ES2973768T3 - Arenas para animales extrudidas que tienen una tasa de absorción aumentada - Google Patents
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Abstract
La invención proporciona lechos para animales que tienen una tasa de absorción aumentada y métodos para fabricar y utilizar dichos lechos. Las camas para animales comprenden una o más partículas de cama para animales que se han producido fragmentando partículas de cama para animales extruidas que tienen una película en la superficie de la partícula que afecta negativamente a la tasa de absorción. La fragmentación expone el interior de las partículas extruidas de excrementos animales, que no tienen esta película, al ambiente externo y aumenta la tasa de absorción. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Arenas para animales extrudidas que tienen una tasa de absorción aumentada
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La invención se refiere a arenas para animales y particularmente a arenas para animales extrudidas que tienen una tasa de absorción aumentada.
Descripción de la técnica relacionada
Las arenas para animales extrudidas son conocidas en la técnica. El documento US3923005 divulga una arena para animales que comprende alfalfa y almidón que se elabora mediante un proceso de extrusión. El documento US4206718 divulga un proceso para producir arenas para animales livianos a partir de alfalfa molida y harina o almidón gelatinizable. En una realización, las arenas contienen hasta un 10% de bentonita como aglutinante. Los documentos US5452684 y US5577463 divulgan una arena para animales que comprende una arcilla de esmectita extrudida que forma grumos más fuertes cuando se humedece con orina de animal. El documento US7603964 divulga la mezcla de materiales arcillosos y un material liviano y la formación de la mezcla en una partícula compuesta utilizando diversos métodos tales como aglomeración, compactación y extrusión. El documento WO2009133212A1 divulga métodos para producir arena para mascotas aglomerada de baja densidad utilizando minerales con un contenido de atapulgita mayor al 50% y un proceso de extrusión. La solicitud de patente provisional de US 61/337019 divulga una arena para animales extrudida hecha de arcilla y almidón. El documento EP 0677244 A1 se refiere a composiciones absorbentes útiles como arenas para animales que tienen propiedades de control de olores y absorbencia de líquidos mejoradas. El documento WO 91/15291 se refiere a partículas adsorbentes de humedad. El documento US 2009/0308323 A1 se refiere a un material de arena para animal aglomerado en partículas y a un proceso para su producción.
Generalmente, estas arenas extrudidas funcionan bien para el propósito previsto, por ejemplo, absorber desechos animales líquidos tales como orina. Sin embargo, muchos de las arenas para animales extrudidas, particularmente los hechos de arcilla y almidón, tienen una "película" en la superficie de las partículas de arena. Si bien esta película es útil para diversos fines, por ejemplo, reducir el polvo creado durante el uso de la arena, a menudo afecta negativamente a la tasa de absorción de la arena. Por lo tanto, existe una necesidad de métodos para aumentar la tasa de absorción de arenas para animales extrudidas y nuevas arenas para animales extrudidas que tengan una tasa de absorción aumentada.
Resumen de la invención
Por lo tanto, un objeto de la invención es proporcionar arenas para animales extrudidas que tengan una tasa de absorción aumentada.
Otro objeto de la invención es proporcionar métodos para fabricar arenas para animales extrudidas que tengan una tasa de absorción aumentada.
Estos y otros objetos se logran utilizando partículas extrudidas de arenas para animales que han sido fragmentadas para exponer el interior de las partículas al ambiente externo. La porción interior de estas partículas de arena extrudidas tiene la capacidad de absorber líquidos tales como orina de animales o la humedad de las heces de animales u otros desechos a una tasa aumentada en comparación con la porción superficial de las partículas. Por lo tanto, las arenas para animales extrudidas que tienen una tasa de absorción aumentada comprenden estas partículas de arena para animales fragmentadas.
Por lo tanto, la presente invención se refiere a una arena para animales que comprende una o más partículas de arena para animales que se han producido fragmentando al menos una partícula de arena para animales extrudida que tiene una película sobre la superficie de la partícula de arena para animales extrudida, caracterizada porque las partículas de arena para animal tienen un área superficial que es al menos un 10% mayor que el área superficial de las partículas de arena para animal extrudidas, y las partículas de arena para animal tienen una tasa de absorción mayor que las partículas de arena para animal extrudidas.
La presente invención también se refiere a un método para fabricar una arena para animales que comprende fragmentar una partícula de arena para animales extrudida que tiene una película en su superficie en dos o más partículas de arena para animales caracterizado porque la arena para animales tiene un área superficial que es al menos un 10% mayor que el área superficial de las partículas de arena para animal extrudidas.
