (:) / 0) particles (in%) > 4 mesh 5 10 > 10 mesh 10 85 <70 mesh 2 5 <100 mesh 0.5 2 remainder 0 0.5 The fineness of the particles is an important physical property involved in the absorbent capacity and particle agglomeration capacity cellulosic when these are brought into contact with an absorbable material. Particles fine are preferred because they offer a larger contact surface between the mixed clumping and the material to be absorbed compared to larger particles.
A
good agglomeration allows to control the absorption rate and avoid that all unabsorbed liquid does not, for example, flow to the bottom of the container containing the cellulosic particles. In the case of use in litter by example, agglomeration of the particles prevents any liquid excretion from flowing into the bottom of litter box; liquid excretion only passes through a few centimeters thickness of litter, thus preventing the development of odors by liquid stagnation basically Tray. The clods formed can then be easily removed by a user at using a suitable shovel, for example.
According to an optional aspect, the absorbent cellulosic particles can have a concentration by weight of cellulosic fibers of at least 50 to 75% and a concentration by weight of the binding agent of at most 25%. The concentration in weight of cellulosic fibers can also be 80% and the concentration in weight 20% binding agent.
According to another optional aspect, the absorbent cellulose particles agglomerating may have a cellulosic fiber concentration by weight of at least 74 %, a concentration by weight of the binding agent of not more than 19% and a concentration of weight of agglomerating mixture of not more than 7%.
For example, absorbent cellulosic particles and particles cellulosic caking absorbents may have a composition as defined in the Table 3 below:
Table 3: Composition of cellulosic particles Absorbent cellulose particles Absorbent cellulose particles agglomerating 1) 47-70% cellulosic fibers 1) 50-75% cellulosic fibers ( (sludge, paper or combination of sludge, paper or combination of these) these) 2) not more than 19% binding agent 2) not more than 20% binding agent 3) 7% agglomerating mixture (% by weight relative to the total weight (% by weight relative to the total weight particle) *
particle) *
* The complement to 100% being made by the ash content.
According to an optional aspect, for example during use in litter or for a product including cellulose particles as defined above, it is possible to add cellulosic particles indicator particles that can change from color when they come into contact with excretions. The particles indicators can include a chromogenic agent and an oxidizing agent. This allows for example to detect urinary diseases in animals when used in bedding.
Optionally, the litter can include at least 99% cellulosic particles and at most 1 % of indicator particles. Still optionally, the litter can include 0.04% to 0.2%
indicator particles.
The present invention also relates to a method of producing particles absorbent cellulosics including a binding agent and cellulosic fibers issues of sludge, paper or a combination thereof. The process includes the following steps :
mixing sludge and / or paper into a wet paste;
addition of a binding agent to the wet pulp to allow the cohesion of the fibers cellulosics by gelation of the binding agent to form a gelled paste;
and converting the gelled paste to form the cellulosic particles absorbent.
Paper sludge has the advantage of having a high humidity allowing form, during the mixing step, a wet paste having a consistency and a content adequate water to receive the binding agent. Optionally, the method can include a dough humidity adjustment step. This can be done by addition water or by sludge drying according to the desired humidity. Optionally, paper can be added to the sludge mixture in order to incorporate fibers into the wet pulp more cellulosic greater length than that of the fibers from the sludge. Paper can also to allow reduce the humidity or ash content of the dough. The paper does not have need to be moistened beforehand and takes advantage of the water content of the wet sludge with which ones it is mixed. The humidity of the dough is also an influencing parameter efficiency of the mixing step. Optionally, the wet pulp can have 10 and 50% in weight of water relative to the total weight of the dough. In addition, she may have a content ash less than 25% by weight relative to the total weight of the dough, preferably between 15% and 20% by weight relative to the total weight of the dough. Still optionally, the mixing step can be carried out in a mixer with strong shear. It is however understood that the present method is not limited to To the use of a high shear mixer and includes the use of a mixer or a rotary mixer for example.
