CN102740685A

CN102740685A - 经挤出的动物用垫料

Info

Publication number: CN102740685A
Application number: CN2011800077559A
Authority: CN
Inventors: D·K·迪克逊; N·F·胡克
Original assignee: Societe dAssistance Technique pour Produits Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2031-01-27
Also published as: CN102821758A; AU2011209935A1; AU2011209936B2; CN102821758B; CA2787031C; JP5944327B2; EP2528428A4; BR112012019043A2; WO2011094023A1; BR112012019043B1; MX2012008663A; EP2528588A4; ZA201206466B; EP2528428A1; EP2528588B1; US20150090188A1; US8904963B2; RU2576434C2; RU2012136814A; MX345332B

Abstract

本发明提供了经挤出的动物用垫料以及制备和使用该类垫料的方法。该动物用垫料包含约10-约90%的一种或多种粘土和约90-约10%的一种或多种淀粉的经挤出的混合物。使用淀粉生产经挤出的垫料得到比常规粘土基动物用垫料较不致密且因此易于运输和使用的垫料。

Description

经挤出的动物用垫料

相关技术的描述

用作动物用垫料的常规粘土基组合物占据着大部分的动物用垫料市场，例如猫、狗、兔子、沙鼠及其他小动物用垫料。然而，用于生产垫料的相对高密度粘土使得垫料重且难以处理和运输，特别是大量垫料。此外，粘土垫料可不易生物降解且往往产生污染环境的粉尘，特别是在使用垫料的动物由垫料箱循路时。这些常规粘土基动物用垫料通常由非溶胀性粘土、溶胀性粘土或其组合制成且以非结块垫料和结块垫料形式销售。

非结块动物用垫料通常由将非溶胀性粘土配制为动物用垫料颗粒而制成。该类垫料和制备该类垫料的方法在本领域是已知的。US4949672公开了包含粘土与含硼化合物在含水碱金属氢氧化物中的吸收溶液的硼基气味控制动物用垫料。US7228819公开了包含结合在一起的非结块吸收剂颗粒状材料和可磁力吸引的金属颗粒的可磁力吸引的非结块动物用垫料。US7316201公开了一种含有吸附剂纤维、沸石、矿物填料和粘合剂的非结块动物用垫料。由非粘土材料制成的非结块垫料也是已知的，例如US6276300公开了包含纸张、水藓、沸石分子筛和任选锯屑的动物用垫料。许多该类垫料在本领域是已知的。

结块动物用垫料通常通过用溶胀粘土如膨润土涂覆非溶胀性粘土或其他材料，例如涂覆有膨润土的非溶胀性粘土或附聚的非溶胀性粘土颗粒(粘土细粒)而制成。该类垫料和制备该类垫料的方法在本领域是已知的。US6887570公开了可用于控制和除去动物废物的经涂覆的结块垫料颗粒。在一个实施方案中，颗粒包含非溶胀性粘土颗粒与涂覆至非溶胀性颗粒的溶胀性粘土颗粒。US7429421公开了包含非溶胀性颗粒的经涂覆的结块垫料。US7331309公开了在与水溶液接触时形成固体块的结块动物用垫料。该垫料含有吸收剂聚合物和胶以及谷粉以形成均匀混合物，其中用水溶液水合形成即用结块。

额外地，动物用垫料由包括本领域已知的挤出的方法制成。US3923005公开了一种使用挤出方法制成的包含苜蓿和淀粉的动物用垫料。US4206718公开了一种由研磨苜蓿和可胶凝面粉或淀粉生产轻质动物用垫料的方法。在一个实施方案中，垫料含有至多10%膨润土作为粘合剂。US5452684和US5577463公开了一种包含挤出的绿土粘土的动物用垫料，其在用动物尿润湿时形成更强的结块。US7603964公开了使粘土材料和轻质材料混合并使用各种方法如附聚、压实和挤出使混合物成型为复合颗粒。WO2009133212A1公开了使用其中绿坡缕石含量大于50%的矿物和挤出方法生产低密度附聚宠物用垫料的方法。

所有这些垫料通常具有用于其预期目的功能，例如管理动物尿和粪便。此外，垫料在某些情况下可以用于其他目的，例如吸收环境污染物。然而，如上所述，这些垫料主要由相对困难且昂贵地处理和运输的致密粘土制成。额外地，这些垫料通常对于某些功能如粉尘控制是不适用的。因此，需要具有改进的物理、功能和相关性能的新垫料以及制备新垫料的方法，该垫料例如为对于制造商和消费者来说更容易和较廉价地处理和运输的动物用垫料。

发明概述

因此，本发明的目的是提供与常规粘土基动物用垫料相比具有改进的物理、功能或相关性能的动物用垫料。

本发明的另一目的是提供比常规粘土基动物用垫料更不致密且因此重量更轻的动物用垫料。

本发明的另一目的是提供比常规粘土基动物用垫料更容易和较廉价处理和运输的动物用垫料。

本发明的另一目的是提供比常规粘土基动物用垫料产生更少粉尘的动物用垫料。

本发明的另一目的是提供比常规粘土基动物用垫料更可生物降解的动物用垫料。

这些和其他目的使用包含约10-约90%的一种或多种粘土和约90-约10%的一种或多种淀粉的经挤出的动物用垫料实现。

本发明的额外和其他目的、特征和优点对本领域熟练技术人员将是显而易见的。

发明详述

定义

术语“动物用垫料”指适合用作动物用垫料(例如管理动物废物)但还可以用于任何其他合适目的的组合物。例如本发明动物用垫料可以用于吸收化学溢漫物，吸收油溢漫物，在光滑表面形成牵引等。

