Brevet FR2630624A1 — publié le 19891103

La présence d'animaux de compagnie, crée pour l'homme des contraintes dont le plus grand nombre est lié aux problèmes posés par l'émission quotidienne d'urines et de fèces. L'intérêt grandissant de l'homme pour de tels animaux a conduit les industriels & proposer différents produits dits de litière, & disposer dans un bac o l'animal prend l'habitude de se rendre pour uriner ou déféquer. Les premières litières ont été très certainement constiutées par de la terre, du sable, ou de. la sciure. Oro s'est très rapidement rendu compte que ces matériaux rine résolvaient pas l'essentiel des problèmes posés pour lesquels la solution était de faire disparaitre le liquide (urine) et les mauvaises odeurs résultant de l'action des microorganismes sur les matières organiques (surtout urée) présentes dans 1' urine. Les premiers matériaux utilisés ne répondaient pas & cette attente. De plus, on leur reproche d'être trop lourds (sable - terre) et d'être salissants (sable terre - sciure) par le fait qu'ils adhèrent facilement à la plante des pieds et aux doigts des chats qui les entrairent hors du bac. L' attention s'est par la suite portée sur des matériaux réellement absorbants et c'est ainsi qu'ont été lancés sur le marché des.' litières, deux matériaux qui l'ont presque totalement conquis: la Sépiolite et l'Attapulgite. Ce sont deux argiles de type fibreux, donc absorbantes et & résistance mécanique élevée, susceptibles d'absorber leur propre poids en eau et de ne pas s'effriter lorsqu'elles sont gorgées de l iquide. D'autres matériaux ont été recherchés pour leur qualité absorbante et leur résistarnce rnmécanique, certains cobtenus par synthèse (matières plastiques poreuses), d'autres résultant de préparations de matières premières d'origine végétale (débris cellulosiques vététaux...) ou d'origine industrielle (papiers - cartons). Ils n'ont pas détrrôné la Sépiolite et l'Attapulgite car ils rn'ornt pas le pouvoir absorbant de ces deux argiles et leur nature souvernt biologique offre aux bactéries des constituants fermerntescibles,:propres à la multiplication des microorgarismes. La Sépiolite et l'Attalpugite onrt-elles, pour autant, résolu tous les problèmes posés ? Elles retiernnent, certes, l'eau de l'urine -et c'est là leur qualité principalç- mais aussi, les bactéries et les matières fermentescibles sur lesquelles peuvent se multiplier ces bactéries. Estil besoirn de rappeler que cette fixation rnaturelle des bactéries n'est pas sarns rappeler une des techniques largement utilisées en biotechnologie et qui vise à fixer les bactéries ou les enzymes sur des matières minérales absorbantes. De fait, les odeurs nauséabondes de fermentat ion se dégagent de ces litières minérales absorbantes. Cela a d'ailleurs cornduit à l'apparition sur le marché, de produits à ajouter aux 1 itières pour masquer les mauvaises odeurs par des parfums ou pour inhiber le développement des bactéries responsables de ces odeurs. Les terntatives pour parfumer les l it ières faites d' arg i les absorbarntes se sont révélées onéreuses car i 1 est nécessaire d'introduire de grandes quantités de parfums pour qu' urne partie suffisarnte de ces parfums parvienne à se dégager d'une matière absorbante utilisée par définition pour retenir et non pour dégager. Nous pouvons résumer ce qui vient d' être dit jusqu' ici, en avançant que toutes les litières commercialisées fonctionnent sur le même principe: celui de l'absorption de l'eau des urines par des matériaux particulièrement aptes à absorber. Mais l'éliminationr de l'eau des. urines peut se faire par un mécanisme difféerent de l'absorption, en particulier par des mécanismes d'évaporation naturel le rapide. Nous proposons donc pour invention d'utiliser, pour la confection de litière pour chats et petits animaux, l' assoc i at i on d'un matériau caverneux, de grande surface spécifique et non absorbant, de faible densité et de granulation adéquate, qui permet une forte évaporation naturelle, d'un parfum qui masque 1' inévitable