Descripción detallada de la invención
Definiciones
La expresión "arenas para animales" significa una composición que es adecuada para su uso como arenada para animales (por ejemplo, gestionar desechos animales) pero que también se puede utilizar para cualquier otro propósito adecuado. Por ejemplo, una arena para animales de la invención podría utilizarse para absorber un derrame químico, absorber un derrame de petróleo, crear tracción sobre una superficie resbaladiza y similares.
Todos los porcentajes expresados en este documento relacionados con los componentes de una composición son en peso del peso total de la composición a menos que se exprese lo contrario.
Como se utiliza en todo momento, los rangos se utilizan en este documento de forma abreviada, para evitar tener que exponer y describir detalladamente todos y cada uno de los valores dentro del rango. Se puede seleccionar cualquier valor apropiado dentro del rango, cuando sea apropiado, como el valor superior, el valor inferior o el final del rango.
Como se utiliza en este documento y en las reivindicaciones adjuntas, la forma singular de una expresión incluye el plural, y viceversa, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Por lo tanto, las referencias "un", "uno, una" y "el, la" generalmente incluyen los plurales de las expresiones respectivas. Por ejemplo, la referencia a "una arcilla" o "un método" incluye una pluralidad de tales "arcillas" o "métodos". De manera similar, las expresiones "comprende", "comprenden" y "que comprende" deben interpretarse de manera inclusiva y no exclusiva. Del mismo modo, las expresiones "incluyen", "que incluye" y "o" deben interpretarse como inclusivos, a menos que dicha construcción esté claramente prohibida en el contexto. Cuando se utiliza en este documento la expresión "ejemplos", particularmente cuando va seguido de una lista de expresiones, es meramente de ejemplo e ilustrativo, y no debe considerarse exclusivo ni completo.
La invención
En un aspecto, la invención proporciona una arena para animales que comprende una o más partículas de arena para animales que se han producido fragmentando al menos una partícula de arena para animales extrudida que tiene una película sobre la superficie de la partícula de arena para animales extrudida, caracterizada porque las partículas de arena para animal tienen un área superficial que es al menos un 10% mayor que el área superficial de las partículas de arena para animal extrudidas, y las partículas de arena para animal tienen una tasa de absorción mayor que las partículas de arena para animal extrudidas. La invención se basa en el descubrimiento de que las partículas típicas de arenas para animales extrudidas tienen una "película" en la superficie de las partículas que afecta negativamente a las propiedades de absorción de las arenas, por ejemplo, disminuye la tasa de absorción, y que fragmentar las partículas de arena para exponer el interior de las partículas al ambiente externo aumenta la tasa de absorción. Esta película superficial afecta negativamente a las propiedades de absorción de las partículas al disminuir la permeabilidad de las partículas a líquidos tales como la orina; por ejemplo, los líquidos se absorben a una tasa más lento que si no hubiera una película sobre la superficie de las partículas. Sin embargo, la porción interior de las partículas no tiene esta película. Por lo tanto, el interior de las partículas tiene la capacidad de absorber líquidos a una tasa aumentada en comparación con la superficie de las partículas.
Sin estar limitado por ninguna teoría, se cree que el calor y la fricción formados en la superficie de las partículas de arenas para animales extrudidas cuando entran en contacto con el equipo extrusor cambian las propiedades superficiales de las partículas formando una "película" en la superficie de las partículas. Generalmente, las partículas de arena extrudidas tienen una estructura celular. Muchas de las "celdas" en la superficie de las partículas están al menos parcialmente selladas o bloqueadas por los cambios en la estructura celular causados por el calor y la fricción resultantes del contacto entre la composición de la arena y los componentes del extrusor, es decir, estas celdas superficiales tienen una estructura relativamente cerrada en comparación con las celdas que no entran en contacto con el equipo extrusor. Aparentemente, el calor y la fricción en la superficie de las partículas alteran las propiedades físicas de las celdas en la superficie, es decir, las celdas en la superficie no son tan permeables como las celdas más típicas en el interior de las partículas. Estas celdas menos permeables son responsables de la "película" que afecta la permeabilidad y las tasas de absorción.