本文所述所有百分数为组合物总重量的重量百分数，除非另有说明。

通篇所用，本文以速记使用范围，从而避免必须设定长度并描述范围内的各个值和每个值。可以选择范围内任何合适的值，如果合适，作为上限、下限或范围的端点。

本文和所附权利要求所用单数形式的单词包括复数，反之亦然，除非上下文另有清楚说明。因此，不定冠词和定冠词通常包括相应术语的复数。例如，表述“一种粘土”或“一种方法”包括该“粘土”或“方法”的复数。类似地，单词“包含”和“包含……的”应理解为包含性而不是排它性。同样，术语“包括”、“包括……的”和“或”应均理解为包括性，除非该理解由上下文清楚地禁止。本文所有术语“实例”，特别是在随后术语列举时，仅为示例性和说明性，并不应认为是排它性或穷举的。

本文所公开的方法和组合物以及其他优点不限于本文所述特定的方法、方案和试剂，正如熟练技术人员理解的一样，它们可以变化。此外，本文所有术语仅用于描述特定实施方案而不意欲限制且并不限制所公开或所要求保护的范围。

本发明

在一方面，本发明提供了动物用垫料。该动物用垫料包含约10-约90%的一种或多种粘土和约90-约10%的一种或多种淀粉的经挤出的混合物。本发明基于发现这些经挤出的动物用垫料组合物具有数种令人惊奇的特性。该垫料与常规粘土基动物用垫料相比具有相对低的密度，即每单位体积的该垫料重量更轻且因此更容易处理和运输。

额外地，挤出方法得到在垫料表面上具有“膜”的动物用垫料。在用于食品产品的常规挤出方法中，产品的表面是多孔的。在本发明中，使用粘土填充表面的孔隙并形成膜。该膜有助于防止垫料中的粘土形成污染环境的粉尘颗粒，特别是在使用垫料的动物循入环境中时。尽管不受到理论约束，但当粘土和淀粉胶凝并在垫料表面产生粘土和淀粉的膜时，据信形成膜。此外，使用粘土在动物用垫料内部形成较大蜂窝状结构。该结构有助于降低垫料组合物的密度。

此外，在组合物中使用淀粉使该垫料比常规粘土基垫料组合物更可生物降解，即垫料中的淀粉将在环境中降解。

可用于本发明的粘土为可用于形成动物用垫料，特别是在本文所述挤出方法中形成动物用垫料的任意粘土。在各实施方案中，粘土为非溶胀性粘土、溶胀性粘土或其组合。粘土可以为直接由开采天然粘土矿层得到的粘土、合成粘土或衍生于粘土颗粒附聚的粘土如由垫料或包括使用粘土的其他制造方法生产的粘土颗粒(如粘土细粒)。

非溶胀性粘土包括高岭石、伊利石、蛭石、绿坡缕石、海泡石和非溶胀性绿土。在优选实施方案中，非溶胀性粘土富含如下粘土矿物：坡缕石(palygorskite)、海泡石、高岭石、地开石(dickite)、珍珠石(nacrite)、伊利石、海绿石、绿鳞石和多硅白云母。最优选地，非溶胀性粘土含有粘土矿物Ca-蒙脱石、高岭石和伊利石。

溶胀性粘土包括绿土以及高岭石、伊利石和蛭石的溶胀性形式。在优选实施方案中，溶胀性粘土含有如下粘土矿物：锂蒙脱石、贝得石、蒙脱石、囊脱石、滑石、锌蒙脱石、蛭石和多水高岭土。更优选地，粘土为膨润土如Na-蒙脱石(Na-膨润土)。膨润土通常为天然存在的粘土矿物和部分非粘土矿物组分的组合。Na-膨润土富含Na-蒙脱石，但还可以包括其他粘土和部分非粘土矿物组分。在各实施方案中，溶胀性粘土含有Na-蒙脱石、锂蒙脱石和蛭石。

当组合使用时，非溶胀性和溶胀性粘土可以以适用于形成动物用垫料的任意量混合。非溶胀性和溶胀性粘土通常可以以约10-约90%非溶胀性粘土和约90-约10%溶胀性粘土的量混合。

可用于本发明的淀粉为可用于形成动物用垫料，特别是在本文所述的挤出方法中形成动物用垫料的任意淀粉。在各实施方案中，淀粉包括直链淀粉和/或支链淀粉如糖原。淀粉可以为经纯化的淀粉如糖原或衍生于天然来源的淀粉如麦粉、高粱、香蕉、土豆、稻米、玉米或麦子的淀粉。在各实施方案中，当淀粉衍生于天然来源如玉米时，使淀粉来源根据本文所述方法与粘土简单混合。在优选实施方案中，将淀粉来源在与粘土混合之前研磨得到细粒度如粒度为约10-约150目。如果淀粉衍生于天然来源，则在计算包括在用于垫料的配制剂中的来源量时必须考虑到来源中的淀粉量。该类淀粉来源各自具有淀粉、蛋白质、脂肪和纤维的化学平衡。虽然可使用经纯化的淀粉，但更成本有效地是使用本土谷物。在该情况下，可以使用熟练技术人员已知的方法调节用于制备动物用垫料的配方以得到所需淀粉量。

