ES2902956T3 - Lecho de arena aglomerante recubierta - Google Patents

Abstract

Un lecho de arena para animales compuesto por: partículas no expandibles, de tamaño comprendido aproximadamente entre 297 micras (50 mallas) y 2000 micras (10 mallas), siendo dichas partículas no expandibles una aglomeración de partículas finas seleccionadas del grupo integrado por arcilla, cuarzo, feldespato, bentonita cálcica, calcita, illita, carbonato cálcico, carbono, mica, caolín de Georgia, hectorita, zeolita, esmectita, ópalo, caolinita, piedra pómez, tobermita, pizarra, yeso, vermiculita, halloysita, sepiolita, margas, tierra de diatomeas, dolomita, atapulgita, montmorillonita, esquisto de Monterrey, tierra de Fuller, sílice, materiales vegetales fosilizados, perlitas, perlitas expandidas y mezclas de las mismas, de manera que el tamaño de las partículas finas individuales varía aproximadamente entre 44 micras (325 mallas) y 420 micras (40 mallas); y un agente expansor, de tamaño comprendido aproximadamente entre 49 micras (300 mallas) y 250 micras (60 mallas), aplicado sobre dichas partículas no expandibles, el cual se selecciona del grupo integrado por bentonita, bentonita sódica, bentonita cálcica, goma guar, almidón, goma Grantham, goma arábiga, goma acacia, gel de sílice y mezclas de los mismos, de modo que el lecho de arena para animales se puede obtener mediante un proceso que consta de las siguientes etapas: (i) mezclar partículas finas de las partículas no expandibles, usando un mezclador de varillas con una solución líquida para producir partículas aglomeradas, (ii) tamizar las partículas aglomeradas para obtener partículas de siembra no expandibles, (iii) recubrir las partículas de siembra con un agente expansor para obtener un producto recubierto, (iv) descargar las partículas recubiertas, (v) secar el producto recubierto y (vi) tamizar el producto recubierto, usando una criba vibratoria para eliminar las partículas de tamaño superior a 2380 micras (8 mallas).

Description

DESCRIPCIÓN

Lecho de arena aglomerante recubierta

ANTECEDENTES

Esta revelación se refiere en general a materiales absorbentes y, más concretamente, a diversas composiciones de arena utilizadas para el control y eliminación de excrementos animales.

Las composiciones de arena conocidas se fabrican principalmente a partir de uno de estos cinco materiales: arcilla; materias vegetales como hierba, heno o alfalfa; astillas, virutas o serrín de madera; y papeles, como por ejemplo papel triturado, en copos o granulado y gel de sílice. Las arenas de arcilla conocidas tienden a producir polvo, y el animal lo arrastra fuera de la bandeja de arena. Además la fabricación de estos lechos de arcilla produce una gran cantidad de polvo, designado a veces como finos de arcilla. Las partículas finas de arcilla suponen un problema para los fabricantes de arena porque los finos son un producto de desecho y deben eliminarse. Además, estos productos de arcilla no son biodegradables.

La patente US 2003/148100 A1 se refiere a una arena aglomerante para animales que lleva partículas no expandibles y un agente expansor aplicado sobre las partículas no expandibles, las cuales se fabrican aglomerando finos de arcilla.

La arcilla de bentonita sódica es un material conocido que se emplea en la producción de lechos para animales y que se distingue por sus excelentes propiedades de absorción y aglomeración, así como por la retención de olores. Algunos productos de lechos de arena están construidos por 100% de bentonita sódica. Sin embargo, la bentonita de sodio es relativamente cara en comparación con otros componentes de lechos. Por tanto se ha intentado reducir la cantidad de bentonita sódica en las arenas aglomerantes, por ejemplo, mezclando en proporciones variables gránulos de arcillas no absorbentes con gránulos de bentonita sódica. Sin embargo, en estos lechos de arena conocidos las características más convenientes de la bentonita sódica se han infrautilizado, porque la mayoría de las propiedades de aglomeración y unión de la bentonita sódica se despliegan en la superficie de la arcilla o cerca de ella. En la arena “normal” de 100% de bentonita los gránulos están formados por 100% de bentonita sódica. En estos gránulos, el centro normalmente no se hincha. Por tanto, en un aspecto de esta revelación se aplica un agente expansor sobre la superficie de una partícula de siembra no expandible. Como la humedad no suele difundirse hacia el interior de los gránulos individuales, solo la superficie del gránulo queda recubierta por el agente expansor, el cual se usa así de manera rentable y eficiente.

