CN104837337B - 挤压式自动凝结型动物窝砂及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

窝砂及其制作方法为,利用挤压机挤压含碳水化合物与淀粉的谷粒掺和剂,挤压过程中形成含凝结剂的自动凝结颗粒,且其中至少含部分碳水化合物聚合物粘合剂。各自动凝结窝砂颗粒在一定条件下进行挤压,促使碳水化合物聚合物粘合剂形成且至少部分可溶于水。挤压窝砂颗粒的其中一个方法是促使淀粉发生糊精化,从而各颗粒所含凝结剂至少部分由糊精构成。各颗粒可涂上蒙脱石涂层,如膨润土。使用时,颗粒被尿液沾湿后,凝结剂溶解并沿着颗粒流动于相邻颗粒之间,使颗粒自动凝结。

Description

挤压式自动凝结型动物窝砂及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种动物窝砂,尤其是一种通过挤压法制造的含有凝结剂且使用过程中砂料自动凝结的动物窝砂以及通过挤压法制造含凝结剂的挤压式自动凝结型动物窝砂的方法。
背景技术
尽管过去曾试图制造出更轻、更天然且可生物降解的动物窝砂,但仍有待取得更大进展。传统的粒状黏土及凝胶砂料相对较重,运输费用高,且经常给购买者携带造成负担。尽管许多所谓天然动物窝砂已进入市场,但它们几乎和传统窝砂一样沉重,吸收尿液的能力又远不如传统窝砂,还会产生异味,经常无法很好地凝结,甚至完全无法凝结。因此这些所谓的天然动物窝砂很难在商业上取得重大成功。
发明内容
本发明涉及由窝砂颗粒或微粒构成的特别适合用作猫砂的粒状宠物或动物窝砂,窝砂颗粒或微粒由挤压型含淀粉颗粒构成,各颗粒均有多对促进液体吸收的内部孔隙,且其外表面也带多个气孔,同时包含挤压过程中形成的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,该粘合剂作为凝结剂,在颗粒遇到液体后将邻近的颗粒凝结起来。这些颗粒形成粒状砂料,其体积密度比传统黏土猫砂至少低40%,而重量不会超过同一体积传统黏土猫砂的一半。以重量计,颗粒至少含有40%的淀粉,因此,气孔、孔隙和淀粉粒通过协同作用产生轻量型动物窝砂,单位重量的该窝砂对尿液、粪便中的水分、水及其他液体的吸收能力几乎可与传统黏土猫砂相媲美,以单位体积计,其吸收能力至少为传统黏土猫砂的70%。
各颗粒含有一种凝结剂,该凝结剂形成于至少含有45%碳水化合物(以重量计)的高糖掺和剂胶化和/或挤压过程中,在胶化和/或在单螺杆或双螺杆挤压机中进行挤压的过程中至少有一部分淀粉以碳水化合物聚合物粘合剂的形式转换为凝结剂,其中可包含或由水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,如糊精构成。一种较好的颗粒是,各颗粒由至少含有45%淀粉(以重量计)的高淀粉掺和剂构成,在挤压过程中产生足量的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂,最好为水溶性,颗粒湿润后至少部分粘合剂可溶解于尿液、粪便中的水分、水或其他液体中,并在一个或多个相邻的颗粒之间沿着颗粒流动,至少松散粘合相邻颗粒,使多对颗粒,即至少三对自动凝结在一起。
各颗粒为圆形或长圆形,如接近圆柱形、圆盘形、扇贝形或半月形,由制造含生物降解成分的窝砂颗粒的天然或植物型构成。各颗粒的宽度或直径在0.2至10毫米之间,长度在0.2 至10毫米之间,厚底至少0.1毫米,使多双行和双列、多对层深度的窝砂颗粒可用于限定接近传统黏土窝砂尺寸和形状的窝砂颗粒的砂盆中。
各颗粒挤压过程中可在掺和剂中加入、混合或以其他形式混入处理剂,该处理剂可为臭气抑制剂、尿素降解抑制剂、脲酶形成抑制剂、细菌抑制剂、真菌生长抑制剂、酵母繁殖抑制剂、抗寄生虫药、抗病毒剂、香氛、香精或其他制剂等的一种或多种进行处理。挤压后各颗粒可采用喷粉、雾化、喷涂、凝聚、电镀、涂层和/或其他方式中的一种或多种进行处理。必要时,挤压颗粒时可在掺和剂中加入至少一种处理剂,挤压后可加入至少一种其他处理剂,使各颗粒中至少加入臭气抑制剂、尿素降解抑制剂、脲酶形成抑制剂、细菌抑制剂、真菌生长抑制剂、酵母繁殖抑制剂、抗寄生虫药、抗病毒剂、香氛、香精中的几种。
可在颗粒上涂上涂层以增加其抗压强度,使其具有类似或基本等同于传统黏土猫砂的外观、质地和触感,在各颗粒外围形成保护壳,通过将各颗粒完全包覆,从而大大增强颗粒本身硬度,且/或通过赋予颗粒吸收、抑制气味、抗细菌、抗真菌、抗发酵、抗病毒、抗寄生或其他颗粒本身不具备的性质中的一个或多个特性,从而对颗粒起到补充作用。在一种涂层的实施例中,该涂层包含一种吸收性材料,例如蒙脱石类,如膨润土,如钠基膨润土。该涂层应以一定方式涂在各颗粒上,使涂层完全包裹颗粒,且厚度在0.02至1毫米(最好不低于0.1毫米)。该涂层还可进一步加入或以沸石、碳酸氢钠和/或碳酸氢钙,以及硅土,如石英等替代,以一定方式涂抹各颗粒,使各颗粒包覆一层至少含70%(以涂层重量计)蒙脱石的涂层,涂层厚度在0.02至1毫米之间(最好不低于0.1毫米)。
颗粒由包含水分含量低于20%(以重量计),最好低于15%的高淀粉掺和剂制成,当单螺杆或双螺杆挤压机以至少800磅/平方英寸的一个较高压力及至少135℃(约275华氏度)的温度胶化或挤压时,挤压过程产生的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂使颗粒接触尿液、粪便中的水分、水或其他液体后自动凝结。其中一种按本发明制作窝砂颗粒的方法是,以至少900磅/平方英寸(psi)的压力(最好在900-1500磅/平方英寸间)及至少140℃(约284华氏度)的温度,最好在140℃(约284华氏度)至165℃(约330华氏度)之间的温度胶化和挤压高淀粉掺和剂。
在此条件下挤压时,可以且最容易形成淀粉碳水化合物聚合物粘合剂,其中包含淀粉的糊精化,各挤压颗粒中最好至少0.5%(按各颗粒重量计)的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂是或包含糊精。其中一种窝砂颗粒制作方法中,该挤压条件及挤压参数下发生隔热挤压,使淀粉发生糊精化,各颗粒中形成占颗粒重量0.1%以上的足量糊精,用作动物或宠物窝砂时作为凝结剂促进湿润颗粒的自动凝结。其中一种方法是,在此挤压条件下0.1%至10%的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂形成且可部分或完全由糊精构成。
其中一种掺和剂至少50%(以混合物干重计)由碳水化合物和淀粉含量均至少达45%(以谷粒重量计)的高糖谷粒构成。用于制作掺和剂的适当谷粒中包含玉米、稻米、小麦、黑小麦、苋菜和/或高粱中的一种或多种。其中一种掺和剂实施例中,使用一种或以上的谷粒的一个或以上整粒。另一中掺和剂中使用一种或以上的谷粒,各谷粒浓缩或粉碎为细粒、粗粉、淀粉或面粉状。
其中一种掺和剂实施例中,掺和剂由至少达干掺和剂重量30%的高粱构成或至少含30%的高粱。另一种掺和剂实施例由至少达干掺和剂重量70%的高粱构成或至少含70%的高粱。还有一种掺和剂由掺和剂构成或至少含达干掺和剂重量95%的高粱,而另一种掺和则完全由高粱构成。在该种含高粱掺和剂中,其所含高粱可来自整粒高粱,挤压前无须缩小颗粒。
掺和剂中可包含不超过其干重50%的纤维物质,纤维物质所含纤维素至少达该物质重量的20%。在至少一种掺和剂中,不含任何纤维物质,而至少80%由一种或以上的谷粒构成。由一种或以上谷粒构成的掺和剂可为整粒谷粒和/或缩小颗粒或粉碎的谷粒在混合器或搅拌器中混合或调配而成,其中可加入水,以活化一种或以上的谷粒和/或谷粒成分,包括淀粉、糖、蛋白质等中的一种或多种。必要时,掺和剂胶化过程中也可将水加入挤压机中的掺和剂中。
胶化后的掺和剂以前文所述压力和温度从挤压机挤出,各颗粒中形成使颗粒可自动凝结的足量碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂,每秒制成多对颗粒,甚至每小时至少制成150-200磅的颗粒。尤其适合用于制造该颗粒且达到预期最低每小时产出率且产出颗粒达到预期稠度和均匀性的挤压机为装配有一个压紧螺杆或一个螺杆含有一个或以上的压缩部分或区域的单螺杆挤压机,该类挤压机可在前述压力和/或温度的一个预期值内维持挤压压力和温度相对恒定。
该挤压机运行条件和参数不仅能够形成含有足量碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的颗粒,使颗粒可自动凝结,还可以使各颗粒在挤压过程中及之后像泡米或爆米花一样扩大或膨胀。依据预期的颗粒密度,挤压一结束时,可进行挤压后颗粒扩大或膨胀控制,以此限制挤压后扩大或膨胀,也可对淀粉的再结晶和/或回生产生积极影响。进行该挤压后颗粒扩大或膨胀控制步骤时,挤压机中颗粒以容器或薄板等承接,以5至50磅为单位将挤压颗粒收集起来,颗粒相互接触,保持5至45分钟,再将扩大或膨胀稳定颗粒转移。
挤压后,包括所希望或需要的挤压后扩大或膨胀稳定步骤之后,可对颗粒进行处理或涂层。挤压后对颗粒的处理可在采用电镀、凝结或其他方式给各颗粒涂上诸如蒙脱石,如膨润土等的前文所述涂层之前和/或过程中进行。进行挤压后处理步骤时,可直接给颗粒涂上臭气抑制剂、尿素降解抑制剂、脲酶形成抑制剂、细菌抑制剂、真菌生长抑制剂、酵母繁殖抑制剂、抗寄生虫药、抗病毒剂、气味、香精或其他制剂,例如采用除尘、雾化、喷涂、上涂层等方式进行颗粒处理。挤压后处理步骤可在颗粒处于凝聚器、涂层筒、涂层器等之中时进行,在应用一种或多种处理方式时可搅动和/或移动颗粒。
当处理过程作为涂层步骤的一部分时,可将一种或多种制剂加入、混合和/或溶解于液体中,其中可包含一种或多种涂层成分且/或可在涂层步骤中用于沾湿、增粘或以其他方式增加涂层粘着性。涂层步骤在一个或多个凝聚器、电镀设备和/或涂层筒中进行,直至颗粒按要求上好涂层。必要时可进行多次涂层步骤,使各颗粒包覆多层涂层。
必要时可在挤压和/或涂层步骤之后进行一个或多个干燥步骤。也可进行一个或多个前述颗粒稳定化步骤,即在所需的一段时间内使未上涂层和/或已上涂层的颗粒保持在规定温度和/或湿度。其中一种稳定化步骤是,让挤压出的颗粒掉入容器或薄板中,颗粒相互接触,并在将颗粒转移进行额外的挤压后加工,如处理、上涂层、干燥和/或包装等之前维持预定的时间段或时间范围或直至颗粒冷却至预定温度或直至颗粒温度在预定温度范围内。
上好涂层或未上涂层的颗粒在装运和零售前用袋子、容器、盒子等进行包装,连同一包或多包干燥剂进行气密密封,以使包装好的窝砂颗粒在装运、存储过程以及实际使用前保持在所需的湿度水平或之下。必要时,可在干燥剂之外或取代干燥剂,将一包或多包湿润剂放入颗粒包装内,以使包装好的颗粒在装运、存储过程以及使用前保持在所需的湿度水平或之上。该干燥包或湿润包有助于延长颗粒的吸收能力和性能的有效性,并可通过减缓或停止淀粉再结晶和/或回生延长颗粒保存期限。
制造动物窝砂的其中一种方法是,以充足的压力和温度让其中一种含淀粉掺和剂在挤压机中胶化,从挤压机挤出时使各颗粒形成包含碳水化合物聚合物粘合剂的凝结剂,且该粘合剂至少由掺和剂中的部分淀粉构成,产生的多个挤压窝砂颗粒的体积密度不超过0.7克/立方厘米,所含足量碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂可使多对相邻颗粒在被沾湿后自动凝结。其中一种该方法中,挤压过程各颗粒中形成的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂为水溶性。其中一种方法中,各吸收剂颗粒的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂至少有部分包含或由糊精构成。
在单螺杆或双螺杆挤压机执行其中一种方法时,掺和剂水分含量足够低,且挤压机运行压力和温度足够高到在挤压机进行胶化和挤压过程中至少有一个促使掺和剂中的淀粉糊精化,从而在各颗粒被挤出过程中形成糊精。其中一种实施方法是,掺和剂的水分含量不超过总重的20%,且挤压机以至少800磅/平方英寸的压力及至少135℃的温度挤出多个颗粒。在此挤压机运行条件下,挤压机在隔热条件下运行,在此过程中挤压机挤出多个窝砂颗粒,各挤压颗粒所含碳水化合物聚合物粘合剂至少含部分糊精。
制造窝砂的其中一个方法产生的每个窝砂颗粒至少含有0.1%的糊精(以重量计)。另一种方法产生的各颗粒至少含有1%的糊精(以重量计)。另一种方法产生的各颗粒至少含有0.1%至5%的糊精(以重量计)。还有一种方法产生的各颗粒至少含有1%至10%的糊精(以重量计)。
适用于制造窝砂的一种掺和剂至少使用一种谷粒,谷粒的碳水化合物含量较高,至少达到谷粒重量的45%。该掺和剂至少70%(以掺和剂干重计)可由碳水化合物含量至少达45%(以谷粒重量计)的至少一种谷粒构成。按照本发明其中一种窝砂制造方法方法进行挤压时,所产生的各个吸收剂颗粒至少含0.5%的碳水化合物聚合物凝结剂(以不含涂层的颗粒重量计),在1%至10%之间为宜,且碳水化合物聚合物凝结剂至少有部分为水溶性。
其中一种掺和剂水分含量不超过总重的20%,且挤压机以至少600磅/平方英寸的压力和至少135℃的挤压温度挤出多个颗粒。该掺和剂可为由至少70%(以掺和剂干重计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量高达65%(以谷粒重量计)及以上,淀粉含量至少达60%(以谷粒重量计)。其中一种干掺和剂为含70%及以上(以干掺和剂重量计)的玉米(加入水之前),该玉米由一种或多种种类的玉米制成,包括玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉,且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。该掺和剂也可包含5%至30%之间的高粱。各颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
另一种用于制造至少含1%(最好在1%至25%之间)(按颗粒重量计)的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的窝砂颗粒的掺和剂,其水分含量不超过总重的20%,且挤压机以至少800磅/平方英寸的压力和至少135℃的挤压温度挤出多个颗粒。该掺和剂可为由至少70%(以掺和剂干重计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量高达65%(以谷粒重量计)及以上,淀粉含量至少60%(以谷粒重量计)。其中一种干掺和剂为含70%及以上(以干掺和剂重量计)的玉米(加入水之前),该玉米由适当的玉米种类制成,至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。该掺和剂也可包含5%至30%之间的高粱。各颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
另一种用于制造至少含1%(最好在1%至25%之间)(按颗粒重量计)的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的窝砂颗粒的掺和剂水分含量不超过总重的18%,且挤压机以至少900磅/平方英寸的压力和至少140℃的挤压温度挤出多个颗粒。该掺和剂可为由至少70%(以掺和剂干重计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量高达65%(以谷粒重量计)及以上,淀粉含量至少60%(以谷粒重量计)。其中一种干掺和剂为含至少70%(以干掺和剂重量计)的玉米(加入水之前),该玉米由适当的玉米种类制成,至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。该掺和剂也可包含5%至30%之间的高粱。各颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
还有一种用于制造至少含1%(最好在1%至25%之间)(按颗粒重量计)的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的窝砂颗粒的掺和剂水分含量不超过总重的20%,且挤压机以至少900磅/平方英寸的压力和至少140℃的挤压温度挤出多个颗粒。该掺和剂可为由至少70%(以掺和剂干重计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量高达65%(以谷粒重量计)及以上,淀粉含量至少60%(以谷粒重量计)。其中一种干掺和剂为含至少70%(以干掺和剂重量计)的高粱(加入水之前),该高粱由适当的高粱种类制成,至少包括整粒白或红高粱、白或红高粱细粒、白或红高粱粗粉、白或红高粱面粉以及白或红高粱淀粉中至少一种且可由高粱粒、高粱碎粒、高粱粗粉、高粱面粉和高粱淀粉的一种以上调配或混合制成。该掺和剂也可包含5%至30%之间的玉米,可为小颗粒玉米,如玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉。各颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
制造窝砂的其中一种方法是,挤压机以900至1200磅/平方英寸的压力和140℃至165℃的挤压温度挤出至少含1%(按颗粒重量计)的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的颗粒。该方法制造的颗粒中至少有部分碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂为水溶性。适合于在此挤压机运行条件下在挤压机中使用的一种干掺和剂为含至少70%(以掺和剂干重计)的玉米(加入水之前),该玉米由适当的玉米种类制成,至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。该掺和剂也可包含5%至30%之间的高粱。各吸收剂颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
制造窝砂的另一种方法是,挤压机以至少900磅/平方英寸(最好在900至1200磅/平方英寸)的压力和140℃(最好在140℃至165℃)的挤压温度挤出颗粒,各颗粒所形成的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂至少有部分为水溶性且可由水溶性糊精构成。该方法制造的颗粒中至少有部分碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂为水溶性。适合于在此挤压机运行条件下在挤压机中使用的一种干掺和剂为含至少70%(以掺和剂干重计)的玉米(加入水之前),该玉米由适当的玉米种类制成,至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。该掺和剂也可包含5%至30%之间的高粱。各吸收剂颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
制造窝砂的另一种方法是,挤压机以至少900磅/平方英寸(最好在900至1500磅/平方英寸)的压力和140℃(最好在140℃至165℃)的挤压温度挤出颗粒,促使淀粉在颗粒胶化和挤压的任一过程中发生糊精化,各挤压颗粒中至少形成部分糊精。该掺和剂可为由至少70%(以掺和剂干重计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量高达65%(以谷粒重量计)及以上,淀粉含量至少60%(以谷粒重量计)。适当的谷粒种类至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。其中一个制造窝砂的方法产生的各颗粒至少含有0.1%的糊精(以重量计)。一种方法产生的各颗粒至少含有1%的糊精(以重量计)。一种方法产生的各颗粒至少含有0.1%至5%的糊精(以重量计)。还有一种方法产生的各颗粒至少含有2%至15%的糊精(以重量计)。各颗粒可涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
还有一种制造窝砂的方法是,挤压机以至少900磅/平方英寸(最好在900至2000磅/平方英寸)的压力和140℃(最好在140℃至165℃)的挤压温度挤出颗粒,各颗粒所形成的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂至少有部分为水溶性且可由水溶性糊精构成。适合于在此挤压机运行条件下在挤压机中使用的一种干掺和剂为含至少70%(以干掺和剂重量计)的高粱(加入水之前),该高粱由适当的高粱种类制成,至少包括整粒白或红高粱、白或红高粱粗粉、白或红高粱面粉以及白或红高粱淀粉中至少一种且可由白或红高粱粒、碎粒、粗粉、面粉和淀粉的一种以上调配或混合制成。该掺和剂也可包含5%至30%之间的玉米。各颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
本发明的以上及其他物品、特性和优点将在下文对发明的详细说明及随附图纸中加以阐述。
具体实施方式
一、窝砂颗粒的具体实施
本发明涉及通过挤压制造淀粉基窝砂以及通过挤压制造适合用作动物窝砂的高淀粉颗粒或微粒(以下称“颗粒”)的方法。高液体吸收性颗粒本身可用作吸收剂,但必要时需经过一个或多个的处理步骤。颗粒本身可用作窝砂或也可在挤压后进行一个或以上的处理步骤,包括给颗粒上涂层的一个或以上的处理步骤。通过使用含高达45%的碳水化合物(以重量计)且水分含量低于15%(以重量计)的高碳水化合物掺和剂对吸收剂颗粒进行挤压,产生出的各颗粒的外表面含有对被水和尿液有反应的碳水化合物聚合物粘合剂,通过溶解及促进颗粒凝结,从而将相邻颗粒粘合,促使颗粒沾湿后自我凝结。按本发明挤压颗粒所用的一种掺和剂为高淀粉掺和剂,至少含45%(以其重量计)的淀粉,水分含量较低,不足20%,产生的各挤压颗粒所含水溶性碳水化合物聚合物粘合剂中至少有部分分布于颗粒外表面且至少构成外表面的一部分,该粘合剂对水和黏液有反应,通过溶解及将相邻颗粒粘合促进颗粒凝结。其中一种挤压后颗粒处理法为,吸水性涂层中可包含一种蒙脱石,如膨润土,于挤压后涂在颗粒上。
含以上成分并按照本发明的方法进行制造的颗粒的优势在于沾湿后可在砂盆中自动凝结。挤压过程中,由掺和剂中的淀粉形成的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂形成于各颗粒中,用于砂盆中时,当被尿液或其他液体沾湿后可作为凝结剂。当砂盆中的颗粒被尿液沾湿时,至少部分粘合剂溶解并流动于相邻颗粒之间,使其自动凝结在一起,形成至少含多对颗粒,即至少三对颗粒的结块,清洁砂盆时可轻易从砂盆中铲除可通过清扫、舀取、过筛、过滤等方法使颗粒结块能够一起从未粘合或未使用的颗粒中铲起和清除。
颗粒的另一优势在于其吸水性或亲水性,颗粒可相对快速地从尿液和粪便中吸收水分。颗粒也具有排水性,颗粒所吸收的尿液可从沾湿后的颗粒中蒸发,尿液中的水向外排出有助于加速颗粒干燥,使颗粒水分含量较低,停止或减缓细菌、病毒、真菌和酵母的形成,从而防止恶臭产生。淀粉以及各颗粒中的纤维有助于充当生物过滤剂,用于吸收有机物,如尿素,从而水从所使用颗粒凝结块中蒸发,使水分与颗粒所吸收的尿素分离,减缓尿素循环,防止细菌、真菌、酵母和病毒繁殖。各颗粒中的淀粉和纤维也有助于将水排出各沾湿颗粒的外表面,从而加速颗粒干燥。因此,可降低或完全阻止气味的形成。
按本发明挤压而成的各颗粒可为常规圆形或椭圆形,可为长圆形,如一般的圆柱形,也可为圆盘形,扇形、扇贝形、半月形或其他形状。各颗粒的外表面或表皮均为多孔,其中含多对不同大小的气孔。各颗粒也含多对内部孔隙,一个或以上的内部孔隙与一个或以上的气孔之间液体相通。至少一部分的表皮包含或由碳水化合物聚合物粘合剂构成,当颗粒被水、尿液或其他液体沾湿,该粘合剂将会溶解。沾湿颗粒时,水溶性粘合剂在相邻的颗粒之间起流动,使至少多对,即至少三对颗粒自动凝结,形成至少含多对颗粒的结块。沾湿多对颗粒时,一个沾湿颗粒中的水溶性粘合剂与一个或以上的相邻沾湿颗粒的水溶性粘合剂混合,使多对颗粒自动凝结。随着水从颗粒结块中蒸发,凝结多对颗粒的粘合剂可维持甚至强化凝结颗粒的粘合,可通过铲除、过筛、过滤等,使颗粒结块可从砂盆中该结块周围的未粘合、松散或未使用的颗粒中清除。
用作动物窝砂,如猫砂时,各颗粒可为圆形,如一般椭圆,或长圆形,如一般圆柱形,可为圆盘形,如类似盘子或凸透镜,可为半月形、扇贝形或其他宽度或直径在0.2至10毫米之间,长度不超过15毫米,厚度至少0.1毫米的形状。一种实施例是,按照本发明制造且适合于用作窝砂的一批至少含多对的颗粒至少一半颗粒直径或宽度在0.2至4毫米之间,长度在0.2至4毫米之间,厚度至少约0.1毫米。另一种实施方案是,按照本发明制造且适合于用作窝砂的一批颗粒,至少一半颗粒直径或宽度在0.2至6毫米之间,长度在1至10毫米之间,且厚度至少0.1毫米。该尺寸的颗粒有助于防止宠物或动物在使用装满该颗粒的砂盆时将颗粒弄出砂盆外。该尺寸的颗粒,即宽度大于厚度,也有助于颗粒被液体,如尿液,沾湿后凝结。
各颗粒由高淀粉材料构成,该材料淀粉含量至少达45%(以重量计),至少55%(以重量计)由淀粉构成,通过挤压机胶化过程中,包括挤压过程中,产生一定量的碳水化合物聚合物粘合剂,足以溶解并使相邻颗粒遇水、尿或其他液体后自动凝结。其中一种实施方案是,各颗粒至少含0.1%的碳水化合物聚合物粘合剂,最好至少达0.5%(以无涂层未处理颗粒的重量计),可以且最好相对均匀地分布于颗粒中,其中至少有部分碳水化合物聚合物粘合剂分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,可至少形成颗粒外表面的一部分。其中一种实施方案中,各颗粒含0.5%至15%的碳水化合物聚合物粘合剂(以无涂层未处理颗粒的重量计),其中至少有部分碳水化合物聚合物粘合剂分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,使其能为水、尿或其他液体所溶解,形成流动性液体粘合剂,从所沿颗粒流出并在相邻颗粒之间流动,使颗粒粘合,从而使其凝结在一起。
另一种挤压颗粒实施方案是,各颗粒至少含1.5%的碳水化合物聚合物粘合剂(以无涂层未处理颗粒的重量计),可分布于整个颗粒,但至少部分碳水化合物聚合物粘合剂分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,可至少形成颗粒外表面的一部分。其中一种该方案中,各颗粒含2%至15%的碳水化合物聚合物粘合剂(以无涂层未处理颗粒的重量计),其中至少有部分碳水化合物聚合物粘合剂分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,使其能为水、尿或其他液体所溶解,形成流动性液体粘合剂,沿着外表面从颗粒流出并在相邻颗粒之间流动,使颗粒粘合,从而使其凝结在一起。另一种实施方案是,各颗粒含1%至5%的碳水化合物聚合物粘合剂(以无涂层未处理颗粒的重量计)。还有一种实施方案是,各颗粒含2%至4%的碳水化合物聚合物粘合剂(以无涂层未处理颗粒的重量计)。
