[發明專利]一種親水改性植物纖維貓砂材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010311363.2
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111492986A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 劉金利;杜川;任立;丁春立
• 申請（專利權）人: 天津清科環保科技有限公司;清華大學天津高端裝備研究院
• 主分類號: A01K1/015
• 分類號: A01K1/015
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 李莎

本發明提供了一種親水改性植物纖維貓砂材料及其制備方法，包括如下步驟：(1)預處理：將植物纖維基材粉碎，對粉碎得到的植物纖維基材進行擠壓膨化，通過噴灑堿液或浸泡堿液方式進行堿化處理；(2)親水改性：在加熱和攪拌條件下，向預處理得到的植物纖維基材中依次順序加入水、引發劑、丙烯酸、交聯劑，繼續加熱并攪拌，進行反應，得到反應產物；(3)后處理：將反應產物擠壓過濾除去多余水分，然后烘干、粉碎，得到親水改性植物纖維。本發明通過物理和化學方法，對選取的植物纖維基材進行親水改性，提高此類材料的吸水性能，從而制備吸水性能優于豌豆渣及大豆渣的新型植物纖維貓砂材料。

技術領域

本發明屬于寵物領域，尤其是涉及一種親水改性植物纖維貓砂材料及其制備方法。

背景技術

貓砂是在1948年由美國人發明的，經歷50年研究和發展，其品質及要求不斷提高。早期的貓砂主要是以不凝結的貓砂為主，大家主要是為了收納貓便，但是隨著貓砂技術的不斷進步，人們不僅限于收納這樣簡單，所以又不斷的出現了現在的膨潤土貓砂、木屑紙屑貓砂和水晶貓砂等等。其中膨潤土貓砂的吸水性和結團性都很不錯，除臭能力也比其他貓砂好一些，再加上膨潤土貓砂的質感很像原始的沙土，貓更容易接受，所以膨潤土貓砂占到了國際市場的80％之多。不過膨潤土貓砂具有以下缺點：一是很重，囤貨時估計要非常費力的搬運；二是膨潤土的粉塵比較多，可能會對貓的呼吸道造成影響；三是顆粒小易帶出需要經常打掃；四是屬于無機不可再生產品，不可降解不環保。

近幾年，豆腐貓砂由于其具備良好吸水性能，容易清理，粉塵少，不容易被滲透，使用壽命長等特點，逐漸被市場接受，市場份額逐年增加。目前市場上的腐貓砂均采用豌豆渣或大豆渣粉末作為主要原料，而豌豆和大豆種植因占地大、產量低，種植成本并不經濟，加之國內需求巨大，大部分需要從國外進口，因此，對其他的植物原料較高。

而豆渣及大豆渣為豌豆和大豆深加工副產物，產能受主產物銷量影響，隨豆腐貓砂銷量增加，現有豌豆及大豆渣產能無法滿足需求。豌豆渣及大豆渣中含有易腐敗成分，如蛋白質/脂肪等，此類成分再制作成貓砂后，在使用過程遇到高濕環境易產生腐敗臭味，不但無法滿足除臭效果，反而成為臭味來源。由于豌豆渣及大豆渣具有極易腐敗特性，需經過及時烘干處理后，才能被用做貓砂制作原材料，而快速高效的烘干工藝會導致成本增加。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種親水改性植物纖維貓砂材料及其制備方法，以解決現有的膨潤土貓砂及豆腐貓砂存在的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種親水改性植物纖維貓砂材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)預處理：將植物纖維基材粉碎；

(2)親水改性：在加熱和攪拌條件下，向預處理得到的植物纖維基材中依次順序加入水、引發劑、丙烯酸、交聯劑，繼續加熱并攪拌，進行反應，得到反應產物；

(3)后處理：將親水改性得到的反應產物擠壓過濾除去多余水分，然后烘干、粉碎，得到親水改性植物纖維。

進一步的，所述步驟(1)中，粉碎得到的植物纖維基材粒徑為0.5～2mm，植物纖維基材為植物秸稈、果實殼、果實芯中的一種或幾種的組合，優選地，所述植物纖維基材為木粉、水稻秸稈、玉米秸稈、小麥秸稈、花生殼、玉米芯、稻殼、核桃殼、椰殼中的一種或幾種的組合。

進一步的，所述步驟(1)中，還包括以下步驟：對粉碎得到的植物纖維基材進行擠壓膨化，擠壓膨化條件為：植物纖維基材含水量為5％～30％，溫度為105～135℃，然后通過噴灑堿液或浸泡堿液方式對膨化后植物纖維基材進行堿化處理，堿化處理時間為2-12h，堿化處理所用堿液的質量百分比濃度為1％～20％，采用噴灑堿液方式進行堿化處理時，堿液的噴灑量為植物纖維基材質量的20％～50％。

進一步的，堿化處理所用堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的一種或幾種的組合。