RESUMEN

La revelación está definida por las reivindicaciones adjuntas. En particular, la presente invención se refiere a un lecho de arena para animales compuesto por:

partículas no expandibles, de tamaño comprendido aproximadamente entre 297 micras (50 mallas) y 2000 micras (10 mallas), siendo dichas partículas no expandibles una aglomeración de partículas finas seleccionadas del grupo integrado por arcilla, cuarzo, feldespato, bentonita cálcica, calcita, illita, carbonato cálcico, carbono, mica, caolín de Georgia, hectorita, zeolita, esmectita, ópalo, caolinita, piedra pómez, tobermita, pizarra, yeso, vermiculita, halloysita, sepiolita, margas, tierra de diatomeas, dolomita, atapulgita, montmorillonita, esquisto de Monterrey, tierra de Fuller, sílice, materiales vegetales fosilizados, perlitas, perlitas expandidas y mezclas de las mismas, de manera que el tamaño de las partículas finas individuales varía aproximadamente entre 44 micras (325 mallas) y 420 micras (40 mallas); y

un agente expansor, de tamaño comprendido aproximadamente entre 49 micras (300 mallas) y 250 micras (60 mallas), aplicado sobre dichas partículas no expandibles, el cual se selecciona del grupo integrado por bentonita, bentonita sódica, bentonita cálcica, goma guar, almidón, goma Grantham, goma arábiga, goma acacia, gel de sílice y mezclas de los mismos, de modo que el lecho de arena para animales se puede obtener mediante un proceso que consta de las siguientes etapas:

(i) mezclar partículas finas de las partículas no expandibles, usando un mezclador de varillas con una solución líquida para producir partículas aglomeradas,

(ii) tamizar las partículas aglomeradas para obtener partículas de siembra no expandibles,

(iii) recubrir las partículas de siembra con un agente expansor para obtener un producto recubierto,

(iv) descargar las partículas recubiertas,

(v) secar el producto recubierto y

(vi) tamizar el producto recubierto, usando una criba vibratoria para eliminar las partículas de tamaño superior a 2380 micras (8 mallas).

En la siguiente descripción detallada se exponen características y ventajas adicionales de la presente revelación, que resultarán evidentes a partir de la divulgación y las figuras.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1 es una vista de un corte transversal de una partícula de arena aglomerante recubierta.

La figura 2 es un análisis de la aglomeración de varias muestras de arena aglomerante recubierta.

La figura 3 presenta el análisis granulométrico, la densidad aparente y el contenido de humedad de cada muestra analizada en la figura 2.

La figura 4 representa un método de elaboración del producto de arena recubierta de la figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Antes de describirla en detalle, debe entenderse que esta revelación no está limitada a los sistemas o parámetros de proceso ejemplificados en particular tal como se describe en esta exposición, ya que estos parámetros, por supuesto, pueden variar. También debe entenderse que la terminología utilizada aquí solo tiene el propósito de describir formas de ejecución particulares de la revelación y no pretende limitar de ninguna manera su alcance.

Asimismo debe tenerse en cuenta que, tal como se emplean en esta descripción y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares “un”, “una” y “el”, “la” incluyen las referencias al plural, a no ser que el contexto indique claramente lo contrario. Así, por ejemplo, la referencia a una “partícula absorbente” incluye dos o más de tales partículas. Además, el término “aproximadamente”, tal como se usa aquí y en las reivindicaciones adjuntas, quiere indicar un intervalo de valores 10% mayores y menores que el valor expresado. Por tanto, aproximadamente 5% se refiere a un intervalo de valores que van del 4,5% al 5,5%.

El término “contenido de humedad”, tal como se usa aquí y en las reivindicaciones adjuntas, está basado en el peso. Por ejemplo, un contenido de humedad del 20% significa que en 100 libras de material, 20 libras serán agua.

