DE3707473A1 - Saugfaehiges fuellmaterial - Google Patents
Saugfaehiges fuellmaterialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines saug
fähigen Füllmaterials, das sich insbesondere als Katzenstreu
verwenden läßt, sowie das Füllmaterial selbst.
Katzenstreu ist der großen Mehrheit der Halter von Katzen be
kannt. Es wird verwendet zum Füllen von Katzenklos und dient
zum Absorbieren von Exkrementen und zum Binden von Gerüchen.
Das bisher bekannte Katzenstreu wurde aus natürlich vorkommen
den absorbierenden Stoffen hergestellt, etwa aus Ton und Alfalfa.
Es wurden auch bereits andere Stoffe verwendet, beispielsweise
Holzschnitzel, Sägemehl, Sand, Erdnußschalen, Reiskornhülsen,
zu Kugeln geformtes Gras, Getreidefasern und geschreddertes Pa
pier oder Karton. Diese Stoffe weisen jedoch eine geringe Absorp
tionsfähigkeit auf und vermögen Gerüche nicht hinreichend zu
binden. Auch sind derartige Stoffe leicht flüchtig. Ein bekann
tes derartiges Streumaterial ist in der US-Patentschrift
42 63 873 beschrieben.
Das Füllmaterial nach der Erfindung kann aus verschiedenen
Pflanzenfasern hergestellt werden im allgemeinen verwendet man
Fasern von Bäumen, Zuckerrüben, Zuckerrohr, Zitruspulpe, Kar
toffeln, Getreidearten (etwa Gras, Reis, Mais, Weizen, usw.)
oder Baumwolle. Am besten wird der Füllstoff aus primärem oder
sekundärem Holzschliff oder Pulpe hergestellt oder aus Zitrus
pulpe oder Zuckerrohr. Ein derartiger Stoff wird aus einer Sul
fat- oder Sulfitpulpe oder aus primärem Papierbrei gewonnen.
Es werden chemische und/oder mineralische Stoffe vor dem Trock
nen beigemischt, um dem Rohmaterial das Aussehen und die physi
kalischen Eigenschaften von Füllmaterial auf Tonbasis zu verlei
hen. Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht die Herstellung
von Katzenstreu mit einer hohen Absorptionskraft und einer gro
ßen Geruchsbindefähigkeit und ähnelt den Füllmaterialien auf
Tonbasis. Es ist praktisch staubfrei und läßt sich zur schnellen
Beseitigung verbrennen. Außerdem ermöglicht das Verfahren die
Herstellung eines Füllstoffes, der in praktisch allen wesentli
chen Eigenschaften den Füllmaterialien auf Tonbasis entspricht
und der sich leicht in Bezug auf Korngröße, Farbe, Dichte und
andere physikalische Eigenschaften einstellen läßt.
Das Verfahren zum Herstellen des Füllmaterials ist darin zu
sehen, daß Pflanzenfasern zu einem Brei verarbeitet werden, daß
der Feuchtigkeitsgehalt des Breis so eingestellt wird, daß er
sich zerreißen oder zerschnitzeln läßt, daß die Fasergröße des
Breis verkleinert wird, daß die physikalischen Eigenschaften
des Breis auf vorbestimmte Standardwerte eingestellt werden,
daß der Brei zu Körnern agglomeriert wird, und daß die Körner
bis auf einen Feuchtegehalt von höchstens 10% getrocknet werden.
Die Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
näher beschrieben.
Als Ausgangsmaterial zum Herstellen des Füllmaterials wird der
Abfall aus der Papierherstellung verwendet, etwa Papiermasse.
Andere Ausgangsstoffe für Pflanzenfaserbrei sind Zuckerrüben,
Zuckerrohr, Zitruspulpe, Getreide, und Kartoffeln. Es gibt drei
grundlegende Arten von Papiermasse, nämlich primär hergestellte
Papiermasse, primär von Tinte befreite und sekundär von Tinte
befreite Papiermasse. Für Katzenstreu wird bevorzugt primär her
gestellte Papiermasse oder primär von Tinte befreite Papiermasse
verwendet, wobei erstere Abfallmaterial bei der Herstellung von
Papier nach dem Sulfat- oder Sulfitverfahren ist mit einem Ge
halt von 75 bis 99% Fasern und 1 bis 25% Füllstoffen (Kaolin/
Baryte, Titandioxid, andere Pflanzenfasern usw.). Von Tinte be
freite Papiermasse ist das primäre Abfallmaterial bei der
Verarbeitung von Altpapier, etwa alten Zeitungen oder Packma
terial, und hat einen Gehalt von 40 bis 80% Fasern und 20 bis
60% Füllstoffen. Im wesentlichen wird das gleiche Herstel
lungsverfahren für beide Arten von Papiermassen zum Herstellen
des Füllmaterials nach der Erfindung angewendet.