另一种挤压颗粒实施方案是,各颗粒至少含2%的碳水化合物聚合物粘合剂(以无涂层未处理颗粒的重量计),可分布于整个颗粒,但至少部分碳水化合物聚合物粘合剂分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,可至少形成颗粒外表面的一部分。其中一种该方案中,各颗粒含2%至15%的碳水化合物聚合物粘合剂(以无涂层未处理颗粒的重量计),其中至少有部分碳水化合物聚合物粘合剂分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,使其在使用过程中能为水、尿或其他液体所溶解,形成流动性液体粘合剂,从沿着外表面的颗粒流出并在相邻颗粒之间流动,使颗粒粘合,从而使其凝结在一起。
还有一种挤压颗粒实施方案是,各颗粒至少含3%的碳水化合物聚合物粘合剂(以无涂层未处理颗粒的重量计),可分布于整个颗粒,且至少部分碳水化合物聚合物粘合剂分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,可至少形成颗粒外表面的一部分。其中一种该实施方案中,各颗粒含3%至15%的碳水化合物聚合物粘合剂(以无涂层未处理颗粒的重量计),其中至少有部分碳水化合物聚合物粘合剂分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,包括至少形成外表面的一部分,使其能为水、尿或其他液体所溶解,形成流动性液体粘合剂,从沿着外表面的颗粒流出并在相邻颗粒之间流动,使颗粒粘合,从而使其凝结在一起。
另一种挤压颗粒实施方案是,碳水化合物聚合物粘合剂由淀粉构成,最好为或包含支链淀粉基碳水化合物聚合物粘合剂,其中至少部分分布于或沿着外表面,使其可形成或以其他方式构成颗粒表面的至少一部分。该颗粒可含任意最低重量百分比和/或本申请规定重量百分比范围的支链淀粉基碳水化合物聚合物粘合剂。
至少一种挤压颗粒实施方案中,碳水化合物聚合物粘合剂由淀粉构成,例如支链淀粉基碳水化合物聚合物粘合剂,但须包含糊精,如黄糊精和/或白糊精的形式,其中至少部分分布于或沿着外表面,使其可形成或以其他方式构成至少一部分的颗粒外表面。该颗粒可含任意最低重量百分比和/或上下文规定的重量百分比范围的含糊精碳水化合物聚合物粘合剂。
还有一种挤压颗粒实施方案为,碳水化合物聚合物粘合剂大体由糊精构成,如黄糊精和/或白糊精,其中至少部分分布于或沿着外表面,使糊精粘合剂可形成或以其他方式构成至少一部分的颗粒外表面。该颗粒可含任意最低重量百分比和/或上下文规定的重量百分比范围的糊精粘合剂。
含糊精粘合剂的各挤压颗粒为高淀粉组成,至少含45%的淀粉(以重量计),可由55%及以上(以重量计)淀粉构成,通过挤压机胶化过程中,包括挤压过程中,产生一定量的糊精粘合剂,足以溶解并流动于相邻颗粒之间,并在遇水、尿或其他液体后与相邻颗粒自动凝结。其中一种实施方案是,各颗粒至少含0.1%的糊精,可至少达2%(以无涂层未处理颗粒的重量计),可以且最好分布于整个颗粒中,其中至少有部分糊精分布于或沿着颗粒的外表面,至少形成颗粒外表面的一部分。其中一种该方案中,各颗粒含0.1%至10%的糊精(以无涂层未处理颗粒的重量计),其中至少有部分分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,使其能为水、尿或其他液体所溶解,形成流动性液体粘合剂,沿着表面从颗粒流出并在相邻颗粒之间流动,使颗粒粘合,从而凝结在一起,最终产生自动凝结型窝砂混合物。另一种该方案中,各颗粒含1%至5%的糊精(以无涂层未处理颗粒的重量计),其中至少有部分分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,使其能为水、尿或其他液体所溶解,形成流动性液体粘合剂,沿着表面从颗粒流出并在相邻颗粒之间流动,使颗粒粘合,从而凝结在一起,最终产生自动凝结型窝砂混合物。
另一种挤压颗粒实施方案是,各液体吸收剂颗粒至少含2%的糊精(按无涂层未处理颗粒的重量计),可以分布于整个颗粒中,其中至少有部分糊精分布于或沿着颗粒的外表面,使得至少一部分颗粒外表面可以且最好由糊精构成。其中一种该方案中,各颗粒含2%至10%的糊精(以无涂层未处理颗粒的重量计),其中至少有部分分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,使其能为水、尿或其他液体所溶解,形成流动性液体粘合剂,从沿着表面的颗粒流出并在相邻颗粒之间流动,使颗粒粘合,从而凝结在一起,最终产生自动凝结型窝砂混合物。
还有一种挤压颗粒实施方案是,各液体吸收剂颗粒至少含3%的糊精(按无涂层未处理颗粒的重量计),可以分布于整个颗粒中,其中至少有部分糊精分布于或沿着颗粒的外表面,使得至少一部分颗粒外表面可以且最好由糊精构成。其中一种该方案中,各颗粒含3%至12%的糊精(以无涂层未处理颗粒的重量计),其中至少有部分分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,使其能为水、尿或其他液体所溶解,形成流动性液体粘合剂,从沿着表面的颗粒流出并在相邻颗粒之间流动,使颗粒粘合,从而凝结在一起。
还有一种挤压颗粒实施方案是,各液体吸收剂颗粒至少含4%的糊精(按无涂层未处理颗粒的重量计),可以分布于整个颗粒中,其中至少有部分糊精分布于或沿着颗粒的外表面,使得至少一部分颗粒外表面可以且最好由糊精构成。其中一种该方案中,各颗粒含4%至14%的糊精(以无涂层未处理颗粒的重量计),其中至少有部分分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,包括形成一部分颗粒外表面,使其能为水、尿或其他液体所溶解,形成流动性液体粘合剂,从沿着表面的颗粒流出并在相邻颗粒之间流动,使颗粒粘合,从而凝结在一起。该颗粒方案所产生的窝砂至少由多对,即至少三对颗粒构成,不仅可生物降解,还可在不另外使用任何添加剂来促进凝结的情况下进行自我凝结。
还有一种挤压颗粒实施方案是,各液体吸收剂颗粒至少含5%的糊精(按无涂层未处理颗粒的重量计),可以分布于整个颗粒中,其中至少有部分糊精分布于或沿着颗粒的外表面,使得至少一部分颗粒外表面可以且最好由糊精构成。其中一种该方案中,各颗粒含5%至15%的糊精(以无涂层未处理颗粒的重量计),其中至少有部分分布于颗粒的外表面上或沿着外表面,包括形成一部分颗粒外表面,使其能为水、尿或其他液体所溶解,形成流动性液体粘合剂,从沿着表面的颗粒流出并在相邻颗粒之间流动,使颗粒粘合,从而凝结在一起。该颗粒方案所产生的窝砂至少由多对,即至少三对颗粒构成,不仅可生物降解,还可在不另外使用任何添加剂来促进凝结的情况下进行自我凝结。
按本发明由含糊精挤压颗粒制成的宠物或动物窝砂不仅可生物降解,还可从厕所冲走。其中一种挤压颗粒实施方案中,由该无涂层挤压颗粒制成的宠物或动物窝砂不仅可生物降解,还可从厕所冲走。另一种挤压颗粒实施方案中,由该无涂层无处理挤压颗粒制成的宠物或动物窝砂不仅可生物降解,还可从厕所冲走。
多对这样的颗粒制成的宠物或动物窝砂,其体积密度不超过0.65克/立方厘米(g/cm3),甚至不超过0.62克/立方厘米(g/cm3),该体积密度至少比体积密度不低于1克/立方厘米(g/cm3)的传统黏土基(如含膨润土)猫砂低40%,相对特定体积而言重量上比传统黏土基(如含膨润土)猫砂至少轻50%,甚至至少轻60%,使得装有本发明的涂层颗粒制成的窝砂的容器比装有传统猫砂的同一体积容器更便于搬运。由该颗粒构成的宠物或动物窝砂料的颗粒(无论是否带涂层)的重量为每公升至少200克,甚至至少每公升250克,使由颗粒(无论是否上涂层)构成的颗粒状窝砂达到预期的颗粒密度和稠度,不仅可以防止踢溅,还可吸收液体且凝结能力近似于甚至优于传统黏土基(如含膨润土)猫砂。由该颗粒构成的另一种宠物或动物窝砂中(无论是否上涂层),不加涂层颗粒重量为至少每公升275克。
二、窝砂颗粒涂层及涂层方法
各颗粒可涂上包覆颗粒外表面的涂层,涂层以一定配方制造,以加强颗粒性能,包括增强各颗粒吸收或促进吸收水、尿液或其他液体以及处理物质,包括粪便、尿液、水或接触颗粒的其他液体的能力。其中一种实施方案是,给任一种前文所述颗粒涂上包含蒙脱石的涂层。首选的蒙脱石为一种黏土,膨润土为宜,如钠基膨润土。必要时,该涂层也可以碳酸氢钠取代或包含碳酸氢钠,如小苏打、沸石和香氛。如需要,该涂层还可以硅土取代或包括硅土,如石英,以及碳酸钙。
其中一种带涂层挤压颗粒实施方案是,任一对未涂层颗粒在挤压后涂上上述涂层。按照本发明制造带涂层颗粒方法的其中一种操作方式是,挤压后相对较短的时间内且颗粒还未进行任何干燥前进行涂层。按照本发明制造带涂层颗粒方法的另一种操作方式是,挤压后一小时以上再给挤压后的吸收剂颗粒上涂层,因此可待颗粒干燥后且在远离颗粒挤压地的位置上涂层。
其中一种颗粒涂层配方包含至少65%(以涂层重量计)的蒙脱石,最好为研磨或粉碎的钠基膨润土,平均筛孔尺寸约为20目或以上(即30目、40目、50目或更细的孔径),最佳筛孔尺寸为50目或以上(即50目、60目、70目、80目、90目、100目或更细的孔径),并且平均粒径不超过400微米。其中一种涂层配方包含至少65%的钠基蒙脱石,筛孔尺寸70目或以上(即70目、80目、90目、100目或更细的孔径)。该粉末状涂层包含不超过10%的碳酸氢钠或碳酸氢钙(以涂层重量计)。若粉末状涂层中含有沸石,其含量不超过10%(以涂层重量计)。粉末状涂层配方可包含硅土,如石英,但不超过8%(以涂层重量计)。若粉末状涂层包含香氛或香精,其含量不得超过3%且最好不超过1%(以涂层重量计)。
另一种颗粒涂层配方包含至少80%(以涂层重量计)的蒙脱石,最好为研磨或压碎成粉末的钠基膨润土,平均筛孔尺寸约为50目或以上,并且平均粒径不超过400微米。另一种涂层配方包含至少80%的钠基蒙脱石,筛孔尺寸70目或以上即50目、60目、70目、80目、90目、100目或更细的孔径)。该涂层包含不超过10%的碳酸氢钠或碳酸氢钙(以涂层重量计)。若粉末状涂层中含有沸石,其含量不超过8%(以涂层重量计)。粉末状涂层配方可包含硅土,如石英,但不超过8%(以涂层重量计)。如粉末状涂层包含气味或香精,其含量不得超过2%且最好不超过1%(以涂层重量计)。该涂层配方不仅仅适用于该成分,其他成分亦可适用。各吸收剂颗粒所涂抹的涂层数量总和最好不超过涂层干燥或硬化后颗粒重量的5%。该涂层配方不限于以上成分,也可使用其他成分。各挤压颗粒所使用涂层配方的量最好不超过涂抹涂层后且带涂层颗粒干燥或硬化后颗粒重量的5%。
该涂层配方涂抹到未加涂层的颗粒上时,可将液体,如水,搭配该涂层配方喷洒或以其他方式覆盖在未加涂层的颗粒上。该涂层配方可利用凝聚机,如市售凝聚机,涂层筒,如市售涂层筒,使用水泥搅拌机,或其他适当涂层设备进行涂抹。
其中一种涂抹涂层配方,例如上文所述配方的方法为,可以粉末形式利用商业凝聚机或涂层筒转动、滚动、震动和/或搅动颗粒从而将涂层涂抹到未上涂层的颗粒上,涂抹过程应在颗粒挤压后颗粒外表面尚有粘性因而可促进粉末状涂层粘附各颗粒的足够短的时间内进行。其中一种该涂层方法为,挤压一小时内且颗粒外表面上的碳水化合物聚合物粘合剂至少有部分仍具粘性的时候将涂层配方涂至未上涂层的颗粒上,因而可利用挤压过程中促进各颗粒粘合剂形成的结块促使粉末状涂层粘附各颗粒。另一种涂层方法为,挤压半小时内且颗粒外表面上的碳水化合物聚合物粘合剂至少有部分仍具粘性的时候将涂层配方涂至未上涂层的颗粒上,因而可利用挤压过程中促进各颗粒粘合剂形成的结块促使粉末状涂层粘附各颗粒。还有一种涂层方法为,挤压十五分钟内且颗粒外表面上的碳水化合物聚合物粘合剂至少有部分仍具粘性的时候将涂层配方涂至未上涂层的颗粒上,因而可利用挤压过程中促进各颗粒粘合剂形成的结块促使粉末状涂层粘附各颗粒。
涂抹涂层配方的一种方法为,利用液体,如水,和压缩气体,如压缩空气,进行涂层涂抹,不仅有助于蒸发或雾化含液体的涂层,还有助于搅动或翻动滚筒、容器或围箱内进行涂层加工的颗粒。涂抹未上涂层的颗粒其中一种方法中,例如紧接着挤压后进行,研磨过或粉末状的涂层配方中,例如前文所述配方之一,可用喷嘴喷洒的方法连同压缩空气一起将液体,如水,加入含颗粒的围箱,如滚筒或其他容器中,从而促进颗粒搅动并且上涂层的过程中颗粒所受干扰或损害最低。涂层步骤中处理的颗粒的滚筒或容器最好可旋转、振动或搅动,从而促进各颗粒涂层的完成。
其中一种涂层方法是,与研磨后或粉末状涂层配方混合的液体为该涂层配方提供一种液态的载体,液体中可以且最好包含一种或以上的抗细菌剂、抗真菌剂和/或抗发酵剂,这些试剂在涂层步骤中至少有部分被各颗粒所吸收且/或至少构成各颗粒外涂层的一部分,从而在涂层步骤中对涂层和/或颗粒进行处理。该涂层配方液态载体可包含一种或以上的抑制剂,可为一种或以上的尿分解抑制剂,例如一种或以上的脲酶抑制剂和/或一种或以上的反硝化抑制剂。该涂层配方液态载体中也可包含一种柠檬酸盐,如柠檬酸钠,和/或一种酸,如柠檬酸,和/或丙酸,以上各物质可在涂层步骤中至少有部分被各颗粒吸收,从而对各颗粒进行处理,且/或在涂层步骤中至少构成包覆各颗粒的涂层的一部分。加入液体中作为研磨或粉末状涂层配方载体的上述制剂在涂层步骤中混合并涂抹,如通过喷涂方式,到颗粒和/或各颗粒涂抹的涂层上,从而起到抑制臭气,抑制细菌、真菌和病毒等的繁殖,和/或抑制酵母生长的作用。
必要时,可在按照上文所述对各颗粒涂抹研磨或粉末状涂层的涂层步骤以外的单独步骤中使用一种或以上的上述制剂。一种或以上的上述制剂可在涂层步骤前的处理步骤中应用,所用制剂至少有部分被颗粒吸收或在对各颗粒涂抹粉末状或研磨涂层配方之前被涂在各颗粒外表面上。如需要处理涂层时,也可考虑在处理步骤前进行涂层步骤。最后,按照本发明制作窝砂颗粒吸收剂的方法也可考虑在进行一个或以上的颗粒涂层步骤前进行一个或以上的处理步骤,然后考虑在涂层步骤进行后采取一个或以上的处理步骤。
可在处理和/或涂层步骤使用的适当的一种尿分解抑制剂为双氰胺(DCD),亦称氰基胍、二氰二胺、二聚氰胺等,可作为添加剂加入,如40、42、44和/或46添加剂,或作为涂层48号。必要时,一种胺氰衍生物,如盐酸胍、氯己啶、双胍、3-氨基-1,2,4-三唑、氨基胍、四甲基胍、苯代三聚氰胺、1-邻甲苯双胍、氰代二硫代酰亚胺碳酸、2-氨基嘧啶、十二烷基胍、胍、氰代二硫代酰亚胺碳酸二钠、氨腈、正丁基双胍、硫酸胍、2-氨基-4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪、盐酸匹马吉定、苯胍、脒基硫脲、十二烷基胍醋酸盐、邻甲基异脲、氨基胍碳酸氢盐、3-氨基-5-羧基-1,2,4-三唑、盐酸氯己定、5-氨基-1H-四唑、1-邻甲苯双胍盐酸盐、N-氰基乙亚胺酸、盐酸十二烷基胍、氨基胍盐酸盐、3-氨基-5-巯基-1,2,4,-三唑、氰代酰亚胺碳酸二甲酯、2-氨基-4,6-二甲氧基-嘧啶、氨基磺酸胍、O-甲基硫酸异脲和/或甲基醋酸异脲可同DCD一同使用或替代DCD。DCD或一种上述替代物可作为脲酶抑制剂抑制脲酶活动从而防止脲酶分解被含DCD(和/或一种替代物)的颗粒吸收剂的颗粒所吸收的尿液中的尿素。应该注意的是,DCD也是一种反硝化抑制剂,可防止较轻的蒸汽压含氮物从尿素副产物和/或含该抑制剂的颗粒吸收剂的颗粒中的尿液的其他成分的降解或分解过程中释放出来。
可在处理和/或涂层步骤使用的另一种适当的尿分解抑制剂为对苯二酚(HQ),因为其为一种脲酶抑制剂,可抑制脲酶分解尿液中的尿素。对苯二酚也称为1,4-苯二酚或醌醇。由于其抑制脲酶活动的作用,HQ可通过防止较轻的蒸汽压含氮物从已经吸收了动物的现有颗粒中形成来防止由本发明颗粒构成的窝砂中的尿液所含尿素的分解。必要时,其他对苯二酚或其等价物可一起或替代HQ使用。考虑将HQ(或另一种醌醇)与DCD一起使用。含有DCD和/或一种或以上DCD衍生物(包括前段所列各项的一种或以上物质)的制剂/涂层潮湿混合物中可包含一种或以上对苯二酚。
还有一种可在处理和/或涂层步骤使用的适当的尿分解抑制剂为正丁基硫代磷酸三胺(NBPT),也可作为一种脲酶抑制剂,抑制脲酶分解尿液中的尿素。必要时,一种或以上的NBPT等价物可搭配或替代NBPT使用。可考虑将HQ作为窝砂混合物的一部分,且该混合物亦包含DCD和/或其他对苯二酚。另一种窝砂配方是,NBPT(或其等价物)可用来处理窝砂混合物,该制剂中同时还包含DCD和/或一种或以上的DCD衍生物,包括上文所列各项中的一种或以上物质。还有一种窝砂混合物是,NBPT(或其等价物)用来处理窝砂混合物颗粒,该混合物中也可包含DCD和/或一种或以上的DCD衍生物,以及一种或以上的对苯二酚。
可使用的另一种制剂为丙酸盐,如丙酸钠,可作为颗粒稳定剂加入,可起到稳定和/或防止各颗粒中的淀粉的再结晶和/或回生的作用。
当涂层配方用于颗粒时,须按照一定方式进行,例如使用凝聚机、涂层筒等给各颗粒涂上厚度至少为50微米的涂层。给颗粒上涂层的其中一种方法是,使用凝聚机或涂层筒来涂抹涂层配方,包括上文所述涂层配方中的一种,各颗粒涂层厚度至少达50微米,可在50(即0.05毫米)至1000(即1毫米)微米之间变动,且必须完全覆盖各颗粒的外表面。给颗粒上涂层的另一种方法是,使用凝聚机或涂层筒来涂抹涂层配方,包括上文所述涂层配方中的一种,各颗粒涂层厚度至少达100微米,可在100(即0.1毫米)至1000(即1毫米)微米之间变动,且必须完全覆盖各颗粒的外表面。
当进行涂层步骤后涂层变干或稳定时,有助于强化各颗粒,其可赋予各带涂层的颗粒至少达传统膨润土猫砂75%的抗压强度,而传统膨润土猫砂的体积密度至少比按照本发明制造的带涂层颗粒高80%。其中一种带涂层颗粒中,涂层使本发明所制成的颗粒的抗压强度至少达到体积密度接近其两倍甚至有时超过其两倍的传统膨润土猫砂的85%。
另一种带涂层颗粒是,涂上含膨润土的涂层,如前文所述,涂层厚度在0.1至1毫米之间的多对带涂层颗粒,其体积密度不超过0.7克/立方厘米(g/cm3),且最好不超过0.65克/立方厘米(g/cm3),即至少比体积密度不低于1克/立方厘米(g/cm3)的传统黏土猫砂(如含膨润土)低至少35%。其中一种较好的带涂层颗粒为,涂上含膨润土的涂层,其体积密度不超过0.65克/立方厘米(g/cm3),且最好不超过0.62克/立方厘米(g/cm3),比体积密度约为1.1克/立方厘米(g/cm3)的传统黏土猫砂(如含膨润土)至少低40%。因此,在特定体积下,由该涂层颗粒制成的窝砂至少比传统黏土猫砂(如含膨润土)轻40%,甚至50%,使得装有本发明的涂层颗粒制造的窝砂的容器比装有传统猫砂的同一体积容器更便于搬运。
当进行涂层步骤后涂层变干或稳定时,涂层基本完全覆盖在各个颗粒的整个外表面,有助于将各颗粒包裹起来,从而使其达到预期的尿液及粪便吸收和凝结特性。充分包裹各颗粒的涂层形成外观和触感与传统猫砂十分类似的硬壳,让踩在由许多带该涂层颗粒构成的窝砂上的动物,如猫,如同踩在传统黏土基猫砂上一样。
当进行涂层步骤后涂层变干或稳定时,涂层基本完全覆盖在各个颗粒的整个外表面,有助于将各颗粒包裹起来,从而使其达到预期的尿液和粪便吸收和凝结特性。充分包裹各颗粒的涂层也有助于维持颗粒所使用的任何处理剂或至少减缓该处理可能蒸发、降解或降低效力的速度。充分包裹各颗粒的涂层也允许使用处理剂的高浓聚物,包括通常被认为对动物有毒的浓聚物,因为该涂层作为屏障,可防止使用窝砂的动物,如猫,接触高浓聚物。
充分包裹各颗粒的涂层也使得通常被认为对动物有毒的处理剂得以使用,因为该涂层作为屏障,防止使用窝砂的动物,如猫,接触可能有毒的处理剂。可在涂层步骤前用于处理颗粒的可能有毒的处理剂包括酚类、二醇类、三氯生、某些氯化物,如氯化苄,次氯酸盐或次氯酸钠,如氯气、环氧乙烷、溴甲烷、过氧乙酸、除虫菊素与拟除虫菊酯、有机磷酸酯、氨基甲酸盐、有机氯化物、抗寄生虫制剂和/或其他可能有毒的化学品和化合物。充分涂在各处理颗粒上的涂层有助于防止其中具有潜在毒性的化学品和化合物接触到动物,包括动物排泄的过程中。通过使用这样的涂层,能够安全使用根据本发明所制造的颗粒中所含的可能有毒的处理剂,起到更好的抑制细菌、真菌及/或酵母繁殖的效果,从而有助于更好地控制臭气。
能抑制和/或杀死刚地弓形虫的一种较好的抗寄生虫制剂由磨碎、粉末或其他粉状和/或可与水等液体混合的青蒿素构成,可将青蒿素溶解于液体中,在颗粒上涂层之前和/或过程中将其涂至各颗粒上对各颗粒进行处理,其比例至少为颗粒重量的0.25%,最好在0.25%至5%之间。另一种抗寄生虫制剂为氯化十六烷吡啶,浓度或数量至少为颗粒重量的0.25%,最好在0.25%至3%之间。还有一种抗寄生虫制剂为天然或合成的拟除虫菊酯,浓度至少为颗粒重量的0.25%,最好在0.25%至5%之间。其他可以抑制和/杀死刚地弓形虫的抗寄生虫制剂包括氯氟氰菊酯、联苯菊酯、胺甲萘或其他氨基甲酸酯、吡虫啉或其他新烟碱、氟虫腈或其他氨基丁酸受体杀虫剂、苄氯菊酯、二嗪农、敌敌畏、滴滴涕、DDT(二氯二苯二氯乙烷)或其他有机磷杀虫剂和/或溴虫腈或其他预杀虫剂,其含量应足以抑制甚至杀死按本发明所制颗粒构成的窝砂中存在的猫粪中的刚地弓形虫。一种或以上的上述抗寄生虫处理剂可在制作掺和剂的过程中加入掺和剂中,加入混合掺和剂的水中,及在胶化和/或挤压过程中加入挤压机中,在挤压步骤后用于颗粒上,构成颗粒涂层混合物的一部分及/或在给颗粒上涂层的过程前、中和/或之后使用。
三、窝砂颗粒制作方法
1、简介
按照本发明制作挤压式自动凝结型颗粒的方法之一为使用单螺杆或双螺杆挤压机胶化含淀粉掺和剂,掺和剂所含淀粉数量充足且类型适当,进而产生碳水化合物聚合物粘合剂且至少部分粘合剂分布于和沿着挤压机挤出的颗粒的外表面。其中一种操作方法是,使含淀粉掺和剂的水分含量相对较低,所含淀粉量充足且达到要求的直链淀粉和支链淀粉比例或在要求的直链淀粉和支链淀粉比例范围内,进而使单螺杆或双螺杆挤压机挤压的过程中发生淀粉糊精化,产生多对挤压后颗粒,各颗粒含充足糊精,从而使颗粒在遇到液体后进行自我凝结。
2、掺和剂配方
其中一种含淀粉掺和剂基本由一种及以上的高碳水化合物、高淀粉谷粒构成,形成的掺和剂中的碳水化合物含量至少达60%(以重量计),淀粉至少达45%(以重量计),不考虑掺和剂所用各谷粒中的任何水分的重量。另一种含淀粉掺和剂基本由一种及以上的高碳水化合物、高淀粉谷粒构成,形成的掺和剂碳水化合物含量至少达65%(以重量计),淀粉至少达55%(以重量计),不考虑掺和剂所用各谷粒中的任何水分的重量。
适当的高碳水化合物、高淀粉谷粒包括玉米、稻米、小麦、黑小麦、苋菜和/或高粱中的一种或以上。按照本发明制作掺和剂所用的各谷粒最好以一定方式粉碎,如研磨,进而产生粗粉、粉状、淀粉和/或面粉类的更细小的谷物颗粒,再混入掺和剂中,制成掺和剂。用于制作掺和剂的各谷粒可在单独的粉碎步骤中进行粉碎,但最好购买已经粉碎好的谷粒。
适当的高碳水化合物、高淀粉市售粉碎谷粒包括玉米糁、玉米粉、玉米淀粉、玉米面、大米细粒、大米粗粉、大米淀粉、大米面粉、小麦渣、小麦粗粉、小麦淀粉、小麦粉、黑小麦细粒、黑小麦粗粉、黑小麦淀粉、黑小麦粉、苋菜细粒、苋菜粗粉、苋菜淀粉、苋菜粉、高粱碎粒、高粱粗粉、高粱淀粉和/或高粱粉。该高碳水化合物、高淀粉谷粒可为整粒或去胚芽。该高碳水化合物、高淀粉谷粒可为淀粉改性,例如化学改性,如通过化学交联产生化学交联淀粉等。
至少一种掺和剂配方中可使用一种或以上前述谷粒的整粒或无胚芽谷粒。其中一种较好的掺和剂配方是,将整粒或去胚芽的红和/或白高粱用于制作掺和剂,并按本发明挤压形成颗粒。高粱符合掺和剂制造要求,因为它所含的丹宁酸具有抗细菌和真菌的特性,有助于降低由带涂层或无涂层挤压颗粒制成的窝砂中的细菌和真菌繁殖。
其中一种掺和剂为,按本发明制成的掺和剂中所用的一种或以上的适当高碳水化合物高淀粉谷粒中的各项所含淀粉中的直链淀粉不超过淀粉的50%。另一种掺和剂是,按本发明制成的掺和剂中所用的一种或以上的适当高碳水化合物高淀粉谷粒中的各项所含淀粉中的直链淀粉和支链淀粉的比例最好在10:90至45:55之间。还有一种掺和剂为,掺和剂中所用的一种或以上的适当高碳水化合物高淀粉谷粒中所含淀粉中的直链淀粉和支链淀粉的比例最好在15:85至40:60之间。另还有一种掺和剂为,掺和剂中所用的一种或以上的适当高碳水化合物高淀粉谷粒中所含淀粉中的直链淀粉和支链淀粉的比例最好在20:80至35:65之间。
其中一种掺和剂中,按本发明制成的掺和剂中所用的一种或以上的适当高碳水化合物高淀粉谷粒中的淀粉包含直链淀粉和支链淀粉,且支链淀粉的平均分子量在2500万克/分子至6.5亿克/分子之间。在该种掺和剂中,按本发明制成的掺和剂中所用的一种或以上的适当高碳水化合物高淀粉谷粒中所含淀粉中的所含淀粉最好在胶化过程变为胶状,胶化过程基本不使用任何粘糊剂。在该种掺和剂中,按本发明制成的掺和剂中所用的一种或以上的适当高碳水化合物高淀粉谷粒中所含淀粉为稠胶结构,淀粉粒尺寸或直径不超过40微米。在该种掺和剂中,按本发明制成的掺和剂中所用的一种或以上的适当高碳水化合物高淀粉谷粒中所含淀粉为单向性,由球状或多面体淀粉颗粒构成,且基本没有透镜状淀粉颗粒。
其中一种含淀粉掺和剂由一种更高碳水化合物高淀粉谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重的50%至80%之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的60%,淀粉至少为50%。另一种含淀粉掺和剂由一种更高碳水化合物高淀粉谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重的50%至80%之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的65%,淀粉至少为60%。还有一种优选含淀粉掺和剂由一种更高碳水化合物高淀粉谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重的50%至80%之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的70%,淀粉至少为65%。
当掺和剂非完全由高碳水化合物高淀粉谷粒制成时,可在加水前在掺和剂中加入达掺和剂总重(未加水前)5%至50%之间的纤维物质,加入充足数量的纤维质来提供掺和剂的剩余部分,不仅可以促进宠物或动物窝砂使用过程中液体的吸收,还可大体维持颗粒结构,从而水溶性粘合剂将相邻颗粒凝结。适当的纤维物质包括木质纤维、甘草(苜蓿甘草、燕麦甘草最佳,或其他类型甘草)、甜菜纤维(甜菜浆最佳)及其他纤维质。当掺和剂非完全由谷粒制成时,剩余部分可加入达掺和剂重量(加水前)0%至5%之间的氯化钠,帮助产生或促进胶化和/或挤压过程中碳水化合物聚合物粘合剂的形成,甚至有助于产生或促进糊精产生或糊精化。必要时,可在掺和剂中加入不超过总重1%,最好在0%至0.2%之间的单硬脂酸甘油酯(加水前),以使挤压过程中掺和剂达到要求的胶化粘度,帮助维持挤压温度和压力恒定,同时作为表面活性剂,有助于利用前文所述任意涂层配方给颗粒镀层或上涂层。
上述掺和剂剩余部分中还可包含以下一种或以上添加成分:填料、气味抑制剂、气味、香精、吸收剂、抑菌剂、抗病毒添加剂、抗真菌添加剂、抗发酵添加剂、尿素或脲酶抑制剂等,以及偶然性物质和/或杂质。前两段所述任一种掺和剂配方的剩余部分也可包含以下一种或以上添加成分:填料、气味抑制剂、气味、香精、吸收剂、抑菌剂、抗病毒添加剂、抗真菌添加剂、抗发酵添加剂、尿素或脲酶抑制剂等,以及偶然性物质和/或杂质,但不得超过掺和剂总重(加入水前)的5%。
另一种含淀粉掺和剂由一种更高碳水化合物高淀粉谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重的60%至90%之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的60%,淀粉至少为50%。还有一种含淀粉掺和剂由一种更高碳水化合物高淀粉谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重(加水前)的60%至90%之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的65%,淀粉至少为60%。还有一种含淀粉掺和剂由一种更高碳水化合物高淀粉谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重(加水前)的60%至90%之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的70%,淀粉至少为65%。