Knowing that paper sludge, such as de-inking sludge, can contain microorganisms, a pre-treatment step can be included to method set out above in order to sanitize the sludge before the mixing step.
This pre-treatment step may include the addition of a sanitizing agent to the sludge paper mills. The disinfectant can be added as a powder or as a within 10 even paper sludge. Optionally, the pre-treatment may include a heat treatment in the presence of hydrogen peroxide (H202), baking soda sodium (NaHCO3), sodium hypochlorite (Na0C1), Chloramine-T and / or Again essential oils such as thymol. Heat treatment in presence of hydrogen peroxide is preferred.
In an optional aspect, the binding agent can be added to the wet paste.
in the form of dry powder, colloidal agent, emulsion or gel to form a paste gelled. As described above, the gelation of the binding agent has for function of bind the various cellulosic fibers together, including the short and long fibers, forming a gel matrix. Optionally, it may be desirable to add water so 20 to facilitate gelation of the binding agent. It is understood that the process is not limited to a subsequent addition of binding agent to the sludge mixing step and / or paper in a wet paste. The addition of the binding agent can be done simultaneously with the stage of mixing within the mixer or even simultaneously with the conversion step of the gel paste in absorbent cellulose particles.
Figures 9, 10 and 11 illustrate possible options for step addition of agent binder to wet paste. According to Figure 9, the binding agent can be added as soon as the first one mixing step within the mixer itself. According to Figure 10, the binding agent may also be added to the wet paste at the outlet of the mixer and before to achieve the conversion step, in an extruder for example. According to Figure 11, the agent binder can be added during the conversion step. For example, during a step extrusion, the binding agent can be added through the injection ports of the extruder.
The binding agent can be injected in gelled form (gelation outside the extruder) or way to gel in the extruder (internal gelation). he is also possible to add each of the raw materials in the extruder so that they are mixed in a section upstream of the extruder.
According to an optional aspect, the step of converting the gelled paste into particles absorbent cellulosics may include an extrusion step, a cubage, one granulation step, a pelletizing step, a pelletization step or a step compaction to form absorbent cellulosic particles from dough gelled. The conversion step can optionally include a step subsequent to reduction in size, such as a grinding step, when the devices used for conversion do not make it possible to obtain cellulosic particles whose particle size distribution is as defined above.
For example, the use of an extruder equipped with rotating knives in exit from the sector, as shown in Figure 12, converts the gelled paste into absorbent extrudates and simultaneously achieve a reduction in the size of the absorbent extrudates to train absorbent cellulose particles. In this case, to reach the distribution particle size desired, at least two rotary cutter extruders can to be used in parallel and / or the speed of rotation of the expensive ones is modified for one extruder. Each extruder being set to a die size different, so to obtain particles of different size for each sector and constitute the distribution particle size desired by grouping the types of particles.
Optionally, the extrusion step can be done in an extruder classic type single or twin screw. Depending on the die size of the extruder, it is possible that the dough gelled is converted into absorbent extrudates which are not sized suitable for a use as absorbent cellulosic particles according to this invention.
A subsequent size reduction step, such as a grinding step, would be then desirable in order to obtain the cellulosic particles of size adequate. A
twin-screw extruder, as shown in Figure 14, can be used during the stage of conversion. It includes two series of mixing elements used to gel the dough of uniform way. The extruder is divided into sections (1 to 11) of different lengths, within which the two screws can have a different screw pitch. The step ratios screws relative to the length of the section are indicative in the Figure 14. The annotations KB45 and KB90 indicate the angle of the screw pitches.
The port injection A is intended for solids and allows the introduction of sludge paper mills and / or paper in the extruder. This port A also allows you to optionally introduce the agent binder in powder form. The second injection port B and the third port injection C
are intended for adding liquid. These ports B and C can therefore be optionally used to introduce any liquid, such as water or the binding agent under form emulsion, gel or solution.
Optionally, the die size of the extruder can be adapted from way to obtain cellulosic particles of the desired size without resorting to a step subsequent size reduction by grinding.
