FR3116692A1 - Matériau de litière pour animaux sous forme de granulés à base de plantes aromatiques broyées, procédé de fabrication et utilisation desdits granulés - Google Patents
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Abstract
Matériau de litière pour animaux se présentant sous la forme de granulés, comprenant des fibres de cellulose broyées, caractérisé en ce que lesdits granulés comprennent des fibres de plantes aromatiques broyées, telles que des fibres de plantes du genre Lavandula, dénommées ci-après fibres de lavande, broyées. Les fibres de cellulose peuvent aussi comprendre d’autres fibres végétales brutes (non traitées) et/ou des fibres de cellulose issues de carton. Le procédé de préparation de ces granulés comprend le broyage ou co-broyage des fibres de cellulose, le malaxage et l'humidification avant le passage dans une presse à granulés (14, 15) avec montée en température puis refroidissement. Un tamisage permet de sélectionner les granulés de taille adéquate et d'éliminer les poussières.
Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne un matériau de litière pour animaux se présentant sous la forme de granulés, ainsi que le procédé de fabrication desdits granulés et l’utilisation de ceux-ci.
La litière pour animaux a pour principale fonction d’absorber les déjections liquides de ces animaux et de les retenir. Ainsi, les matériaux de litière pour animaux domestiques ou d’élevage peuvent être à base de minéraux absorbants, tels que des argiles, ou à base de fibres de cellulose. Ils peuvent se présenter sous forme de particules grossières, de miettes, ou encore de granulés (appelés aussi « pellets »).
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les litières à base de fibres de cellulose permettent d’utiliser des rebuts de bois tels que copeaux de bois, sciure de bois, ou encore des sous-produits agricoles tels que des pailles ou d’autres végétaux.
Ces matériaux de litière ne doivent pas être trop friables, pour ne pas générer de poussières en se désagrégeant.
Afin de pouvoir être compostés, les matériaux constituant la litière doivent être biodégradables, c’est à dire ne renfermer que des matières organiques, pour être finalement recyclés en tant qu’engrais naturel. L‘usage de liants synthétiques tels que des polymères est alors à éviter.
BUTS DE L’INVENTION
La présente invention a pour but de répondre à ces différents critères en proposant un matériau sous forme de granulés incorporant en particulier des fibres de cellulose broyées. Ce matériau sous forme de granulés doit être en particulier absorbant, non friable, léger, et compostable. Ce matériau de litière doit en outre être sain pour les animaux.
Dans la recherche de granulés pouvant répondre à ces critères, le demandeur a découvert que des fibres de cellulose issues de plantes aromatiques, telles que la lavande, pouvaient être mises en œuvre sous forme de granulés, et conférer, en usage en tant que litière pour les animaux, des propriétés sanitaires intéressantes.
DESCRIPTION DE L’INVENTION
Le matériau de litière pour animaux selon l’invention se présente sous la forme de granulés, comprenant des fibres de cellulose broyées, et est caractérisé en ce que lesdites fibres de cellulose broyées comprennent des fibres de plantes aromatiques broyées, telles que des fibres de plantes du genreLavandula, dénommées ci-après fibres de lavande. Par exemple, peuvent être utilisées les espèces suivantes :Lavandula latifoiia,Lavandula angustifolia(ou sa sous-espèce pyrenaica),Lavandula stoechas,Lavandula hy b rida, ou d'autres sélections de lavandes clonales.
Ces fibres issues de plantes aromatiques peuvent en effet présenter des propriétés anti-inflammatoires, antiseptiques, antibactériennes et/ou répulsives contre les insectes ou parasites ; c’est le cas notamment des plantes du genreLavandula .Il apparaît donc que les granulés incorporant les fibres de ces plantes apportent au matériau de litière des avantages permettant de réduire l’usage des antibiotiques dans les eaux de boissons des animaux, ainsi que réduire la quantité d’additifs appliqués sur les litières traditionnelles, en particulier dans les élevages intensifs, pour améliorer le bien-être des animaux.