当前段所述掺和剂非完全由高碳水化合物高淀粉谷粒制成时,掺和剂剩余部分可加入达掺和剂重量(加水前)5%至40%的纤维质。掺和剂的剩余部分还可加入达掺和剂重量(加水前)0.1%至5%的氯化钠。必要时也可在掺和剂中加入不超过掺和剂重量(加水前)0.2%的单硬脂酸甘油酯。
上述掺和剂剩余部分中还可包含以下一种或以上添加成分:填料、气味抑制剂、气味、香精、吸收剂、抑菌剂、抗病毒添加剂、抗真菌添加剂、抗发酵添加剂、尿素或脲酶抑制剂等,以及偶然性物质和/或杂质。前两段所述任一种掺和剂配方中的剩余部分也可包含以下一种或以上添加成分:填料、气味抑制剂、气味、香精、吸收剂、抑菌剂、抗病毒添加剂、抗真菌添加剂、抗发酵添加剂、尿素或脲酶抑制剂等,以及偶然性物质和/或杂质,但不得超过掺和剂总重(加入水前)的5%。
另一种含淀粉掺和剂由一种更高碳水化合物高淀粉谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂总重的80%至95%之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的60%,淀粉至少为45%。还有一种含淀粉掺和剂由一种谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重(加水前)的80%至95%之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的65%,淀粉至少为55%。还有一种含淀粉掺和剂由一种谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重(加水前)的80%至95%之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的70%,淀粉至少为60%。
当前段所述掺和剂非完全由高碳水化合物高淀粉谷粒制成时,掺和剂剩余部分可加入掺和剂重量(加水前)2%至20%的纤维质。掺和剂的剩余部分还可加入掺和剂重量(加水前)0.1%至5%的氯化钠。必要时也可在掺和剂中加入不超过掺和剂重量(加水前)0.2%的单硬脂酸甘油酯。
上述掺和剂剩余部分中还可包含以下一种或以上添加成分:填料、气味抑制剂、气味、香精、吸收剂、抑菌剂、抗病毒添加剂、抗真菌添加剂、抗发酵添加剂、尿素或脲酶抑制剂等,以及偶然性物质和/或杂质。前两段所述任一种掺和剂配方中的剩余部分也可包含以下一种或以上添加成分:填料、气味抑制剂、气味、香精、吸收剂、抑菌剂、抗病毒添加剂、抗真菌添加剂、抗发酵添加剂、尿素或脲酶抑制剂等,以及偶然性物质和/或杂质,但不得超过掺和剂总重(加入水前)的5%。
另一种含淀粉掺和剂由一种更高碳水化合物高淀粉谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重的80%至99%(≈100%)之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的60%,淀粉至少为45%。还有一种含淀粉掺和剂由一种谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重(加水前)的80%至99%(≈100%)之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的65%,淀粉至少为55%。还有一种含淀粉掺和剂由一种谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重(加水前)的80%至99%(≈100%)之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的70%,淀粉至少为60%。
当前段所述掺和剂非完全由高碳水化合物高淀粉谷粒制成时,掺和剂剩余部分可加入掺和剂重量(加水前)2%至20%的纤维质,其中纤维质中的纤维素含量至少为纤维质总重的20%。至少一种掺和剂中剂纤维物质含量不超过5%,其中纤维质中的纤维素含量至少为纤维质总重的20%。另一种掺和剂中,干掺和剂不含纤维质。掺和剂的剩余部分还可进一步加入掺和剂重量(加水前)0.1%至5%的氯化钠。必要时也可在掺和剂中加入不超过掺和剂重量(加水前)0.2%的单硬脂酸甘油酯。
上述掺和剂剩余部分中还可包含以下一种或以上添加成分:填料、气味抑制剂、气味、香精、吸收剂、抑菌剂、抗病毒添加剂、抗真菌添加剂、抗发酵添加剂、尿素或脲酶抑制剂等,以及偶然性物质和/或杂质。前两段所述任一种掺和剂配方中的剩余部分也可包含以下一种或以上添加成分:填料、气味抑制剂、气味、香精、吸收剂、抑菌剂、抗病毒添加剂、抗真菌添加剂、抗发酵添加剂、尿素或脲酶抑制剂等,以及偶然性物质和/或杂质,但不得超过掺和剂总重(加入水前)的5%。
另一种含淀粉掺和剂由一种谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重的90%至99%(≈100%)之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的60%,淀粉至少为45%。还有一种含淀粉掺和剂由一种谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重(加水前)的90%至99%之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的65%,淀粉至少为55%。还有一种含淀粉掺和剂由一种谷粒的混合物构成,混合物所占比例为加水前掺和剂干重(加水前)的90%至99%之间,且混合物碳水化合物含量至少为其重量的70%,淀粉至少为60%。
当前段所述掺和剂非完全由高碳水化合物高淀粉谷粒制成时,掺和剂剩余部分可加入掺和剂重量(加水前)0%至10%的纤维质。掺和剂的剩余部分还可加入掺和剂重量(加水前)0%至1%的氯化钠。必要时也可在掺和剂中加入不超过掺和剂总重(加水前)0%至0.2%的单硬脂酸甘油酯。
上述掺和剂剩余部分中还可包含以下一种或以上添加成分:填料、气味抑制剂、气味、香精、吸收剂、抑菌剂、抗病毒添加剂、抗真菌添加剂、抗发酵添加剂、尿素或脲酶抑制剂等,以及偶然性物质和/或杂质。前两段所述任一种掺和剂配方中的剩余部分也可包含以下一种或以上添加成分:填料、气味抑制剂、气味、香精、吸收剂、抑菌剂、抗病毒添加剂、抗真菌添加剂、抗发酵添加剂、尿素或脲酶抑制剂等,以及偶然性物质和/或杂质,但不得超过掺和剂总重(加入水前)的5%。
按照本发明配方制成的一种掺和剂,包括含上述任何掺和剂配方,以重量计,当挤压机胶化和/或挤压掺和剂的过程中湿度或含水量至少为7%,且不超过掺和剂湿重的22%。另一种掺和剂为,以重量计,湿度或含水量在8%至19%之间。还有一种掺和剂的湿度或含水量在8.5%至18%之间。另还有一种掺和剂的湿度或含水量在9%至18%之间。
当掺和剂含水过多时,可在混合或胶化之前或过程中采取减水步骤,例如对掺和剂进行干燥,使总湿度或总含水量达到上述7%-22%、8%-19%、8.5%-18%及9%-18%中符合预期的一个相应水平。干燥步骤可利用商用干燥机、干燥炉,并使用干燥剂等以单独步骤进行。
按照本发明配方制成的另一种掺和剂,包括含上述任何掺和剂配方,以重量计,当挤压机胶化和/或挤压掺和剂的过程中湿度或含水量至少为7%,且不超过掺和剂湿重的22%。另一种掺和剂为,以重量计,湿度或含水量在8%至19%之间。还有一种优选掺和剂湿度或含水量在8.5%至18%之间。另还有一种不错的掺和剂湿度或含水量在9%至18%之间。
当掺和剂含水过多时,可在混合或胶化之前或过程中采取减水步骤,例如对掺和剂进行干燥,使总湿度或总含水量达到上述7%-22%、8%-19%、8.5%-18%及9%-18%中符合预期的一个相应水平。干燥步骤可利用商用干燥机、干燥炉,并使用干燥剂等以单独步骤进行。
如掺和剂水分不足,可在(1)单独的加水步骤,(2)掺和剂混合步骤,(3)混合掺和剂胶化步骤和/或(4)挤压机挤压步骤的过程中单独进行加水,以此增加掺和剂水分含量至掺和剂总重的7%至22%之间,7%至19%最佳。另一操作方法是,在加水步骤中加入足够的水,使掺和剂水分含量达8%至19%之间,最好为8%至18%。还有一种操作方法为,加水后的掺和剂水分含量达8.5%至18%之间,以8.5%至18%为宜。如需通过加水步骤给掺和剂加水,可在混合步骤、胶化步骤和/或挤压步骤过程中且在挤压机挤出颗粒前加入。
将掺和剂的水分含量控制在前述范围的一个相应值内非常重要,因为其有助于确保胶化和/或挤压过程中形成足够的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,以使从挤压机中挤出的颗粒均含有充分的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,从而各颗粒接触水分、液体、尿液或水时可以同一个或以上的相邻颗粒凝结甚至自动凝结。在按照本发明制作窝砂颗粒的一种方法中,掺和剂的水分含量控制在前述范围的一个相应值内非常重要,因为其有助于确保胶化和/或挤压过程中形成水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,因而从挤压机中挤出的各颗粒中所含碳水化合物聚合物粘合剂分布及沿着各颗粒外表面且/或至少构成外表面的一部分,并且各颗粒中粘合剂的数量足以溶解并使颗粒在接触水分、液体、尿液或水时可以同一个或以上的相邻颗粒凝结甚至自我凝结。
按照本发明制作窝砂颗粒吸收剂的另一种较好的方法中,必须将掺和剂的水分含量控制在前述范围的一个相应值内,以确保掺和剂的挤压过程中使淀粉糊精化,各挤压颗粒中形成充足的糊精,在吸收液体的过程中作为粘合剂促使颗粒在接触水分、水、尿液或其他液体时可以同一个或以上的相邻颗粒凝结甚至自我凝结。其中一种方法是,必须将掺和剂的水分含量控制在前述范围的一个相应值内,以确保胶化和/或挤压过程中糊精的形成,因而挤压机挤出的各颗粒所含糊精分布及沿着各颗粒外表面且/或至少构成外表面的一部分,并且其数量足以溶解于水中,促使颗粒在接触水分、液体、尿液或水时可以同一个或以上的相邻颗粒凝结甚至自我凝结。
3、混合掺和剂
在混合任何上述掺和剂配方时,将掺和剂配方的各成分加入混合器或搅拌器中,最好为市售混合器或搅拌器,例如带式搅拌器、桨式搅拌器、滚筒式搅拌器或立式搅拌器。适合用于按照本发明配方混合掺和剂的一种混合器或搅拌器为市售带式搅拌器。适用的一种带式搅拌器为Ross Model 42N-25 25立方英尺10马力的带式搅拌机。另一适用的带式搅拌器为Ross Model 42A-52 52立方英尺20马力带式搅拌机。
掺和剂成分,包括各高碳水化合物高淀粉谷粒、任何纤维质、氯化钠以及前文提到的可补充掺和剂谷粒外剩余部分的任何添加成分,均加入带式搅拌机中,设置适当搅合参数,经长时间搅拌,直至将各成分混合在一起并形成均匀且充分混合的原料混合物。该种带式搅拌机通常带有多条螺带相对旋转,转速约为每分钟300英尺或以上,加水前或将原料混合物通过挤压机进料斗放入挤压机之前必须让各成分在搅拌机中搅拌至少3分钟。
按照本发明混合掺和剂的其中一种方法中,预期掺和剂配方中的各高碳水化合物高淀粉谷粒混入带式搅拌机,在利用斗式提升机等将混合后的原料混合物送入挤压机的进料斗之前各谷粒须在搅拌机中搅拌达适当时间,通常至少3分钟。任何纤维物质,例如甘草、甜菜浆、木质纤维等,混合进料斗中的原料混合物,使挤压机驱动混合器,例如桨式或带式混合器,将纤维物质与原料混合物混合形成干掺和剂。任何亚氯酸钠、转基因物质和/或可补充掺和剂谷粒外剩余部分的任何前述添加成分可加入带式搅拌机进行搅拌或与纤维物质一起加入进料斗形成干掺和剂。
按照本发明制作用于挤压成窝砂颗粒的掺和剂的其中一种方法为,加入足量水,使挤压机中的干掺和剂变为含水量在前述其中一个相应范围内的湿掺和剂。必要时,可将部分水加入带式搅拌机中混合的成分中,额外部分的水稍后加入挤压机中的掺和剂中。
其中一种方法中,在未事先通过混合步骤加入的前提下,如在带式搅拌机等中混合,将一种或以上谷粒的整粒或去胚芽谷粒加入挤压机中。在使用高粱的一种较好掺和剂配方中,直接将整粒红和/或白高粱加入挤压机料斗中,无须事先通过混合步骤混合该整粒高粱。
4、胶化掺和剂及挤压颗粒
启动挤压机,使其中的湿掺和剂胶化直至形成生面团状,然后挤压机中的一个或以上的转动螺杆以一定压力使其通过挤压机,最终从挤压机顶部铸模中的开口压出。胶化掺和剂以挤出物形式挤出挤压机铸模后,刀具,例如转速在每分钟3000至9000转的旋转式刀片,将挤出物切割为多对颗粒,直径或宽度在1至10毫米之间,厚度至少0.1毫米。如颗粒为长条形或长圆形,颗粒长度应在1至10毫米之间。如颗粒为圆盘状、半月形或扇贝形,该颗粒的横截面厚度至少0.1毫米,宽度或直径在1至10毫米。铸模开口尺寸和旋转刀片转速可通过常规测试及实验进行调整,以便形成的多对颗粒大小适合于用作猫砂。制成的颗粒应达到规定直径或宽度、长度和厚度。
其中一种按照本发明制作适合用作宠物或动物窝砂的方法中,适当的挤压机之一为单螺杆挤压机,例如由位于498Prairie Hill Road of South Beloit,Illinois美国挤压国际公司制造的优势50单螺杆挤压机。其中一种颗粒制作方法的操作方式是,于胶化步骤中在挤压机中使湿掺和剂胶化,然后于挤压步骤中以至少135℃(约为275华氏度)的挤压温度以及至少800磅/平方英寸(psi)的压力从挤压机顶部中挤出,形成碳水化合物聚合物粘合剂,从而制成适合于用作宠物或动物窝砂的,如猫砂,含碳水化合物聚合物粘合剂的多对颗粒上述挤压机运行条件,即,于胶化步骤中在挤压机中使湿掺和剂胶化,然后于挤压步骤中以至少135℃(约为275华氏度)的挤压温度以及至少800磅/平方英寸(psi)的压力从挤压机顶部中挤出掺和剂,从而使各颗粒中形成更多碳水化合物聚合物粘合剂。按上述方法制成的各颗粒所含碳水化合物聚合物粘合剂的量和/或颗粒重量百分比最好至少符合前文所述的含碳水化合物聚合物粘合剂颗粒方案的一种。
另一种方法操作方式是,于胶化步骤中在挤压机中使湿掺和剂胶化,然后于挤压步骤中通过挤压机顶部铸模从挤压机挤出,挤压温度为135℃(约为275华氏度)至170℃(约为338华氏度)之间足够高的值,压力为800至1250磅/平方英寸(psi),形成碳水化合物聚合物粘合剂,从而在胶化和/或挤压中形成多对颗粒,制成的各颗粒所含碳水化合物聚合物粘合剂的量和/或颗粒重量百分比最好至少符合前文所述的含碳水化合物聚合物粘合剂颗粒方案的一种。还有一种方法操作方式是,于胶化步骤中使掺和剂胶化,然后于挤压步骤中通过挤压机顶部铸模从挤压机挤出,挤压温度为140℃(约为284华氏度)至165℃(约为330华氏度)之间足够高的值,压力为900至1800磅/平方英寸之间足够高的值,制成各颗粒所含碳水化合物聚合物粘合剂的量和/或颗粒重量百分比最好至少符合前文所述的含碳水化合物聚合物粘合剂颗粒方案的一种。还有一种方法操作方式是,按照本发明于胶化步骤中使掺和剂胶化,然后于挤压步骤中通过挤压机顶部铸模从挤压机挤出,挤压温度为145℃(约为293华氏度)至160℃(约为320华氏度)之间足够高的值,压力为900至1800磅/平方英寸之间足够高的值,最好约1100磅/平方英寸,制成各颗粒所含碳水化合物聚合物粘合剂的量和/或颗粒重量百分比最好至少符合前文所述的含碳水化合物聚合物粘合剂颗粒方案的一种。在上述各个挤压机温度和压力下,挤压机可进行隔热运行,致使隔热挤压的发生,促进各挤压颗粒中碳水化合物聚合物粘合剂的形成。
其中一种颗粒制作法操作中,于胶化步骤中使湿掺和剂胶化并于挤压步骤中通过挤压机顶部从挤压机挤出,挤压温度为135℃(约为275华氏度)以上一个足够高的值,压力为800磅/平方英寸以上一个足够高的值,使淀粉糊精化,各颗粒中均形成糊精,糊精溶于水,例如尿液和/或粪便中的水分,形成可流动的粘合剂,至少部分粘合剂流动于相连颗粒之间促使颗粒迅速凝结。上述运行条件下,即,于胶化步骤中使掺和剂胶化,并于挤压步骤中通过挤压机顶部从挤压机挤出,以至少135℃(约为275华氏度)的温度,至少800磅/平方英寸的压力,在隔热挤压或隔热挤压机运行条件下使淀粉糊精化,从而促进糊精形成。按上述方法形成的各颗粒所含糊精的量和/或颗粒重量百分比最好至少符合前文所述的含糊精颗粒方案的一种。
另一种方法操作方式是,于胶化步骤中使掺和剂胶化,然后于挤压步骤中通过挤压机顶部铸模从挤压机挤出,挤压温度为135℃(约为275华氏度)至170℃(约为338华氏度)之间足够高的值,压力为800至2500磅/平方英寸之间足够高的值,使淀粉糊精化,形成水溶性糊精粘合剂,于胶化和/或挤压过程中制成多对颗粒,各颗粒所含糊精的量和/或颗粒重量百分比最好至少符合前文所述的含糊精颗粒方案的一种。另一种方法操作方式是,按照本发明于胶化步骤中使掺和剂胶化,然后于挤压步骤中通过挤压机顶部铸模从挤压机挤出,挤压温度为140℃(约为284华氏度)至165℃(约为330华氏度)之间足够高的值,压力为900至1800磅/平方英寸之间足够高的值,制成含糊精颗粒,其所含糊精粘合剂的量和/或颗粒重量百分比最好至少符合前文所述的含糊精颗粒方案的一种。还有一种方法操作方式是,按照本发明于胶化步骤中使掺和剂胶化,然后于挤压步骤中通过挤压机顶部铸模从挤压机挤出,挤压温度为145℃(约为293华氏度)至160℃(约为320华氏度)之间足够高的值,压力为900至1800磅/平方英寸之间足够高的值,最好约1100磅/平方英寸,制成各颗粒,其所含糊精粘合剂的量和/或颗粒重量百分比最好至少符合前文所述的含糊精颗粒方案的一种。当挤压机在上述温度与压力下运行,挤压机可进行隔热运行,致使隔热挤压的发生,各挤压颗粒中形成糊精。
5、挤压后颗粒处理——扩大或膨胀控制
制造适合用作动物或宠物窝砂,如猫砂的颗粒的方法中一种操作方式是,挤压物从挤压机挤出并被旋转刀具切成颗粒后立即进行扩大或膨胀控制处理,从而控制颗粒膨胀或扩大。颗粒被挤出后,通常会在一段时间内扩大或膨胀,从而降低密度,形成更多气孔,颗粒尺寸变大将空隙填满。在此情况下,颗粒中的淀粉会意外地加快再结晶和/或回生。
其中一种扩大或膨胀控制步骤为,将挤出的颗粒聚集在盛装仓或容器中,如40加仑圆筒,与塑料衬套,如聚乙烯或聚丙烯垃圾袋等连接,或收集放置在挤压机下方地板上由该塑料衬套材料制成的薄板中直至所收集颗粒至少达5磅,颗粒之间相互接触,放置至少5分钟,使颗粒发生部分干燥和冷却,然后再将其转移进行干燥、处理、上涂层和/或包装。该扩大或膨胀控制步骤的其中一种操作方式是,转移前将颗粒置于容器或薄板中直至相互接触的颗粒的平均温度低于125℃,低于110℃最佳。另一种操作方式是,转移前将颗粒置于容器或薄板中直至颗粒的温度低于125℃,低于110℃最佳。
另一种颗粒扩大或膨胀控制步骤是,让挤压机,如单螺杆挤压机,按照本文所述运行条件和参数运行,每小时挤压100至300磅的颗粒,挤出后立即收集到盛装仓或容器中,可带塑料衬套,如聚乙烯或聚丙烯垃圾袋等,或盛装到放置在挤压机下方地板上由该塑料衬套材料制成的薄板中,直至收集满至少15磅相互接触的颗粒,在转移进行干燥、处理、上涂层和/或包装前至少放置5分钟。该扩大或膨胀控制步骤的一种操作方式是,转移前将颗粒置于容器或薄板中直至相互接触的颗粒的平均温度低于125℃,低于110℃最佳。另一种操作方式是,转移前将颗粒置于容器或薄板中直至最外层颗粒的温度低于125℃,低于110℃最佳。
该扩大或膨胀控制步骤还有一种操作方式是,转移前将颗粒置于容器或薄板中直至相互接触的颗粒的平均温度低于105℃,100℃左右最佳。还有一种操作方式是,转移前将颗粒置于容器或薄板中直至最外层颗粒的温度低于105℃,100℃左右最佳。
四、无涂层颗粒
如按照本发明上述方法制造出的挤压型颗粒不打算进行凝聚、电镀或不使用任何吸收剂、蒙脱石、不进行硬化、包覆及/或在颗粒涂层步骤中加涂黏土基涂层,可在对颗粒进行包装前以干燥步骤进行颗粒干燥。本发明颗粒制造法的其中一种操作方式中,挤压后加工包括在干燥炉、对流和/或辐射热干燥器中对颗粒进行风干等,直至各颗粒水分低于重量的10%,低于5%为最佳。其中一种方法操作方式是,干燥步骤中使颗粒干燥至水分含量低于重量的3%,低于2%最佳。
若干燥步骤中未采取风干方式,颗粒可在进行干燥步骤后通过稳化步骤稳定一段时间,如达一个或以上小时,之后再通过包装步骤将其装入适合装运、存储、零售展示、零售以及消费者或顾客使用的包装中。如采用风干方式,稳化步骤可在包装步骤前同风干一同进行。
零售颗粒状窝砂预期包装尺寸包括2.5磅、5磅、10磅、15磅和20磅。以上包装可为纸质包装、塑料包装,如塑料盒、塑料盆或塑料桶,或充分密封的袋子、箱子、盆或桶。如为气密密封,颗粒可为真空包装或惰性气体包装,如氮,以尽可能延长存放时间。
其中一种包装方法和实例是,将无涂层颗粒与一包或以上干燥剂一起包入包装内,使颗粒水分含量维持在包装时预期水平以下。另一种包装方法和实例是,将无涂层颗粒与一包或以上干燥剂一起包入包装内,以帮助控制颗粒中淀粉的回生,使保存期限达到最优化,同时使颗粒水分含量在预期水平以下。如装有无涂层颗粒的包装中放置了一包或以上的干燥剂用以控制水分,每个包装的干燥剂数量应适当,从而使颗粒水分含量低于重量的10%。另一种包装方法和实例中,如装有无涂层颗粒的包装中放置了一包或以上的干燥剂用以控制水分,每个包装的干燥剂数量应适当,使颗粒水分含量低于重量的5%。使用干燥剂的情况下,可用的干燥剂包括硅胶、活性炭、硫酸钙、氯化钙、蒙脱土和/或分子筛。
另一种较好的包装方法和实例是,将无涂层颗粒与一包或以上湿润剂一起包入包装内,使颗粒水分含量维持在包装时预期水平以上,限制淀粉回生,优化保存期限及性能。其中一种包装方法和实例是,将无涂层颗粒与一包或以上湿润剂一起包入包装内,从而降低或基本停止颗粒中淀粉的快速回生,优化保存期限并最大化性能。使用湿润剂的情况下,可用的湿润剂有甘油、山梨醇、聚葡萄或其他适当的吸湿物质。
五、无涂层颗粒处理
如按本发明前述方法通过挤压制成的颗粒在挤压后进行处理但不打算进行凝聚、电镀或不使用任何吸收剂、蒙脱石、不进行硬化、包覆及/或在涂层步骤中加涂黏土基涂层,可在挤压后以液体,如水,和/或可抑制气味、尿素降解、脲酶形成、细菌、真菌、病毒和/或酵母的繁殖的粉末制剂进行处理。如挤压后对颗粒使用制剂,可在颗粒通过机械、气动或其他方式搅动时涂抹或喷洒至颗粒上。必要时,可在使用表面活性剂、电镀剂或使颗粒保持和/或吸收抑制剂的其他促进颗粒保留和/或吸收抑制剂的物质之后或过程中以一种或以上上述抑制剂对颗粒进行处理。
必要时,处理步骤可在挤压后较短时间内进行。其中一种挤压后处理步骤于挤压后立即进行,以促进颗粒保留和/或吸收抑制剂。如颗粒挤压后采取干燥步骤将颗粒水分含量降低至前一小节所述预期水分含量水平之下,则该挤压后处理步骤可在干燥步骤前、中或之后进行。必要时,可按前一小节所述对颗粒采取文化步骤。
六、涂层颗粒
如按本发明前述方法通过挤压制成的颗粒在挤压后通过颗粒涂层步骤使用吸收剂、蒙脱石、硬化、包覆和/或黏土基涂料进行涂层处理,可在挤压后较短时间内给颗粒上涂层,因为这时各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂和/或糊精粘合剂仍发粘和/或未干透,可使涂层更快更有效地粘附并完全包覆各颗粒。本发明颗粒涂层法的其中一种操作方式是,在颗粒从挤压机中挤出后不超过半小时的时间内立即采取上涂层的步骤,这时颗粒外表面的碳水化合物聚合物粘合剂和/或糊精粘合剂仍粘稠或未干透,可使涂层更快更有效地粘附并完全包覆各颗粒。挤压后立即上涂层法的另一种操作方式是,在挤压后5分钟至不超过一小时,颗粒外表面的碳水化合物聚合物粘合剂和/或糊精粘合剂最好还有些发粘和/或未干透时实施涂层步骤,从而使涂层更快、更有效地粘附并完全包覆各颗粒。
上涂层步骤中,未上涂层的颗粒收集并转移至凝聚机中,例如市售凝聚机,包括市售涂层筒等。根据情况,可使用一个以上凝聚机,如涂层筒,先在一个涂层筒中进行特定涂层步骤或涂层步骤的特定部分再将已局部上好涂层的颗粒转移至另一涂层筒中进行另一上涂层步骤或涂层步骤的另一部分。
上涂层步骤中,可按照前文“窝砂颗粒涂层及涂层方法”这一节所述的一种或以上的涂层法的涂层法将同一节所述的涂层施用于颗粒上。由此,各颗粒就涂上一层可包含吸收成分的涂层,不仅完全包裹各颗粒,还提升了各颗粒的抗压强度和硬度,使其外观如同传统黏土猫砂,如含膨润土。
如上涂层步骤中,涂层同液体,如水,一起使用,例如将涂层溶解于及/或夹带于用于涂抹涂层的液体中,该液体可使含碳水化合物聚合物粘合剂和/或糊精粘合剂的各颗粒外表面粘稠,从而涂层可在涂层步骤中粘附在各颗粒上。该液体可包含有助于使涂层粘附各颗粒且/或有助于使含碳水化合物聚合物粘合剂和/或糊精粘合剂的各颗粒外表面粘稠的物质或成分,从而促使涂层粘附各颗粒。同一批颗粒可采取多次涂层步骤,以将部分碳水化合物聚合物粘合剂和/或糊精粘合剂吸入涂层中,有助于涂层更好地粘附各颗粒。
涂上涂层后,在按照前文所述将颗粒包装前可对颗粒采取干燥和/或稳化步骤,例如前文所述。该包装内也包含一包或以上干燥剂和/或湿润剂,有助于控制颗粒水分和/或抑制淀粉回生,从而优化保存期限及性能。
七、涂层颗粒处理
必要时,可对挤压颗粒进行处理和上涂层,包括按照上文“无涂层颗粒处理”小节所述,使用“窝砂颗粒涂层及涂层方法”一节及“带涂层颗粒”小节所述任意一种或以上涂层配方,并使用前文“窝砂颗粒涂层及涂层方法”一节所述的任意一种或以上处理法。任何处理步骤可在涂层步骤前或过程中进行。一旦进行涂层及处理步骤后,可在按照前文将颗粒包装前对带涂层颗粒实施干燥和/或稳化步骤,例如前文所述。该包装内也包含一包或以上干燥剂和/或湿润剂,有助于控制颗粒水分和/或抑制淀粉回生,从而优化保存期限及性能。
八、窝砂颗粒可选配方及制作方法
实施例1:颗粒配方及方法一
可用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的自动凝结颗粒的第一种可选掺和剂以玉米为基本组成,并含以下成分:
在行业内,玉米粉是经粗磨或细磨而成,可为由黄玉米或其他适当玉米或玉蜀黍制成的无胚芽玉米粉或整粒玉米粉。适当的玉米粉包括可从位于11720Borman Drive,St.Louis,Missouri的北美邦吉集团购得的CCM260和/或YCM260磨制玉米粉。玉米粉至少含达其重量70%的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种适于用在该配方中的玉米粉至少含其重量75%的碳水化合物及至少65%的淀粉。玉米粉至少含55%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90至45:55之间。另一种可选玉米粉至少含60%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85至40:60之间。还有一种玉米粉直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80至35:65之间。
纤维物质至少含其重量20%的纤维素。其中一种适合的纤维物质为干草,例如苜蓿干草,可经研磨或碾磨,例如使用锤式粉碎机,将干草粉碎成更小的颗粒,最好筛孔尺寸为20目或以上。另一种可选的纤维物质为甜菜浆和/或木质纤维,必要时可进行粉碎,使其颗粒为20目或以上。每100磅总混合物加入4.7至5.5公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9%至20%之间,最好在9%至18%之间。