总淀粉必须在用于所给垫料的范围内，即10-90%。在优选实施方案中，淀粉为衍生于天然来源的淀粉。最优选地，淀粉为土豆、玉米、稻米和麦子的淀粉。

粘土和淀粉以约10-约90%粘土和约90-约10%淀粉，优选约20-约80%粘土和约80-约20%淀粉，最优选约30-约70%粘土和约70-约30%淀粉的任意量混合。在一个实施方案中，垫料包含约50%粘土和约30%淀粉，其余为淀粉来源特有的其他成分或其他所加的改善垫料的成分(如气味控制剂或杀菌剂)或改善制备垫料方法的成分(如润滑剂)。

本发明动物用垫料具有约10-约40磅/立方英尺(lbs/ft³)(169-641千克/立方米(kg/m³))，优选约16-约36lbs/ft³(256-577kg/m³)，最优选约20-约32lbs/ft³(320-513kg/m³)的密度。典型的常规粘土基动物用垫料具有约40-约60lbs/ft³(641-961kg/m³)的密度。因此，本发明动物用垫料具有小于常规粘土基动物用垫料的密度。经挤出的垫料因此对于制造商和消费者来说较廉价地处理和运输。此外，垫料由于存在淀粉而更可生物降解。此外，经挤出的垫料与常规垫料相比具有相似或优异性能，例如与常规粘土基垫料相似，经挤出的垫料吸收水分并控制气味。密度降低减少了必须运输和垃圾填埋中处理的总物质的量。

在一个实施方案中，垫料进一步包含一种或多种润滑剂。润滑剂可以为改变混合物性能使得混合物在挤出方法中带来较少摩擦的任意润滑剂。在挤出过程中具有较少摩擦指与不含润滑剂的混合物相比，该混合物可以以较少时间移动通过挤出机并提高垫料的生产速度。润滑剂可以以约0.5-约8%，优选约1-约6%，最优选约2-约4%的量加入。可以使用降低混合物摩擦的任意润滑剂。可用于本发明的润滑剂包括矿物油、植物油、动物脂油等。

在另一实施方案中，垫料进一步包含一种或多种增塑剂。增塑剂可以为通过提高混合物的可塑性或流动性改变混合物性能，改变淀粉粘度或改变淀粉溶胀性或胶凝的任意增塑剂。与不含增塑剂的混合物相比，具有提高的可塑性或流动性的混合物可以以较少时间移动通过挤出机并提高垫料的生产速度。类似地，改变淀粉性能改变了由该方法生产的动物用垫料，例如使该垫料更加致密或更不致密或改变该垫料的压碎强度。增塑剂以约2-约20%，优选约4-约16%，最优选约6-约12%的量加入。

可以使用提高混合物的可塑性或流动性的任意增塑剂。可用于本发明的增塑剂包括多元醇如甘油、丙二醇或山梨糖醇。熟练技术人员已知许多该类增塑剂。在一个实施方案中，增塑剂为甘油，而在另外的实施方案中，增塑剂为甘油、山梨糖醇和氢化玉米糖浆的组合。

在另一实施方案中，垫料进一步包含一种或多种粘合剂。粘合剂可以为改变混合物性能使得混合物得到具有所需压碎强度的垫料的任意粘合剂。具有不同的改变压碎强度的粘合剂是指该混合物可以用于生产具有满足要用于不同情况下，例如基于动物尺寸、动物类型、室内与室外用途等的垫料的需求的不同物理性能的垫料。粘合剂以约1-约12%，优选约2-约8%，最优选约3-约6%的量加入。

可以使用降低或改变该垫料的压碎强度的任意粘合剂。可用于本发明的粘合剂包括树胶、淀粉、果胶、琼脂、明胶、藻酸盐、角叉菜聚糖和蛋白质。具体实例包括刺槐豆胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、山扁豆胶(cassiagum)、明胶、麦谷蛋白、血浆、大豆蛋白和乳蛋白质。优选的粘合剂包括胍尔胶和羧甲基纤维素(CMC)。

在额外的实施方案中，垫料进一步包含以任意和各种组合的一种或多种润滑剂、一种或多种增塑剂和一种或多种粘合剂中的至少两种。将润滑剂、增塑剂和粘合剂以达到本文所述优点的量加入粘土和淀粉的混合物中。润滑剂、增塑剂和粘合剂通常单独加入。在一个实施方案中，在加入混合物之前混合润滑剂、增塑剂和粘合剂。在另外的实施方案中，在加入之前混合润滑剂和增塑剂并单独加入粘合剂。任意该类组合包括在本发明中。

垫料可以含有额外的性能增强材料，该材料改进了该组合物的官能性能。许多该类材料在本领域是已知的。例如US20050005869及其相关专利申请公开了许多该类性能增强材料和使用该材料与吸收剂组合物的方法，例如杀菌剂、气味减少材料、香料、健康指示材料、颜色改变剂、粉尘减少剂、不粘释放剂、超吸收材料、环糊精、沸石、活性碳、pH改变剂、盐形成材料、蓖麻醇酸酯及其混合物。US7533630公开了可用于检测尿中存在的糖和检测糖尿病的功能剂。

在一个实施方案中，垫料含有活性碳。已知活性碳是可引起恶臭的有机材料的良好吸收剂。例如US5860391公开了用于气味控制的含有活性碳的吸收剂。US6287550公开了用于降低恶臭的含有活性碳的组合物。在使用时，将活性碳以约0.01-约6%，优选约2-约5%，最优选约3-约4%的量加入动物用垫料。

在另一实施方案中，垫料含有碳酸氢钠。已知碳酸氢钠是可引起恶臭的有机材料的良好吸收剂。已知碳酸氢钠控制动物废物的用途。例如US6955136和US6837181。在使用时，将碳酸氢钠以约0.01-约6%，优选约0.05-约5%，最优选约2-约4%的量加入本发明动物用垫料。