dégagement des odeurs "sui generis" de l' urine perçues dès l'émission de celle-ci, 20. et d'un bactéricide qui inhibe les interventions bactériennes et empêche, de ce fait, la formation de mc 1 écu les ma 1 odorantes (comme 1' ammoniac) q u i su i vent, quand elles sont produites, le cheminement de l'eau qui s'évapore. Les matériaux jusqu'ici utilisés ne remplissent pas ces trois conditions. Le sable, par exemple, ne remplit que deux de ces conditions il -a une grande surface spécifique et il n'est pas absorbant, mais il est dense. -4- Les argiles fibreuses, de type sépiolite ou attapulgite, largement ut i lisées, n' en rempl issenrt également que deux elles onrt une grande surface spécifique et elles sont peu denses, mais elles sont absorbantes. Leur grande surface spécifique et leur faible densité, s'expliquent par la "turnellisationr" de ces matériaux. Le diarnmètre des turinels est tel qu'il se développe des forces capi 1 laires qui font pénétrer les liquides (notammrnrnent l'eau des urines) dans ces matériaux et confèrent à ceux-ci une importante capacité à absorber. L' eau qui ernvahit les tunrnels n' offre d' irterface avec l'air que sur les extrémités des turinrels. I1 s'ensuit que ces argiles, malgré leur grande surface spécifique, r' ont pas une pleine capacité à évaporer; elles retiennent l'eau et c'est pour cela qu'elles sont ut i l i sées. Les matériaux caverneux remplissent les trcois conditions requises. Les cavités de ces matériaux r'ont pas comme les matériaux tunnel 1 isés, une entree et une sortie différente, mais nre possedent, de façonr, générale, qu' une seule ouverture. Leurs diarnmètres sont rnettement plus grarnds que ceux des tunnels des argiles. Pour ces deux raisons, leur capacité à absorber est faible, rnais leur surface spécifique est grande. Ce sont des rnatériaux qui offrent une grande surface extérieure de répartition du l iquide, done une grande surface de contact avec l'air et qui permettent, de ce fait, une évaporation rapide car celle-ci n'est pas ralentie par les forces de rétention de l'eau adsorbée. La présence -'J- de cavernes confère à de tels matériaux, une faible densité. Il sera donné, plus loin, et sur unr exemple, des valeurs qui font ressortir que les matériaux caverneux, peu denses, à grande surface spécifique et rnon absorbants, facilitent l'évaporation de l'eau. Dans le produit que nous présentons pour invention, le matériau décrit cidessus, est associé à un parfum et à un bactéricide. Il est évident que l'évaporationr accélérée de l'eau est accompagnée du départ des molécules volatiles malodorantes. Ces molécules sont pondéralement peu importantes: elles confèrent cependant à 1' urine, son odeur "sui généris". Il suffit d'associer, comme nous le proposons, au matériau, un parfum pour masquer ces odeurs initiales qui, de fait, ne seront pas gênantes. On peut noter à cet égard que la quantité de parfum à ajouter est beaucoup moins élevée que celle qu'il faut introduire dans un matériau absorbant qui, par définition, est utilisé pour retenir et non pour dégager. Les mauvaises odeurs les plus gênantes sont celles qui se forment à partir de l'urée de l'urine sous l'action des bactéries. Nous proposons donc pour invention, un matériau caverneux, peu dense, de grande surface spécifique et non absorbant, traité avec un bactéricide pour détruire les bactéries ou, tout au moins, inhiber leur action et dornc pour interdire la formation de mauvaises odeurs. Après ce traitement, l'évaporation de l'eau de l'urine peut se faire sans risque d'entrainer les molécules malodorantes. De plus, -6- l'évaporation que favorise la configuration extérieure des grains permet de séparer l'eau, des substances rnonr volatiles, comme 1' urée, qui restent au contact du matériau. Il1 s'ensuit, au fur et à mesure de l'évaporation de l'eau, une concentration de 1' urée et des autres constituants non volatils (sels) telle qu'indépendamment de la présence du bactéricide, il se produit, en plus, unre inhibition des bactéries qui ne peuvent plus se développer