De manière avantageuse, dans le matériau de litière selon l’invention, lesdites fibres de cellulose broyées comprennent de 1% à 100 % en poids, de préférence de 5% à 100 % en poids, de préférence encore de 10% à 100 % en poids, de préférence encore de 50 % à 100% en poids de fibres de plantes aromatiques broyées, telles que des fibres de lavande broyées.
Les fibres de lavande broyées telles que les fibres de lavande broyées sont avantageusement des fibres de paille (c'est-à-dire de tiges florales) de lavande après distillation de la majeure partie des huiles essentielles de ladite lavande. En effet après extraction à la vapeur les tiges florales de lavande renferment encore quelques pourcents massiques d’huiles essentielles, mais sont mises au rebut ou compostées. Selon l’invention, elles sont ainsi avantageusement recyclées.
Selon un mode de réalisation de l’invention le matériau de litière pour animaux se présentant sous la forme de granulés comprend des fibres de cellulose broyées constituées exclusivement de fibres de lavande broyées.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention les fibres de cellulose broyées du matériau de litière comprennent des fibres de lavande broyées et des fibres d’autres fibres végétales broyées d’origine agricole, telles que de la paille de céréales, notamment de la paille de blé, de la paille d'orge, de la paille de colza, de la paille de maïs, de la chènevotte de chanvre, de l’anas de lin, ou des fibres issues de sciure de bois, de copeau de bois, de miscanthus, de roseau ou de bambou.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention les fibres de cellulose broyées du matériau de litière comprennent également des fibres de cellulose issues de carton. Ce carton est avantageusement du carton recyclé, de préférence du carton d’emballage recyclé. Ceci permet l’utilisation de carton d’emballage en fin de vie, qui retrouve une seconde vie pour la litière d’animaux. Ce matériau de litière présente en outre l’avantage d’être ensuite aisément compostable.
En effet, généralement, le carton, notamment le carton d’emballage, en tant que tel, trempe dans l’eau sans vraiment l’absorber en raison de sa forme en plaque et/ou de la présence dans celui-ci d’encres ou de colle par exemple. Or lorsque ce carton est broyé et incorporé à d’autres fibres cellulosiques, son pouvoir absorbant est considérablement amélioré.
De plus, la présence de carton, en particulier si sa teneur est majoritaire dans le mélange des fibres de cellulose broyées, confère aux granulés pour litière, outre un fort pouvoir absorbant, une bonne tenue mécanique et une plus grande durabilité, (dû aux des colles employées qui sont à base d'amidon) que des granulés constitués uniquement de fibres cellulosiques issues directement de lavande, ou de lavande et autres végétaux broyés.
Selon une variante de l’invention, lesdits granulés peuvent être constitués essentiellement de fibres de cellulose broyées issues de lavande, ou d’un mélange de fibres de lavande et de fibres de carton et/ou de fibres végétales brutes (non traitées), c’est à dire sans aucun liant, ni autre composant, ni autre additif.
Selon une autre variante de l’invention, lesdits granulés comprennent en plus un liant, de préférence un liant d’origine naturelle, tel que de l’amidon. De préférence lesdits granulés comprennent de 0,1 à 5 % massique d’amidon, avantageusement de 0,5 à 3 massique % d’amidon. En présence de cette faible proportion d’amidon, le mélange des fibres cellulosiques présente l’avantage d’une plus grande facilité à sa mise sous forme de granulés. De plus les granulés formés s’effritent moins et apparaissent de meilleure qualité pour les utilisateurs.
Lesdits granulés du matériau de litière selon l’un ou l’autre des modes de réalisation de l’invention présentent un pouvoir absorbant d’eau égal à au moins 3 fois leur volume initial.