In der Rohform hat Papierbrei etwa einen Wassergehalt von 90
bis 99%. Der Rohbrei wird analysiert auf seine Zusammensetzung
und auf einen eventuellen Bakteriengehalt, sodann auf bekannte
Weise entwässert, etwa durch Pressen oder Zentrifugieren, bis
er 40 bis 50% Feststoffe enthält, wobei 45% Feststoffe am
günstigsten sind. In diesem entwässerten Zustand werden die
Papierbreifasern durch ein üblicher Verfahren zerkleinert, etwa
in einem Zerkleinerungsmahlwerk oder einem Schredder, und zwar
bis auf eine Faserlänge von 1 bis 10 mm. Günstig ist die Ver
wendung eines Fitzpatrick-Mahlwerks, wobei bis auf eine Faser
länge von 1 bis 4 mm zerkleinert wird.
Der Faserbrei wird dann auf bestimmte Qualitätsmerkmale einge
stellt, nämlich durch Zugabe von Additiven, etwa Farbstoff,
Titandioxid oder Baryt zum Einstellen der Farbe, Bioziden oder
dergleichen zum Unterdrücken des Bakterienwachstums und Pilz
wachstums, und Kaolinton oder Baryte zum Erhöhen der Dichte
sowie Geruchsstoffe zum Überdecken des Geruchs von Exkrementen.
Als Biozide werden quaternäre Ammoniumsalze, Aldehydderivate,
halogenierte Styrole, Thiocyanate, Carbamate, Azochloride und
modifizierte Phenole oder Kombinationen derselben verwendet.
Am günstigsten sind halogenierte Styrole und Thiocyanate, ins
besondere eine Mischung aus Bromnitrostyrol und Methylenbis
thiocyanat, wie es unter der Bezeichnung "Slime-Trol®RX-41"
von der Firma Betz Paperchem, Inc., vertrieben wird.
Nach dieser Einstellung wird der Papierbrei agglomeriert oder
granuliert, etwa mit einem Trommel-Tablettenformer, einem
Scheiben-Tablettenformer, einem Extruder oder einem Granulator
und damit in kugelförmige Körnchen geformt. Diese werden an
schließend in üblicher Weise abgeplattet und das Produkt sodann
getrocknet, bis es einen Feuchtegehalt von 1 bis 10 Gewichts
prozenten hat. Das Trocknen geschieht in einem Standardtrockner,
etwa einem Fluidbetttrockner, Turbotrockner, Bandtrockner oder
Trogtrockner, und zwar bei einer Temperatur zwischen 90° und
400°C. Nach dem Trocknen können zusätzlich Riechstoffe oder
Farbe hinzugefügt werden, womit das Füllmaterial verpackungs
fertig ist und als Katzenstreu oder dergleichen verkauft werden
kann.
Entfärbter Papierbrei der Ft. Howard Paper Company mit einem
Gehalt von 35 bis 40% Feststoffen, die sich aus 45,3% Fasern
und 54,7% Füllstoffen zusammensetzen, nämlich Titandioxid und
Kaolinton, wurde als Ausgangsstoff verwendet. Dieser wurde von
dem "Environmental Services Institute" auf Schwermetalle und
Pestizide untersucht. Der Brei wurde sodann ofengetrocknet bei
120°C, bis er 55% Feststoffe und 45% Feuchtigkeit enthielt.
Er wurde sodann in einen "Eirich" Hochintensitätsmischer zur
Faserzerkleinerung geschreddert. Nach dem Schredder wurde Was
ser hinzugefügt und der Brei sodann in einen Trommel-Pellet
bildner bei 49% Feuchtigkeit gegeben, um ein Granulat zu bil
den. Dieses Granulat wurde sodann in einem Ofen bei 120°C ge
trocknet bis auf einen End-Feuchtigkeitsgehalt von etwa 2,21%.