在其他实施方案中，垫料进一步包含一种或多种溶胀性粘土的部分或完全涂层。用溶胀性粘土涂覆垫料赋予垫料以结块性能而仍保留该垫料的大部分优点，例如比常规粘土基垫料低的密度。将溶胀性粘土以占垫料约5-约40%，优选约10-约45%，最优选约15-约30%的量涂覆于垫料。涂覆垫料的方法和生产结块性动物用垫料的方法在本领域是已知的，例如US6887570。在一个实施方案中，将本发明动物用垫料颗粒与一种或多种溶胀性(结块性)粘土一起置于辊磨机且使颗粒与粘土混合直到该颗粒具有所需范围，优选约30%的粘土涂层。在一个实施方案中，溶胀性粘土为膨润土。

本发明的其他优点包括具有与常规粘土基垫料相比具有相对低粉尘且具有提供改变形状、最大动物接收性、改进气味控制、减少散落和跟踪且最大化照顾者吸引力的灵活性的配制剂的动物用垫料。

尽管不受理论限制，但认为挤出方法引起淀粉膨胀，由此在垫料中形成膨胀的微孔结构，其中微孔比仅粘土较不致密。这降低了垫料的密度而并不利地影响材料用作动物用垫料的能力。此外，淀粉得到的组合物不破裂而产生粉尘和细粘土，例如淀粉在动物用垫料上产生表面，其在处理时保持其完整性且因此不产生本发明动物用垫料的小颗粒。

在另外的方面，本发明提供了包含本发明动物用垫料和一种或多种用作动物用垫料的不同化合物、组合物或其他材料的组合的动物用垫料。该类材料包括常规粘土基动物用垫料(结块性或非结块性)、玉米穗轴、锯屑、木材、纸张、硅胶(例如US06860234、US06543385和US06578521)、向日葵种子等。许多该类动物用垫料是熟练技术人员已知的。在优选实施方案中，该材料为由溶胀性粘土、非溶胀性粘土、硅胶或其组合制成的不同垫料。本发明动物用垫料可以以任意合适量与该类其他材料组合而得到该组合。该组合通过使本发明垫料与其他材料混合而制备。本发明动物用垫料通常占混合物的约5-约95%，优选约10-约90%。在一个实施方案中，该混合物包含约50%本发明动物用垫料和约50%的硅胶、结块性动物用垫料、非结块性动物用垫料或其组合。在另外的实施方案中，该混合物包含约90%本发明动物用垫料和约10%硅胶。在其他的实施方案中，该混合物包含约70%本发明动物用垫料和约30%结块性垫料。

在另外的方面，本发明提供了一种制备动物用垫料的方法。该方法包括：

形成包含约10-约90%的一种或多种粘土和约90-约10%的一种或多种淀粉的混合物；

如果需要，将混合物的水分含量调节为约5-约30%；和

使所述混合物在约200-约1200磅/平方英寸(psi)的压力和约200-约350°F(93-177°C)的温度下挤出。

粘土和淀粉的混合物使用任意合适的方法和设备形成。通常使用任意合适的设备如混合器使粘土和淀粉简单混合并搅拌，优选直到均匀。可用于该方法的粘土和淀粉为本文对本发明动物用垫料组合物所述。在优选实施方案中，粘土和淀粉具有约10-约200目，优选约20-约150目，最优选约30-100目的粒度。然而，可以使用任意合适的粒度，只要它可以与要用于生产垫料的设备相容。

仅在混合物的固有水分含量在给定范围之外时调节混合物的水分含量。如果粘土和淀粉中的水分形成具有给定范围内的水分含量的混合物，则无需调节水分含量。如果需要，使用任意合适的方法和设备调节混合物的水分含量。通常在搅拌的同时将水以达到所需水分水平的量加入粘土和淀粉的混合物。所得混合物适用于挤出。

使所得混合物使用任意合适的方法和设备挤出。合适的挤出机和相关设备可以市够且在本领域是已知的。挤出机通常包括由Wenger和相似制造商销售的单螺杆和双螺杆挤出机。挤出机及其在制造食品、塑料和许多材料中的用途是熟练技术人员已知的，例如动物用垫料密度、尺寸和图像均通过设置设备和工艺条件而进行作用。可以使用与混合物相容的任意挤出进料速度和设备，通常将混合物以约10-约40磅/分钟，优选约12-约30磅/分钟的速度进料通过挤出机。

挤出在约200-约1200psi，优选约300-约1000psi，最优选约400-约800psi的压力下进行。

挤出在约200-约350°F(93-177°C)，优选约220-约320°F(104-160°C)，最优选约240-约280°F(116-138°C)的温度下进行。

当离开挤出机时，可以将垫料使用熟练技术人员已知的任意合适设备切割为任意合适尺寸和形状的块。通常使用旋转切割机刀切割垫料并将其成型为长度为约0.5-约12厘米(cm)且直径为约0.3-约2.5cm的圆柱形粒料。使用合适的模具，可以将该垫料成型为任意所需形式。相似地，通过改变切割机速度，可以将垫料根据任意特定用途的需要分级。

尽管不需要，但可以将经挤出的动物用垫料干燥而达到垫料所需的水分含量。因此，在一个实施方案中，该方法进一步包括使经挤出的动物用垫料干燥至水分含量为约1-约14%，优选约2-约12%，最优选约3-约10%。本领域已知用于干燥垫料的方法如烘箱和风扇。在一个实施方案中，动物用垫料使用带式干燥机加工而使垫料遭受约175°F(80°C)的温度并保持约4分钟以使水分降至约4-约6%，优选约5%。干燥条件通常取决于配制剂、密度、生产速度和条件。

