ES2976044T3 - Arenas para mascotas de baja densidad y métodos para fabricar y utilizar dichas arenas para mascotas - Google Patents

Abstract

En el presente documento se describen composiciones de cama que comprenden una mezcla de gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida y gránulos recubiertos, comprendiendo cada gránulo recubierto una partícula no aglomerada y un recubrimiento que comprende un agente aglutinante en una superficie exterior de la partícula. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Arenas para mascotas de baja densidad y métodos para fabricar y utilizar dichas arenas para mascotas

Antecedentes

La presente divulgación se refiere en general a un material absorbente de baja densidad que puede usarse para acumular arena para mascotas. Más específicamente, la presente divulgación está dirigida a arenas para mascotas de baja densidad que comprenden una mezcla de gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida y gránulos recubiertos que comprenden perlita expandida, y a métodos para fabricar y utilizar dichos arenas para mascotas.

Las cajas de arena las utilizan mascotas tales como gatos para eliminar orina y materia fecal. Una caja de arena contiene una capa de arena para mascotas que recibe la orina y la materia fecal. La arena para mascotas es granular, absorbente y no acumulante o acumulante. Una arena acumulante para mascotas es un producto de arena en el que los gránulos facilitan la formación de acumulaciones después de que la orina y la materia fecal se depositan en la arena para mascotas. Por lo general, las acumulaciones se tamizan de la caja de arena con una pala de arena y luego se desechan. La arena para mascotas no acumulante suele ser mejor para absorber la orina y, por lo tanto, extraer los olores de la orina, pero reemplazar la arena para mascotas no acumulante sucia sin vaciar toda la caja de arena puede ser difícil.

Tradicionalmente, las arenas acumulantes de base mineral se basan en arcilla hinchable como agente acumulante. La incorporación de este componente al sustrato de arena se ha logrado de diversas maneras, incluida la molienda, el tamaño y la mezcla de diversos tamaños de partículas de arcillas hinchables y no hinchables. Otros enfoques incluyen el recubrimiento de materiales centrales absorbentes con arcilla hinchable.

Si bien la arcilla hinchable proporciona excelentes propiedades de absorción y unión de gránulos útiles para la formación de acumulaciones, estas mismas propiedades pueden afectar negativamente la capacidad general de sorción del sustrato de arena en su conjunto. Esta aparente paradoja es el resultado de que la arcilla hinchable tiene una permeabilidad a los líquidos relativamente baja una vez hidratada. A medida que la arcilla hinchable absorbe líquido, se forma una barrera relativamente impermeable a los líquidos en el lugar de absorción, evitando así que el líquido penetre más y sea absorbido más profundamente dentro del núcleo del gránulo. El resultado es una arena que requiere una gran cantidad de sustrato, en volumen, para crear una acumulación o acumulaciones cuya forma o tamaño es fino, quebradizo y se rompe fácilmente o demasiado profundo y, por tanto, se adhiere a la parte de abajo de la caja. Estas propiedades dificultan la extracción de acumulaciones.

Los intentos de equilibrar el nivel de inclusión en masa de arcilla hinchable con la formación de acumulaciones deseada y las propiedades de acumulaciones aceptables han incluido: diversas combinaciones de niveles de inclusión en masa de arcilla hinchable y gránulos de arcilla no hinchables, diversas combinaciones de tamaños de partículas de gránulos de arcilla hinchables y no hinchables, y recubrimiento de arcilla aglomerada no hinchable con arcilla hinchable. Estos enfoques han tenido diversos grados de éxito, pero debido a su dependencia de minerales arcillosos, los productos de arena tienen una densidad inherentemente alta de 881-1201.4 kg/m3 (55-75 lbs/ft3). Además, incluso las arcillas que no se hinchan tienen cierta capacidad de hinchamiento inherente y, debido a su estructura arcillosa, cierto grado de plasticidad cuando están húmedas. El "lodo" que crean las arcillas que no se hinchan también puede ser relativamente impermeable a los líquidos y, como resultado, enfrentar los mismos problemas de formación de acumulaciones que se describen anteriormente para las arcillas que se hinchan.

Por lo tanto, existe una necesidad de productos de arena que equilibren la formación de acumulaciones y la absorción de líquidos, que también tengan una densidad aparente relativamente baja.

Las arenas para gatos de baja densidad que comprenden perlita expandida se divulgan en los documentos US-A-2017/0112089 y US-A-2014/0174370.

Resumen

Entre los diversos aspectos de la presente divulgación se encuentra la provisión de una composición de arena para animales que se beneficia de las capacidades funcionales de la arcilla hinchable mientras maximiza las capacidades generales de absorción y acumulación del sustrato en su conjunto. Además, la arena tiene una densidad relativamente baja y, por tanto, es ligera.

Brevemente, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a arenas para mascotas de baja densidad que comprenden una mezcla de i) gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida y ii) gránulos recubiertos, cada gránulo recubierto que comprende una partícula no aglomerada y un recubrimiento que comprende un agente acumulante sobre una superficie exterior de la partícula no aglomerada, en donde los gránulos compactados están presentes en una cantidad del 5% en peso al 25% en peso.

En algunas realizaciones, los finos de perlita expandida tienen un tamaño de partícula de 595 micrómetros o menos (malla 30 o menos).

En algunas realizaciones, los gránulos compactados comprenden además perlita expandida que tiene un tamaño de partícula de 2380 micras o mayor (malla 8 o mayor).

En algunas realizaciones, los gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida tienen una densidad de 400.46 kg/m3 a 720.83 kg/m3 (25 lb/ft3 a 45 lb/ft3).

En algunas realizaciones, los gránulos compactados comprenden además un aglutinante.