El término “malla” o “Serie de tamices de mallas de EUA”, tal como se emplea aquí y en las reivindicaciones adjuntas, está definido en la norma ASTM E-11 de EUA sobre tamices de ensayo normalizados.

A no ser que se defina de otra manera, todos los términos técnicos y científicos tienen el mismo significado que el comúnmente entendido por un especialista en la técnica a la cual pertenece esta revelación. Aunque para poner en práctica la presente revelación se puedan emplear diversos métodos y materiales similares o equivalentes a los aquí descritos, aquí se describen los materiales y métodos preferidos.

La presente revelación se refiere a un producto que absorbe la humedad y a un método de preparación del producto absorbente. El producto tiene una partícula de siembra no expandible recubierta con un agente expansor. La figura 1 muestra una partícula absorbente 10. En una forma de ejecución la partícula absorbente 10 se utiliza como arena para animales. En una forma de ejecución, la arena para animales se usa al menos para un perro, un gato, un hámster, un conejillo de indias, un hurón, un conejo y ganado. En otra forma de ejecución la partícula absorbente 10 es una arena aglomerante para animales. Una arena aglomerante para animales, como es conocida en la industria, es un producto de arena cuyas partículas se aglomeran o se agrupan al entrar en contacto con un líquido acuoso como la orina. La arena aglomerante es conveniente porque permite al consumidor separar y eliminar los gránulos de arena empapados con orina y ahorra costes al consumidor porque no es necesario reemplazar toda la arena. En una forma de ejecución la partícula absorbente 10 tiene forma esférica. La forma representada es sólo un ejemplo, pues está previsto que se pueda producir un montón de formas y tamaños de partículas recubiertas según las formas de ejecución y los procesos aquí descritos.

Con referencia a la figura 1, la partícula absorbente 10 incluye una partícula de siembra 12 no expandible, recubierta por un agente expansor 14. El término “no expandible” significa que cuando una partícula absorba humedad no se hinchará, expandirá ni aumentará de tamaño o volumen hasta más del doble de su volumen seco original. El término “expandible” significa que una partícula aumenta de tamaño y volumen cuando absorbe humedad. Por ejemplo, en la industria se sabe que las bentonitas expandibles contienen sodio en la estructura molecular laminar, gracias a lo cual la bentonita sódica puede expandirse normalmente más del doble de su volumen seco original. Comparativamente, la bentonita cálcica es conocida en la industria por ser una bentonita no expandible, porque tiene una capacidad mucho menor de hincharse cuando está húmeda y tiene mayores propiedades de absorción respecto a la bentonita sódica. En el contexto de esta revelación, una partícula expandible aumentará de tamaño o volumen más que la partícula que no expandible al exponerla a un líquido acuoso. En una forma de ejecución el líquido acuoso es orina. La partícula de siembra no expandible 12 incluye una aglomeración de partículas finas 36 escogidas al menos de un grupo formado por arcilla, cuarzo, feldespato, bentonita cálcica, calcita, illita, carbonato cálcico, carbono, mica, caolín de Georgia, hectorita, zeolita, esmectita, ópalo, caolinita, piedra pómez, calcita, tobermita, pizarra, yeso, vermiculita, halloysita, sepiolita, margas, tierra de diatomeas, dolomita, atapulgita, montmorillonita, pizarra de Monterrey, tierra de Fuller, sílice, materiales vegetales fosilizados, perlitas y perlitas expandidas y mezclas de ellas. En una forma de ejecución, las partículas finas 36 tienen un contenido de humedad aproximadamente inferior al 20%, preferiblemente inferior al 16% aproximadamente. Las partículas finas individuales 36 varían de tamaño, desde aproximadamente 325 mallas hasta aproximadamente 40 mallas. En una forma de ejecución, una vez aglomerada, la partícula de siembra 12 tiene un tamaño comprendido aproximadamente entre 50 mallas y 6 mallas. En una forma de ejecución, las partículas de arcilla tienen un tamaño de -8 a 50 mallas. La partícula de siembra 12 no expandible tiene un contenido de humedad que varía aproximadamente desde el 20% hasta el 40%. En otra forma de ejecución la partícula de siembra 12 incluye una aglomeración de partículas no expandibles y partículas expandibles. El material empleado para las partículas expandibles se elige del grupo de agentes expansores 14.

