DE4427334A1

DE4427334A1 - Adsorbent granulate, esp. for animal litter

Info

Publication number: DE4427334A1
Application number: DE19944427334
Authority: DE
Inventors: Walter Kraemer
Original assignee: WUESTEFELD KALK GROS und EINZE
Priority date: 1994-08-02
Filing date: 1994-08-02
Publication date: 1996-02-08

Abstract

A granulate (I) for adsorption and adsorption of fluids, esp. for use as hygienic animal litter, comprises granulate particles formed from a homogeneous mixt. of 70-90 wt.% of a multilayered clay mineral (II) and 10-30 wt.% of a finely-divided porous carrier material (III).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Granulat zur Ad- und Absorption von Fluiden, insbesondere zur Verwendung als TierstreuThe invention relates to granules for ad and Absorption of fluids, especially for use as Animal litter

Zur Bindung von Gerüchen aus flüssigen und/oder festen Ex krementen sind in der Heimtierhaltung zahlreiche Materia lien bekannt, die als Hygienetierstreu Verwendung finden. Bei diesen bekannten Hygienetierstreuprodukten handelt es sich im wesentlichen um Naturprodukte wie Sepiolit, Attapulgit, Bims, Betonit und Holzmehl oder auch um syn thetisch hergestellte Produkte wie Kalziumsilikat, Poren beton-Abfälle oder porösierter oder gebrannter Ton. Derar tige Materialien werden in der Regel zu feinkörnigem Granulat gebrochen und liegen danach in Körnungen von vor zugsweise < 6 mm vor. Mit Ausnahme von Betonit und Holz mehl sind diese natürlichen oder synthetisch hergestellten Produkte von kompakter, steinartiger Konsistenz. Diese Materialien verwittern bzw. verrotten in der Regel nicht, so daß Entsorgungsprobleme auftreten, was sich ins besondere aufgrund des stetig steigenden Bedarfes an Hygienetierstreu außerordentlich nachteilig auswirkt.For binding odors from liquid and / or solid Ex There are numerous materials in pet farming lien known that are used as hygienic litter. These known hygienic litter products are are essentially natural products such as sepiolite, Attapulgite, pumice, concrete and wood flour or syn Products manufactured theoretically such as calcium silicate, pores concrete waste or porous or fired clay. Derar materials generally become fine-grained Granules broken and are then in grits from preferably <6 mm in front. With the exception of concrete and wood flour is natural or synthetically produced Products of compact, stone-like consistency. These Materials generally do not weather or rot, so that disposal problems arise, which is ins special due to the constantly increasing demand Hygiene animal litter has an extremely disadvantageous effect.

Um die angestrebte Hygiene realisieren zu können, sind verschiedene Verfahren zur synthetischen Herstellung von porösen mineralischen Granulaten bekannt. So ist z. B. aus der EP-PS 0 013 915, der EP-PS 0 014 343, der DE-PS 31 21 403 und der DE-PS 29 02 079 bekannt, aus feinge mahlenem Quarzmehl und gebranntem Kalk unter Zugabe von Wasser ein dünnbreiiges Gemisch herzustellen, das mittels anionenaktiven, grenzflächenaktiven Tensiden zu einer mi kroporigen Masse aufbereitet wird. Diese mikroporige Masse ist in Gießformen einzufüllen und nach der Erstarrung mit tels einer Schneidvorrichtung in Steinformate zu bringen, die anschließend noch in einem Autoklaven einem Härte vorgang bei 10 bis 12 bar Dampfdruck unterzogen werden. Das so gehärtete Kalziumsilikatgestein wird anschließend in Brecheranlagen zu feinkörnigem Granulat aufbereitet. Da das so hergestellte Kalziumsilikatgranulat einen stark al kalischen pH-Wert aufweist, ist zur Erzielung einer effizienten Geruchsbindung eine Behandlung mit den pH-Wert senkenden chemischen Salzen wie Aluminiumsulfat oder Zink chlorid erforderlich, um den pH-Wert auf einen Wert pH < 6,0 zu senken. Das so mit großem Aufwand hergestellte Hygienetierstreu ist aufgrund des aufwendigen Pro duktionsverfahrens sehr teuer und aus den schon angespro chenen Gründen umweltbelastend.In order to be able to achieve the desired hygiene, various processes for the synthetic production of known porous mineral granules. So z. B. from EP-PS 0 013 915, EP-PS 0 014 343, the DE-PS 31 21 403 and DE-PS 29 02 079 known from fine ground quartz flour and quicklime with the addition of Water to produce a thin pulp mixture, which means anion-active, surface-active surfactants to a mi kroporigen mass is processed. This microporous mass is to be poured into casting molds and after solidification with by means of a cutting device in stone formats, which then have a hardness in an autoclave process at 10 to 12 bar steam pressure. The calcium silicate rock hardened in this way is then processed into fine-grained granules in crushers. There the calcium silicate granules so produced have a strongly al has a pH value to achieve a efficient odor control treatment with the pH value lowering chemical salts such as aluminum sulfate or zinc chloride required to adjust the pH to a pH <6.0 to lower. The so manufactured with great effort Sanitary animal litter is due to the elaborate pro production process very expensive and from the already tried environmental reasons.