在混合第一步中,将玉米粉混合,例如混入带式搅拌机中达适当时间,让这些干的原料混在一起,之后再将混合后的干原料混合物转移至挤压机的料斗,可为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。混合第二步为,混合后的干生玉米粉混合物转移至挤压机料斗后,加入纤维物质,使其全部混合形成干掺和剂,在挤压机进行胶化前在干掺和剂中加入水。必要时,可在混合或搅拌玉米粉时过程中,在将玉米粉与纤维物质混合前加入至少部分的水,以激活玉米粉中的淀粉、蛋白质、脂肪、糖等。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分、水或其他液体后至少部分粘合剂溶解,使颗粒吸收液体过程中可与相邻颗粒进行自动凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种适当的挤压机运行方法是使挤压机达到可促进隔热挤压过程淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.25%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及影响挤压过程淀粉转化为糊精的挤压机的运行条件。
在胶化和挤压步骤中,挤压机运行时,挤压温度不得低于135℃(约275华氏度),同时,挤压压力不得低于800磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。在按照本挤压参数和/或下文参数操作时,可采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约1.5-2.2毫米,长约1.5-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数或下文参数操作时,可采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽2.5-3.5毫米,长3.0-3.9毫米的无涂层颗粒。
当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)至170℃(约338华氏度)之间,同时,其挤压压力应为800至2500磅/平方英寸之间。另外,单螺杆挤压机还可按照另一种挤压参数进行操作,即挤压温度为140℃(约284华氏度)至165℃(约330华氏度),挤压压力为900至1800磅/平方英寸。
在另一种方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力至少达1100磅/平方英寸,可为900至1800磅/平方英寸。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管该挤压机可使用配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的单螺杆挤压机,这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机进行实践。
在按照本挤压参数操作时,最好采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约1.5-2.2毫米,长约1.5-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,最好采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽2.5-3.5毫米,长3.0-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文窝砂颗粒涂层和涂层方法部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,如钠基膨润土。该膨润土需经研磨成尺寸为20目(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文吸收剂颗粒涂层和涂层方法部分所选配方操作。在其中一种优选黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约1.6毫米—3.2毫米,长约1.6毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约2.6毫米—4.5毫米,长约3.1毫米—4.9毫米。与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统吸收剂的80%以上。因此,使用新发明的涂层型猫砂颗粒与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统吸收剂的一半。
在其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也可作为猫砂包装销售。在另一个实施方案中,颗粒在包装和销售前已按上文所述进行黏土基涂层。
实施例2:颗粒配方及方法二
可用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的自动凝结颗粒的第二种可选掺和剂以玉米为基本组成,并含以下成分:
在行业内,玉米粉是经粗磨或细磨而成,可为由黄玉米或其他适当玉米或玉蜀黍制成的无胚芽玉米粉或整粒玉米粉。也可使用无胚芽玉米粉和整粒玉米粉混合。适当的玉米粉包括可从位于11720Borman Drive,St.Louis,Missouri的北美邦吉集团购得的CCM260和/或YCM260磨制玉米粉。玉米粉至少含达其重量70%的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种适于用在该配方中的玉米粉至少含其重量75%的碳水化合物及至少65%的淀粉。玉米粉至少含55%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90至45:55之间。另一种可选玉米粉至少含60%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85至40:60之间。还有一种可选的玉米粉直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80至35:65之间。
纤维物质至少含其重量20%的纤维素。其中一种可选的纤维物质为干草,例如苜蓿干草,可经研磨或碾磨,例如使用锤式粉碎机,将干草粉碎成更小的颗粒,最好目径为20目或以上(即20目、30目、40目或以上)。另一种纤维物质为甜菜浆和/或木质纤维,必要时可进行粉碎,使其颗粒为20目或以上。每100磅总混合物加入4.9至5.2公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9%至29%之间,最好在9%至18%之间。
在混合第一步中,将玉米粉/玉米面混合,最好混入带式搅拌机中达一定时间,让这些干的原料混在一起,之后再将混合后的干原料混合物转移至挤压机的料斗,可为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。混合第二步为,混合后的干生玉米粉和/或玉米面混合物转移至挤压机料斗后,加入纤维物质(如干草),使其全部混合形成干掺和剂,在挤压机进行胶化前在干掺和剂中加入水。必要时,可在混合或搅拌玉米粉时过程中,在将玉米粉与纤维物质混合前加入至少部分的水,以激活玉米粉中的淀粉、蛋白质、脂肪、碳水化合物等。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分或水后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相邻颗粒进行自动凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种适当的挤压机运行方法是使挤压机达到可促进隔热挤压过程淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及影响挤压过程淀粉转化为糊精的挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应为140℃(约284华氏度)至170℃(约338华氏度),同时,挤压机的挤压压力应为900至2500磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),同时,其挤压压力应为900至1800磅/平方英寸间。
在另一种方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至165℃(约330华氏度)之间,同时,其挤压压力应至少为1100磅/平方英寸,可为900至1800磅/平方英寸。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管这种挤压机首选配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的单螺杆挤压机,这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机。
在按照本挤压参数操作时,最好采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约1.5-2.2毫米,长约1.5-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,最好采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽2.5-3.5毫米,长3.0-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文窝砂颗粒涂层和涂层方法部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳,该膨润土需经研磨成尺寸为20目(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文窝砂颗粒涂层和涂层方法部分所选配方操作。在其中一种优选黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或一般圆柱形颗粒直径或宽约1.6毫米—3.2毫米,长约1.6毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或一般圆柱形颗粒直径或宽约2.6毫米—4.5毫米,长约3.1毫米—4.9毫米。与传统颗粒黏土基猫砂吸收剂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统黏土基猫砂的80%以上。因此,使用新发明的涂层型猫砂与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
在其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一个实施方案中,颗粒在包装和销售前已按上文所述进行黏土基涂层。
实施例3:颗粒配方和方法三
可用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的自动凝结颗粒的第三种可选掺和剂以玉米为基本组成,并含以下成分:
在行业内,玉米粉是经粗磨或细磨而成,可为由黄玉米或其他适当玉米或玉蜀黍制成的无胚芽玉米粉或整粒玉米粉。适当的玉米粉包括可从位于11720Borman Drive,St.Louis,Missouri的北美邦吉集团购得的CCM260(无胚芽)和/或YCM260(完成)磨制玉米粉。可将无胚芽玉米粉与整粒玉米粉混合使用,形成干燥原生料混合物。在有些情况下,也可使用玉米糁替换玉米粉。
在玉米粉混合物或配方中,玉米粉至少含达其重量70%的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种适于用在该配方中的玉米粉至少含其重量75%的碳水化合物及至少65%的淀粉。玉米粉至少含55%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90至45:55之间。另一种可选玉米粉至少含60%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85至40:60之间。还有一种可选的玉米粉直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80至35:65之间。
纤维物质至少含其重量20%的纤维素。其中一种纤维物质为干草,例如苜蓿干草,可经研磨或碾磨,例如使用锤式粉碎机,将干草粉碎成更小的颗粒,最好目径为20目或以上。另一种纤维物质为甜菜浆和/或木质纤维,必要时可进行粉碎,使其颗粒为20目或以上。
在其中一种颗粒配方和制造方法中,每100磅总混合物加入4.7至5.5公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9.0%至20.0%之间,最好在9%至18%之间。此外,在另一种配方和制造方法中,每100磅总混合物加入4.9至5.2公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9.5%至10.5%之间,最好在9.7%至10.3%之间。
在混合第一步中,将玉米粉混合,最好混入带式搅拌机中达一定时间,让这些干的原料混在一起,之后再将混合后的干原料混合物转移至挤压机的料斗,可为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。混合第二步为,混合后的干生玉米粉和/或玉米面混合物转移至挤压机料斗后,加入纤维物质(如干草),使其全部混合形成干掺和剂,在挤压机进行胶化前在干掺和剂中加入水。必要时,可在混合或搅拌玉米粉时过程中,在将玉米粉与纤维物质混合前加入至少部分的水,以激活玉米粉中的淀粉、蛋白质、脂肪、碳水化合物等。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分或水后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相邻颗粒进行自动凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到可促进挤压过程发生隔热作用,促进淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应为140℃(约284华氏度)至170℃(约338华氏度),同时,挤压机的挤压压力应为900至2500磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),同时,其挤压压力应为900至1800磅/平方英寸间。
在另一种方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段,运行时挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至165℃(约330华氏度)之间,同时,其挤压压力应为900至1800磅/平方英寸(至少1100磅/平方英寸)。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管可选用配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的单螺杆挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机。
在按照本挤压参数操作时,最好采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约1.5-2.2毫米,长约1.5-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,最好采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽2.5-3.5毫米,长3.0-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文窝砂颗粒涂层和涂层方法部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文窝砂颗粒涂层和涂层方法部分所选配方操作。在其中一种优选黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约1.6毫米—3.2毫米,长约1.6毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约2.6毫米—4.5毫米,长约3.1毫米—4.9毫米。与传统颗粒状黏土基颗粒猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统窝砂的80%以上。因此,使用新发明的涂层型窝砂颗粒与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统吸收剂的一半。
在其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一个实施方案中,颗粒吸收剂在包装和销售前已按上文所述进行黏土基涂层。
实施例4:颗粒配方及方法四
可用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的自动凝结颗粒的第四种可选掺和剂以玉米为基本组成,并含以下成分:
玉米粉 ≈100%
总混合物(加水前) 100%
水(每100磅掺和剂公升数) 4.7–5.5/4.9–5.2。
在行业内,玉米粉是经粗磨或细磨而成,可为由黄玉米或其他适当玉米或玉蜀黍制成的无胚芽玉米粉或整粒玉米粉。也可使用无胚芽玉米粉和整粒玉米粉混合。适当的玉米粉包括可从位于11720Borman Drive,St.Louis,Missouri的北美邦吉集团购得的CCM260和/或YCM260磨制玉米粉。在一种自动凝结型挤压颗粒制作方案和制作方法中,实际上所有的玉米粉都为无胚芽黄玉米粉(CCM 260无胚芽玉米粉最佳)。而在另一种颗粒方案中,所有的玉米粉都为无胚芽黄玉米粉(YCM 260整粒玉米粉最佳)。在有些情况下,也可使用玉米糁替换玉米粉。
在另一种颗粒方案和自动凝结颗粒制造方法中,玉米粉为无胚芽黄玉米粉(如CCN260)和整粒玉米粉(如YCM260)混合而成。二者重量比从75%无胚芽玉米粉:25%整粒玉米粉—25%无胚芽玉米粉:75%整粒玉米粉不等。其中,首选无胚芽—整粒玉米粉混合物系50%无胚芽玉米粉(上下浮动不超过5%)和50%整粒玉米粉(上下浮动不超过5%)混合而成。
玉米粉至少含达其重量70%的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种适于用在该配方中的玉米粉至少含其重量75%的碳水化合物及至少65%的淀粉。玉米粉至少含55%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90至45:55之间。另一种可选玉米粉至少含60%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85至40:60之间。还有一种可选的玉米粉直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80至35:65之间。
在其中一种自动凝结颗粒配方和制造方法中,每100磅总混合物加入4.7至5.5公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9.0%至20.0%之间,最好在9%至18%之间。此外,在另一种配方和制造方法中,每100磅总混合物加入4.9至5.2公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9.5%至10.5%之间,最好在9.7%至10.3%之间。
在混合第一步中,将玉米粉混合,最好混入带式搅拌机中达一定时间,让这些干的原料混在一起形成干掺合剂,之后再将混合后的干原料(干掺合剂)混合物转移至挤压机的料斗,可为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。在对挤压机中湿掺和剂进行胶化前,应加入适量水。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分或水后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相邻颗粒进行自动凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种适当的挤压机运行方法是使挤压机达到可促进挤压过程发生隔热作用,促进淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应为135℃(约274华氏度),同时,挤压机的挤压压力应至少为800磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)--170℃(约338华氏度),同时,其挤压压力应为800至2500磅/平方英寸间。同时,还可采用另一种挤压机操作参数,即单螺杆挤压机的挤压温度应在140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),其挤压压力应为900—1800磅/平方英寸。
在另一方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力应为900至1800磅/平方英寸(1100磅/平方英寸最佳)。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管该挤压机最好选用配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的单螺杆挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机。
在按照本挤压参数操作时,最好采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约1.5-2.2毫米,长约1.5-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,最好采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽2.5-3.5毫米,长3.0-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。在其中一种适当黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量至少70%,可在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约1.6毫米—3.2毫米,长约1.6毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约2.6毫米—4.5毫米,长约3.1毫米—4.9毫米。与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统黏土基猫砂的80%以上。因此,使用新发明的涂层窝砂颗粒与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
在其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一方案中,颗粒在包装和销售前已按上文所述进行黏土基涂层。
实施例5:颗粒配方及方法五
可用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的颗粒的第五种可选掺和剂以玉米为基本组成,并含以下成分:
在行业内,玉米粉是经粗磨或细磨而成,可为由黄玉米或其他适当玉米或玉蜀黍制成的无胚芽玉米粉或整粒玉米粉。也可使用无胚芽玉米粉和整粒玉米粉混合。适当的玉米粉包括可从位于11720Borman Drive,St.Louis,Missouri的北美邦吉集团购得的CCM260和/或YCM260磨制玉米粉。在一种自动凝结型挤压颗粒制作方案和制作方法中,实际上所有的玉米粉都为无胚芽黄玉米粉(CCM 260无胚芽黄玉米粉最佳)。而在另一种实施方案中,所有的玉米粉都为无胚芽黄玉米粉(YCM 260整粒玉米粉最佳)。在有些情况下,也可使用玉米糁替换玉米粉。
在另一种颗粒方案和制造方法中,玉米粉为无胚芽黄玉米粉(如CCN260)和整粒玉米粉(如YCM260)混合而成。二者重量比从75%无胚芽玉米粉:25%整粒玉米粉—25%无胚芽玉米粉:75%整粒玉米粉不等。其中,首选无胚芽—整粒玉米粉混合物系50%无胚芽黄玉米粉(上下浮动不超过5%)和50%整粒黄玉米粉(上下浮动不超过5%)混合而成。
玉米粉至少含达其重量70%的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种适于用在该配方中的玉米粉至少含其重量75%的碳水化合物及至少65%的淀粉。玉米粉至少含55%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90至45:55之间。另一种可选玉米粉至少含60%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85至40:60之间。还有一种可选的玉米粉直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80至35:65之间。
在其中一种颗粒配方和制造方法中,每100磅总混合物加入2至3公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量4.0%至18.0%之间(不超过20%),最好在4.2%至15%之间。此外,在另一种自动凝结颗粒配方和制造方法中,每100磅总混合物加入2.4至2.6公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量4.8%至5.6%之间,最好在5%至5.5%之间。
