DE19543311C1 - Tiereinstreu, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung eines Verdickungsmittels dafür - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tiereinstreu der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und die Verwendung eines Verdickungsmittels dafür.

Die Tiereinstreu ist in erster Linie für Haustiere, insbesondere für Katzen vorgesehen. Im Handel sind viel­ fältige Ausführungsformen derartiger Tiereinstreuen er­ hältlich, wie sich aus einer Zusammenstellung in der Zeit­ schrift Test Heft 2/93, Seiten 74/75 ergibt. Das Grund- oder Trägermaterial der Tiereinstreu kann natürliches organisches Material, anorganisches mineralisches Material oder eine Mischung aus beidem sein. Als natürliches orga­ nisches Material kommen zerkleinertes Holz oder Stroh und sogar Altpapier vor. Als anorganisches Material wird in vielen Zusammensetzungen Bentonit verwendet. Es werden jedoch auch andere natürlich abbaubare Mineralien wie Sepiolith, Perlit und Gips eingesetzt. Es kommen aber auch künstlich hergestellte mineralische Stoffe in Betracht, wie zum Beispiel gemahlener Porenbeton oder auf hydrother­ malem Wege hergestelltes Calciumsilikathydrat, wie es in der EP 00 44 574 B2, Seite 4, letzter Absatz beschrieben ist, oder ein Calciumsulfat-Dihydrat nach der DE 27 25 687 A1.

Eine rein organische Tiereinstreu geht aus der DE 37 32 807 A1 hervor, die eine Tiereinstreu aus gepreßtem Strohmehl beschreibt, welches durch Pressung brikettiert wird, wobei die Strohmehlbriketts anschließend zu Bruch­ stücken mit unregelmäßiger Außenfläche, d. h. einem Granu­ lat von einigen Millimetern Korngröße zerkleinert werden.

Die DE 41 01 243 A1 beschreibt eine Mischform, bei der das Grundmaterial Cellulose, Cellulosederivate und/ oder Cellulose enthaltende Materialien sind, denen ein mineralisches Beschwerungsmittel und ein Verdicker und/ oder Bindemittel zugesetzt sind, wobei die Verdicker orga­ nischer, synthetischer oder anorganischer Natur sein kön­ nen.

Aus der DE 38 16 225 A1 geht ein geruchs- und feuch­ tigkeitsbindendes Streumittel mit einem zellstoffhaltigen Material hervor, welches mindestens mit einem kapillarfä­ higen, kleinkörnigen Stoff gemischt ist. Das zellstoff­ haltige Material kann z. B. Cellulosemehl, aufgeschlossenes Altpapier oder Papierfangstoff sein. Der zugemischte ka­ pillarfähige Stoff besteht aus Erde, Kalksteinmehl, Holz­ mehl, Bentonit, Tonmehl oder Bimssteinmehl und derglei­ chen. Der kapillarfähige kleinkörnige Stoff - vornehmlich aus dem Mineralsektor - weist eine relativ grobe innere Oberfläche und damit eine hohe Bindefähigkeit auf.

Die Tierstreu nach der DE 43 28 285 C1 besteht aus oder umfaßt einen Anteil an Partikeln, die mindestens ein feuchtigkeitsabsorbierendes organisches Material und min­ destens ein blättchenförmiges, mineralisches Material umfassen.

Gemeinsam ist allen Materialien ihre Wasser festhal­ tende Eigenschaft. Dies ist das Grunderfordernis jeder Tiereinstreu, weil der Tierurin eben überwiegend aus Was­ ser besteht.

Der Mechanismus des Wasserfesthaltens als solcher ist nicht von Bedeutung. Es kann sich um Absorptionsvorgänge chemischer Art, um Quellungsvorgänge oder um hygroskopi­ sche Vorgänge bei porösen Materialien handeln. Rein ober­ flächenmäßige Adsorption ist ebenfalls nicht ausgeschlos­ sen. Das Wasser soll an die Tiereinstreu gebunden bleiben und mit dieser zusammen entsorgt werden.

