Brevet FR2914537A1 — publié le 20081010

Masse absorbante agglomérante L'invention concerne des masses absorbantes, destinées à l'absorption de liquides, et en particulier des litières pour animaux. Les masses absorbantes solides à l'état de poudres ou de granules trouvent notamment une utilisation importante pour l'absorption de liquides sur les sols (habitations, industries, voies de communication,...). Une autre utilisation importante est constituée par la fabrication de litières absorbantes pour animaux, principalement les animaux domestiques tels que les chats et les rongeurs. Très fréquemment, l'entièreté de la masse absorbante n'est pas souillée après avoir été mise en contact avec le liquide à absorber. Il est alors très intéressant de pouvoir séparer aisément la partie souillée de la partie intacte. Il n'est alors nécessaire de remplacer que cette partie, le reste pouvant être réutilisé. Une façon simple et efficace d'obtenir ce résultat est d'utiliser des masses absorbantes agglomérantes. Dans de telles masses absorbantes, la partie souillée se durcit et s'agglomère, ce qui simplifie sa séparation de la partie qui est restée intacte. Un paramètre important des masses absorbantes agglomérantes est leur rendement d'agglomération, c'est-à-dire le rapport entre le poids de liquide absorbé et le poids de masse absorbante aggloméré. Dans le cas particulier des litières, les autres propriétés recherchées comprennent notamment l'absence d'effet répulsif vis-à-vis des animaux auxquels elles sont destinées, une bonne absorption des déjections animales liquides, sans formation de boues, une résistance mécanique suffisante pour supporter le poids de l'animal, un faible poids spécifique apparent et une faible tendance à adhérer au sol, aux pattes des animaux ou au récipient en cours d'usage. Enfin, on souhaite également que l'observation de la litière permette de détecter certaines anomalies de composition des déjections, signe d'une maladie de l'animal. De telles litières sont appelées litières diagnostiques. Diverses catégories de litières ont été proposées, mais aucune ne présente l'ensemble des propriétés optimum recherchées. Une première catégorie de litières est formée de roches minérales poreuses d'origine volcanique ou fossile (terres de diatomées) ou de matières végétales telles que copeaux de bois, ou de pailles (litières dites végétales ). Ces litières -2- connues présentent généralement les propriétés recherchées en ce qui concerne le poids spécifique apparent et l'adhérence. Elles ne sont par contre pas agglomérantes, ce qui implique le désavantage d'une grande consommation de litière et nécessite de fréquents remplacements de l'intégralité de celle-ci. Une deuxième catégorie de litières connues est formée d'argiles, telles que la bentonite, l'attapulgite et la montmorillonite. De telles litières sont décrites dans le brevet US 5000115. Ces litières sont agglomérantes. Toutefois elles sont apparues avoir un faible rendement d'agglomération. Pour pouvoir jouer un rôle diagnostique, ces deux catégories de litières connues requièrent la présence d'additifs spécifiques dont la couleur se modifie au contact de déjections ayant une composition anormale. L'invention vise à fournir une litière améliorée qui possède d'excellentes propriétés agglomérantes et permette le diagnostic de certaines maladies de l'animal sans requérir la présence d'additifs supplémentaires. En conséquence, l'invention concerne une litière agglomérante et diagnostique constituée de particules, possédant un indice de blanc moyen valant au moins 85 % et comprenant au moins 20 % en poids de sulfate de calcium et au moins 10 % en poids d'un absorbant ayant un pouvoir absorbant supérieur à 100 %. Une telle litière est apparue posséder un rendement exceptionnel, pouvant atteindre voire dépasser 50 %. D'autre part, l'indice de blanc moyen supérieur à 85 % de la litière permet une observation simple et rapide de la couleur des urines. L'indice de blanc est mesuré par la méthode Hunter. En effet, lorsque l'animal a uriné dans la litière, celle-ci n'est plus blanche mais possède, grâce à