Fragmentar (cortando, aplastando, rompiendo o de otra manera) una partícula de arena en dos partículas crea un área superficial de absorción más grande en comparación con la partícula de arena original sola. A modo de ejemplo, una partícula de arena para animal ideal es un cilindro. El cilindro tiene un área superficial de 2nR2 2nRH donde n es 3.14, R es el radio del cilindro y H es la altura o longitud del cilindro. Un corte único idealizado de la partícula produce dos partículas de arena cilíndricas. El área superficial total de las dos partículas es siempre mayor que la superficie de la partícula original. Cuánto aumenta el área superficial depende del tamaño de la partícula, es decir, del radio y la altura. Se esperaría que la tasa de absorción de las dos partículas de arena formadas al fragmentar una sola partícula de arena fuera directamente proporcional al aumento en el área superficial obtenida al fragmentar la partícula original en dos partículas. Sin embargo, las partículas de arena fragmentadas de la presente invención tienen una tasa de absorción que excede la tasa de absorción esperada con base en el aumento en el área superficial causada por la fragmentación. La teoría es que el área superficial creada por la fragmentación no tiene la película característica del área superficial de la partícula de arena extrudida no fragmentada. Por lo tanto, el área superficial creada por la fragmentación puede absorber líquidos a una tasa relativamente aumentada.
Las partículas de arena para animal extrudidas son cualquier partícula de arena para animal extrudida que tenga una película formada en la superficie de las partículas durante el proceso de extrusión que afecta negativamente a la tasa de absorción. Estas partículas normalmente se forman cuando arcillas, almidones y otros materiales gelatinizables son componentes de la arena extrudida, pero otros compuestos pueden ser responsables de la película. En una realización, las partículas de arenas para animales extrudidas comprenden una mezcla extrudida que comprende de aproximadamente un 10 a aproximadamente un 90% o más de arcillas y de aproximadamente un 90 a aproximadamente un 10% de uno o más almidones. Dichas arenas se describen en la solicitud de patente provisional US 61/337019. En realizaciones preferidas, las arcillas son arcillas no hinchables, arcillas hinchables o combinaciones de las mismas y los almidones son amilosa, amilopectina o combinaciones de las mismas.
La película sobre la superficie de las partículas extrudidas cubre sustancialmente toda la superficie o sólo una parte de la superficie de las partículas. Generalmente, cualquier parte de la superficie que tenga la película afectará negativamente la tasa de absorción de las partículas. Normalmente, la película cubre una porción importante de la superficie de las partículas. En diversas realizaciones, la película cubre sustancialmente el 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% o 100% de la superficie de las partículas. En realizaciones preferidas, la película cubre al menos el 50% de la superficie de las partículas, más preferiblemente al menos el 70%. En muchas realizaciones, la película cubre el 90% o más de la superficie de las partículas.
Como se indicó, las partículas de arenas para animales fragmentadas tienen un aumento en el área superficial en comparación con las partículas antes de que se fragmentaran. Generalmente, las partículas de arena para animal tienen un área superficial que es al menos un 10% mayor que el área superficial de las partículas de arena para animal extrudidas, preferiblemente al menos un 30%, lo más preferiblemente al menos un 50%. En algunas realizaciones, las partículas de arenas para animales fragmentadas tienen un aumento en el área superficial en comparación con las partículas antes de que se fragmentaran de al menos un 60%, 70%, 80%, 90%, 100% o más. Esto es particularmente cierto si una partícula de arena para animal extrudida se fragmenta una vez para producir dos partículas y cada una de las partículas resultantes se fragmenta nuevamente para producir cuatro partículas. O fragmentarse nuevamente para producir ocho partículas, etc.
En diversas realizaciones, la arena que comprende las partículas de arena para animal producidas mediante la fragmentación de partículas de arena para animal extrudidas de la invención tiene un recubrimiento parcial o completo de una o más arcillas hinchables, preferiblemente bentonita. Preferiblemente, la arcilla hinchable comprende de aproximadamente 5 a aproximadamente 40% de la arena.
En otro aspecto, la invención proporciona arenas para animales que comprenden una combinación de una arena para animales de la invención y uno o más compuestos, composiciones u otros materiales diferentes que funcionan como una arena para animales. Dichos materiales incluyen arenas para animales extruidas que no han sido fragmentadas, arenas para animales convencionales a base de arcilla (aglomerados o no aglomerados), mazorcas de maíz, aserrín, madera, papel, gel de sílice (por ejemplo, US06860234, US06543385 y US06578521), zeolitas, semillas de girasol y similares. Los expertos conocen muchas de estas arenas para animales. En una realización preferida, el material es una arena hecha de arcilla hinchable, arcilla no hinchable, gel de sílice o una combinación de los mismos. Las arenas para animales de la invención se pueden combinar con otros materiales similares en cualquier cantidad adecuada para producir la combinación. La combinación se realiza mezclando la arena de la invención con los demás materiales. Generalmente, las arenas para animales de la invención comprenden de aproximadamente un 5 a aproximadamente un 95% de la mezcla, preferiblemente de aproximadamente un 10 a aproximadamente un 90%, lo más preferiblemente de aproximadamente un 20 a aproximadamente un 80%. En una realización, la mezcla comprende aproximadamente el 50% de la arena para animales de la presente invención y aproximadamente el 50% de gel de sílice, arena para animales aglomerada, arena para animales no aglomerada o una combinación de los mismos. En otra realización, la mezcla comprende aproximadamente el 90% de la arena para animales de la presente invención y aproximadamente el 10% de gel de sílice. En una realización adicional, la mezcla comprende aproximadamente el 70% de la arena para animales de la presente invención y aproximadamente el 30% de la arena aglomerada.