Aus der DE-PS 34 14 965 ist es bekannt, ein hochporöses Granulat aus gebranntem Ton herzustellen, wobei zunächst Ton mit Wasser und Zusatz von Verflüssigungsmitteln zu einer tixotropen Suspension aufbereitet wird. Mittels Ten siden wird dann ein feinporiger Schaum erzeugt, der in dieser Tonsuspenison Mikroporen bildet. Diese Masse wird nach ausreichender Versteifung zu Formkörpern verarbeitet, die nach Trocknung bei einer Temperatur zwischen 700 und 900° Celsius gebrannt werden. Die so gebrannten hoch porösen Keramikkörper werden wiederum in einer Brecheran lage zu Granulat gebrochen, das mit einer Säure bzw. mit einem Säuresalz behandelt wird, um den pH-Wert auf einen Wert zwischen 5 und 8 zu senken.From DE-PS 34 14 965 it is known to be a highly porous To produce granules from fired clay, being first Clay with water and add liquefier too a tixotropic suspension is processed. By means of ten siden then a fine-pored foam is generated, which in this tonsus penison forms micropores. This mass will processed into moldings after sufficient stiffening, which after drying at a temperature between 700 and 900 ° Celsius can be burned. The burned high porous ceramic bodies are in turn in a crusher layer broken to granules, which with an acid or with an acid salt is treated to adjust the pH to one Lower the value between 5 and 8.

Auch dieses Produktionsverfahren ist außerordentlich auf wendig und das Produkt mithin teuer. Ein weiterer Nachteil besteht wiederum darin, daß ein derartiges Granulat was serlösliche chemische Inhaltsstoffe enthält, keiner natür lichen Verrottung unterliegt und mithin umweltbelastend ist. This production process is also exceptionally high agile and the product is therefore expensive. Another disadvantage again consists in the fact that such granules Contains soluble chemical ingredients, none natural subject to rotting and therefore polluting the environment is.

