DE19900196C2 - Non-dusting material as litter or insulation material - Google Patents
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- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
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- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
-
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- E04B2001/746—Recycled materials, e.g. made of used tires, bumpers or newspapers
Description
Die Erfindung betrifft ein nicht-staubendes Material auf Cellulosebasis, welches als flüssigkeitsaufsaugende Streu z. B. bei der Katzenhygiene oder als Werkstoff, insbeson dere Dämmaterial verwendet werden kann.The invention relates to a non-dusting material Cellulose base, which is used as a liquid-absorbing litter e.g. B. in cat hygiene or as a material, in particular whose insulation material can be used.
Es gibt vielerlei Arten von Tiereinstreu, insbesondere für Katzen. Viele dieser Streumaterialien zeichnen sich durch natürliche Komponenten als Trägermaterial auf orga nischer oder anorganischer Basis oder einer Mischung da von aus. Als natürliches organisches Basismaterial kommt Stroh oder Holz in Betracht, aber auch Altpapier. Als an organisches Material wird vielfältig Bentonit verwendet, aber auch Mineralien wie Sepiolith, Perlit oder Gips.There are many types of animal bedding, in particular for cats. Many of these scattering materials stand out through natural components as carrier material on orga African or inorganic base or a mixture there from out. Comes as a natural organic base material Straw or wood, but also waste paper. As on organic material is widely used bentonite, but also minerals like sepiolite, pearlite or plaster.
Die DE 41 01 243 A1 beschreibt eine Mischform, bei der das Grundmaterial Cellulose, Cellulosederivate und/oder Cellulose enthaltende Materialien sind, denen ein minera lisches Beschwerungsmittel und ein Verdicker und/oder Bindemittel zugesetzt sind, wobei die Verdicker organi scher, synthetischer oder anorganischer Natur sein kön nen.DE 41 01 243 A1 describes a mixed form in which the base material cellulose, cellulose derivatives and / or Cellulose containing materials are a minera weighting agent and a thickener and / or Binders are added, the thickener organi shear, synthetic or inorganic nature nen.
Aus der DE 195 43 311 C1 ist eine Tierenstreu bekannt, die sich insbesondere durch Klumpenbildung auszeichnet. Die Klumpenbildung erfolgt durch die Verwendung des Ver dickungsmittels Guar-Mehl in Verbindung mit natürlichem organischem Material, wodurch sich letztlich ein Gel bil det, welches aus dem Tiereinstreu entfernt werden kann. Auch die DE 297 07 259 U1 beschreibt eine klumpende Tiereinstreu, indem eine Streu aus Altpapiergranulat mit Bentonit ummantelt wird.An animal litter is known from DE 195 43 311 C1, which is particularly characterized by clumping. The lump is formed by using the Ver Thickening agent guar flour in combination with natural organic material, which ultimately results in a gel bil det, which can be removed from the animal bedding. DE 297 07 259 U1 also describes a clumping Animal bedding by using a litter made from waste paper granulate Bentonite is coated.
Die DE 89 06 631 U1 beschreibt ebenfalls eine Streu aus einem Granulat auf Basis von organischen Fasern, aufbe reitet aus Abfallstoffen und staubenden Zuschlagsstoffen wie Kalk oder Gips. Die DE 40 28 933 A1 beschreibt eben falls stark staubende Materialien, nämlich Cellulosemate rialien (Altpapier, Holzspäne) mit einer Zumischung von Tonmehl.DE 89 06 631 U1 also describes a litter granules based on organic fibers rides from waste materials and dusty aggregates like lime or plaster. DE 40 28 933 A1 just describes if heavily dusting materials, namely cellulose mate rialien (waste paper, wood chips) with an admixture of Clay flour.
Letztlich beschreibt die DE 196 54 836 A1 Faserprodukte auf Cellulosebasis, die als nicht-brennbare Dämmateriali en eingesetzt werden. Zuschlagsstoffe sind hierbei anor ganischer Natur, die in erster Linie der schnellen Flamm barkeit entgegenwirken. Die DE 196 41 588 A1 wiederum be schreibt ein ähnliches Dämmaterial, welches sich jedoch lediglich durch das Pressen von Altpapier, Kartoffelpülpe (Restbrei bei der Stärkeherstellung) und/oder Stroh aus zeichnet.Ultimately, DE 196 54 836 A1 describes fiber products based on cellulose, which is used as a non-combustible insulating material s are used. Aggregates are anorexic ganic in nature, which is primarily the rapid flame counteractability. DE 196 41 588 A1 in turn be writes a similar insulation material, which is, however only by pressing waste paper, potato pulp (Residual porridge in the starch production) and / or straw draws.