En un aspecto adicional, la invención proporciona un método para fabricar una arena para animales que comprende fragmentar una partícula de arena para animales extrudida que tiene una película en su superficie en dos o más partículas de arena para animales, caracterizado porque la arena para animales tiene un área superficial que es al menos un 10% mayor que el área superficial de las partículas de arena para animales extrudidas. Las partículas resultantes tienen al menos una porción del interior de las partículas expuesta al ambiente externo. El interior de las partículas no tiene la película comentada en este documento que afecte negativamente a la absorción. Por lo tanto, las partículas de arena resultantes tendrán una tasa de absorción aumentada en comparación con las partículas de arena para animal que no han sido fragmentadas.
Las partículas de arenas para animales extrudidas que tienen una película en su superficie se producen utilizando equipos y métodos de extrusión comunes conocidos por los expertos en la técnica. Extrusores adecuados y equipos relacionados están disponibles comercialmente y son conocidos en la técnica. Los extrusores típicos incluyen extrusores de uno y dos tornillos vendidos por Wenger y fabricantes similares. Los artesanos expertos conocen los extrusores y su uso para fabricar alimentos, plásticos y numerosos materiales; por ejemplo, la densidad, el tamaño y la imagen de la arena de los animales se ven afectados por la configuración del equipo y las condiciones de procesamiento. Se puede utilizar cualquier tasa de alimentación de extrusión compatible con la mezcla y el equipo. Generalmente, la mezcla se alimenta a través del extrusor a una tasa de aproximadamente 10 a aproximadamente 40 libras por minuto, preferiblemente de aproximadamente 12 a aproximadamente 30 libras por minuto. Los expertos conocen los equipos y métodos adecuados; algunas se dan en las patentes y solicitudes de patente incorporadas en este documento, por ejemplo, 61/337019.
Las partículas de arena se pueden fragmentar mediante cualquier medio adecuado. Por ejemplo, se puede utilizar una cuchilla, trituradora, molino, rodillo u otro dispositivo similar para fragmentar una partícula de arena en dos o más partículas. En una realización preferida, una partícula de arena se fragmenta triturándola para producir dos o más partículas, preferiblemente una pluralidad de partículas. En esta realización, las partículas de arena se trituran aplicando fuerza a uno o más puntos de la superficie de la partícula. La fuerza produce una o más roturas en la partícula de arena, generalmente roturas aleatorias, y expone el interior de la partícula de arena al entorno externo. Generalmente, esta realización da como resultado partículas que tienen forma y tamaño irregulares pero que tienen una porción significativa del interior de las partículas de arena extrudidas expuestas al ambiente externo.
En una realización, las partículas de arenas para animales extrudidas se fragmentan en dos partículas. En otras realizaciones, las partículas se fragmentan en más de dos partículas. En diversas realizaciones, las partículas producidas por una fragmentación se fragmentan aún más para producir más partículas.
Además, las partículas de arena para animal producidas fragmentando las partículas de arena para animal extrudidas tienen las mismas ventajas que las partículas de arena para animal extrudidas originales, por ejemplo, densidad reducida (véase la solicitud de patente provisional US 61/337019).
En otro aspecto, la invención proporciona arenas para animales elaborados utilizando el método de la invención.
También se describe en este documento una caja de arena para animales (no de acuerdo con la invención) que comprende un dispositivo adecuado para contener arena para animales y adecuado para su uso por un animal cuando excreta desechos animales y una o más arenas para animales de la invención. El dispositivo es cualquier dispositivo adecuado para ser utilizado por un animal y compatible con una arena para animales de la invención. Muchos de estos dispositivos son conocidos en la técnica y están disponibles comercialmente, por ejemplo, las cajas de arena divulgadas en los documentos US20090250014A1, US20090272327A1, US20090000560A1, US20070277740A1, US7628118 y similares.