In vielen Fällen zeigen bekannte Tiereinstreuen eine Zusatzeigenschaft, die eine besonders ökonomische Verwen­ dung der Tiereinstreu begründet, insofern nach einer Be­ netzung der Streuschicht durch die Körperflüssigkeit des Tiers diese nicht durch die gesamte Streuschicht hindurch­ sickert, was eine Erneuerung der gesamten Streuschicht erforderlich machte, sondern nur die von der Flüssigkeit unmittelbar getroffenen oberen Anteile erfaßt, die die Flüssigkeit sofort festhalten und das Hineinsickern in die tieferen Lagen unterbinden. Die von der Flüssigkeit erfaß­ ten oberen Anteile kleben zusammen, so daß sich oben auf der Tiereinstreuschicht Klumpen oder plattenförmige weiche Brocken bilden, die als oberste Lage mit einer kleinen Schaufel oder Gabel von der Tiereinstreuschicht entfernt werden können, ohne daß die darunterliegenden Schichten in Mitleidenschaft gezogen sind. Die Verunreinigung durch die Körperflüssigkeit wird also auf relativ wenig ausgedehnte Bereiche beschränkt, während der Rest unversehrt bleibt. Dies gestattet es, eine bestimmte Menge an Tiereinstreu wesentlich besser auszunutzen.

Erzielt wird diese Wirkung, indem die Tiereinstreu selbst Klumpenbildungseigenschaften hat oder ihr ein klum­ penbildendes Mittel zugesetzt ist. Der Klumpenbildner zieht auftreffende Flüssigkeit begierig an und absorbiert sie unter Bildung eines das Trägermaterial zusammenhalten­ dem Gels. Manche Stoffe, die als Verdicker wirken, haben gleichzeitig klumpenbildende Wirkung. Ein solcher Stoff ist Bentonit. Bei den Ausführungsformen, bei denen die Tiereinstreu hauptsächlich aus Bentonit besteht, ergibt sich die Klumpenbildung durch diese Eigenschaft des Bento­ nits. Bei der Tierstreu nach der DE 41 01 243 A1 ist Bentonit als Bindemittel zugesetzt, damit die Bestandteile der Tierstreu ausreichend aneinander haften.

Verdicker, Klumpenbildner sind also bisher nur im Zusammenhang mit mineralischen Stoffen in Tiereinstreuen aufgetreten, sei es, daß das den Hauptbestandteil einer Tierstreu bildende mineralische Material selbst Verdicker­ eigenschaften besaß, sei es, daß ein Verdicker einer Tier­ einstreu zugesetzt wurde, die zumindest teilweise aus mineralischen Bestandteilen bestanden. Die mineralischen Bestandteile werden ohne besondere Einwirkung nicht abge­ baut und bleiben als solche erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tier­ einstreu zu schaffen, die weitgehend natürlich abbaubar ist und Klumpen bildet.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiederge­ gebene Erfindung gelöst.

Hierdurch ist eine Tiereinstreu geschaffen, die über­ wiegend aus natürlichem organischem Material besteht und dementsprechend weitgehend natürlich abbaubar ist. Unge­ achtet dessen weist sie die vorteilhafte Eigenschaft des Klumpens auf, die eine von Zeit zu Zeit erfolgende Entfer­ nung nur der benutzten Anteile der Tiereinstreu und damit eine bessere Ausnutzung der Gesamtmenge erlaubt.

Als überraschend geeignet hat sich als natürliches organisches Verdickungsmittel Guar-Mehl er­ wiesen, welches auch als Guar oder Guar-Kernmehl geführt wird und das gemahlene Endosperm der Samen des indischen Guar-Baums ist, der zu den Leguminosen zählt (Cyamopsis tetragonoloba) (Römpps Chemisches Lexikon, 8. Auflage, Seite 1557; Lexikon der Hilfsstoffe für Pharmazie, Kosme­ tik und angrenzende Gebiete, H.P. Fiedler, 2. Auflage, 1981, Seiten 450/451). Das Guar-Mehl ist ein grauweißes Pulver und hat etwa die achtfache Verdickungskraft von Stärke. Diese hohe Verdickungskraft und die weitgehende medizinische und lebensmittelmäßige Unbedenklichkeit des Guar-Mehls im Verein mit seinem noch erträglichen Preis lassen das Guar-Mehl als besonders vorteilhaften Bestand­ teil der Tiereinstreu erscheinen.

