Brevet FR2757348A1 — publié le 19980626

La présente invention a pour objet une nouvelle composition multifonctionnelle de litière pour animaux, et son procédé d'obtention. Cette composition à base d'au moins un matériau (I) ou (II), comprend au moins un agent absorbant minéral etlou organique, au moins une silice, et au moins un (co)polymère organique. L'un au moins des matériaux (I) ou (II) peut comprendre en outre, au moins un composé de nature à conférer à la composition, au moins une fonctionnalité supplémentaire, tel qu'un agent oxydant, un agent antibactérien, etlou un colorant. Les propriétés principales habituellement recherchées dans les litières pour animaux sont le pouvoir absorbant, la densité des granulés, la tenue mécanique après absorption de liquide, la fixation etlou la destruction des mauvaises odeurs. D'autres propriétés qui sont importantes dans le choix d'une litière sont la couleur, I'absence de poussières, la forme et la taille des granulés. La présente invention est ainsi relative à une nouvelle composition multifonctionnelle de litière pour animaux présentant un pouvoir absorbant nettement supérieur, une bonne tenue mécanique non altérée après imprégnation de liquide, et une excellente résistance à l'attrition. D'autres caractéristiques de ladite composition sont la destruction des mauvaises odeurs de manière efficace et durable, et le contrôle de la prolifération bactérienne après contamination de la composition. La présente invention concerne également des procédés simples d'obtention de ladite composition. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description et des exemples concrets qui vont suivre. Ainsi, un premier objet de l'invention est une nouvelle composition comportant au moins un matériau (I) et éventuellement au moins un matériau (II). Le matériau (I) comprend: - au moins un agent absorbant minéral etlou organique (AI), - au moins une silice (S1), et - au moins un (co)polymère organique (P1). Le matériau (II) comprend: - au moins un agent absorbant minéral etlou organique (A2), - au moins une silice (S2), et - au moins un (co)polymère organique (P2). II est à noter que dans la composition de l'invention, la présence du couple silice-(co)polymère organique est essentielle pour obtenir une bonne tenue mécanique non altérée après imprégnation de liquide, et une excellente résistance à l'attrition. L'un au moins des matériaux (I) ou (II) peut comprendre, en outre, au moins un composé de nature à conférer à la composition, au moins une fonctionnalité supplémentaire à la composition, telle que l'absorption, la prolifération des microorganismes, le contrôle ou le traitement des mauvaises odeurs, et l'aspect visuel. La composition selon l'invention, est caractérisée en ce que les agents absorbants minéral etlou organique (A1) etlou (A2), semblables ou différents, sont de préférence un agent minéral comprenant au moins une argile. L'argile peut être choisie parmi les polygorskites tels que l'attapulgite, les montmorillonites tels que la bentonite et la smectite, la sépiolite, leur mélange ou les mélanges les contenant. Selon une variante préférée de l'invention, (Al) comprend au moins 50 % en poids de bentonite par rapport au poids total du matériau (I), de préférence la bentonite de calcium, et (A2) comprend au moins 80 % en poids d'attapulgite par rapport au poids total du matériau (II). Pour le matériau (I), on préfère les absorbants comme la bentonite de calcium, dont la couleur naturelle est blanche, couleur qui dans l'esprit du consommateur est associée à la notion de pureté et de propreté. Les silices (S1) etlou (S2) qui semblables ou différentes, sont en général choisies parmi les silices pyrogénées etlou de précipitation, de préférence des silices de précipitation. Par silice de précipitation, on entend ici une silice obtenue par précipitation à partir de la réaction d'un silicate alcalin avec un acide, en général inorganique à un pH adéquat du milieu de précipitation, en particulier un pH basique, neutre ou peu acide ; le mode de préparation de la silice peut être ici quelconque (addition d'acide sur un pied de cuve de silicate, addition simultanée totale ou partielle d'acide et de silicate sur un pied de cuve d'eau ou de solution de silicate, etc.) et est choisi en fonction du type de silice que l'on souhaite obtenir. Après filtration par toute méthode convenable, on récupère un gâteau de silice qui est lavé à l'eau puis seché par tout moyen connu en soi. De préférence le séchage se fait par atomisation. A l'issue du séchage, on