According to an optional aspect, the conversion step is carried out at a temperature between 10 and 105 C. This temperature depends on the type of conversion carried out and the devices used, for example according to extrusion, cubage, granulation, the pelletizing, pelletizing or compaction. The cubage can be made at ambient temperature while extrusion may require or produce heat.
The temperature used during an extrusion varies between 20 C and 105 C depending on pressure, the shear force and the nature of the gelling agent. Optionally, the process can include temperature control during the extrusion step, in order to to ensure a good gelation of the binding agent and control the evaporation of water contained in the wet paste. In contact with the water contained in the paste and, if applicable, of the heat, the binding agent gels and forms a gel matrix. Fibers cellulosic are then bound by this gel matrix.
According to an optional aspect, the cellulosic particles resulting from the step of conversion are cylindrical in shape. It is understood that the shape of the particles cellulose is not limited to a cylindrical shape and includes spherical, cubic, ovoid and others possible depending on the devices used during the conversion step.
According to an optional aspect, the method can include a step of drying the particles cellulose, subsequent to the conversion step. Optionally, in the case where the converting step includes a downsizing step, such as a grinding, the drying can be done before this size reduction step. Note that in some cases, drying can be done by evaporation during the step extrusion.
According to an optional aspect, the method may include a step of sieving the particles cellulose, subsequent to the conversion step. Sieving is a step making it possible to control the production of fine cellulosic particles according to the distribution particle size defined above, in particular in Table 2. The step of sieving includes passage of cellulosic particles through different sieves, such as a succession of sieves> 4 mesh,> 10 mesh, <70 mesh and <100 mesh.
According to Figure 13, the process includes a pulp conversion step gelled in extruded granules, a step of grinding into cellulosic particles as well just a step sieving in order to sort the cellulose particles according to the particle size desired.
According to an optional aspect, the method includes, after the conversion step, a stage adding an agglomerating mixture to the cellulosic particles in order to coat a outer surface for cellulosic particles to agglomerate on contact of a material to be absorbed. The agglomerating mixture is added at the end to the particles absorbent cellulosics to improve absorption and give them a capacity clumping into clods. Agglomerating absorbent cellulose particles are thus produced. The matrix structure gelled thanks to the binding agent allows to establish a cohesion between the cellulosic fibers and, therefore, the particles cellulosic can thus more easily agglomerate between them in the presence of a strong excretion liquid for example.
Optionally, the step of adding the agglomerating mixture can be carried out in a mixer, mixer or even rotary mixer. As defined previously, the caking mixture can include at least one surfactant and at least one agent binder, layered from the outer surface of the structure matrix.
Surfactant is added first in order to wet the outer surface of the structure matrix, and allow the bonding agent to adhere to the particle cellulosic.
Optionally, each of the constituents of the agglomerating mixture can be added on the external surface of the cellulose particles by vaporization, sprinkling, atomization, dispersion or any similar technique making it possible to uniformly distribute the mixed agglomerating on the outer surface of the cellulosic particles in the order chosen for layers.
It is understood that the agglomerating mixture can include several surfactants.
and many agglomerating agents. These can be distributed over the surface of the particles successively in a specific order or simultaneously depending on the arrangement from desired layers.
According to an optional aspect, the step of adding the agglomerating mixture can include the deposition of a first layer including at least one surfactant on the outer surface of the gel matrix structure; and the deposition of a second layer including at least one agglomerating agent on the first layer.
According to an optional aspect, a third layer can be deposited on the second layer, the third layer including at least one agglomerating agent, identical or different from that contained in the second layer;
at least one surfactant, identical or different from that contained in the first lying down; Where an odor control agent.
According to an optional aspect, the step of adding the agglomerating mixture can include the deposition of a final layer comprising at least one surfactant, allowing to speed up absorption of any absorbable material within the cellulosic particle.
According to an optional aspect of the invention, the odor control agent can be added simultaneously with the conversion step.
