可再生貓砂及其製備方法和用途的製作方法
2023-06-07 03:58:26
專利名稱：可再生貓砂及其製備方法和用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種貓砂及其製備方法和用途，更具體地說，涉及一種可再生貓砂及其製備方法和用途。
背景技術：
寵物飼養在經濟發達國家已相當普及並受到廣泛重視，即使在發展中國家和地區如中國，由於消費水平和經濟能力的提高，飼養寵物也正在成為一種時尚並為越來越多的人所喜愛。隨著寵物飼養的普及和人們對環境質量的日益重視，對於如何能更好地解決飼養過程中寵物排洩物造成的環境汙染問題，人們提出了更高的要求。
已知，飼養寵物例如貓所使用的墊料(下文中稱作貓砂)目前通用的有膨潤土、蒙脫石類以及綜合性能最好的矽膠類貓砂。膨潤土和蒙脫石製成的貓砂在吸收寵物糞便後發生溶脹，易粘附在寵物的腳上和身體上而弄髒室內物品和環境。而且因其吸附能力低，吸附後有粘性結塊，造成用量多、垃圾排放量大。用改性矽膠作貓砂，其吸附能力強，減少了用量和垃圾量，並且，由於矽膠在吸附後不溶脹而使環境衛生得以改善。但是，如將矽膠用作貓砂，不僅價格昂貴，而且不能重複使用，這是因為矽膠吸附液體時會急劇放熱，受孔徑限制，放出的大量熱量不能有效擴散，使得矽膠迅速升溫，同時被吸附的液體迅速膨脹，使得內部壓力急劇增高，從而導致顆粒炸裂。因此，需要提供一種高吸附量、不易炸裂並且能夠再生的貓砂。
本發明的目的之一就是提供這樣一種貓砂，使用時吸附量高、不易炸裂並且能夠再生使用。
本發明的另一個目的是提供一種貓砂的製備方法。
本發明的再一個目的是將本發明的貓砂用於寵物尤其是貓的糞便處理。
發明內容
發明概述本發明提供了一種新型貓砂，它由具有納米級微孔結構的粒狀矽膠結合而成，並含有微米級大孔結構。本發明還提供了該材料的製備方法和用途。
附圖的簡要說明
圖1是實施例1製備的貓砂放大50倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖2是實施例1製備的貓砂放大250倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖3是實施例1製備的貓砂放大400倍的SEM電鏡照片(5KV)。
圖4是實施例1製備的貓砂放大4000倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖5是實施例1製備的貓砂放大5000倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖6是實施例1製備的貓砂放大50000倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖7是實施例1製備的貓砂放大50000倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖8是實施例1製備的貓砂放大40倍的SEM電鏡照片(15KV)。
發明詳述本發明中的「寵物」是指人類飼養的任何哺乳動物，包括但不限於貓、狗、鼠類、兔子等，特別是指貓。應當特別指出的是，本發明的貓砂也適用於為經濟目的飼養的動物尤其是狐類，以有效地減少刺鼻的惡臭味道。
術語「糞便」是指動物排洩的液體狀、粘稠狀或固體狀排洩物。
術語「貓砂」是指用於寵物排洩物處理的材料，尤其是指用於處理貓的排洩物的材料。
術語「納米級微孔」是指孔徑小於等於100納米的孔。
術語「微米級大孔」是指由於原料顆粒之間藉助架橋效應相互搭接形成的孔徑大於100納米的孔。
術語「架橋效應」是指原料顆粒在製作過程中通過粘結劑相互搭接在一起。