En algunas realizaciones, el aglutinante se selecciona del grupo que consiste en i) un almidón, ii) una arcilla y iii) un almidón y una arcilla.

En algunas realizaciones, las partículas no aglomeradas comprenden perlita expandida.

En algunas realizaciones, los gránulos recubiertos tienen una densidad de 352.40 kg/m3 a 416.48 kg/m3 (22 lb/ft3 a 26 lb/ft3).

En algunas realizaciones, la arena para animales tiene una densidad inferior a 480.55 kg/m3 (30 lb/ft3).

En algunas realizaciones, los gránulos compactados secos comprenden de 1.0% en peso a 5.0% en peso de agua. En algunas realizaciones, el agente acumulante se selecciona del grupo que consiste en bentonita, goma guar, almidones, goma xantana, goma arábiga, goma de acacia, gel de sílice y mezclas de los mismos. En algunas realizaciones, el agente acumulante comprende bentonita de sodio.

En algunas realizaciones, la arena para animales comprende además un aditivo seleccionado del grupo que consiste en un agente de control de olores, una fragancia, un agente antimicrobiano, un agente antiadherente, un agente para controlar el pH, un tinte, un agente colorante, un agente desempolvador, un desinfectante y combinaciones de los mismos.

En algunas realizaciones, la arena para animales tiene un volumen de absorción de formación de acumulaciones del 40% al 50%.

En algunas realizaciones, la arena para animales tiene un volumen de acumulaciones de 50 ml a 60 ml.

En algunas realizaciones, la arena para animales tiene un grosor de acumulaciones de 29 mm a 34 mm.

Una ventaja de una o más realizaciones proporcionadas por la presente divulgación es proporcionar arena para mascotas mejorada.

Una ventaja adicional de la presente divulgación es proporcionar arena para mascotas que tenga una baja densidad sin sacrificar la integridad de las partículas o el rendimiento de absorción.

Otra ventaja más de la presente divulgación es proporcionar arena para mascotas que tiene una baja densidad y una eficiencia de acumulación mejorada.

Otra ventaja más de la presente divulgación es permitir paquetes más ligeros de arena para mascotas sin disminuir su volumen.

Otra ventaja de la presente divulgación es permitir que el dueño de una mascota compre, transporte y utilice más fácilmente un paquete de arena para mascotas.

Una ventaja adicional de la presente divulgación es proporcionar un absorbente granular de baja densidad con buena absorción de formación de acumulaciones, tamaño de acumulaciones y grosor de acumulaciones.

Otra ventaja más de la presente divulgación es proporcionar una arena acumulante para mascotas que permite una extracción relativamente fácil de las acumulaciones de la caja de arena.

En este documento se describen características y ventajas adicionales que resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada.

Descripción detallada

Como se utilizan en esta divulgación y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "uno, una" y "el, la" incluyen referentes en plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Así, por ejemplo, la referencia a "un material" o "el material" incluye dos o más materiales.

Las expresiones "comprende", "comprenden" y "que comprende" deben interpretarse de manera inclusiva y no exclusiva. Del mismo modo, las expresiones "incluye", "que incluye" y "o" deben interpretarse como inclusivos, a menos que dicha construcción esté claramente prohibida en el contexto.

Sin embargo, los dispositivos y composiciones divulgados en este documento pueden carecer de cualquier elemento que no esté específicamente divulgado. Por lo tanto, una divulgación de una realización que utiliza la expresión "que comprende" incluye una divulgación de realizaciones "que consisten esencialmente en" y "que consisten en" los componentes identificados. De manera similar, los métodos divulgados en este documento pueden carecer de cualquier paso que no se divulgue específicamente en este documento. Por lo tanto, una divulgación de una realización que utiliza la expresión "que comprende" incluye una divulgación de realizaciones "que consisten esencialmente en" y "que consisten en" los pasos identificados. "Consta esencialmente de" significa que la realización comprende más del 50% de los componentes identificados, al menos el 75% de los componentes identificados, al menos el 85% de los componentes identificados, o al menos el 95% de los componentes identificados, por ejemplo al menos el 99% de los componentes identificados.

La expresión "y/o" utilizada en el contexto de "X y/o Y" debe interpretarse como "X", o "Y", o "X e Y". Cuando se utilizan en este documento, las expresiones "ejemplo" y "tales como", particularmente cuando van seguidos de una lista de expresiones, son meramente de ejemplo e ilustrativas y no deben considerarse exclusivas ni completas. Cualquier realización divulgada en este documento se puede combinar con cualquier otra realización divulgada en este documento a menos que se indique explícitamente lo contrario.

Todos los porcentajes expresados en este documento son en peso del peso total de la composición a menos que se exprese lo contrario. Como se utiliza en este documento, se entiende que "aproximadamente" se refiere a números en un rango de numerales, por ejemplo el rango de -10% a 10% del número al que se hace referencia, preferiblemente entre -5% y 5% del número de referencia, más preferiblemente entre -1% y 1% del número de referencia, lo más preferiblemente entre -0.1% y 0.1% del número de referencia. Se debe entender que todos los rangos numéricos incluidos en este documento incluyen todos los números enteros, enteros o fraccionarios, dentro del rango. Además, estos rangos numéricos deben interpretarse como soporte de una reivindicación dirigida a cualquier número o subconjunto de números en ese rango. Por ejemplo, una divulgación de 1 a 10 debe interpretarse como que soporta un rango de 1 a 8, de 3 a 7, de 1 a 9, de 3.6 a 4.6, de 3.5 a 9.9, etc.

