CN110150162A - 一种魔芋葡甘聚糖猫砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种魔芋葡甘聚糖猫砂及其制备方法。魔芋葡甘聚糖猫砂制备方法，包括脱乙酰基魔芋葡甘聚糖的制备、脱乙酰基魔芋葡甘聚糖‑丙烯酸共聚物制备、魔芋葡甘聚糖猫砂的制备。本发明的魔芋葡甘聚糖可猫砂，以魔芋葡甘聚糖为载体并辅以其他助剂，具有优良的生物可降解性、吸水性、抗菌性和凝胶性；用魔芋葡甘聚糖作为猫砂的主材料，与传统猫砂相比，具有抗菌性强、吸水性好、吸味能力强、环保低碳的优点；并且取材方便、价格低廉、生产工艺简单、可完全生物降解，经济效益高。
Description
技术领域
本发明涉及一种猫砂及其制备方法，具体涉及一种魔芋葡甘聚糖猫砂及其制备方法，属动物饲养技术领域。
背景技术
近年来，宠物渐入人们的眼球，越来越多的人喜欢养小宠物，而因为养猫是相对于其他动物比较省事的，因此，养猫成为最大多数人的喜好。猫最需要的就是人们给它喂食，帮它铲屎，这两个环节解决了养猫就很容易了。而铲屎是一个累活儿，一方面因为传统猫砂由于吸水性能差，导致猫尿无法结块，难以清除；另一方面因为传统猫砂过于松散，导致猫从猫砂盒出来时带出散碎的猫砂粒，导致地板也需要清理，大大增加了卫生方面的工作量；此外，传统猫砂吸味能力差，铲屎的时候必须带上双层口罩，而有时候，猫屎味甚至会散发到猫砂盒之外。由上，传统猫砂存在松散性、吸水能力及吸味能力差等问题。
申请号为201610723552.4的发明专利“一种页岩陶粒猫砂及其制备方法”（申请日：2016.08.25)采用以页岩、河底淤泥以及煤渣灰为成分的陶粒制成，制作时将陶粒成品、粘合剂和水搅拌后得到原料，再经过造粒、低温烘干、高温烧结等一系列步骤制作而成，具有吸附有害物质、除菌等优点，但其中使用的陶粒的原料如若处理不当，没办法保证它的安全性，且制作过程繁琐、耗时长。
申请号为201511029817.2 的发明专利“一种团结玉米猫砂”（申请日：2015.12.31)采用玉米粉、膨润土、玉米淀粉及麦芽糊精等为原材料，经过配料、造粒、烘干等一系列步骤制作而成，具有吸水性好、结团性等优点，是一种天然环保的结团玉米猫砂，但其原材料没脱离传统原料膨润土，且吸味能力差。
随着时代的发展，家养宠物的新兴，如何更安全更快捷更有效率地养好宠物成了关注点。现在的猫砂松散性、吸水能力及吸味能力差，不是最理想、最便捷的猫砂。以不凝结黏土、膨润土、活性炭为原料的传统猫砂显然已无法满足家养宠物的需求。
发明内容
为了解决传统猫砂松散性、吸水能力差及吸味能力差等问题，本发明的目的是提供一种魔芋葡甘聚糖猫砂及其制备方法。本发明以魔芋葡甘聚糖为主要材料，利用其抗菌性、生物可降解性、吸水性、凝胶性以及吸味能力并辅以其他试剂（丙烯酸、过硫酸钾、N，N-亚甲基双丙烯酰）制成具备抗菌性、可降解、凝结性、吸水能力好、吸味能力强的魔芋葡甘聚糖猫砂。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。
本发明的一种魔芋葡甘聚糖猫砂的制备方法，其特征在于制备步骤如下：
（1）脱乙酰基魔芋葡甘聚糖的制备：将20g魔芋葡甘聚糖置于60-70℃环境中烘2.5-3h，然后，与固体氢氧化钠混合为含固体氢氧化钠的重量百分率为0.02-0.025%的混合物；置混合物于干式振动磨的研磨筒中，经25min脱乙酰基改性处理后，浸入体积浓度为50%乙醇溶液中3-5min，所用量为魔芋葡甘聚糖重量的4~5倍；用HCl溶液中和至pH=7，然后洗涤；用体积浓度为50%乙醇溶液洗涤3次，所用量为魔芋葡甘聚糖重量的4~5倍，每次洗涤均在搅拌的条件下进行，搅拌器的转速为300-500r/min，洗涤时间为25-30min；3次洗涤后在真空度0.7-0.8Mpa的条件下真空抽滤，直至用AgNO3溶液检验其上清液不含有Cl-；将所得产物于60-70℃条件下干燥，得脱乙酰基魔芋葡甘聚糖，备用；
（2）脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物制备：在400~450g的丙烯酸中加入步骤（1）的脱乙酰基魔芋葡甘聚糖；在30-40℃环境条件下通氮并电动搅拌15-20min，搅拌转速为300-500r/min；然后加入2~3g引发剂和0.2~0.3g交联剂，搅拌均匀后，在水浴温度为60-65℃的条件下接枝聚合反应4-5min后，取出产物，烘干、粉碎、过100-140目筛，得脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物；所述丙烯酸，为用氢氧化钠中和后的中和度为65-70%的丙烯酸溶液；所述引发剂为体积浓度0.5%-0.6%过硫酸钾；所述交联剂为体积浓度0.1%-0.12%N，N-亚甲基双丙烯酰胺；
