[發明專利]一種輕質氣凝膠材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810243299.1
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108353797B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王宇昕
• 申請（專利權）人: 王宇昕
• 主分類號: A01K1/015
• 分類號: A01K1/015
• 代理公司: 北京中慧創科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

本發明提供了一種輕質氣凝膠材料，材料的制備原料中包括高分子材料和粘土，本發明中的輕質氣凝膠材料是將粘土、親水性高分子材料以及可能添加的其它無機原料相混合，再通過水作為媒介高速攪拌變為黏稠狀態；并通過冷凍干燥方法制備的輕質的強吸附材料。本發明制得的所述輕質氣凝膠材料具有納米級和微米級的孔結構，使得材料具有很高的吸水量和吸水速率，所述輕質氣凝膠材料可作為貓砂使用，其吸水量和吸水速率遠高于同類產品。且本發明中的輕質氣凝膠材料的密度可控，使得其密度可滿足包括貓砂在內的不同吸附場合的需求。同時，該款材料既可以通過破碎形成表面粗糙的不規則結構，也可以通過模具冷凍成型形成各種特殊形狀。

技術領域

本發明涉及一種輕質氣凝膠材料及其制備方法，更具體地說，涉及一種吸水率高、吸水速度快的輕質氣凝膠材料及其制備方法。

背景技術

貓砂，俗稱為寵物衛生紙，是一種常規養寵物的家庭的生活必需品，此外，在寵物店、寵物繁殖場也要使用貓砂。貓砂是消耗量巨大的寵物用品，它可以吸收寵物尿液糞便等廢物，并防止氣味外溢，在整個寵物市場上的重要性僅次于貓糧。使用時，將貓砂倒入貓砂盆，鋪7～10cm厚，就可以給貓用了，清潔貓砂盆時，用貓砂鏟將結團的塊狀物從貓砂中鏟出，丟入垃圾桶，而貓砂盆里剩余的貓砂，仍是干凈的，可繼續使用。

目前常見的貓砂制品有膨潤土蒙脫石類、松木類、硅膠類以及可降解類，比如紙質貓砂和豆腐類貓砂。其中，由膨潤土和蒙脫石制成的貓砂，由于顆粒小而細，其吸附能力低且容易附著在貓身上，容易被帶出，其次質量重，造成用量多、垃圾排放量大。松木類貓砂目前的用量僅次于土砂，受制造原材料和制備工藝的限制，其本身有一定的氣味，幾乎所有的松木類貓砂都含有甲醛，給貓咪的健康造成了隱患。硅膠貓砂，雖然吸附能力強，但是由于其吸附過程中會急劇放熱，孔徑限制如熱量不能有效擴散，內外壓差會有可能使得顆粒炸裂，同時其細小的顆粒物容易夾在貓咪的掌墊間造成傷害。可降解類中的紙質貓砂，將再生紙漿和高分子聚合物有效結合，能瞬間凝結成團，強力吸水除臭，但由于顆粒太輕，一些貓咪不容易接受。豆腐類貓砂，成分中含有豆腐渣，是一種環保型貓砂，其具有粉塵少的優點，但其缺點在于凝結吸水性能較差，且普遍添加了香料和防腐劑，一些貓咪不容易接受。

按照使用特性分類，貓砂又可分為不可結團貓砂和可結團貓砂。傳統的不可結團貓砂僅限于給貓提供一個排泄場所，但其凝結力、吸水性較差，通常只能使用一次或者有限的幾次就要把整盆貓砂都更換。為解決這一問題，便出現了可結團貓砂，其吸濕性強，能將糞便里的水分及尿液很快吸收并凝結成塊。當可結團貓砂逐漸消耗時，可以隨時處理并添加新的貓砂，不需要整盆更換。

貓砂的產品質量評判標準包括結團性、吸水性和粉塵量。貓砂的結團性與吸水性相關，吸水性又包含吸水速度和吸水量兩個重要指標。而吸水快和單位質量吸水量大的貓砂具有更加優異的結團性。粉塵量主要受貓砂的粒度和強度的影響，粒度小、不均勻、強度差的貓砂會在生產及使用過程中產生更多的粉塵，因此需要的貓砂相對顆粒度較大、分布均勻和強度高，但是貓砂顆粒變大又容易造成液體流到貓砂盆底，于是吸水速度快、吸水量又成為衡量貓砂優劣的核心指標。

因此，如何探尋一種兼具吸水速度快、吸水量大的優質材料，同時還兼具密度可控、低粉塵、環保的優點，使其可適用于貓砂，或其他適宜用途，是本領域急需解決的技術問題。

發明內容

本發明解決的是現有技術中缺少一種吸水速度快、吸水量大的適用于貓砂的優質材料，進而提供了一種兼具吸水速度快、吸水量大，且密度可控、低粉塵、環保的輕質氣凝膠材料，本發明同時提供了該輕質氣凝膠材料的制備方法。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案為：

一種輕質氣凝膠材料，至少由以下原料制備而成：高分子材料，10-50重量份；粘土，10-50重量份；所述輕質氣凝膠材料具有微米級多孔結構和納米級片層結構。

所述輕質氣凝膠材料的密度為0.1-0.5g/cm³。