CN103392613A - 一种具有强吸水性的猫砂 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有强吸水性的猫砂，所述猫砂中含有生物纤维素微粉。本发明的猫砂产品由于使用了生物纤维素微粉，具有更好的吸水性。尤其是针对含盐类物质和酸性物质的液体来说，其吸收效果更佳。同时由于生物纤维素本身的多种特性，使得所述猫砂产品还具有结团性好、吸味性好、粉尘小、可生物降解等多种优点。

Description

一种具有强吸水性的猫砂

技术领域

本申请涉及一种宠物用品，尤其是涉及一种猫用猫砂产品。

背景技术

猫是一种很多家庭都喜爱的宠物，猫砂是用于处理猫排泄物的一种用品，其具有一定的吸水性，可以在短时间内将猫的排泄物吸收，减少气味，并且保持家庭环境卫生。猫砂是市场上成熟的产品，常用的猫砂品种很多，如膨润土砂、水晶（硅胶）猫砂、纸砂、木砂等等。其中膨润土砂具有成本低廉、吸水成团的优点，但其具有粉尘大、吸水性较差等缺点；水晶猫砂具有吸味性好的优点，但其成本较高、粉尘较大、颗粒不均匀、吸水性查差等缺点；纸砂、木砂是用环保的材料如木屑、纸屑、玉米芯屑等结合粘合剂成分制成的，虽然较为环保，但其主要成分为植物纤维素，具有吸水吸味性差、成本较高、质地松散等缺点。

很多研究者为了改进上述猫砂的缺点，通过各种技术手段来改进猫砂的吸水性刚和环保性。如在猫砂中添加高分子树脂吸水材料以增加其吸水性，但仍然存在高分子吸水树脂很难与其他成分相融合，分布不均匀等缺陷，且高分子树脂类吸水材料普遍存在有抗盐能力差的缺点。即其吸蒸馏水可以达1-2千倍，但其吸收生理盐水只有几十倍。对于尿液的吸收能力并不是很好。故而采用其作为吸水材料的猫砂产品还是存在有不能长时间吸水、长时间使用，且不能生物降解等缺陷。

生物纤维素（Biocellulose），又被称为细菌纤维素（Bacterial cellulose，BC），其是由醋酸菌属的微生物，如木醋杆菌等发酵制成的纤维素产品。目前多以废弃物，如椰子水、菠萝皮汁等作为原料，因此其成本低廉。得到的产品中含有高达95%以上的水分，因此又被称为生物纤维素凝胶。生物纤维素凝胶的制备方法是本领域已知的，如CN101671708、CN1840677A、CN101319242A中均有所公开。生物纤维素与植物纤维素相比无木质素、果胶和半纤维素等伴生产物，具有高结晶度（可达95%，植物纤维素的为65%）和高的聚合度(DP值2  000～8  000)；其具有超精细网状结构，生物纤维素纤维是由直径3～4  纳米的微纤组合成40～60  纳米粗的纤维束，并相互交织形成发达的超精细网络结构；其弹性模量为一般植物纤维的数倍至十倍以上，并且抗张强度高；生物纤维素有很强的持水能力，同时具有较高的生物相容性、适应性和良好的生物可降解性。生物纤维素凝胶现有的产品主要用于食品、化妆品中，如用于制作果冻、酸奶，增加膳食纤维的摄入；或者用于制作面膜产品的载体；这些产品在制作过程中对生物纤维素的性状要求较高，一般均要经过切割，此时会产生很多的切割废弃物、边角料，通常情况下废弃不用。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种具有强吸水性的猫砂，其具有吸水性好，可长时间使用、以及使用后可生物降解、环保等特点。

一种具有强吸水性的猫砂，所述猫砂中含有生物纤维素微粉。经过实验发现，干燥脱水后得到的生物纤维素微粉具有超强的吸水能力，其可以在短时间内吸收体积为其10倍以上的液体。尤其值得注意的是，这里所说的吸水能力是专门针对尿液来说的，而不是针对蒸馏水所说的。根据实验发现，生物纤维素微粉对于富含有机成分、含盐类物质、弱酸性的液体仍然具有较好的吸水性，其不会受到液体成分中的大分子物质、酸性物质的干扰，通过其自身的超精细网状结构对其中的分子具有良好的吸附作用，同时其内部结构大量含有的氢键也可以将离子小分子、水等成分牢牢吸附，两相结合，使得脱水后的生物纤维素微粉对于富含有机物质和酸性物质的尿液仍然具有较高的吸水性。故而本发明提供的猫砂产品相对一些使用高分子树脂材料的猫砂产品来说，具备更好的吸水性能。同时其生物相容性好，锁水性强，且由于其采用微粉形式，可以将其均匀混合于猫砂成分中，保持其吸水效果。在猫砂其他成分都采用环保材料的情况下，所述猫砂产品在自然环境中可自然生物降解，不会产生废弃物。

