DE3514806A1

DE3514806A1 - Agglomerierte, cellulosische teilchen und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3514806A1
Application number: DE19853514806
Authority: DE
Inventors: Russell L. Weyauwega Wis. Johnson; Robert C. Alpharetta Ga. Sokolowski
Original assignee: Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Corp
Priority date: 1984-04-24
Filing date: 1985-04-24
Publication date: 1985-10-24
Also published as: KR850007448A; GB8510429D0; GB2157722A; SE8501976D0; SE8501976L; JPS60237926A; AU4160785A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft agglomerierte cellulosische Teilchen bzw. Celluloseteilchen, welche insbesondere zur Ver- IQ wendung als Tierstreu geeignet sind, und Verfahren zu deren Herstellung.

Im Handel erhältliche Katzenstreu enthält häufig Ton. Tonstreu besitzt die Nachteile, daß sie schwer und staubig 5 ist und am Boden des Streukastens nach der Verwendung zusammenklebt. Weil Tonstreu eine geringe Saugfähigkeit besitzt, kann der Katzenurin auf dem Boden der Streubox eine Lache bilden, und er verursacht ein Geruchsproblem, da das Bakterienwachstum ansteigt.

Um die Nachteile von Tonstreu zu überwinden, wird andere im Handel erhältliche Katzenstreu aus cellulosischen Materialien, wie Zeitungsdruckpapier und Alfalfa, hergestellt. Diese Produkte enthalten v/asser lösliche Bindemittel und werden durch Extrudieren und Pelletisieren des Extrudats hergestellt. Diese Produkte besitzen jedoch ebenfalls Nachteile. Insbesondere quellen die Pellets während der Verwendung und brechen auseinander, was zu einem Durcheinander bzw. einer Unordnung in dem Streukasten führt. Diese Produkte sind ebenfalls staubig trotz der Gegenwart von Bindemitteln, weil die freien Enden der Pellets nicht durch eine gehärtete Haut geschützt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein _oc insbesondere als Tierstreu verwendbares Teilchen zur Verfügung zu stellen, welches leicht, im wesentlichen staubfrei, saugfähig und leicht zu reinigen ist und welches die freie Flüssigkeit aufnimmt und die absorbierte Feuch-

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tigkeit verdampfen kann, um das Bakterienwachstum abzuschwächen bzw. zu mäßigen.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Teilchen mit anderen Verwendungen, wie als Bodenwischmaterial, ölabsorptionsmittel, Packmaterial, Strohdecke (mulch) oder als Träger für andere Materialien, wie Duftstoffe, Desinfektionsmittel, keimtötende Mittel oder dgl., zur Verfügung zu stellen.

Im allgemeinen betrifft die Erfindung agglomerierte , cellulosische Teilchen bzw. Celluloseteilchen, die insbesondere zur Verwendung als Tierstreu geeignet sind, und ein Verfahren zu deren Herstellung. Die erfindungsgemäßen Teilchen können aus faserigen cellulosischen Abfallmaterialien, wie Papierabfall, Zeitungspapier, Papiermühlenschlamm, usw. und Kombinationen dieser cellulosischen Abfallmaterialien, hergestellt werden, wodurch aus einem Abfallmaterial ein brauchbares Produkt hergestellt wird.

Die erfindungsgemäßen Teilchen sind saugfähig, leichtgewichtig, leicht beseitigbar und erzeugen nur sehr wenig Staub. Wenn sie stark befeuchtet sind, behalten die erfindungsgemäßen Teilchen trotzdem ihre Integrität und zeigen keine Neigung zum gegenseitigen Agglomerieren.

Auch wenn sie in Wasser getaucht werden, behalten sie ihre Integrität, nachdem sie gesättigt sind. Dies ist überraschend, da die Teilchen hauptsächlich oder im wesentlichen nur durch Wasserstoffbindungen zusammengehalten werden. Dieses Merkmal ist besonders vorteilhaft, wenn die Teilchen als Katzenstreu verwendet werden.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Teilchen, welches im wesentlichen aus agglomerierten Fasern, Faseraggregaten und/oder fasergroßen Stücken eines faserigen cellulosischen Materials bzw. Cellulosematerial besteht, wobei das Teilchen eine zusammengedrückte oder verdichtete äußere Oberfläche oder Haut besitzt, welche im wesentlichen frei von hervortretenden bzw. überstehenden Faser-

enden und/oder Fibrillen ist.(Mit "Fibrillen" werden in der vorliegenden Erfindung irreguläre Aggregate von Fasern und faserigem Material bezeichnet. (Siehe Fig. 9)) Da das Teilchen durch Agglomeration in Gegenwart von Wasser gebildet wird, wird es im wesentlichen durch Wasserstoffbindungen zusammengehalten. Ein geringer Grad an Adhäsionsbindung kann ebenfalls vorliegen aufgrund der Gegenwart von Bindemitteln in den faserigen, cellulosischen Abfallmaterialien. Die Zugabe einer geringen Menge (weniger als etwa 10 Gew.-%) eines Bindemittels, wie Stärke, kann ebenfalls toleriert werden. Vorzugsweise wird die Zugabe von Bindemitteln jedoch auf einem Minimum gehalten wegen der Kosten und weil die erfindungsgemäßen Teilchen bemerkenswerterweise relativ staubfrei sind und ihre Integri-

iς tat im wesentlichen ohne Bindemittel behalten. Die Form des Teilchens ist im wesentlichen irregulär, vorzugsweise jedoch plättchenartig bzw. scheibchenartig, wie im folgenden beschrieben wird. Im Hinblick auf die Tatsache, daß das Teilchen aus faserigen, cellulosischen Materialien gebildet wird, ist die verdichtete Oberfläche relativ glatt. In Abhängigkeit von der Natur des faserigen, cellulosischen Materials, das zur Bildung des Teilchens verwendet wird, kann die innere Struktur des Teilchen variieren. Wenn beispielsweise zerrissenes bzw. zerschnitzeltes (shredded) Abfallpapier mit Stücken einer Größe im Bereich von etwa 0,64 cm (1/4 inch) agglomeriert wird, besitzt das Teilchen eine merklich geschichtete Struktur oder Lamellenstruktur. Wenn andererseits ein feiner verteiltes Material verwendet wird, wie Papiermühlenschlamm,

QQ ergibt sich eine homogenere innere Struktur. Ungeachtet dessen verleiht der Walz- bzw. Rollvorgang des Agglomerationsverfahrens dem Teilchen einen leichten Grad an innerer Orientierung, auch wenn sehr fein zerteiltes Beschickungsmaterial verwendet wird. Diese Orientierung

gg scheint eine dem zur Herstellung der Teilchen verwendeten Agglomerationsverfahren innewohnendes Charakteristikum zu sein.