l'indice de blanc initial de l'essentiel de ses particules, une couleur très semblable à celle de l'urine de l'animal. L' indice de blanc moyen est une valeur moyenne de l'échantillon soumis à la mesure. La présence d'une quantité faible, au plus 10 %, avantageusement 5 %, de préférence 1 % en poids de particules ayant un indice de blanc inférieur à 85 % ne nuit pas à l'efficacité diagnostique de la litière. Ces particules peuvent être par exemple des additifs, notamment destinés à la détection de maladies spécifiques. L'indice de blanc des particules est mesuré en prenant un échantillon ne comprenant que de telles particules. Toutefois, dans un mode d'exécution avantageux de l'utilisation selon l'invention, la litière est exempte d'additifs destinés à la détection de maladies -3 spécifiques de l'animal. Dans une variante de ce mode d'exécution, la litière est même exempte de toute particule ayant un indice de blanc inférieur à 80 % Hunter, de préférence 85 %. Dans cette variante les différentes particules constituant la litière ont donc un indice de blanc très semblable. On a observé que lorsque l'indice de blanc n'est pas supérieur à 85 %, la couleur de la litière après contact avec l'urine peut avoir une couleur très différente de celle de l'urine, ce qui rend impossible la détection, au départ de la couleur de la litière, d'une anomalie de couleur de l'urine elle-même. La couleur normale des urines de l'animal sain étant proche du jaune clair, toute couleur différente prise par la litière après contact avec l'urine, telle que le brun, le vert voire le bleu ou le rouge, permet de soupçonner la présence d'une maladie chez l'animal. La détection de la possibilité de maladie chez l'animal peut être faite à domicile et sans prélèvement d'urine. Dans une variante recommandée de la litière selon l'invention, l'indice de blanc moyen est supérieur à 90 %, de préférence 92 %, plus préférentiellement 94%. La litière comprend au moins 20 % en poids de sulfate de calcium. On recommande qu'elle en comprenne au moins 25 %, avantageusement au moins 30 %, de préférence au moins 35 % et plus préférentiellement 40 %. On recommande qu'elle comprenne en outre au moins 1 %, avantageusement au moins 3 %, de préférence 5 % de carbonate de calcium. Dans une variante avantageuse, elle comprend en outre au moins au moins 1 %, avantageusement au moins 3 %, de préférence au moins 5 % d'hydroxyde de magnésium. La litière selon l'invention peut provenir avantageusement de l'épuration de solutions de chlorure de sodium destinées à la production de carbonate de sodium par le procédé à l'ammoniaque. Ces solutions, appelées saumures, contiennent des sulfates et carbonates. Afin de les séparer, on injecte de la chaux dans la saumure, ce qui provoque la cristallisation de sulfates et carbonates de calcium. Les impuretés sont alors séparées de la saumure puis séchées à une température comprise entre 175 et 225 C. Elles sont alors à l'état de particules. On a observé que la litière selon l'invention doit contenir au moins 10 % en poids d'un absorbant ayant un pouvoir absorbant supérieur à 100 %, tel que mesuré par la norme NF V 19 ù 002 de février 1993. Il est recommandé que ce pouvoir absorbant soit supérieur à 120 %, avantageusement 140 %, de préférence 160 % et de manière particulièrement préférée 180 %. Il est d'autre part -4- avantageux que la litière comprenne au moins 15 %, de préférence au moins 20 %, de manière particulièrement préférée au moins 25 % en poids d'un tel absorbant. Divers absorbants, tels que par exemple des absorbants à base de fibres végétales ou avantageusement à base de silicagel ou à base de zéolithes tels la sépiolite peuvent convenir lorsque leur pouvoir absorbant vaut au moins 100 % selon la norme citée ci-dessus. Le silicagel est préféré. Dans la litière selon l'invention, on recommande que les particules possèdent un diamètre moyen D50 compris entre 500 et 3000 m. On préfère que ce diamètre soit compris entre 600 et 2000 m, plus préférentiellement entre 650 et 1500 m. De telles litières, dont les particules sont plus fines, ont des propriétés agglomérantes