本发明的猫砂，所述生物纤维素微粉为静态发酵得到的膜状生物纤维素凝胶或动态发酵得到的粒状生物纤维素凝胶经过干燥脱水后制得的。尤其优选使用生物纤维素加工时的废弃物，如制作果冻或面膜时切割后的废弃边角料，或者发酵过程中成膜性状不好的废弃物等，不但可以降低成本，还可以将加工废弃物二次利用。优选将发酵得到的生物纤维素凝胶在20-60℃下进行低温干燥至恒重后得到的。所述低温干燥优选为真空冷冻干燥。

本发明的猫砂，优选在干燥之前，先通过机械压缩使生物纤维素凝胶脱除部分水分。可以更好地进行后续的低温干燥，且不会破坏其精细网状结构。

本发明的猫砂，所述生物纤维素微粉在进行干燥前，优选是经过纯化和洗涤的，纯化和洗涤可以使用本领域已知的方法，如常用的用弱碱水或弱酸和去离子水反复洗涤，用以排除培养基中有可能存在的杂质物质。

所述生物纤维素凝胶可以使用本领域已知的方法制备，菌种可以使用可产生物纤维素凝胶的各种菌种，优选使用木葡糖酸醋杆菌或木醋杆菌。可以使用浅盘静态发酵法也可以使用动态发酵法生产生物纤维素凝胶。所述生物纤维素凝胶可以为静态发酵制得的膜状凝胶或动态发酵制得的粒状凝胶。使用的培养基及发酵条件并没有特别要求，能够使微生物生长繁殖，并产生生物纤维素凝胶即可。优选的发酵温度是28-32℃，发酵5-10天。

为了达到更好的吸水效果，本发明的猫砂还可以进一步包含其他吸水材料，如高分子吸水树脂或活性炭。所述高分子吸水树脂优选为淀粉改性吸水树脂或丙烯酸系吸水树脂。其通过适当的加入，可以更好的提高猫砂的吸水性。所述活性炭优选为椰壳活性炭或果壳活性炭，可以进一步提高所述猫砂的吸水性，还可以吸收不良气味，保持气味清新。所述高分子吸水树脂或活性炭的混合比例优选为1%-8%，尤其优选为5%。其添加量不易过多，过多的情况下会影响生物纤维素微粉对有机大分子的吸收率。

本发明的猫砂，其基础成分可以为常用的物质，如凹凸棒土和/或膨润土，还可以添加氢氧化钠和氯化镁，增加其产品粘性和调节pH值。

在上述基础上，本发明继续提供一种具有强吸水性和香味的猫砂，由以下重量份数的物质经混合、研磨、造粒后制成：

凹凸棒土和/或膨润土：70-90重量份；和

生物纤维素微粉：10-20重量份；和

高分子吸水树脂和/或活性炭：5-20重量份；和

氢氧化钠：0.5-1重量份；和

氯化镁：0.1-0.5重量份；和

柠檬香精：0.1-0.5重量份；和

适量水。

所述猫砂可以采用本领域已知的技术制作，如混合、研磨、造粒；造粒一般为球形，易被猫咪接受，且不会划伤猫咪的瓜子；造粒大小一般为Φ0.5-1mm。之后还可以有筛选、晾干、包装等步骤。

 

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：

用静态发酵法制备生物纤维素凝胶膜：使用椰子水培养基，接种木葡糖酸醋杆菌，接种量8%，28℃下浅盘静态发酵培养5天后，收获培养基液面上的生物纤维素凝胶膜，用弱碱和去离子水反复洗涤至pH7，去除生物纤维素凝胶膜上附着的残留培养基成分和微生物菌体。然后采用机械切割法将生物纤维素凝胶膜切割成块状，50℃低温干燥至恒重，磨成粉，制成生物纤维素微粉。

将90重量份的膨润土和10重量份的生物纤维素微粉，均匀混合后加适量水造粒制成Φ0.5-1mm球状颗粒的猫砂产品。

实施例2： 

用动态发酵法制备生物纤维素凝胶：使用含有碳源、氮源的人工配制培养基，接种木葡糖酸醋杆菌，接种量10%，30℃下摇床动态发酵培养7天后，收获生物纤维素凝胶小球，用弱碱液和去离子水反复洗涤至pH6，去除生物纤维素凝胶上附着的残留培养基成分和微生物菌体。机械压缩使其含水量降至70%，再通过真空冷冻干燥使其干燥为恒重，磨成粉，制成生物纤维素微粉。