（3）魔芋葡甘聚糖猫砂的制备：将步骤（2）中的脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物和氯化钙按其占总质量的质量比为6-9.5∶0.05-4混合，然后膨化，粉碎造粒，包装。
所述魔芋葡甘聚糖、氢氧化钠、丙烯酸、过硫酸钾、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、氯化钙为化学纯，固体；乙醇、HCl、AgNO3为化学纯，液体；
本发明的一种魔芋葡甘聚糖可猫砂及其制备方法，以魔芋葡甘聚糖为载体并辅以其他助剂，具有优良的生物可降解性、吸水性好、凝胶性以及吸味能力强；用魔芋葡甘聚糖作为猫砂的主材料，与传统猫砂相比，其具备抗菌性、吸水性好、不松散好打扫、吸味能力强、经济效益高；可完全生物降解，环保低碳；取材方便、价格低廉；并且其生产工艺简单。
本发明为一种魔芋葡甘聚糖猫砂，魔芋葡甘聚糖具有良好的吸水性、抗菌性等特性，其机械化学脱乙酰基的改性，降低了魔芋葡甘聚糖溶胶的触变性，大大提高了魔芋葡甘聚糖的吸水性；丙烯酸的加入，制得的脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物聚具有很强的液态水吸附能力；而氯化钙的添加，使得原本不适合湿度低的环境的脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物适合了低湿环境，因而各个环境下都适合使用；且脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物具有保水作用，防止氯化钙的潮解。因此，猫砂具有较好的生物可降解性、吸水性、抗菌性、凝结性和吸味能力。将制得的魔芋葡甘聚糖猫砂作如下性能测试：
（1）吸水性
将魔芋葡甘聚糖猫砂和传统猫砂置于清水中，作10分钟吸水率比较。
（2）松散性
用棍棒适力碾压魔芋葡甘聚糖猫砂和传统猫砂，观察分散情况。
（3）吸味能力
将魔芋葡甘聚糖猫砂和传统猫砂分别置于充有适量氨气的密闭环境中30min，再用化学滴定法测定猫砂中氨气含量。
（4）生物降解性
将魔芋葡甘聚糖猫砂掩埋30天，采用土壤掩埋法进行测试。
（5）抗菌性
将魔芋葡甘聚糖猫砂和传统猫砂做抗菌性检测。
表1的比较结果表明：魔芋葡甘聚糖猫砂吸水性、不易松散性、吸味能力、生物可降解性以及抗菌性均优于传统猫砂。
具体实施方式
为了进一步阐明本发明而不是限制本发明，以下结合实例加以说明。
实施例1、一种魔芋葡甘聚糖猫砂的制备方法，包括如下步骤：
（1）脱乙酰基魔芋葡甘聚糖的制备：将20g魔芋葡甘聚糖置于60℃环境中烘3h，然后，与固体氢氧化钠混合为含固体氢氧化钠的重量百分率为0.02的混合物；置混合物于干式振动磨的研磨筒中，经25min脱乙酰基改性处理后，浸入体积浓度为50%乙醇溶液中4min；所用量为魔芋葡甘聚糖重量的4倍；用HCl溶液中和至pH=7，然后洗涤；用体积浓度为50%乙醇溶液洗涤3次，所用量为魔芋葡甘聚糖重量的4倍；每次洗涤均在搅拌的条件下进行，搅拌器的转速为300r/min，洗涤时间为30min；3次洗涤后在真空度0.7Mpa的条件下真空抽滤，直至用AgNO3溶液检验其上清液不含有Cl-；将所得产物于70℃条件下干燥，得脱乙酰基魔芋葡甘聚糖，备用；
（2）脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸丁酯共聚物制备：在400g的丙烯酸中加入步骤（1）的脱乙酰基魔芋葡甘聚糖；在30℃环境条件下通氮并电动搅拌20min，搅拌转速为350r/min；然后加入2g引发剂和0.2g交联剂，搅拌均匀后，在水浴温度为65℃的条件下接枝聚合反应4min后，取出产物，烘干、粉碎、过140目筛，得脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物；所述丙烯酸，为用氢氧化钠中和后的中和度为65-70%的丙烯酸溶液；所述引发剂为体积浓度0.5%-0.6%过硫酸钾；所述交联剂为体积浓度0.1%-0.12%N，N-亚甲基双丙烯酰胺；
（3）魔芋葡甘聚糖猫砂的制备：将步骤（2）中的脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物和氯化钙按其占总质量的质量比为9.5∶1混合，然后膨化，粉碎造粒，包装。
实施例2、一种魔芋葡甘聚糖猫砂的制备方法，包括如下步骤：
（1）脱乙酰基魔芋葡甘聚糖的制备：将20g魔芋葡甘聚糖置于70℃环境中烘2.5h，然后，与固体氢氧化钠混合为含固体氢氧化钠的重量百分率为0.02的混合物；置混合物于干式振动磨的研磨筒中，经25min脱乙酰基改性处理后，浸入体积浓度为50%乙醇溶液中5min；所用量为魔芋葡甘聚糖重量的5倍；用HCl溶液中和至pH=7，然后洗涤；用体积浓度为50%乙醇溶液洗涤3次，所用量为魔芋葡甘聚糖重量的5倍；每次洗涤均在搅拌的条件下进行，搅拌器的转速为500r/min，洗涤时间为25min；3次洗涤后在真空度0.8Mpa的条件下真空抽滤，直至用AgNO3溶液检验其上清液不含有Cl-；将所得产物于60℃条件下干燥，得脱乙酰基魔芋葡甘聚糖，备用；