El agente expansor 14 se selecciona entre al menos una bentonita sódica, una bentonita cálcica, una goma guar, un almidón, una goma xantana, una goma arábiga, una goma acacia y gel de sílice, otros minerales o una mezcla de los mismos. En una forma de ejecución el agente expansor 14 es un polvo que tiene un contenido de humedad inferior al 20%. En otra forma de ejecución el agente expansor 14 es una bentonita en polvo cuya distribución de tamaños tiene un 90% de partículas que pasan a través de 100 mallas. En otra forma más de ejecución el agente expansor 14 es una solución pulverizadora. En una forma de ejecución la solución pulverizadora incluye al menos un 5% de bentonita, hasta un 10% de agente expansor y un 90% de agua. En otra forma más de ejecución, el agente expansor 14 incluye un agente de control de olores, un agente antimicrobiano, un agente antiadherente, un agente regulador del pH, un agente colorante, un agente antipolvo, un desinfectante o combinaciones de ellos. En otra forma de ejecución el agente expansor 14 es una partícula que puede aglomerarse.

La partícula de siembra 12 no expandible se recubre con el agente expansor 14. Por ejemplo, el agente expansor 14 forma un recubrimiento que rodea y envuelve la partícula de siembra 12 no expandible. Un recubrimiento se define como una capa homogénea separada, individualmente distinta de la partícula de siembra 12. Por tanto, en una forma de ejecución, el recubrimiento es una capa homogénea distinta de polvo de bentonita que rodea o envuelve totalmente la partícula de siembra 12.

Las figuras 2 y 3 son análisis de varias muestras de arena aglomerante recubierta, que incluyen un 70% en peso de partículas producidas a partir de partículas finas 36, como las descritas anteriormente, y un 30% en peso de agente expansor 14. La figura 2 ilustra el peso y la resistencia de la aglomeración de varias muestras representativas y está basada en la humectación, por ejemplo, 15 minutos después de humedecerlas con una solución salina, y durante 15 minutos, una hora y 24 horas después de humedecerlas con una muestra de orina estándar. La figura 3 muestra un análisis granulométrico, una densidad aparente y un contenido de humedad de cada muestra analizada en la figura 2. El análisis granulométrico indica un peso y un porcentaje de cada muestra que ha pasado a través de los tamices de malla estándar, por ejemplo, tamices de 8, 12, 14, 20, 40 y 50 mallas. A partir de los datos mostrados en la figura 3 se puede concluir que el aglomerado es más resistente a medida que aumenta su tamaño.

Además los datos apoyan el hecho de que un nivel rebajado de bentonita, p.ej. hasta un 30%, no reduce la capacidad de la arena para aglomerarse. Cuando una gran cantidad de partículas absorbentes 10 entran en contacto con la orina, se adhieren entre sí o se aglomeran. En una forma de ejecución las partículas absorbentes 10 tienen un recubrimiento de polvo de bentonita sódica sobre la superficie de partículas no expandibles 12. En una forma de ejecución el polvo de bentonita sódica tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 200 mallas, como p.ej. la consistencia de polvos talco para bebés. Sin embargo el polvo de bentonita sódica está compuesto por partículas individuales. Cuando dos o más partículas absorbentes 10 entran en contacto con la orina, el polvo de bentonita sódica se hincha. A medida que la bentonita sódica se hincha tiene lugar una interacción adherente entre las partículas de polvo de bentonita sódica individuales sobre la superficie de las dos partículas absorbentes 10. Esta interacción adherente produce la unión o aglomeración de las partículas absorbentes 10. Como resultado, esta interacción adherente entre las superficies del polvo de bentonita sódica expandida permite que las partículas absorbentes 10 se aglomeren tan fuertemente como las de un lecho de arena para animales compuesta por bentonita pura.