在混合第一步中,将玉米粉混合,最好混入带式搅拌机中达一定时间,让这些干的原料混在一起形成干掺合剂,之后再将混合后的干原料(干掺合剂)混合物转移至挤压机的料斗,可为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。在对挤压机中湿掺和剂进行胶化前,应加入适量水。必要时,可在混合或搅拌玉米粉时过程中,在将玉米粉与纤维物质混合前加入至少部分的水,以激活玉米粉中的淀粉、蛋白质、脂肪、碳水化合物等。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分、水或其他液体后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相邻颗粒进行自动凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种适当的挤压机运行方法是使挤压机达到可促进挤压过程发生隔热作用,促进淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应为135℃(约274华氏度),同时,挤压机的挤压压力应至少为600磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.01-0.05英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)--170℃(约338华氏度),同时,其挤压压力应为600至2500磅/平方英寸间。同时,还可采用另一种挤压机操作参数,即单螺杆挤压机的挤压温度应在140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),其挤压压力应为900—1800磅/平方英寸。
在另一方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力应为600至1800磅/平方英寸。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管该挤压机可为配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的单螺杆挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机。
按照本挤压参数操作,可制造出直径(或宽)约2-4毫米,长约2-4毫米的无涂层颗粒。这些无涂层颗粒单位体积密度每立方厘米不超过0.4克(0.3克/立方厘米—0.35克/立方厘米为优,0.317克/立方厘米最佳)。这些无涂层颗粒中ASTM吸油度为1.25克/克—1.80克/克(1.60克/克最佳)。这些无涂层颗粒中ASTM吸水度为0.7克/克—0.9克/克(0.81克/克最佳)。这种无涂层颗粒#5目筛析为2%-3%残留,#8目筛析为25%--30%残留,#10目筛析为60%--75%,盘中剩余量不超过3%。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。在其中一种适当黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量至少70%,可在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,圆形或圆柱形颗粒直径或宽约为2.1-5毫米,长约2.1-5毫米。这些涂层后的颗粒单位体积密度每立方厘米不超过0.75克(0.65克/立方厘米—0.58克/立方厘米为优,0.616克/立方厘米最佳)。涂层后的颗粒中ASTM吸油度为2.0克/克—2.75克/克(2.5克/克最佳)。这些涂层后的颗粒中ASTM吸水度为1.8克/克—2.25克/克(2.15克/克最佳)。这种涂层后的颗粒#5目筛析不超过2%残留,#8目筛析为45%--60%残留,#10目筛析为40%--50%,盘中剩余量不超过1%。
与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统黏土基猫砂的70%以上。因此,使用新发明的涂层窝砂颗粒与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
在其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一方案中,颗粒在包装和销售前已按上文所述进行黏土基涂层。
实施例6:颗粒配方及方法六
可用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的自动凝结颗粒的第六种可选掺和剂以玉米为基本组成,并含以下成分:
在行业内,玉米粉是经粗磨或细磨而成,可为由黄玉米或其他适当玉米或玉蜀黍制成的无胚芽玉米粉或整粒玉米粉。也可使用无胚芽玉米粉和整粒玉米粉混合。适当的玉米粉包括可从位于11720Borman Drive,St.Louis,Missouri的北美邦吉集团购得的CCM260和/或YCM260磨制玉米粉。在一种自动凝结型挤压颗粒制作方案和制作方法中,实际上所有的玉米粉都为无胚芽黄玉米粉(CCM 260无胚芽玉米粉最佳)。而在另一种颗粒方案中,所有的玉米粉都为无胚芽黄玉米粉(YCM 260整粒玉米粉最佳)。在有些情况下,也可使用玉米糁替换全部或部分玉米粉。
在另一种颗粒方案和制造方法中,玉米粉为无胚芽黄玉米粉(如CCN260)和整粒玉米粉(如YCM260)混合而成。二者重量比从75%无胚芽玉米粉:25%整粒玉米粉—25%无胚芽玉米粉:75%整粒玉米粉不等。其中,首选无胚芽—整粒玉米粉混合物系50%无胚芽黄玉米粉(上下浮动不超过5%)和50%整粒黄玉米粉(上下浮动不超过5%)混合而成。
玉米粉至少含达其重量70%的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种适于用在该配方中的玉米粉至少含其重量75%的碳水化合物及至少65%的淀粉。玉米粉至少含55%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90至45:55之间。另一种可选玉米粉至少含60%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85至40:60之间。还有一种可选的玉米粉直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80至35:65之间。
在其中一种颗粒配方和制造方法中,每100磅总混合物加入2至3公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量4.0%至9.0%之间,最好在4.2%至8.1%之间。此外,在另一种配方和制造方法中,每100磅总混合物加入2.4至2.6公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量4.8%至5.6%之间,最好在5%至5.5%之间。
在混合第一步中,将玉米粉混合,最好混入带式搅拌机中达一定时间,让这些干的原料混在一起形成干掺合剂,之后再将混合后的干原料(干掺合剂)混合物转移至挤压机的料斗,最好为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。在对挤压机中湿掺和剂进行胶化前,应加入适量水。必要时,可在混合或搅拌玉米粉时过程中,在将玉米粉与纤维物质混合前加入至少部分的水,以激活玉米粉中的淀粉、蛋白质、脂肪、碳水化合物等。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分或水后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相邻颗粒进行自动凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到可促进挤压过程发生隔热作用,促进淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应为135℃(约274华氏度),同时,挤压机的挤压压力应至少为600磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.01-0.05英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)--170℃(约338华氏度),同时,其挤压压力应为600至2500磅/平方英寸间。同时,还可采用另一种挤压机操作参数,即单螺杆挤压机的挤压温度应在140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),其挤压压力应为600—1800磅/平方英寸。
在另一方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力应为600至1800磅/平方英寸。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管该挤压机最好选用配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的单螺杆挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机。
按照本挤压参数操作,可制造出直径或宽约2-4毫米,长约2-4毫米的无涂层颗粒。这些无涂层颗粒单位体积密度每立方厘米不超过0.4克(0.3克/立方厘米—0.35克/立方厘米为优,0.317克/立方厘米最佳)。这些无涂层颗粒中ASTM吸油度为1.25克/克—1.80克/克(1.60克/克最佳)。这些无涂层颗粒中ASTM吸水度为0.7克/克—0.9克/克(0.81克/克最佳)。这种无涂层颗粒#5目筛析为2%-3%残留,#8目筛析为25%--30%残留,#10目筛析为60%--75%,盘中剩余量不超过3%。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。在其中一种适当黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量至少70%,可在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,颗粒直径(或宽)约为2.1-5毫米,长约2.1-5毫米的无涂层颗粒。这些涂层后的颗粒单位体积密度每立方厘米不超过0.75克(0.65克/立方厘米—0.58克/立方厘米为优,0.616克/立方厘米最佳)。涂层后的颗粒中ASTM吸油度为2.0克/克—2.75克/克(2.5克/克最佳)。这些涂层后的颗粒中ASTM吸水度为1.8克/克—2.25克/克(2.15克/克最佳)。这种涂层后的颗粒#5目筛析不超过2%残留,#8目筛析为45%--60%残留,#10目筛析为40%--50%,盘中剩余量不超过1%。
与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统黏土基猫砂的70%以上。因此,使用新发明的涂层窝砂颗粒与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
在其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一个实施方案中,颗粒在包装和销售前已按上文所述进行黏土基涂层。
实施例7:颗粒配方及方法七
可用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的颗粒的第七种可选掺和剂以玉米为基本组成,并含以下成分:
玉米面可采用由黄玉米、白玉米和/或其他合适谷物制成的无胚芽玉米或整粒玉米。玉米面至少含达其重量70%的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种适于用在该配方中的玉米面至少含其重量75%的碳水化合物及至少65%的淀粉。玉米面至少含55%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90至45:55之间。另一种可选玉米面至少含60%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85至40:60之间。还有一种可选的玉米面直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80至35:65之间。
纤维物质至少含其重量20%的纤维素。其中一种纤维物质为干草,例如苜蓿干草,可经研磨或碾磨,例如使用锤式粉碎机,将干草粉碎成更小的颗粒,最好目径为20目或以上。另一种可选的纤维物质为甜菜浆和/或木质纤维,必要时可进行粉碎,使其颗粒为20目或以上。每100磅总混合物加入4.7至5.5公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9.0%至11.0%之间,最好在9.4%至10.8%之间。
在混合第一步中,将玉米面混合,最好混入带式搅拌机中达一定时间,让这些干的原料混在一起,之后再将混合后的干原料混合物转移至挤压机的料斗,最好为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。混合第二步为,混合后的干生玉米面混合物转移至挤压机料斗后,加入纤维物质,使其全部混合形成干掺和剂,在挤压机进行胶化前在干掺和剂中加入水。必要时,可在混合或搅拌玉米面时过程中,在将玉米面与纤维物质混合前加入至少部分的水,以激活玉米面中的淀粉、蛋白质、脂肪、碳水化合物等。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分、或水后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相邻颗粒进行自动凝结。根据前文“颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到产生隔热作用,可促进挤压过程淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.25%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
在胶化和挤压步骤中,当挤压机在运行时,挤压温度不得低于135℃(约275华氏度),同时,挤压压力不得低于800磅/平方英寸,从而保证挤压机部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。在按照本挤压参数和/或下文参数操作时,可采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约1.5-2.2毫米,长约1.5-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数或下文参数操作时,可采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径(或宽)2.5-3.5毫米,长3.0-3.9毫米的无涂层颗粒。
当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)至170℃(约338华氏度)之间,同时,其挤压压力应为800至2500磅/平方英寸之间。另外,单螺杆挤压机还可按照另一种挤压参数进行操作,即挤压温度为140℃(约284华氏度)至165℃(约330华氏度),挤压压力为900至1800磅/平方英寸。
在另一方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力至少1100磅/平方英寸,最好为应为900至1800磅/平方英寸。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管该挤压机最好选用配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机。
在按照本挤压参数操作时,最好采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约1.5-2.2毫米,长约1.5-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,最好采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽2.5-3.5毫米,长3.0-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。在其中一种适当黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量至少70%,可在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约1.6毫米—3.2毫米,长约1.6毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约2.6毫米—4.5毫米,长约3.1毫米—4.9毫米。与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统黏土基猫砂的80%以上。因此,使用新发明的涂层窝砂颗粒与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
在其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一方案中,颗粒在包装和销售前已按上文所述进行黏土基涂层。
实施例8:颗粒配方及方法八
可用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的颗粒的第八种可选掺和剂以玉米为基本组成,并含以下成分:
在行业内,大米粉是经粗磨或细磨而成,大米粉可采用由圆粒、长粒和/或野生大米制成的无胚芽大米粉或整粒大米粉。也可使用无胚芽大米粉和整粒大米粉混合。大米粉至少含达其重量70%的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种适于用在该配方中的大米粉至少含其重量75%的碳水化合物及至少65%的淀粉。大米粉至少含55%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90至45:55之间。另一种可选大米粉至少含60%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85至40:60之间。还有一种可选的大米粉直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80至35:65之间。
纤维物质至少含其重量20%的纤维素。其中一种纤维物质为干草,例如苜蓿干草,可经研磨或碾磨,例如使用锤式粉碎机,将干草粉碎成更小的颗粒,最好目径为20目或以上。另一种可选的纤维物质为甜菜浆和/或木质纤维,必要时可进行粉碎,使其颗粒为20目或以上。每100磅总混合物加入4.9至5.2公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9.5%至10.5%之间,最好在9.7%至10.3%之间。
在混合第一步中,将大米粉混合,最好混入带式搅拌机中达一定时间,让这些干原料混在一起,之后再将混合后的干原料混合物转移至挤压机的料斗,最好为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。混合第二步为,混合后的干生大米粉混合物转移至挤压机料斗后,加入纤维物质(干草最佳),使其全部混合形成干掺和剂,在挤压机进行胶化前在干掺和剂中加入水。必要时,可在混合或搅拌大米粉时过程中,在将大米粉与纤维物质混合前加入至少部分的水,以激活大米粉中的淀粉、蛋白质、脂肪、碳水化合物等。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分或水后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相邻颗粒进行凝结。根据前文“颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到可引起隔热作用,促进挤压过程淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应为140℃(约284华氏度)至170℃(约338华氏度),同时,挤压机的挤压压力应为900至2500磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),同时,其挤压压力应为900至1800磅/平方英寸间。
在另一种方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至165℃(约330华氏度)之间,同时,其挤压压力至少1100磅/平方英寸,最好为900至1200磅/平方英寸。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管该挤压机最好选用配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机。
在按照本挤压参数操作时,采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约1.5-2.2毫米,长约1.5-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽2.5-3.5毫米,长3.0-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。在其中一种适当黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量至少70%,可在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约1.6毫米—3.2毫米,长约1.6毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约2.6毫米—4.5毫米,长约3.1毫米—4.9毫米。与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统黏土基猫砂的80%以上。因此,使用新发明的涂层窝砂颗粒与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
在其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一方案中,颗粒在包装和销售前已按上文所述进行黏土基涂层。
实施例9:颗粒配方及方法九
可用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的颗粒的第九种可选掺和剂以玉米为基本组成,并含以下成分:
在行业内,玉米淀粉经研磨、粗磨和/或精磨后制成玉米面。如需要,可将玉米淀粉在与纤维物质混合为重量75%±5%的干燥掺和剂前,与玉米粉、玉米糁、玉米面、大米粉、米糁和/或米粉其中一种进行混合,从而制成干燥的掺和剂。玉米淀粉混合或配方至少含达其重量70%的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种适于用在该配方中的玉米淀粉混合或配方至少含其重量75%的碳水化合物及至少65%的淀粉。玉米淀粉至少含55%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90至45:55之间。另一种可选玉米淀粉至少含60%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85至40:60之间。还有一种可选的玉米淀粉直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80至35:65之间。
纤维物质至少含其重量20%的纤维素。其中一种纤维物质为干草,例如苜蓿干草,可经研磨或碾磨,例如使用锤式粉碎机,将干草粉碎成更小的颗粒,最好目径为20目或以上(如30目、50目等)。另一种可选的纤维物质为甜菜浆和/或木质纤维,必要时可进行粉碎,使其颗粒为20目或以上(如30目、50目等)。
在其中一种颗粒配方和制造方法中,每100磅总混合物加入4.7至5.5公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9.0%至11%之间,最好在9.4%至10.8%之间。此外,在另一种配方和制造方法中,每100磅总混合物加入4.9至5.2公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9.5%至10.5%之间,最好在9.7%至10.3%之间。
在混合第一步中,将玉米淀粉混合,最好混入带式搅拌机中达一定时间,让这些干的原料混在一起,之后再将混合后的干原料混合物转移至挤压机的料斗,最好为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。混合第二步为,混合后的干生玉米淀粉混合物转移至挤压机料斗后,加入纤维物质(干草最佳),使其全部混合形成干掺和剂,在挤压机进行胶化前在干掺和剂中加入水。必要时,可在混合或搅拌玉米淀粉时过程中,在将玉米淀粉与纤维物质混合前加入至少部分的水。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中液体(如水)溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分或水后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相邻颗粒进行凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到可引起隔热作用,促进挤压过程淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应为140℃(约284华氏度)至170℃(约338华氏度),同时,挤压机的挤压压力应为900至2500磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),同时,其挤压压力应为900至1800磅/平方英寸间。
在另一种优选方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至165℃(约330华氏度)之间,同时,其挤压压力至少1100磅/平方英寸,最好在900至1800磅/平方英寸之间。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管该挤压机最好选用配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机。
在按照本挤压参数操作时,采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约1.5-2.2毫米,长约1.5-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽2.5-3.5毫米,长3.0-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。在其中一种适当黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量至少70%,可在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约1.6毫米—3.2毫米,长约1.6毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约2.6毫米—4.5毫米,长约3.1毫米—4.9毫米。与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统黏土基猫砂的80%以上。因此,使用新发明的涂层窝砂颗粒与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
