ES2250462T3 - Litera para animales de grano molido. - Google Patents
Litera para animales de grano molido.Info
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Abstract
Una composición sorbente para sorber un líquido que comprende una mezcla de: (a) el 50% al 99% en peso de un grano molido; y (b) el 1% al 50% en peso de partículas de madera.
Description
Litera para animales de grano molido.
La presente invención pertenece a una composición
para literas de animales de productos naturales y a procedimientos
para su uso en forma de sorbente de líquidos.
El uso de una litera para animales como
composición sorbente para la orina de los animales domésticos y
otros líquidos residuales es conocido desde hace años. Típicamente,
la litera se coloca dentro de un recipiente o en un área en la cual
se ha enseñado a la mascota a usarla para orinar y defecar. Muchas
literas de la técnica anterior partían de arena, arcilla, y otros
materiales mínimamente sorbente. Más recientemente, se ha
incrementado la vida útil y la sorción de estas literas añadiendo
aglomerantes y otros aditivos que hacen que se forme un aglomerado a
partir de la litera ensuciada por la orina y los líquidos fecales.
Véase, por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos nº
5.216.980 y 5.176.107. La formación un aglomerado a partir de una
litera ensuciada, en parte, minimiza la distribución de la orina o
de los líquidos fecales, minimizando de este modo la contaminación
de la litera sin ensuciar que rodea los líquidos residuales
excretados. Además, la formación de aglomerados, reduce el rastro de
la litera sucia fuera del recipiente de la litera.
Más recientemente, se han usado productos
naturales tales como granos, productos celulósicos tales como
serrín, virutas o cáscaras vegetales como litera para animales.
Véase por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos nº
4.206.718.; 4.727.824, 4.883.021, 5.109.804, 5.152.250, 5.690.052,
6.014.947, DE-C-19.543.311. Estos
productos se desarrollaron realizando un esfuerzo para mejorar la
absorción de la litera para animales, así como para proporcionar una
litera biodegradable. Las literas con una mayor absorción pueden
minimizar los olores, reducir la cantidad de litera requerida y
minimizar los problemas de la eliminación de la litera húmeda.
Aunque se han preparado literas altamente sorbentes, muchas de ellas
tienden a hincharse en exceso cuando entran en contacto con los
líquidos produciendo problemas tales como el bloqueo de la
alcantarilla o las fosas sépticas cuando se tira por el inodoro.
La presente invención va dirigida a proporcionar
una litera de productos naturales sorbente con características de
hinchamiento reducido y de formación apropiada de aglomerados. La
invención también proporciona procedimientos para preparar y usar
literas de productos naturales con características una alta
absorción, hinchamiento reducido y formación de aglomerados
apropiada.
La presente invención proporciona una composición
sorbente de productos naturales. La composición sorbente puede ser
una mezcla del 50% al 99% en peso de grano molido y el 1 al 50% en
peso de partículas de madera. La composición sorbente es
biodegradable, retirable con pala y desechable a través del inodoro.
El grano molido se prepara típicamente a partir de granos de
creerla. En una realización preferida, los granos de cereal son
variedades de trigo que incluyen trigo blanco, trigo de primavera,
trigo de invierno, trigo duro y las combinaciones de los mismos. Las
partículas de madera están típicamente derivadas de los árboles con
madera que tiene buenas características de absorción, tales como,
por ejemplo, álamo temblón, chopo, pino, abedul, cedro y las
combinaciones de los mismos. Las partículas de madera absorben
típicamente una cantidad de líquido basado en peso igual a al menos
aproximadamente 1,0 veces y preferiblemente al menos aproximadamente
2,0 veces y más preferiblemente aproximadamente 3,0 veces el peso de
la composición sorbente. Preferiblemente, las partículas de madera
son serrín, o virutas que son inferiores a aproximadamente 4 mm. Una
composición preferida es una en la cual el grano molido es trigo
rojo de primavera duro y las partículas de madera son de álamo
temblón. Al contacto con un líquido, la composición sorbente puede
sorber una cantidad del líquido basada en peso igual a al menos
aproximadamente 1,0 veces y preferiblemente al menos aproximadamente
1,5 veces y más preferiblemente al menos aproximadamente 2,0 veces
el peso de la composición sorbente.
La invención también proporciona un procedimiento
para preparar una composición sorbente que contiene entre el 1 y el
50% en peso de partículas de madera y entre el 50 y 99% en peso de
grano molido. Después de la selección de las partículas de madera y
del grano molido, se prepara la mezcla para la litera. En una
realización, la mezcla para la litera se aglomera. En otra
realización los gránulos se desmenuzan.
En otra realización, la invención proporciona un
procedimiento para producir una composición sorbente aglomerado a
partir de grano molido. El gránulo de grano molido puede contener
aditivos que incluyen, por ejemplo, partículas de madera para
mejorar la absorbencia, desodorantes, agentes para inhibir el
crecimiento microbiano, agentes antipolvo y atrayentes de animales.
En una realización Los gránulos se desmenuzan.
La invención proporciona también un procedimiento
para sorber líquido usando una composición sorbente que contiene
grano molido y partículas de madera. El grano molido y las
partículas de madera se seleccionan y mezclan para producir una
mezcla para litera. La mezcla contiene entre el 50 y 99% en peso de
un grano molido y entre el 1 y 50% en peso de partículas de madera.
La litera está situada de tal manera que un líquido que ha de ser
absorbido pueda entrar en contacto con ella. Al entrar en contacto
con el líquido, la mezcla para litera forma preferiblemente un
aglomerado y absorbe una cantidad de líquido basada en peso igual a
al menos aproximadamente 1,0 veces y preferiblemente al menos
aproximadamente 1,5 veces y más preferiblemente al menos
aproximadamente 2,0 veces el peso de la mezcla para litera.
La presente invención proporciona una composición
sorbente de productos naturales y procedimientos para sorber
líquidos. La composición sorbente puede ser una mezcla para litera
de grano molido y partículas de madera. Preferiblemente, la
composición sorbente tiene un nivel de olor bajo y es biodegradable.