También se describen en este documento kits adecuados para contener arenas para animales útiles para gestionar desechos animales (no de acuerdo con la invención). Los kits se componen en contenedores separados en un solo paquete o en contenedores separados en un paquete virtual, según sea apropiado para el componente del kit, una arena para animales de la invención y uno o más de (1) un dispositivo adecuado para contener la arena y adecuado para ser utilizado por un animal al excretar desechos animales, por ejemplo, una caja de arena; (2) un dispositivo adecuado para manipular desechos animales que se han depositado con la arena, por ejemplo, una pala para retirar heces animales de una arena (por ejemplo, US7523973) o un rastrillo adecuado para disponer las arenas de los animales en una caja de arena u otro recipiente; (3) una arena para animales diferente, por ejemplo, una arena para animales diferente adecuada para crear una mezcla de la arena para animales de la invención y dicha arena para animales diferente; (4) instrucciones sobre cómo utilizar la arena para gestionar los desechos animales; y (5) instrucciones sobre cómo deshacerse de la arena para animales, por ejemplo, cómo deshacerse de la arena de una manera respetuosa con el medio ambiente, particularmente después de haber sido utilizada.
Cuando el kit comprende un paquete virtual, el kit se limita a instrucciones en un entorno virtual en combinación con uno o más componentes físicos del kit. Los kits pueden contener los componentes del kit en cualquiera de diversas combinaciones y/o mezclas. En una realización, el kit contiene un paquete que contiene la arena y una pala adecuada para retirar los desechos animales de la arena.
También se describen en este documento paquetes (no de acuerdo con la invención) que comprenden un material adecuado para contener una arena para animales de la presente invención y una etiqueta fijada al paquete que contiene una palabra o palabras, imagen, diseño, acrónimo, eslogan, frase u otro dispositivo, o combinación de los mismos, que indique que el contenido del paquete contiene una arena para animales extrudida de la presente invención, por ejemplo, información sobre el aumento de la tasa de absorción de la arena u otras propiedades físicas, funcionales o relacionadas. Normalmente, dicho dispositivo comprende las palabras "arena para animal extrudida que tiene una tasa de absorción aumentada" o "tasa de absorción mejorada" o una expresión equivalente impresa en el paquete. Cualquier paquete o material de embalaje adecuado para contener arenas para animales es útil en la invención, por ejemplo, una bolsa, caja, botella, lata, bolsa y similares fabricados a partir de papel, plástico, lámina, metal y similares.
También se describe en este documento un medio (no de acuerdo con la invención) para comunicar información o instrucciones para utilizar una arena para animales de la presente invención para uno o más de (1) gestionar desechos animales tales como orina y heces de animales; (2) controlar el olor; (3) controlar la humedad; (4) controlar los microorganismos; y (5) controlar las tasas de absorción. Los medios comprenden un documento, un medio de almacenamiento digital, un medio de almacenamiento óptico, una presentación de audio o una presentación visual que contiene la información o instrucciones. En determinadas realizaciones, el medio de comunicación es un sitio web visualizado, un quiosco de visualización visual, un folleto, una etiqueta de producto, un prospecto, un anuncio, un folleto, un anuncio público, una cinta de audio, una cinta de vídeo, un DVD, un CD-ROM, un chip legible por ordenador, una tarjeta legible por ordenador, un disco legible por ordenador, un dispositivo USB, un dispositivo FireWire, una memoria de ordenador y cualquier combinación de los mismos. La información útil incluye uno o más de (1) métodos y técnicas para entrenar o adaptar un animal para utilizar la arena; (2) propiedades funcionales u otras propiedades de una arena para animales de la invención, particularmente aquellas relacionadas con la tasa de absorción; y (3) información de contacto para uso de un consumidor u otras personas si hay alguna pregunta sobre la arena y su uso. Las instrucciones útiles incluyen métodos para limpiar y eliminar la arena. Los medios de comunicación son útiles para instruir sobre los beneficios de utilizar la presente invención y comunicar los métodos aprobados para utilizar la invención para un animal.
También se describen en este documento métodos para gestionar desechos animales, particularmente desechos líquidos (no de acuerdo con la invención). Los métodos comprenden poner en contacto los desechos animales con una arena para animales de la invención. Generalmente, la arena se coloca en una caja de arena u otro recipiente adecuado y se deja que el animal deposite sus desechos (orina o heces, pero preferiblemente orina) para que entren en contacto con la arena. Si se desea, la arena se puede poner en contacto con los desechos después de que los desechos se depositen, por ejemplo, sobre un césped.
Ejemplos
La invención se puede ilustrar mejor mediante los siguientes ejemplos, aunque se entenderá que los ejemplos se incluyen meramente con fines ilustrativos y no pretenden limitar el alcance de la invención a menos que se indique específicamente lo contrario.