EXAMPLES
Experiments were carried out in order to evaluate various parameters in particular characterizing the absorption of cellulosic particles according to this invention.
All the particles studied were used as litter in a tray of one depth of 16.5 cm.
Dosimetry, i.e. the calculation of the release of ammonia over time, was carried out by enclosing in a container 350mL of the litter and a solution of 50 g water added with 0.012 g of urease and 7.5g of urea. The release of ammonia is determined through a tube inserted into the closed container. The density of particles is evaluated on a standard volume of 324 mL of litter. The index of free swelling (FSC: Fluid Swelling Capacity) of the particles is calculated by submerging 0.5 g of particles in water for 1 minute. The particles are then dried for a given period of time then the amount of water retained is then calculated.
Example 1 Table 4: Dosimetry of agglomerating cellulose particles (including 10 agglomerating mixture) according to the composition of the wet dough Gray Sludge Blend Newspaper Release Starch wet pulp deinked but ammonia (ppm) after 48h 87.75% 9.75% 2.5% 12.3 60% 40% 0% 17.5 III 54.30% 36.70% 9% 20 Figure 15 represents in graphical form the results of Table 4 below.
above.
Table 4 and Figure 15 show that the particles being produced at go from wet paste mixture comprising the most deinking sludge (90%) and including the binding agent (corn starch) obtain the lowest dosimetry.
Example 2 Table 5 allows a comparison between particles cellulosic existing on the market (A, B, C and D) and cellulose particles absorbent according to the present invention (E, from mixture I of Table 4).
20 Table 5: Comparative results of existing absorbent bedding ABCD grain size Characterization Strips thickness thickness thickness Mixture I
Kraft paper pellets average average average 90% more than of 3 mm of granules: 5.38 of the 2.36 mm width and mm granules: granules:
80 mm - Length 4.2 mm 4.2 mm long average of - Length - Length compressed granules: 12.6 medium medium in mm of accordion granules: granules:
30 mm 30 mm Fine dust 0.20 0.08 0.03 0.3 (h) Humidity (%) 9.5 8.3 6.8 10.83 5.5 FSC * (%) 2300 510 242 173 400 Speed> 1.4 27 14 12 7 acquisition (s) Capacity Low *** Low *** Low *** Low *** 105 of absorption (%) Density (lbs / p13) **** 16.2 33.2 34 15 Capacity at Impossible Impossible Impossible Impossible Yes agglomerate Dosimetry 50 (22h) 27.2 48 45 Less than 20 Urease (ppm) Others - blocker - Presence of gray color gray color Gray color, observations of ammonia bicarbonate a lot a lot good strength mentioned - Green color of impurities of clod impurities with but seems - Granules (plastic, (plastic, the formula insufficient, wood defeats) wood) agglomerating.
- water mechanically dripped and crumbly still after 30m in.
* FSC: Free Swelling Capacity absorption of particles when submerged in a liquid for a given time).
** The water is found at the bottom of the tank without being absorbed.
*** The measuring devices used were not able to quantify the capacity absorption of the liquid because these particles had little or no properties agglomerating.
**** Too scattered to be measured.
According to an optional aspect, the dosimetry after 48 hours can be less than 25 ppm and preferably less than 20 ppm. Based on the dosimetry results of the Table 5, the cellulose absorbent according to the present invention has a better rate odor absorption.
Example 3 Table 6 summarizes the results for root ball strength, density and dosimetry for absorbent and agglomerating cellulose particles (including the mixture binder according to an optional aspect of the present invention). The particles studied were produced from three mixtures (IV, V and VI) defined below.
Table 6: Physical properties of the agglomerating particles produced at go dough mixtures IV, V and VI
IV V VI
Clod force 78.73 79.44 79.27 (Vo) Density 12.0 14.9 17.5 (I b / ft3) (%) Mixture IV: 5% sodium bentonite and 95% deinking sludge;
Mixture V: 10% sodium bentonite and 90% deinking sludge; and Mixture VI: 20% sodium bentonite and 80% deinking sludge.