Diese im Stand der Technik beschriebenen Materialien ha ben den Nachteil, daß sie nicht nur beim Einfüllen des Materials in eine Katzentoilette stauben, sondern auch beim natürlichen Scharrvorgang der Katze. Da die Materia lien nicht pH-neutral sind bzw. in Verbindung mit Flüs sigkeiten alkalische bzw. saure Lösungen bilden, kann dies zu Verletzungen der Atmungsorgane des Tieres und der Pfoten führen, insbesondere bei Fasermaterialien. Was die zuletzt beschriebenen Dämmaterialien betrifft, so sind auch diese gesundheitlich nicht unbedenklich, da sie beim Verarbeiten extrem stauben und daher arbeitssicher heitstechnischen Anforderungen nicht genügen. Im Brand fall führt es oftmals zu toxischen und/oder karzinogenen Entgasungen, sowie zu Verschmelzungen.These materials described in the prior art ha ben the disadvantage that they are not only when filling the Dust materials in a litter box, but also in the natural pawing process of the cat. Because the materia are not pH neutral or in connection with rivers form alkaline or acidic solutions this leads to injuries to the animal's respiratory system and the Lead paws, especially with fiber materials. What the last described insulation materials, are also these are not harmless to health, since they Processing extremely dusty and therefore safe to work with technical requirements. On fire case it often leads to toxic and / or carcinogenic Degassing, as well as mergers.
Dem Material haftet zudem häufig ein hohes spezifisches Gewicht als Nachteil an.The material is also often highly specific Weight as a disadvantage.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein nicht staubendes, flüssigkeitsaufsaugendes Material zur Verfügung zu stellen, welches ökologisch und gesundheit lich unbedenklich ist, sowie unter wirtschaftlichen Ge sichtspunkten Eigenschaften aufweist, die es signifikant vom Stand der Technik abheben und vielseitig verwendbar machen.The object of the present invention is therefore a non-dusting, liquid absorbent material for To provide which is ecological and health is harmless, as well as under economic conditions features that make it significant Stand out from the state of the art and versatile do.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufge
führten Merkmale, insbesondere dadurch, daß das Material
wenigstens aus einer Mischung aus cellulosehaltigem Mate
rial und einem stärkehaltigem Stoff besteht, welches
durch ein Oxidationsmittel, sowie einer aus diesem Oxida
tionsmittel sauerstoffabspaltenden Komponente aufge
schäumt wurde. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das
Material vorzugsweise
This object is achieved by the features listed in claim 1, in particular in that the material consists at least of a mixture of cellulose-containing material and a starchy substance which has been foamed by an oxidizing agent and an oxygen-releasing component from this oxidizing component. According to the invention it is provided that the material is preferably
- a) 40-80 Gew.-% cellulosehaltiges Material,a) 40-80% by weight of cellulose-containing material,
- b) 1-10 Gew.-% Pflanzenöl,b) 1-10% by weight of vegetable oil,
- c) 1-5 Gew.-% Flammschutzmittel,c) 1-5% by weight of flame retardant,
- d) 1-5 Gew.-% Säuerungsmittel, undd) 1-5% by weight acidulant, and
- e) 1-15 Gew.-% Verbindungsmittel,e) 1-15% by weight of connecting agent,
enthält, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemi sches. Die Gesamtzusammensetzung übersteigt dabei selbst verständlich nie 100%, wobei jedoch alle Bestandteile a) bis e) in dem Gesamtgemisch enthalten sind. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein Stoff zur Verfügung gestellt, der als Dämmaterial und auch als Katzenstreu überraschend gute Eigenschaften aufweist. Das gleiche trifft auf die Zusammensetzung nach Anspruch 3 zu.contains, each based on the total weight of the Gemi nice. The overall composition exceeds itself understandable never 100%, but all components a) to e) are contained in the total mixture. Through this Measures according to the invention make a substance available posed as insulation material and also as cat litter has surprisingly good properties. The same applies to the composition of claim 3.