Al contacto con un líquido, la composición sorbente puede formar un
aglomerado con un nivel reducido de desgaste que se separa
fácilmente de la composición sorbente circundante sin mojar. Cuando
se deshace de la composición sorbente a través de un inodoro, los
aglomerados se pueden disgregar. La composición sorbente tiene
típicamente una tendencia reducida a hincharse, reduciendo de este
modo la probabilidad de atascar una alcantarilla o una fosa séptica
al ser desechada.
Se puede preparar un grano molido de la invención
a partir, por ejemplo, de granos de cereal tal como trigo, sorgo,
cebada, arroz, avena, centeno, tritical, mijo, maíz y otros granos
para los cuales "grano de cereal" es un término genérico. El
grano molido se puede preparar a partir de un único grano de una
combinación de granos. Los granos se pueden combinar antes o después
del proceso de molienda. Los granos de cereal preferidos de la
invención se pueden seleccionar a partir del grupo de variedades de
trigo que incluyen, trigo blanco, trigo de primavera, trigo de
invierno, trigo duro y similares. En una realización preferida, el
grano molido es trigo duro rojo de primavera.
Se puede preparar el grano molido moliendo todo
el grano a granel. Antes de la molienda, todo el grano a granel se
puede poner en un dispositivo de limpieza para retirar los
materiales extraños que incluyen piedras rocas, metales, suciedad,
polvo semillas de malas hierbas y otros materiales distinto de los
granos. Tales dispositivos de limpieza son conocidos en la técnica e
incluyen, por ejemplo, imanes, molinos limpiadores de discos,
molinos limpiadores de tamices, y dispositivos similares. El grano
puede entonces opcionalmente ser sometido a desinfestación usando un
desinfestador. El orden en el cual el grano es limpiado y
desinfestado no es importante. Los destructores de infestación son
conocidos en la técnica.
Después de limpiar y desinfectar el grano, este
es sometido a un molino de rodillos o de martillo para triturar todo
el grano en partículas más pequeñas. Después de triturar (moler), se
desplaza dentro de una criba donde se separan las partículas grandes
pasando a través de un tamiz y vuelve al molino de rodillos o de
martillo hasta que se consigue la dimensión de partícula apropiada.
Típicamente, la dimensión de partícula se reduce, de tal modo, que
al menos el 95% de las partículas son inferiores a 4 mm (pasan a
través de un tamiz de malla 5). Preferiblemente al menos el 95% de
las partículas están entre 4 mm y 125 \mum (pasan a través de un
tamiz de malla 5 pero no un tamiz de malla
120 \mum).
120 \mum).
Las partículas de madera de la invención se
pueden producir, por ejemplo, moliendo, machacando o cortando. La
fuente de madera puede ser, por ejemplo, árboles, leña, celulosa,
fibras o subproductos de madera tales como cortezas y viruta de
madera. Se puede usar un único tipo de madera o combinación de tipos
de madera.
Típicamente, las partículas de madera son
materiales sorbentes que pueden sorber una cantidad de líquido en
peso entre aproximadamente 0,5 veces a aproximadamente 5,0 veces el
peso de las partículas de madera. Las partículas de madera pueden
típicamente sorber una cantidad de líquido igual a al menos 1 vez y
preferiblemente 2 veces y más preferiblemente al menos 3 veces el
peso de las partículas madera. La sorción incluye tanto la adsorción
como la absorción del líquido dentro o sobre las partículas de
madera. Los materiales sorbentes apropiados incluyen, por ejemplo,
álamo temblón, chopo, pino, abedul, cedro y las combinaciones de los
mismos.
Las partículas de madera se obtienen típicamente
por molienda o trituración. Las partículas de madera se pueden
derivar de un producto de madera aglomerado o molido. Las fuentes de
los productos de álamo temblón molido y aglomerado incluyen Green
Pet Products, Conrad, IA y LONE Tree By-Products,
Bagley, MN. La dimensión de partícula de la madera se reduce
típicamente de manera que al menos el 95% de las partículas sea
inferior a aproximadamente 4 mm (pasan a través de un tamiz de malla
5). Preferiblemente, al menos el 95% de las partículas están entre
aproximadamente 4 mm y aproximadamente 125 \mum (pasan a través
del tamiz de malla 5 pero no un tamiz de malla 120).
Un aspecto de la invención proporciona una
composición sorbente que comprende entre el 50% y el 99% en peso de
un grano molido y entre el 1% y el 50% en peso de partículas de
madera. La composición comprende preferiblemente aproximadamente
entre el 5% y aproximadamente el 35% de las partículas de madera y
más preferiblemente comprende aproximadamente entre el 10% y
aproximadamente el 30% de las partículas de madera. Otros aditivos
que pueden estar presentes incluyen, por ejemplo compuestos que
funcionan como desodorantes, agentes que inhiben el crecimiento
microbiano, agentes antipolvo y atrayentes de animales. Los aditivos
para enmascarar o neutralizar los olores, pueden ser, por ejemplo,
bicarbonato sódico o aceites de productos naturales tales como
Nilecho (un producto de aceite de productos naturales que contienen
50 aceites naturales vendidos por Nilodor, Inc, Bolivar, OH). Los
atrayentes de animales pueden ser, por ejemplo, proteínas naturales
tales como el trigo. Los agentes antipolvo pueden ser, por ejemplo,
un aceite vegetal tal como aceite de soja.