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In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von agglomerierten cellulosischen Teilchen, welches umfaßt:

(a) das Agglomerieren einer feuchten Mischung aus Fasern, Faseraggregaten und/oder fasergroßen Stücken eines faserigen cellulosischen Beschickungsmaterials, wie Abfallpapier und/oder Papiermühlenschlamm, um individuell agglomerierte Teilchen zu bilden,

(b) das Verdichten der Oberfläche der agglomerierten Teilchen, um eine verdichtete Haut zu bilden, welche im wesentlichen frei von hervortretenden Faserenden und/oder Fibrillen ist, und

(c) das Trocknen der agglomerierten Teilchen.

χ 5 Vorzugsweise werden die Teilchen vor der Endtrocknung leicht geebnet bzw. flachgedrückt, um plättchenartige Teilchen zu bilden, die eine geringere Neigung zum Rollen besitzen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Teilchen als Tierstreu verwendet werden.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Teilchenbett innerhalb eines Behälters, wie einem Streukasten, worin die Teilchen im wesentlichen aus agglomerierten Fasern, Faseraggregaten und/oder fasergroßen Stücken eines faserigen cellulosischen Materials bestehen, worin die äußeren Oberflächen der Teilchen eine zusammengedrückte oder verdichtete Haut besitzen, welche im wesentlichen frei von hervortretenden Faserenden und/oder Fibrillen ist. Vorzugsweise besitzen die Teilchen eine plättchenartige bzw. scheibchenartige Form. Als Katzenstreu weisen die erfindungsgemäßen Teilchen eine sehr geringe Stauberzeugung und ein minimales Kleben am Boden der Streubox bei der Verwendung auf. Im folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die Figuren näher erläutert.

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Fig. 1 ist ein schematisches Flußdiagramm, welches

zeigt, wie ein Rohbeschickungsmaterial zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann,

Fig. 2 ist ein schematisches Flußdiagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, welches die wesentlichen Agglomerations-, Oberflächenverdichtung s- und Trocknungsschritte der Erfindung zeigt,

Fig. 3 zeigt ein Verfahren, welches dem Verfahren nach Fig. 2 ähnlich ist, jedoch zusätzlich eine wahlweise Stufe einschließt, worin die Teilchen geebnet bzw. flachgedrückt werden,

um Plättchen zu bilden,

Fig. 4 zeigt ein vereinfachtes Verfahren, worin

eine einzige rotierende Trommel verwendet wird, um die Teilchen zu agglomerieren und

ebenfalls ihre Oberflächen zu verdichten, mit Teiltrocknung,

Fig. 5 ist eine Photographie von mehreren erfindungsgemäßen, repräsentativen, getrockneten

Teilchen, welche irregulär sind und im allgemeinen eine sphärische Form besitzen,

Fig. 6 ist eine Photographie von mehreren erfindungsgemäßen, repräsentativen Teilchen, die

zu Plättchen geebnet wurden,

Fig. 7 ist eine Photographie von Querschnitten von erfindungsgemäßen repräsentativen Teilchen,

Fig. 8 ist eine Photographie von Querschnitten von

erfindungsgemäßen,repräsentativen Teilchen, die allein aus einer Beschickung aus Papiermühlenschlamm gebildet wurden.

Fig. 9 ist eine Photographie von Material, das dem

Mischer entnommen wurde vor der Hauptagglomerationsstufe, und zeigt das Aussehen von hervortretenden Fibrillen und Faserenden.

Mit Bezug auf Fig. 1 wird die Herstellung des Beschickungsmaterials für das erfindungsgemäße Verfahren näher beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zur Herstellung eines faserigen, cellulosischen Materials, welches als Beschickungsmaterial zur Agglomeration geeignet ist. Mit "faserigen, cellulosischen Materialien" werden in der vorliegenden Erfindung faserige, cellulosische Materialien bezeichnet, welche im wesentlichen frei von natürlichen Bindemitteln, wie Lignin, Teere und Peche, die natürlich im Pflanzenreich vorliegen, sind. Diese natürlichen Bindemittel bewirken, daß die cellulosischen Fasern steif und unflexibel sind, welches für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht wünschenswert ist. Diese Bindemittel werden normalerweise durch Extraktion in einem Papierbrei-Herstellungsverfahren bzw. Papierpulpverfahren entfernt. Deshalb sind cellulosische Materialien, die einem Aufschluß in einem Pulpverfahren unterzogen wurden, besonders geeignet. Solche geeigneten Materialien schließen insbesondere Papierabfall (einschließlich Zeitungspapier, Pappe, usw.), Papiermühlenschlamm und Kombinationen davon ein. Der Ausdruck "Papiermühlenschlamm" wird in der vorliegenden Erfindung als allgemeiner Ausdruck verwendet und schließt Schlamm aus Mühlen für Primärgewebe und andere Schlammarten , die bei Papierherstellungsverfahren

QQ anfallen, ein. Dieser Ausdruck beschreibt ein entwässertes Abfallprodukt aus Papiermühlen, welches hauptsächlich kurze Cellulosefaser enthält, die durch den Formdraht eines Naßformungs-Papierherstellungsverfahrens geleitet wurden. Die Stufen zur Herstellung des Beschickungs-

g5 materials, wie in Fig. 1 angegeben, sind nicht für alle faserigen, cellulosischen Rohmaterialien notwendig, wie. für Papiermühlenschlamm, welcher direkt in das erfindungsgemäße Verfahren eingespeist werden kann, wenn sein

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Wassergehalt nicht zu hoch ist, um eine Agglomeration zu verhindern. Papiermühlenschlamm kann dem Verfahren gemäß Fig. 1 jedoch ebenfalls in Kombination mit anderen Rohmaterialien ausgesetzt werden bis auf ein solches Ausmaß, daß sein Wassergehalt die Vorgänge, insbesondere die Faserisierungsstufe, nicht gegenteilig beeinflußt.

Im einzelnen werden in Fig. 1 Bündel bzw. Ballen von Abfallpapier 5 gezeigt, die auf einem Förderband 6 zu einem geeigneten Ballenbrecher 7 befördert werden, welcher zunächst die Ballen in eine handlichere Form bricht. Das von dem Ballenbrecher gebrochene Ballenmaterial wird auf einem anderen Förderer 8 abgesetzt und mittels einer zurückgeneigten Walze 9 einem dritten Förderband 11 zugeteilt, welches das Material über einen Metalldetektor 12 trägt. Der Metalldetektor signalisiert einem Betreiber, ob irgendwelche Metalle vorhanden sind, welche die folgende Vorrichtung beschädigen können, und die deshalb entfernt werden müssen. Ungewünschte Materialien können in einen Lade- bzw. Transportkasten 13 mittels einer geeigneten Einrichtung, wie einer drehbaren Ablenkplatte 14, abgesetzt werden.