本發明提供的新型貓砂，是由具有納米級微孔結構的粒狀矽膠，優選通過粘結劑，更優選通過與矽膠的化學組成相同的無機粘結劑如矽溶膠結合而成，並含有微米級大孔結構。所述微米級大孔結構是粒狀矽膠顆粒通過相互搭接而成的孔結構，所述微米級大孔結構的孔徑從約100納米到幾百微米不等。所述的無機粘結劑的用量沒有特別限制，例如，以波美度為3計，矽溶膠的用量可以為0.1-2L/kg矽膠。
根據一種優選實施方案，本發明的貓砂還含有香料。所述香料包括但不限於玫瑰香型、茉莉香型、桂花香型、草莓香型、薄荷香型，優選茉莉香、桂花香或玫瑰香。用量和香型可以根據個人喜好酌情選擇。
根據另一種優選實施方案，本發明的貓砂還可含有各種染料以顯示不同的色彩並吸引寵物的注意力。所述染料包括但不限於酸性藍IR、酸性墨水藍、鹼性豔藍、亞甲基藍、龍膽紫。用量和色彩可以酌情選擇，優選亞甲基藍或龍膽紫。
本發明的新型貓砂的製備方法包括如下步驟(a)將具有納米孔結構的粒狀矽膠與粘結劑相互混合；(b)乾燥(a)中所得的混合物；(c)將(b)中所得的混合物粉碎造粒得到膠塊。
經過造粒後的貓砂顆粒的平均粒徑為0.5-8mm，優選2-8mm。
根據一種優選實施方案，還包括對上述(c)中製得的膠塊進行配香處理的步驟(d)。優選地，將檸檬酸、或山梨酸、或維生素C與香味劑(茉莉香型或桂花香型香精)混合(例如按重量1∶4-5的比例)，再加乙醇衝稀攪勻，製得配香溶液，然後將配好的香味劑溶液均勻地噴灑在膠塊上。香味劑的優選用量為5-15ml/kg膠塊。
根據另一種優選實施方案，還包括在上述(a)-(d)中的任何一個步驟之前、之中或之後進行染色的步驟。優選地，用亞甲基藍和龍膽紫分別溶於乙醇溶液，再配製成水溶液，得到染色液；將上述步驟(c)中製得的不規則顆粒加染色液浸泡1-2小時，然後乾燥。
本發明還提供了用上述方法製得的材料在寵物糞便處理中的應用。本發明的貓砂可以按照與普通貓砂相同的方法使用。並且可將用後的產品用清水洗滌並自然晾乾，即可重複使用，再生後還可在其表面噴淋香精來補充香味。
雖然不願受任何理論的束縛，但是據信，正是由於本發明的寵物處理材料具有特殊的物理結構，才使其表現出如下的優異性能。(1)在保留通用矽膠的強吸附作用、不發生溶脹粘結的同時，不易炸裂，這是由於製作過程中原料顆粒間的架橋效應產生的微米級大孔結構使粒子因強烈吸附釋放的吸附熱和置換出的氣體迅速擴散而不會引起貓砂顆粒炸裂而保持顆粒完好。(2)由於不易炸裂，因此用過的貓砂可以經過簡單宜行的再生方法恢復吸附活性重複使用。一方面使垃圾量降到最低，只相當於高效能矽膠類貓砂的1/3；另一方面可以節省費用兩倍以上。(3)如果需要時，可以加入香料並且具有緩釋特點。藉助有機酸香味物質可附著於納米級微孔表面，而結構中的微米級大孔對香味物質起抑制釋放作用，只有在吸收寵物便液時，香味物質才因強極性水分子的置換作用集中釋放出來。因為香精噴灑到該產品的表面後，被很快吸附到結構內部，如同把香精裝進塑膠袋中，由內部向外部釋放時首先由顆粒內的小孔，擴散至顆粒之間的大孔，再由大孔擴散至空氣中，所以香味擴散緩慢。
下面藉助實施例對本發明進行更加詳細的描述。但是應當指出，這些實施例僅是用於解釋本發明，而不是對本發明的限制。實施例一、原料、材料粉體矽膠粒度80μm以下的粗孔矽膠(含5％石膏)、B型矽膠、平均孔徑6-11nm、比表面積300-500m2/g，均由青島美晶(美高)化工有限公司生產並銷售。