encore améliorées. Certaines maladies d'animaux modifient la composition des urines de l'animal mais n'affectent pas directement leur couleur. Dans ce cas, dans un autre mode d'exécution avantageux de la litière selon l'invention, celle-ci comprend un additif destiné à la détection de maladies spécifiques par modification de sa couleur au contact des urines de l'animal. Par exemple, cet additif peut être du sulfate de cuivre, pour la détection d'une quantité élevée de protéines dans les urines, signe d'insuffisance rénale. En effet, le sulfate de cuivre a une couleur bleu clair. En milieu alcalin, les ions Cu++ se fixent sur les protéines en produisant un complexe coloré violet. Le changement de couleur du bleu au violet des particules de l'additif permet donc de soupçonner une insuffisance rénale chez l'animal. L'invention concerne également une méthode de diagnostic de maladies animales appliquée aux urines des dits animaux, selon laquelle l'animal urine dans une litière selon l'invention et la couleur de la litière est ensuite comparée à une table de couleur d'urines associée à diverses maladies. Dans une variante avantageuse de cette méthode, la litière comprend au moins un additif destiné à la détection de maladies spécifiques par modification de sa couleur au contact avec l'urine de l'animal. L'invention concerne aussi un produit de litière diagnostique pour animaux comprenant (a) une litière selon l'invention (b) une table de couleur d'urines associée à diverses maladies. -5 La table de couleur d'urines peut être, par exemple, imprimée sur un emballage contenant la litière. Elle peut également être fournie de manière séparée, à l'intérieur ou attachée à l'extérieur de l'emballage. La litière selon l'invention possède d'excellentes propriétés d' agglomération et d' absorption. Elle possède également un rendement élevé. Ces propriétés remarquables ouvrent de nombreuses applications à toute masse absorbante possédant une composition similaire. En conséquence l'invention concerne également une masse absorbante et agglomérante sous forme de particules, comprenant au moins 20 % en poids de sulfate de calcium et au moins 10 % en poids d'un absorbant ayant un pouvoir absorbant supérieur à 100 %. La masse absorbante et agglomérante selon l'invention est de préférence conforme aux différents modes d'exécution et variantes de la litière selon l'invention. Les exemples suivants servent à illustrer l'invention. Exemple 1 (non conforme à l'invention) On a injecté dans une saumure destinée à la production de carbonate de sodium par le procédé à l'ammoniaque, une quantité de chaux permettant de précipiter l'essentiel des sulfates et carbonates contenus dans la saumure. Les impuretés précipitées ont été séparées de la saumure. Celles-ci ont été séchées à 200 C dans un four rotatif. La matière granuleuse obtenue a ensuite été tamisée pour en extraire les particules ayant un diamètre compris entre 0,5 et 1,5 mm. Plus précisément, les particules possédaient un diamètre D10 de 576 !am, D50 de 1035 m et D90 de 1452 m. La composition des particules obtenues a été analysée et on a obtenu les résultats repris au tableau 1. Tableau 1 CaSO4 64,6 % CaCO3 14,3 % Mg(OH)2 15,2 % NaCl 3,8 % H2O 2,1 % Dans un premier test, on a disposé 500g de telles particules dans un récipient cylindrique de 20cm de diamètre et 10 cm de hauteur. On a introduit 10ml d'eau au moyen d'une pipette au centre de l'échantillon, en 5 secondes. Après 20 minutes, on a prélevé la partie de litière solidifiée autour du point d'injection d'eau au moyen d'une cuiller de laboratoire et on l'a pesé. Les -6- résultats sont repris au tableau 2. Le rendement de la litière a été évalué en calculant le rapport entre le poids d'eau absorbée (10g) et le poids de litière consommé, qui est le poids de l'agglomérat, duquel on a soustrait les 10 grammes d'eau qui y sont absorbés. Dans un second test, on a rempli une éprouvette de diamètre 40mm et hauteur 25 mm des mêmes particules et on a injecté dans l'éprouvette 8,5 ml d'eau lentement, au moyen d'une pipette. Après avoir attendu successivement 10, 20, 30 minutes et 24 