Im wesentlichen wird das erfindungsgemäße Granulat derart hergestellt, daß als Grundbestandteil cellulosehaltiges Material, vorzugsweise Altpapier, verwendet wird, wel ches mit Kartoffelsaft aufgequollen wird. Kartoffelsaft ist ein stärkehaltiges Abfallprodukt der Kartoffelchi pherstellung und enthält das Enzym Katalase. Dieses Enzym bewirkt zusammen mit einem Oxidationsmittel, vorzugsweise Wasserstoffperoxid, ein Aufschäumen (O2-Freisetzung), wo durch zum einen ein aufgeschäumtes Material entsteht und zum anderen durch den Oxidationsprozeß Geruchsstoffe oxi diert und das Altpapier gebleicht wird. Bevorzugt ist je des Oxidationsmittel, welches eine leichte Sauerstoffab gabe gewährleistet, also z. B. auch Kaliumperchlorat in Verbindung mit Wärme. Die überraschende Erkenntnis ist, daß die natürlichen Eigenschaften von nachwachsenden Roh stoffen (hier Papier und Kartoffelsaft) durch im wesent lichen bekannte Chemie zu einem neuartigen, vielseitig verwendbaren Produkt führen. Die Erfindung hat sich diese Erkenntnis zunutze gemacht.Essentially, the granulate according to the invention is produced in such a way that cellulose-containing material, preferably waste paper, is used as the basic component, which is swollen with potato juice. Potato juice is a starchy waste product from potato production and contains the enzyme catalase. This enzyme, together with an oxidizing agent, preferably hydrogen peroxide, causes foaming (O 2 release), whereby a foamed material is formed on the one hand and on the other hand, odors are oxidized by the oxidation process and the waste paper is bleached. Preference is given to the oxidizing agent, which ensures easy oxygen delivery, that is, for. B. also potassium perchlorate in connection with heat. The surprising finding is that the natural properties of renewable raw materials (here paper and potato juice) lead to a novel, versatile product through essentially known chemicals. The invention has used this knowledge.
Das erfindungsgemäße Material eignet sich als Katzenstreu und gleichermaßen zur Schall- und Wärmeisolierung (auf grund der Bläschenbildung während des Aufschäumvorgangs wird die Luft-/Wärmekonvektion verhindert). Denkbar ist auch der Einsatz als Verpackungsmaterial oder Polsterma terial.The material according to the invention is suitable as cat litter and equally for sound and heat insulation (on due to the formation of bubbles during the foaming process air / heat convection is prevented). Is conceivable also the use as packaging material or upholstery material.
Die Vorteile der Erfindung stellen sich wie folgt dar:
The advantages of the invention are as follows:
- - Als Katzenstreu zeichnet sich das Material durch eine starke Saugfähigkeit und ein niedriges Gewicht aus.- As a cat litter, the material is characterized by a strong absorbency and low weight.
- - Es ist ferner staubfrei, nicht hart, geruchsneutral und hat eine hohe geruchsmindernde Eigenschaft; des weiteren enthält es keine ionenfreisetzenden Salze und führt daher zu pH-neutralen Lösungen.- It is also dust-free, not hard, odorless and has a high odor-reducing property; of further it contains no ion-releasing salts and therefore leads to pH-neutral solutions.
- - Das Material ist ferner nicht hart, so daß Verletzun gen/Reizungen der Pfoten von beispielsweise Katzen nicht auftreten. Dies geschieht häufig bei herkömmli chen (sehr harten) Streumaterialien.- The material is also not hard, so that injury gene / irritation of the paws of cats, for example do not occur. This is often done at convenli (very hard) scattering materials.
- - Das Material ist elastisch und stoßabsorbierend. Es eignet sich daher als Polsterstoff oder als Verpac kungsmaterial (statt beispielsweise Styropor®). - The material is elastic and shock absorbing. It is therefore suitable as an upholstery fabric or as a Verpac material (instead of e.g. Styropor®).