Das faserige, cellulosische Material wird dann auf geeignete Weise befördert, wie mittels eines Förderbandes 15, zu einer oder mehreren Faserisierungs- oder Zerreibungseinrichtungen, wie die Hammermühlen 16 und 17, welche auf dem Fachmann auf dem Faserisierungsgebiet bekannte Art und Weise konstruiert sind und betrieben werden. Die gQ Hammermühlen oder andere Zerreibungseinrichtungen werden verwendet, um das Rohmaterial in kleine fasergroße Stücke, einschließlich individueller Fasern und Faseraggregate, zu zerreißen bzw. zu shredden oder zu faserisieren. (Der Ausdruck "fasergroß" bezeichnet in der vorliegenden Erg5 findung eine Größe im Bereich von etwa 0,64 cm χ 0,64 cm (1/4 inch χ 1/4 inch) oder weniger. Wenn die Stücke größer werden, wird es zunehmend schwieriger, das Material in die beschriebenen Teilchen mit glatter Oberfläche zu

verarbeiten.) Druckluft wird kontinuierlich in die Hammermühlen geleitet, wie durch Leitung 18, um das Material durch die Hammermühlen in Bewegung zu halten. Ein spezielles faseriges, cellulosisches Beschickungsmaterial, welches erfolgreich von den Hammermühlen verarbeitet wurde, enthielt beispielsweise 25 Gew.-% Zeitungspapier, 60 Gew.-% tonbeschichtetes Klebstoffgrad-Abfallpapier und 15 Gew.-% Primärgewebe-Mühlenschlamm (enthaltend etwa 75 Gew.-% Wasser). Papiermühlenschlamm enthält üblicherweise etwa 60 bis etwa 90 Gew.-% Wasser und kann deshalb ein Verstopfen der Hammermühlen verursachen, wenn es in zu großen Mengen vorliegt. Hammermühlen können verstopfen, wenn der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt des faserigen, cellulosischen Materials etwa 20 Gew.-% erreicht. Wenn deshalb Papiermühlenschlamm verwendet wird, muß er mit trockenen Beschickungsmaterialien gemischt werden, um den Feuchtigkeitsgehalt zu "verdünnen". Es ist bevorzugt, daß der Papiermühlenschlamm dem System nach den Hammermühlen zugegeben wird, um solche Probleme zu vermeiden. Wenn Papiermühlenschlamm als einziges Beschickungsmaterial verwendet wird, sind die Stufen zur Beschickungsherstellung, wie in Fig. 1 angegeben, natürlich nicht notwendig.

Die erhaltenen Fasern, Faseraggregate und/oder fasergroßen Stücke des faserigen, cellulosischen Materials werden mit Hilfe von zusätzlicher Druckluft aus Leitung 19 von der Hammermühle 17 durch eine Leitung 21 zu einer Faserkondensatortrommel 22 befördert, worin sich das Material absetzt. Feine Teilchen und Staub, die in dem Luftraum oberhalb der abgesetzten Fasern vorliegen, werden aus der Faserkondensatortrommel 22 über die Leitung 23 abgezogen und in einen Sackbehälter 24 geleitet, worin sie aus der Luft gefiltert und rückgeführt oder ausgetragen werden. Ein geeignetes Gebläse 26 stellt die notwendige Einrichtung zum Abziehen der Luft und des Staubs in den Sackbehälter zur Verfügung. Zusätzlicher Staub, der durch die Leitung 28 aus dem Staubabzug, der sich am Trichter des Schneckenaufgebers der Fig. 2 befindet, befördert

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wird, wird ebenfalls in den Sackbehälter geleitet.

Fig. 2 zeigt ein Verfahren, das die erfindungsgemäßen Stufen umfaßt, d. h. die Stufen zum Agglomerieren der c Fasern, Faseraggregate und/oder fasergroßen Stücke des faserigen, cellulosischen Beschickungsmaterials, um individuelle, agglomerierte Teilchen zu bilden, zum Verdichten der Oberflächen der agglomerierten Teilchen und zum Trocknen der Teilchen. Die Stufen des Agglomerierens, - ₀ des Oberflächenverdichtens und des Trocknens werden nicht notwendigerweise in drei getrennten Einrichtungen durchgeführt. Üblicher ist es, daß eine Vorrichtung gleichzeitig die Teilchen agglomeriert und die Oberflächen der Teilchen verdichtet oder alternativ die Oberflächen der

._ Teilchen verdichtet und gleichzeitig die Teilchen trock-Ib

net. Wie im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert wird, kann eine Vorrichtung auch gleichzeitig alle drei Verfahrensstufen durchführen. Mit weiterem Bezug auf Fig. 2 werden die Fasern, Faseraggregate und/oder fasergroßen Stücke

eines faserigen, cellulosischen Beschickungsmaterials 20

aus einer geeigneten Quelle, wie der Faserkondensatortrommel 22 der Fig. 1 und/oder einer Papiermühlenschlammquelle, in eine Beschickungseinrichtung, wie dem Trichter 31 des Schneckenförderers 32, welcher dazu dient, das __ Beschickungsmaterial zu dem Mischer 33 auf kontrollierbare Weise zu dosieren, eingespeist. Gegebenenfalls können zusätzliche Bestandteile, wie Duftabsorptionsmittel (beispielsweise Natriumbicarbonat, Aktivkohle, Borax usw.), antistatische Mittel, flammheitimende Mittel, usw. an dieser Stelle des Verfahrens ebenfalls zugegeben werden in einem solchen Ausmaß, wie die Zusätze als Verfahrenshilfen gewünscht werden oder um dem Endprodukt bestimmte Charakteristika zu verleihen. Antistatische Mittel sind insbesondere nützlich zum Reduzieren der

Neigung der Endproduktteilchen, an dem Tierfell zu haften, 35

wenn sie als Katzenstreu verwendet werden. Quartäre Ammoniumsalze, wie Di-cocos -dimethyl-ammoniumchlorid oder Methyl-bis-(2-hydroxyethyl)-cocosammoniumnitrat, sind für

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diesen Zweck geeignete antistatische Mittel und können in Mengen von etwa 0,5 bis etwa 5 Trockengew.-%, bezogen auf das lufttrockene Gewicht des faserigen cellulosischen Materials,zugegeben werden. In dem Trichter erzeugter Staub kann mittels eines geeigneten entlüfteten Abzugssystems, welches den Staub in den Sackbehälter leitet, entfernt werden.

In dem Mischer 33 werden die Fasern, Faseraggregate und/ oder fasergroßen Stücke des faserigen, cellulosischen Beschickungsmaterials gründlich gemischt oder mit einer Wassermenge, welche zur Agglomeration ausreichend oder beinahe ausreichend ist, gemischt. Die Agglomeration ist ein Verfahren, bei dem die Teilchengröße um eine Keimbildungsstelle durch kontinuierliches Rollen bzw. Drehen der Teilchen erhöht wird. Diese Bewegung bewirkt, daß die wachsenden Teilchen den Fasern, Faseraggregaten und/oder fasergroßen Stücken des faserigen, cellulosischen Beschickungsmaterials verstärkt ausgesetzt werden, wodurch sich die Möglichkeit zu innigem Kontakt und Wachstum durch mechanisches Verschlingen der Fasern und zur Adhäsion ergibt. Es wurde gefunden, daß die Agglomeration sehr schnell auftritt, wenn die geeignete Feuchtigkeitshöhe für eine gegebene Mischung eines solchen faserigen, cellulosischen Materials erreicht ist. Wenn die Feuchtigkeitshöhe der Mischung noch weiter erhöht wird, können größere agglomerierte Teilchen gebildet werden. Wenn zuviel Feuchtigkeit vorhanden ist, wird natürlich eine Aufschlämmung gebildet, und es tritt überhaupt keine Agglomeration ein. Deshalb dient der Mischer hauptsächlich dazu, das faserige, cellulosisch^ Beschikkungsmaterial für die folgende Agglomerationsstufe zu konditionieren. Dadurch kann die agglomerierte Teilchengröße in etwa durch die Feuchtigkeitshöhe kontrolliert werden. Der Mischer besteht geeigneterweise aus einem röhrenförmigen Behälter mit einem Einlaß 34 und einer Reihe von inneren, axial rotierenden Zinken oder Schaufeln 35 (in der Figur werden Schaufeln gezeigt),