Los adjetivos numéricos, tales como "primero" y "segundo", se utilizan simplemente para distinguir componentes. Estos adjetivos numéricos no implican la presencia de otros componentes, un posicionamiento relativo ni ninguna implementación cronológica. A este respecto, la presencia de un "segundo aparato" no implica que esté necesariamente presente un "primer aparato". Además en este sentido, un "segundo aparato" puede usarse antes, después o simultáneamente con cualquier "primer aparato".

Las expresiones "mascota" y "animal" se usan como sinónimos en este documento y significan cualquier animal que pueda usar una caja de arena, ejemplos no limitantes de los cuales incluyen un gato, un perro, una rata, un hurón, un hámster, un conejo, una iguana, un cerdo o un pájaro. La mascota puede ser cualquier animal adecuado y la presente divulgación no se limita a un animal de compañía específico. La expresión "eliminación" significa orinar y/o defecar por parte de una mascota.

Como se usa en este documento, la expresión "arena" significa cualquier sustancia que pueda absorber la orina de los animales y/o disminuir el olor de la orina y/o las heces de los animales. Una "arena acumulante" forma agregados en presencia de humedad, los agregados son distintos del resto de la arena en la caja de arena. Una "arena no acumulante" no forma agregados distintos.

La expresión "absorción de formación de acumulaciones" es una medida de la cantidad de arena necesaria para absorber una cantidad determinada de líquido para formar una acumulación y es una evaluación de la eficacia de absorción de la arena. La absorción en masa de la formación de acumulaciones se calcula utilizando la siguiente ecuación: absorción en masa de la formación de acumulaciones (%) = (masa de líquido agregado/(masa de acumulación-masa de líquido agregado)) x 100. La absorción de formación de acumulaciones también se puede medir en volumen para comparar las eficiencias de acumulación de la arena que tiene diferentes densidades. La absorción de formación de acumulaciones por volumen se calcula utilizando la siguiente ecuación: absorción de formación de acumulaciones por volumen (%) = (volumen de líquido agregado/((masa de acumulaciones-masa de líquido agregado) x densidad de la arena)) x 100.

La expresión "volumen de acumulaciones" o "volumen de arena acumulada" se refiere al tamaño total de las acumulaciones y se calcula dividiendo la masa de arena por la densidad de la arena. El volumen de las acumulaciones es otra medida de la eficiencia de absorción de la arena; las acumulaciones más pequeñas indican una absorción más eficiente. Al calcular el volumen de la arena acumulada, se supone que el volumen de las acumulaciones es predominantemente volumen de arena y que el volumen del agua se absorbe dentro de la arena.

La expresión "grosor de acumulaciones" se refiere a la medición vertical de una acumulación cuando la acumulación descansa sobre una superficie horizontal. Por ejemplo, una acumulación más plana tendrá un grosor de acumulación más pequeño. Si una acumulación es muy gruesa, puede llegar a la parte de abajo de la caja de arena y pegarse, lo que dificultará su extracción. Si una acumulación es muy fina, puede romperse al extraerla de la caja de arena.

La expresión "cohesión de acumulaciones" se refiere a la capacidad de una acumulación de permanecer intacta cuando se aplica una fuerza externa y proporciona una evaluación de la integridad de la acumulación. Una acumulación con un valor de cohesión de acumulación inferior tendrá una mayor probabilidad de romperse durante el uso de la caja de arena o la extracción de acumulaciones, lo que dificultará la limpieza de la caja de arena.

La expresión "caja de arena" significa cualquier aparato que pueda contener arena para mascotas, por ejemplo un recipiente con una pared de abajo y una o más paredes laterales, y/o cualquier aparato configurado para que la arena se posicione encima, por ejemplo una estera o una rejilla. Como ejemplo no limitante, una caja de arena puede ser una caja rectangular que tiene paredes laterales que tienen una altura de al menos aproximadamente seis pulgadas.

La expresión "malla" se define en la especificación estándar ASTM E-11 de U.S.A. para tamices. Como se utiliza en este documento, "tamaño" de una partícula se refiere a la longitud de la dimensión más larga de la partícula.

Los métodos y dispositivos y otros avances divulgados en este documento no se limitan a metodologías, protocolos y reactivos particulares porque, como apreciará el experto en la técnica, pueden variar. Además, la terminología utilizada en este documento tiene el propósito de describir realizaciones particulares únicamente y no limita el alcance de lo que se divulga o reivindica.

A menos que se defina lo contrario, todas las expresiones técnicas y científicas, expresiones técnicas y acrónimas utilizadas en este documento tienen los significados comúnmente entendidos por un experto en la técnica en los campos de la presente divulgación o en los campos donde se usa la expresión. Aunque se puede utilizar cualquier composición, método, artículo de fabricación u otros medios o materiales similares o equivalentes a los descritos en este documento, los dispositivos, métodos, artículos de fabricación u otros medios o materiales preferidos se describen en este documento.

Los presentes inventores encontraron que mezclar i) gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida con ii) gránulos recubiertos, cada gránulo recubierto que comprende una partícula no aglomerada y un recubrimiento que comprende un agente acumulante sobre una superficie exterior de la partícula, produce una composición de arena acumulante de baja densidad y alta absorción en volumen. Además, los inventores descubrieron inesperadamente que la alta absorción, posible en parte por la presencia de gránulos compactados que no se hinchan que comprenden finos de perlita expandida, no disminuye las propiedades de acumulación tales como el volumen de las acumulaciones, el grosor de las acumulaciones y la integridad de las acumulaciones.

Un aspecto de la divulgación es una arena para animales que comprende una mezcla de i) gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida y ii) gránulos recubiertos, cada gránulo recubierto que comprende una partícula no aglomerada y un recubrimiento que comprende un agente acumulante sobre una superficie exterior de la partícula; en donde los gránulos compactados están presentes en una cantidad del 5% en peso al 25% en peso.