La figura 4 representa un proceso 20 para producir la partícula absorbente 10. El proceso 20 incluye las siguientes etapas: 22 aglomerar el material inicial de siembra; 24 tamizar las partículas de siembra húmedas; 26 recubrir las partículas de siembra con un agente expansor; 28 secar las partículas de siembra recubiertas; 30 tamizar las partículas de siembra recubiertas y secas; 32 añadir los aditivos; y 34 envasar.

La aglomeración 22 incluye el uso de un mezclador de varillas 40 para mezclar las partículas finas 36 con una solución líquida 38 y producir partículas aglomeradas 42. Una forma de ejecución concreta incluye la recuperación de residuos finos que llevan montmorillonita cálcica, esmectita, atapulgita, caolín, ópalo y sus combinaciones. En una forma de ejecución, las partículas finas 36 son de tamaño variable, desde 325 hasta 40 mallas aproximadamente. Las partículas finas 36 se dosifican en el mezclador de varillas 40 a una velocidad conocida. En una forma de ejecución, la solución líquida 38 actúa como aglomerante de las partículas finas 36 y se dosifica en el mezclador de varillas 40. En una forma de ejecución, la solución líquida 38 dosificada al mezclador de varillas 40 varía aproximadamente entre un 20% y 40% en peso. En una forma de ejecución la solución líquida 38 es agua. En otra forma de ejecución, la solución líquida 38 incluye componentes funcionales como, por ejemplo, colorantes, aromatizantes y calcio líquido. En otra forma más de ejecución, la solución líquida 38 es una mezcla de agua y un agente aglutinante. El aglutinante se elige de un grupo formado por goma guar, alginatos, goma xantana, goma acacia, goma arábiga, sulfonato de lignina, carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, etilhidroxietilcelulosa, metilhidroxietilcelulosa y metilhidroxipropilcelulosa. En una forma de ejecución, la solución líquida 38 consta de hasta un 10% en peso de aglutinante y al menos un 90% de agua. En otra forma de ejecución, la solución líquida 38 incluye agua, componentes funcionales y un agente aglutinante.

Cuanta más humedad se agregue, más aumentará el tamaño resultante de la partícula aglomerada 42. Por el contrario, una menor cantidad de humedad agregada dará como resultado una partícula aglomerada de menor tamaño 42. La humedad añadida como aglutinante debe estar comprendida preferiblemente en el intervalo de un 28% hasta un 32%. Además, la velocidad de giro del eje del mezclador de varillas 40 afecta al tamaño de la partícula aglomerada 42: a mayor RPM del eje, más pequeña es la partícula aglomerada 42 resultante. Los finos aglomerados tienen un contenido de humedad que varía aproximadamente entre un 20% y 40%. En otra forma de ejecución los finos tienen un contenido de humedad que varía aproximadamente entre un 28% y un 34%. El mezclador de varillas 40 es comercializado por FEECO International, Green Bay, Wisconsin. El mezclador de varillas 40 es una cámara cilíndrica larga, con un eje giratorio que se extiende axialmente hacia abajo por el centro de la cámara. El eje giratorio tiene una serie de varillas metálicas fijas que se extienden verticalmente desde el centro del eje. Estas varillas están situadas siguiendo un patrón en espiral a lo largo del eje. A lo largo de la cámara cilíndrica hay unas boquillas que inyectan la solución líquida 38. A medida que el eje gira dentro de la cámara cilíndrica, las varillas crean un vórtice horizontal que transmite presión. La presión, combinada con la solución líquida 38 como aglutinante, aglomera las partículas finas 36 formando una torta (no representada). Las varillas del eje del mezclador 40 rompen la torta en partículas aglomeradas 42 de forma esférica. El tamaño de las partículas aglomeradas 42 oscila aproximadamente entre 50 mallas y 4 mallas.