welche das Beschickungsmaterial mischen und zu dem Ausgang 39 bewegen. Wenn Zinken verwendet werden, findet tatsächlich keine Agglomeration in dem Mischer statt. Es wurde jedoch gefunden, daß bei der Verwendung von Schaufein eine gewisse Agglomeration in dem Mischer auftritt, was vorteilhaft ist, weil dadurch die folgende Einrichtung eine geringere Agglomeration bewirken muß. Der Mischer enthält ebenfalls vorzugsweise mehrfache Wassereinlaßöffnungen, wie 36, 37 und 38, welche wünschenswert sind, um eine geeignete Feuchtigkeitskontrolle zu erreichen.

Wenn erhältlich, kann vorzugsweise warmes Wasser verwendet werden, weil es die cellulosischen Fasern schneller erweicht. Eine spezielle Einrichtung, die erfolgreich verwendet wurde, wird von Ferro Tech (Modell 12T35) hergestellt. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, das Wasser in Stufen, wie gezeigt, zuzugeben, um eine bessere Verteilung zu erreichen. Beispielsweise können etwa 80 % des dem Mischer zuzugebenden Wassers durch die erste Öffnung 36 zugegeben werden, etwa 10 bis 20 % können durch die zweite Öffnung 37 zugegeben werden, und der evtl. verbleibende Rest kann durch die Öffnung 38 zugegeben werden. Der Feuchtigkeitsgehalt des gemischten Materials, das den Mischer verläßt, sollte im Bereich von etwa 50 bis etwa 80 Gew.-%, bezogen auf das Lufttrockengewicht der cellulosischen Fasern, liegen, die genaue Menge muß jedoch für das spezielle Beschickungsmaterial und die spezielle(n) Agglomerationseinrichtung(en) optimiert werden. In dieser Verfahrensstufe kann das. feuchte, gemischte Material einen Agglomerationsgrad aufweisen, obwohl das Material insgesamt als eine sehr lose, bröckelige Masse mit geringer individueller Teilchenintegrität beschrieben werden kann.

Die feuchte Mischung aus Fasern, Faseraggregaten und fasergroßen Stücken des faserigen, cellulosischen Beschickungsmaterials, die den Mischer verläßt, wird dann in einer rotierenden, mechanischen Agglomerationseinrichtung 41 abgesetzt, welche hauptsächlich dazu dient,

das feuchte Material in agglomerierte Teilchen zu rollen und die Agglomeration, die in dem Mischer aufgetreten sein kann, zu vervollständigen. Die Agglomeration kann in jeder geeigneten Rotationseinrichtung, wie einem rotierenden Scheibenagglomerator oder einer horizontalen Rotationstrommel, durchgeführt werden. Beispielsweise wurde gefunden, daß ein Scheibenagglomerator, hergestellt von Ferro Tech, mit einer Scheibe mit einem Durchmesser von 91,4 cm (3 Fuß), die in einem Winkel von 47° von der Horizontale befestigt ist und bei etwa 27 UPM rotiert, geeignet ist. Eine im wesentlichen horizontal rotierende Trommel ist jedoch bevorzugt, weil sie weniger teuer ist und eine verbesserte Agglomeration liefert, während gleichzeitig die Oberfläche der Teilchen verdichtet wird, um eine verdichtete Haut zu bilden, wie im folgenden beschrieben wird. Es wurde gefunden, daß eine Trommel mit einem Innendurchmesser von 58,4 cm (23 inch), welche 167,4 cm (5 1/2 Fuß) lang ist und bei 23 UPM rotiert, für die Agglomerationszwecke bei einer Produktionsrate von etwa 22,7 kg (50 Pfund) lufttrockener Cellulosefaser pro Stunde ausreichend ist. Obwohl die im wesentlichen horizontale Rotationstrommel vorzugsweise eben ist, kann sie leicht auf- oder absteigend geneigt sein, um die durchschnittliche Teilchenverweilzeit wie gewünscht zu erhöhen oder zu erniedrigen. Die Enden der Trommel sind offen, mit der Ausnahme einer Umfangswand an dem Einlaßende, um das Herausfallen des Materials zu verhindern. Die Bewegung der Teilchen von einem Ende der Rotationstrommel zu dem anderen geschieht auf natürliche Art und Weise, da die Teilchen das niedrigste Niveau suchen und aus dem Auslaßende der Trommel herausfallen. Der Raum, der von den Teilchen innerhalb der Rotationstrommel eingenommen wird, ist relativ klein, bezogen auf das innere Volumen der Trommel, üblicherweise beträgt der Volumen-Prozentsatz, der von den Teilchen eingenommen wird, nur etwa 2 bis etwa 5 %, Dies gestattet, daß die Teilchen im Inneren der Trommel während der Rotation aufsteigen und, nach Erreichen eines gewissen Punktes, auf den Boden der

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Trommel zurückfallen oder zurückrollen, wodurch ein Misch- oder Rollmechanismus hervorgerufen wird. Zusätzliches Wasser 42 kann der Agglomerationseinrichtung zugegeben werden, um das Agglomerationsverfahren wie benötigt weiter zu verstärken. Es kann beispielsweise vorteilhaft sein, einiges Wasser an dieser Stelle zuzugeben, wenn das Material in dem Mischer ansonsten zu trocken wäre, um den Mischer auf geeignete Weise zu verlassen. Es wurde gefunden, daß etwa 0 bis etwa 30 Gew.-% zusätzliches Wasser vorteilhaft ist. Dies kann sehr leicht mittels auf geeigneter Weise angebrachter Spraydüsen innerhalb der Trommel durchgeführt werden, welche vorzugsweise in der Nähe des Einlasses der Trommel angebracht sind, um die nötige Agglomerationsfeuchtigkeit sobald wie möglich dem zu agglomerierenden Material zur Verfügung zu stellen. Der Feuchtigkeitsgehalt des Materials an dieser Stelle sollte etwa 85 Gew.-%, vorzugsweise etwa 80 Gew.-%, nicht übersteigen, wenn Katzenstreu der gewünschte Endgebrauch der Teilchen ist. Höhere Feuchtigkeitswerte können die Bildung von Teilchen, welche für diesen Zweck zu groß sind, verursachen.