Ejemplo 1
Metodología de producción de arena para animales
Se preparó una arena para animales mezclando 99.5 libras de maíz molido (contenido de almidón de aproximadamente 65%) y 0.5 libras de monoglicéridos destilados y 19 libras de agua en una mezcladora de paletas. Luego se molió esta mezcla con un molino de martillos a través de un tamiz de 4/64" para reducir el tamaño de las partículas de modo que la mezcla pudiera pasar a través de las aberturas del troquel del extrusor. Luego, la mezcla se alimentó a una tasa de 14 libras por minuto en un extrusor de doble tornillo.
Se inyectaron en el extrusor agua a 0.56 libras/minuto y vapor a 0.42 libras/minuto. La velocidad del tornillo extrusor se fijó en 350 rpm. La presión en el cabezal de descarga del extrusor se midió a 750 psi y la temperatura interna del producto varió en el rango de 220 a 270°F (104 a 132°C). Luego, la mezcla fundida se extruía a través de aberturas circulares de los troqueles y se cortaba en gránulos (partículas) mediante cuchillas que recorrían la cara de los troqueles. Las partículas resultantes tenían un promedio de 3/16 de pulgada de diámetro y 1/4 de pulgada de longitud antes del secado. Se utilizó un sistema neumático para transportar las partículas a una cinta secadora. La secadora se fijó a 250°F (121°C) y la tasa de la cinta se ajustó para permitir un tiempo de secado de 3.6 minutos después del cual la humedad del producto cayó al 5%. Prácticamente toda la superficie de las partículas de arena está cubierta por una película como se describe en este documento.
Ejemplo 2
Área superficial completa de la partícula
Para obtener una medida del área superficial (SA) de la partícula completa del ejemplo 1, se tomó una muestra aleatoria de 20 partículas. El diámetro (d) y la longitud (l) de cada partícula se midieron con un micrómetro digital (Mitutoyo "Quick Mini" Modelo # PK-0505). Todas las dimensiones se registraron en milímetros (mm). El diámetro medio (4.68 mm) y la longitud (5.46 mm) de las 20 partículas se determinaron y se muestran en la tabla 1 para el ejemplo 1. Dado que estas partículas eran cilíndricas, el área superficial de cada partícula se calculó utilizando la fórmula para un cilindro:
S A partícula “com pleta” = 271 r2 27irl
Dónde,
Esto representaba el área superficial de una partícula completa. Esto se muestra en la tabla 1 y fue 115.45 mm2 para las partículas producidas en el ejemplo 1.
Ejemplo 3
Área superficial disponible por fragmentación
Para romper la superficie exterior, cada partícula se cortó en sección transversal y paralela a los extremos circulares con un cuchillo de una sola hoja. Esto agregó dos superficies circulares después del corte. El área superficial combinada (SA) de las dos partículas producidas mediante corte se calculó utilizando la siguiente fórmula y el radio y la longitud del ejemplo 2:
SA d e p artícu la “cortad a” = 471 r2 + 27irl
Para las partículas producidas a partir de las partículas del ejemplo 1, el área superficial fue 150.28 mm2, como se muestra en la tabla 1. Además, el aumento en el área superficial de las dos partículas debido al corte en comparación con la partícula sin cortar se expresó como porcentaje utilizando la siguiente ecuación y se muestra en la tabla 1. Para las partículas del ejemplo 1, este aumento fue del 29.97%.
% A um ento en SA = [(SA de partícula “cortada”) - (SA de partícula “com pleta”)]
SA de partícula “com pleta”
Ejemplo 4
Capacidad de absorción de arenas para animales para partículas completas
Se colocaron cuarenta (40) partículas completas en un vaso de muestra de cuatro onzas. Se pesaron con precisión aproximadamente 100 g de agua destilada y se añadieron a las partículas. Después de remojar durante 30 segundos, el exceso de agua se decantó en un vaso de precipitados y se pesó. La masa de agua absorbida por las 40 partículas completas (capacidad de absorción WP) se calculó mediante la ecuación:
WP<Capacidad de absorción>(g)<= [M asa (g ) de agua total añadida] - [M asa (g ) de e x c e so de agua]>Esto se repitió con 5 conjuntos adicionales de 40 partículas. Se calculó la masa media de agua absorbida por los 6 conjuntos (1.15 g) y se muestra en la tabla 2 para las partículas del ejemplo 1.
