CN106577314A - 高吸水天然植物纤维猫砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法，包括：步骤一、对取自天然原木的天然木材纤维进行预处理，具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮5～30min，之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率：5～20kW，时间：20～80s，物料含水率：20～40％；所述高温高压条件为：压力2～10MPa，温度120～200℃；步骤二、采用预处理得到的木材纤维作为原料的成分之一制备猫砂。本发明还提供了一种高吸水天然植物纤维猫砂。本发明所述的猫砂具有强力的吸水性能，导管结构有效除臭，结团性能优异，带有天然木材味道，气味宜人，脚感舒适，不易带出。
Description
技术领域
本发明涉及宠物排泄物的清洁用品，尤其涉及一种高吸水天然植物纤维猫砂及其制备方法。
背景技术
随着消费水平和经济能力的提高，宠物饲养正在成为一种时尚并为越来越多的人所喜爱。宠物饲养过程中的排泄物一直是困扰宠物主人的问题，相关的产品也受到了人们的追捧。
猫砂是用于处理宠物排泄物的材料，要求其有较好的吸水性，一般会与猫砂盆(或称猫厕所)一并使用。随着社会经济的不断发展，城市的规模也将不断扩大，现代人养宠物已经成为一个趋势，而城市居住用地的缺乏就导致大多数的宠物需要和主人在一起生活。宠物猫砂就成为一种必不可少的宠物用品。
经过几十年的研究和发展，市场上出现了很多新型的猫砂，猫砂的各项性能指标也得到了很大的提高。目前市场上销售的猫砂主要有以下几类：膨润土猫砂、水晶猫砂、木屑猫砂、纸屑猫砂、豆腐猫砂等等。其中木屑猫砂几乎保留了传统猫砂的所有优点，且有效克服了传统猫砂的不足，同时处理简便(可堆肥、可焚烧、可冲入抽水马桶)，不仅解决了环境污染问题，且实现了废物利用，在国际市场上受到商家和消费者的青睐，成为新一代环保型宠物垫圈料。
但现有的木纤维猫砂存在如下缺陷：1、吸水性较差，需要通过添加额外的吸水高分子材料实现；2、不结团或结团性差；3、常见木纤维猫砂气味较大，因为传统的木纤维猫砂为降低成本，原料多为含有甲醛的木材加工尾料，危害猫咪和主人的安全；4、无针对性地滥用防腐抗菌成分，健康猫咪容易免疫力下降；5、猫砂尺寸不合适，使用过程中容易被猫带出或使猫产生反感情绪；6、为掩盖排泄物味道，多添加有人工合成香料，长期使用伤害猫咪嗅觉。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法，其制备的猫砂具有强力的吸水性能，导管结构有效除臭，结团性能优异，带有天然木材的味道，气味宜人，脚感舒适，不易带出，天然环保。
另外，本发明还提供了一种高吸水天然植物纤维猫砂，其具有强力的吸水性能，导管结构有效除臭，结团性能优异，带有天然木材的味道，气味宜人，脚感舒适，不易带出，天然环保。
本发明提供的技术方案为：
一种高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法，包括：
步骤一、对取自天然原木的天然木材纤维进行预处理，具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮5～30min，之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率：5～20kW，时间：20～80s，物料含水率：20～40％；所述高温高压条件为：压力2～10MPa，温度120～200℃；
步骤二、采用预处理得到的木材纤维作为原料的成分之一制备猫砂。
优选的是，所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法中，所述天然木材纤维的粒径为30～80目。
优选的是，所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法中，所述天然木材纤维选自松木、桦木、榉木、杉木和杨木中的一种或几种。
优选的是，所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法中，所述步骤二中，所述原料包括按重量份数计的以下成分：经过预处理的天然木材纤维60～90份和天然植物粘结剂1～20份。
优选的是，所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法中，所述天然植物粘结剂为由瓜尔胶、黄秋葵果胶和田菁胶按1～10:1～10:1～10的质量比配制而成。
优选的是，所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法中，所述步骤二中，采用预处理得到的木材纤维作为原料的成分之一制备猫砂，其具体过程为：
(1)配料：按重量份数计，将预处理得到的木材纤维60～90份和天然植物粘结剂1～20份以及水混合均匀，控制混合后物料的含水量为12～18％；