En una realización, la composición sorbente puede
sorber una cantidad de líquido basada en peso entre aproximadamente
0,5 veces y aproximadamente 5,0 veces el peso de la composición
sorbente. Típicamente, la composición sorbente puede sorber una
cantidad de líquido basada en peso igual a al menos 1,0 veces y
preferiblemente al menos 1,5 veces y más preferiblemente al menos
2,0 veces el peso de la mezcla para litera. Tal como se usa en la
presente memoria descriptiva "sorción" incluye tanto la
adsorción y la absorción del líquido dentro o sobre la composición
sorbente. La sorción se puede medir usando ASTM Standard F
726-99 (publicado en 1999) para una composición
sorbente de tipo II. El agua se coloca en la celda de ensayo, una
cubeta de cristalización de vidrio. Una muestra de la composición
sorbente se pesa, se coloca en un cesto de tela metálica (dimensión
de malla 27-0,16 cm) y se reduce dentro de la celda
de ensayo. Algo de la composición sorbente flotará dentro de la cela
de ensayo. Después de 15 minutos, la composición sorbente se retira
del agua usando el cesto de malla metálica. Se deja que es cesto sea
evacuado durante 30 minutos. La composición sorbente se vuelve a
pesar para calcular la cantidad de líquido sorbida.
La composición sorbente de la invención tiende a
formar un aglomerado de bajo nivel de desgaste al contacto con los
líquidos. Si el contenido de partículas de madera es demasiado
elevado, la litera no se aglomera al exponerse a líquido residual.
La expresión "aglomerado de bajo nivel de desgaste" significa
un aglomerado, que, después de secarse, pierde menos de
aproximadamente el 15% de su peso y preferiblemente menos de
aproximadamente el 10% de su peso cuando es sometido a un ensayo de
desgaste. El ensayo de desgaste implica humedecer la mezcla de
litera con 6 gramos de agua y dejar que el agua sorbida permanezca
entre 10 y 15 minutos. Los aglomerados que se forman se retiran
cuidadosamente de la litera sin mojar y se secan. Los aglomerados
secos se pesan. A continuación la litera unida pero débilmente
adherida sobre la superficie de los aglomerados se retira frotando
suavemente con un dedo a través de la superficie. La litera retirada
es pesada para calcular la pérdida de porcentaje en peso. La pérdida
de porcentaje en peso es el porcentaje de desgaste.
Los aglomerados de bajo nivel de desgaste son
ventajosos porque tienen menos probabilidades de perder partículas
de la litera ensuciada cuando se retira el aglomerado de la litera
sin ensuciar circundante en un recipiente de literas. Un aglomerado
de bajo nivel de desgaste puede proporcionar una ventaja
significativa aumentando la vida útil de la litera mediante la
contaminación reducida de la litera sin ensuciar desprendiendo la
litera ensuciada del aglomerado. Además, el proceso de aglomerado
previene que los artículos se desprendan de un aglomerado ensuciado,
si se somete a compresión por un animal que pisa sobre los
aglomerados mientras se mueve alrededor de la litera. Se puede
minimizar el rastro de la litera fuera del recipiente de la
litera.
La composición sorbente tiende a hincharse menos
que algunas literas de productos naturales. Tal como se usa en la
presente memoria descriptiva "hinchar" significa una tendencia
de la litera a aumentar en volumen cando entra en contacto con un
líquido. Este atributo es particularmente beneficioso si la litera
ensuciada se tira en un inodoro asociado a una alcantarilla o una
fosa séptica. Al usar una litera que se hincha menos al entrar en
contacto con líquidos, la alcantarilla o las fosas sépticas tienen
menores tendencias a bloquearse o taponarse cuando la litera se tira
por el inodoro. Las composiciones con un nivel superior a
aproximadamente el 50% de las partículas de madera basadas en peso
de la litera tienden a hincharse más de lo deseado. Una litera que
se hincha al 100% significa que la composición sorbente dobla su
volumen al contacto con el agua. Las composiciones de la invención
se hinchan típicamente menos que aproximadamente el 10% basado en el
volumen de la composición sorbente. La composición sorbente no tiene
preferiblemente ningún cambio de volumen al exponerse a un líquido y
más preferiblemente encoge al contacto con el líquido.
Otro aspecto de la invención proporciona un
procedimiento para producir una composición sorbente que comprende
entre el 1% y el 50% en peso de las partículas de madera y entre el
50% y el 99% en peso del grano molido. Preferiblemente, la
composición sorbente comprende entre el 5% y el 35% de partículas de
madera y más preferiblemente, comprende entre el 10% y el 30% de
partículas de madera. El grano molido seleccionado y las partículas
de madera se mezclan para formar una mezcla homogénea para litera.
El equipo de mezcla apropiado incluye, por ejemplo mezcladoras
horizontales con cinta helicoidal o de paletas. La homogeneidad se
puede determinar visualmente, basándose en la similaridad del color
y la uniformidad del color para muestras tomadas de diversas
localizaciones en el recipiente de mezcla.
Una realización de la invención proporciona una
litera granulada. Un granulador típico tiene un alimentador para los
componentes secos y un acondicionador en el que se añaden los
líquidos. El material acondicionado fluye entonces dentro de la
cámara de granulación donde se forma el gránulo. Al variar la
relación de compresión, el contenido de humedad y la temperatura
durante la granulación se puede modificar las características del
producto. La relación de compresión se encuentra típicamente entre
aproximadamente 4:1 y aproximadamente 9:1. Preferiblemente, la
relación de compresión se encuentra típicamente entre
aproximadamente 5:1 y aproximadamente 9:1 y más preferiblemente
entre aproximadamente 5:1 y aproximadamente 8:1. Los gránulos pobres
que contienen un gran número de finas se forman a una relación de
compresión inferior a aproximadamente 4:1. Las características del
producto pueden ser difíciles de reproducir cuando se usan
relaciones de compresión inferiores a 5:1. Se necesitan mayores
cantidades de agua para formar gránulos con una relación de
compresión de 5:1 o menos. Esta cantidad de agua es desventajosa
porque se requiere un mayor secado de los gránulos después de la
formación. Se pueden formar buenos gránulos con menores cantidades
de agua añadida a relaciones de compresión superiores a
aproximadamente 5:1.
La humedad requerida para la granulación se puede
añadir durante la etapa de mezcla del grano molido y las partículas
de madera, después de la etapa de mezcla pero en el mismo recipiente
usado para la mezcla, o como parte del procedimiento de granulación.
Preferiblemente, la humedad se añade como parte del procedimiento de
granulación. Se prefieren menores niveles de adición de humedad para
minimizar la cantidad de secado requerida después de la granulación.