Table 6 shows that the root ball strength is generally the same some be the base mix. This is explained by the fact that the method according to the present invention allows to obtain agglomerating cellulosic particles devoid of protrusions and offering a large area of agglomeration whatever the composition of dough gelled base.
Table 6 also shows that an increase in the amount of clay (bentonite sodium as a binding agent) increases the density of the particles agglomerating and thus reduce their volatility and scattering.
Table 6 also shows that an increase in the amount of fiber (through the increase in the percentage of sludge in the dough) leads to a capacity greater absorption.
Example 4 Table 7 below lists different dough recipes (Blend) carried out and the Table 7 lists the moisture content of the paste and absorption of the liquid particles devoid of the agglomerating mixture.
Table 7: Composition of the different wet pulp mixes in portions Journal Sludge Sludge Gum Gum Starch corn guar brown grays xanthan Blend 1 30 70 0 0 0 0 Blend 2 17 83 0 0 0 0 Blend 3 20 0 80 0 0 0 Blend 4 70 30 0 0 0 0 Blend 5 70 30 0 10 0 0 Blend 6 70 30 0 0 10 0 Blend 7 70 30 0 0 0 10 Table 8 Humidity FSC absorption [/ 0] [Vo]
Blend 1 38.30 1150 Blend 2 43.48 646 Blend 3 49.18 604 Blend 4 15.72 1359 Blend 5 28.03 1032 Blend 6 18.23 1799 Blend 7 20.05 1243 We see that it is from blend 6 containing a low rate humidity (about 18%) and which is made up of the three ingredients paper, mud and binder, that we obtains cellulosic particles with the best absorption capacity some cash.
In addition, for a similar humidity level, an improvement in absorption 30% between blend 4 and blend 6.
It is understood that each of the above-mentioned aspects relating to particles cellulosics can be combined with any of the above aspects mentioned concerning the manufacturing process of the particles, unless incompatible obvious. Through example, in the process, the step of adding the agglomerating mixture can be adapted in order to achieve all the variants of layers described in relation to particles cellulosic.
The absorbent (combination of slurry, paper and binding agent) can to be used as a substrate in a litter as described in patent applications following:
CA 2,688,496, US 61 / 329,150 and PCT / CA2011 / 000502 and all requests corresponding. These requests are incorporated into this document by reference.
Claims (63)
des particules absorbantes, comprenant :
des fibres cellulosiques distribuées au sein d'une structure matricielle, les fibres cellulosiques étant issues de boues papetières, de papier ou d'une combinaison de ceux-ci;
un agent liant comprenant une argile, l'agent liant permettant de maintenir les fibres cellulosiques distribuées dans la structure matricielle; et un agent désinfectant choisi parmi le groupe comprenant H202, NaHCO3, Na0Cl, la chloramine-T et les mélanges de ceux-ci; et au moins un surfactant. 1. A litter including:
absorbent particles, comprising:
cellulosic fibers distributed within a structure matrix, the cellulose fibers coming from sludge stationery, of paper or a combination thereof;
a binding agent comprising a clay, the binding agent making it possible to maintain cellulose fibers distributed throughout the structure matrix; and a disinfecting agent chosen from the group comprising H202, NaHCO3, NaOCl, chloramine-T and mixtures thereof; and at least one surfactant.
Date Reçue/Date Received 2021-04-07 7. The litter according to claim 6, wherein the cellulosic fibers are substantially aligned along an axis of the matrix structure.
Date Received / Date Received 2021-04-07
des fibres cellulosiques ont une longueur comprise entre 0.1 et 3.5 mm. 10. The litter according to any one of claims 1 to 9, wherein 5 to 50%
cellulosic fibers have a length of between 0.1 and 3.5 mm.
ou une combinaison de ceux-ci. 14. The litter according to any one of claims 1 to 13, wherein the agent binder comprises a super-absorbent comprising polyvinyl alcohol, a polyacrylate, pre-gelatinized wheat starch, pre-gelatinized corn starch or a combination of these.