La présente invention concerne également le procédé de fabrication du matériau de litière sous forme de granulés décrit ci-dessous. Ce procédé comprend les étapes successives suivantes :
- Alimentation en fibres cellulosiques de plantes aromatiques, telles que des fibres de lavande, éventuellement également en autres fibres végétales et/ou éventuellement également en carton
- Alimentation éventuelle en liant amidon
- Broyage des fibres de lavande ou co-broyage et mélange des fibres de lavande avec d'autres fibres végétales et/ou du carton
- Humidification du mélange jusqu’à une teneur comprise entre 10 et 15 % d’eau,
- Malaxage et maturation du mélange humidifié
- Compression dudit mélange humidifié dans une presse à granulés à une température comprise entre 70 et 100 °C pour obtenir des granulés
- Refroidissement des granulés sous courant d’air
- Tamisage des granulés pour séparer les particules fines et les poussières
- Stockage et/ou mise en sacs des granulés.
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- Refroidissement des granulés sous courant d’air
- Tamisage des granulés pour séparer les particules fines et les poussières
- Stockage et/ou mise en sacs des granulés.
De manière avantageuse, la pression appliquée audit mélange humidifié, dans la presse à granulés, est comprise entre 100 et 150 bars. L’élévation de la température est continue et comprise entre 70°C et 100°C.
L’élévation de température, combinée à la pression exercée pendant la compression du mélange de farine humidifié conduit à une pâte pour former les granulés, en faisant ressortir les huiles essentielles encore présentes dans les cellules des fibres des plantes aromatiques. Pour la lavande, il peut s'agir, par exemple, de linalol, d'acétate de linalyle, ou d'un autre terpène.
La présente invention concerne également l'utilisation du matériau décrit ci-dessus ou obtenu par ledit procédé décrit ci-dessus, pour former la litière d'animaux domestiques ou d'élevage.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
EXEMPLES
Exemple 1
La schématise un exemple d'installation pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention. Les différents éléments de cette installation sont décrits ci-après en partant de la gauche de la figure. Cette installation est configurée pour la fabrication de granulés selon le mode de réalisation de la présente invention dans laquelle sont mélangées de fibres de cellulose issues de fibres de lavande, de fibres de pailles de céréales et de fibres cellulosiques de carton, en particulier de carton recyclé. Ladite installation peut bien entendu être mise en œuvre pour produire des granulés à partir de fibres de lavande seules, ou à partir de fibres de lavande associées à des fibres de carton ou des fibres de paille de céréales.
L'alimentation en tiges de lavande sous forme de gerbes ou en vrac, ainsi que du carton s'effectue sur le tapis d'alimentation 1 relié à un bol broyeur 2. Un premier co-broyage grossier (à des dimensions d’environ 5 cm) dudit carton et des tiges de lavande avec des fibres de céréales est réalisé. L'ensemble est ensuite dirigé vers un broyeur affineur 3 pour obtenir un produit à l'état de farine (particules inférieures à 6 mm environ), puis transporté par aspiration via un cyclone 4 vers une vis en auge 5 pour guider ensuite le mélange comprenant la lavande broyée + carton broyé + paille broyée + éventuellement la poudre d'amidon via un élévateur à godets 6. Deux boîtes bidirectionnelles 7 et 8 dirigent ensuite le mélange soit vers le malaxeur 10, soit vers un refus 27, soit en retour via une vis d'Archimède 9 bis, vers la tour de stockage 9 (silo tampon).
Ledit mélange contenu dans la tour de stockage 9 peut être retourné via la vis 10 bis sur la vis en auge 5.
Lors du malaxage dans le malaxeur 10 est ajoutée une quantité d'eau pour humidifier le mélange avant l'entrée dans le maturateur 11. Ce maturateur, qui est à la fois un mélangeur, est relié à une double sortie avec des dispositifs de dosage 12 et 13 à l'entrée de deux presses 14 et 15 à granulés. Ces deux presses fonctionnement en parallèle, soit alternativement, soit simultanément.
Les granulés en sortie de ces presses sont alors dirigés vers une vis 16 et un élévateur 17 pour être refroidis dans le refroidisseur 18. Dans ce refroidisseur, les granulés sont également partiellement séchés à contre-courant d'air (entrée d'air non représentée sur la ), ce qui permet d'éliminer des poussières qui sont aspirées vers le cyclone 19 et récupérées sur le filtre 20 avec un retour éventuel desdites poussières vers le maturateur via la vis 20 bis.