矽溶膠SiO2含量3.8-5.0wt％；染料亞甲基藍、龍膽紫；溶劑工業乙醇；香味劑茉莉型、玫瑰型、桂花型香精。二、設備1、滾球機直徑1000nm，轉速20r/min；2、風壓式圓羅封輥磨粉機轉速690r/min。實施例1將20kg粗孔矽膠粉粉碎至75μm，用5-10L波梅度為3-4的矽溶膠作粘結劑。在滾球機上製成粒度為30mm的球狀顆粒，老化4天後，放烘乾洞烘乾，溫度為110℃，乾燥至水分含量為4％，將乾燥後的球狀顆粒經風壓式羅封輥磨粉機粉碎成等量球徑(把所有顆粒看成球形測出的平均粒徑)為0.5-8mm的不規則膠塊顆粒(將試樣置於一定篩孔尺寸的標準實驗篩內，按規定條件進行篩分)。用JEOL公司生產的JSM-840型掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了貓砂的微觀結構，證實了本發明貓砂具有微米級大孔結構，電鏡照片見附
圖1-8。其抗壓強度為0.4Mpa。
取2.25千克製得的貓砂飼養四隻成貓，使用5天後，吸附飽和，取出衝洗，晾乾，損耗只有17克，再用9天後，損耗也只有9克。該貓砂連續使用10次，仍然具有很好的吸附效果。實施例2分別取亞甲基藍、龍膽紫染料固基各1g，分別溶於10ml酒精中，加入自來水192克，配成0.5％溶液備用。取固體檸檬酸2克置於溶皿中，取工業級茉莉香精10ml，倒入有檸檬酸的燒杯中，再加入100ml乙醇衝稀，攪勻至檸檬酸完成溶解，備用。分別取50克實施例1中製得的膠塊顆粒放入已備好的亞甲基藍、龍膽紫溶液中，分別浸泡2小時，(其間攪拌2-3次)，將膠分別撈出、烘乾，烘乾溫度為90℃，烘乾8小時後，水分降至3.8％，將膠取出降溫。實施例3將檸檬酸、或山梨酸、或維生素C與香味劑(茉莉香型或桂花香型香精)按重量1∶5的比例混合，再加乙醇衝稀10倍攪勻。將配好的香味劑溶液均勻地噴灑在實施例3中製得的膠塊上，香味劑用量控制為5ml/kg膠塊。
一隻貓用0.5千克貓砂飼養，一次用5天，飽和後，衝洗晾乾，連續反覆用5-6次仍然存有香味。另取0.5克貓砂放置在空氣中，每隔4-5天加一次水，香味能夠持續達6個月。實施例4用實施例1中的膠塊和實施例4中製得的用亞甲基藍、龍膽紫浸泡過的膠塊按質量比為90∶5∶5混合，製得多彩貓砂。實施例5-9重複實施例1-4中所述的步驟，只是採用如表1所示的製備條件。測試數據見表1下半部分。
表1
權利要求
1.一種貓砂，它包括由具有納米級微孔結構的粒狀矽膠結合而成的膠塊，並含有孔徑大於100納米的微米級大孔結構。
2.如權利要求1的貓砂，其中所述的膠塊是由粒狀矽膠通過粘結劑粘結而成的。
3.如權利要求2的貓砂，其中所述的粘結劑為矽溶膠。
4.如權利要求1的貓砂，其中所述的微米級大孔結構是粒狀矽膠顆粒通過相互搭接而成的孔結構。
5.如權利要求1的貓砂，其中所述的膠塊的平均粒徑為0.5-8mm。
6.如權利要求1的貓砂，還含有香料和/或染料。
7.如權利要求1-6中任一項中所述的貓砂的製備方法，包括如下步驟(a)將具有納米級孔結構的粒狀矽膠與粘結劑相互混合；(b)乾燥(a)中所得的混合物；(c)將(b)中所得的混合物粉碎造粒得到膠塊。
8.如權利要求7的製備方法，還包括對上述(c)中製得的膠塊進行配香處理的步驟(d)。
9.如權利要求7或8的製備方法，在上述(a)-(d)中的任何一個步驟之前、之中或之後還包括進行染色的步驟。
10.如權利要求1-6中任一項所述的貓砂在寵物糞便處理中的應用。
全文摘要
本發明涉及一種貓砂及其製備方法和用途，更具體地說，涉及一種可再生貓砂及其製備方法和用途。本發明貓砂包括由具有納米級微孔結構的粒狀矽膠結合而成的膠塊，並含有孔徑大於100納米的微米級大孔結構。它使用時吸附量高、不易炸裂並且能夠再生使用。
文檔編號A01K1/015GK1451269SQ02105778
公開日2003年10月29日 申請日期2002年4月17日 優先權日2002年4月17日
發明者李永兆, 張傳銀, 李勇, 王立秋 申請人:李永兆