利用包含淀粉的掺和剂制造猫砂的一种方法是,以充足的压力和温度让颗粒在挤压机中胶化,在从挤压机挤出时促使包含碳水化合物聚合物粘合剂的凝结剂形成,且该粘合剂中至少由掺和剂中的部分淀粉构成,产生的多个挤压窝砂颗粒的体积密度不超过0.7克/立方厘米,所含碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂最好可溶解水。其中一种方法是,碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂至少有部分包含或由糊精构成。
在挤压机按照本窝砂制造方法运作时,掺和剂(加入水后)水分含量足够低,且挤压机运行压力和温度足够高到在挤压机进行胶化和挤压过程中至少有一个促使掺和剂中的淀粉糊精化,从而在各吸收剂颗粒中形成糊精。其中一种实施方法是,掺和剂(加入水后,即沾湿的掺和剂)的水分含量不超过总重的18%,且挤压机以至少800磅/平方英寸的压力及至少135 ℃的温度挤出多个吸收剂颗粒。在此挤压机运行条件下,当挤出多个颗粒时,挤压机可以且最好在隔热条件下运行。
制造窝砂的其中一个方法产生的每个窝砂颗粒至少含有0.1%的糊精(以重量计)。另一种方法产生的各颗粒至少含有2%的糊精(以重量计)。另一种方法产生的各颗粒至少含有0.1%至5%的糊精(以重量计)。还有一种方法产生的各颗粒至少含有2%至10%的糊精(以重量计)。
适用于制造猫砂的一种掺和剂至少使用一种谷粒,谷粒的碳水化合物含量较高,至少达到谷粒重量的45%。该掺和剂至少70%(以干掺和剂重量计)可由至少一种碳水化合物含量至少达45%(以谷粒重量计)的谷粒构成。按照本发明制造窝砂的方法进行挤压时,所产生的各个窝砂颗粒至少含1%的碳水化合物聚合物凝结剂(以不含涂层的颗粒重量计),在1%至10%之间为宜。各吸收剂颗粒的碳水化合物聚合物凝结剂至少有部分为水溶性。
一种掺和剂(加入水后,即沾湿的掺和剂)为水分含量不超过总重的10%,且挤压机以至少600磅/平方英寸的压力和至少135℃的挤压温度挤出多个颗粒。该掺和剂可为由至少70%(以干掺和剂重量计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量高达65%(以谷粒重量计)及以上,淀粉含量至少达60%(以谷粒重量计)。其中一种干掺和剂为含70%及以上(以干掺和剂重量计)的玉米(加入水之前),该玉米由合适种类的玉米制成,包括玉米糁、玉米淀粉、玉米面和玉米淀粉。该掺和剂可由玉米糁、玉米淀粉、玉米面和玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。各吸收剂颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
另一种用于制造含1%至10%(按颗粒重量计)的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的挤压颗粒的掺和剂(加入水后,即沾湿的掺和剂),其水分含量不超过总重的18%,且挤压机以至少800磅/平方英寸的压力和至少135℃的挤压温度挤出多个颗粒。该掺和剂可为由至少70%(以干掺和剂重量计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量高达65%(以谷粒重量计)及以上,淀粉含量至少60%(以谷粒重量计)。其中一种干掺和剂为含70%及以上(以干掺和剂重量计)的玉米(加入水之前),该玉米由适当的玉米种类制成,至少包括玉米糁、玉米淀粉、玉米面和玉米淀粉且可由玉米糁、玉米淀粉、玉米面和玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。各颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
另一种用于制造含1%至10%(按颗粒重量计)的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的挤压颗粒的掺和剂(加入水后,即沾湿的掺和剂),其水分含量不超过总重的15%,且挤压机以至少900磅/平方英寸的压力和至少140℃的挤压温度挤出多个颗粒。该掺和剂可为由至少70%(以干掺和剂重量计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量高达65%(以谷粒重量计)及以上,淀粉含量至少60%(以谷粒重量计)。其中一种该干掺和剂含70%及以上(以干掺和剂重量计)的玉米(加入水之前),该玉米由适当的玉米种类制成,至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。各颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
制造窝砂的一种方法为,挤压机以900至1200磅/平方英寸的压力和140℃至165℃的挤压温度挤出多个至少含1%(按颗粒重量计)的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的颗粒。该方法制造的窝砂颗粒中至少部分碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂为水所溶。适合于在此挤压机运行条件下在挤压机中使用的一种优质干掺和剂为含至少70%(以干掺和剂重量计)的玉米(加入水之前),该玉米由适当的玉米种类制成,至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。各吸收剂颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
制造窝砂的另一种方法为,挤压机以900至1800磅/平方英寸的压力和140℃至165℃的挤压温度挤出颗粒,各颗粒中至少含部分碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂,且碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂至少有部分为水所溶且可由液体溶性糊精(如水)构成。适合于在此挤压机运行条件下在挤压机中使用的一种干掺和剂为含至少70%(以干掺和剂重量计)的玉米(加入水之前),该玉米由适当的玉米种类制成,至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。各吸收剂颗粒可包括含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
制造窝砂的另一方法为,挤压机以900至1800磅/平方英寸的压力和140℃至165℃的挤压温度挤出颗粒,促使淀粉在窝砂颗粒胶化和挤压的任一过程中发生糊精化,各挤压颗粒中至少形成部分糊精。该掺和剂可为由至少70%(以干掺和剂重量计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量高达65%(以谷粒重量计)及以上,淀粉含量至少60%(以谷粒重量计)。适当的谷粒种类至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。该制造方法的其中一种产生的各窝砂颗粒至少含有0.1%的糊精(以重量计)。另一种方法产生的各颗粒至少含有2%的糊精(以重量计)。一种方法产生的各颗粒含有0.1%至5%的糊精(以重量计)。还有一种方法产生的各颗粒含有2%至10%的糊精(以重量计)。各颗粒可涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
在其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一个实施方案中,颗粒在包装和销售前已按上文所述进行黏土基涂层。
实施例10:颗粒配方及方法十
用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的颗粒的第十种掺和剂以大米为基本组成,并包含以下成分:
大米粉 ≈100%
总混合物(加水前) 100%
水(每100磅掺和剂公升数) 4.7–5.5/4.9–5.2。
在行业内,大米粉是经粗磨或细磨而成,大米粉可采用由短粒、长粒、野生或其他适当类型大米制成的无胚芽大米粉或整粒大米粉。也可使用市售无胚芽大米粉和整粒大米粉混合物。此外,在另一种自动凝结颗粒制造方法中,玉米粉为无胚芽大米粉和整粒大米粉混合而成。二者重量比从100%无胚芽大米粉:0%整粒大米粉—0%无胚芽大米粉:100%整粒大米粉不等。其中一种无胚芽—整粒米粉混合物系50%无胚芽大米粉(上下浮动不超过5%)和50%整粒大米粉(上下浮动不超过5%)混合而成。
大米粉至少含达其重量70%的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种适于用在该配方中的大米粉至少含其重量75%的碳水化合物及至少65%的淀粉。大米粉至少含55%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90至45:55之间。另一种可选大米粉至少含60%的支链淀粉,且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85至40:60之间。还有一种可选的大米粉直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80至35:65之间。
其中一种颗粒配方和制造方法中,每100磅总混合物加入4.7至5.5公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9.0%至11.0%之间,最好在9.4%至10.8%之间。此外,在另一种配方和制造方法中,每100磅总混合物加入4.9至5.2公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量9.5%至10.5%之间,最好在9.7%至10.3%之间。
混合第一步中,将大米粉混合,最好混入带式搅拌机中达适当时间,让这些干的原料混在一起,形成干掺合剂,之后再将混合后的干原料混合物(干掺合剂)转移至挤压机的料斗,最好为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。在对挤压机中湿掺和剂进行胶化前,应加入适量水。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分或水后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相邻颗粒进行凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到可引起隔热作用,促进挤压过程淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
胶化和挤压时,挤压温度应至少为135℃(约275华氏度),同时,挤压机的挤压压力应至少为800磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)--170℃(约338华氏度),同时,其挤压压力应为800至2500磅/平方英寸间。另外,单螺杆挤压机还可按照另一种挤压参数进行操作,即挤压温度为140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),挤压压力为900—1800磅/平方英寸。
在另一种方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力应为900至1200磅/平方英寸(1100磅/平方英寸最佳,上下浮动不超过5%)。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管该挤压机首选配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机。
在按照本挤压参数操作时,采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约1.5-2.2毫米,长约1.5-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽2.5-3.5毫米,长3.0-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。其中一种黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量至少70%,可在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约1.6毫米—3.2毫米,长约1.6毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约2.6毫米—4.5毫米,长约3.1毫米—4.9毫米。与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统吸收剂的80%以上。因此,使用新发明的涂层窝砂颗粒与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一个实施方案中,颗粒吸收剂在包装和销售前已按上文所述进行黏土基涂层。
实施例11:颗粒配方及方法十一
用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的颗粒的第十一种掺和剂以大米和玉米为基本组成,并含以下成分:
在行业内,大米粉是经粗磨或细磨而成,大米粉可采用由短粒、长粒、野生或其他合适大米制成的无胚芽大米粉或整粒大米粉。也可将市售无胚芽大米粉和整粒大米粉混合。玉米淀粉最好使用市售细磨玉米面。若需要,可在玉米淀粉与大米粉和/或与纤维混合时或加入0.1%-0.3%单硬脂酸甘油酯或其他合适的表面活性剂。
由大米粉和玉米淀粉制成的干掺和剂的配比中至少含70%(按重量计)的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种由大米粉和玉米淀粉制成适合用于本颗粒配方的可选干掺和剂配比中至少含75%(按重量计)的碳水化合物及至少65%的淀粉。该干掺和剂中至少含55%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90与45:55之间。另一种由大米粉和玉米淀粉制成的可选干掺和剂中至少含60%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85与40:60之间。还有一种由大米粉和玉米淀粉制成的可选干掺和剂中直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80与35:65之间。
其中一种颗粒配方及颗粒制作方法中,每100磅总混合物中加入2至3公升的水,使湿掺和剂的水分含量占其重量4.0%至9.0%之间,以4.2%至8.1%之间最佳。另一种颗粒配方及颗粒制作方法中,每100磅总混合物中加入2.4至2.6公升的水,使湿掺和剂的水分含量占其重量4.8%至5.6%之间,以5%至5.5%之间最佳。
在混合第一步中,将大米粉与玉米淀粉混合,最好混入带式搅拌机中达适当长度时间,让这些干的原料充分混合,形成干掺和剂,之后再将混合后的干原料混合物(干掺和剂)转移至挤压机的料斗,最好为单螺杆挤压机,例如前文所述优势50挤压机。在湿掺和剂于挤压机中胶化前通过加水步骤加入水。必要时,可在混合或搅拌大米粉与玉米淀粉过程中,在将大米粉与玉米淀粉混合物与纤维物质混合前加入至少部分的水。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/或挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分、水或其他液体后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相连颗粒进行凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到可促进隔热挤压过程中淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及影响挤压过程淀粉转化为糊精的挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应至少为135℃(约275华氏度),同时,挤压机的挤压压力应至少为600磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.01-0.05英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)--170℃(约338华氏度),同时,其挤压压力应为600至2500磅/平方英寸间。另外,单螺杆挤压机还可按照另一种挤压参数进行操作,即挤压温度为140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),挤压压力为600磅/平方英寸—1800磅/平方英寸。
另一种方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力应为600至1800磅/平方英寸。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管这种挤压机首选配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机。这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机进行实践。
在该挤压参数下,可制成宽度或直径在2至4毫米之间、长度在2至4毫米之间的无涂层颗粒。这些无涂层颗粒的体积密度不超过0.4克/立方厘米,且最好在0.30至0.35克/立方厘米之间(约0.317克/立方厘米最佳)。其ASTM(美国试验材料协会)吸油度至少达每克颗粒1.25克,且在每克颗粒1.25克至1.80克之间(约每克颗粒1.60克最佳)。其ASTM吸水能力至少达每克颗粒0.7克,且在每克颗粒0.7至0.9克之间(约每克颗粒0.81克最佳)。其筛析结构在#5目保留2%至3%之间、#8目保留25%至30%之间、#10目保留60%至75%之间,盘中保留不超过3%。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。其中一种黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
上完涂层后,圆形或一般圆柱形颗粒的宽度或直径在2.1至5毫米之间,长度在2.1至5毫米之间。带涂层颗粒的体积密度不超过0.75克/立方厘米,且最好在0.58至0.65克/立方厘米之间(以约0.616克/立方厘米为宜)。其ASTM吸油度至少达每克颗粒2.0克,且在每克颗粒2.0克至2.75克之间(约每克颗粒2.5克最佳)。其ASTM吸水能力至少达每克颗粒1.8克,且在每克颗粒1.8至2.25克之间(约每克颗粒2.15克水最佳)。其筛析结构在#5目保留不超过2%、#8目保留45%至60%之间、#10目保留40%至50%之间,盘中保留不超过1%。
与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统吸收剂的70%以上。因此,使用新发明的涂层型窝砂与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
在其中一个实施方案中,未涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一方案中,颗粒在包装和销售前已按上文所述进行黏土基涂层。
实施例12:颗粒配方及方法十二
用于挤压适合用作宠物或动物窝砂的颗粒的第十二种掺和剂以玉米为基本组成,并含以下成分:
在行业内,玉米粉是经粗磨或细磨而成,可为由黄玉米或其他适当玉米或玉蜀黍制成的无胚芽玉米粉或整粒玉米粉。该玉米粉可为无胚芽玉米粉和整粒玉米粉的混合物。适当的玉米粉包括可从位于11720Borman Drive,St.Louis,Missouri的北美邦吉集团购得的CCM260和/或YCM260磨制玉米粉。其中一种颗粒方案及颗粒制作法为,基本所有玉米粉为无胚芽黄玉米粉,以CCM260无胚芽黄玉米粉为宜。另一种颗粒方案是,基本所有玉米粉均为无胚芽黄玉米粉,最好为YCM260整粒黄玉米粉。如必要,某些情况下,可用玉米糁取代玉米粉。玉米淀粉最好为市售的细磨玉米淀粉,且可研磨为细粉状。必要时,将大米粉与玉米粉及/或与纤维物质混合过程中,可在混合物中加入0.1%至0.3%的单硬脂酸甘油酯(GMS)或其他适当的表面活性剂。
还有一种自动凝结颗粒方案及颗粒制作法为,玉米粉由无胚芽黄玉米粉(如CCM260)及整粒黄玉米粉(如YCM260)制成,其重量百分比可在75%无胚芽黄玉米粉和25%整粒黄玉米粉至25%无胚芽黄玉米粉和75%整粒黄玉米粉之间变换。其中一种适当的无胚芽-整粒玉米粉混合物配比为约50%(上下浮动不超过5%)无胚芽黄玉米粉和50%(上下浮动不超过5%)整粒黄玉米粉。
由玉米粉和玉米淀粉制成的掺和剂的组成中至少含70%(按重量计)的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种由玉米粉和玉米淀粉制成适合用于本颗粒配方的掺和剂配比中至少含75%(按重量计)的碳水化合物及至少65%的淀粉。该掺和剂配比中至少含55%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90与45:55之间。另一种由玉米粉和玉米淀粉制成的掺和剂中至少含60%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85与40:60之间。还有一种由玉米粉和玉米淀粉制成的掺和剂中直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80与35:65之间。
其中一种颗粒配方及颗粒制作方法中,每100磅总混合物中加入2至3公升的水,使湿掺和剂的水分含量占其重量4.0%至9.0%之间,以4.2%至8.1%之间最佳。另一种颗粒配方及颗粒制作方法中,每100磅总混合物中加入2.4至2.6公升的水,使湿掺和剂的水分含量占其重量4.8%至5.6%之间,以5%至5.5%之间最佳。
在混合第一步中,将玉米粉与玉米淀粉混合,最好混入带式搅拌机中达适当长度时间,让这些干的原料充分混合,形成干掺和剂,之后再将混合后的干原料混合物(干掺和剂)转移至挤压机的料斗,以单螺杆挤压机为宜,最好为前文所述优势50挤压机。在湿掺和剂于挤压机中胶化前通过加水步骤加入水。必要时,可在将玉米粉与玉米淀粉同纤维物质混合之前将至少部分的水加入由玉米粉和玉米淀粉构成的掺和剂中。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/或挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分、或水后至少部分粘合剂溶解,使相邻颗粒之间进行凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到可促进隔热挤压过程中淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.5%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及影响挤压过程淀粉转化为糊精的挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应至少为135℃(约275华氏度),同时,挤压机的挤压压力应至少为600磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.01-0.05英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)--170℃(约338华氏度),同时,其挤压压力应为600至2500磅/平方英寸间。另外,单螺杆挤压机还可按照另一种挤压参数进行操作,即挤压温度为140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),挤压压力为600磅/平方英寸—1800磅/平方英寸。
在另一种方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力应为600至1800磅/平方英寸。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管这种挤压机首选配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的单螺杆挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机进行实践。
在该挤压参数下,可制成宽度或直径在2至4毫米之间、长度在2至4毫米之间的无涂层颗粒。这些无涂层颗粒的体积密度不超过0.4克/立方厘米,且最好在0.30至0.35克/立方厘米之间(约0.317克/立方厘米最佳)。其ASTM吸油度至少达每克颗粒1.25克,且在每克颗粒1.25克至1.80克之间(约每克颗粒1.60克最佳)。其ASTM吸水能力至少达每克颗粒0.7克,且在每克颗粒0.7至0.9克之间(约每克颗粒0.81克最佳)。其筛析结构在#5目保留2%至3%之间、#8目保留25%至30%之间、#10目保留60%至75%之间,盘中保留不超过3%。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。在其中一种黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
上完涂层后,圆形或一般圆柱形颗粒的宽度或直径在2.1至5毫米之间,长度在2.1至5毫米之间。带涂层颗粒的体积密度不超过0.75克/立方厘米,且最好在0.58至0.65克/立方厘米之间(以约0.616克/立方厘米为宜)。其ASTM吸油度至少达每克颗粒2.0克,且在每克颗粒2.0克至2.75克之间(约每克颗粒2.5克最佳)。其ASTM吸水能力至少达每克颗粒1.8克,且在每克颗粒1.8至2.25克之间(约每克颗粒2.15克水最佳)。其筛析结构在#5目保留不超过2%、#8目保留45%至60%之间、#10目保留40%至50%之间,盘中保留不超过1%。
与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统猫砂的70%以上。因此,使用新发明的涂层型窝砂与传统黏土基颗粒猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