Granulat aus Bentonit oder ähnlichen Tonmaterialien, füh ren aufgrund ihrer großen produktspezifischen Ober flächenstruktur bei Beaufschlagung durch Feuchtigkeit zur spontanen Quellung, die zur Verklebung der Granulate führt und feste Klümpchen bildet. Gleichzeitig werden Gerüche sofort absorbiert. Diese für Bentonit typische Eigenschaft hat bei Verwendung als Tierstreu den Vorteil, daß das durch Exkremente befeuchtete Granulat durch Agglomerierung zu lokalisieren und danach gezielt zu entfernen ist. Damit ist nicht immer das eingesetzte gesamte Streu einer Hygieneeinrichtung zu entfernen, sondern lediglich der visuell wahrnehmbare verbrauchte bzw. genutzte Hygiene streuanteil. Damit ergibt sich ein deutlicher Einspar effekt, da der Verbrauchsbedarf im Vergleich zu anderen Mitteln wesentlich zu senken ist. Derartige Produkte haben jedoch gegenüber den leichten Einstreumitteln wie Kalziumsilikatgranulaten und/oder porösen keramischen Tongranulaten mit Schüttgewichten von ca. 400 bis 500 g/l den Nachteil des vergleichsweise hohen Schüttgewichtes von ca. 900 bis 1000 g/l. Dadurch wird das Handling erschwert und der Verbrauchsvorteil gegenüber den leichten Materia lien kompensiert.Granules made from bentonite or similar clay materials ren due to their large product-specific upper surface structure when exposed to moisture spontaneous swelling, which leads to the granules sticking together and forms solid lumps. At the same time, smells immediately absorbed. This characteristic of bentonite has the advantage when used as animal litter that the granules moistened with excrement by agglomeration must be localized and then removed in a targeted manner. In order to the entire litter used is not always one Hygiene device to remove, but only the visually perceptible used or used hygiene scattering share. This results in significant savings effect because of the need for consumption compared to others Means is significantly lower. Such products have however compared to light bedding materials such as Calcium silicate granules and / or porous ceramic Clay granules with bulk densities of approx. 400 to 500 g / l the disadvantage of the comparatively high bulk density of approx. 900 to 1000 g / l. This makes handling difficult and the consumption advantage over the light materia lien compensated.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein zur Verwendung als Hygienetierstreu geeignetes Granulat zur Ad- und Absorption von Fluiden zur Verfügung zu stellen, das kostengünstig herstellbar ist, bei guten Ad- und Ab sorptionseigenschaften umweltverträglich ist und ein für leichtes Handling geeignetes Schüttgewicht aufweist.It is therefore an object of the present invention to Granules suitable for use as hygienic litter for To provide ad and absorption of fluids, that is inexpensive to manufacture, with good ad and ab sorption properties is environmentally friendly and a for easy handling has suitable bulk density.

Diese Aufgabe wird bei einem Granulat der eingangs ge nannten Art dadurch gelöst, daß die Granulatpartikel durch ein Stoffgemisch aus einem mehrschichtigen Tonmineral und einem feinteiligen porösen Trägermaterial gebildet sind, wobei das Stoffgemisch zu 70 bis 90 Gew.-% aus dem mehr schichtigen Tonmineral und zu 10 bis 30 Gew.-% aus dem feinteiligen porösen Trägermaterial besteht.This task is at the beginning of a granulate ge named type solved in that the granules by a mixture of substances from a multilayered clay mineral and a finely divided porous carrier material is formed, wherein the mixture of substances from 70 to 90 wt .-% from the more layered clay mineral and 10 to 30 wt .-% from the fine-particle porous carrier material.

Das erfindungsgemäße Granulat mit dem hochadsorptiven, feinteiligen porösen Trägermaterialanteil aus vorzugsweise hochporösen Perlitepartikeln und/oder geglühter Kieselgur sowie dem hochquellfähigen Tonmineralanteil, wie z. B. Bentonit oder Kaolinit, enthält keinerlei chemische oder umweltbelastende Zusatzstoffe und kann nach Verwendung auch z. B. als Bodenverbesserungsmittel Verwendung finden. Mit dem erfindungsgemäßen Granulat ist eine sofortige Ad- bzw. Absorption von Geruchsbelastungen, wie diese aus flüssigen oder festen Ausscheidungen entstehen, zu voll ziehen. Bei Befeuchtung entstehen sofort feste Agglomerate (Klümpchen), so daß ein benetzter Granulatanteil bzw. -be reich optisch wahrnehmbar ist, so daß dieser Anteil ge zielt entsorgt werden kann. Im Vergleich zu herkömmlichen Bentonitgranulatpartikeln ist durch die Beimischung des feinteiligen porösen Trägermaterials eine niedrige Schütt dichte von 400 g/l bis 500 g/l zu bewirken mit der Konse quenz einer um mindestens 100% höheren Ad- bzw. Ab sorptionsrate. Damit ist gegenüber herkömmlichen natür lichen Granulaten wie Bentonit ein weit verbesserter Wir kungsgrad ermöglicht.The granules according to the invention with the highly adsorptive, fine-particle porous carrier material from preferably highly porous pearlite particles and / or annealed diatomaceous earth and the highly swellable clay mineral content, such as. B. Bentonite or kaolinite, contains no chemical or environmentally harmful additives and can be used also z. B. find use as soil conditioner. With the granules according to the invention, an immediate Ad- or absorption of odor pollution, like this one liquid or solid excretions arise, too full pull. Solid agglomerates form immediately when moistened (Lump), so that a wetted granulate portion or -be is visually noticeable, so that this proportion is ge targets can be disposed of. Compared to conventional ones Bentonite granulate particles are admixed with the fine-particle porous carrier material a low bulk density from 400 g / l to 500 g / l to be achieved with the cone sequence of an Ad or Ab at least 100% higher sorption rate. This is natural compared to conventional granules such as bentonite a much improved we degree of efficiency.