Típicamente, el contenido de humedad de la litera después de la
mezcla varía entre aproximadamente el 7% en peso y aproximadamente
el 14% en peso basada en el peso de la litera. Preferiblemente, el
nivel de humedad durante la granulación es inferior a
aproximadamente el 15% en peso y más preferiblemente inferior a
aproximadamente el 13% en peso basado en el peso de la litera.
Cuando se usan relaciones de compresión de 5:1 o inferior, el agua
total necesitado para formar los gránulos varía entre el 15% en peso
y aproximadamente el 18% en peso basado en el peso de la litera.
La temperatura de granulación es preferiblemente
inferior al punto de ebullición del agua. Si la temperatura es
demasiado alta, el vapor proporciona una reducción de la
procesabilidad de los materiales. Las temperaturas más elevadas
tienden a producir gránulos con envolturas duras que reducen la
sorción de la litera. Si el grano molido es trigo, las temperaturas
que sobrepasan 82ºC pueden causar la gelatinización y reducir la
capacidad de la litera para aglomerarse al ser expuesta a un
líquido. Preferiblemente, la temperatura de granulación se encuentra
entre aproximadamente 43ºC y 77ºC. Más preferiblemente, la
temperatura de granulación se encuentra entre aproximadamente 54ºC
y
77ºC.
77ºC.
Después de la formación, los gránulos se pueden
secar, por ejemplo, en un refrigerador o un secador. El enfriamiento
se puede producir por movimiento de aire creado por un ventilador.
El secador puede ser, por ejemplo, un lecho fluido. El secado se
puede hacer en presencia de aire o de un gas inerte. La temperatura
del gas que sale del secador es típicamente inferior a 82ºC. La
humedad final es típicamente inferior a aproximadamente el 12%,
preferiblemente inferior a aproximadamente el 11% y más
preferiblemente inferior a aproximadamente el 9%. El menor contenido
de humedad minimiza el crecimiento microbiano en el producto
final.
Cualquier fina producida puede ser devuelta al
granulador para su reprocesamiento. La densidad aparente típica de
los gránulos es típicamente de entre aproximadamente el 0,40 g/cc y
aproximadamente 0,80 g/cc. En una realización, la densidad aparente
es de aproximadamente 0,50 g/cc a 0,65 g/cc.
El gránulo puede ser de cualquier dimensión que
proporcione la función de sorción deseada. Típicamente, el diámetro
de gránulo es de entre aproximadamente 0,32 cm y aproximadamente
1,28 cm, y preferiblemente entre aproximadamente 0,40 cm y
aproximadamente 0,64 cm. La longitud de gránulo es típicamente entre
aproximadamente 1,70 cm y aproximadamente 0,85 cm y preferiblemente
entre aproximadamente 1,28 cm y aproximadamente
1,11 cm.
1,11 cm.
En otra realización, la litera granulada se puede
aglomerar. El procedo de aglomerado es un procedimiento para
triturar la litera granulada en un aglomerador o molino de rodillos
para producir menores partículas. El espacio entre los rodillos
determina la dimensión de los productos aglomerados. Un intervalo
típico de aglomerado es tal que un granulado se reduce de
aproximadamente un cuarto a aproximadamente tres cuartos y
preferiblemente de aproximadamente una mitad a aproximadamente dos
tercios de la dimensión original del granulo. El objetivo del
proceso de aglomerado es reducir la dimensión de los gránulos sin
crear un gran número de finas.
Un aspecto de la invención proporciona un
procedimiento para preparar gránulos que comprenden grano molido. El
grano molido puede contener aditivos que funcionan, por ejemplo,
para enmascarar o neutralizar olores residuales, para proporcionar
un atrayente para un animal, para inhibir el crecimiento microbiano
o para reducir la formación de polvo. Los aditivos para enmascarar o
neutralizar los olores, por ejemplo bicarbonato sódico o aceites de
productos naturales tales como Nilecho (un producto de aceite de
productos naturales que contiene 50 aceites naturales vendido por
Nilodor, Inc., Bolivar, OH). Los atrayentes para animales, por
ejemplo, pueden ser proteínas naturales tales como el trigo. Los
agentes antipolvo, por ejemplo, pueden ser un aceite vegetal tal
como un aceite de soja. Sorprendentemente, en una realización, la
sorción de la litera de grano molido se puede mejorar mediante
granulación incluso en ausencia de partículas de madera.
En otra realización, los gránulos se aglomeran.
De acuerdo con esta realización, la litera aglomerada puede
típicamente sorber una cantidad de líquido basado en peso entre
aproximadamente 0,5 veces y aproximadamente 5,0 veces el peso de la
litera. La litera sorbe típicamente una cantidad de líquido basado
en peso igual al menos aproximadamente 1,0 veces y preferiblemente
al menos aproximadamente 1,5 veces y más preferiblemente al menos
aproximadamente 2,0 veces el peso de la litera. El hinchamiento es
inferior a aproximadamente el 10% basado en volumen de la litera.
Preferiblemente no hay cambio de volumen o más preferiblemente la
litera encoge al contacto con el líquido. El porcentaje del nivel de
desgaste s típicamente inferior a aproximadamente el 15% y
preferiblemente inferior a aproximadamente el 10%.
Otro aspecto de la invención proporciona un
procedimiento para sorber líquido usando una composición sorbente
que comprende grano molido y partículas de madera. El grano molido y
las partículas de madera se seleccionan y se mezclan para producir
una mezcla para litera. La mezcla contiene desde el 50% al 99% en
peso de un grano molido y desde el 1% al 50% en peso de partículas
de madera. La mezcla comprende preferiblemente entre aproximadamente
el 5% y el 35% de partículas de madera y más preferiblemente
comprende aproximadamente entre el 10% y el 30% de partículas de
madera. La litera puede contener aditivos que funcionan, por
ejemplo, para enmascarar o neutralizar los olores residuales, para
proporcionar un atrayente para un animal, para inhibir el
crecimiento microbiano o para prevenir la formación de polvo. La
litera está situada de tal manera que un líquido que ha de ser
sorbido pueda entrar en contacto con la misma. Al contacto con el
líquido, la mezcla para litera sorbe una cantidad de líquido basado
en peso igual a al menos aproximadamente 1,0 veces y preferiblemente
1,5 veces y más preferiblemente al menos 2,0 veces el peso de la
mezcla para litera. Típicamente la litera sorbe una cantidad de
líquido basado en peso entre aproximadamente 0,5 veces y 5,0 veces
el peso de la litera.