Die agglomerierten Teilchen 43 verlassen die Agglomerationseinrichtung üblicherweise mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 75 bis etwa 80 Gew.-%. Der Teilchendurchmesser liegt üblicherweise im Bereich von etwa 0,79 mm (1/32 inch) bis etwa 1,59 cm (5/8 inch) oder größer. Die Teilchen werden auf einem vibrierenden Streckmetallsieb 46 klassifiziert, um die Teilchen, die größer als 1,59 cm (5/8 inch) sind, zu entfernen, welche durch die Leitung 47 zu den Hammermühlen zurückgeführt werden.Diese Teilchen werden vorzugsweise ausgemustert, weil sie zu groß für Katzenstreu sind und schwer zu trocknen sind in Relation zu den kleineren Teilchen. Die Teilchen, die zur weiteren Verarbeitung zurückgehalten werden, schrumpfen jedoch evtl. um bis zu etwa 30 % in ihrer Größe bis zu der Zeit, wenn sie getrocknet werden. Deshalb können in dieser Verfahrensstufe Teilchen, welche größer als

die gewünschte Endgröße sind, zurückgehalten werden.

Die agglomerierten Teilchen, die die Agglomerationseinrichtung verlassen, können ebenfalls eine große Zahl von hervortretenden Faserenden und/oder Fibrillen enthalten. Diese exponierten Faserenden und Fibrillen sind unerwünscht, wenn die Teilchen als Katzenstreu verwendet werden sollen, weil sie das Haften der Teilchen an dem Katzenfell bewirken und deshalb aus der Streubox weggeschleppt werden können. Es ist deshalb notwendig, daß die Oberflächen der agglomerierten Teilchen im wesentlichen glatt sind (siehe Fig. 5). Eine Möglichkeit, um dies zu erreichen, ist das Verdichten der Oberfläche der Teilchen durch Rollen oder Aufprallenlassen der feuchten Teilchen, wie in einem Trockner mit vibrierendem, fluidisiertem Bett, worin die Oberflächen der Teilchen verdichtet werden, während sie nur teilweise getrocknet werden. Die gleiche Oberflächenverdichtung kann beispielsweise ebenfalls erreicht werden in einer im wesentliehen horizontalen Rotationstrommel. Es ist bevorzugt, eine im wesentlichen horizontale Rotationstrommel zu verwenden, um die Agglomeration zu bewirken, gefolgt von einer zweiten, im wesentlichen horizontalen Rotationstrommel um die Oberflächenverdichtung zu bewirken. Die Oberfläche der zweiten Trommel ist vorzugsweise mit Teflon beschichtet, um die Oberflächenverdichtung zu verbessern, indem das Kleben der Teilchen an den inneren Wänden verhindert wird. Die Oberflächenverdichtungsstufe muß durchgeführt werden, während die Teilchen wenigstens etwa 15 Gew.-% Feuchtigkeit besitzen, und dient nicht nur zur Verringerung der Zahl der hervortretenden Faserenden und Fibrillen, sondern verstärkt auch die Wasserstoffbindüngskraft in der Oberfläche der Teilchen durch ein Erhöhen des Faser-zu-Faser-Kontakts in der Oberfläche.

Die Verdichtung verleiht den Teilchen eine glattere Oberfläche und gibt den Teilchen ebenfalls eine dichtere Haut, welche einer Staubbildung widersteht und die Teilchenintegrität bei starker Befeuchtung aufrechterhält.

Wiederum mit Bezug auf Fig. 2 werden die Teilchen mit annehmbarer Größe/ die das Sieb 46 passieren, in einen Heißlufttrockner mit fluidisiertem Bett 48 geleitet, um die Oberflächen der Teilchen zu verdichten oder weiter zu verdichten und um den Feuchtigkeitsgehalt auf vorzugsweise etwa 30 Gew.-% zu reduzieren. Ein spezieller Trockner, welcher als geeignet angesehen wurde, besitzt eine Vibrationsbettplatten-Oberfläche von 2,97 m² (32 Fuß²) mit einer 3 % offenen Fläche und ist 4,88 m (16 Fuß) lang. Die agglomerierten Teilchen treten in den Trockner am Einlaß 49 ein und verlassen den Trockner durch den Auslaß 51. Heißluft von etwa 193,3 ⁰C (38O⁰F) (3,16 m³ pro s; 6700 Fuß pro min) tritt am Einlaß 52 ein und wird durch eine große Zahl von öffnungen in der Bettplatte aufwärtsgeleitet. Die Luft tritt am Auslaß 53 aus. Es wurde gefunden, daß eine Teilchenverweilzeit von etwa 30 bis 60 s, welche bei der speziell verwendeten Vorrichtung einer Teilchenbetthöhe (in der Ruhelage) von etwa 1,27 cm (1/2 inch) entspricht, geeignet ist. Bei Betrieb besitzt das fluidisierte Teilchenbett eine sehr geringe Dichte. Die kleineren Teilchen können bis zu etwa 30,48 cm (1 Fuß) über die Bettplatte steigen. Die größeren Teilchen neigen dazu, bloß entlang der Oberfläche der Bettplatte zu rollen, von der Vibrationsbewegung, die von einer geeigneten Vibrationseinrichtung, welche mit der Bettplatte verbunden ist, verliehen wird, zu dem Auslaß gedrängt. Staub, der in dem Trocknerauslaß enthalten ist, kann zu dem Sackbehälter zur Entfernung oder Wiedergewinnung geleitet werden.

Die oberflächenverdichteten, agglomerierten Teilchen, die den ersten Trockner mit fluidisiertem Bett 48 verlassen, besitzen üblicherweise einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 30 Gew.-%. Ein Feuchtigkeitsgehalt von etwa 15 bis etwa 50 Gew.-% wird als geeignet angesehen, um eine gute Oberflächenverdichtung zu gestatten und dennoch eine Teilchenintegrität zu erhalten während der nachfolgenden Verarbeitung. Die Form der agglomerierten Teilchen in

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dieser Verfahrensstufe ist im allgemeinen sphärisch, obwohl uneben und irregulär. Die Oberfläche der Vorstöße bzw. VorSprünge ist jedoch glatt. Wenn gewünscht, können die oberflächenverdichteten, agglomerierten Teilchen in einem zweiten vibrierendem Sieb 56 gesiebt werden, um Teilchen 57 unerwünschter Größe, entweder große und/oder kleine, zu entfernen.