El tamizado 24 de las partículas aglomeradas 42 ahorra costes: se ahorra la cantidad de agente expansor 14 empleado para el recubrimiento, no hay desperdicio de producto no expandible, p.ej. de partículas finas 36, y se evita la energía necesaria para recubrir y secar partículas demasiado grandes. En una forma de ejecución se utiliza una criba vibratoria calentada. Normalmente se usan los tamices agitados disponibles comercialmente. El tamiz 44 tiene que ser calentado y vibrado para evitar que las partículas aglomeradas 42 se peguen al tamiz 44 y éste se bloquee y deje de funcionar. El tamizado 24 elimina el recubrimiento de las partículas sobredimensionadas 46. Normalmente, el tamaño de dichas partículas 46 es superior a 6 mallas. Las partículas de gran tamaño 46 se reciclan 48 para reducir el desperdicio. Las partículas que pasan a través del tamiz 44 son partículas de siembra 12 no expandibles. En una forma de ejecución, las partículas de siembra 12 no expandibles tienen un tamaño que varía aproximadamente entre 50 y 6 mallas.

Después del tamizado 44, una gran cantidad de partículas de siembra 12 no expandibles pasan por un proceso de recubrimiento 26 que consiste en recubrir las partículas de siembra 12 con un agente expansor 14. Los métodos de recubrimiento 50 incluyen el uso de al menos un aplicador centrífugo. En otra forma de ejecución se utiliza un sistema rotatorio, en el cual la partícula de siembra 12 y el agente expansor 14 se mueven dentro de un tambor. El proceso de recubrimiento 26 es un proceso discontinuo; por lo tanto el material no se alimenta continuamente al aplicador 50. En cada carga se deja caer una determinada cantidad de partículas de siembra 12 en el aplicador 50.

En una forma de ejecución, el aplicador 50 funciona como una centrífuga. Una carga de partículas de siembra 12 se introduce en el aplicador 50 mientras está girando. Las partículas de siembra 12 ruedan hacia el interior de la cámara del aplicador 50 siguiendo la dirección de rotación. El agente expansor 14 se dosifica en el aplicador 50. Al dosificarlo en la cámara, el agente expansor 14 sigue la trayectoria de las partículas de siembra 12 que van rodando. Cuando las partículas 12 giran, son desviadas por dos placas separadas 180 grados dentro de la cámara. Estas placas desvían las partículas de siembra 12 hacia el centro de la cámara antes de que la fuerza centrífuga las obligue a retroceder hacia las paredes de la cámara. Esta acción ayuda a recubrir la partícula de siembra 12 con el agente expansor 14 y como resultado se obtiene un mejor recubrimiento empleando menos bentonita.

En una forma de ejecución, el agente expansor 14 es un polvo de arcilla expandible. En otra forma de ejecución, el agente expansor es polvo de bentonita sódica. En otra forma más de ejecución, el agente expansor es una mezcla de polvo de bentonita sódica y goma guar. En una forma de ejecución adicional, los polvos de recubrimiento incluyen al menos un polvo de bentonita sódica y un polvo mixto que incluye bentonita sódica y goma guar. Cuando el agente expansor 14 entra en contacto con la partícula de siembra 12, la humedad de la partícula de siembra 12 provoca que el agente expansor 14 se hinche o gelatinice y se adhiera a la partícula de siembra 12. A medida que la partícula de siembra 12 rueda alrededor de la cámara, el agente expansor 14 se adhiere a la superficie de la partícula de siembra 12 formando un recubrimiento diferenciado.

Una vez aplicado un recubrimiento uniforme, se deja que el artículo recubierto (no representado) siga rodando dentro de la cámara para permitir que el agente expansor14 se comprima o compacte alrededor de la partícula de siembra 12 convirtiéndola en una partícula recubierta 52. En una forma de ejecución, el recubrimiento es aproximadamente un 5% hasta un 40% en peso de la partícula recubierta 52. En otra forma de ejecución, el recubrimiento es una capa de bentonita sódica que constituye aproximadamente un 20% hasta un 35% en peso de la partícula recubierta 52. En otra forma más de ejecución el recubrimiento es una capa de bentonita sódica que constituye el 30% en peso de la partícula recubierta 52. En una forma de ejecución, el recubrimiento es una capa de sílice y bentonita sódica que constituye aproximadamente un 30% hasta un 40% en peso del producto recubierto 52. En otra forma más de ejecución, el recubrimiento es un polvo de bentonita sódica y goma guar que constituye aproximadamente del 15% al 25% en peso del producto recubierto 52. Una vez recubierta, la partícula revestida 52 es descargada 54 por fuerza centrífuga, como un lote, a través de una trampilla lateral de expulsión (no representada), y el proceso se repite.