（2）脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物制备：在450g的丙烯酸中加入步骤（1）的脱乙酰基魔芋葡甘聚糖；在40℃环境条件下通氮并电动搅拌15min，搅拌转速为500r/min；然后加入2.5g引发剂和0.2g交联剂，搅拌均匀后，在水浴温度为60℃的条件下接枝聚合反应5min后，取出产物，烘干、粉碎、过140目筛，得脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物；所述丙烯酸，为用氢氧化钠中和后的中和度为65-70%的丙烯酸溶液；所述引发剂为体积浓度0.5%-0.6%过硫酸钾；所述交联剂为体积浓度0.1%-0.12%N，N-亚甲基双丙烯酰胺；
（3）魔芋葡甘聚糖新型的制备：将步骤（2）中的脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸丁酯共聚物和氯化钙按其占总质量的质量比为9.5∶1混合，然后膨化，粉碎造粒，包装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种魔芋葡甘聚糖猫砂制备方法，其特征在于制备方法如下：
（1）脱乙酰基魔芋葡甘聚糖的制备：将20g魔芋葡甘聚糖置于60-70℃环境中烘2.5-3h，然后，与固体氢氧化钠混合为含固体氢氧化钠的重量百分率为0.02-0.025%的混合物；置混合物于干式振动磨的研磨筒中，经25min脱乙酰基改性处理后，浸入乙醇溶液中3-5min；用HCl溶液中和至pH=7，然后洗涤；用乙醇溶液洗涤3次，每次洗涤均在搅拌的条件下进行，搅拌器的转速为300-500r/min，洗涤时间为25-30min；3次洗涤后在真空度0.7-0.8Mpa的条件下真空抽滤，直至用AgNO3溶液检验其上清液不含有Cl-；将所得产物于60-70℃条件下干燥，得脱乙酰基魔芋葡甘聚糖，备用；
（2）脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物制备：在400~450g的丙烯酸中加入步骤（1）的脱乙酰基魔芋葡甘聚糖；在30-40℃环境条件下通氮并电动搅拌15-20min，搅拌转速为300-500r/min；然后加入2~3g引发剂和0.2~0.3g交联剂，搅拌均匀后，在水浴温度为60-65℃的条件下接枝聚合反应4-5min后，取出产物，烘干、粉碎、过100-140目筛，得脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物；
（3）魔芋葡甘聚糖猫砂的制备：将步骤（2）中的脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物和氯化钙按其占总质量的质量比为6-9.5∶0.05-4混合，然后膨化，粉碎造粒，包装。
2.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘聚糖猫砂制备方法，其特征在于步骤（1）所述浸入乙醇溶液中，乙醇溶液的体积浓度为50%，所用量为魔芋葡甘聚糖重量的4~5倍。
3.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘聚糖猫砂制备方法，其特征在于步骤（1）所述用乙醇溶液洗涤，乙醇溶液的体积浓度为50%，所用量为魔芋葡甘聚糖重量的4~5倍。
4.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘聚糖猫砂制备方法，其特征在于步骤（2）所述丙烯酸，为用氢氧化钠中和后的中和度为65%-70%的丙烯酸溶液。
5.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘聚糖猫砂制备方法，其特征在于步骤（2）所述引发剂为体积浓度0.5%-0.6%过硫酸钾。
6.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘聚糖猫砂制备方法，其特征在于步骤（2）所述交联剂为体积浓度0.1%-0.12%N，N-亚甲基双丙烯酰胺。
7.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘聚糖猫砂制备方法，其特征在于步骤（3）所述脱乙酰基魔芋葡甘聚糖-丙烯酸共聚物和氯化钙按其占总质量的质量比为9.5∶1。
8.由权利要求1-7所述的任一方法制备的魔芋葡甘聚糖猫砂。
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