Die annehmbaren Teilchen 58 werden dann in eine Endtrocknungseinrichtung geleitet, wie einen zweiten vibrierenden Trockner mit fluidisiertem Bett 60, worin die Teilchen bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise etwa 5 Gew.-%, getrocknet werden, um ein Bakterienwachstum, welches durch hohe Feuchtigkeitswerte verstärkt wird, zu hemmen. Obwohl der einzige Zweck dieses Trockners mit fluidisiertem Bett das Trocknen der Teilchen ist, ist es vom wirtschaftlichen Standpunkt her bevorzugt, daß er auf eine solche Weise betrieben wird, daß das Bett aus fluidisierten Teilchen viel dichter ist als in dem ersten Trockner, üblicherweise beträgt die Betthöhe während des Betriebs etwa 2,54 cm bis 5,08 cm (1 bis 2 inch) und entsprechend weniger Luft wird-durch die Leitung 61 dem Bett zugeführt als in dem ersten Trockner. Beispielsweise werden 1,42 m /s (3000 Fuß /min) Heißluft (246,1° C,475 ⁰F) dem Endtrockner, welcher mit dem ersten identisch sein kann, zugeführt. Die Teilchenverweilzeiten können ebenfalls in etwa gleich denen in dem ersten Trockner sein, können jedoch, wenn gewünscht, auch stark variieren. Es ist offensichtlich, daß die Konstruktion beider Trockner geändert werden kann, um die Anforderungen eines speziellen Systems zu erfüllen.

Die getrockneten, oberflächenverdichteten, agglomerierten Teilchen 70, die den zweiten Trockner verlassen,werden vorzugsweise auf einer dritten Vibrationssiebeinrichtung 71 abgeschieden, um Teilchen, die entweder zu groß oder zu klein für den gewünschten Endgebrauch sind, zu entfernen. Diese Teilchen können zu den Hammermühlen rückge-

führt werden. Die bevorzugte, gezeigte Siebvorrichtung verwendet ein Doppelsieb, welches die Teilchen 72, die in ihrem Durchmesser kleiner als 0,16 cm (1/16 inch) sind, und die Teilchen 73, die in ihrem Durchmesser größer als 0,95 cm (3/8 inch) sind, zurückführt. (Der hier verwendete Ausdruck "Durchmesser" betrifft die größte lineare Dimension des Teilchens und bedeutet nicht, daß das Teilchen eine wirklich runde oder sphärische Form besitzt.) Es wurde gefunden, daß diese Größenklassifikation für Tierstreu bevorzugt ist. Wie gezeigt, werden die annehmbaren Teilchen 75, die den Mittelteil des Siebs verlassen, als Endprodukt zum Abfüllen und Verpacken, wie gewünscht, wiedergewonnen. Während des Verpackens können Duftstoffe, wie verkapselte Duftstoffe oder öle, mit den trockenen Teilchen gemischt werden, um die Produktakzeptanz zu verbessern.

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte, wahlweise Stufe des Verfahrens nach Fig. 2, worin nach der teilweisen Trocknung der oberflächenverdichteten Teilchen in dem Trockner mit fluidisiertem Bett 48 und dem Sieben die Teilchen 58 in einer geeigneten Vorrichtung zu Plättchen geformt werden. Dies kann beispielsweise so durchgeführt werden, daß die Teilchen 58 durch einen Walzenspalt zwischen einer Preßwalze 80 und einer Förderbandoberfläche 81 befördert werden, wodurch die Teilchen flachgedrückt bzw. geebnet werden. Die Form der Teilchen wird dadurch von einer im allgemeinen sphärischen Form in eine "plättchenartige" Form, wie sie in der vorliegenden Erfindung bezeichnet wird, geändert (siehe Fig. 6). Dies ist vorteilhaft, weil die plättchenartigen Teilchen eine geringere Neigung zum Rollen besitzen, wenn sie während der Verwendung auf dem Boden verstreut werden, wodurch die Teilchen auf eine kleinere Fläche zur Reinigung beschränkt werden. Es ist wichtig, daß diese Stufe mit den Teilchen in einem feuchten Zustand (von etwa 15 bis etwa 50 Gew.-% Feuchtigkeit) durchgeführt wird, um ein Brechen der verdichteten Oberflächenhaut und ein Zerbröckeln der Teilchen zu verhin-

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dem. Andererseits neigen die Teilchen in einem feuchten Zustand zum Aneinanderkleben, wenn sie unter ausreichendem Druck zusammengedrückt werden. Deshalb ist es bevorzugt, die Teilchen auf dem Förderband im wesentlichen als einschichtige Lage abzusetzen, um das Verbinden mehrerer individueller Teilchen zu einer größen Einheitsmasse zu verhindern. Wenn die Teilchengröße oder, die Höhe unter den in dieser Verfahrensstufe vorliegenden Teilchen sehr stark variiert, kann es vorteilhaft sein, kleine, mittlere und große Teilen zu klassifizieren und getrennt flachzudrücken. Wenn andererseits beispielsweise der Walzenspaltabstand auf die größeren Teilchen eingestellt wird, können die kleineren Teilchen ohne ausreichend flachgedrückt zu werden, hindurchgehen.

Fig. 4 zeigt eine andere alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahrensweise, worin einige Einrichtungsteile, wie sie in den Fig. 2 und 3 angegeben sind, weggelassen sind. Es wird eine einzige, im wesentlichen horizontale Rotationstrommel verwendet, um mehrere Stufen, nämlich die Agglomeration, die Oberflächenverdichtung und die Teiltrocknung, zu bewirken. Dies kann erreicht werden durch ausreichendes Ausdehnen der Länge der Rotationstrommel, um diese Verfahrensfunktionen abzustimmen bzw. anzupassen. Wie auch in den anderen gezeigten Ausführungsformen wird ein geeignetes faseriges, cellulosisches Material in den Trichter 31 abgesetzt, welcher das Material zu einem Schneckenaufgeber 32 befördert. Das Material wird in den Einlaß 34 des Mischers 33 dosiert, welcher vorzugsweise von der Art einer Rotationsschaufel ist, welche einen gewissen Grad an vorläufiger Agglomeration bewirken kann. Wie vorstehend erläutert, sind die Schaufeln 35 auf einer axial rotierenden Welle angebracht, welche das Material mischt und zu dem Auslaß 39 bewegt. Eine Wasserzugabe erfolgt durch die Einlaßöffnungen 36, 37 und 38 wie zuvor.