Après passage dans le refroidisseur, les granulés refroidis à température ambiante sont dirigés via la vis 21 vers le tamiseur 22. Ce tamiseur comporte une grille de mailles 4 à 5 mm afin d'éliminer les plus petites particules. Ces dites petites particules, non retenues sur la grille du tamiseur, peuvent être également recyclées, via l’élévateur 25 vers le maturateur 11 ou dirigées vers le refus 28.
Enfin, les granulés préparés sont dirigés vers une bascule 23, puis au moyen de l'élévateur 24, vers un dispositif de stockage 26.
Exemple 2
Un exemple de procédé de fabrication de granulés conforme à l'invention est décrit ci-après, en se référant au schéma de l’installation de la .
Les balles de plaques de carton d'emballage, les tiges de lavande et les balles de paille sont broyées dans un premier temps dans le bol broyeur 2 puis dans le broyeur affineur 3 à une taille inférieure ou égale à 6 mm avec ensuite un ajout d'amidon en poudre. A titre d'exemple, le mélange de ces fibres de cellulose renferme 20 % de carton, 69 % de paille de céréales, 10 % de fibres de lavande et 1% de poudre d'amidon (pourcentages massiques).
Une quantité d'eau est ajoutée pour obtenir un produit avec une humidité comprise entre 10 et 15 %, de préférence voisine de 12 %, avant l'entrée dans le malaxeur 10.
Le produit est ensuite pressé dans une presse à granulés sous une pression mécanique de 120 à 150 bars avec une élévation de température jusqu'à 90°C à la sortie de l'une de ces deux presses 14 et 15. Cette élévation de température, combinée à la pression exercée pendant la fabrication des granulés, fait ressortir les huiles essentielles encore présentes dans les cellules des fibres de lavande.
Puis, les granulés passent dans le refroidisseur 18 à contre-courant d'air environ 10 minutes pour réduire leur température à 20°C et l'humidité à 12 %.
Les granulés à 20°C sont ensuite tamisés pour retenir le produit fini. Les granulés obtenus sont sous la forme de cylindres de diamètre d’environ de 4 à 6 mm et de longueur de 5 mm à 30 mm.
Exemple 3 :
Les propriétés d'absorption de liquide de granulés préparés selon le procédé décrit ci-dessus et constitués de 99 % massique de fibres de lavande et 1% massique d’amidon sont comparées à des granulés préparés selon le même procédé et dans des conditions identiques et constitués de 99 % massique de fibres de paille de céréales et 1% massique d’amidon.
Les différentes étapes de ce test comparatif sont présentées sur les photos des figures 2 à 5 : les photos de gauche avec une quantité donnée de granulés de paille de céréales et les photos de droite avec une quantité identique de granulés de lavande.
Pour ce test, sont préparés à l’étape 1, pour chaque sorte de granulés, un récipient vide, ici une assiette, et quatre gobelets de taille identique. Le premier gobelet est rempli des granulés préparés selon le procédé décrit précédemment. Les trois autres gobelets sont remplis d'eau ( ).
A l’étape 2, chaque gobelet contenant les granulés est renversé dans l'assiette vide respective ( ).
A l’étape 3, l'eau du premier gobelet est versée dans l'assiette pour y être ajoutée aux granulés versés précédemment. Les photos de cette montrent après environ deux minutes l'absorption totale de la première quantité d'eau par les deux sortes de granulés qui ont donc augmenté de volume.
A l’étape 4 est ajoutée l'eau du deuxième gobelet et le résultat, après environ deux minutes d'absorption totale de la deuxième quantité d'eau par chaque sorte de granulés, est présenté à la .