En un método alternativo, las partículas aglomeradas 42 se introducen en un lecho fluidificado y se rocían con una solución diluida de bentonita para producir la partícula recubierta 52. En una forma de ejecución, la solución diluida contiene menos del 5% de bentonita y 95% de agua.

Una vez descargado 54, el producto recubierto 52 se transfiere a un secador 28. El secado 28 elimina la humedad de la partícula recubierta sin suprimir el agente expansor 14 ni dañar el producto terminado 52. El secado 28 se puede realizar mediante varias tecnologías disponibles comercialmente. En una forma de ejecución se utiliza un secador de tambor giratorio. En otra forma de ejecución se utiliza un secador de lecho fluidificado. Normalmente, en una forma de ejecución, el producto recubierto 52 se seca para que tenga un contenido de humedad inferior al 30%. Esto se puede conseguir calentando el producto recubierto 52 en el intervalo de aproximadamente 200° hasta 800° Fahrenheit. Más en concreto, el producto recubierto 52 se calienta aproximadamente entre 300° y 400° Fahrenheit. En otra forma de ejecución, el producto recubierto 52 se seca para que tenga un contenido de humedad que varíe aproximadamente entre el 15% y el 25%; y en otra forma más de ejecución, un contenido de humedad que varíe aproximadamente entre el 6% y el 12%. Un producto demasiado secado tiene un contenido de humedad inferior al 5%. A un 5% el producto empieza a degradarse porque baja la capacidad de la bentonita para absorber agua y expandirse. Esta degradación disminuye la capacidad de la arena para aglomerarse, lo cual afecta a la resistencia del aglomerado global.

Tras el proceso de secado 28 tiene lugar otro proceso de tamizado 30. En esta etapa se usa un tamiz vibratorio 54 para eliminar las partículas recubiertas de tamaño superior a unas 8 mallas. Las partículas de tamaño superior a unas 8 mallas afectan negativamente al comportamiento del producto, porque estas partículas más grandes permiten que la humedad se canalice más fácilmente a través del lecho. Como es sabido del estado técnico, la canalización tiene lugar cuando la orina penetra fácilmente a través de la arena, formando un aglomerado largo y delgado que se extiende desde la parte superior del lecho de arena hasta el fondo de la bandeja de arena. Si la orina puede pasar fácilmente a través de la arena, se puede formar un aglomerado o un residuo pegajoso en el fondo de la bandeja, por debajo de la arena. La canalización produce aglomerados irregulares y difíciles de quitar. Además, estos aglomerados son más susceptibles de romperse durante la eliminación. En una forma de ejecución, el producto final resultante 60 tiene un tamaño de comprendido aproximadamente entre 8 y 50 mallas. En una forma de ejecución, el producto acabado 60 tiene un contenido de humedad comprendido aproximadamente entre un 5% y un l5%. En otra forma de ejecución, el producto acabado 60 tiene un contenido de humedad comprendido aproximadamente entre un 6% y un l0%. En una forma de ejecución concreta el producto acabado 60 tiene un contenido de humedad de aproximadamente el 8%.

Una vez fijado un tamaño uniforme de las partículas recubiertas se aplican los aditivos 32. Los aditivos 32 incluyen un agente controlador del olor, un aromatizante, un agente antimicrobiano, un agente antiadherente, un regulador del pH, un polvo para colorear, un tinte, un agente colorante, partículas coloreadas, un agente antipolvo, un desinfectante o combinaciones de los mismos. En una forma de ejecución, las partículas recubiertas se revisten adicionalmente con un colorante. Un producto acabado 60 consta de una mezcla de partículas coloreadas y partículas no coloreadas. En una forma de ejecución, hasta el 5% p/p de las partículas recubiertas están coloreadas. Tras la incorporación de los aditivos 32, el producto está listo para ser envasado 34. La arena para animales resultante de las composiciones y de los métodos descritos anteriormente tiene unas mejores propiedades aglomerantes porque el agente de aglomeración, p.ej. el agente expansor 14, se mantiene en la superficie de las partículas, donde se forman las uniones aglutinantes. Además el contenido de polvo (son “polvo” p.ej. las partículas de un tamaño aproximadamente inferior a 60 mallas) de la arena es más bajo que el de los lechos de arena aglomerante conocidos. El proceso de secado elimina la mayor parte de las partículas de tamaño inferior a 60 mallas.