Al ajustar la cantidad de gránulos compactados, que contienen finos de perlita expandida, en la mezcla, se puede reducir la cantidad total de arena (en volumen) necesaria para formar una acumulación. En última instancia, las acumulaciones formadas por la arena requieren menos arena para formarse y las acumulaciones tienen una forma que las hace más resistentes a la rotura y menos propensos a adherirse a la parte de abajo de la caja de arena.

Los gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida se pueden preparar usando un rollo compactador. La compactación se puede realizar a una contrapresión del rollo de compactación de al menos aproximadamente 500 psi (3447 kPa), por ejemplo aproximadamente 500 psi (3447 kPa) a aproximadamente 1,300 psi (8963.18 kPa), tal como aproximadamente 500 psi (3447 kPa) a aproximadamente 800 psi (5516 kPa) o aproximadamente 800 psi (5516 kPa) a aproximadamente 1,300 psi (8963.18 kPa). En una realización, el tamaño de los finos de perlita expandida no es mayor que aproximadamente 30 mallas (es decir, que tienen un diámetro no mayor que 595 micrones). Como ejemplo no limitante, aproximadamente el 95% o más de los finos de perlita en los gránulos compactados pueden ser menores de 30 mallas (es decir, tener un diámetro menor de 595 micrómetros) y no más de aproximadamente el 5% de los gránulos compactados pueden ser de hasta malla 4 (es decir, tener un diámetro superior a 4.76 mm).

En una realización, los gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida se preparan como se divulga en la solicitud de patente U.S. Pub. No. 2017/0112088 o solicitud de patente U.S. Pub. No. 2017/0112089 a Huck et al.,

La presente divulgación no se limita a un medio específico para formar los gránulos compactados, y se pueden emplear otros medios de compactación o aglomeración de los finos de perlita adicional o alternativamente a los rollos compactadores. Estos otros medios incluyen, por ejemplo, aglomeración por caída/crecimiento; aglomeración de baja, media o alta presión; golpear y morir; prensa de rodillos; granulador mezclador de alto cizallamiento; extrusión; y combinaciones de los mismos.

Perlita es una expresión genérica para una roca silícea natural. Una característica que distingue a la perlita de otros vidrios volcánicos es que cuando se calienta hasta un punto adecuado en su rango de ablandamiento, la perlita se expande de cuatro a veinte veces su volumen original. Esta expansión se debe, al menos en parte, a la presencia de entre dos y seis por ciento de agua combinada en la roca de perlita cruda. La cocción, es decir, el calentamiento rápido por encima de los 1,600°F (871°C), hace que la roca cruda explote de una manera similar a las palomitas de maíz, produciendo una estructura muy abierta y altamente porosa conocida como perlita expandida.

En una realización, la cantidad de finos de perlita expandida en un gránulo compactado representa la mayor parte del material en el gránulo. En una realización, la cantidad de finos de perlita expandida en un gránulo compactado es del 80% en peso al 95% en peso. En una realización, la cantidad de finos de perlita expandida en un gránulo compactado es del 90% en peso al 95% en peso, del 93% en peso al 95% en peso, por ejemplo del 93% en peso a aproximadamente el 94% en peso o del 95% en peso del material. En una realización, los finos de perlita expandida comprenden partículas eliminadas en el paso 101 del método 100 divulgado en la solicitud de patente U.S. Pub. No.

2014/0174370.

En una realización, los gránulos compactados comprenden además partículas de perlita expandida que tienen un tamaño de 2380 micrómetros (malla 8) o mayor. En una realización, las partículas de perlita expandida que tienen un tamaño de 2380 micrones (malla 8) o mayores comprenden partículas eliminadas en el paso 101 del método 100 divulgado en la solicitud de patente U.S. Pub. No. 2014/0174370.

En una realización, la cantidad de agua en el gránulo compactado es del 1% en peso al 5% en peso del material, por ejemplo, del 2% en peso del material.

En una realización, la cantidad del aglutinante en el gránulo compactado es del 3.0% en peso al 5.0% en peso del material, por ejemplo del 3.0% en peso al 4.5% en peso o del 3.5% en peso al 4.0% en peso del material. En algunas realizaciones, la cantidad de aglutinante es 3.0% en peso, 4.0% en peso o 5.0% en peso. El aglutinante puede ser almidón y/o arcilla. En algunas realizaciones, el almidón (si lo hay) comprende un almidón de cereal, por ejemplo almidón de uno o más de arroz, mijo, trigo, maíz o avena. En una realización preferida, el almidón (si lo hay) comprende almidón de cereal pregelificado y puede incluir cualquier variedad cerosa o alta en amilosa del mismo. La arcilla puede hincharse o no hincharse. En algunas realizaciones, la arcilla (si la hay) comprende uno o más minerales arcillosos seleccionados del grupo que consiste en caolín, esmectita, illita, clorita, sepiolita y atapulgita. En una realización, la arcilla (si la hay) comprende una esmectita de montmorillonita, por ejemplo, montmorillonita de sodio o calcio.

Al menos una porción del aglutinante se puede agregar a los finos de perlita expandida como una mezcla seca antes de la compactación. Alternativa o adicionalmente, al menos una porción del aglutinante se puede premezclar con al menos una porción del agua y después añadir a los finos de perlita expandida antes de la compactación.

En una realización, la compactación forma un material compactado tal como láminas y/o briquetas de finos de perlita expandida compactada. Sin embargo, el material compactado no se limita a una forma, tamaño o forma específicos. Además, como se señaló anteriormente, la presente divulgación no se limita a un medio específico de compactación o aglomeración de los finos de perlita para formar el material compactado. Por ejemplo, el material compactado puede estar en forma de una pastilla (por ejemplo, una pastilla aplanada), una tableta o un disco.