在一个实施方案中，该方法进一步包括将一种或多种润滑剂在混合物挤出之前加入该混合物。润滑剂可以在挤出之前在该方法的任意合适阶段加入。通常润滑剂在调节水分之前加入。然而，可以在调节水分之后加入润滑剂。可用润滑剂和可用于该方法的润滑剂量为本文对本发明动物用垫料所述。

在另外的实施方案中，该方法进一步包括将一种或多种增塑剂在混合物挤出之前加入该混合物。增塑剂可以在挤出之前在该方法的任意合适阶段加入。通常增塑剂在调节水分之前加入。然而，可以在调节水分之后加入增塑剂。可用增塑剂和可用于该方法的增塑剂量如本文对本发明动物用垫料所述。

在另外的实施方案中，该方法进一步包括将一种或多种粘合剂在混合物挤出之前加入该混合物。粘合剂可以在挤出之前在该方法的任意合适阶段加入。通常粘合剂在调节水分之前加入。然而，可以在调节水分之后加入粘合剂。粘合剂可以单独加入或以与一种或多种润滑剂或增塑剂的混合物加入。可用粘合剂和可用于该方法的粘合剂量如本文对本发明动物用垫料所述。

在额外的实施方案中，该方法进一步包括使一种或多种润滑剂、一种或多种增塑剂和一种或多种粘合剂以任意和各种组合混合并将该混合物在所得混合物挤出之前加入粘土和淀粉的混合物。例如可以将(1)润滑剂和粘合剂，(2)润滑剂和增塑剂，(3)增塑剂和粘合剂，和(4)润滑剂、粘合剂和增塑剂的组合加入所述混合物。将润滑剂、增塑剂和粘合剂以本文所述量和使用本文所述方法加入粘土和淀粉的混合物。润滑剂、增塑剂和粘合剂可以在挤出之前在该方法的任意合适阶段加入。通常润滑剂、增塑剂和粘合剂在调节水分之前单独加入。然而，可以在调节水分之后加入润滑剂、增塑剂和粘合剂。或者，润滑剂、增塑剂和粘合剂中的一种或多种可以在调节水分之前加入，而其他在调节水分之后加入。在一个实施方案中，在调节水分之前或之后使润滑剂、增塑剂和粘合剂在加入混合物之前混合。

在另外的方面，本发明提供了使用本发明方法制备的动物用垫料。

在另外的方面，本发明提供了动物用垫料箱，该动物用垫料箱包括适用于含有动物用垫料和适用于动物在排泄动物废物时使用的设备和一种或多种本发明动物用垫料。该设备为适用于动物使用且与本发明动物用垫料相容的任意设备。许多该类设备在本领域是已知的且可以市购，例如公开于US20090250014A1、US20090272327A1、US20090000560A1、US20070277740A1、US7628118等的垫料箱。

在另外的方面，本发明提供了适用于含有可用于管理动物废物的动物用垫料的成套装备。该成套装备以单包装在分开的容器中或以虚拟包装在分开的容器中包含作为适合成套装备组件的本发明动物用垫料和如下中的一种或多种：(1)适用于含有垫料和适用于动物在排泄动物废物时使用的设备如垫料箱；(2)适用于处理已用垫料沉积的动物废物的设备如用于从垫料除去动物粪便的铲子(例如US7523973)或适用于将动物用垫料设置于垫料箱或其他容器中的耙子；(3)不同的动物用垫料如适用于形成本发明垫料和该不同动物用垫料的混合物的不同动物用垫料；(4)关于如何使用该垫料管理动物废物的说明，和(5)关于如何处理动物用垫料的说明，例如关于如何以环境友好的方式处理该垫料(特别是在其使用过以后)的说明。

当该成套装备包含虚拟包装时，该成套装备限于说明在虚拟环境中与一种或多种物理成套装备组件组合。成套装备可以以任意的各种组合和/或混合物含有成套装备组件。在一个实施方案中，该成套装备包括含有垫料的包装和适用于从垫料除去动物粪便的铲子。

在另外的方面，本发明提供了包含适用于含有本发明动物用垫料的材料和粘附于包装上且含有词语、图象、设计、缩写、标语、短语或其他图案或其组合的标签的包装，该标签说明了包装的内容物含有经挤出的本发明动物用垫料，例如关于垫料的密度和/或其物理、功能和相关性能的信息。通常该类设备包含印刷在包装上的词语“经挤出的动物用垫料”或“低密度动物用垫料”或等同表述。适用于含有动物用垫料的任意包装或包装材料可用于在本发明中，例如由纸张、塑料、箔、金属等制造的包、箱、瓶、罐、袋等。

在另外的方面，本发明提供了传达关于将本发明动物用垫料用于如下中一种或多种的信息和说明的装置：(1)管理动物废物如动物尿和粪便；(2)控制气味；(3)控制水分；(4)控制微生物；和(5)控制粉尘。该装置包括含有该信息或说明的文献、数据储存介质、光学储存介质、音频表达或视觉显示。在某些实施方案中，该传达装置为显示网址、视觉显示亭、小册子、产物标签、包装插入件、广告、印刷品、公告、录音带、录像带、DVD、CD-ROM、计算机可读芯片、计算机可读卡、计算机可读盘、USB设备、FireWire设备、计算机存储器及其任意组合。可用的信息包括一种或多种：(1)训练或配合动物使用垫料的方法和技术，(2)本发明动物用垫料的功能或其他性能，和(3)如果有关于垫料及其用途的问题，消费者或其他使用的接触信息。可用的说明包括清洁和处理垫料的方法。该传达装置可用于说明使用本发明的益处并传达将本发明用于动物的核准方法。

