Brevet FR2743694A1 — publié le 19970725

L'invention concerne des granulés absorbants, un procédé de fabrication de ces granulés à partir de sépiolite pulvérulente et des litières pour chats et autres animaux domestiques constituées de ces granulés. De nombreuses litières pour chats sont produites à partir de sépiolite. Cette dernière est une roche tendre et poreuse qu'on extrait de carrières. Après l'extraction, la roche est concassée, tamisée et séchée si nécessaire. La granulométrie marchande est en général comprise entre 1 et 5 mm. En première absorption, elle a un pouvoir de rétention d'eau de 75 à 80% de son propre poids. Après 24 heures et en deuxième absorption, elle ne conserve plus qu'un pouvoir de rétention de 6% et se transforme à raison de 30 à 40% en boue, ce qui pour une litière est un inconvénient important, car les chats, avec leurs pattes déposent des produits boueux sur les sols des appartements. Le concassage, le tamisage et le séchage éventuel de la sépiolite produit environ 50% de produit marchand d'une granulométrie 1-5 mm et environ 50% de poussières et refus fin dépourvus de valeur et qui sont en général mis à la décharge. Il serait donc utile de disposer d'un procédé permettant de valoriser ces poussières et refus fin (appelés globalement ci-après sépiolite pulvérulente). Un des objets de la présente invention est de fournir un procédé permettant de produire économiquement, à partir de cette sépiolite pulvérulente sans valeur marchande, des granulés présentant d'excellentes propriétés d'absorption et de rétention de l'urine, ainsi que de résistance au délitage. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de fabrication de granulés ayant d'excellentes propriétés d'absorption et de rétention de l'urine de chats et d'autres animaux domestiques et de résistance au délitage à partir de sépiolite pulvérulente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de formation de granulés humides, et une étape de cuisson des granulés à une température d'environ 600 à 650 C. L'étape de formation de granulés humides peut faire appel à toute technique connue de granulation d'une poudre minérale, telle que, par exemple, la granulation dans un tambour rotatif, à l'assiette, par compactage, ou par extrusion en un jonc et coupe de celui-ci. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, on forme les granulés en formant d'abord une pâte extrudable de sépiolite pulvérulente et d'eau. Une proportion d'eau convenable à ajouter peut facilement être déterminée par de simples expérimentations, mais on a trouvé qu'une proportion de 28 à 30% en poids d'eau par rapport à la pâte humide donne souvent une pâte convenable. On extrude ensuite cette pâte à travers une filière d'une extrudeuse à piston ou à vis en un jonc cylindrique d'un diamètre correspondant à la taille désirée pour les granulés (habituellement 3 à 5 mm), puis on coupe ce jonc, à sa sortie de l'extrudeuse, en morceaux (appelés ici granulés humides) de longueur désirée, de préférence sensiblement égale au diamètre du jonc (par exemple 3 à 5 mm). Si désiré, les granulés humides ainsi produits peuvent être arrondis en les passant dans un tambour rotatif pendant qu'ils sont encore mous. Les granulés humides, arrondis ou non, sont alors soumis à une opération de calcination à une température d'environ 600 à 650 C, pour les convertir en granulés absorbants. La durée de la calcination dépend quelque peu de la taille des granulés humides et de leur teneur en eau et de l'équipement de calcination (four) dont on dispose. Usuellement un temps de calcination de six à dix minutes à la température de 600 C convient. La calcination doit être suffisante pour suffisamment consolider les granulés pour qu'ils ne se délitent pas à l'usage au contact de l'urine de chat ou d'autres animaux, mais pas excessive au point de dégrader exagérément ses propriétés d'absorption et de rétention de ladite urine. De simples essais de routine permettront à l'homme du métier de déterminer un temps de calcination convenable. Le procédé de l'invention permet d'obtenir, à partir du déchet sans valeur qu'est la sépiolite pulvérulente, des granulés utiles comme litière pour chat et autres animaux domestiques de haute qualité, ayant un pouvoir élevé d'absorption de l'urine tant le premier jour d'utilisation (premier arrosage par l'urine) que les jours suivants, ainsi qu'une excellente résistance au délitage au contact de l'urine de chats et à l'écrasement sous le poids du chat. Ceci permet de garder plus longtemps la même litière et donc de réduire le coût et les efforts nécessaires à l'entretien des bacs à chats. En outre, le fait que les granulés ne se délitent pas, c'est-à-dire ne forme pas une boue au contact de l'urine, contribue au maintien de la propreté des sols de l'habitation. Le procédé de l'invention permet, par ailleurs, d'incorporer facilement dans les granulés des additifs divers, citons notamment des désinfectants, des stimulants olfactifs spécifiques du chat, ou des pigments minéraux ou des colorants organiques pour colorer les granulés, par exemple en vert ou en bleu. Ces additifs peuvent être soit incorporés lors de la formation de la pâte dans le cas des pigments minéraux, soit appliqués après la formation des granulés, par exemple par pulvérisation, dans le cas des additifs organiques. Le procédé de l'invention permet, en outre, de produire, avec un rendement de pratiquement 100%, des granulés de taille régulière et exempts de poussières. L'invention concerne également des granulés de sépiolite, pouvant être obtenus par le procédé de l'invention, présentant des propriétés d'absorption et de rétention de l'urine de chats et d'autres animaux domestiques, caractérisé en ce qu'ils sont constitués de particules de sépiolite agglomérées et calcinées. Les granulés de l'invention se caractérisent, en outre, en ce qu'ils