Luego, el material compactado se puede triturar y/o triturar, por ejemplo mediante un sistema de molienda o cualquier otro aparato adecuado conocido por un experto en la técnica, para obtener gránulos de material compactado que comprende perlita expandida. Se pueden usar uno o más tamices para obtener los gránulos de material compactado que comprende perlita expandida que tienen un tamaño deseado separando las partículas que tienen el tamaño deseado del resto de las partículas. El tamaño de partícula deseado es preferiblemente de malla 30 (595 micrones) a malla 8 (2,380 micrones). Preferiblemente, los gránulos de material compactado que comprenden perlita expandida no están distribuidos uniformemente dentro del rango de tamaño. Se pueden utilizar pantallas sacudidoras disponibles comercialmente.

Los gránulos de material compactado que comprende perlita expandida que tienen el tamaño deseado se pueden someter a secado para extraer la humedad de los gránulos sin dañar sustancialmente las partículas. Por ejemplo, los gránulos se pueden transferir a un secador tal como un secador de lecho fluidizado. El nivel de humedad resultante puede ser aproximadamente del 1% al 5%, por ejemplo del 2%.

Los gránulos secos de material compactado que comprenden finos de perlita expandida tienen una densidad de 400.46 kg/m3 a 720.83 kg/m3 (25 lb/ft3 a 45 lb/ft3). En algunas realizaciones, la densidad es de 480.55 kg/m3 a 640.74 kg/m3 (30 lb/ft3 a 40 lb/ft3). En otra realización, la densidad es 640.74 kg/m3 (40 lbs/ft3) o 0.65 g/ml.

Opcionalmente se pueden aplicar diversos aditivos a los gránulos compactados secos. Ejemplos no limitantes de aditivos adecuados incluyen un agente de control de olores, una fragancia, un agente antimicrobiano, un agente antiadherente, un agente para controlar el pH, un tinte, un agente colorante, un agente antipolvo, un desinfectante y combinaciones de los mismos. En una realización, al menos una porción de los gránulos compactados secos se recubren con un colorante.

En una realización, los gránulos recubiertos comprenden partículas no aglomeradas y un recubrimiento que comprende un agente acumulante sobre una superficie exterior de las partículas no aglomeradas. En algunas realizaciones, las partículas no aglomeradas comprenden perlita expandida. En otra realización, las partículas no aglomeradas consisten esencialmente en perlita expandida. En algunas realizaciones, el agente acumulante se selecciona del grupo que consiste en bentonita, goma guar, almidones, goma xantana, goma arábiga, goma de acacia, gel de sílice y mezclas de los mismos. En una realización, el agente acumulante consiste esencialmente en bentonita de sodio. En otra realización, los gránulos recubiertos comprenden partículas de perlita expandida no aglomeradas recubiertas con bentonita de sodio.

En general, los métodos para preparar los gránulos recubiertos que comprenden partículas no aglomeradas y un recubrimiento que comprende un agente acumulante sobre una superficie exterior de las partículas no aglomeradas incluyen filtrar las partículas no aglomeradas para eliminar partículas más pequeñas que el rango de tamaños de partículas seleccionado para la realización particular. Por ejemplo, las partículas no aglomeradas pueden filtrarse para eliminar partículas menores de 297 micrones (malla 50 (tamaño de tamiz estadounidense)), menores de 400 micrones (malla 40 (tamaño de tamiz estadounidense)), o menores de 595 micrones (malla 30 (tamaño de tamiz estadounidense)). Se pueden utilizar pantallas sacudidoras disponibles comercialmente. En algunas realizaciones, las partículas no aglomeradas pueden filtrarse para eliminar partículas mayores de 2380 micrómetros (malla 8).

En algunas realizaciones, los métodos de preparación para los gránulos recubiertos comprenden colocar las partículas no aglomeradas en una máquina envolvente para agitar las partículas. Esto ayuda a reducir las partículas finas, lo que, a su vez, ayuda a reducir el polvo. Las partículas no aglomeradas pueden entonces humedecerse con agua. El agua se puede agregar en la máquina envolvente.

A continuación se recubren las partículas humedecidas no aglomeradas. El recubrimiento puede comprender un agente acumulante, por ejemplo, bentonita de sodio. A modo de ejemplo se pueden emplear métodos de recubrimiento centrífugo. Por ejemplo, un lote de partículas de perlita expandida se dosifica en volumen sobre una cinta de alimentación y se introduce en la recubridora a medida que gira. Las partículas de perlita ruedan en el sentido de rotación dentro de la cámara de la recubridora. En un paso de preacondicionamiento opcional, las partículas de perlita se hacen girar en el recubridor durante un período de tiempo (por ejemplo, de 30 a 60 segundos) antes del recubrimiento. A continuación se dosifica el agente acumulante en la recubridora. En general, la cantidad de agente acumulante añadido a la recubridora se basa en el volumen de las partículas de perlita. En una realización, por ejemplo, se añaden de 5 a 11.325 kg (25 libras) de bentonita sódica por 23.32 litros (pies cúbicos) de perlita expandida. Se pueden incluir en el recubridor otros materiales de recubrimiento, tales como goma guar, además de o en lugar de un agente acumulante a base de bentonita. Dichos materiales se pueden agregar como una mezcla, junto con la bentonita, o se pueden agregar en un paso separado.

A medida que el recubrimiento se dosifica en la cámara del recubridor, se combina con las partículas húmedas que giran y forma un recubrimiento sobre las partículas para formar gránulos recubiertos.