在另外的方面，本发明提供了用于管理动物废物的方法。该方法包括使动物废物与本发明动物用垫料组合物接触。通常将垫料置于垫料箱或其他合适的容器中并使动物排放其废物(尿或粪便)使得它与该垫料接触。如果需要，该垫料可以在废物排放之后与废物接触放置，例如在草坪上。

实施例

本发明可以通过如下实施例进一步说明，但应理解仅以说明目的包括各实施例且各实施例不用于限制本发明范围，除非另有具体说明。

实施例1

动物用垫料生产

动物用垫料通过使99.5磅玉米粉(淀粉含量为约65%)、0.5磅经蒸馏的单酸甘油酯和19磅水在桨式混合器中混合而制得。然后将该混合物用锤磨机研磨通过4/64”网筛以降低粒度使得该混合物可通过挤出机模具开口。然后将该混合物以14磅/分钟的速度供入双螺杆挤出机。将水(0.56磅/分钟)和蒸汽(0.42磅/分钟)注入挤出机中。该挤出机的螺杆速度设定为350rpm。挤出机的出料头压力在750psi下测量且内部产物温度在220-270°F(104-132°C)内变化。然后将熔融混合物挤出通过圆形模具开口并通过扫过模具表面的刮刀切割为粒料。所得粒料平均直径为3/16英寸且长度为1/4英寸。使用气动系统传送粒料至带式干燥器。将该干燥器设定为250°F(121°C)且调节带速度至使在3.6分钟的干燥时间后产物水分降至5%。

实施例2

堆密度测量

使用

填充斗(11/4直径开口)、台架和品脱尺寸的(550.06cm³干燥体积)样品杯测量来自实施例1的动物用垫料的堆密度。将来自实施例1的垫料粒料倾入填充斗直至它满。接下来，将空品脱杯放在秤上并使秤为零。然后将该杯置于填充斗之下。填充斗出料和杯顶部边缘的距离设定为2英寸。然后打开填充斗出料滑片以使产物落入空样品杯。使粒料流动直到杯满，然后保持另外1-2秒溢流。然后使用直尺从该杯的顶部除去过量产物；将杯内容物与该杯的边调平。将含有粒料的杯送回秤并记录每干燥品脱粒料的重量。进行三次测量并且在干燥品脱中该粒料的平均重量为177克。最后，使用1克/立方厘米(gm/cm³)等于62.4269lb/ft³的转换因子将堆密度(每单位体积的质量)值转换为磅/立方英尺(lb/ft³)。为了比较，常规粘土基和常规纸基垫料的堆密度如上测定。结果示于表1。参考表1，清楚地是本发明动物用垫料与常规垫料相比明显较不致密。

实施例3

动物用垫料吸收能力

来自实施例1的动物用垫料的吸收能力通过使粒料浸没在水中经1、5、15和25分钟的时间间隔并测量各间隔内保留的水量来测量。将10g粒料精确称重至四盎司尺寸的样品杯中。然后加入水以填充该杯至顶部的1/2内。记录加入的水质量。该产品的浮力非常大，因此使用另外的样品杯压制任意漂浮的粒料以确保所有均完全浸没。小心进行以防止任何溢流。对于各时间间隔，进行三次单独的测量。使该样品浸没所指定的时间，然后倾出过量水并称重。所有物质以克记录。然后使用下式计算吸收率的质量百分数：

计算各时间间隔三次测量值的平均标准偏差。为了比较，常规粘土基和常规纸基垫料的吸收能力如上测定。结果示于表2。参考表2，实施例1的动物用垫料吸收的水分与常规垫料相当。

实施例4

含有水和其他液体的动物用垫料

使用99.5磅玉米粉、0.5磅经蒸馏的单酸甘油酯、8磅水、9磅甘油和2磅矿物油制备119磅动物用垫料粒料，将其在桨式混合器中混合。然后将该混合物用锤磨机研磨通过4/64”网筛以降低粒度使得该混合物可通过挤出机模具开口。然后将该混合物以14磅/分钟的速度供入双螺杆挤出机。将额外的水(0.28磅/分钟)和蒸汽(0.42磅/分钟)注入挤出机中。该挤出机的螺杆速度设定为350rpm。挤出机的出料头压力测得为750psi且内部产物温度在220-270°F(104-132°C)内变化。然后使熔融混合物挤出通过圆形模具开口并通过扫过模具表面的刮刀切割为粒料。所得粒料平均直径为3/16英寸且长度为1/4英寸。使用气动系统传送粒料至带式干燥器。将该干燥器设定为250°F(121°C)且调节带速度至使在3.6分钟的干燥时间后产物水分降至5%。该粒料的堆密度根据实施例2测定。结果示于表1。参考表1，该垫料的堆密度显著低于用于比较的常规垫料。该垫料的吸收能力根据实施例3测定。结果示于表2。参考表2，该动物用垫料的吸收能力与常规垫料相当。

实施例5

含有28%Na-膨润土的动物用垫料

重复实施例1中的程序，不同的是使用30磅Na-膨润土和69.5磅玉米粉代替99.5磅玉米粉。该垫料的堆密度根据实施例2测定。结果示于表1。参考表1，该垫料的堆密度显著低于用于比较的常规垫料。该垫料的吸收能力根据实施例3测定。结果示于表2。参考表2，该动物用垫料的吸收能力与常规垫料相当。