Das derart gewonnene Material wurde ausgesiebt auf eine Maschen
weite von 6 bis 60, sodann ein Biozid auf das Material gesprüht
mit einer Konzentration von 500 ppm zwecks Begrenzung des Bak
terienwachstums. Sodann wurde ein Pflanzen-Riechstoff der Firma
"Bell-Synfleur" hinzugegeben, und zwar in einer Menge von 0,68
kg pro Tonne zwecks Verbesserung des Geruchs. Schließlich wurde
grüner Farbstoff auf das Material gesprüht, damit es besser
aussieht. Die physikalischen Eigenschaften des fertigen Füll
materials wurden sodann gemessen und sind in der folgenden
Tabelle zusammengestellt.
US-MaschenweiteAnteil in %
6 4,25
815,44
1226,17
2048,28
30 5,01
40 0,83
60 0,02
<60-
Packungsdichte0,72 kg/dm³
H₂O-Absorptionsfähigkeit58%
Ölabsorptionsfähigkeit36,6%
Feuchtegehalt2,21%
Es wurde ein Sulfit-Papierbrei der Firma Great Northern Tissue
Company verwendet, der nach dem Primärverfahren hergestellt
worden war und 27% Feststoffe sowie 73% Wasser enthielt. Die
Feststoffe setzen sich zu 73,2% aus Fasern und zu 26,8% aus
Kaolintonfüller zusammen. Das Material wurde von dem "Environ
mental Services Institute" auf Schwermetalle und Pestizide un
tersucht. Der Brei wurde sodann in einer ersten Stufe mittels
eines "Franklin Miller Zerkleinerers" zerkleinert bei einem
Feuchtigkeitsgehalt von 73%. Anschließend wurde in einem
"Fitzpatrick Fitzmill Zerkleinerer" weiter zerkleinert bei
einem Feuchtigkeitsgehalt von 68%. Der Brei wurde sodann in
Körnchen geformt in einem Scheiben-Pelletformer unter Zugabe
von 4% Bentonit und/oder Wasser und einer 50%igen Lösung von
Kalziumlignosulfonat zwecks Steuerung der Packungsdichte und
der Absorptionsfähigkeit. Die Körnchen wurden sodann in einem
Carrier Fluidbetttrockner getrocknet, der drei Temperaturzonen
aufweist, nämlich 260°C, 120°C und 38°C, wobei bis auf einen
Feuchtigkeitsgehalt von 5% ± 2% getrocknet wurde. Der Trockner
wirkt ferner als Luft-Klassifizierer, der ein Produkt mit
einer Maschenweite zwischen 6 und 60 ergibt. Die physikali
schen Eigenschaften des körnigen Füllmaterials sind unten ange
geben.
US-MaschenweiteAnteil in %
624,37
826,18
1222,01
2025,34
30 1,47
40 0,33
60 0,20
<60 0,10
Anfängliche Packungsdichte0,23 kg/dm³
Endgültige Packungsdichte0,45 kg/cm³
Feuchtegehalt5,78%
H₂O-Absorptionsfähigkeit146%
Ölabsorptionsfähigkeit118,5%
Es wurde nach dem Primärverfahren hergestellter Papierbrei auf
Sulfatbasis der Firma "Boise Cascade Paper Company" verwendet
mit einem Gehalt von 49% Feststoffen und 51% Wasser. Der
Feststoff setzte sich aus 56,6% Fasern und 43,4% Titandioxid
und Kaolinton als Füllstoff zusammen. Dieses Ausgangsmaterial
wurde von dem "Environmental Services Institute" auf Schwerme
talle und Pestizide untersucht. In einem "Eirich" Hochintensi
tätsmischer erfolgte eine Zerkleinerung bei einem Feuchtig
keitsgehalt von 51%. Das Material wurde sodann in einen Trom
mel-Pelletformer gegeben und Wasser hinzugefügt zur Granulat
bildung bei einem Feuchtegehalt von 59,8%. Während der Pellet
bildung wird ein Biozid hinzugefügt, und zwar "Slimetrol®RX41"
der Firma Betz Paperchem, Inc. Sodann erfolgte eine Ofentrock
nung bei 120°C, bis der Feuchtigkeitsgehalt etwa 2% betrug.