Vorzugsweise besteht das mehrschichtige Tonmaterial aus einem Dreischichtmineral mit einem bevorzugten Montmorillonitgehalt von 60 bis 80 Gew.-%. Bevorzugter weise wird als Tonmineral Bentonit eingesetzt mit einer Teilchengröße < 100 Mikron. Dabei wird eine spezifische Oberfläche von 300 bis 400 m²/g (nach Blaine) angestrebt. Als poröses feinteiliges Trägermaterial wird vorzugsweise expandiertes Perlite oder geglühter Kieselgur verwendet. Diese Materialien haben bei hoher Absorptionsfähigkeit ein geringes Schüttgewicht. Vorzugsweise wird Perlite mit einer Schüttdichte von < 80 g/l eingesetzt. Bei Verwendung des porösen Trägermaterials geglühter Kieselgur wird eine Schüttdichte von < 140 g/l angestrebt.The multilayered clay material preferably consists of a three-layer mineral with a preferred one Montmorillonite content from 60 to 80 wt .-%. More preferred wise is used as a clay mineral with a bentonite Particle size <100 microns. This will be a specific one Aimed for surface area of 300 to 400 m² / g (according to Blaine). The preferred porous, fine-particle carrier material is expanded perlite or annealed diatomaceous earth. These materials have a high absorbency low bulk density. Perlite is preferred with a bulk density of <80 g / l is used. Using of the porous carrier material annealed diatomaceous earth becomes a Bulk density of <140 g / l is aimed for.

Vorzugsweise werden Granulate mit einem mittleren Durch messer eingesetzt, der < 5 mm ist. Für viele Anwendungs fälle ist ein mittlerer Granulatpartikeldurchmesser von < 2 mm vorteilhaft. Das Granulat nach der Erfindung kann in einem kontinuierlichen kostengünstigen Herstellungsprozeß produziert werden. Dazu werden zunächst 10 bis 30 Ge wichtsanteile eines feinteiligen porösen Trägermaterials (expandiertes Perlite, geglühte Kieselgur) mit 70 bis 90 Gewichtsanteil eines hochquellfähigen Tonminerals (Bentonit, Kaolinit) zur Bildung einer mikroporigen Struktur sowie zur Gefügeauflockerung des spezifisch schwereren Bentonit bzw. Kaolonitmehls mit einer Schütt dichte von ca. 900 g/l bis 1000 g/l zu einem homogenen Stoffgemisch aufbereitet und danach in einer Granulier vorrichtung mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, besprüht, wobei feinkörniges Granulat aufgebaut wird. Dieses Granulat wird anschließend einem Trocknungsvorgang unterzogen und durch Siebung in der gewünschten Korngröße selektiert.Granules with a medium diameter are preferred knife that is <5 mm. For many applications falls is an average particle diameter of <2 mm advantageous. The granules according to the invention can in a continuous, inexpensive manufacturing process to be produced. For this purpose, 10 to 30 Ge parts by weight of a finely divided porous carrier material (expanded perlite, annealed diatomaceous earth) with 70 to 90 Weight fraction of a highly swellable clay mineral (Bentonite, kaolinite) to form a microporous Structure and to loosen the structure of the specific heavier bentonite or kaolonite flour with a bulk density from approx. 900 g / l to 1000 g / l to a homogeneous Prepared mixture of substances and then in a pelletizer device with a liquid, preferably water, sprayed, building up fine-grained granules. This granulate is then subjected to a drying process subjected and by sieving in the desired grain size selected.