En algunas realizaciones, los gránulos recubiertos tienen una densidad de 352.40 kg/m3 a 416.48 kg/m3 (22 lb/ft3 a 26 lb/ft3).

En algunas realizaciones, la arena para animales se prepara mezclando en seco i) gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida y ii) gránulos recubiertos, cada gránulo recubierto que comprende una partícula no aglomerada y un recubrimiento que comprende un agente acumulante sobre una superficie exterior de la partícula no aglomerada.

En una realización, los gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida están presentes en la arena en una cantidad del 5% en peso al 25% en peso. En algunas realizaciones, los gránulos compactados están presentes en la arena en una cantidad de 5% en peso, 10% en peso, 15% en peso, aproximadamente 20% en peso, 25% en peso. En algunas realizaciones, los gránulos compactados están presentes en la arena en una cantidad del 5% en peso, 6% en peso, 7% en peso, 8% en peso, 9% en peso, 10% en peso, 11% en peso, 12% en peso, 13% en peso, 14% en peso, 15% en peso, 16% en peso, 17% en peso, 18% en peso, 19% en peso, 20% en peso, 21% en peso, 22% en peso, 23% en peso, 24% en peso o 25% en peso.

En algunas realizaciones, la arena puede contener diversos aditivos aplicados opcionalmente a los gránulos compactados, los gránulos recubiertos o la arena para animales que es una mezcla de los gránulos compactados y los gránulos recubiertos. Ejemplos no limitantes de aditivos adecuados incluyen un agente de control de olores, una fragancia, un agente antimicrobiano, un agente antiadherente, un agente para controlar el pH, un tinte, un agente colorante, un agente desempolvador, un desinfectante y combinaciones de los mismos. En una realización, al menos una porción de los gránulos compactados secos se recubren con un colorante.

En algunas realizaciones, la arena para animales que es una mezcla de gránulos compactados y gránulos recubiertos tiene una densidad inferior a 480.55 kg/m23 (30 lb/ft3).

En una realización, la arena para animales tiene un volumen de absorción de formación de acumulaciones del 40% a aproximadamente el 50%. En algunas realizaciones, la arena para animales tiene un volumen de absorción de formación de acumulaciones del 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49% o 50%.

En una realización, la arena para animales tiene una cohesión de acumulaciones del 95% al 99%. En algunas realizaciones, la arena para animales tiene una cohesión de acumulaciones superior al 97%, superior al 98% o superior al 99%.

En una realización, la arena para animales tiene un volumen de acumulaciones de 55 ml a aproximadamente 60 ml. En otras realizaciones, la arena para animales tiene un volumen de acumulaciones de 55 ml, 56 ml, 57 ml, 58 ml, 59 ml o 60 ml.

Otro aspecto de la presente divulgación es un paquete sellado que encierra al menos parcialmente cualquiera de las realizaciones de la arena para mascotas divulgadas en este documento, por ejemplo, una caja sellada o una bolsa sellada que contiene dicha arena para mascotas. Un aspecto adicional de la presente divulgación es un método para usar una arena para mascotas, el método que comprende posicionar al menos una porción de una arena para mascotas contenida en un paquete en una caja de arena. El método puede gestionar desechos animales, tal como orina de gato; prevenir o tratar la eliminación inmediata del gato; o tratar o prevenir enfermedades del tracto urinario inferior en un gato, tales como tapones urinarios, cálculos de estruvita u oxalato, cistitis idiopática o reflujo renal. En una realización, una o más de las arenas para mascotas divulgadas en este documento se usan para tratar a un gato que tiene un problema de eliminación inmediata. Como se utiliza en este documento, un gato que tiene "un problema de eliminación inmediata" es un gato que ha hecho sus necesidades fuera de la caja de arena al menos una vez en el último mes, y en una realización eliminado fuera de la caja de arena al menos una vez en la última semana.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos no limitantes son ilustrativos de realizaciones de las arenas para mascotas proporcionadas por la presente divulgación y sus ventajas.

Ejemplo 1: preparación de gránulos compactados

Se prepararon gránulos compactados usando el siguiente método.

1. Se preparó una suspensión de almidón al 13.8% mezclando almidón y agua usando un agitador de tanque.

2. Se mezclaron continuamente finos de perlita expandida (76.8%) y suspensión de almidón (23.2%) en un conjunto de rollos compactadores.

3. Los rollos de compactación, que tenían un punto de ajuste de fuerza de contrapresión de 3347 kPa (500 psi), formaron briquetas con la alimentación.

4. Luego, las briquetas se trituraron y se dimensionaron a 2380/595 micrones (malla -8/30 (tamiz estadounidense)).

5. Luego se secó el material filtrado hasta un contenido de humedad de aproximadamente el 2%.

La composición de los gránulos compactados secos fue: 94.1% de finos de perlita expandida, 3.9% de almidón y 2% de agua.

Ejemplo 2: preparación de gránulos recubiertos

Se prepararon gránulos recubiertos usando el siguiente método.

1. Se roció perlita expandida con agua mientras se transportaba desde el saco a granel hasta una recubridora por lotes. Al llegar al recubridor por lotes, el contenido de humedad de perlita expandida era aproximadamente 14% en masa.

2. Se agregaron aproximadamente 113.27 (4 pies3) o 10.70 kg (23.62 lb) de perlita expandida del paso 1 a un recubridor de semillas agrícolas de tipo discontinuo giratorio (Cimbria Heid).

3. Se añadió agua (10.12 kg (22.34 lbs)) usando boquillas pulverizadores instaladas dentro del recubridor. El tiempo aproximado de adición fue de 12 segundos.