peut procéder à une étape de broyage avec le produit récupéré. Les silices précipitées utilisées dans la présente invention possèdent préférentiellement une surface spécifique BET d'au moins 40 m2/g, notamment comprise entre 50 m2Ig et 400 m2lg, par exemple entre 60 m2/g et 350 m2/g. Selon un mode de réalisation particulier, cette surface spécifique BET est comprise entre 120 m2/g et 300 m2/g. La surface spécifique est déterminée selon la méthode de BRUNAUER EMMET- TELLER décrite dans le Journal of the American Chemisa/ Society, Vol. 60, page 309, 1938 et correspondant à la norme NFT 45007 (novembre 1987). De même, les silices précipitées selon l'invention possèdent une prise d'huile DOP généralement comprise entre 100 mi100 g et 400 mol/100 g, plus particulièrement entre 110 ml/100 g et 380 ml/100 g, par exemple entre 300 ml/100 g et 370 mu/100 g. La prise d'huile est déterminée selon la norme NFT 30-022 (mars 1953) en mettant en oeuvre le dioctylphtalate. Le pH des silices de précipitation selon l'invention est , en général, d'au moins 4, et par exemple entre 5 et 8, notamment entre 6,5 et 7,5. On ne sortira pas du cadre de l'invention, si la silice est partiellement remplacée par du talc ou un talcoïde, etlou de la craie. Les (co)polymères organiques jouent essentiellement le rôle de liant, assurant la cohésion de la composition. Ils confèrent à la composition de litière, en association avec les silices telles que décrites ci-dessus, un excellent compromis entre leurs différentes propriétés mécaniques, et notamment une amélioration significative de leur texture et une très bonne tenue mécanique après absorption qui ne sont obtenues en l'absence de l'un de ses éléments. Ces (co)polyméres peuvent, en outre, entre de bons rétenteurs d'eau. Dans ce cas, I'absorptivité de la composition est, en général, sensiblement augmentée. Les (co)polymères organiques (P1) eVou (P2), semblables ou différents, sont généralement, choisis parmi un polyol, de préférence le polyéthylène glycol ou l'alcool polyvinylique, un polyamide éventuellement modifié, notamment le polyacrylamide, leur mélange ou les mélanges les contenant. Selon une variante préférée de l'invention, I'un au moins des matériaux (I) ou (II) peut comprendre en outre, un agent oxydant. Tout agent oxydant capable de libérer de l'oxygène etlou des molécules oxygénées conviennent dans le cadre de l'invention. L'agent oxydant peut être choisi parmi les persulfates, les hypochlorites, les percarbonates, et les perborates, de métaux alcalins tels que le sodium ou le potassium, ou de métaux alcalinoterreux tels que le calcium ou le magnésium. A titre d'exemple, on peut citer les oxydants les plus couramment utilisés tels que Na2S208, NaBO3.4H2O, NaCIO, Ca(ClO)2, 2Na2CO3,H202. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le matériau (I) comprend: - entre 50 % et 90 % en poids d'agent absorbant minéral (AI), de préférence environ 75 % en poids, - entre 5 % et 45 % en poids de silice (SI), de préférence environ 20 % en poids, et - entre 1 % et 10 % en poids de (co)polymère organique (PI), de préférence environ 5 % en poids, par rapport au poids total de du matériau (I); le matériau (II) comprend: - entre 80 % et 99 % en poids d'agent absorbant minéral (A2), de préférence environ 95 % en poids, - entre 0,5 % et 15 % en poids de silice (S2), de préférence environ 2,5 % en poids, et - entre 0,5 % et 5 % en poids de (co)polymere organique (P2), de préférence environ 2,5 % en poids, par rapport au poids total de du matériau (II). Selon un mode de réalisation encore plus particulièrement avantageux, la composition de litière pour animaux comprend de l'ordre de 80 % en matériau (I) et de l'ordre de 20 % en matériau (II). Ladite composition est également caractérisée en ce que l'un au moins des matériaux (I) et (II) comprend entre 0 % à 15 % en poids d'oxydant, de préférence environ 10 % en poids, par rapport au poids total du matériau le comprenant. Selon une autre variante préférée de l'invention, I'un au moins des matériaux (I) et (II) peut comprendre, en outre, un agent antibactérien capable de contrôler la prolifération des micro-organismes. Parmi les agents antibactériens on peut citer les halogénodiphényl éthers éventuellement substitués comme par exemple le 5-chloro-2-(2,4-dichlorophénoxy) phénol, les N-halogénophényl benzamides éventuellement substitués comme par exemple le 3,5-dichloro-N (3,4-dichlorophényl)-2-hydroxybenzamide, et les dérivés aromatiques halogénés éventuellement substitués de l'urée comme par exemple la