наполнитель туалетов для домашних животных

Формула изобретения

Наполнитель туалетов для домашних животных, содержащий вермикулит, отличающийся тем, что наполнитель полностью выполнен из отфракционированного вермикулита с удельной плотностью 80 100 кг/м³ и гранулометрическим составом 2 4 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам гигиены и предназначено для организации туалетов без запаха для кошек, хомяков, крыс, морских свинок, содержащихся в домашних условиях.

Известен наполнитель туалета для домашних животных (патент США N 4157696, кл. A 01 K 29/00, 1979) на основе вермикулита с добавлением утилизованной бумажной массы.

Данный наполнитель туалета обладает низкой сорбционной емкостью по аммиаку. Кроме того, наполнитель туалетов отделен от естественной среды обитания из-за больших размеров и плотности гранул наполнителя, что приводит к длительному привыканию животного к данному туалету.

Наличие в составе наполнителя переработанной макулатуры с большим содержанием свинца и олова приводит к высокой концерогенности наполнителя.

Наиболее близким по сущности является наполнитель туалетов для животных (авт. св. N 1087123, кл. A 01 K 1/015, 1984), содержащий вспученную гидрослюду и соль алюминия Al₂(SO₄)₃ или AlCl₃. В данном наполнителе соли алюминия используются для усиления сорбционной емкости (до 50 мас.) и пролонгации срока действия туалета.

Серьезным недостатком данного наполнителя является наличие в его составе высоколегированных и токсичных солей алюминия. Как известно из литературы (Справочник для химиков, инженеров и врачей. / Под. ред. Лазарева П.В. Вредные вещества в промышленности. Л. Химия, 1977, т. 111, с. 407) ЛД₅₀ соли AlCl₃ для белых мышей составляет 150 мг/кг, а для Al₂(SO₄)₃ соответственно 370 мг/кг, что представляет опасность для содержания домашних животных.

В качестве подстилки для животных использована нефракционированная вспученная гидрослюда Ковдорского месторождения марки 150 с удельной плотностью 140 кг/м³ сорбционной способностью к поглощению влаги и аммиака соответственно 250 350 и 30 35 мас. Данный показатель сорбционной способности является недостаточным для создания качественного наполнители для туалета.

Как упоминалось выше, для усиления сорбционной способности до 50 мас. по аммиаку к вспученной гидрослюде добавляли соли алюминия.

Использование нефракционированной вспученной гидрослюды (вермикулита) приводит к сильному загрязнению помещения, где эксплуатируется наполнитель туалета. Загрязнение помещения связано с тем, что животное, например кошка в силу природных рефлексов, производит зарывание экскриментов, в процессе которого мельчайшие фракции вермикулита попадают во взвешенном состоянии в воздух.

Задача изобретения заключается в создании наполнителя туалетов для домашних животных, сочетающего высокую сорбционную способность и комфортные условия для домашних животных и их владельцев, за счет полного исключения аллергенности и существенного уменьшения загрязненности помещения.

Поставленная задача решается тем, что наполнитель туалетов для домашних животных содержит отфракционировованный вермикулит удельной плотности 80 100 кг/м³ с гранулометрическим составом 2 4 мм.

Использование вермикулита удельной плотности 80 100 кг/м³ позволяет увеличить сорбционную емкость по воде и аммиаку соответственно до 350 450 мас. и 50 70 мас. за счет того, что данная вспученная гидрослюда обладает максимальными количеством воздушных пор, которые представляют собой микроемкости для сорбции аммиака и воды.

Использование вермикулита удельной плотности 80 100 кг/м³ позволяет достигнуть высокой сорбционной способности без добавления каких-либо аллергенных или токсичных присадок.

Известно, что вспученная гидрослюда представляет собой смесь частиц различного размера, которые варьируются от нескольких мкм до 10 мм. Как показали исследования, существует четкая взаимосвязь между размерами частиц вспученной гидрослюды и сорбционной способностью данного класса частиц (см. чертеж).

Наибольшая сорбционная емкость 450 мас. для воды и 70 мас. для аммиака наблюдается у частиц наименьшего размера от нескольких мкм до 1 мм. С увеличением размера частиц величина сорбционной емкости снижается.

С другой стороны, как показали исследования, использование мелких фракций вермикулита на модельных опытах дает высокую степень запыленности в помещении, где эксплуатируется туалет. Запыленность резко падает до фоновых значений при размере частиц от 2 мм и выше.

Таким образом, исходя из проведенных исследований, были определены оптимальные количественные характеристики вермикулита удельной плотности 80 - 100 кг/м³ и гранулометрический состав 2-4 мм, позволяющие решить поставленную задачу по созданию экологически чистого наполнителя для туалета с большой сорбционной способностью.

Пример конкретного осуществления изобретения. Источником сырья для изготовления наполнителя туалетов служил вермикулит (вспученная гидрослюда) Ковдорского месторождения Мурманской области химического состава, приведенного в табл. 1 и удельной плотности 80 100 кг/м³.

Для фракционирования вермикулита использовался стационарный трехситный грохот, конструкция которого разрабатывалась в институте "Механобр". Первое верхнее сито имеет размер ячейки, равный 10 мм служит для отделения особо крупных фракций вермикулита. Второе среднее сито имеет размер ячейки 4 мм и предназначено для отделения фракций вермикулита с размерами частиц больше 4 мм. Третье нижнее сито имеет размер ячейки 2 мм и предназначено для отделения фракций вермикулита размером 2-4 мм.

Исходный вермикулит загружают в бункер трехситного грохота. Вермикулит, проходя последовательно через три сита, разделяется на фракции различного размера. В результате этого разделения на выходе образуется фракция с размером частиц 2-4 мм с пылевидными фракциями. Выход данной фракции составляет 32 59% Производительность трехситного грохота составляет 21 кг/ч. Далее для отделения микроскопических фракций вермикулита, которые в силу электростатического эффекта могут присутствовать в полученной продукте, производят обеспыливание данной фракции на воздушно-проходном сепараторе стандартной конструкции.

После такой обработки на выходе образуется вермикулит гранулометрического состава 2-4 мм без пылевидной фракции.

Приведем результаты исследований туалетов для домашних животных на основе вермикулита Ковдорского месторождения с различными характеристиками (табл.2).

В табл. 2 приведены три типа вермикулита различных удельных плотностей и степеней фракционирования и результаты контрольных измерений допустимого содержания аммиака (NH₃= 100 мг/м³) в воздухе в течение времени, а также степени загрязненности помещения, в котором содержится животное, включающая показатели запыленности воздуха и загрязненности прилегающих к туалету поверхностей.

В эксперименте заполняли кювету 2 л заполнителя, изготовленного на основе различных типов вермикулита. Исследования проводились на ковшах на выборе по 10 особей различного пола и возраста, при этом на каждом животном тестировались все три типа туалета.

Как видно из табл. 2, где приведены усредненные данные по выборке кошек, самым оптимальным по всем исследованным показателям является наполнитель на основе вермикулита N 3 с удельной плотностью 80-100 кг/м³ и гранулометрическим размером частиц 2-4 мм. Допустимые установленные концентрации аммиака достигались на 10 сут эксперимента, при самой низкой степени загрязненности помещения, где эксплуатировался туалет.

В табл. 3 приведены эксплуатационные характеристики туалетов на основе заявленного наполнителя по сравнению с описанным выше аналогом и прототипом.