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Das feuchte/ gemischte Material wird dann in eine im wesentlichen horizontale Rotationstrommel 41 abgesetzt, welche den zuvor beschriebenen Rotationstrommeln ähnlich ist mit der Ausnahme ihrer Länge. Es wird angenommen, daß für eine Produktionsrate von etwa 79,45 kg (175 Pfund) luftgetrockneter Cellulosefaser pro Stunde eine Trommellänge von etwa 3,66 m (12 Fuß), ein Innendurchmesser von etwa 58,42 cm (23 inch) und eine Rotationsgeschwindigkeit von etwa 25 ÜPM geeignet ist. Innerhalb der Trommel in Nähe des Auslasses wird eine Reihe von wahlweisen Wasserspraydüsen 90 auf geeignete Weise angebracht, um zusätzliches Agglomerationswasser, wie benötigt und vorstehend beschrieben, anzuwenden. Die Düsen sind geeigneterweise mit einer Wasserquelle 91 verbunden. An einer Stelle in der Nähe des Auslasses der Trommel kann Heißluft von einer geeigneten Quelle 93 zu den Teilchen über geeignete Düsen 96 geleitet werden. Alternativ dazu oder zusätzlich kann die Oberfläche der Trommel oder ein Teil davon äußerlich erwärmt werden. Auf diese Weise bewirkt die Trommel eine Agglomeration in einer ersten Zone, wie vorstehend in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben. Nach der Wasserzugabe und Agglomeration werden die Teilchen in einer zweiten Zone kontinuierlich übereinandergerollt, um ihre Oberflächen zu verdichten und/oder weiter zu verdichten. In der dritten Zone werden die Teilchen durch die Heißluft teilweise getrocknet, vorzugsweise auf etwa 30 bis 50 % Feuchtigkeit, und noch weiter oberflächenverdichtet. Die teilweise getrockneten Teilchen 98, die die Rotationstrommel verlassen, werden dann in einem vibrierenden Sieb 46, wie vorstehend beschrieben, gesiebt, in einem Trockner mit fluidisiertem Bett 60, wie vorstehend beschrieben, getrocknet und, wenn notwendig, wieder in einem vibrierenden Sieb 71 gesiebt, wie vorstehend beschrieben. Gegebenenfalls können die Teilchen, die das Sieb 46 verlassen, zu Plättchen geebnet bzw. flachgedrückt werden vor der Endtrocknung, wie in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Photographie (ungefähr 4,5 X) von repräsentativen erfindungsgemaßen Teilchen, die als Teilchen mit irregulärer, im allgemeinen sphärischer Form, angesehen werden. Wie aus den Photographien ersichtlich ist, können die Oberflächen der Teilchen große VorSprünge enthalten, jedoch sind die Oberflächen der VorSprünge relativ glatt, und es sind im wesentlichen keine sichtbaren vorstehenden freien Faserenden oder Fibrillen vorhanden.

Fig. 6 ist eine Photographie ähnlich der Fig. 5, welche repräsentative erfindungsgemäße Teilchen zeigt, die als Teilchen mit einer plättchenartigen Form angesehen werden. Diese Teilchen sind einfach Teilchen ähnlich denen in Fig. 5, die leicht zerdrückt bzw. gepreßt oder geebnet wurden, um ihre sipärische Natur, wie vorstehend beschrieben, zu verringern. Um das Ausmaß des Flachdrückens zu zeigen, wurden die Plättchen in der Fotographie an den Ecken geklebt, um das abgeflachte Profil zu zeigen. Betrachtet man die gleichen Teilchen von oben, wenn sie auf einer flachen Oberfläche liegen, dann erscheinen sie im allgemeinen rund und sehen den Teilchen der Fig. 5 sehr ähnlich.

Fig. 7 ist eine vergrößerte Photographie (8X) von Querschnitten von repräsentativen erfindungsgemäßen Teilchen, welche aus einer Beschickung, bestehend auf 25 % Zeitungspapier, 60 % Ton-beschichtetes Klebstoffgrad-Abfallpapier und 15 % Primärgewebeschlamm, wie vorstehend beschrieben, gebildet wurden. Wie aus der Photographie ersichtlich ist, ist die innere Struktur, die etwas geschichtet oder lamellenartig ist, im allgemeinen weniger dicht in der Mitte der Teilchen, relativ zu der verdichteten äußeren Oberfläche oder Haut, welche die Teilchen vollständig umgibt. Die Gegenwart der verdichteten Haut ist sehr wichtig zum Minimieren der Staubbildung und zum Aufrechterhalten der Teilchenintegrität, wenn sie stark befeuchtet werden. Die Bildung der Haut

wird aufgrund der Oberflächenverdichtung durch den Rollmechanismus während und nach der Agglomeration bewirkt.

Fig. 8 ist eine vergrößerte Photographie (8X) von Querschnitten von repräsentativen erfindungsgemäßen Teilchen, welche aus einer Beschickung, bestehend aus Gewebemüllschlamm, wie vorstehend erläutert, gebildet wurden. Wie die Teilchen der Fig. 7 besitzen diese Teilchen ebenfalls zusammengedrückte, oberflächenverdichtete Häute, die das weniger dichte Innere der Teilchen umgeben. Obwohl die innere Struktur nicht so wie die Teilchen der Fig. 7 geschichtet ist, besteht trotzdem ein gewisser Orientierungsgrad der Struktur, welcher im allgemeinen parallel zu den Oberflächen der Teilchen zu verlaufen scheint.

Fig. 9 ist eine vergrößerte Photographie (ungefähr 4,5X) des faserigen, cellulosischen Beschickungsmaterials, das den Mischer verläßt, aufgenommen vor der Hauptagglomerationsstufe. Obwohl ein Agglomerationsgrad bereits an dieser Verfahrensstelle stattgefunden hat, ist klar zu sehen, daß die Oberflächen der am treffendsten als große Materialaggregate zu beschreibenden Teilchen nicht verdichtet sind und von freien Faserenden und Fibrillen dominiert sind. Diese Strukturarten sollen vermieden werden. Es ist jedoch möglich, daß bei der Herstellung in großem Umfang einige Teilchen mit vorstehenden Fasern und Fibrillen in geringer Zahl in dem Produkt vorhanden sein können. Diese Situation ist jedoch eine Frage der Qualitätskontrolle, und ist nicht außerhalb des Rahmens der Erfindung.

Wie vorstehend erwähnt, sind die erfindungsgemäßen , agglomerierten Teilchen leichtgewichtig und stark saugfähig, üblicherweise besitzen sie eine Aggregatdichte von etwa 0,2 bis etwa 0,3 g pro cm und eine Absorptionskapazität von etwa 2 bis etwa 2,5 g Wasser pro g Teilchen. Diese Eigenschaften variieren natürlich in Abhängigkeit von der Natur des Rohbeschickungsmaterials, den Verfahrens-

bedingungen, der Gegenwart von Zusätzen usw. Bei Verwendung als Katzenstreu sind die erfindungsgemäßen Teilchen zusätzlich relativ staubfrei verglichen mit im Handel erhältlicher Katzenstreu auf Tonbasis.

Um diesen letzten Punkt zu erläutern, wurde ein Test zur Messung der erzeugten Staubmenge durch Schlitten eines Beutels mit Katzenstreuteilchen in einen Streukasten entworfen (das gemessene Gewicht in g des gesammelten Staubes nach diesem Test wird als "Staubhöhenindex" ("Dust Level Index") bezeichnet). Im einzelnen wurde ein 55,9 cm χ 38,1 cm χ 12,7 cm (22 inch χ 15 inch χ 5 inch) hoher Plastikkatzenstreukasten mit einer Plexiglasbedeckung, die 55,9 cm χ 38,1 cm χ 17,8 cm Höhe (22 inch χ 15 inch χ 7 inch) maß, versehen. Die Bedeckung wurde mit einem Loch auf einer Seite versehen, welches einen Durchmesser von 15,2 cm (6 inch) besaß. Ein Hochvolumenluftprobennehmer (ein Fixt Flo-Luftprobennehmer, hergestellt von Mine Safety Appliances, Inc.), enthaltend ein geteertes Glasfaserfilter, wurde an dem Loch angebracht. Das gegenüberliegende Ende der Bedeckung wurde mit einer Reihe von kleinen Löchern versehen, um einen Luftfluß durch das innere Volumen der Anordnung von einem Ende zu dem anderen zu gestatten. Das obere Ende der Bedeckung wurde ebenfalls mit einem Loch mit einem Durchmesser von 20,3 cm (8 inch) versehen, um die Testprobe einzufüllen. Zur Durchführung eines Tests wurde der Luftprobennehmer zunächst eingeschaltet. Die volumetrische Flußrate der

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Luft durch den Probennehmer betrug 10 194 cm /s (21,6 Fuß / min). Ein Beutel mit den zu testenden Probeteilchen (worin die Teilchen etwa 6 030 cm (368 inch ) einnehmen) wurde in den Streukasten durch das 20,3 cm große Loch in dem oberen Teil der Bedeckung geschüttet, und die Streu wurde gleichmäßig auf dem Boden des Streukastens mit der Hand verteilt. Das Loch am oberen Teil wurde bedeckt.