N-(4-Chlorophényl)N~14-chloro-3-(trifluorométhyl)phényl urée. L'agent antibactérien préféré est le 5chloro-2-(2,4-dichlorophénoxy) phénol. L'agent antibactérien peut également être un colorant, pelliculant l'un au moins des matériaux (I) ou (II). Parmi les colorants rentrant dans cette catégorie, on peut citer en particulier le vert malachite. On ne sortira pas du cadre de l'invention, à utiliser des colorants n'ayant aucune autre fonction que la coloration. L'opération de pelliculage peut être mise en oeuvre par pulvérisation d'une solution aqueuse à 0,1 % en poids de colorant, en quantité suffisante de manière à obtenir 0,05 % en poids de colorant dans la composition colorée. La composition selon l'invention est avantageusement sous forme de granulés arrondis, avec un diamètre compris entre 0,5 mm et 6,3 mm. Le procédé de mise en forme de la composition est généralement, caractérisé en ce que la granulation des matériaux (I) et (II) est réalisée séparément, par voie humide, semi-humide, ou sèche. Ces trois types de procédés peuvent être mis en oeuvre en continu ou en discontinu. Ils se distinguent essentiellement par leur ratio de mouillage (Rm). Par ratio de mouillage (Rm), on entend la quantité d'eau utilisée par rapport à la quantité de solide à granuler. Le Rm est égal à 1 lorsque 1 kg d'eau est utilisé pour granuler 1 kg de solide. Par voie humide, on définit un procédé dans lequel le ratio de mouillage (Rm) nécessaire à la granulation est de 0,8 II est possible qu'à ce stade, les granulés aient un diamètre nettement supérieur à la spécification. II conviendra alors de: f) les passer au travers d'une grille dite "granulateur" dont les perforations sont calibrées pour récupérer les granulés dans la coupe granulométrique resserée voulue; et g) tamiser afin de sélectionner au mieux les granulés de granulométrie souhaitée. II est possible que les granulés aient un diamètre convenable , mais une forme indésirable. Dans ce cas, à l'issue de l'étape de granulation, les granulés sont introduits dans un plateau tournant ayant pour rôle d'arrondir les granulés. A la sortie, les granulés dont le diamètre est compris entre 2 mm et 6,3 mm sont séchés, et si nécessaire, éventuellement tamisés. Dans une autre variante du procédé par voie humide selon l'invention, la granulation peut avoir lieu directement dans le plateau tournant. Les différentes étapes consistent alors à: a) introduire les matières sèches sous forme pulvérulente dans le plateau tournant; b) homogénéiser ce mélange; c) introduire l'eau par pulvérisation; et d) granuler. Les paramètres de cette mise en forme sont définis, principalement, en fonction de la cible granulométrique. Ce procédé a des propriétés et des avantages de sélection granulométrique, qui limitent les équipements de tamisage. Les étapes suivantes consistent à: e) sécher lesdits granulés; et f) tamiser afin de sélectionner au mieux les granulés de granulométrie souhaitée. II est également envisageable de réaliser la granulation directement dans le plateau tournant selon les étapes décrites ci-dessus, à la seule différence que les matières sèches sous forme pulvérulente sont alors mélangées et homogénéisées dans un mélangeur-granulateur, avant d'être introduites dans le plateau tournant. Selon l'invention, dans ce type de procédé où les quantités d'eau introduites sont importantes, ainsi que dans les procédés par voie semi-humide et par voie sèche, les températures de séchage varient dans une large gamme dépendant de la nature de l'argile. En général, lorsque l'argile est de la bentonite, la température de séchage ne peut pas aller au-delà de 75"C. Avec l'attapulgite, la température peut aller jusqu'à 120"C. Un autre type de procédé de mise en forme est la granulation par voie semihumide. Par voie semi-humide, on définit un procédé dans lequel le ratio de mouillage (Rm) nécessaire à la granulation est de 0,4 Une étape de tamisage peut être éventuellement envisagée après le séchage si on veut affiner davantage la granulométrie. Par voie sèche, on désigne plus particulièrement un procédé caractérisé par un ratio de mouillage (Rm) de 0,05 Komarek ou Alexanderwerk à une pression de l'ordre de 200.105 Pa, et de préference entre 150.105 Pa et 180.105 Pa, les rouleaux tournant en sens inverse l'un par rapport à l'autre. On obtient des plaquettes de différentes longueurs dont la forme est fonction des corrugations existantes sur les rouleaux, par exemple des frettes à plaquettes. Les étapes suivantes consistent à: e) sécher les plaquettes formées en (d); f) broyer au moyen