Die Versuche haben ergeben, daß ein praktikabler Gewichtsanteil an Guar-Mehl in der Tiereinstreu etwa im Bereich von 5 bis 40% liegt. Die einzuset­ zende Menge hängt zum Teil davon ab, wie ausgeprägt der Klumpungseffekt sein soll, zu einem anderen Teil von der Art und Struktur des im allgemeinen die Hauptmenge der Tiereinstreu bildenden, Wasser festhaltenden natürlichen organischen Materials. Je mehr Guar-Mehl in der Tierein­ streu enthalten ist, desto besser lassen sich die benäßten oberen Anteile als platten- oder schollenförmige Klumpen entfernen. Die Grenze ergibt sich durch die Kosten eines steigenden Guar-Mehlanteils.

Ein wesentlicher Aspekt bei der Schaffung der neuen Tiereinstreu war das Bestreben nach besonders geringer Belastung der Umwelt durch die zu entsorgenden Mengen gebrauchter Tiereinstreu. Deshalb wurde angestrebt, daß die Tiereinstreu weitgehend natürlich abbaubar sein soll­ te. Um den Grad dieser Abbaubarkeit zu charakterisieren, ist vorgesehen, daß die Tiereinstreu zu mindestens 96% aus natürlich abbaubarem organischen Mate­ rial bestehen soll. Hierbei sind die anorganischen Be­ standteile in dem den Hauptbestandteil der Tiereinstreu bildenden organischen Material und in dem Guar-Mehl mit­ berücksichtigt.

Damit soll zum Ausdruck gebracht werden, daß die Tiereinstreu fast ganz auf diesem Wege abbaubar ist und nur geringfügige sonstige Anteile an Hilfsstoffen zum Beispiel zur Verbesserung der Benetzbarkeit, zur Einstel­ lung des pH-Wertes und dergleichen umfaßt, worauf noch eingegangen werden wird.

Als meist den Hauptbestandteil der Tiereinstreu bil­ dendes natürliches organisches Material kommen Cellulose, Cellulosederivate oder Cellulose ent­ haltende Materialien in Betracht, in erster Linie Holzpar­ tikel, die außer der Zerkleinerung keine weitere Bearbeitung erfahren haben und entsprechend wirt­ schaftlich sind.

Die Holzpartikel können eine Größenverteilung auf­ weisen und als Mischung aus mehr körnigen und mehr blätt­ chenförmigen Partikeln vorliegen.

Als besonders brauchbar haben sich Holzpartikel in Gestalt zerkleinerter Hobelspäne erwiesen.

Die größten Dimensionen der eingesetzten Holzpartikel können im Bereich von 0,5 bis 5 mm, insbesondere im Be­ reich von 1 bis 2 mm liegen.

Wie bereits erwähnt, kann die Tiereinstreu ein Tensid zur Förderung der Benetzbarkeit der Partikel der Tierein­ streu, vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis 1 Ge­ wichtsprozent der Gesamtmenge, enthalten. Eine gute Benetzung der Oberfläche der Partikel der Tiereinstreu vergrößert die für die rasche Wasseraufnahme zur Verfügung stehenden Übergangsquerschnitte und fördert auch das Eindringen des Wassers in die Partikel.

Ferner kann ein alkalischer Bestandteil zur Einstel­ lung eines optimalen pH-Wertes zugegen sein.

Eine Azidität im leicht alkalischen Bereich, etwa bei pH = 7,5 bis 8,5 ist für die Wirksamkeit des Guar-Mehls von Bedeutung, weil dieses bei diesem pH-Wert am rasche­ sten und meisten Wasser aufnimmt.

In dem alkalischen Bestandteil kann gemäß Anspruch 15 NaOH oder Na₂CO₃ enthalten sein, wobei zweckmäßig gemäß Anspruch 16 außer dem NaOH oder Na₂CO₃ ein Anteil von pH- Puffersubstanz zur Bildung eines gepufferten alkalischen Bestandteils zugegen ist.

Die Gesamtmenge des gepufferten alkalischen Anteils sollte im Bereich von 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent zugegen sein.

Praktikable Zusammensetzungen der Tiereinstreu weisen folgende Anteile auf:
60-85% Holzpartikel
38-13% Guar-Mehl
0,2-0,6% Tensid
0,05-0,3% NaOH
0,3-1,2% pH-Puffersubstanzen.

Die Tiereinstreu liegt als gepreß­ tes, praktisch abriebfreies Granulat vor.