Ejemplo 5
Capacidad de absorción de arenas para animales para las partículas fragmentadas
La capacidad de absorción de partículas "cortadas" (<capacidad de absorción>CP) se determinó siguiendo el procedimiento del ejemplo 4 con partículas del ejemplo 1 que se seccionaron como se describió en el ejemplo 3. La<capacidad de absorción>CP media (g) de 6 conjuntos de mediciones (2.14 g) para partículas cortadas se muestra en la tabla 2. Además, este aumento de absorción de agua debido al corte de las partículas se calculó y se expresó como porcentaje de la siguiente manera:
% A um ento en la absorción de partículas cortadas =
100<X>((CP<Capacidad de absorción>( g ) - (WPCapacidad de absorción ( g ) )/ (WPCapacidad de absorción ( g ) )Para las partículas cortadas creadas a partir de las partículas del ejemplo 1, esto fue del 86.21% y se muestra en la tabla 2.
Ejemplo 6
Capacidad de absorción de partículas fragmentadas predicha por el aumento del área superficial
En el ejemplo 3, se demostró que al cortar las partículas del ejemplo 1, hubo un aumento en SA del 29.97%. En el ejemplo 4, se demostró que la<capacidad de absorción W p>de las partículas completas del ejemplo 1 fue de 1.15 g. Con base en est° la<capacidad de absorción>CP prevista es igual a la<capacidad de absorción ^ V>p (° .2997 x<capacidad de absorción ^ V>p). Para las partículas cortadas creadas a partir de las partículas del ejemplo 1, esta<capacidad de absorción C p>"prevista" es 1.49 g, como se muestra en la tabla 2. Sustituyendo además la<capacidad de absorción>CP "prevista" por la<capacidad de absorción>CP medida y utilizando la ecuación del ejemplo 5, se calculó el% de aumento "previsto" en la absorción de partículas cortadas y se muestra en la tabla 2 (29.97%).
Ejemplo 7
Arena para animales con agua y otros líquidos
Se prepararon 119 libras de partículas de arena para animal utilizando 99.5 libras de maíz molido, 0.5 libras de monoglicéridos destilados, 8 libras de agua, 9 libras de glicerina y 2 libras de aceite mineral y se mezclaron en una mezcladora de paletas. Luego se molió esta mezcla con un molino de martillos a través de un tamiz de 4/64" para reducir el tamaño de las partículas de modo que la mezcla pudiera pasar a través de las aberturas del troquel del extrusor. Después, la mezcla se alimentó a una tasa de 14 libras por minuto en un extrusor de doble tornillo. Se inyectaron en el extrusor agua adicional (0.28 libras/minuto) y vapor a 0.42 libras/minuto. La velocidad del tornillo extrusor se fijó en 350 rpm. La presión en el cabezal de descarga del extrusor se midió a 750 psi y la temperatura interna del producto varió en el rango de 220 a 270°F (104 a 132°C). Luego, la mezcla fundida se extruía a través de aberturas circulares de los troqueles y se cortaba en partículas mediante cuchillas que recorrían la cara de los troqueles. Las partículas resultantes tenían un promedio de 3/16 de pulgada de diámetro y 1/4 de pulgada de longitud antes del secado. Se utilizó un sistema neumático para transportar las partículas a una cinta secadora. La secadora se fijó a 250°F (121°C) y la tasa de la cinta se ajustó para permitir un tiempo de secado de 3.6 minutos después del cual la humedad del producto cayó al 5%.
El área superficial de las partículas "completas" se determinó como en el ejemplo 2; y el de las partículas cortadas como en el ejemplo 3. Los resultados para las partículas del ejemplo 7 se muestran en la tabla 1. La capacidad de absorción de WP para las partículas del ejemplo 7 se determinó como para el ejemplo 4; la capacidad de absorción de CP como para el ejemplo 5; y la capacidad de absorción CP "predicha" como para el ejemplo 6. Los resultados para las partículas del ejemplo 7 se muestran en la tabla 2.
Ejemplo 8
Arena para animales con 27.8% de bentonita de Na y 27.8% de arcilla de Ca-montmorillonita
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1 excepto que se utilizaron 30 libras de bentonita Na, 30 libras de arcilla no hinchable (Arcilla Ca-Montmorillonita) y 39.5 libras de maíz en lugar de 99.5 libras de maíz.
El área superficial de las partículas "completas" se determinó como en el ejemplo 2; y el de las partículas cortadas como en el ejemplo 3. Los resultados para las partículas del ejemplo 8 se muestran en la tabla 1. La capacidad de absorción WP para las partículas del ejemplo 8 se determinó como para el ejemplo 4; la capacidad de absorción de CP como para el ejemplo 5; y la capacidad de absorción CP "predicha" como para el ejemplo 6. Los resultados para las partículas del ejemplo 8 se muestran en la tabla 2.