Otro aspecto de la invención proporciona un
procedimiento para sorber líquido preparando una litera que
comprende grano molido. El grano molido puede contener aditivos que
funcionan, por ejemplo, para enmascarar o neutralizar olores
residuales, para proporcionar un atrayente para un animal, para
inhibir el crecimiento bacteriano o para prevenir la formación de
polvo. La litera de grano molido puede incluir aditivos tales como
partículas de madera para mejorar la sorción. La litera se granula y
opcionalmente se aglomera. La mezcla para litera granulada o
aglomerada se sitúa, de tal manera, que está de hecho en contacto
con un líquido.
Los siguientes ejemplos describen, además, el
procedimiento para preparar una litera de grano molido de la
invención y los ensayos realizados para determinar las diversas
características de la litera. En los siguientes ejemplos, el grano
molido es trigo y las partículas de madera son álamo temblón; la
invención no se limita a estos materiales. Los ejemplos son
proporcionados a título de ejemplo para facilitar la comprensión de
las invenciones y no deberían limitar la invención a los
ejemplos.
En este ejemplo, el material de partida de álamo
temblón era un subproducto de la industria de la trituración de la
madera industrial. Las virutas se secaron en una secadora de tambor
a aproximadamente el 8% en peso de humedad basado en el peso de las
virutas. Las virutas secadas se trituraron en un molino de tambor de
doble etapa con un tamiz de malla 8. El trigo molido (TM) se preparó
a partir de todo el trigo de primavera a granel que se limpió y
molió en un único molino de rodillos de cabeza con una tamiz de
malla 8.
La distribución de la dimensión de partículas de
las partículas de madera y el trigo molido se determinó agitando las
muestras durante 5 minutos en una serie de tamices que varían en
dimensión entre 4 mm y 125 \mum. La distribución de dimensión de
partícula del trigo molido y del álamo temblón se muestra en la
Tabla I. La totalidad del trigo molido y el 97% de las partículas de
madera fueron inferiores a 4,0 mm. Sólo el 1% de cada materia prima
fue inferior a
125 \mum.
125 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
| Dimensión de tamiz | Álamo temblón - porcentaje retenido | Trigo molido - porcentaje retenido |
| Nº 5-40 mm | 3 | 0 |
| Nº 7-2,8 mm | 18 | 0 |
| Nº 10-2,0 mm | 28 | 1 |
| Nº 25-707 \mum | 36 | 83 |
| Nº 45-354 \mum | 10 | 10 |
| Nº 60-250 \mum | 2 | 3 |
| Nº 80-177 \mum | 1 | 1 |
| Nº 120-125 \mum | 1 | 1 |
| Nº <125 \mum | 1 | 1 |
\vskip1.000000\baselineskip
La densidad aparente para los materiales de
partida se determinó dividiendo el peso en gramos de una muestra por
el volumen de la muestra en milímetros. Después de pesar la muestra,
se puso en un cilindro medidor y se golpeó suavemente hasta que ya
no se observó compactación. A continuación se leyó el volumen. El
trigo molido tiene una mayor densidad aparente que el álamo temblón
como se muestra en la Tabla II.
Se determinó la sorción de la mezcla para litera,
las partículas de madera y el grano molido usando el procedimiento
ASTM Standard F 726-99 (publicado en 1999) para los
adsorbentes de tipo II. El agua se colocó en la celda de ensayo, una
cubeta de cristalización de vidrio. Una muestra de la litera se
pesó, se colocó en un cesto de tela metálica (tamiz de malla
27-0,16 cm) y se redujo dentro de la celada de
ensayo. Algo de la composición sorbente flotó dentro de la celada de
ensayo. Después de 15 minutos, la composición se retiró del agua
usando el cesto de tela metálica. Se dejó que se vaciase el cesto
durante 30 minutos. La composición sorbente se pesó de nuevo para
calcular la cantidad de líquido sorbido. La tabla II muestra la
sorción para el álamo temblón y el trigo molido. El álamo temblón
sorbió una cantidad de agua superior a 2,5 veces el peso del álamo
temblón. El grano molido sorbió una cantidad de agua sólo
ligeramente inferior al peso del grano molido.
Al exponerse al agua, el trigo molido forma un
aglomerado pero el álamo temblón no.
| Materia prima | Densidad aparente | Peso de partida | Peso final | Agua sorbida | Agua sorbida (g) / |
| (%) | (g) | (g) | (g) | composición | |
| sorbente (g) | |||||
| Álamo temblón | 0,509 | 25,3 | 97,7 | 72,4 | 2,86 |
| TM | 0,570 | 25,1 | 49,4 | 24,3 | 0,97 |
El grano molido y el álamo temblón del Ejemplo 1
se mezclaron en diversas proporciones que van desde el 5% al 15% de
álamo temblón en la mezcla. Se usó una mezcladora horizontal con
cinta helicoidal para combinar los materiales. Se siguió con la
mezcla hasta que tres muestras extraídas de diferentes regiones del
recipiente de mezclado tuvieron el mismo color y uniformidad de
color.
La sorción de las muestras fue determinada usando
el ASTM Standard F-726-99 para el
tipo II de absorbentes. Los valores de sorción se indican en la
Tabla III.
| Producto | Peso de partida | Peso final | Agua sorbida | Agua sorbida (g) / |
| (g) | (g) | (g) | composición | |
| sorbente (g) | ||||
| TM / 5% de álamo temblón | 25,1 | 52,7 | 27,6 | 1,10 |
| TM / 105% de álamo temblón | 25,4 | 53,6 | 28,2 | 1,11 |
| TM / 15% de álamo temblón | 25,1 | 58,3 | 33,2 | 1,32 |
La adición de solamente el 5% de álamo temblón al
grano molido incrementó la sorción más del 10% y la adición del 15
de álamo temblón incrementó la sorción más del 30% comparado con el
grano molido solo.