其中一种实施方案是,可考虑将无涂层颗粒作为猫砂进行包装及出售。另一种实施方案是,在包装及出售前,按前文所述给颗粒涂上黏土基涂层。
实施例13:颗粒配方及方法十三
用于挤压适合用作宠或动物窝砂的颗粒的第十三种掺和剂以高粱为基本组成,并以下成分:
高粱 ≈100%
总混合物(加水前) 100%
水(每100磅掺和剂公升数) 不加水。
高粱可为整粒的红或白高粱,直接将其加入挤压机料斗中,无需加入任何其他物质。高粱中至少含60%(按重量计)的碳水化合物及至少50%的淀粉。另一种适合用于该自动凝结颗粒配方的高粱中至少含65%(按重量计)的碳水化合物及至少60%的淀粉。高粱中至少含55%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90与45:55之间。另一种适当高粱中至少含60%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85与40:60之间。还有一种高粱中直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80与35:65之间。
其中一种自动凝结颗粒配方及颗粒制作方法中,将完全由整粒红和/或白高粱制成的掺和剂加入挤压机中,且每100磅总混合物中加入5至1公升的水,使最终湿掺和剂的水分含量占其重量8.0%至20.0%之间,以8%至19%之间最佳。另一种自动凝结颗粒配方及颗粒制作方法中,每100磅由整粒红和/或白高粱构成的总混合物中不加入水,使最终掺和剂的水分含量占其重量不超过20%,最好不超过19%。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/或挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分、或水后至少部分粘合剂溶解,使相邻颗粒之间进行凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到可促进隔热挤压过程中淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.1%-2%之间、1%-10%之间、2%-10%之间、3%-12%之间和4%-15%之间。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及影响挤压过程淀粉转化为糊精的挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应至少为135℃(约275华氏度),同时,挤压机的挤压压力应至少为800磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)--170℃(约338华氏度),同时,其挤压压力应为800至2500磅/平方英寸间。另外,单螺杆挤压机还可按照另一种挤压参数进行操作,即挤压温度为140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),挤压压力为900磅/平方英寸—1800磅/平方英寸。
在另一种方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力应为900至1800磅/平方英寸。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管这种挤压机首选配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的单螺杆挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机进行实践。
在按照本挤压参数操作时,采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约0.2-2.2毫米,长约0.2-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽0.2-3.5毫米,长0.2-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。其中一种黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约0.5毫米—3.2毫米,长约0.5毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约0.5毫米—4.5毫米,长约0.5毫米—4.9毫米。与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统猫砂的80%以上。因此,使用新发明的涂层型窝砂与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一个实施方案中,在颗粒包装和销售前已按前文所述进行黏土基涂层。
实施例14:颗粒配方及方法十四
用于挤压适合用作宠或动物窝砂的颗粒的第十四种掺和剂以高粱为基本组成,并以下成分:
高粱可为整粒的红或白高粱,也可去胚芽。必要时,可将高粱粉碎为高粱粉、高粱粗粉、高粱面或高粱淀粉。纤维物质至少含15%纤维质。其中一种纤维物质为干草,例如苜蓿干草,可经研磨或碾磨,例如使用锤式粉碎机,将干草粉碎成更小的颗粒,最好目径为20目或以上(如30目、50目等)。另一种可选的纤维物质为甜菜浆和/或木质纤维,必要时可进行粉碎,使其颗粒为20目或以上(如30目、50目等)。
高粱构成的掺和中至少含60%(按重量计)的碳水化合物及至少50%的淀粉。另一种适合用于该颗粒配方的含高粱掺和剂中至少含65%(按重量计)的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种含高粱掺和剂中至少含55%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90与45:55之间。另一种含高粱掺和剂中至少含60%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85与40:60之间。还有一种掺和剂中直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80与35:65之间。
其中一种自动凝结颗粒配方及颗粒制作方法中,每100磅总混合物中加入0至3公升的水,使湿掺和剂的水分含量占其重量4.0%至20.0%之间,以5%至20%之间最佳。另一种颗粒配方及颗粒制作方法中,每100磅总混合物中加入0至4.5公升的水,使湿掺和剂的水分含量占其重量4%至20%之间,以5%至19%之间最佳。
在混合第一步中,将高粱混合,最好混入带式搅拌机中达适当长度时间,让这些干的原料充分混合,形成干掺和剂,之后再将混合后的干原料混合物(干掺和剂)转移至挤压机的料斗,最好为单螺杆挤压机,例如前文所述优势50挤压机。在湿掺和剂于挤压机中胶化前通过加水步骤加入水。必要时,在混合纤维物质与高粱前将至少部分的水加入含高粱掺和剂中。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/或挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分、或水后至少部分粘合剂溶解,使相邻颗粒之间进行凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到可促进隔热挤压过程中淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.1%-2%之间、1%-10%之间、2%-10%之间、3%-12%之间和4%-15%之间。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及影响挤压过程淀粉转化为糊精的挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应至少为135℃(约275华氏度),同时,挤压机的挤压压力应至少为800磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)--170℃(约338华氏度),同时,其挤压压力应为800至2500磅/平方英寸间。另外,单螺杆挤压机还可按照另一种挤压参数进行操作,即挤压温度为140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),挤压压力为900磅/平方英寸—1800磅/平方英寸。
在另一种方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力应为900至1800磅/平方英寸(最好至少1100磅/平方英寸)。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管这种挤压机首选配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的单螺杆挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机进行实践。
在按照本挤压参数操作时,采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约0.2-2.2毫米,长约0.2-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽0.2-3.5毫米,长0.2-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。其中一种黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约0.5毫米—3.2毫米,长约0.5毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约0.5毫米—4.5毫米,长约0.5毫米—4.9毫米。与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统猫砂的80%以上。因此,使用新发明的涂层型窝砂与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一个实施方案中,在颗粒包装和销售前已按前文所述进行黏土基涂层。
实施例15:颗粒配方及方法十五
用于挤压适合用作宠或动物窝砂的颗粒的第十五种掺和剂可由以下成分构成:
玉米可为整粒或无胚芽玉米,高粱可为整粒或无胚芽红或白高粱。必要时,所用高粱也可细化为高粱粗粉、高粱粉、高粱面或高粱淀粉等形式。同样,玉米也可细化为玉米糁、玉米粉、玉米面或玉米淀粉。
必要时,可使用粗磨或细磨玉米粉,可为由黄玉米或其他适当玉米或玉蜀黍制成的无胚芽玉米粉或整粒玉米粉。该玉米粉可为无胚芽玉米粉和整粒玉米粉的混合物。适当玉米粉包括可从位于11720Borman Drive,St.Louis,Missouri的北美邦吉集团购得的CCM260和/或YCM260磨制玉米粉。
其中一种自动凝结颗粒方案及颗粒制作法为,基本所有玉米粉均由无胚芽黄玉米粉(如CCM260)及整粒黄玉米粉(如YCM260)制成。必要时,某些情况下,也可用玉米糁取代玉米粉。玉米淀粉最好为市售细磨玉米淀粉,且可研磨为细粉状。必要时,将大米粉与玉米粉及/或与纤维物质混合过程中,可在混合物中加入0.1%至0.3%的单硬脂酸甘油酯(GMS)或其他适当的表面活性剂。
还有一种自动凝结颗粒方案及颗粒制作法为,玉米粉由无胚芽黄玉米粉(如CCM260) 及整粒黄玉米粉(如YCM260)混合制成,其重量配比可在75%无胚芽黄玉米粉和25%整粒黄玉米粉至25%无胚芽黄玉米粉和75%整粒黄玉米粉之间变换。其中一种适当的无胚芽-整粒玉米粉混合物为约50%(上下浮动不超过5%)无胚芽黄玉米粉和50%(上下浮动不超过5%)整粒黄玉米粉。
由玉米和高粱制成的掺和剂的组成中至少含70%(按重量计)的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种由玉米和高粱制成适合用于本颗粒配方的掺和剂配比中至少含75%(按重量计)的碳水化合物及至少65%的淀粉。该掺和剂配比中至少含55%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90与45:55之间。另一种由玉米和高粱制成的掺和剂中至少含60%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85与40:60之间。还有一种由玉米和高粱制成的掺和剂中直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80与35:65之间。
在其中一种自动凝结颗粒配方和制造方法中,每100磅总混合物加入0至3公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量4.0%至20.0%之间,最好在5%至20%之间。此外,在另一种配方和制造方法中,每100磅总混合物加入0至1.5公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量4%至20%之间,最好在5%至19%之间。
在混合第一步中,将玉米和高粱混合,最好混入带式搅拌机中达一定时间,让这些干的原料混在一起,形成干掺合剂,之后再将混合后的干原料混合物(干掺合剂)转移至挤压机的料斗,最好为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。在对挤压机中掺和剂进行胶化前,应加入适量水。必要时,在进一步搅拌玉米和高粱混合物之前可在玉米和高粱构成的掺和剂中加入至少部分的水。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分或水后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相邻颗粒进行自动凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到可引起隔热作用,促进挤压过程淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.1%-2%之间、1%-10%之间、2%-10%之间、3%-12%之间和4%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应至少为135℃(约275华氏度),同时,挤压机的挤压压力应至少为800磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)--170℃(约338华氏度),同时,其挤压压力应为800至2500磅/平方英寸间。另外,单螺杆挤压机还可按照另一种挤压参数进行操作,即挤压温度为140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),挤压压力为900—1800磅/平方英寸。
在另一种方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力应为900至1800磅/平方英寸(至少1100磅/平方英寸)。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管这种挤压机首选配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的单螺杆挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机进行实践。
在按照本挤压参数操作时,采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约0.2-2.2毫米,长约0.2-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,最好采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽0.2-3.5毫米,长0.2-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。在其中一种黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量至少为70%,可以在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约0.5毫米—3.2毫米,长约0.5毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约0.5毫米—4.5毫米,长约0.5毫米—4.9毫米。与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统猫砂的80%以上。因此,使用新发明的涂层型窝砂与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一个实施方案中,在颗粒包装和销售前已按前文所述进行黏土基涂层。
实施例16:颗粒配方及方法十六
用于挤压适合用作宠或动物窝砂的颗粒的第十六种掺和剂可由以下成分构成:
玉米可为整粒或无胚芽玉米,高粱可为整粒或无胚芽红或白高粱。必要时,所用高粱也可细化为高粱粗粉、高粱粉、高粱面或高粱淀粉等形式。同样,玉米也可细化为玉米糁、玉米粉、玉米面或玉米淀粉。
纤维物质至少含15%纤维质。其中一种适合的纤维物质为干草,例如苜蓿干草,可经研磨或碾磨,例如使用锤式粉碎机,将干草粉碎成更小的颗粒,最好目径为20目或以上(如30目、50目等)。另一种适合的纤维物质为甜菜浆和/或木质纤维,必要时可进行粉碎,使其颗粒为20目或以上(如30目、50目等)。
由玉米和高粱制成的掺和剂中至少含70%(按重量计)的碳水化合物及至少60%的淀粉。另一种由玉米和高粱制成适合用于本颗粒配方的掺和剂配比中至少含75%(按重量计)的碳水化合物及至少65%的淀粉。该掺和剂配比中至少含55%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在10:90与45:55之间。另一种由玉米和高粱制成的掺和剂中至少含60%支链淀粉且直链淀粉与支链淀粉的比例在15:85与40:60之间。还有一种由玉米和高粱制成的掺和剂中直链淀粉与支链淀粉的比例在20:80与35:65之间。
在其中一种自动凝结颗粒配方和制造方法中,每100磅总混合物加入0至3公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量4.0%至20.0%之间,最好在5%至20%之间。此外,在另一种配方和制造方法中,每100磅总混合物加入0至4.5公升水,使湿掺和剂水分含量占其重量4%至20%之间,最好在5%至19%之间。
在混合第一步中,将玉米和高粱混合,最好混入带式搅拌机中达一定时间,让这些干的原料混在一起,形成干掺合剂,之后再将混合后的干原料混合物(干掺合剂)转移至挤压机的料斗,最好为单螺杆挤压机,如前文所述优势50挤压机。在对挤压机中掺和剂进行胶化前,应加入适量水。必要时,在进一步搅拌玉米和高粱混合物之前可在玉米和高粱构成的掺和剂中加入至少部分的水。
胶化及挤压步骤中挤压机至少有一个螺杆转动,以先将湿掺和剂胶化,再将胶化后的掺和剂通过挤压机顶部铸模的至少一个孔口或开口挤出。运行挤压机,使其达到足够高的挤压压力和温度,促进胶化和/后挤压过程中胶化后掺和剂中水溶性碳水化合物聚合物粘合剂的形成,从而使各挤压颗粒中含有足量的水溶性碳水化合物聚合物粘合剂,接触尿液、粪便中水分或水后至少部分粘合剂溶解,使颗粒可与相邻颗粒进行自动凝结。根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述碳水化合物聚合物粘合剂范围,各颗粒碳水化合物聚合物粘合剂含量可在颗粒重量的1%-2%之间、2%-10%之间、3%-10%之间、4%-12%之间和5%-15%之间。挤压颗粒中的实际碳水化合物聚合物粘合剂含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
碳水化合物聚合物粘合剂可形成于至少部分的支链淀粉中,且最好包含挤压机在可促进挤压过程淀粉糊精化的压力和温度条件下运行形成的糊精。其中一种挤压机运行方法是使挤压机达到可引起隔热作用,促进挤压过程淀粉发生糊精化从而使各颗粒形成糊精的压力和温度。如挤压过程中发生淀粉糊精化,根据前文“窝砂颗粒实施例”一节所述糊精含量范围,各颗粒糊精含量可在颗粒重量的0.1%-2%之间、1%-10%之间、2%-10%之间、3%-12%之间和4%-15%之间变动。挤压颗粒中的实际糊精含量或含量范围取决于以下因素,包括掺和剂所含淀粉量、直链淀粉与支链淀粉比例、掺和剂中水含量以及挤压机的运行条件。
在胶化和挤压时,挤压温度应至少为135℃(约275华氏度),同时,挤压机的挤压压力应至少为800磅/平方英寸,从而保证挤压机顶部能将胶化掺合剂由0.03-0.1英寸的挤压铸模内挤压出来。当挤压机为单螺杆挤压机时,应将挤压温度控制在135℃(约275华氏度)--170℃(约338华氏度),同时,其挤压压力应为800至2500磅/平方英寸间。另外,单螺杆挤压机还可按照另一种挤压参数进行操作,即挤压温度为140℃(约284华氏度)--165℃(约330华氏度),挤压压力为900—1800磅/平方英寸。
在另一种方法中,挤压机至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段。该种挤压机的挤压温度应控制在145℃(约293华氏度)至160℃(约320华氏度)之间,同时,其挤压压力应为900至1800磅/平方英寸(最好至少1100磅/平方英寸)。当需要保持相对平稳的产量时,使用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的挤压机可帮助吸收胶化掺合剂粘性误差,从而有利于更好地使挤压出的颗粒保持一致。尽管这种挤压机首选配备一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的单螺杆挤压机,但这种依照本发明制造颗粒的方法可采用至少装配一个压紧螺钉或螺钉中含有一个压缩段的双螺杆挤压机进行实践。
在按照本挤压参数操作时,采用0.03英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽约0.2-2.2毫米,长约0.2-2.5毫米的无涂层颗粒。在按照本挤压参数操作时,采用0.1英寸的挤压机顶部铸模制造直径或宽0.2-3.5毫米,长0.2-3.9毫米的无涂层颗粒。
如上所述,颗粒可在挤压后进行包装;挤压后先将其烘干,然后进行包装;挤压后先将其烘干、稳化,然后进行包装;挤压后先进行处理,然后包装;挤压后先进行处理、烘干,然后包装;挤压后先进行处理、烘干、稳化,然后包装;挤压后涂层,然后包装;挤压后涂层、烘干,然后包装;挤压后处理/涂层,然后包装或挤压后处理/涂层、烘干,然后包装。如上所述,干燥剂和/或湿润剂可直接放入颗粒包装内。
当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒凝结起来并进行镀层,从而形成一层大于0.05毫米厚的涂层裹在每个颗粒的外表面。当涂上黏土涂层后,我们会将颗粒按上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所述凝结起来并进行镀层,从而形成一层0.1毫米—1毫米厚的涂层裹在每个颗粒外表面。
这种黏土基涂层最好包含膨润土,钠基膨润土最佳。该膨润土需经研磨成尺寸为20目或以上(≥50目最佳)的颗粒材或粉末。本黏土基涂层可使用上文“窝砂颗粒涂层和涂层方法”部分所选配方操作。其中一种适合的黏土基涂层配方中,钠基膨润土含量在70%-100%之间。在含其他成分的涂层配方中,沸石重量不得超过涂层配方的10%,碳酸氢钠和/或碳酸氢钙重量不得超过涂层配方的10%,二氧化硅(如石英)重量不得超过涂层配方的8%。
涂层后,使用0.3英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约0.5毫米—3.2毫米,长约0.5毫米—3.5毫米。涂层后,使用0.1英寸挤压机顶部铸模制造的圆形或圆柱形颗粒直径或宽约0.5毫米—4.5毫米,长约0.5毫米—4.9毫米。与传统颗粒状黏土基猫砂相比,大小相当的涂层颗粒,吸水率为传统猫砂的80%以上。因此,使用新发明的涂层型窝砂与传统黏土基猫砂相比性能相当,但其重量仅为同等包装的传统猫砂的一半。
其中一个实施方案中,无涂层颗粒预计也能经包装,作为猫砂销售。在另一个实施方案中,在颗粒包装和销售前已按前文所述进行黏土基涂层。
猫砂颗粒可选配方及制作方法
其中一种制造适合用于制造猫砂的掺和剂的方法中,以充足的压力和温度条件使掺和剂所含淀粉在挤压机中胶化,促使颗粒挤压过程中形成凝结剂,其中包括颗粒从挤压机挤出过程中由掺和剂中的至少部分淀粉构成的碳水化合物聚合物粘合剂,所产生的多个挤压颗粒体积密度不超0.7克/立方厘米,所含碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂最好可溶于水。其中一种方法中,至少应有部分碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂包含或由糊精构成。
挤压机按照窝砂制造法操作的过程中,掺和剂(加入水后)达到足够低的水分含量,且挤压机达到足够高的挤压压力和温度,使胶化和挤压的任一过程中掺和剂中的淀粉糊精化,各颗粒中形成糊精。其中一种方法操作方式是,掺和剂(加入水后)的水分含量不超过湿掺和剂总重的18%,挤压机以至少800磅/平方英寸的挤压压力及至少135℃的挤压温度挤出多个颗粒。在此挤压机运行条件下,挤压机挤出多个颗粒过程中可在隔热条件下运行。
其中一种该窝砂制造方法产生的每个窝砂颗粒至少含有占总重0.1%的糊精。另一种方法产生的各颗粒至少含占总重2%的糊精。另一种方法产生的各颗粒至少含有占总重0.1%至5%的糊精。还有一种方法产生的各颗粒至少含有总重2%至10%的糊精。
适合用于搭配其中一种窝砂制造方法的掺和剂至少含一种谷粒,谷粒的碳水化合物含量较高,至少达到谷粒重量的45%。该掺和剂至少70%(以干掺和剂重量计)可由至少一种碳水化合物含量至少高达45%(以谷粒重量计)的谷粒构成。按照本发明制造窝砂的方法进行挤压时,所产生的各个窝砂颗粒至少含1%的碳水化合物聚合物凝结剂(以不含涂层的颗粒重量计),在1%至10%之间为宜,其中至少有部分碳水化合物聚合物凝结剂为水溶性。
一种该类掺和剂(加入水后,即湿掺和剂)水分含量不超过总重的10%,且挤压机以至少600磅/平方英寸的压力和至少135℃的挤压温度挤出多个颗粒。该掺和剂可为由至少70%(以干掺和剂重量计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量高达65%(以谷粒重量计)及以上,淀粉含量至少达60%。其中一种适合的干掺和剂含至少70%(以干掺和剂重量计)的玉米(加入水之前),该玉米由适当种类制成,包括玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉,可由玉米糁、玉米粉、玉米面和/或玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。各颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