En las formas de ejecución descritas anteriormente, el recubrimiento con el agente expansor 14 proporciona un lecho que tiene las mismas características aglomerantes y absorbentes que un lecho compuesto únicamente por bentonita sódica. No obstante, debido al proceso 20 de producción de la partícula absorbente 10, en comparación con los lechos aglomerantes conocidos disminuye la proporción en peso del agente expansor empleado. En una forma de ejecución, el uso de la bentonita sódica es más eficiente y al mismo tiempo ahorra de costes de producción respecto a los lechos con mayor proporción de bentonita sódica. Además, el producto de arena recubierta tiene menor peso en comparación con los productos fabricados con 100% de bentonita sódica. Asimismo, la arena recubierta tiene un aspecto único y homogéneo que atrae a los consumidores. Por otra parte, en el proceso de aglomeración 22 se utilizan los productos finos de arcilla 36, que hasta ahora han sido considerados como residuos, y como la arcilla no es biodegradable, los finos de arcilla han requerido usualmente espacio para su eliminación.

Claims (3)

REIVINDICACIONES

1. Un lecho de arena para animales compuesto por:

partículas no expandibles, de tamaño comprendido aproximadamente entre 297 mieras (50 mallas) y 2000 mieras (10 mallas), siendo dichas partículas no expandibles una aglomeración de partículas finas seleccionadas del grupo integrado por arcilla, cuarzo, feldespato, bentonita cálcica, calcita, illita, carbonato cálcico, carbono, mica, caolín de Georgia, hectorita, zeolita, esmectita, ópalo, caolinita, piedra pómez, tobermita, pizarra, yeso, vermiculita, halloysita, sepiolita, margas, tierra de diatomeas, dolomita, atapulgita, montmorillonita, esquisto de Monterrey, tierra de Fuller, sílice, materiales vegetales fosilizados, perlitas, perlitas expandidas y mezclas de las mismas, de manera que el tamaño de las partículas finas individuales varía aproximadamente entre 44 micras (325 mallas) y 420 micras (40 mallas); y

un agente expansor, de tamaño comprendido aproximadamente entre 49 micras (300 mallas) y 250 micras (60 mallas), aplicado sobre dichas partículas no expandibles, el cual se selecciona del grupo integrado por bentonita, bentonita sódica, bentonita cálcica, goma guar, almidón, goma Grantham, goma arábiga, goma acacia, gel de sílice y mezclas de los mismos, de modo que el lecho de arena para animales se puede obtener mediante un proceso que consta de las siguientes etapas:

(i) mezclar partículas finas de las partículas no expandibles, usando un mezclador de varillas con una solución líquida para producir partículas aglomeradas,

(ii) tamizar las partículas aglomeradas para obtener partículas de siembra no expandibles,

(iii) recubrir las partículas de siembra con un agente expansor para obtener un producto recubierto,

(iv) descargar las partículas recubiertas,

(v) secar el producto recubierto y

(vi) tamizar el producto recubierto, usando una criba vibratoria para eliminar las partículas de tamaño superior a 2380 micras (8 mallas).

2. Un lecho de arena para animales según la reivindicación 1, en el cual dichas partículas no expandibles son de arcilla y dicha arcilla lleva opcionalmente al menos un componente seleccionado del grupo formado por montmorillonita cálcica, esmectita, atapulgita, halloysita, caolín y finos de ópalo.

3. Un lecho de arena para animales según la reivindicación 1 o 2, en el cual dicho agente expansor

(i) es un polvo; y/o

(ii) tiene una distribución de tamaño de partícula con al menos un 90% de partículas que pasan a través de un tamiz de 149 micras (100 mallas); y/o

(iii) constituye aproximadamente entre el 20% y el 40% en peso; y/o

(iv) es una solución pulverizadora que opcionalmente lleva agua y el agente expansor.