專利名稱：可再生貓砂及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種貓砂及其制備方法和用途，更具體地說，涉及一種可再生貓砂及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
寵物飼養(yǎng)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家已相當(dāng)普及并受到廣泛重視，即使在發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)如中國(guó)，由于消費(fèi)水平和經(jīng)濟(jì)能力的提高，飼養(yǎng)寵物也正在成為一種時(shí)尚并為越來越多的人所喜愛。隨著寵物飼養(yǎng)的普及和人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的日益重視，對(duì)于如何能更好地解決飼養(yǎng)過程中寵物排泄物造成的環(huán)境污染問題，人們提出了更高的要求。
已知，飼養(yǎng)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(rùn)土、蒙脫石類以及綜合性能最好的硅膠類貓砂。膨潤(rùn)土和蒙脫石制成的貓砂在吸收寵物糞便后發(fā)生溶脹，易粘附在寵物的腳上和身體上而弄臟室內(nèi)物品和環(huán)境。而且因其吸附能力低，吸附后有粘性結(jié)塊，造成用量多、垃圾排放量大。用改性硅膠作貓砂，其吸附能力強(qiáng)，減少了用量和垃圾量，并且，由于硅膠在吸附后不溶脹而使環(huán)境衛(wèi)生得以改善。但是，如將硅膠用作貓砂，不僅價(jià)格昂貴，而且不能重復(fù)使用，這是因?yàn)楣枘z吸附液體時(shí)會(huì)急劇放熱，受孔徑限制，放出的大量熱量不能有效擴(kuò)散，使得硅膠迅速升溫，同時(shí)被吸附的液體迅速膨脹，使得內(nèi)部壓力急劇增高，從而導(dǎo)致顆粒炸裂。因此，需要提供一種高吸附量、不易炸裂并且能夠再生的貓砂。
本發(fā)明的目的之一就是提供這樣一種貓砂，使用時(shí)吸附量高、不易炸裂并且能夠再生使用。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種貓砂的制備方法。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是將本發(fā)明的貓砂用于寵物尤其是貓的糞便處理。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種新型貓砂，它由具有納米級(jí)微孔結(jié)構(gòu)的粒狀硅膠結(jié)合而成，并含有微米級(jí)大孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供了該材料的制備方法和用途。
附圖的簡(jiǎn)要說明


圖1是實(shí)施例1制備的貓砂放大50倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖2是實(shí)施例1制備的貓砂放大250倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖3是實(shí)施例1制備的貓砂放大400倍的SEM電鏡照片(5KV)。
圖4是實(shí)施例1制備的貓砂放大4000倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖5是實(shí)施例1制備的貓砂放大5000倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖6是實(shí)施例1制備的貓砂放大50000倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖7是實(shí)施例1制備的貓砂放大50000倍的SEM電鏡照片(15KV)。
圖8是實(shí)施例1制備的貓砂放大40倍的SEM電鏡照片(15KV)。
發(fā)明詳述本發(fā)明中的“寵物”是指人類飼養(yǎng)的任何哺乳動(dòng)物，包括但不限于貓、狗、鼠類、兔子等，特別是指貓。應(yīng)當(dāng)特別指出的是，本發(fā)明的貓砂也適用于為經(jīng)濟(jì)目的飼養(yǎng)的動(dòng)物尤其是狐類，以有效地減少刺鼻的惡臭味道。
術(shù)語“糞便”是指動(dòng)物排泄的液體狀、粘稠狀或固體狀排泄物。
術(shù)語“貓砂”是指用于寵物排泄物處理的材料，尤其是指用于處理貓的排泄物的材料。
術(shù)語“納米級(jí)微孔”是指孔徑小于等于100納米的孔。
術(shù)語“微米級(jí)大孔”是指由于原料顆粒之間借助架橋效應(yīng)相互搭接形成的孔徑大于100納米的孔。
術(shù)語“架橋效應(yīng)”是指原料顆粒在制作過程中通過粘結(jié)劑相互搭接在一起。