(2)成型：将混合后物料置于成型设备中，压力设定为2～15bar，得到成型产物，成型产物直径为4～10mm，长度为10～25mm；
(3)冷却：将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，冷却至室温，其中，冷却设备的吸风量约为4500m3/h，风压为200mm水柱高度，冷却时间为5～20min；
(4)如要制备的猫砂形状为不规则多面体颗粒，则对冷却后的成型产物进行破碎，如要制备的猫砂形状为圆柱状颗粒，则直接进入步骤(5)；
(5)筛分。
一种高吸水天然植物纤维猫砂，其为由所述的方法制备得到。
优选的是，所述的高吸水天然植物纤维猫砂，其为不规则多面体颗粒或圆柱状颗粒，所述不规则多面体颗粒的粒径为3～5mm，所述圆柱状颗粒的直径为3～6mm，长度为直径的1-3倍。
本发明所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法将天然木材纤维经微波、高温高压蒸煮及研磨预处理，使预处理得到的木材纤维产生极疏松的吸水性结构，进而使最终制备的猫砂体现出强力的吸水性能，能吸收相当于自身重力6倍的水，并进一步体现出良好的结团性能；而且猫砂会带有天然木材纤维的味道，气味宜人；另外，制备过程中采用天然植物粘结剂，天然环保。本发明所述的猫砂为不规则多面体颗粒或圆柱状颗粒，不规则多面体颗粒的粒径为3～5mm，圆柱状颗粒的直径为3～6mm，长度为直径的1-3倍，脚感舒适，不易带出。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法，包括：
步骤一、对取自天然原木的天然木材纤维进行预处理，具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮5～30min，之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率：5～20kW，时间：20～80s，物料含水率：20～40％；所述高温高压条件为：压力2～10MPa，温度120～200℃；
步骤二、采用预处理得到的木材纤维作为原料的成分之一制备猫砂。
市面上众多植物砂为降低成本，常以木材加工下脚料、甚至废旧的回收二手家具为原料，其中的甲醛、工业用胶和喷漆等物质随猫砂进入家居使用环境，长期使用对猫咪和人类的健康产生严重威胁。本发明从原木开始加工，将原木破碎成天然木材纤维，再对该天然木材纤维做预处理，最终制备猫砂，不含有甲醛等有害物质，环保安全。
本发明对取自于天然原木的天然木材纤维进行预处理，微波的强穿透力，辅助高压水蒸汽对被处理材的微观结构产生一定程度的破坏，使木材纤维疏松，纤维比表面积增大；之后再采用研磨装置进行研磨，使处理后的木材纤维进一步解离，从而暴露出更多的极性基团，产生特别疏松的吸水性结构，最终预处理得到的木材纤维的亲水性得以增加，而且吸水速度快，猫砂能迅速吸走猫咪的尿液，结团性能更佳。
本发明所制备得到的猫砂可以吸收相当于自身重量6倍的水，不需要额外添加吸水材料，优于普通植物猫砂(吸水2～4倍)，更优于膨润土及水晶猫砂(吸水1～2倍)。
具体地，上述在对天然木材纤维进行处理的过程中，采用研磨机对经过微波及高温高压蒸煮处理的木材纤维进行研磨。在一个优选的实施例中，所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法中，所述天然木材纤维的粒径为30～80目。天然木材纤维的粒径决定了预处理得到的木材纤维的粒径。当预处理得到的木材纤维的粒径过粗，则在后续的制备猫砂的过程中，不易压制成型，而过细，则在加工过程中容易产生粉尘。
在一个优选的实施例中，所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法中，所述天然木材纤维选自松木、桦木、榉木、杉木和杨木中的一种或几种。
在一个优选的实施例中，所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法中，所述步骤二中，所述原料包括按重量份数计的以下成分：经过预处理的天然木材纤维60～90份和天然植物粘结剂1～20份。
该实施例中采用天然植物粘结剂，成分安全无害，保障猫咪和主人的健康和安全。
在一个优选的实施例中，所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法中，所述天然植物粘结剂为由瓜尔胶、黄秋葵果胶和田菁胶按1～10:1～10:1～10的质量比配制而成。该实施例有助于保证预处理得到的木材纤维粘结成型。相较于单一的结团粘结剂，该实施例中的复配型粘结剂的结团效果更好，同时也更经济。
在一个优选的实施例中，所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法中，所述步骤二中，采用预处理得到的木材纤维作为原料的成分之一制备猫砂，其具体过程为：