dans un milieu trop concentré. O10 Les matériaux caverneux que l'ron pourra utiliser pour litière peuvent être d'origines très variées. Ils peuvent avoir une origine naturelle, qu'ils soient minéraux ou biologiques; ils peuvent être aussi des matériaux synthétiques comme les mat ières plastiques. Nous prenons, ici, pour exemple: la Pouzzolane qu'on traitera avec un bactéricide et un parfum. Nous rappelons que la Pouzzolane est une roché d'origine volcanique résultant de la solidification de laves particulièrement chargées en gaz. Le départ des gaz est responsable de la formation de petites cavernes sans qu'il y ait de réelles et de fréquentes communicat ions entre ces cavernes. La Pouzzolane est disponible enr grande quantité e- Europe, notamment en France (Mass i f Central). Sort prix d' é 1 aborat i on est beaucoup moins élevé que celui des argiles absorbantes fibreuses importées (Sépiolite - Attapulgite) car elle nécessite moins d' opératiors de préparation. Seul unr calibrage est nécessaire pour avoir la granulation la mieux adaptée aux litières (de l'ordre de 2 mm- à 6 mm), ni trop petite pour nre pas être entrainée par le chat hors de la litière, ni trop grande pour rne pas blesser la surface plantaire des animaux. Avant de proposer pour l' inventiorn, la Pouzzolare, comme exemple de matériau non absorbant de litière pour chats et petits animaux, nous avons établi une comparaison avec la Sépiolite, matériau absorbant, leader sur le marché. Cette comparaison a corncerné les principaux paramètres à prendre en considération pour l'usage indiqué ci-dessus. Du point de vue mécanique, la Sépiolite n'a pas initialement,une résistance mécanique suffisante. Il1 est nécessaire de la soumettre à un traitement thermique de plusieurs centaines de degrés centigrades pour que ses qualités mécaniques soient acceptables surtout quand elle a absorbé de l'eau. La Pouzzolane, par contre, possède une résistance mécanique originelle très élevée qui l'a faite utiliser, depuis l'A Prntiquité, par les Romains, pour la réalisation de ciments. Du point de vue densité, la sépiolite et la pouzzolane présentent des avantages semblables, car elles sont, toutes les deux, des matériaux légers. Du point de vue capacité à absorber l'eau, la Sépiolite, tout au moins, celle de bonne qualité, peut absorber approximativement son propre poids d'eau. La Pouzzolane rine retient l'eau que dans la proportion de 10 % de son poids et cette eau n' est pas absorbée, mais simplement retenue par simple adsorption sous forme d'un film de faible épaisseur à la surface du grain. Du point de vue capacité à laisser s'évaporer l'eau, la Pouzzolane présente, évidemment un incontestable avantage -8- sur la Sépiolite. C'est ce qui est confirmé par les essais suivarnts. Unre mrme quantité d'eau (10 mnl) est versée en surface, d'une part sur la Pouzzolane, d'autre part sur la Sépiolite. Les échantillons sont de même volume (100 ml de granulés) et placés dans des boites de Pétri semblables pour avoir la même surface apparente et la même profondeur. Après avoir reçu l'eau, ils sont placés dans les mêmes conditions de température et d'humidité (atmosphère du laboratoire à C environ). Au bout de 24 heures, les échantillons sont pesés pour déterminer la perte d' eau par évaporation. Les valeurs trouvées font apparaître que la FPouzzolane perd 76 % de l'eau initialement introduite contre 51 % pour la Sépiolite. Exprimé autrement, on peut dire que l'eau résiduelle est deux fois plus importante dans la Sépiolite que dans la Pouzzolane. A partir de ces données, il est facile d'évaluer que les deux à quatre litres de litière habituellement introduits dans un bac sont largement suffisants pour évaporer en 24 heures 1' eau des urines chats. Les effets de l'adjonction de bactéricide à la Pouzzolane avant sa livraison dans le commerce, ont été expérimentalement déterminés. Comme il a été dit plus haut, l1 urine est unre solution aqueuse dont le principal constituant est 1' urée qui se décompose facilement en ammoniac sous l'action