实施例6

含有25%Na-膨润土与额外液体的动物用垫料

使用30磅Na-膨润土、69.5磅玉米粉、0.5磅经蒸馏的单酸甘油酯、8磅水、9磅甘油和2磅矿物油根据实施例4制备119磅动物用垫料，不同的是出料压力在350rpm的螺杆速度下为900psi。该粒料的堆密度根据实施例2测定。结果示于表1。参考表1，该垫料的堆密度显著低于用于比较的常规垫料。该垫料的吸收能力根据实施例3测定。结果示于表2。参考表2，该动物用垫料的吸收能力与常规垫料相当。

实施例7

含有27.8%Na-膨润土和27.8%Ca-蒙脱石粘土的动物用垫料

重复实施例1中的程序，不同的是使用30磅Na-膨润土、30磅非溶胀性粘土(Ca-蒙脱石粘土)和39.5磅玉米代替99.5磅玉米。该垫料的堆密度根据实施例2测定。结果示于表1。参考表1，该垫料的堆密度显著低于用于比较的常规垫料。该垫料的吸收能力根据实施例3测定。结果示于表2。参考表2，该动物用垫料的吸收能力与常规垫料相当。

实施例8

含有50.4%Na-膨润土与额外液体的动物用垫料

使用60磅Na-膨润土、39.5磅玉米、0.5磅经蒸馏的单酸甘油酯、8磅水、9磅甘油和2磅矿物油根据实施例4制备119磅动物用垫料。该粒料的堆密度根据实施例2测定。结果示于表1。参考表1，该垫料的堆密度显著低于用于比较的常规垫料。该垫料的吸收能力根据实施例3测定。结果示于表2。参考表2，该动物用垫料的吸收能力与常规垫料相当。

实施例9

含有13.9%Na-膨润土13.9%Ca-蒙脱石粘土的动物用垫料

重复实施例1中的程序，不同的是使用15磅Na-膨润土、15磅非溶胀性粘土(Ca-蒙脱石粘土)和69.5磅玉米代替99.5磅玉米。该垫料的堆密度根据实施例2测定。结果示于表1。参考表1，该垫料的堆密度显著低于用于比较的常规垫料。该垫料的吸收能力根据实施例3测定。结果示于表2。参考表2，该动物用垫料的吸收能力与常规垫料相当。

实施例10

含有33.6%Ca-蒙脱石与额外液体的动物用垫料

使用40磅Ca-蒙脱石、59.5磅玉米、0.5磅经蒸馏的单酸甘油酯、8磅水、9磅甘油和2磅矿物油根据实施例4制备119磅动物用垫料。该粒料的堆密度根据实施例2测定。结果示于表1。参考表1，该垫料的堆密度显著低于用于比较的常规垫料。该垫料的吸收能力根据实施例3测定。结果示于表2。参考表2，该动物用垫料的吸收能力与常规垫料相当。

表1

实施例	堆密度(lbs/ft³)
		1	20.1
4	22.9
		5	15.5
6	15.4
		7	19.4
8	21.5
		9	12.1
10	14.2
		粘土基垫料¹	43.9
纸基垫料²	35.0

表2

¹Purina Tidy Cats Immediate Odor Control Formula(非结块性)

²Purina Yesterday's News Regular Texture

在说明书中，已公开了本发明典型优选的实施方案且尽管使用具体术语，但它们仅以一般性和描述性意义使用且不用于限制。显然可从以上记载中得出本发明许多修改和变体。因此，应理解本发明可以以具体描述以外的方式实施。

除非另有说明，所有技术和科技术语以及本文所有任意缩写具有与本发明领域中普通技术人员所公知相同的含义。尽管类似或等同于本文所述那些的任意组合物、方法和传达信息的装置可以用于实施本发明，本文描述的是优选的组合物、方法和传达信息的装置。

上述所有文献在法律允许的范围内引入本文作为参考。这些文献的讨论仅用于概括其作者的主张。不认为任意文献(或任意文献的一部分)是相关现有技术。申请人保留了质疑任意所述文献的准确性和相关性的权利。