heures pour que la partie de l'échantillon autour du point d'injection s'agglomère, on a chaque fois testé la cohésion de l'agglomérat de particules au moyen d'un corps pénétrant cylindrique, placé en surface de l'agglomérat et guidé par un appareil spécialement destiné à cet effet, en mesurant la profondeur de pénétration. Un corps pénétrant cylindrique, guidé par un appareil spécialement destiné à cet effet, sur l'échantillon et en mesurant la profondeur de pénétration. Le corps pénétrant possédait un diamètre de 2, 2 mm, une hauteur de 45 mm, une base plate, un poids de 3,3 g et était surmonté d'une masse additionnelle de lestage de 100g. Les résultats de pénétration sont repris au tableau 2. On a aussi mesuré le poids spécifique par écoulement, le pouvoir absorbant selon la norme NFV 19002 et la granulométrie des particules obtenues à l'issue du séchage dans le four rotatif. Les résultats sont repris au tableau 3. On a également mesuré l'indice de blanc des particules. L'indice a été mesuré selon la méthode Hunter au moyen d'un appareil Datacolor Elrepho. Avant la mesure, les particules ont été broyées de manière à obtenir les diamètres suivants : D 10 65 t D50 12O D90 46O Les résultats sont repris au tableau 3. Exemple 2 (conforme à l'invention) On a procédé comme dans l'exemple 1 sauf que les particules obtenues à l'issue du séchage dans le four rotatif ont été additionnées de 21 % en poids de silicagel possédant une densité apparente de 400 g/dm3, une granulométrie D10 de 480 m, D50 de 725 m et D90 de 950 m. Le pouvoir absorbant pour l'eau du silicagel, mesuré selon la norme NF V 19 002, était de 197 %. Les résultats sont repris aux tableaux 2 et 3. -7- Exemple 3 Çconforme à l' invention) On a procédé comme dans l'exemple 2 sauf que les particules obtenues à l'issue du séchage dans le four rotatif ont été additionnées de 28 % en poids de silicagel. Les résultats sont repris aux tableaux 2 et 3. Exemple 4(conforme à l'invention) On a procédé comme dans l'exemple 2 sauf que les particules obtenues à l'issue du séchage dans le four rotatif ont été additionnées de 37 % en poids de silicagel. Les résultats sont repris aux tableaux 2 et 3. Exemple 5 (non-conforme à l'invention) Dans l'exemple 5 on a pris un échantillon constitué uniquement de silicagel et on l'a soumis au test de pénétration. Le corps pénétrant a pénétré totalement l'échantillon, montrant l'absence de toute propriété agglomérante. Tableau 2 Poids Rendement Pénétra- Pénétra- Pénétra- Pénétra- agglomérat. tion tion tion tion 10 min 20 min 45min 24 h. Ex. 1 52g 24 % REVENDICATIONS 1. Litière agglomérante et diagnostique constituée de particules, possédant un indice de blanc moyen valant au moins 85 % et comprenant au moins 20 % en poids de sulfate de calcium et au moins 10 % en poids d'un absorbant ayant un pouvoir absorbant supérieur à 100 %. 2. Litière selon la revendication précédente, dans laquelle l'indice de blanc moyen vaut au moins 90 %. 3. Litière selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins 40 % en poids de sulfate de calcium. 4. Litière selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins 20 % en poids d'absorbant. 5. Litière selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'absorbant possède un pouvoir absorbant supérieur à 160 %. 6. Litière selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins 5 % de carbonate de calcium. 7. Litière selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'absorbant est à base de silicagel. 8. Méthode de diagnostic de maladies animales appliquée aux urines des dits animaux, selon laquelle l'animal urine dans une litière selon l'une des revendications 1 à 7 et la couleur de la litière est ensuite comparée à une table de couleur d'urines associée à diverses maladies. 9. Produit de litière diagnostique pour animaux comprenant • une litière selon l'une des revendications 1 à 7 • une table de couleur d'urines associée à diverses maladies. 10. Masse absorbante et agglomérante comprenant au moins 20 % en poids de sulfate de calcium et au moins 10 % en poids d'un absorbant ayant un pouvoir absorbant supérieur à 100 %.