Bei Einsatz von expandierten Perlite werden bevorzugt 10 bis 25 Gewichtsanteile Perlite mit Partikelgrößen < 1000 Mikron und einer Schüttdichte von 50 g/l bis 80 g/l mit 75 bis 90 Gewichtsanteile Bentonit- oder Kaolinitmehl ver mischt. Bei Verwendung von geglühter Kieselgur werden be vorzugtermaßen 20 bis 30 Gewichtsanteile Kieselgur mit einer Partikelgröße < 100 Mikron und einer Schüttdichte von 120 bis 140 g/l mit 70 bis 80 Gewichtsanteilen Bentonit- oder Kaolinitmehl vermischt. Aus derartigen trockenen Stoffgemischen werden in der Granuliervor richtung durch Aufsprühen von 10 bis 25 Gewichtsteilen Wasser feinkörnige Granulate gebildet.When using expanded perlite, 10 are preferred up to 25 parts by weight perlite with particle sizes <1000 Micron and a bulk density of 50 g / l to 80 g / l at 75 up to 90 parts by weight of bentonite or kaolinite flour mixes. When using annealed diatomaceous earth, be preferably 20 to 30 parts by weight of diatomaceous earth a particle size <100 microns and a bulk density from 120 to 140 g / l with 70 to 80 parts by weight Bentonite or kaolinite flour mixed. From such dry mixtures are pre-granulated direction by spraying 10 to 25 parts by weight Water formed fine-grained granules.

Sofern bei einem abschließenden Siebvorgang Überkorn an fällt, kann dieses auch gemahlen und gemeinsam mit dem Un terkorn sowie anfallenden Stäuben in die Ausgangsmischung zurückgeführt werden. Der gesamte Produktionsablauf kann voll automatisch erfolgen, bei dem kein Abfallmaterial an fällt.If oversize occurs in a final sieving process falls, this can also be ground and together with the Un grain and dust in the starting mixture to be led back. The entire production process can fully automatic, with no waste material falls.

Claims

1. Granules for the adsorption and absorption of fluids, in particular for use as hygienic litter, characterized in that the granulate particles are formed by a homogeneous mixture of a multilayered clay mineral and a finely divided porous carrier material, the mixture of 70 to 90% by weight. -% consists of the multi-layered clay mineral and 10 to 30 wt .-% of the finely divided porous carrier material.

2. Granules according to claim 1, characterized in that the mixture of substances contains a clay mine containing montmorillonite ral has.

3. Granules according to claim 1 or 2, characterized in that the fine-particle porous carrier material by fine-particle expanded perlite is formed.

4. Granules according to one of claims 1 to 3, characterized ge indicates that the porous support material annealed Kie selgur has.

5. Granules according to one of claims 1 to 4, characterized ge indicates that the clay mineral is formed by bentonite and has a montmorileonite content of 60 to 80% by weight having.

6. Granules according to one of claims 1 to 5, characterized ge indicates that the clay mineral has a particle size of <100 microns.

7. Granules according to one of claims 1 to 6, characterized ge indicates that the clay mineral particles have a specific Have surface areas of 300 to 400 m² / g.

8. Granules according to one of claims 1 to 7, characterized ge indicates that the fine-particle porous carrier material formed by perlite with a bulk density <80 g / l becomes.

9. Granules according to claim 4, characterized in that the porous carrier material annealed diatomaceous earth a bulk has a density of <140 g / l.

10. Process for the preparation of granules for ad and Absorption of fluids, especially for the production of Granules according to one of claims 1 to 9, characterized records that a homogeneous mixture of substances with 10 to 30 wt .-% made of finely divided porous carrier material and with 70 up to 90 wt .-% prepared from highly swellable clay mineral is that the homogeneous mixture in a Granuliervor direction sprayed with a liquid and fine-grained Granulate is created and that the fine grain thus obtained some granules is dried.

11. The method according to claim 10, characterized in that after drying the granules by sieving in ge desired grain sizes is selected.

12. The method according to claim 11 or 12, characterized records that the homogeneous mixture of substances in the granulation device is sprayed with water.