本發(fā)明提供的新型貓砂，是由具有納米級(jí)微孔結(jié)構(gòu)的粒狀硅膠，優(yōu)選通過粘結(jié)劑，更優(yōu)選通過與硅膠的化學(xué)組成相同的無機(jī)粘結(jié)劑如硅溶膠結(jié)合而成，并含有微米級(jí)大孔結(jié)構(gòu)。所述微米級(jí)大孔結(jié)構(gòu)是粒狀硅膠顆粒通過相互搭接而成的孔結(jié)構(gòu)，所述微米級(jí)大孔結(jié)構(gòu)的孔徑從約100納米到幾百微米不等。所述的無機(jī)粘結(jié)劑的用量沒有特別限制，例如，以波美度為3計(jì)，硅溶膠的用量可以為0.1-2L/kg硅膠。
根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方案，本發(fā)明的貓砂還含有香料。所述香料包括但不限于玫瑰香型、茉莉香型、桂花香型、草莓香型、薄荷香型，優(yōu)選茉莉香、桂花香或玫瑰香。用量和香型可以根據(jù)個(gè)人喜好酌情選擇。
根據(jù)另一種優(yōu)選實(shí)施方案，本發(fā)明的貓砂還可含有各種染料以顯示不同的色彩并吸引寵物的注意力。所述染料包括但不限于酸性藍(lán)IR、酸性墨水藍(lán)、堿性艷藍(lán)、亞甲基藍(lán)、龍膽紫。用量和色彩可以酌情選擇，優(yōu)選亞甲基藍(lán)或龍膽紫。
本發(fā)明的新型貓砂的制備方法包括如下步驟(a)將具有納米孔結(jié)構(gòu)的粒狀硅膠與粘結(jié)劑相互混合；(b)干燥(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(jīng)過造粒后的貓砂顆粒的平均粒徑為0.5-8mm，優(yōu)選2-8mm。
根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方案，還包括對(duì)上述(c)中制得的膠塊進(jìn)行配香處理的步驟(d)。優(yōu)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)，再加乙醇沖稀攪勻，制得配香溶液，然后將配好的香味劑溶液均勻地噴灑在膠塊上。香味劑的優(yōu)選用量為5-15ml/kg膠塊。
根據(jù)另一種優(yōu)選實(shí)施方案，還包括在上述(a)-(d)中的任何一個(gè)步驟之前、之中或之后進(jìn)行染色的步驟。優(yōu)選地，用亞甲基藍(lán)和龍膽紫分別溶于乙醇溶液，再配制成水溶液，得到染色液；將上述步驟(c)中制得的不規(guī)則顆粒加染色液浸泡1-2小時(shí)，然后干燥。
本發(fā)明還提供了用上述方法制得的材料在寵物糞便處理中的應(yīng)用。本發(fā)明的貓砂可以按照與普通貓砂相同的方法使用。并且可將用后的產(chǎn)品用清水洗滌并自然晾干，即可重復(fù)使用，再生后還可在其表面噴淋香精來補(bǔ)充香味。
雖然不愿受任何理論的束縛，但是據(jù)信，正是由于本發(fā)明的寵物處理材料具有特殊的物理結(jié)構(gòu)，才使其表現(xiàn)出如下的優(yōu)異性能。(1)在保留通用硅膠的強(qiáng)吸附作用、不發(fā)生溶脹粘結(jié)的同時(shí)，不易炸裂，這是由于制作過程中原料顆粒間的架橋效應(yīng)產(chǎn)生的微米級(jí)大孔結(jié)構(gòu)使粒子因強(qiáng)烈吸附釋放的吸附熱和置換出的氣體迅速擴(kuò)散而不會(huì)引起貓砂顆粒炸裂而保持顆粒完好。(2)由于不易炸裂，因此用過的貓砂可以經(jīng)過簡(jiǎn)單宜行的再生方法恢復(fù)吸附活性重復(fù)使用。一方面使垃圾量降到最低，只相當(dāng)于高效能硅膠類貓砂的1/3；另一方面可以節(jié)省費(fèi)用兩倍以上。(3)如果需要時(shí)，可以加入香料并且具有緩釋特點(diǎn)。借助有機(jī)酸香味物質(zhì)可附著于納米級(jí)微孔表面，而結(jié)構(gòu)中的微米級(jí)大孔對(duì)香味物質(zhì)起抑制釋放作用，只有在吸收寵物便液時(shí)，香味物質(zhì)才因強(qiáng)極性水分子的置換作用集中釋放出來。因?yàn)橄憔珖姙⒌皆摦a(chǎn)品的表面后，被很快吸附到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，如同把香精裝進(jìn)塑料袋中，由內(nèi)部向外部釋放時(shí)首先由顆粒內(nèi)的小孔，擴(kuò)散至顆粒之間的大孔，再由大孔擴(kuò)散至空氣中，所以香味擴(kuò)散緩慢。
下面借助實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。但是應(yīng)當(dāng)指出，這些實(shí)施例僅是用于解釋本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例一、原料、材料粉體硅膠粒度80μm以下的粗孔硅膠(含5％石膏)、B型硅膠、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(chǎn)并銷售。