des uréases bactériennes. Au bout de quelques heures après le début de son utilisation, la litière, quelle qu'en soit sa nature, est bactériologiquement souillée par les premières déjections des chats. Dès lors, le dégagement de l'ammoniac, gaz volatil et malodorant pose problème. Il est évident que, dans ces conditions, la forte évaporation de 1 urine, accentue aussi le dégagement des rmolécules volatiles comme l'ammoniac. Pcour éviter cela, rnous proposons de traiter le matériau peu dense, caverneux et non absorbant de la litière, en prenant l'exemple de la Pouzzolane, avec un bactéricide pour que celui-ci détruise ou inhibe les bactéries responsables par leurs uréases de la formation d'ammoniac. Des essais ont été effectués avec différents bactéricides, donnant des résultants concordants. Celui qui a été le plus souvent utilisé est le Glyoxal (préparation à %) utilisé à différentes concentrations, notamment à la concerntration de 1 %. Le traitement peut-être fait de différentes façons et notamment en pulvérisations. Des bacs à litière ont été garnis de Pouzzolane traitée au bactéricide. Une suspension de bactéries (10') a été répartie en surface du bac. Pour similer une émission urinaire de chat, 40 ml d'une solution d'urée à 30 g par litre ont été déversés sur la litière. Ces bacs ont été ensuite laissés 48 heures à la température du laboratoire, en même temps que des bacs contenant de la Pouzzolane non traitée mais ayant aussi reçu la suspension bactérienne et la solution d'urée. Pour demeurer dans les conditions de perception des propriétaires de chat, nous avons demandé à plusieurs personrnes, dans 1' ignorance de 1' expérience, si elles percevaient l'odeur caractéristique de l'ammoniac. Les avis donnés ont été-convergenrts les litières traitées au bactéricide ne dégageaient pas d'odeur d'ammoniac alors que celle-ci était très forte dans les litières non traitées. De 1'enquête que nous avons faite, il ressort que les essais de litière, avec bactéricide, réalisés par ailleurs, nrie se sont pas adressés à des matériaux peu denses, caverneux et non absorbants, mais pour la plupart & des matériaux non caverneux et absorbants. La quantité de bactéricide à ces matériaux, pour être efficace, doit être élevée du fait de leur capacité à absorber. La pouzzolane, parce qu'elle n'est pas absorbarnte, offre donc l'avantage d' être efficacement antibactérierne avec un minimum de bactéricide, tout comme elle peut être efficacement parfumée avec une très faible quantité de molécules odorantes. Compte tenu de ce qui est donné dans ce descriptif, nous présentons pour invernt ion, 1' util iation pour litières (chats et petits animaux) d'un matériau peu dense, caverneux et non absorbant, par exemple la Pouzzolane, traitée avec un bactéricide, par exemple le Glyoxal. Uni tel matériau peut-être également parfumé par l'adjonction de molécules odorantes. -i1- R E V E N D I C A T IONS 1 - Litière pour chats et petits animaux caractérisée par le fait qu'elle est constituée de grains (2 à 6 rmm de diamètre) de matériau peu dense, de grande surface spécifique, caverneux et rnon absorbant, éliminant L'eau des urines par évaporation naturelle, masquant l'odeur initiale des urines par un parfum et interdisant la formation de nouvelles odeurs par la présence d'un bactéricide fixé en surface. 2 - Litière pour chats et petits animaux, selon Revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle peut être constituée d' une mat i ère minérale nat ure le comme la Pouzzolane. 3 Litière pour chats et petits anMimaux, selon Revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le bactéricide utilisé, n'est pas absorbé mais adsorbé par le matériau ce qui permet d' empêcher la formation de mauvaises odeurs bactériennes même avec de plus faibles quantités. 4 - Litière pour chats et petits animaux, selon Revendications 1, 2 et 3, caractérisée par le fait que le parfum utilisé est seulement adsorbé et qu' il est donc efficace, à très faible dose, car il est volatilisé en même temps que l'eau des urines.