Claims

1.一种动物用垫料，其含有包含约10-约90%的一种或多种粘土和约90-约10%的一种或多种淀粉的经挤出的混合物。

2.根据权利要求1的垫料，其中所述粘土为非溶胀性粘土、溶胀性粘土或其组合。

3.根据权利要求2的垫料，其中所述非溶胀性粘土为高岭石、伊利石、蛭石、绿坡缕石、海泡石和非溶胀性绿土。

4.根据权利要求2的垫料，其中所述溶胀性粘土为绿土以及高岭石、伊利石和蛭石的溶胀性形式。

5.根据权利要求2的垫料，其中所述非溶胀性和溶胀性粘土的组合包含约10-约90%非溶胀性粘土和约90-约10%溶胀性粘土。

6.根据权利要求1的垫料，其中所述淀粉为包括直链淀粉、支链淀粉或其组合的淀粉。

7.根据权利要求1的垫料，其中所述淀粉衍生于麦粉、高粱、香蕉、土豆、稻米、玉米或麦子。

8.根据权利要求1的垫料，其具有约10-约40lbs/ft³的密度。

9.根据权利要求1的垫料，其进一步包含一种或多种润滑剂。

10.根据权利要求9的垫料，其中所述润滑剂为矿物油、植物油和动物脂油。

11.根据权利要求9的垫料，其中所述润滑剂占垫料的约0.5-约8%。

12.根据权利要求1的垫料，其进一步包含一种或多种增塑剂。

13.根据权利要求12的垫料，其中所述增塑剂为多元醇。

14.根据权利要求12的垫料，其中所述增塑剂占垫料的约2-约20%。

15.根据权利要求1的垫料，其进一步包含一种或多种粘合剂。

16.根据权利要求15的垫料，其中所述粘合剂为树胶、淀粉、果胶、琼脂、明胶、藻酸盐、角叉菜聚糖和蛋白质。

17.根据权利要求15的垫料，其中所述粘合剂占垫料的约1-约12%。

18.根据权利要求1的垫料，其进一步包含一种或多种润滑剂、一种或多种增塑剂和一种或多种粘合剂中的至少两种。

19.根据权利要求1的垫料，其进一步包含活性炭。

20.根据权利要求19的垫料，其中所述活性炭占垫料的约0.01-约6%。

21.根据权利要求1的垫料，其进一步包含碳酸氢钠。

22.根据权利要求21的垫料，其中所述碳酸氢钠占垫料的约0.01-约6%。

23.根据权利要求1的垫料，其进一步包含一种或多种溶胀性粘土的部分或完全涂层。

24.根据权利要求23的垫料，其中所述溶胀性粘土为膨润土。

25.根据权利要求23的垫料，其中所述溶胀性粘土占垫料的约5-约40%。

26.一种动物用垫料，包含约5-约95%的根据权利要求1的动物用垫料和约95-约5%的能够用作动物用垫料的不同材料的组合。

27.根据权利要求26的动物用垫料，其中所述材料为由溶胀性粘土、非溶胀性粘土、硅胶或其组合制成的垫料。

28.一种制备动物用垫料的方法，包括：

如果需要，将混合物的水分含量调节为约5-约30%；和

29.根据权利要求28的方法，其中所述粘土为非溶胀性粘土、溶胀性粘土或其组合。

30.根据权利要求28的方法，其中所述非溶胀性粘土为高岭石、伊利石、蛭石、绿坡缕石、海泡石和非溶胀性绿土。

31.根据权利要求28的方法，其中所述溶胀性粘土为绿土以及高岭石、伊利石和蛭石的溶胀性形式。

32.根据权利要求28的方法，其中所述非溶胀性和溶胀性粘土的组合包含约10-约90%非溶胀性粘土和约90-约10%溶胀性粘土。

33.根据权利要求28的方法，其中所述淀粉为包括直链淀粉、支链淀粉或其组合的淀粉。

34.根据权利要求28的方法，其中所述淀粉衍生于麦粉、高粱、香蕉、土豆、稻米、玉米或麦子。

35.根据权利要求28的方法，其具有约10-约40lbs/ft³的密度。

36.根据权利要求28的方法，其进一步包括使经挤出的动物用垫料干燥。

37.根据权利要求28的方法，其中所述混合物进一步包含约0.5-约8%的一种或多种润滑剂。

38.根据权利要求37的方法，其中所述润滑剂为矿物油、植物油和动物脂油。

39.根据权利要求28的方法，其中所述混合物进一步包含约2-约20%的一种或多种增塑剂。

40.根据权利要求39的方法，其中所述增塑剂选自多元醇。

41.根据权利要求28的方法，其中所述混合物进一步包含约1-约12%的一种或多种粘合剂。

42.根据权利要求41的方法，其中所述粘合剂为树胶、淀粉、果胶、琼脂、明胶、藻酸盐、角叉菜聚糖和蛋白质。

43.根据权利要求28的方法，其中所述混合物进一步包含一种或多种润滑剂、一种或多种增塑剂和一种或多种粘合剂中的至少两种。

44.一种使用根据权利要求28的方法制备的动物用垫料。

45.一种动物用垫料箱，包含(1)适用于含有动物用垫料和适用于动物在排泄动物废物时使用的设备，和(2)一种或多种根据权利要求1的动物用垫料。

46.一种适用于含有可用于管理动物废物的动物用垫料的成套装备，其以单包装在分开的容器中或以虚拟包装在分开的容器中包含作为适合成套装备组件的根据权利要求1的动物用垫料和如下中的一种或多种：(1)适用于含有垫料和适用于动物在排泄动物废物时使用的设备；(2)适用于处理已用垫料沉积的动物废物的设备；(3)不同的动物用垫料；(4)关于如何使用该垫料管理动物废物的说明，和(5)关于如何处理动物用垫料的说明。

47.一种包装，其包含适用于含有根据权利要求1的动物用垫料的材料和粘附于包装上且含有词语、图象、设计、缩写、标语、短语或其他图案或其组合的标签，所述标签说明所述包装的内容物含有经挤出的根据权利要求1的动物用垫料。

48.一种用于传达关于在如下一种或多种中使用根据权利要求1的动物用垫料的信息和说明的装置：(1)管理动物废物如动物尿和粪便；(2)控制气味；(3)控制水分；(4)控制微生物；和(5)控制粉尘，所述装置包括含有该信息或说明的文献、数据储存介质、光学储存介质、音频表达或视觉显示。

49.根据权利要求48的装置，其中所述装置为显示网址、视觉显示亭、小册子、产物标签、包装插入件、广告、印刷品、公告、录音带、录像带、DVD、CD-ROM、计算机可读芯片、计算机可读卡、计算机可读盘、USB设备、FireWire设备、计算机存储器及其任意组合。

50.一种管理动物废物的方法，包括使动物废物与根据权利要求1的动物用垫料组合物接触。