Diese Eigenschaft ist wichtig, damit die Tiereinstreu nicht am Fell des Tieres hängenbleibt und von dem Tier, zum Beispiel einer Hauskatze, in der Wohnung herumgetragen wird, wie es der Fall wäre, wenn eine pulverförmige Struk­ tur zugelassen würde. Die vorstehend beschriebenen Antei­ le, zum Beispiel die Holzpartikel, sind also in den ein­ zelnen Granulatkörnern enthalten und zu diesen Granulat­ körnern kompaktiert. Zur Herstellung eines solchen Granu­ lats sind Techniken bekannt.

Eine Abmessung der Granulatkörner, bei der das Umher­ schleppen durch das Tier weitgehend verhindert wird, ist gegeben, wenn mindestens 90% der Granulatkörner eine größte Abmessung im Bereich von 2 bis 5 mm und ein Ver­ hältnis zwischen der größten und der kleinsten Abmessung unterhalb von 5 : 1 aufweisen.

Damit soll eine gewisse Konvexität der Granulatkörner beschrieben sein, bei der faserförmige Granulatanteile ausgeschlossen sind, die ebenso an dem Fell anhaften wür­ den wie ein Pulver.

Die Ausgangsmasse mit den erwähnten Bestandteilen kann beispielsweise zu Formkörpern verpreßt, zum Beispiel stranggepreßt werden, die unmittelbar verwendet werden können, wenn es sich z. B. um kleine Pellets mit 5 bis 8 mm Durchmesser und ca. 10 bis 15 mm Länge handelt, oder die anschließend an das Pressen durch Schneiden oder Zerdrüc­ ken zu den Granulatkörnern zerkleinert werden. Diese Tech­ nik ist für sich genommen allerdings durch die DE 37 32 807 A1 bekannt. An die Zerkleinerung schließt sich eine Sichtung an, die die bei der Zerkleinerung zustande gekom­ menen zu kleinen und leichten Bestandteile aus dem Granu­ lat ausscheiden soll.

Bei der wiedergegebenen Verfahrens­ weise zur Herstellung einer Tiereinstreu wird das Verdic­ kungsmittel in der ersten Phase als Bindemittel für den Preßvorgang benutzt und übt seine Funktion als klumpenbil­ dendes Verdickungsmittel erst später bei der Benutzung der Tiereinstreu aus.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Verwendung eines natürlichen organischen Verdickungsmittels als klum­ penbildender Bestandteil in einer aus einem Wasser fest­ haltenden natürlichen organischen Material, wobei das organische Verdickungsmittel in einer Menge von 0,5 bis 100 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Tier­ einstreu zugegen sein kann, also auch der Fall eingeschlossen sein soll, daß das organische Verdic­ kungsmittel vollständig die Tiereinstreu bildet. Auch unter dem Verwendungsaspekt ist das bevorzugte organische Verdickungsmittel Guar-Mehl.

Nachstehend wird ein Arbeitsbeispiel beschrieben. Es wurden folgende Gewichtsanteile zusammengemischt:
78,4% Holzpartikel
20% Guar-Mehl
0,5% Tensid
0,1% NaOH
ca. 1% Borax.

Die Mischung wurde mittels einer Pellet-Presse (Kahl- Presse) zu Pellets kompaktiert, die anschließend mittels einer Schneidemaschine (und/oder Zwischenwalzen) wieder zerkleinert wurden. Die Fraktion zwischen 2 und 5 mm größ­ ter Abmessung wurde abgesiebt und stellt die verwendungs­ fähige Tiereinstreu dar. Das Granulat hat eine weißbraune Farbe, die an Sägespäne erinnert. Die Struktur ist holz­ artig, d. h. das Material zeigt eine gewisse Wärmedämmung, was von den Tieren als angenehm empfunden wird.

Der Zusatz an NaOH und Borax dient der Einstellung des pH-Wertes etwa auf 7,5 bis 8,5, während das Material ohne diesen Zusatz einen pH-Wert von etwa 5,7 aufweist, was unterhalb des für die optimale Wirkung des Guar-Mehls gelegenen Bereichs liegt. Wird Borax allein oder als Be­ standteil einer zusammengesetzten pH-Puffersubstanz einge­ setzt, entsteht mit Guar ein gummiähnliches Gel, wenn das Borax zeitverzögert zum Guar aktiviert wird (ca. 5 bis 10 Minuten später).