Se preparó una mezcla para litera que contiene el
30% de álamo temblón basado en el peso de la mezcla mezclando el
trigo molido y el álamo temblón usando el procedimiento descrito en
el Ejemplo 2. El trigo molido y el álamo temblón son idénticos a los
descritos en el ejemplo 1. Los gránulos se formaron usando un
granulador suministrado por California Pellet Mill, Sacramento CA.
Un equipo similar puede ser adquirido, por ejemplo en
Sprout-Waldon, Crawfordsville, IN. La relación de
compresión fue de 4:1 y el diámetro de los gránulos fue de 0,48 cm.
La humedad añadida para procesar el material a través del granulador
varió. La temperatura del producto cuando se introdujo en el
granulador era de aproximadamente 21ºC y la temperatura de salida
varió entre 53ºC y 66ºC dependiendo del contenido de agua. La
temperatura de salida del granulador se redujo con la adición de más
humedad. Todas las muestras se secaron a entre el 10% y el 11% de
humedad basada en el peso de la mezcla después de la granulación. Se
determinaron la sorción y la densidad aparente y se muestran en la
Tabla IV. Se redujo la densidad aparente con mayor contenido de
humedad, por consiguiente, menores temperaturas de procesa-
miento.
miento.
\vskip1.000000\baselineskip
| Porcentaje de humedad | Porcentaje de humedad | Temperatura de | Densidad, | Sorbido (g) / Composición |
| antes de la granulación | después de la granulación | salida | g/ml | sorbente (g) |
| 12,5 | 11,9 | 66ºC | 0,516 | 2,97 |
| 14,2 | 13,7 | 63ºC | 0,490 | 2,73 |
| 15,4 | 12,8 | 53ºC | 0,455 | 2,88 |
\vskip1.000000\baselineskip
Los gránulos se formaron a partir de trigo molido
sin la adición de álamo temblón. La relación de compresión (RC)
varió entre 3:1 y 8:1 con un diámetro de gránulo de 0,48 cm. Con una
relación de compresión de 3:1, se requirió más agua para el
procesamiento y los gránulos no se formaron correctamente. La
sorción de las muestras se redujo con relaciones de compresión más
elevadas como se muestra en la Tabla V.
\vskip1.000000\baselineskip
| Relación de compresión | Porcentaje de humedad | Densidad, | Sorbido (g) / Composición | Temperatura |
| después de la granulación | g/m | sorbente (g) | (ºC) | |
| 3:1 | 13,8 | 0,585 | 1,11 | 46 |
| 5:1 | 13,4 | 0,582 | 0,76 | 51 |
| 8:1 | 12,8 | 0,615 | 0,74 | 61 |
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una serie de literas granuladas a
partir de trigo molido descrito en el Ejemplo 1. La relación de
compresión durante la granulación varió entre 4 y 6,4. El diámetro
de gránulo fue bien de 0,48 cm o bien 0,40 cm. El contenido de
humedad varió entre el 13,5% y el 15,0% en peso basado en el peso de
la litera. La temperatura de salida varió entre 54ºC y 60ºC. Los
gránulos se desmenuzan entonces a aproximadamente dos tercios de su
dimensión original. El desmenuzador fue suministrado por
Roskamp-Champion, Crawordsville, IN. Un equipo
similar se puede adquirir en Modern Processing Equipment, Chicago,
IL. Ajustando el espacio entre los rodillos en el desmenuzador se
puede variar la extensión de desmenuzamiento.
La sorción fue mayor para el material desmenuzado
comparado con el material granulado como se muestra en la Tabla VI.
Con una relación de compresión de 5:1, la sorción aumentó desde 0,76
a 1,37 g sorbido / g de composición sorbente. La sorción se redujo
con mayores relaciones de compresión.
| Relación de | Diámetro de | Densidad aparente, | g sorbido / g de | Porcentaje de humedad | Temperatura |
| compresión | gránulo, cm | g/ml | composición | antes de la granulación | ºC |
| sorbente | |||||
| 4:1 | 0,48 | 0,540 | 1,72 | 15,0 | 135 |
| 5:1 | 0,48 | 0,530 | 1,37 | 15,0 | 130-135 |
| 6,4:1 | 0,40 | 0,468 | 1,49 | 13,5 | 140-144 |
Se preparó una mezcla para litera que contiene el
25% de álamo temblón basado en el peso de la mezcla mezclando el
trigo molido y el álamo temblón tal como se describe en el Ejemplo
2. La mezcla se formó en gránulos con un diámetro de 0,48 cm. Los
gránulos se desmenuzan a los dos tercios de la dimensión original de
los gránulos. Para estas muestras, las menores relaciones de
compresión mejoraron la sorción de la mezcla para litera como se
muestra en la Tabla VII.
| Relación de | Diámetro de | Densidad aparente, | g sorbido / g de | Porcentaje de humedad | Temperatura |
| compresión | gránulo, cm | g/ml | composición | antes de la granulación | ºC |
| sorbente | |||||
| 4:1 | 0,48 | 0,545 | 2,01 | 15,0 | 135 |
| 5:1 | 0,48 | 0,591 | 1,69 | 15,0 | 130-135 |
Se preparó una mezcla para litera que contiene el
25% de álamo temblón basado en el peso de la mezcla mezclando el
grano molido y el álamo temblón tal como se describe en el Ejemplo
2. La mezcla se formó en gránulos con un diámetro bien de 0,48 cm o
bien 0,40 cm. El contenido de humedad antes de la granulación fue
del 15,0% en peso y la temperatura de salida del granulador fue de
entre 54ºC y 57ºC. Los gránulos se desmenuzan entonces a
aproximadamente la mitad o dos tercios de su dimensión original. El
desmenuzamiento aumentó la sorción de los materiales como se muestra
en la Tabla VIII. Con una relación de compresión de 5:1, un grano de
producto desmenuzado puede sorber 0,31 gramos más de un líquido
comparado con la misma cantidad de producto granulado.