-
- Als Dämmstoff weist das erfindungsgemäße Material ei
nen geringen Wärmedurchgangskoeffizienten auf:
λR = W/(m × k) λR ≅ 0,025 - 0,045
wobei W = Watt, m = Meter und K = Kelvin ist.- As an insulating material, the material according to the invention has a low heat transfer coefficient:
λ R = W / (m × k) λ R ≅ 0.025 - 0.045
where W = watt, m = meter and K = Kelvin. - - Das Dämmaterial gewährleistet einen Feuchtigkeitsaus gleich, näßt nicht, wirkt antimikrobizid, ist gesund heitlich unbedenklich, wirkt selbstverlöschend, ver formt oder verflüssigt sich im Brandfall nicht und gibt keine toxischen Rauchgase ab. Es eignet sich da her hervorragend als Baustoff, insbesondere für Iso lierungsmaßnahmen von Wänden, Fenstern, Türen, Unter putzverkleidungen und in der Holztafelbauweise als Füllmaterial. Das Material wirkt aber auch schalliso lierend. Durch seine ökologische Verträglichkeit und die einfache Herstellbarkeit aus nachwachsenden Roh stoffen ist es darüber hinaus ein wertvoller Bestand teil einer ökologischen Bauweise, die sich durch eine kosteneffiziente Herstellung auszeichnet.- The insulation material ensures moisture absorption the same, does not wet, has an antimicrobial effect, is healthy harmless, self-extinguishing, ver does not form or liquefy in the event of fire and does not emit toxic fumes. It is suitable there excellent as a building material, especially for Iso measures of walls, windows, doors, sub plaster cladding and in the wood panel construction as Filling material. The material also has a soundproof effect annoying. Because of its ecological compatibility and the ease of manufacture from renewable raw materials it is also a valuable inventory part of an ecological construction that is characterized by a characterized by cost-effective production.
- - Das Material ist frei von Druckerschwärze aus dem Alt papier (durch Auswaschen mit Tensiden) und frei von Mikroorganismen (durch Oxidationsbehandlung mit Was serstoffperoxid).- The material is free of ink from the old paper (by washing with tensides) and free of Microorganisms (by oxidation treatment with What peroxide).
- - Das Material ist kompostierbar und recyclebar.- The material is compostable and recyclable.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den übrigen Un teransprüchen enthalten. Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben:Further advantageous measures are in the remaining Un claims included. The invention is as follows described in more detail using an exemplary embodiment:
100 g gründlich ausgewaschenes Altpapier (Krümelstoff) werden mit ca. 1,2 l Kartoffelfrischsaft aufgequollen und mit 15 ml Pflanzenöl und 20 g Weizenkleber versetzt. Fer ner werden noch 2 g Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) als CO2-abgebendes und Hydratwasser enthaltendes Material und 2 g Natriumhydrogenphosphat (NaH2PO4) als Säuerungsmittel (dient dem Aufschäumprozeß) zugesetzt. Die Mischung wird gut verrührt und anschließend mit 250 ml 30%igem H2O2 versetzt und nochmals durchgemischt. Es setzt die kataly tische Reaktion ein, die sich in einer Bläschenreaktion bemerkbar macht (Abreagieren des Wasserstoffperoxids). Im Anschluß daran wird die Masse in Bahnen gespritzt und ge trocknet, z. B. mittels Heißluft.100 g of thoroughly washed-out waste paper (crumbly substance) is swollen with approx. 1.2 l of fresh potato juice and mixed with 15 ml of vegetable oil and 20 g of wheat glue. In addition, 2 g of sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) as a CO 2 -releasing and hydrate-containing material and 2 g of sodium hydrogen phosphate (NaH 2 PO 4 ) as an acidifying agent (used for the foaming process) are added. The mixture is stirred well and then mixed with 250 ml of 30% H 2 O 2 and mixed again. It uses the catalytic reaction that manifests itself in a bubble reaction (reaction of the hydrogen peroxide). Subsequently, the mass is injected into webs and dried, z. B. by means of hot air.
Für die Verwendung als Baumaterial wird die erhaltene Masse zusätzlich mit einer Lösung von Natriumhydrogencar bonat als Flammenhemmung besprüht und getrocknet.For use as a building material, the one obtained Mass additionally with a solution of sodium hydrogencar sprayed bonat as flame retardant and dried.