Das Schüttgewicht der fertigen Tiereinstreu beträgt etwa 480 g/l.

Claims (25)

1. Tiereinstreu, welche überwiegend aus einem Was­ ser festhaltenden natürlichen organischen Material be­ steht, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein organisches Verdickungsmittel als klumpenbildenden, das natürliche organische Material unter Bildung eines Gels zusammenhal­ tenden Bestandteil umfaßt.

2. Tiereinstreu nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das organische Verdickungsmittel Guar-Mehl ist.

3. Tiereinstreu nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gewichtsanteil an Guar-Mehl beim Zusam­ menmischen der Bestandteile 5 bis 40% beträgt.

4. Tiereinstreu nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu mindestens 96 Gewichts­ prozent aus natürlich abbaubarem organischen Material be­ steht.

5. Tiereinstreu nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das natürliche organische Material Cellulose, ein Cellulosederivat oder ein Cellulo­ se enthaltendes Material umfaßt.

6. Tiereinstreu nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das natürliche organische Material Holzpar­ tikel sind.

7. Tiereinstreu nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Holzpartikel eine Größenverteilung auf­ weisen.

8. Tiereinstreu nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzpartikel als Mischung aus mehr körnigen und mehr blättchenförmigen Partikeln vorliegen.

9. Tiereinstreu nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzpartikel zerkleinerte Hobelspäne umfassen.

10. Tiereinstreu nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Dimension der Holz­ partikel zwischen 0,5 und 5 mm liegt.

11. Tiereinstreu nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die größte Dimension der Holzpartikel zwi­ schen 1 und 2 mm liegt.

12. Tiereinstreu nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Tensid zur Förderung der Benetzbarkeit des organischen Materials mit der ausge­ schiedenen Flüssigkeit umfaßt.

13. Tiereinstreu nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Tensid in einer Menge von 0,05 bis 1 Gewichtsprozent zugegen ist.

14. Tiereinstreu nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen alkalischen Bestand­ teil zur Einstellung eines für die Wirksamkeit des organi­ schen Verdickungsmittels optimalen pH-Wertes enthält.

15. Tiereinstreu nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie NaOH oder Na₂CO₃ enthält.

16. Tiereinstreu nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß außer dem NaOH oder Na₂CO₃ ein Anteil an pH- Puffersubstanz zur Bildung eines gepufferten alkalischen Bestandteils zugegen ist.

17. Tierstreu nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß als pH-Puffersubstanz Borax verwendet ist.

18. Tiereinstreu nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der gepufferte alkalische Anteil in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent zugegen ist.

19. Tiereinstreu nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Gewichtszusammen­ setzung aufweist:
60-85% Holzpartikel
38-13% Guar-Mehl
0,2-0,6% Tensid
0,05-0,3% NaOH
0,3-1,2% pH-Puffersubstanzen.

20. Tiereinstreu nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie als gepreßtes Granulat praktisch abriebfrei vorliegt.

21. Tiereinstreu nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die größte Abmessung der Granulatkörner bei mindestens 90% derselben im Bereich von 2 bis 5 mm und das Verhältnis zwischen der größten und der kleinsten Abmessung unterhalb 5 : 1 liegen.

22. Verfahren zur Herstellung einer Tierstreu nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel des natürlichen organischen Wasser festhal­ tenden Materials mit dem in einer Flüssigkeit dispergier­ ten Verdickungsmittel benetzt oder darin getaucht und anschließend getrocknet werden, daß die entstandene Masse zu kompakten Formlingen trockenverpreßt wird, daß die Formlinge durch Schneiden oder Brechen zu einem Granulat zerkleinert werden und daß das zerkleinerte Granulat einer Sichtung zur Ausscheidung zu leichter Partikel unterworfen wird.

23. Die Verwendung eines natürlichen organischen Verdickungsmittels als klumpenbildender Bestandteil in einer mindestens überwiegend aus einem natürlichen organi­ schen Wasser festhaltenden Material bestehenden Tierstreu.

24. Die Verwendung nach Anspruch 23, bei der das organische Verdickungsmittel in einem Mengenanteil von 0,5 bis 100% der Gesamtmenge der Tiereinstreu zugegen ist.

25. Die Verwendung nach Anspruch 23 oder 24, bei der das natürliche organische Verdickungsmittel Guar-Mehl ist.