Es wurden sodann mit Riechstoffen bedeckte Agenzien in einem
Anteil von 0,9 kg pro Tonne Material hinzugefügt. Als Riech
stoff diente ein nach Pfefferminze riechender Stoff. Die phy
sikalischen Eigenschaften des derart hergestellten Füllmate
rials sind in der unten stehenden Tabelle zusammengestellt.
US-MaschenweiteAnteil in %
6 8,15
820,57
1229,80
2038,41
30 2,70
40 0,27
60 0,04
<60 0,05
Packungsdichte0,43 kg/dm³
H₂O-Absorptionsfähigkeit88,0%
Ölabsorptionsfähigkeit47,03%
Feuchtegehalt1,81%
Das Füllmaterial wurde abgepackt und schließlich in einem Kat
zenklo getestet. Es zeigte während der Versuchsdauer von vier
zehn Tagen eine angemessene Absorptionsfähigkeit und Geruchs
neutralisation.
Bei Verwendung anderer Faserbreie kann es erforderlich sein,
die Konzentrationen und die einzelnen Parameter für die Be
handlung des Breis je nach dessen anfänglichen physikalischen
Eigenschaften zu verändern. Die Biozide können auch auf das
trockene fertige Produkt aufgebracht werden, und ferner können
Pestizide wie Dichlorvos in das Füllmaterial eingebettet wer
den, um gegen Flöhe oder anderes Ungeziefer wirksam zu sein.
Claims (18)
1. Verfahren zum Herstellen eines saugfähigen Füllmaterials,
dadurch gekennzeichnet, daß Pflanzenfasern
zu einem Brei verarbeitet werden, daß der Feuchtigkeitsge
halt des Breis so eingestellt wird, daß er sich zerreißen
oder zerschnitzeln läßt, daß die Fasergröße des Breis ver
kleinert wird, daß die physikalischen Eigenschaften des
Breis auf vorbestimmte Standardwerte eingestellt werden,
daß der Brei zu Körnern agglomeriert wird, und daß die Kör
ner bis auf einen Feuchtegehalt von höchstens 10% getrock
net werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Körner vor dem Trocknen und nach dem Agglo
merieren flach gedrückt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Brei bei einer Temperatur von
etwa 65°C in einem Hordentrockner getrocknet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Brei in einer Scheiben-Tablet
tiervorrichtung agglomeriert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Brei in einer Trommel unter Hin
zufügung von Wasser agglomeriert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Brei ein Farbstoff zugefügt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Brei ein biozides Mittel gegen
Bakterien und Pilze beigefügt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Brei ein Geruchsverbesserer bei
gefügt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Brei aus in einem Primärprozeß
hergestellten Papierbrei mit einem Gehalt von 75 bis 99
Gewichtsprozenten an Fasern zubereitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Papierbrei aus von Tinte befrei
tem Papierschlamm zubereitet wird mit einem Gehalt von 40
bis 80 Gewichtsprozenten an Fasern.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Brei bis auf eine Fasergröße von
1 bis 10 mm zerkleinert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Brei ein Füllstoff aus der Gruppe
Kaolinton, Titandioxid und Baryt beigegeben wird, um die
Dichte des Füllmaterials zu erhöhen.
13. Füllmaterial zur Verwendung als Katzenstreu, gekenn
zeichnet durch granulierte Pflanzenfasern mit was
serabsorbierenden Eigenschaften und einer tonartigen Farbe.
14. Füllmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fasern aus Baumfasern, Zitrus
pulpe, Zuckerrohr, Zuckerrüben, Getreide, Kartoffeln und/oder
Papierbrei bestehen.
15. Füllmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß es einen bioziden Stoff zur Vermei
dung von Bakterien- und Pilzbefall enthält.
16. Füllmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß es eine Korngröße mit einer Maschen
weite zwischen 6 und 60 aufweist.
17. Füllmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Maschenweite zwischen 8 und 20
beträgt.
18. Füllmaterial nach Anspruch 14, gekennzeich
net durch einen Gehalt an einem Pestizid.
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