d'une grille dite granulateur, dont les perforations sont calibrées pour récupérer la coupe granulométrique resserrée; et g) tamiser, afin de sélectionner des granulés de granulométrie souhaitée. La granulation des matériaux (I) et (II) selon les procédés décrits peut être éventuellement facilitée par l'utilisation d'eau additionnée de silicate de métal alcalin. Lorsque l'un au moins des matériaux (I) ou (II) doit être pelliculé par un colorant, cette opération a lieu, de préférence, à l'issue de l'étape de séchage etlou éventuellement de tamisage, dans l'un quelconque des procédés. Selon une variante préférée de l'invention, lorsque (Al) comprend de la bentonite de calcium et (A2) de l'attapulgite, le matériau à pelliculer est avantageusement le matériau (II). Des exemples concrets mais non limitatifs de l'invention vont maintenant être présentés. Exemple I Dans un mélangeur-granulateur à socs de charrue Lôdige de 5 litres, fonctionnant en discontinu, on introduit 630 g de bentonite de calcium, 202,5 g de silice de précipitation T38AB, et 67,5 g d'alcool polyvinylique. Ces trois poudres sont mélangées et homogénéisées pendant 10 min à 250 tours/min. 738 g d'eau sont introduits par pulvérisation en Il min. L'ensemble est mélangé pendant 4 min. Le ratio de mouillage est de 0,8. Les granulés qui sont de forme arrondie avec un diamètre compris entre 2 mm et 6,3 mm, sont récupérés, puis séchés à une température de l'ordre de 70"C à750C. Un tamisage éventuel peut être effectué pour récupérer les granulés de la granulométrie souhaitée. Dans cet exemple, I'eau peut être remplacée par de l'eau silicatée. La teneur en silicate sec exprimé par rapport au granulé fini, sera alors comprise entre 0,5 % et 5 % en poids. Exemple 2 Dans un mélangeur-granulateur à socs de charrue Lôdige de 5 litres, fonctionnant en discontinu, on introduit 900 g d'un mélange contenant 855g d'attapulgite, 22,5 g de silice de précipitation T38AB, et 22,5 g d'alcool polyvinylique. Ces trois poudres sont mélangées et homogénéisées pendant 10 minutes à 250 tours/min. 700 g d'eau additionnée par 53 g de silicate R 3,3 en solution, sont introduits par pulvérisation en 10 min. L'ensemble granulé est mélangé pendant 5 min supplémentaires. Le ratio de mouillage est d'environ 0,8. Les granulés qui sont de forme arrondie avec un diamètre compris entre 2mm et 6,3 mm sont récupérés, puis séchés à une température de l'ordre de 1 20 C. Ces granulés peuvent être transférés dans un plateau tournant pour être pelliculés par une solution colorée, éventuellement avec des propriétés antibactériennes. Ce colorant qui peut être du vert malachite, est mis en solution à 0,1 % p/v. II est pulvérisé à raison de 0,5 litre de solution pour 1 kg de granulés. II est impératif de procéder à un nouveau séchage de granulés après coloration. Exemple 3 Dans un mélangeur-granulateur à socs de charrue Lôdige de 5 litres, fonctionnant en discontinu, on introduit 845 g d'attapulgite, 22,5 g de silice de précipitation T38AB, 22,5 g d'alcool polyvinylique et 10 g de percarbonate de sodium. Ces quatre poudres sont mélangées et homogénéisées pendant 10 min à 250 tours/min. 700 g d'eau additionnée par 53 g de silicate R 3,3 en solution sont introduits par pulvérisation en 10 min. L'ensemble, granulé, est mélangé pendant 5 min. supplémentaires. Le ratio de mouillage est d'environ 0,8. Les granulés de forme arrondie, ayant un diamètre compris entre 2 et 6,3 mm sont récupérés puis séchés à une température ne dépassant pas I 000C. Les granulés peuvent être colorés tels que décrit dans l'exemple 2. REVENDICATIONS 1. Composition de litière pour animaux caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un matériau (I) comprenant: - au moins un agent absorbant minéral etlou organique (AI), - au moins une silice (SI), et - au moins un (co)polymêre organique (P1). 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre, au moins un matériau (II) comprenant: - au moins un agent absorbant minéral etlou organique (A2), - au moins une silice (S2), et - au moins un (co)polymère organique (P2). 3. Composition de litière pour animaux selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le matériau (I) ou (II) comprend en outre au moins un composé lui conférant au moins une fonctionnalité supplémentaire. 4. Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit composé est de nature à conférer à la composition des propriétés d'absorption, de contrôle de la prolifération des micro-organismes, de contrôle ou de traitement des mauvaises odeurs etlou visuelles. 