Der Luftprobennehmer wurde für jede Probe 5 min laufengelassen, und der durch die Luft verursachte Staub wurde gesammelt. Die Filter in dem Probennehmer wurden über

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Nacht getrocknet und ausgewogen, um die Menge an gesammeltem Staub (der Untergrundwert für den Staub in der Raumluft wurde berücksichtigt) zu bestimmen. Für einen 4,54 kg (10 Pfund)-Beutel (6 030 cm³ (368 inch³) Streu) Tidy-Cat 3 Markenkatzenstreu wurde ein Nettowert von etwa 276 g Staub gesammelt. Für das gleiche Volumen an erfindungsgemäßen Teilchen wurden nur etwa 4 g Staub gesammelt. Somit war der Staubhöhenindex für die erfindungsgemäßen Teilchen um das 6Ofache geringer als der Staubhöhenindex für die im Handel erhältliche Tonstreu. Im allgemeinen weisen die erfindungsgemäßen Teilchen einen Staubhöhenindex von etwa 10 oder weniger, vorzugsweise weniger als etwa 5, wie gezeigt, auf.

Claims

Patentansprüche

1. Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus agglomerierten Fasern, Faseraggregaten und/oder fasergroßen Stücken eines faserigen, cellulosischen Materials besteht, wobei die Teilchen eine verdichtete äußere Oberfläche besitzen, die im wesentlichen frei von vorstehenden Fibrillen ist.

2. Teilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine irreguläre, im allgemeinen sphärische Form besitzt.

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3. Teilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine plättchenartige Form besitzt.

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4. Teilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen nur durch Wasserstoffbindungen zusammengehalten wird.

5. Teilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Aggregatdichte von etwa 0,2 bis etwa 0,3 g pro cm besitzt.

6. Teilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Wasserabsorptionskapazität von etwa 2 g Wasser pro Gramm Teilchen besitzt.

7. Teilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das faserige cellulosische Material Papiermühlenschlamm umfaßt.

8. Teilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das faserige cellulosische Material Abfallpapier umfaßt.

9. Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus agglomerierten Fasern, Faseraggregaten und fasergroßen Stücken eines faserigen, cellulosischen Materials, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Abfallpapier, Gewebe -Mühlenschlamm und Verbindungen davon, besteht, wobei das Teilchen eine plättchenartige Form und eine verdichtete äußereOberfläche, die im wesentlichen frei von vorstehenden Fibrillen ist, besitzt.

10. Teilchen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilchen im wesentlichen durch Wasserstoffbindungen zusammengehalten wird.

11. Teilchen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Staubhöhenindex von etwa 10 oder weniger besitzt.

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12. Teilchen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Durchmesser von etwa 1,59 mm (1/16 inch) bis etwa 0,95 cm (3/8 inch) besitzt.

13. Teilchen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

daß es eine Aggregatdichte von etwa 0,2 bis etwa 0,3 g pro cm und eine Wasserabsorptionskapazitä von etwa 2 g Wasser pro g Teilchen besitzt.

14. Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Teilchen, gekennzeichnet durch

a) Agglomerieren einer feuchten Mischung aus Fasern, Faseraggregaten und/oder fasergroßen Stücken eines faserigen cellulosischen Beschickungsmaterials,

χ5 um individuelle agglomerierte Teilchen zu bilden;

b) Verdichten der Oberfläche der agglomerierten Teilchen, um eine verdichtete Haut, die im wesentliehen frei von vorstehenden Fibrillen ist, zu bilden, und

c) Trocknen der agglomerierten Teilchen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen in einem Rotationsscheiben-Agglomerator agglomeriert werden.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß die Oberflächen der agglomerierten Teilchen durch Zusammenprallen oder Rollen der agglomerierten Teilchen in einem fluidisierten Bett, das von aufwärtsfließender Luft getragen wird, verdichtet werden.

17. Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Teilchen, gekennzeichnet durch

a) Agglomerieren einer feuchten Mischung aus Fasern, Faseraggregaten und fasergroßen Stücken eines faserigen cellulosischen Beschickungsmaterials, um individuelle, agglomerierte Teilchen zu bilden, wobei die feuchte Mischung etwa 75 bis etwa 85 Gew.-% Feuchtigkeit besitzt;

b) Verdichten der Oberfläche der Teilchen;

c) Teiltrocknen der Teilchen bis zu etwa 30 bis zu etwa 50 Gew.-% Feuchtigkeit;

d) Formen der teilgetrockneten Teilchen zu Plättchen, und

e) Trocknen der Teilchen bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 Gew.-% oder weniger.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen in einem Rotationsscheibenagglomerator agglomeriert werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen oberflächenverdichtet und teilweise in einem Trockner mit fluidisiertem Bett getrocknet werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die teilweise getrockneten Teilchen auf einem sich bewegenden Band abgeschieden und in einem Walzenspalt zwischen dem sich bewegenden Band und einer Preßwalze flachgedrückt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die flachgedrückten Teilchen in einem Trockner mit einem fluidisierten Bett bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 Gew.-% getrocknet werden.

22. Teilchenbett innerhalb eines Behälters, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen im wesentlichen aus agglomerierten Fasern, Faseraggregaten und/oder fasergroßen Stücken eines faserigen, cellulosischen Materials bestehen, wobei die Teilchen eine verdichtete äußere Oberfläche besitzen, die im wesentliehen frei von vorstehenden Fibrillen ist.

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23. Teilchenbett nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen eine plättchenartige Form besitzen.

24. Teilchenbett nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die faserigen, cellulosischen Materialien aus der Gruppe, bestehend aus Abfallpapier, Papiermühlenschlamm und
Verbindungen von Abfallpapier und Papiermühlenschlamm, gewählt werden.

25. Teilchenbett nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Teilchen etwa 1,59 mm (1/16inch) bis etwa 0,95 cm (3/8 inch) beträgt.

26. Teilchenbett nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen weiterhin eine Menge eines antistatischen Mittels, welches ausreichend ist, um das Haften
der Teilchen an einem Fell zu verringern, umfassen.

27. Teilchenbett nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, '. daß die Teilchen einen Staubhöhenindex von etwa 10

oder weniger besitzen.