| Relación de | Diámetro de gránulo, | Extensión de | Densidad aparente, | g sorbido / g de |
| compresión | cm | desmenuzamiento | g/ml | composición |
| sorbente | ||||
| 4:1 | 0,48 | 2/3 dimensión de gránulo | 0,430 | 2,55 |
| 5:1 | 0,48 | 2/3 dimensión de gránulo | 0,479 | 2,00 |
| 6,4:1 | 0,40 | 1/2 dimensión de gránulo | 0,436 | 1,94 |
La tabla IX muestra la densidad aparente y la
distribución de dimensión para tres literas: trigo molido, trigo
molido con el 25% de álamo temblón en peso y trigo molido con el 30%
de álamo temblón en peso. El trigo molido y el álamo temblón son
idénticos a los del Ejemplo 1. La relación de compresión, el
diámetro de gránulo y la extensión de desmenuzamiento variaron. Los
materiales desmenuzados se agitaron durante 5 minutos en un conjunto
de tamices que varían en dimensión desde 4,0 mm a menos de 125
micrómetros. La fracción de la muestra total recogida sobre cada
tamiz está en la tabla IX.
\vskip1.000000\baselineskip
| Muestra nº | Muestra | Relación de | Diámetro de gránulo | Extensión de | Densidad aparente |
| compresión | (cm) | desmenuzamiento | (g/cc) | ||
| 1 | TM | 4:1 | 0,48 | ½ de la dimensión | 0,550 |
| de gránulo | |||||
| 2 | TM | 4:1 | 0,48 | 2/3 de la dimensión | 0,535 |
| de gránulo | |||||
| 3 | TM | 5:1 | 0,48 | ½ de la dimensión | 0,550 |
| de gránulo | |||||
| 4 | TM | 5:1 | 0,48 | 2/3 de la dimensión | 0,550 |
| de gránulo | |||||
| 5 | TM | 6,4:1 | 0,40 | ½ de la dimensión | 0,605 |
| de gránulo | |||||
| 6 | TM | 8:1 | 0,48 | 2/3 de la dimensión | 0,630 |
| de gránulo | |||||
| 7 | TM | 8:1 | 0,48 | ½ de la dimensión | |
| de gránulo | |||||
| 8 | TM-25% | 4:1 | 0,48 | ½ de la dimensión | 0,500 |
| Álamo temblón | de gránulo | ||||
| 9 | TM-25% | 4:1 | 0,48 | 2/3 de la dimensión | 0,479 |
| Álamo temblón | de gránulo | ||||
| 10 | TM-25% | 5:1 | 0,48 | ½ de la dimensión | 0,510 |
| Álamo temblón | de gránulo | ||||
| 11 | TM-25% | 5:1 | 0,48 | 2/3 de la dimensión | 0,525 |
| Álamo temblón | de gránulo | ||||
| 12 | TM-25% | 6,4:1 | 0,40 | ½ de la dimensión | 0,475 |
| Álamo temblón | de gránulo | ||||
| Muestra nº | Muestra | Relación de | Diámetro de gránulo | Extensión de | Densidad aparente |
| compresión | (cm) | desmenuzamiento | (g/cc) | ||
| 13 | TM-30% | 4:1 | 0,48 | ½ de la dimensión | 0,460 |
| Álamo temblón | de gránulo | ||||
| 14 | TM-30% | 4:1 | 0,48 | 2/3 de la dimensión | 0,455 |
| Álamo temblón | de gránulo | ||||
| 15 | TM-30% | 5:1 | 0,48 | ½ de la dimensión | 0,470 |
| Álamo temblón | de gránulo | ||||
| 16 | TM-30% | 5:1 | 0,48 | 2/3 de la dimensión | 0,470 |
| Álamo temblón | de gránulo |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
| Muestra nº | Tamiz | Tamiz | Tamiz | Tamiz | Tamiz | Tamiz | Tamiz | Tamiz | <125 \mum |
| nº 5, | nº 7, | nº 10, | nº 25, | nº 45, | nº 60, | nº 80, | Nº 120, | ||
| 4,0 mm | 2,8 mm | 2,0 mm | 707 \mum | 354 \mum | 250 \mum | 177 \mum | 125 \mum | ||
| 1 | 1 | 34 | 19 | 39 | 6 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 2 | 6 | 34 | 18 | 34 | 6 | 2 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | 2 | 27 | 25 | 37 | 6 | 2 | 1 | 0 | 0 |
| 4 | 5 | 38 | 18 | 32 | 5 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 5 | 0 | 36 | 35 | 22 | 4 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 6 | 0 | 6 | 30 | 51 | 7 | 2 | 1 | 2 | 1 |
| 7 | 1 | 20 | 33 | 37 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 2 | 38 | 17 | 33 | 6 | 2 | 1 | 1 | 0 |
| 9 | 12 | 49 | 8 | 22 | 6 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 10 | 1 | 28 | 22 | 38 | 7 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 11 | 4 | 37 | 17 | 32 | 7 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 12 | 2 | 38 | 11 | 34 | 9 | 2 | 1 | 2 | 0 |
| 13 | 16 | 45 | 9 | 23 | 5 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 14 | 1 | 29 | 23 | 36 | 7 | 2 | 1 | 2 | 0 |
| 15 | 4 | 46 | 8 | 29 | 8 | 2 | 1 | 2 | 1 |
\vskip1.000000\baselineskip
El desmenuzamiento a un diámetro menor da como
resultado distribuciones de dimensión de partícula con una fracción
menor de las partículas recogidas en el mayor tamiz. La mayoría del
producto desmenuzado era mayor de 250 micrómetros.