5. Composition selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les agents absorbants (Al) etlou (A2), semblables ou différents, sont un agent minéral comprenant au moins une argile choisie parmi les polygorskites tels que l'attapulgite, les montmorillonites tels que la bentonite et la smectite, la sépiolite, leur mélange ou les mélanges les contenant. 6. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que (Al) comprend au moins 50 % en poids de bentonite par rapport au poids total du matériau (I), de préférence la bentonite de calcium et (A2) comprend au moins 80 % en poids d'attapulgite par rapport au poids total du matériau (II). 7. Composition selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les silices (S1) etlou (S2), semblables ou différentes, sont des silices pyrogénées etlou de précipitation, de préférence des silices de précipitation. 8. Composition selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les (co)polymères organiques (P1) et/ou (P2), semblables ou différents, sont choisis parmi un polyol, de préférence le polyéthylène glycol ou l'alcool polyvinylique, un polyamide éventuellement modifié, notamment le polyacrylamide, leur mélange ou les mélanges les contenant. 9. Composition selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le matériau (I) comprend: - entre 50 % et 90 % en poids d'agent absorbant minéral (AI), de préférence 75 % en poids, - entre 5 % et 45 % en poids de silice (S1), de préférence 20 % en poids, et - entre 1 % et 10 % en poids de (co)polymère organique (P1), de préférence 5 % en poids, par rapport au poids total de du matériau (I); et le matériau (II) comprend: - entre 80 % et 99 % en poids d'agent absorbant minéral (A2), de préférence 95 % en poids, - entre 0,5 % et 15 % en poids de silice (S2), de préférence 2,5 % en poids, et - entre 0,5 % et 5 % en poids de (co)polymère organique (P2), de préférence 2,5 % en poids, par rapport au poids total de du matériau (II). 10. Composition selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend de l'ordre de 80 % en matériau (I) et de l'ordre de 20 % en matériau (II). 11. Composition selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'un au moins des matériaux (I) ou (II) comprend en outre, un agent oxydant choisi parmi les persulfates, les hypochlorites, les percarbonates, et les perborates, de métaux alcalins ou de métaux alcalinoterreux. 12. Composition selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'un au moins des matériaux (I) et (II) comprend entre 0 % à 15 % en poids d'oxydant, de préférence 10 % en poids d'oxydant, par rapport au poids total du matériau le comprenant. 13. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'un au moins des matériaux (I) et (II) comprend un agent antibactérien choisi parmi les halogénodiphényl éthers éventuellement substitués, les N-halogénophényl benzamides éventuellement substitués, et les dérivés aromatiques halogénés éventuellement substitués de l'urée. 14. Composition selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'agent antibactérien est aussi un colorant, pelliculant l'un au moins des matériaux (I) ou (II). 15. Composition de litière pour animaux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est sous forme de granulés arrondis, ayant de préférence un diamètre compris entre 0,5 mm à 6,3 mm. 16. Procédé de mise en forme d'une composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en que la granulation des matériaux (I) et (II) est réalisée séparément, par voie humide, de manière à ce que le ratio de mouillage (Rm) nécessaire à la granulation est de 0,8 17. Procédé de mise en forme d'une composition selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en que la granulation des matériaux (I) et (II) est réalisée séparément, par voie semi-humide, de manière à ce que le ratio de mouillage (Rm) nécessaire à la granulation est de 0,4 18. Procédé de mise en forme d'une composition selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en que la granulation des matériaux (I) et (II) est réalisée séparément, par voie sèche, de manière à ce que le ratio de mouillage (Rm) nécessaire à la granulation est de 0,05 19. Procédé de mise en forme d'une composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la granulation des matériaux (I) et (II) est facilitée par l'utilisation d'eau additionnée de silicate de métal alcalin. 20. Procédé de préparation d'une composition selon la revendication 14, caractérisé en ce que le colorant est ajouté à l'issue des procédés tels que définis à l'une des revendications 16 à 19.