将85重量份的膨润土、10重量份的生物纤维素微粉、5重量份的丙烯酸系吸水树脂，均匀混合后研磨，再加适量水造粒制成Φ0.5-1mm球状颗粒的猫砂产品。

 

实施例3： 

用动态发酵法制备生物纤维素凝胶：使用含有碳源、氮源的人工配制培养基，接种木葡糖酸醋杆菌，接种量10%，30℃下摇床动态发酵培养7天后，收获生物纤维素凝胶小球，用弱碱液和去离子水反复洗涤至pH6，去除生物纤维素凝胶上附着的残留培养基成分和微生物菌体。机械压缩使其含水量降至60%，再通过真空冷冻干燥使其干燥为恒重，磨成粉，制成生物纤维素微粉。

将85重量份的凹凸棒土、10重量份的生物纤维素微粉、5重量份的椰壳活性炭，均匀混合后研磨，再加适量水造粒制成Φ0.5-1mm球状颗粒的猫砂产品。

 

实施例4：

一种具有强吸水性和香味的猫砂，由以下重量份数的物质经混合、研磨、造粒后制成：

凹凸棒土：70重量份；

生物纤维素微粉：15重量份；

高分子吸水树脂：5重量份；

氢氧化钠：1重量份；

氯化镁：0.5重量份；

柠檬香精：0.5重量份；和

适量水。

其中所述的生物纤维素微粉是将制作生物纤维素面膜的过程中切割剩余的边角料经过真空冷冻干燥至恒重后，再研磨成粉后得到的。

 实施例5：

一种具有强吸水性和香味的猫砂，由以下重量份数的物质经混合、研磨、造粒后制成：

凹凸棒土：40重量份；

膨润土：40重量份；

生物纤维素微粉：10重量份；

高分子吸水树脂：3重量份；

椰壳活性炭：3重量份；

氢氧化钠：0.5重量份；

氯化镁：0.1重量份；

柠檬香精：0.1重量份；和

适量水。

其中所述的生物纤维素微粉是将制作生物纤维素膳食纤维（俗称：椰果）的过程中切割剩余的边角料经过真空冷冻干燥至恒重后，再研磨成粉后得到的。

 

试验例：

为了检验本发明的猫砂的吸水性，本发明对实施例中的猫砂进行了吸水试验，试验过程和结果分别如下：

吸水试验

向实施例的猫砂的表面上方倾倒50ml的液体，测试其完全吸收所需要的时间（单位为秒），结果如下：

再采用含1g/100ml尿素的生理盐水，向实施例的猫砂的表面上方倾倒50ml，搅拌后观察吸收了液体后的猫砂的形状（结团性）、气味和粉尘，结果如下： 

从以上试验可以看出，本发明的猫砂产品由于使用了生物纤维素微粉，具有更好的吸水性。尤其是针对含盐类物质和酸性物质的液体来说，其吸收效果更佳。同时由于生物纤维素本身的多种特性，使得所述猫砂产品还具有结团性好、吸味性好、粉尘小、可生物降解等多种优点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有强吸水性的猫砂，其特征在于：所述猫砂中含有生物纤维素微粉。

2.根据权利要求1所述的猫砂，其特征在于：所述生物纤维素微粉为静态发酵得到的膜状生物纤维素凝胶或动态发酵得到的粒状生物纤维素凝胶经过干燥脱水后制得的。

3.根据权利要求1或2所述的猫砂，其特征在于：所述生物纤维素微粉是将发酵得到的生物纤维素凝胶在20-60℃下进行低温干燥至恒重后得到的。

4.根据权利要求3所述的猫砂，其特征在于：所述低温干燥为真空冷冻干燥。

5.根据权利要求4所述的猫砂，其特征在于：在干燥之前，先通过机械压缩使生物纤维素凝胶脱除部分水分。

6.根据权利要求1-5任一项所述的猫砂，其特征在于：所述猫砂中还含有高分子吸水树脂和/或活性炭。

7.根据权利要求6所述的猫砂，其特征在于：所述高分子吸水树脂为淀粉改性吸水树脂或丙烯酸系吸水树脂。

8.根据权利要求1或6所述的猫砂，其特征在于：所述猫砂中还含有凹凸棒土和/或膨润土。

9.根据权利要求8所述的猫砂，其特征在于：所述猫砂中还含有氢氧化钠和氯化镁。

10.一种具有强吸水性和香味的猫砂，其特征在于：由以下重量份数的物质经混合、研磨、造粒后制成：

凹凸棒土和/或膨润土：70-90重量份；和

生物纤维素微粉：10-20重量份；和

高分子吸水树脂和/或活性炭：5-20重量份；和

氢氧化钠：0.5-1重量份；和

氯化镁：0.1-0.5重量份；和

柠檬香精：0.1-0.5重量份；和

适量水。