El ensayo de hinchamiento se realizó llenando un
vaso graduado hasta la marca de 200 ml con una muestra de litera. Se
añadió a la litera agua pesada. Después de 15 minutos, la litera se
vertió sobre una bandeja. La litera humedecida formó un aglomerado y
se separó fácilmente de la litera sin mojar. El aglomerado se peso y
a continuación se sumergió en un cilindro graduado lleno de un
volumen específico de agua. Se midió el volumen de agua desplazado
por el aglomerado. La litera sin mojar se pesó para calcular el
volumen de litera humedecida usado. Una muestra fue una litera de
trigo molido formada en un gránulo de 0,40 cm y desmenuzado a dos
tercio de su dimensión de partícula. La otra muestra fue una mezcla
del 75% en peso de trigo molido y el 25% en peso de álamo temblón
granulados y desmenuzados en las mismas condiciones. Los resultados
están en la Tabla X.
| Muestra | Peso de la muestra | Peso del aglomerado | Peso de la litera | Volumen | Volumen |
| de 200 ml, (g) | menos el peso del | sin mojar, (g) | desplazado, | calculado, | |
| agua, (g) | (ml) | (ml) | |||
| TM-álamo temblón | 89,4 | 12,5 | 76,6 | 18 | 28 |
| TM | 120,3 | 14,3 | 105,6 | 20 | 23,8 |
Tanto para la litera de trigo molido como para la
litera que contiene tanto trigo molido como álamo temblón, el
volumen desplazado por la composición sorbente fue inferior al
volumen calculado. Los materiales se contrajeron al exponerse al
líquido. El volumen desplazado fue de aproximadamente el 36%
inferior para la litera de TM-Álamo temblón y del 16% inferior para
la litera de TM.
De la descripción detallada anterior será
evidente que se pueden hacer modificaciones en los dispositivos y
los procedimientos de la invención sin salirse del espíritu o del
alcance de la invención. Por lo tanto, se entiende que todas las
modificaciones y variaciones que no se salen del espíritu de la
invención entran dentro del alcance de las reivindicaciones y sus
equivalentes.
Claims (21)
1. Una composición sorbente para sorber un
líquido que comprende una mezcla de:
- (a)
- el 50% al 99% en peso de un grano molido; y
- (b)
- el 1% al 50% en peso de partículas de madera.
2. La composición sorbente según la
reivindicación 1, en la cual el grano molido se selecciona a partir
del grupo constituido por trigo blanco, trigo de primavera, trigo de
invierno, trigo duro y las combinaciones de los mismos.
3. La composición sorbente según la
reivindicación 1, en la cual las partículas de madera son un
material sorbente.
4. La composición sorbente según la
reivindicación 1, en la cual las partículas de madera sorben una
cantidad de líquido basado en peso entre aproximadamente 0,5 veces
y aproximadamente 5 veces el peso de las partículas de madera.
5. La composición sorbente según la
reivindicación 1, en la cual las partículas de madera sorben una
cantidad de líquido basado en peso igual a al menos aproximadamente
el peso de las partículas de madera.
6. La composición sorbente según la
reivindicación 1, en la cual las partículas de madera son de álamo
temblón.
7. La composición sorbente según la
reivindicación 1, en la cual el grano molido es trigo de primavera
duro rojo y las partículas de madera son álamo temblón.
8. La composición sorbente según la
reivindicación 1, en la cual la mezcla comprende entre
aproximadamente el 5% y aproximadamente el 35% de partículas de
madera.
9. La composición sorbente según la
reivindicación 1, en la cual la mezcla comprende entre
aproximadamente el 10% y aproximadamente el 30% de partículas de
madera.
10. La composición sorbente según la
reivindicación 1, en la cual la mezcla puede sorber una cantidad de
líquido basado en peso entre aproximadamente 0,5 veces y
aproximadamente 5 veces el peso de la mezcla.
11. La composición sorbente según la
reivindicación 1, en la cual la mezcla puede sorber una cantidad de
líquido basado en peso igual a al menos aproximadamente el peso de
la mezcla.
12. La composición sorbente según la
reivindicación 11, en la cual la mezcla que sorbe una cantidad
máxima de líquido se hincha menos de aproximadamente el 10% basado
en volumen de la composición sorbente.
13. La composición sorbente según la
reivindicación 7 o la reivindicación 11, en la cual la mezcla se
aglomera al contacto con el líquido.
14. La composición sorbente según la
reivindicación 1, en la cual el grano molido comprende entre
aproximadamente el 65% y aproximadamente el 95% en peso, las
partículas de madera trituradas comprenden entre aproximadamente el
5% y el 35% en peso, hinchándose dicha composición sorbente menos de
aproximadamente el 10% basado en el volumen de la composición
sorbente cuando sorbe una cantidad máxima de líquido.
15. La composición sorbente en partículas según
la reivindicación 14 que contiene entre aproximadamente el 10% y
aproximadamente el 30% en peso de partículas de madera.
16. La composición sorbente en partículas según
la reivindicación 14 que no tiene cambios de volumen al sorber una
cantidad máxima de líquido.
17. Un procedimiento para producir una
composición sorbente de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 16 que comprende las etapas de:
- (a)
- seleccionar un grano molido;
- (b)
- seleccionar partículas de madera; y
- (c)
- mezclar el grano molido de la etapa (a) y las partículas de madera de la etapa (b) para producir una mezcla para litera, en el cual la mezcla para litera comprende entre el 50% y el 99% en peso de grano molido y entre el 1% y el 50% en peso de partículas de madera.
18. El procedimiento según la reivindicación 17,
que comprende, además, la etapa de extrudir gránulos a partir de la
mezcla para litera de la etapa (c).
19. El procedimiento según la reivindicación 18,
que comprende, además, la etapa de desmenuzar los gránulos para
producir una litera desmenuzada.
20. Un procedimiento para sorber un líquido que
comprende entrar en contacto con una composición sorbente de acuerdo
con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 o una composición
sorbente producida de acuerdo con el procedimiento de una cualquiera
de las reivindicaciones 17 a 19 con un líquido que ha de ser
sorbido.
21. El procedimiento según la reivindicación 20,
en el cual el líquido es orina.
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