(1)配料：按重量份数计，将预处理得到的木材纤维60～90份和天然植物粘结剂1～20份以及水混合均匀，控制混合后物料的含水量为12～18％。其中，可以先对预处理后的木材纤维进行烘干，以便于精确测量该木材纤维的质量。
(2)成型：将混合后物料置于成型设备中，压力设定为2～15bar，得到成型产物，成型产物直径为4～10mm，长度为10～25mm；
(3)冷却：将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，冷却至室温，其中，冷却设备的吸风量约为4500m3/h，风压为200mm水柱高度，冷却时间为5～20min；
(4)如要制备的猫砂形状为不规则多面体颗粒，则对冷却后的成型产物进行破碎，将冷却后的成型产物用破碎机破碎，如要制备的猫砂形状为圆柱状颗粒，则直接进入步骤(5)；
(5)筛分：对破碎后的成型产物进行筛选，筛除不符合标准的颗粒。
本发明通过设定成型设备的压力，来获得具有合适紧实度的成型产物。之后将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，可使得成型产物获得合适的硬度，以稳定保持其外形(即保持其立体的形状)。若成型产物不连续进入冷却设备，则可能导致成型产物的硬度不够，易破碎，难以承受长距离的运输。
成型产物经过破碎后，成为不规则多面体状颗粒，其粒径为3～5mm。
具体地，上述成型产物根据成型设备的不同，其形状也可能存在多种，如圆柱形、球形、不规则多面体或者片状。经过破碎后，最终产品是不规则多面体颗粒。
成型设备可以是平模、环模、辊压、冲压等设备。对成型产物的破碎可以用反击式、颚式或辊式破碎机实现。
本发明还提供了一种高吸水天然植物纤维猫砂，其为由所述的方法制备得到。
本发明所制备得到的猫砂可以吸收相当于自身重量6倍的水，不需要额外添加吸水材料，优于普通植物猫砂(吸水2～4倍)，更优于膨润土及水晶猫砂(吸水1～2倍)。而且猫砂会带有天然木材纤维的味道，气味宜人，天然环保。
在一个优选的实施例中，所述的高吸水天然植物纤维猫砂，其为不规则多面体颗粒或圆柱状颗粒，所述不规则多面体颗粒的粒径为3～5mm，所述圆柱状颗粒的直径为3～6mm，长度为直径的1-3倍。
为使本领域技术人员更清晰地了解本发明的技术方案，提供以下实施例。
实施例一
1)原木破碎及预处理：松木原木破碎至40目，然后对得到的天然木材纤维进行预处理；具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮5min，之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率10kW，时间35s，物料含水率30％；所述高温高压条件为：压力2MPa，温度120℃。
2)对预处理得到的木材纤维进行烘干处理；
3)配料：按重量份数计，将烘干的木材纤维60份和天然植物粘结剂1份以及水混合均匀，控制混合后物料的含水量为12％；所述天然植物粘结剂为由瓜尔胶、黄秋葵果胶和田菁胶按1:1:1的质量比配制而成；
4)成型：将混合后物料置于环模制粒机中，压力设定为8bar，得到柱状颗粒，颗粒直径为8mm，长度为20mm；
5)冷却：将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，冷却至室温，其中，冷却设备的吸风量约为4500m3/h，风压为200mm水柱高度，冷却时间为10min；
6)破碎：将柱状产物用对辊式破碎机破碎，破碎后形状为不规则多面体；
7)筛分：对破碎后的产物进行筛选，筛选颗粒尺寸在3～5mm的颗粒。
本实施例所制备得到的猫砂可以吸收相当于自身重量6倍的水，不需要额外添加吸水材料，可以迅速吸收猫咪的尿液，结团性能好；猫砂会带有天然木材的味道，气味宜人，天然环保；脚感舒适，不易带出。
实施例二
1)原木破碎及预处理：桦木原木破碎至30目，然后对得到的天然木材纤维进行预处理；具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮30min，之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率5kW，时间80s，物料含水率40％；所述高温高压条件为：压力10MPa，温度200℃；
2)对预处理得到的木材纤维进行烘干处理；
3)配料：按重量份数计，将烘干的木材纤维90份和天然植物粘结剂20份以及水混合均匀，控制混合后物料的含水量为18％；所述天然植物粘结剂为由瓜尔胶、黄秋葵果胶和田菁胶按1:5:1的质量比配制而成；
4)成型：将混合后物料置于环模制粒机中，压力设定为15bar，得到柱状颗粒，颗粒直径为4mm，长度为10mm；
5)冷却：将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，冷却至室温，其中，冷却设备的吸风量约为4500m3/h，风压为200mm水柱高度，冷却时间为5min；
6)破碎：将柱状产物用对辊式破碎机破碎，破碎后形状为不规则多面体；