4. Después de la adición de agua, se añadió bentonita de sodio (28.99 kg (64 lbs)) al recubridor durante un período de 30 segundos.

5. Inmediatamente después de la adición de bentonita, se aplicó agua atomizada con aire (0.94 kg (2.08 lbs)). El tiempo de adición aproximado fue de 6.5 segundos.

6. Se dejó girar el material durante 5 segundos.

7. Se abrió el puerto de descarga del recubridor y se recogió el material descargado.

8. El material se secó usando un secador de lecho fluido (portador) y se registró la humedad final.

Ejemplo 3: Mezcla en seco de gránulos compactados y gránulos recubiertos

Se prepararon mezclas de arena de gránulos compactados y gránulos recubiertos usando el siguiente método. 1. Se determinó que la cantidad deseada de mezcla de arena era 4.53 kg (10 lbs).

2. La masa objetivo total de 4.53 kg (10 lbs) se multiplicó por el porcentaje deseado de gránulos compactados (por ejemplo, 5.0%) para determinar la masa de gránulos compactados necesarios en la mezcla final (por ejemplo, 0.23 kg (0.50 libras)).

3. La masa de gránulos compactados calculada en el paso 2 se restó de la cantidad total de arena deseada (4.53 kg (10 lbs)) para determinar la masa de gránulos recubiertos necesarios (4.30 kg (9.50 lbs)).

4. Los gránulos compactados (0.23 kg (0.50 lbs)) y los gránulos recubiertos (4.30 kg (9.50 lbs)) se combinaron en una batidora de mesa y se dejaron girar durante aproximadamente 30 segundos.

5. Después de mezclar, la composición mezclada se extrajo del vaso y se evaluó su densidad, acumulación y rendimiento de absorción.

6. Se prepararon y evaluaron composiciones de arena adicionales usando los pasos 1 a 5 anteriores alterando los niveles de% de inclusión de los gránulos compactados para que fueran 10%, 15%, 20%, 25% y 50%.

Las masas de los componentes de la mezcla y las propiedades resultantes se informan en la tabla 1.

Ejemplo 4: medición de la densidad aparente del relleno suelto

Las densidades aparentes de los gránulos compactados, los gránulos recubiertos y la arena mezclada se midieron utilizando una tolva de relleno (800284-5779 Seedburo®; número 151 de parte, tolva de relleno completa con bandeja 64P), soporte y una taza de muestra del tamaño de una pinta (550.06 cm3 de volumen seco) de acuerdo con el siguiente procedimiento:

1. Se vertió la muestra en la tolva de relleno hasta llenarla.

2. A continuación, se colocó la taza de medio litro vacío en una balanza y la balanza se puso a cero.

3. Luego se colocó la taza debajo de la tolva de relleno. La distancia entre la descarga de la tolva de relleno y el borde de arriba de la taza se fijó en 2 pulgadas (una pulgada equivale a 25.4 mm).

4. Luego se abrió la corredera de descarga de la tolva de relleno para permitir que el producto cayera en la taza de muestra vacía. Se dejó que la muestra fluyera hasta que la taza estuvo llena y luego durante 1 a 2 segundos adicionales de desbordamiento.5678

5. Luego se utilizó una regla para extraer el exceso de producto de la parte de arriba de la taza; nivelando el contenido de la taza con el borde de la taza.

6. Luego se devolvió la taza con la muestra a la balanza y se registró el peso de la muestra.

7. Los pasos 1 a 6 se repitieron tres veces.

8. El valor de la masa se convirtió a libras (1 libra es 0.453 kg) por pie cúbico (lb/ft3) (1 pie cúbico es 23.32 litro) multiplicando por 0.113358 (1 g/pinta seca = 113358 lb/ft3).

9. Se registraron los valores promedio de densidad aparente en lb/ft3 Estos valores se convirtieron además en unidades de densidad de g/ml multiplicándolos por 0.01601846.

Los valores promedio de densidad aparente en lb/ft3 y g/ml para los gránulos compactados, los gránulos recubiertos y las mezclas de arena se informan en la tabla 1.

Ejemplo 5: Absorción de formación de acumulaciones por volumen y mediciones de cohesión de acumulaciones Para comparar la eficiencia de las arenas de muestra de una manera que reflejara el uso real, era necesario determinar cuánta arena se necesitaba para absorber un volumen determinado de orina. Debido a que la arena puede tener diferentes densidades, el valor fue más relevante cuando se consideró en términos volumétricos (volumen de orina absorbida por volumen de arena). Al expresar el valor como%, fue posible comparar la absorción de formación de acumulaciones por volumen entre arenas de diferentes densidades. A continuación se proporciona el método utilizado para calcular la absorción por volumen de la formación de acumulaciones.

A continuación, los valores están expresados en pulgadas y se pueden convertir a unidades del Sistema Internacional con la siguiente conversión: 1 pulgada son 25.4 mm.

1. Se apiló un tamiz de 8" de diámetro con una malla de %" en la parte de arriba de una bandeja de tamiz y se colocó en la parte de abajo de un soporte.

2. Se unió un ensamblaje de trampilla al soporte y se posicionó diez pulgadas por encima del tamiz de %".

3. Se añadió una muestra representativa de material de arena a una bandeja de prueba de arena hasta una profundidad de 3 pulgadas.

4. Se posicionó una bureta autonivelante sobre un soporte a 3 pulgadas por encima de la superficie de la arena. La configuración se utilizó para dispensar alícuotas de 25 ml de orina felina a la superficie de la arena, formando así una acumulación en la arena. El proceso se repitió en una variedad de lugares de la bandeja de arena hasta que se formó la cantidad deseada de acumulaciones.