硅溶膠SiO2含量3.8-5.0wt％；染料亞甲基藍(lán)、龍膽紫；溶劑工業(yè)乙醇；香味劑茉莉型、玫瑰型、桂花型香精。二、設(shè)備1、滾球機(jī)直徑1000nm，轉(zhuǎn)速20r/min；2、風(fēng)壓式圓羅封輥磨粉機(jī)轉(zhuǎn)速690r/min。實(shí)施例1將20kg粗孔硅膠粉粉碎至75μm，用5-10L波梅度為3-4的硅溶膠作粘結(jié)劑。在滾球機(jī)上制成粒度為30mm的球狀顆粒，老化4天后，放烘干洞烘干，溫度為110℃，干燥至水分含量為4％，將干燥后的球狀顆粒經(jīng)風(fēng)壓式羅封輥磨粉機(jī)粉碎成等量球徑(把所有顆?？闯汕蛐螠y(cè)出的平均粒徑)為0.5-8mm的不規(guī)則膠塊顆粒(將試樣置于一定篩孔尺寸的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)篩內(nèi)，按規(guī)定條件進(jìn)行篩分)。用JEOL公司生產(chǎn)的JSM-840型掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了貓砂的微觀結(jié)構(gòu)，證實(shí)了本發(fā)明貓砂具有微米級(jí)大孔結(jié)構(gòu)，電鏡照片見附
圖1-8。其抗壓強(qiáng)度為0.4Mpa。
取2.25千克制得的貓砂飼養(yǎng)四只成貓，使用5天后，吸附飽和，取出沖洗，晾干，損耗只有17克，再用9天后，損耗也只有9克。該貓砂連續(xù)使用10次，仍然具有很好的吸附效果。實(shí)施例2分別取亞甲基藍(lán)、龍膽紫染料固基各1g，分別溶于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克置于溶皿中，取工業(yè)級(jí)茉莉香精10ml，倒入有檸檬酸的燒杯中，再加入100ml乙醇沖稀，攪勻至檸檬酸完成溶解，備用。分別取50克實(shí)施例1中制得的膠塊顆粒放入已備好的亞甲基藍(lán)、龍膽紫溶液中，分別浸泡2小時(shí)，(其間攪拌2-3次)，將膠分別撈出、烘干，烘干溫度為90℃，烘干8小時(shí)后，水分降至3.8％，將膠取出降溫。實(shí)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，再加乙醇沖稀10倍攪勻。將配好的香味劑溶液均勻地噴灑在實(shí)施例3中制得的膠塊上，香味劑用量控制為5ml/kg膠塊。
一只貓用0.5千克貓砂飼養(yǎng)，一次用5天，飽和后，沖洗晾干，連續(xù)反復(fù)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(xù)達(dá)6個(gè)月。實(shí)施例4用實(shí)施例1中的膠塊和實(shí)施例4中制得的用亞甲基藍(lán)、龍膽紫浸泡過的膠塊按質(zhì)量比為90∶5∶5混合，制得多彩貓砂。實(shí)施例5-9重復(fù)實(shí)施例1-4中所述的步驟，只是采用如表1所示的制備條件。測(cè)試數(shù)據(jù)見表1下半部分。
表1

權(quán)利要求
1.一種貓砂，它包括由具有納米級(jí)微孔結(jié)構(gòu)的粒狀硅膠結(jié)合而成的膠塊，并含有孔徑大于100納米的微米級(jí)大孔結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1的貓砂，其中所述的膠塊是由粒狀硅膠通過粘結(jié)劑粘結(jié)而成的。
3.如權(quán)利要求2的貓砂，其中所述的粘結(jié)劑為硅溶膠。
4.如權(quán)利要求1的貓砂，其中所述的微米級(jí)大孔結(jié)構(gòu)是粒狀硅膠顆粒通過相互搭接而成的孔結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)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(quán)利要求1的貓砂，還含有香料和/或染料。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)中所述的貓砂的制備方法，包括如下步驟(a)將具有納米級(jí)孔結(jié)構(gòu)的粒狀硅膠與粘結(jié)劑相互混合；(b)干燥(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(quán)利要求7的制備方法，還包括對(duì)上述(c)中制得的膠塊進(jìn)行配香處理的步驟(d)。
9.如權(quán)利要求7或8的制備方法，在上述(a)-(d)中的任何一個(gè)步驟之前、之中或之后還包括進(jìn)行染色的步驟。
10.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的貓砂在寵物糞便處理中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種貓砂及其制備方法和用途，更具體地說，涉及一種可再生貓砂及其制備方法和用途。本發(fā)明貓砂包括由具有納米級(jí)微孔結(jié)構(gòu)的粒狀硅膠結(jié)合而成的膠塊，并含有孔徑大于100納米的微米級(jí)大孔結(jié)構(gòu)。它使用時(shí)吸附量高、不易炸裂并且能夠再生使用。
文檔編號(hào)A01K1/015GK1451269SQ02105778
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2002年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月17日
發(fā)明者李永兆, 張傳銀, 李勇, 王立秋 申請(qǐng)人:李永兆