Date Reçue/Date Received 2021-04-07 16. The litter according to any one of claims 1 to 14, wherein clay includes montmorillonite, calcium bentonite, sodium bentonite, attapulgite, sepiolite or a combination of these.
Date Received / Date Received 2021-04-07
Date Reçue/Date Received 2021-04-07 une première couche déposée sur la surface externe de la structure matricielle, la première couche comprenant le premier surfactant;
une deuxième couche déposée sur la première couche, la deuxième couche comprenant le au moins un agent agglomérant; et une troisième couche déposée sur la deuxième couche, la troisième couche comprenant le deuxième surfactant. 24. The litter of claim 21, wherein the at least one surfactant comprises a first surfactant and a second surfactant, and the particles absorbents include:
Date Received / Date Received 2021-04-07 a first layer deposited on the external surface of the structure matrix, the first layer comprising the first surfactant;
a second layer deposited on the first layer, the second layer comprising the at least one agglomerating agent; and a third layer deposited on the second layer, the third layer comprising the second surfactant.
Date Reçue/Date Received 2021-04-07 30. The litter according to any one of claims 21 to 29, in which ones absorbent particles comprise a penultimate layer comprising the odor control agent and a final layer comprising the at least one surfactant.
Date Received / Date Received 2021-04-07
des particules absorbantes a une granulométrie inférieure à 100 mesh. 34. The litter of claim 33, wherein the particles absorbent have a particle size distribution according to which at least 90% of the particles absorbent has a particle size between 4 and 60 mesh, and not more than 10%
absorbent particles have a particle size of less than 100 mesh.
Date Reçue/Date Received 2021-04-07 37. The litter according to any one of claims 20 to 36, in which ones absorbent particles have a concentration by weight of cellulosic fibers between 45 and 70%.
Date Received / Date Received 2021-04-07
mélange de boues papetières et/ou de papier, puis addition d'un agent désinfectant au mélange de boues papetières et/ou de papier, l'agent désinfectant étant choisi parmi le groupe comprenant H202, NaHCO3, Na0Cl, la chloramine-T et les mélanges de ceux-ci, pour former une pâte humide comprenant des fibres cellulosiques addition d'au moins un surfactant;
addition d'un agent liant à la pâte humide pour permettre la cohésion des fibres cellulosiques par gélification de l'agent liant en formant une pâte gélifiée, l'agent liant comprenant une argile; et conversion de la pâte gélifiée pour former les particules absorbantes.
Date Reçue/Date Received 2021-04-07 43. A method of making a litter comprising particles absorbent, the process comprising the following steps:
mixing of paper sludge and / or paper, then addition of an agent disinfectant with the mixture of sludge and / or paper, the agent disinfectant being chosen from the group comprising H202, NaHCO3, NaOCl, chloramine-T and mixtures thereof, to form a wet pulp comprising cellulose fibers addition of at least one surfactant;
addition of a binding agent to the wet pulp to allow cohesion cellulosic fibers by gelation of the binding agent forming a gel paste, the binding agent comprising a clay; and converting the gelled paste to form the absorbent particles.
Date Received / Date Received 2021-04-07
Date Reçue/Date Received 2021-04-07 51. The method according to any one of claims 43 to 50, comprising, after the conversion step, a step of adding an agglomerating mixture to the particles absorbent to coat an outer surface so that particles absorbents agglomerate on contact with a material to be absorbed.
Date Received / Date Received 2021-04-07
Date Reçue/Date Received 2021-04-07 59. The method according to any one of claims 43 to 58, wherein step of mixing into a wet paste is carried out in a mixer with strong shear.
Date Received / Date Received 2021-04-07
Date Reçue/Date Received 2021-04-07 63. The method of claim 62, wherein the ash content of the wet pulp is between 15 and 20% by weight.
Date Received / Date Received 2021-04-07
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