présentent, sur une période d'utilisation de 7 jours comme litière pour chat, une capacité cumulée d'absorption de l'urine supérieure à 150% de leur poids et une formation substantiellement nulle de boue. Avantageusement les granulés ont un diamètre régulier de 3 à 5 mm. Ces granulés peuvent contenir, en outre, divers additifs, tels que ceux mentionnés ci-dessus à propos du procédé de l'invention. L'exemple non limitatif ci-après est donné dans le but d'illustrer l'invention. EXEMPLE Mode opératoire de préparation de granulés effectué en laboratoire pilote - - On pèse 7 kilos de sépiolite en poudre. - On introduit les 7 kilos de sépiolite en poudre dans un malaxeur discontinu à arbre vertical de 12 litres tournant à 300 tours/minute. - On introduit progressivement, en l'espace de 1 minute, 3 litres d'eau. - Après 2 minutes de malaxage, le mélange sépiolite-eau se présente sous la forme d'une pâte granuleuse. - On introduit progressivement ce mélange granuleux dans une extrudeuse à vis équipée d'un disque percé de trous au diamètre de 3 mm. A la sortie du disque les joncs sont coupés à la longueur de 3 à 4 mm et forment des goujons. - On introduit les goujons dans un petit cylindre à axe horizontal de 0, 25 m de diamètre et de 0,6 m de long équipé de deux disques de retenue situés à l'entrée et à la sortie du cylindre. On fait tourner le cylindre à une vitesse de rotation de 28 tours/minute, et on laisse le cylindre tourner pendant 5 minutes pour arrondir les angles des granulés. - On introduit les granulés arrondis dans un four à moufle dont la température est réglée à 650 C. A l'aide d'un pyromètre à couple thermoélectrique placé au coeur de la masse des granulés, on suit la courbe d'élévation de la température des granulés. Dès que les granulés ont atteint la température de 600 C, on laisse la cuisson se poursuivre pendant 6 minutes. - On sort les granulés, on les laisse refroidir, et on effectue un tamisage de sécurité sur un tamis à maille de 3 mm (particules On effectue les premiers tests d'absorption 24 heures après la calcination. Essai d'absorption - Les granulés obtenus ont été soumis à un test d'absorption d'eau simulant l'absorption d'urine de chat. Ce test s'opère comme suit: - 40 g de granulés sont déposés sur un filtre en papier placé sur un entonnoir et un erlenmeyer - arrosage avec 100 cm3 d'eau - pesée de l'eau recueillie dans l'erlenmeyer - calcul de l'absorption en pourcentage du poids des 40 g de granulés pesés - sur le même échantillon, renouvellement de la même opération d'arrosage avec 100 cm3 d'eau tous les jours pendant 7 jours et calcul de l'absorption. A titre comparatif, on a également testé des granulés de sépiolite concassée et tamisée (litière pour chat disponible dans le commerce). Ces résultats obtenus sont récapitulés dans le tableau ci-après. Granulés de Granulés selon sépiolite concassée l'invention et séchée Jour 1 Absorption 78% 51% Formation de boue 16% 0% Jour 2 Absorption 6% 21% Formation de boue 30% 0% Après 2 jours de test, produit inutilisable risque d'entraînement sur les planchers et les tapis de produits collés aux pattes du chat. Jour 3 Absorption 20% Formation de boue 0% Jour 4 Absorption 22% Formation de boue 0% Jour 5 Absorption 21% Formation de boue 0% Jour 6 Absorption 22% Formation de boue 0% Jour 7 Absorption 20% Formation de boue 0% Absorption cumulée 84% 177% REVENDICATIONS 1. Granulés de sépiolite présentant des propriétés d'absorption et de rétention de l'urine de chat, caractérisé en ce qu'ils sont constitués de particules de sépiolite agglomérées et calcinées. 2. Granulés selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'ils présentent, sur une période d'utilisation de 7 jours comme litière pour chat, une capacité cumulée d'absorption de l'urine supérieure à 150% de leur poids et une formation substantiellement nulle de boue. 3. Granulés selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'ils ont un diamètre régulier de 3 à mm. 4. Granulés selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'ils contiennent, en outre, au moins un additif choisi dans le groupe constitué par les désinfectants, les stimulants olfactifs spécifiques du chat, les pigments minéraux et les colorants organiques. 5. Procédé de fabrication de granulés tels que définis à la revendication 1, à partir de sépiolite pulvérulente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de formation de granulés humides et une étape de calcination des granulés à une température d'environ 600 à 650 C. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de formation des granulés humides comprend les opérations consistant à former une pâte extrudable à partir de sépiolite pulvérulente et d'eau, à extruder cette pâte à travers une filière en un jonc cylindrique d'un diamètre correspondant à la taille désirée pour les granulés, et à couper ce jonc en granulés humides de longueur désirée. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le jonc est coupé en morceaux d'une longueur sensiblement égale au diamètre du jonc. 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que, en outre, lesdits granulés humides sont soumis à une opération visant à les arrondir. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications à 8, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, l'addition, lors de la formation de la pâte, d'un pigment minéral visant à colorer les granulés. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications à 8, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, l'application, sur les granulés calcinés, d'au moins un additif choisi dans le groupe constitué par les désinfectants, les stimulants olfactifs spécifiques du chat et les colorants organiques. 11. Litière pour chats et autres animaux domestiques, caractérisé en ce qu'elle comprend des granulés tels que définis à l'une quelconque des revendications 1 à 4.