5. Al final del intervalo de tiempo deseado, por ejemplo, 15 minutos o 24 horas, se extrajo la acumulación de la arena y se registró su masa como W1.

6. La masa promedio de las porciones de 25 ml de orina suministradas por la bureta autonivelante se determinó suministrando (3) porciones de 25 ml en un recipiente, midiendo la masa y dividiéndola por (3). El valor fue de 25.7 g.

7. La masa de arena consumida en la formación de la acumulación o masa de arena acumulada (CLM) se determinó mediante la siguiente fórmula: CLM = W1 - 25.7 g.

8. A continuación, el volumen de arena consumido durante la formación de la acumulación o volumen de arena de la acumulación (CLV) se determinó utilizando la fórmula: CLV = CLM /densidad de la arena (g/ml).

9. Se registró el volumen de arena acumulada.

10. La absorción por volumen de la formación de acumulaciones se determinó mediante la fórmula:

% de absorción de formación de acumulaciones = (25 mL/CLV) x 100.

11. La acumulación obtenida en el paso 5 se centró en el mecanismo de trampilla ensamblado en el paso 2.

12. Se activó la palanca para liberar la trampilla, permitiendo que la acumulación cayera sobre el tamiz de prueba de %".

13. La acumulación se extrajo cuidadosamente de la pantalla de manera que permitiera que el material suelto cayera libre de la acumulación, pero no de una manera que causara daños adicionales a la acumulación. Si la acumulación se rompió en piezas, se seleccionó en la pieza más grande retenida en la pantalla de %". Si no se retuvo nada en la pantalla, el resultado es cero (0) peso.

14. Se pesó la acumulación o pieza más grande y se registró la masa como W2.

La cohesión de las acumulaciones (%) se calculó mediante la fórmula: cohesión de las acumulaciones (%) = [(W2, peso final)/(W1, peso inicial)] x 100

Ejemplo 6: medición del grosor de acumulaciones

Tabla 1: Resumen de los resultados de las pruebas

Conclusiones

Los resultados muestran que las composiciones de arena mezcladas con entre 5-25% de gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida tienen densidades aceptables, comparables a la arena base que contiene sólo gránulos recubiertos. Las mezclas de arena 1 a 5 tienen buen volumen de acumulaciones y buena absorción. Específicamente, el volumen de acumulaciones es inferior al 58.3 y la absorción de formación de acumulaciones es superior a aproximadamente el 43%. Las mezclas 1 a 3 muestran una mayor absorción en comparación con la arena base que contiene solo gránulos recubiertos. Además, las Mezclas de arena 1 a 5 tienen una integridad de partículas sorprendentemente buena con valores de cohesión de acumulaciones iguales o superiores al 97.3%. En otras palabras, las ventajas logradas mediante el uso de gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida en arenas de la presente divulgación (por ejemplo, mayor absorción) no se ven compensadas por un rendimiento disminuido de la arena (por ejemplo, volumen de arena acumulada y cohesión de la acumulación).

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una arena para animales que comprende una mezcla de:

i) gránulos compactados que comprenden finos de perlita expandida y

ii) gránulos recubiertos, cada gránulo recubierto que comprende una partícula no aglomerada y un recubrimiento que comprende un agente acumulante en una superficie exterior de la partícula, en donde los gránulos compactados están presentes en una cantidad del 5% en peso al 25% en peso

2. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde los finos de perlita expandida tienen un tamaño de partícula de 595 micrones (malla 30) o menor.

3. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde los gránulos compactados comprenden además partículas de perlita expandida que tienen un tamaño de 2380 micrones (malla 8) o mayor.

4. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde los gránulos compactados tienen una densidad de 400.46 kg/m3 a 720.83 kg/m3 (25 lb/ft3 a 45 lb/ft3).

5. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde los gránulos compactados comprenden además un aglutinante, en donde preferiblemente el aglutinante se selecciona del grupo que consiste en (i) un almidón, (ii) una arcilla y (iii) un almidón y una arcilla.

6. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde la partícula no aglomerada comprende perlita expandida.

7. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde los gránulos recubiertos tienen una densidad de 352.40 kg/m3 a 416.48 kg/m3 (22 lf/ft3 a 26 lb/ft3).

8. La arena para animales de la reivindicación 1 que tiene una densidad inferior a 480.55 kg/m3 (30 lb/ft3).

9. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde los gránulos compactados secos comprenden aproximadamente del 1% en peso al 5.0% en peso de agua.

10. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde el agente acumulante se selecciona del grupo que consiste en bentonita, goma guar, almidones, goma xantana, goma arábiga, goma de acacia, gel de sílice, y mezclas de los mismos, en donde preferiblemente el agente acumulante comprende bentonita sódica.

11. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde la arena tiene un volumen de absorción de formación de acumulaciones del 40% al 50% según se determina de acuerdo con el método definido en la descripción.

12. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde la arena tiene un volumen de absorción de formación de acumulaciones del 43% al 45% según se determina de acuerdo con el método definido en la descripción.

13. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde la arena tiene un volumen de acumulaciones de 50 ml a 60 ml, o en donde la arena tiene un volumen de acumulaciones de 55 ml a 59 ml según se determina de acuerdo con el método definido en la descripción.

14. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde la arena tiene un espesor de acumulaciones de 29 mm a 34 mm según se determina de acuerdo con el método definido en la descripción.

15. La arena para animales de la reivindicación 1, que comprende además un aditivo seleccionado del grupo que consiste en un agente de control de olores, una fragancia, un agente antimicrobiano, un agente antiadherente, un agente para controlar el pH, un tinte, un agente colorante, un agente antipolvo, un desinfectante, y combinaciones de los mismos.