7)筛分：对破碎后的产物进行筛选，筛选颗粒尺寸在3～5mm的颗粒。
本实施例所制备得到的猫砂可以吸收相当于自身重量6倍的水，不需要额外添加吸水材料，可以迅速吸收猫咪的尿液，结团性能好；猫砂会带有天然木材的味道，气味宜人，天然环保；脚感舒适，不易带出。
实施例三
1)原木破碎及预处理：杨木原木破碎至80目，然后对得到的天然木材纤维进行预处理；具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮20min，之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率20kW，时间20s，物料含水率20％；所述高温高压条件为：压力7MPa，温度150℃；
2)对预处理得到的木材纤维进行烘干处理；
3)配料：按重量份数计，将烘干的木材纤维70份和天然植物粘结剂10份以及水混合均匀，控制混合后物料的含水量为15％；所述天然植物粘结剂为由瓜尔胶、黄秋葵果胶和田菁胶按10:1:10的质量比配制而成；
4)成型：将混合后物料置于环模制粒机中，压力设定为2bar，得到柱状颗粒，颗粒直径为8mm，长度为16mm；
5)冷却：将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，冷却至室温，其中，冷却设备的吸风量约为4500m3/h，风压为200mm水柱高度，冷却时间为15min；
6)筛分：对冷却后的产物进行筛选，筛选颗粒直径为4～6mm，长度为10～15mm的颗粒。
本实施例所制备得到的猫砂可以吸收相当于自身重量6倍的水，不需要额外添加吸水材料，可以迅速吸收猫咪的尿液，结团性能好；猫砂会带有天然木材的味道，气味宜人，天然环保；脚感舒适，不易带出。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (8)
1.一种高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法，其特征在于，包括：
步骤一、对取自天然原木的天然木材纤维进行预处理，具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮5～30min，之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率：5～20kW，时间：20～80s，物料含水率：20～40％；所述高温高压条件为：压力2～10MPa，温度120～200℃；
步骤二、采用预处理得到的木材纤维作为原料的成分之一制备猫砂。
2.如权利要求1所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法，其特征在于，所述天然木材纤维的粒径为30～80目。
3.如权利要求1所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法，其特征在于，所述天然木材纤维选自松木、桦木、榉木、杉木和杨木中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法，其特征在于，所述原料包括按重量份数计的以下成分：经过预处理的天然木材纤维60～90份和天然植物粘结剂1～20份。
5.如权利要求4所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法，其特征在于，所述天然植物粘结剂为由瓜尔胶、黄秋葵果胶和田菁胶按1～10:1～10:1～10的质量比配制而成。
6.如权利要求4或5所述的高吸水天然植物纤维猫砂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，采用预处理得到的木材纤维作为原料的成分之一制备猫砂，其具体过程为：
(1)配料：按重量份数计，将预处理得到的木材纤维60～90份和天然植物粘结剂1～20份以及水混合均匀，控制混合后物料的含水量为12～18％；
(2)成型：将混合后物料置于成型设备中，压力设定为2～15bar，得到成型产物，成型产物直径为4～10mm，长度为10～25mm；
(3)冷却：将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，冷却至室温，其中，冷却设备的吸风量约为4500m3/h，风压为200mm水柱高度，冷却时间为5～20min；
(4)如要制备的猫砂形状为不规则多面体颗粒，则对冷却后的成型产物进行破碎，如要制备的猫砂形状为圆柱状颗粒，则直接进入步骤(5)；
(5)筛分。
7.一种高吸水天然植物纤维猫砂，其特征在于，其为由如权利要求1至6中任一项所述的方法制备得到。
8.如权利要求6所述的高吸水天然植物纤维猫砂，其特征在于，其为不规则多面体颗粒或圆柱状颗粒，所述不规则多面体颗粒的粒径为3～5mm，所述圆柱状颗粒的直径为3～6mm，长度为直径的1-3倍。
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