Für die Verwendung als Katzenstreu wird die Masse in kleine Stücke (kleiner 1 cm) zerschnitten und zusätzlich mit 25%iger wässriger Glyzerinlösung besprüht und ge trocknet. Die Glyzerinlösung bewirkt einen Schutz vor Austrocknung (wirkt feuchthaltend), so daß das gesamte erfindungsgemäße Material stabil bleibt. Dies ist mit ei ner erhöhten Saugfähigkeit verbunden. Durch Kapillarkräf te wird das Aufsaugen in das Material hinein, nämlich die durch das Aufschäumen gebildeten Hohlräume, unterstützt.For use as cat litter, the mass in cut small pieces (less than 1 cm) and additionally sprayed with 25% aqueous glycerine solution and ge dries. The glycerine solution provides protection against Dehydration (has a moisturizing effect), so that the whole material according to the invention remains stable. This is with egg ner increased absorbency. By capillary te is sucking into the material, namely the cavities formed by foaming.
Das erfindungsgemäße Material weist ein spezifisches Ge wicht von 0,085 g/cm3 auf und liegt damit in vorteilhaf ter Weise unterhalb handelsüblicher Materialien (spezifi sches Gewicht handelsüblicher Katzenstreu liegt bei ca. 0,5 g/cm3). Das Saugvermögen des erfindungsgemäßen Mate rials liegt bei ca. 42,2 cm3 pro 100 cm3 Material und liegt damit im üblichen Rahmen.The material according to the invention has a specific weight of 0.085 g / cm 3 and is therefore advantageously below commercial materials (specific weight of commercial cat litter is approx. 0.5 g / cm 3 ). The pumping speed of the material according to the invention is approximately 42.2 cm 3 per 100 cm 3 of material and is therefore within the usual range.
Der pH-Wert des erfindungsgemäßen Materials liegt bei 7,0 und belegt die Neutralität und damit vielseitige Verwend barkeit (im Vergleich: Altpapierstreu pH 4,0; Tonmineral streu pH 9,0).The pH of the material according to the invention is 7.0 and demonstrates neutrality and therefore versatile use Availability (in comparison: waste paper litter pH 4.0; clay mineral litter pH 9.0).
In Bezug auf die Verwendung des erfindungsgemäßen Granu lats als isolierenden Baustoff ist der Wärmedurchgangs koeffizient von Bedeutung. Dieser liegt gemäß folgender Tabelle bei λR = 0,035.With regard to the use of the granulate according to the invention as an insulating building material, the heat transfer coefficient is important. According to the following table, this is λ R = 0.035.
Die Sollwerte stammen aus Gottfried Lohmeyer, Praktische Bauphysik, B. G. Teubner Verlag, Stuttgart 1995. Der ge messene Wert verdeutlicht die überraschend gute Eignung des Materials als Isolierstoff. Darüber hinaus hat sich das Material als schwer entflammbar und nicht schrumpfend oder schmelzend erwiesen.The target values come from Gottfried Lohmeyer, Practical Building Physics, B.G. Teubner Verlag, Stuttgart 1995. The ge measured value illustrates the surprisingly good suitability of the material as an insulating material. Beyond that the material as flame retardant and not shrinking or proven melting.
Der Wassergehalt liegt bei 0,57 ml Wasser pro 10 g Mate rial.The water content is 0.57 ml of water per 10 g of mate rial.
Claims (18)
- a) 40-80 Gew.-% cellulosehaltiges Material,
- b) 1-10 Gew.-% Pflanzenöl,
- c) 1-5 Gew.-% Flammschutzmittel,
- d) 1-5 Gew.-% Säuerungsmittel, und
- e) 1-15 Gew.-% Verbindungsmittel,
- a) 40-80% by weight of cellulose-containing material,
- b) 1-10% by weight of vegetable oil,
- c) 1-5% by weight of flame retardant,
- d) 1-5% by weight acidulant, and
- e) 1-15% by weight of connecting agent,
- a) 40-80 Gew.-% cellulosehaltiges Material,
- b) 1-10 Gew.-% Pflanzenöl,
- c) 1-30 Gew.-% Flammschutzmittel,
- d) 1-10 Gew.-% Säuerungsmittel, und
- e) 1-35 Gew.-% Verbindungsmittel,
- a) 40-80% by weight of cellulose-containing material,
- b) 1-10% by weight of vegetable oil,
- c) 1-30% by weight of flame retardant,
- d) 1-10% by weight of acidulant, and
- e) 1-35% by weight of connecting agent,
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