另一种用于制造含1%至10%(按颗粒重量计)的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的挤压型窝砂颗粒的掺和剂(加入水后,即湿掺和剂)水分含量不超过总重的18%,且挤压机以至少800磅/平方英寸的压力和至少135℃的挤压温度挤出多个颗粒。该掺和剂可为由至少70%(以干掺和剂重量计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量至少高达65%(以谷粒重量计),淀粉含量至少60%(以谷粒重量计)。其中一种可选的该干掺和剂至少含70%(以干掺和剂重量计)的玉米(掺和剂中加入水前),该玉米由适当的玉米种类制成,至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。必要时,各颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
另一种用于制造含1%至10%(按颗粒重量计)的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的颗粒的掺和剂(加入水后,即湿掺和剂)水分含量不超过总重的15%,且挤压机以至少900磅/平方英寸的压力和至少140℃的挤压温度挤出多个颗粒。该掺和剂可为由至少70%(以干掺和剂重量计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量至少高达65%(以谷粒重量计),淀粉含量至少60%。其中一种适合的干掺和剂为含至少70%(以干掺和剂重量计)的玉米(掺和剂加入水之前),该玉米含适当的玉米种类,至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。各颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
制造窝砂的一种方法为,挤压机以900至2500磅/平方英寸的压力和140℃至165℃的挤压温度挤出多个至少含1%(按颗粒重量计)的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的颗粒。该方法制造的颗粒中至少有部分碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂为水所溶。适合于在此挤压机运行条件下在挤压机中使用的一种干掺和剂含至少70%(以干掺和剂重量计)的玉米(掺和剂加入水前),该玉米来自适当的玉米种类,至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。各吸收剂颗粒可在挤压后涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
制造自动凝结窝砂的另一种方法为,挤压机以900至2500磅/平方英寸的压力和140℃至165℃的挤压温度挤出颗粒,各颗粒中至少含部分碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂,且该凝结剂至少有部分为水所溶且可由水溶性糊精构成。该方法制造的自我凝结型吸收剂颗粒中至少有部分碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂为水溶性。适合于在此挤压机运行条件下在挤压机中使用的干掺和剂含至少70%(以干掺和剂重量计)的玉米(加入水之前),该玉米含适当的玉米种类,至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。各颗粒可涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
还有一种制造窝砂的方法为,挤压机以900至1800磅/平方英寸的压力和140℃至165℃的挤压温度挤出颗粒,促使淀粉在颗粒胶化和挤压的任一过程中发生糊精化,各挤压颗粒中至少形成部分糊精。该掺和剂可为由至少70%(以干掺和剂重量计)的一种及以上谷粒构成的干掺和剂,且该谷粒的碳水化合物含量至少高达65%(以谷粒重量计),淀粉含量至少60%(以谷粒重量计)。适当的谷粒种类至少包括玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉且可由玉米糁、玉米粉、玉米面和玉米淀粉中的一种以上调配或混合制成。该种制造窝砂的方法产生的各颗粒至少含有占总重量0.1%的糊精。另一种方法产生的各颗粒至少含有2%的糊精。另一种方法产生的各颗粒至少含有0.1%至5%的糊精。还有一种方法产生的各颗粒至少含有2%至10%的糊精。各颗粒可涂上含蒙脱石的涂层,该蒙脱石可由膨润土构成。
至此,本发明已通过上述一个或以上的方案和方法加以描述。当然,允许在本发明范围内对这些方案和方法进行不同替代和修改。各种替代方案应在本发明范围内进行考虑。同样可以理解的是,尽管前文的描述详细地说明和解释了本发明的一种或以上的可选方案,但对于那些精通与本发明相关的技术的人而言,在不背离下文权利要求书所规定的本发明精神和范围的前提下,本说明也启发许多改变和创造,以及范围广泛的各种不同方案和应用。

Claims (77)

1.一种自动凝结型猫砂,包括:
(a)按猫砂重量计,至少40%的淀粉,以及
(b)按猫砂重量计,至少5%的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂,在制造猫砂过程中利用淀粉制成;所述凝结剂由水溶性聚合物粘合剂构成;所述凝结剂含量要求足够使猫砂被猫尿浸湿时自动凝结成型,猫砂凝结成型过程中,凝结剂可形成可流动性液体粘结剂从猫砂中流出。
2.根据权利要求1所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:按猫砂重量计,所述猫砂含有至少0.1%的糊精。
3.根据权利要求1所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:按猫砂重量计,所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂含有至少0.1%的糊精。
4.根据权利要求1所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂包括支链淀粉基碳水化合物聚合物粘合剂。
5.根据权利要求1所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述猫砂含有5-15%碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂。
6.根据权利要求1所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述猫砂为用于吸收尿液的无涂层猫砂。
7.根据权利要求1所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述猫砂为用于吸收尿液的无涂层猫砂,按无涂层猫砂重量计,所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂包括至少5%的糊精。
8.根据权利要求1所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述猫砂包括多个无涂层挤压型颗粒,多个无涂层挤压型颗粒是通过挤压含有淀粉的谷类或挤压含有淀粉的谷类及纤维素物质而形成,其中所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂在挤压过程中由前述含有淀粉的谷类形成,猫砂被尿液浸湿时所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂在无涂层挤压型颗粒中形成可流动性液体粘结剂,通过该可流动性液体粘结剂可使猫砂凝结型。
9.根据权利要求8所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:按无涂层挤压型颗粒重量计,所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂中包括至少0.1%的糊精。
10.根据权利要求9所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:按无涂层挤压型颗粒重量计,所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂包括至少5%的糊精。
11.根据权利要求10所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述无涂层挤压型颗粒具有多孔的外表面。
12.根据权利要求1所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述猫砂包括多个无涂层挤压型颗粒,多个无涂层挤压型颗粒是通过挤压含有淀粉的至少一种谷类而形成,其中所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂在挤压过程中由前述含有淀粉的至少一种谷类形成,生成的凝结剂的量足够使其当猫砂被尿液浸湿时在无涂层挤压型颗粒中形成可流动性液体粘结剂,且该液体粘结剂可从猫砂流出使猫砂凝结成型。
13.根据权利要求12所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述至少一种谷类包括玉米粒、大米、小麦、黑小麦粒、苋菜和高粱中的一种。
14.根据权利要求1所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述猫砂包括多个无涂层挤压型颗粒,多个无涂层挤压型颗粒完全是通过挤压高粱形成。
15.根据权利要求1所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述猫砂包括多个无涂层挤压型颗粒,多个无涂层挤压型颗粒完全是通过挤压含有淀粉的至少一种谷类而形成,含有淀粉的至少一种谷类包括玉米糁、玉米淀粉、玉米粉、大米粉、大米淀粉、小麦粉、小麦淀粉、小麦面粉、黑小麦粉、黑小麦淀粉、苋菜粉、高粱粉、高粱淀粉中的至少一种。
16.根据权利要求1所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述水溶性聚合物粘合剂含量满足在不添加任何其他凝结剂的情况下,当猫砂被尿液浸湿时可形成可流动性液体粘结剂,且当猫砂吸收尿液凝结成型时,该液体粘结剂可从猫砂中流出。
17.根据权利要求16所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:按无涂层挤压型颗粒重量计,所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂中包括至少1%的糊精;在挤压过程中所述糊精在无涂层挤压型颗粒内形成,并且当猫砂被尿液浸湿时,糊精的含量足够使无涂层挤压型颗粒凝结成型。
18.根据权利要求17所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:在所述无涂层挤压型颗粒外包覆上外涂层,外涂层中含蒙脱石,所述无涂层挤压型颗粒挤压过后,所述蒙脱石覆盖于挤压型颗粒上。
19.根据权利要求18所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述蒙脱石来源于膨润土。
20.根据权利要求19所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述膨润土包括钠基膨润土。
21.一种自动凝结型猫砂,包括多个无涂层吸湿挤压型颗粒,每个无涂层吸湿挤压型颗粒,包括:
(a)至少一种包含淀粉的谷类;
(b)具有多对小孔的外表面;
(c)颗粒内有多对内部孔隙;以及
(d)碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂;
其中,所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂是在颗粒挤压过程中由淀粉形成,且由水溶性聚合物粘合剂构成;按无涂层吸湿挤压型颗粒重量计,所述凝结剂的含量至少含有5%,以使其能够让猫砂被尿液浸湿时有可流动性液体粘结剂形成并可在相邻的颗粒之间沿着颗粒流动,从而使无涂层吸湿挤压型颗粒凝结成型在一起,形成自动凝结型猫砂。
22.根据权利要求21所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述至少一种包含淀粉的谷类包括高粱。
23.根据权利要求21所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:每个无涂层吸湿挤压型颗粒由高粱挤压而成。
24.根据权利要求21所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:每个无涂层吸湿挤压型颗粒的ASTM吸油度至少达每克颗粒1.25克。
25.根据权利要求21所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述至少一种包含淀粉的谷类包括玉米、大米、小麦、黑小麦、苋菜和高粱粉中的至少一种。
26.根据权利要求21所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:每个所述无涂层吸湿挤压型颗粒内形成的所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂能够满足在不添加任何其他凝结剂的情况下形成可流动性液体粘结剂。
27.根据权利要求26所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:每个所述无涂层吸湿挤压型颗粒还包括糊精。
28.根据权利要求27所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:按无涂层吸湿挤压型颗粒的重量计,每个无涂层吸湿挤压型颗粒具有至少1%的糊精。
29.一种自动凝结型猫砂,其特征在于,包括多个吸湿膨润土挤压颗粒,每个吸湿膨润土挤压颗粒的ASTM吸油度至少达每克颗粒2.0克,每个吸湿膨润土挤压颗粒包括一个无涂层挤压型颗粒,无涂层挤压型颗粒包括:
(a)至少一种包含淀粉的谷类;
(b)按无涂层挤压型颗粒重量计,至少5%的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂,且凝结剂由水溶性聚合物粘合剂构成;在无涂层挤压型颗粒挤压过程中,凝结剂由所述谷类的淀粉形成,含量足以使多个无涂层挤压型颗粒被尿液浸湿后可以凝结成型在一起;
(c)一个外表面和多个内部形成的孔隙,外表面上包括有遇到尿液可溶解的前述凝结剂;
无涂层挤压型颗粒外包覆外涂层,外涂层包括覆盖在所述外表面的膨润土,从而形成包括吸湿膨润土挤压颗粒的猫砂;
当吸湿膨润土挤压颗粒被尿液浸湿时,多个吸湿膨润土挤压颗粒通过其内的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂形成可流动性液体粘结剂,该液体粘结剂可从吸湿膨润土挤压颗粒之间流出并凝结颗粒。
30.根据权利要求29所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述膨润土包括钠基膨润土。
31.根据权利要求30所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述至少一种包含淀粉的谷类包括玉米。
32.根据权利要求31所述的自动凝结型猫砂,其特征在于:所述至少一种谷类包括玉米糁、玉米粉、玉米淀粉中的至少一种。
33.一种制造猫砂的方法,具体步骤包括:在挤压机内适当压力和温度下胶化含有淀粉的混合物,形成猫砂的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂,该凝结剂包括水溶性聚合物粘合剂,该水溶性聚合物粘合剂由混合物含有的淀粉从挤压机挤压过程中形成;挤压机制造出多个吸湿挤压型颗粒,体积密度不大于0.7g/cm3,其中包含前述的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂,在不添加任何其他凝结剂的情况下,猫砂中的吸湿挤压型颗粒遇尿液凝结,尿液内溶解所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂形成可流动性液体粘结剂,可在相邻的颗粒之间沿着颗粒流动,从而使吸湿挤压型颗粒可凝结成型。
34.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个吸湿挤压型颗粒含有5%的所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂。
35.根据权利要求34所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂中含有糊精。
36.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述混合物中水分含量足够低,在胶化和挤压的至少一个过程中,挤压机在足够高的压力和温度下糊精化混合物内所含的淀粉。
37.根据权利要求36所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述混合物中的含水量不高于其总重的18%,所述挤压机以至少800磅/平方英寸的压力以及至少135℃的温度挤压颗粒。
38.根据权利要求37所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每一个所述吸湿挤压型颗粒具有包括碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂的外表面。
39.根据权利要求37所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个所述吸湿挤压型颗粒含有至少0.1%的糊精。
40.根据权利要求37所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个所述的吸湿挤压型颗粒包括具有其内形成多个内部孔隙的外表面。
41.根据权利要求37所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个所述吸湿挤压型颗粒包括有多孔的外表面,且含有所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂,该凝结剂可溶于被尿液浸湿的颗粒内形成可流动性液体粘结剂。
42.根据权利要求36所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个所述吸湿挤压型颗粒包括有多孔的外表面,且含有所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂,该凝结剂可溶于被尿液浸湿的颗粒内形成可流动性液体粘结剂;每个所述吸湿挤压型颗粒的ASTM吸油度至少达1.25克/每克颗粒。
43.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述混合物中含有至少一种谷类,谷类中含有至少45%的碳水化合物。
44.根据权利要求43所述 的制造猫砂的方法,其特征在于:所述混合物包括干燥混合物,所述谷类占干燥混合物的70%。
45.根据权利要求44所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每一个所述吸湿挤压型颗粒包括至少5%的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂。
46.根据权利要求44所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个所述吸湿挤压型颗粒包括1-10%的碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂。
47.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述挤压机以至少600磅/平方英寸的压力和至少135℃的温度挤压出多个所述吸湿挤压型颗粒。
48.根据权利要求47所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述混合物包括干燥混合物,所述干燥混合物中包含70%的至少一种谷类,谷类物质中至少含65%的碳水化合物,谷类物质中至少含60%的淀粉。
49.根据权利要求48所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述干燥混合物中包括至少70%的玉米。
50.根据权利要求49所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述玉米含有玉米糁、玉米粉、玉米淀粉中的至少一种。
51.根据权利要求50所述的制造猫砂的方法,其特征在于:挤压后,所述吸湿挤压型颗粒外表面覆盖有含有蒙脱石的外涂层。
52.根据权利要求50所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个所述吸湿挤压型颗粒外具有一含有膨润土的外涂层。
53.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述挤压机以至少900磅/平方英寸的压力和至少140℃的温度挤压出多个吸湿挤压型颗粒。
54.根据权利要求53所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述混合物中包含70%的至少一种谷类,谷类物质中至少含65%的碳水化合物和至少含60%的淀粉。
55.根据权利要求54所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述混合物包括干燥混合物,所述干燥混合物包括至少70%的玉米。
56.根据权利要求55所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述玉米含有玉米糁、玉米粉、玉米淀粉中至少一种。
57.根据权利要求56所述的制造猫砂的方法,其特征在于:挤压后,每个所述吸湿挤压型颗粒外表面覆盖有含有蒙脱石的外涂层。
58.根据权利要求56所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个所述吸湿挤压型颗粒外具有一含有膨润土的外涂层。
59.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述挤压机以至少900磅/平方英寸的压力挤压吸湿挤压型颗粒。
60.根据权利要求59所述的制造猫砂的方法,其特征在于:按吸湿挤压型颗粒重量计算,所述吸湿挤压型颗粒含有至少5%的所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂。
61.根据权利要求60所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述混合物包括干燥混合物,所述干燥混合物包括至少70%的玉米。
62.根据权利要求61所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述玉米由玉米糁、玉米粉、玉米淀粉中的至少一种构成。
63.根据权利要求62所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂含有糊精。
64.根据权利要求63所述的制造猫砂的方法,其特征在于:挤压后,每个所述吸湿挤压型颗粒外表面覆盖有含有蒙脱石的外涂层。
65.根据权利要求63所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个所述吸湿挤压型颗粒外具有一含有膨润土的外涂层。
66.根据权利要求59所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述淀粉的糊精化发生在挤压机胶化过程中或挤压成型颗粒过程中。
67.根据权利要求66所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述混合物包括干燥混合物,所述干燥混合物中包含70%的至少一种谷类,谷类物质中至少含65%的碳水化合物和至少含60%的淀粉。
68.根据权利要求67所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述至少一种谷类含有高粱。
69.根据权利要求68所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述高粱包括红、白高粱中的至少一种。
70.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述混合物由高粱制成。
71.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个吸湿挤压型颗粒按重量计含有至少0.1%的糊精。
72.根据权利要求71所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个吸湿挤压型颗粒按重量计含有至少5%的所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂。
73.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个吸湿挤压型颗粒按重量计包括5-15%的所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂。
74.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个吸湿挤压型颗粒按重量计含有1-10%的所述碳水化合物聚合物粘合剂型凝结剂。
75.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:挤压后,每个吸湿挤压型颗粒外覆盖有含有蒙脱石的外涂层。
76.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:每个吸湿挤压型颗粒外具有一含有膨润土的外涂层。
77.根据权利要求33所述的制造猫砂的方法,其特征在于:所述混合物含有高粱粉、高粱淀粉中的至少一种。
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