Ejemplo 9
Arena para animales con 50.4% de bentonita sódica más líquidos adicionales
Se prepararon 119 libras de arenas para animales de acuerdo con el ejemplo 7 utilizando 60 libras de bentonita Na, 39.5 libras de maíz, 0.5 libras de monoglicéridos destilados, 8 libras de agua, 9 libras de glicerina y 2 libras de aceite mineral.
El área superficial de las partículas "completas" se determinó como en el ejemplo 2; y el de las partículas cortadas como en el ejemplo 3. Los resultados para las partículas del ejemplo 9 se muestran en la tabla 1. La capacidad de absorción WP para las partículas del ejemplo 9 se determinó como para el ejemplo 4; la capacidad de absorción de CP como para el ejemplo 5; y la capacidad de absorción CP "predicha" como para el ejemplo 6. Los resultados para las partículas del ejemplo 9 se muestran en la tabla 2.
Ejemplo 10
Arena para animales con 33.6% de Ca-montmorillonita más líquidos adicionales
Se prepararon 119 libras de arenas para animales de acuerdo con el ejemplo 7 utilizando 40 libras de Camontmorilinita, 59.5 libras de maíz, 0.5 libras de monoglicéridos destilados, 8 libras de agua, 9 libras de glicerina y 2 libras de aceite mineral. El área superficial de las partículas "completas" se determinó como en el ejemplo 2; y el de las partículas cortadas como en el ejemplo 3. Los resultados para las partículas del ejemplo 9 se muestran en la tabla 1. La capacidad de absorción WP para las partículas del ejemplo 9 se determinó como para el ejemplo 4; la capacidad de absorción de CP como para el ejemplo 5; y la capacidad de absorción CP "predicha" como para el ejemplo 6. Los resultados para las partículas del ejemplo 9 se muestran en la tabla 2.
Con referencia a los ejemplos y los datos de la tabla 1 y la tabla 2, está claro que la tasa de absorción de las arenas para animales extrudidas aumenta significativamente al fragmentar las partículas de arena extrudidas para exponer el interior de las partículas al ambiente externo. La tasa de absorción es al menos el doble de lo previsto.
Tabla 1
Tabla 2
Claims (13)
1. Una arena para animales que comprende una o más partículas de arena para animales que se han producido fragmentando al menos una partícula de arena para animales extrudida que tiene una película sobre la superficie de la partícula de arena para animales extrudida, caracterizado porque las partículas de arena para animal tienen un área superficial que es al menos 10% mayor que el área superficial de las partículas de arena para animal extrudidas, y las partículas de arena para animal tienen una tasa de absorción mayor que las partículas de arena para animal extrudidas.
2. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde la partícula de arena para animales extrudida comprende una mezcla extrudida que comprende de aproximadamente 10 a aproximadamente 90% de o más arcillas y de aproximadamente 90 a aproximadamente 10% de uno o más almidones.
3. La arena para animales de la reivindicación 2, en donde las arcillas son arcillas no hinchables, arcillas hinchables o combinaciones de las mismas, y/o en donde los almidones son amilosa, amilopectina, o combinaciones de las mismas.
4. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde la película cubre al menos 10%, 50%, 70% o 90% de la superficie de las partículas de arena para animales extrudidas.
5. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde las partículas de arena para animales tienen un área superficial que es al menos, 30% o 50% mayor que el área superficial de las partículas de arena para animal extrudidas.
6. La arena para animales de la reivindicación 1, en donde las partículas de arena para animales tienen un recubrimiento parcial o completo de una o más arcillas hinchables.
7. La arena para animales de la reivindicación 6, en donde la arcilla hinchable es bentonita, y/o en donde la arcilla hinchable comprende de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 40% de la arena.
8. Una arena para animales que comprende una combinación de la arena para animales de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y un material diferente capaz de funcionar como arena para animales.
9. La arena para animales de la reivindicación 8, en donde la combinación comprende de aproximadamente un 5 a aproximadamente un 95% de la arena para animales de la reivindicación 1 y de un 95 a aproximadamente un 5% del material diferente.
10. La arena para animales de la reivindicación 8, en donde el material diferente es una arena hecha de arcilla hinchable, arcilla no hinchable, gel de sílice, o una combinación de los mismos.
11. Un método para fabricar una arena para animales que comprende fragmentar una partícula de arena para animales extrudida que tiene una película en su superficie en dos o más partículas de arena para animales caracterizado porque la arena para animales tiene un área superficial que es al menos un 10% mayor que el área superficial de las partículas de arena para animal extrudidas.
12. El método de la reivindicación 11, en donde la arena para animales es una arena para animales de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
13. El método de la reivindicación 11, en donde la partícula de arena para animal extrudida se fragmenta triturando la partícula.
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