Enfin à l’étape 5 est ajoutée l'eau du troisième gobelet aux granulés déjà imbibés. Le résultat est présenté sur les photos de la . On remarque que le volume des granulés de lavande a triplé par rapport au volume des granulés initiaux en absorbant après deux minutes totalement les trois volumes d'eau ajoutés (photo de droite), alors que l’absorption du troisième volume d’eau n’est que partielle pour les granulés de paille de céréales (photo de gauche).
Les granulés obtenus par le procédé de la présente invention sont tout à fait appropriés pour servir de matériau de litière destinée à des petits animaux domestiques ou à des animaux d'élevage, et présentent même une meilleure absorption que les granulés à base de paille de céréales.
Claims (12)
- Matériau de litière pour animaux se présentant sous la forme de granulés, comprenant des fibres de cellulose broyées, caractérisé en ce que lesdites fibres de cellulose broyées comprennent des fibres de plantes aromatiques broyées, telles que des fibres de plantes du genreLavandula ,dénommées ci-après fibres de lavande.
- Matériau de litière selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites fibres de cellulose broyées comprennent de 1% à 100 % en poids, de préférence de 5% à 100 % en poids, de préférence encore de 10% à 100 % en poids, de préférence encore de 50 % à 100% en poids de fibres de plantes aromatiques broyées, telles que des fibres de lavande broyées.
- Matériau de litière selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les fibres de lavande broyées sont des fibres de paille de lavande après distillation de la majeure partie des huiles essentielles de ladite lavande.
- Matériau de litière selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les fibres de cellulose broyées comprennent des fibres de lavande broyées et des fibres d’autres fibres végétales broyées d’origine agricole, telles que de la paille de céréales notamment de la paille de blé, de la paille d'orge, de la paille de colza, de la paille de maïs, de la chènevotte de chanvre, de l’anas de lin, ou des fibres issues de sciure de bois, de copeau de bois, de miscanthus, de roseau ou de bambou.
- Matériau de litière selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les fibres de cellulose broyées comprennent également des fibres de cellulose issues de carton.
- Matériau de litière selon la revendication 5 caractérisé en ce que le carton est du carton recyclé, de préférence du carton d’emballage recyclé.
- Matériau de litière selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits granulés comprennent de plus un liant, de préférence un liant d’origine naturelle, tel que de l’amidon.
- Matériau de litière selon la revendication 7 caractérisé en ce que lesdits granulés comprennent de 0,1 à 5 % massique d’amidon, de préférence de 0,5 à 3 % massique d’amidon.
- Matériau de litière selon la revendication 1 se présentant sous la forme de granulés, caractérisé en ce qu'il renferme un mélange de fibres de cellulose broyées et est composé de 20 % massique de carton, 69 % massique de paille de céréales, 10 % massique de fibres de lavande et 1 % massique de poudre d'amidon, lesdits granulés présentant un pouvoir absorbant d'eau égale à au moins trois fois leur volume initial.
- Procédé de fabrication de matériau de litière sous forme de granulés selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant les étapes successives suivantes :
- Alimentation en fibres cellulosiques de plantes aromatiques, telles que des fibres de lavande, éventuellement également en autres fibres végétales et/ou éventuellement également en carton
- Alimentation éventuelle en liant amidon
- Broyage des fibres de lavande, ou co-broyage et mélange des fibres de lavande avec d’autres fibres végétales et/ou du carton
- Humidification du mélange jusqu’à une teneur comprise entre 10 et 15 % d’eau,
- Malaxage et maturation du mélange humidifié
- Compression dudit mélange humidifié dans une presse à une température comprise entre 70 et 100 °C pour obtenir des granulés
- Refroidissement des granulés sous courant d’air
- Tamisage des granulés pour séparer les particules fines et les poussières
- Stockage et/ou mise en sacs des granulés. - Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce que la pression appliquée audit mélange humidifié, dans la presse à granulés, est comprise entre 100 et 150 bars.
- Utilisation du matériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 ou obtenu par le procédé selon les revendications 10 à 11, pour former la litière d'animaux domestiques ou d'élevage.
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2020
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