CN113207710B - 一种能除臭抑菌的益生菌猫砂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能除臭抑菌的益生菌猫砂及其制备方法，属于猫砂制备技术领域。本发明通过设置特定配比的复合益生菌粉末，配合碳酸氢钙、海藻酸钠等辅料，在遇到猫的尿液时自动吸水结块，并且能够自动升温，给猫起到取暖和自行杀菌除臭的效果，具有广阔的应用前景。

Description

一种能除臭抑菌的益生菌猫砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种能除臭抑菌的益生菌猫砂及其制备方法，属于猫砂制备技术领域。
背景技术
目前，猫砂是饲主为其饲养的猫用来掩埋粪便和尿液的物体，有时也会用于大肚猪的饲养。该物体有较好的吸水性，一般会与猫砂盆(或称猫厕所)一并使用，将适量的猫砂倒于猫砂盆内，受过训练的猫当需要排泄时便会走进猫砂盆内排泄于其上面；使用猫砂是猫的本能、多数猫能轻易学会使用猫砂。市面上的猫砂多为粒状，常用的包括有土砂、纸砂、水晶砂、豆腐砂、木砂、小麦砂等等。猫砂可以分为两大类，结团的和不结团的。结团猫砂主要成分为膨润土，吸收到尿液或粪便后会结成一团，配合猫砂铲既可方便的清理。不结团的猫砂遇到尿液不会结团，在猫大便之后将其铲出即可，使用后需要整体更换。
其中，结团猫砂在结团后以造成细菌的滋生而不利于猫的健康成长，不结团的猫砂由于需要整体进行替换造成了猫砂的极大的浪费。在此基础上，目前有人通过向结团猫砂中增加抗菌剂而提高猫砂的抗菌性，但是这样会降低猫砂的结团效果；此外，传统的猫砂除臭和抗菌功能的产生都是通过外加抗菌剂和可以散发香味的添加物来实现，未能从根本上解决猫砂的抗菌除臭问题，并且传统猫砂功能单一，仅仅能作为猫的排泄物掩体使用。而大部分猫咪需要温暖的环境，如果猫砂可以自动产热，给猫咪提供取暖热源，就可以极大的开拓猫砂的使用范围。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种能除臭抑菌的益生菌猫砂及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：目前结团猫砂在结团后以造成细菌的滋生而不利于猫的健康成长，目前有人通过向结团猫砂中增加抗菌剂而提高猫砂的抗菌性，但是这样会降低猫砂的结团效果；此外，传统的猫砂除臭和抗菌功能的产生都是通过外加抗菌剂和可以散发香味的添加物来实现，未能从根本上解决猫砂的抗菌除臭问题，并且传统猫砂功能单一，仅仅能作为猫的排泄物掩体使用，为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能除臭抑菌的益生菌猫砂及其制备方法，本发明的能除臭抑菌的益生菌猫砂具有遇到猫的尿液自动结块，并且能够自动升温，给猫起到取暖和自行杀菌除臭的效果，具有广阔的应用前景。
本发明的一种能除臭抑菌的益生菌猫砂，是在猫砂粗粒表面包覆一层功能胶黏液制得；
所述猫砂粗粒包括膨润土、沸石、碳酸氢钙、木粉和羧甲基纤维素；本发明的猫砂粗粒在制备过程中加入了碳酸氢钙和木粉，其中木粉作为纤维连接材料，提高了猫砂结块的强度，而碳酸氢钙的作用有两个，其一是碳酸氢钙在猫砂遇到猫咪尿液后，会被尿液溶解并随着尿液入渗到猫砂的内部孔隙中，在复合益生菌中嗜热微生物发酵产生的高温作用下，沉积成碳酸钙填充在结块猫砂的内部孔隙中，提高结块猫砂的致密度，从而提高结块猫砂的结块强度，另一个作用在于，利用碳酸氢钙作为钙离子供体，为后续和海藻酸钠产生凝胶结块反应做准备，提高猫砂的结块性能；
所述功能胶黏液包括复合益生菌粉、海藻酸钠、黄原胶和水；本发明在功能胶黏液中加入了复合益生菌粉和海藻酸钠，并用黄原胶作为胶黏剂，其中复合益生菌粉的作用是分解粪便产热、除臭和杀菌，而海藻酸钠的作用是提高猫砂的结块性能，由于海藻酸钠可以在极其温和的条件下快速形成凝胶，当有碳酸氢钙中钙离子存在的碱性环境下，G单元上的钠离子与二价钙离子发生离子交换反应，G单元堆积形成交联网络结构，从而形成水凝胶，进而将沾染猫咪粪便尿液的相临猫砂颗粒粘结成块，提高猫砂的成块性能；此外海藻酸钠和黄原胶提供的粘性环境将复合益生菌包覆保存，在不使用时，可以延长猫砂中益生菌微生物的保存时间。
所述复合益生菌粉按重量份数计，包括：
15～19份里氏木霉菌粉；
11～15份枯草芽孢杆菌菌粉；
7～11份黑曲霉菌粉；
1～3份地芽孢杆菌菌粉；
2～7份嗜热侧孢菌菌粉；
1～5份嗜热脂肪芽孢杆菌菌粉。
进一步的，所述复合益生菌粉按重量份数计，包括：
17份里氏木霉菌粉；
13份枯草芽孢杆菌菌粉；
9份黑曲霉菌粉；
2份地芽孢杆菌菌粉；
4份嗜热侧孢菌菌粉；
3份嗜热脂肪芽孢杆菌菌粉。
本发明通过将能分解粪便的微生物混合，并掺加了高温纤维分解菌种，从而将沾附粪便尿液的猫砂像堆肥一样迅速将猫砂发酵温度提高到40～50℃，从而使得猫砂块具有产热取暖的作用，而猫咪习性喜欢温暖的环境，使得本发明的猫砂功能拓展，实现猫砂取暖效果，而且本发明通过特殊的微生物配比设计，能使猫砂温度迅速升温，并且在升温过程中，猫砂中的微生物会出现复苏、繁殖加速增长及最终代谢后消亡的过程，整个过程产生的有益代谢产物充分满足了猫咪粪便中有害物质及有机物质的去除和分解，除此之外，当猫砂结块过程中猫砂块温度达到55～65℃、最高达70℃时的高温作用下，不仅消除了猫砂的臭味，更重要的是高温能杀死猫砂中的病菌，大部分有机污染可被消除，在此条件下，最终几乎所有微生物停止活动，抗菌率极佳。
进一步的，所述膨润土为钠化膨润土。本发明的膨润土经钠化改性后，其胶质价和膨胀容都明显增大，蒙脱石含量基本不变，钠化膨润土的2h吸水率达到436.5%，是原土吸水率的1.5倍，因此提高了由其作为原料制得的猫砂的吸水率，提高对猫尿液的吸收能力；
进一步的，所述沸石是经过焙烧活化并进行酸化和钠化的改性沸石。本发明首先通过酸化改性，去除了沸石内部的酸溶性杂质，扩大了沸石颗粒内部的孔径，增大了沸石的孔隙率，提高其物理吸附性能，而氯化钠改性后，由于钠离子替代了钙离子和镁离子位置后，不会破坏沸石的晶格结构，又由于钠离子更容易从孔中出入与溶液中的铵离子进行交换，使改性沸石对氨氮的吸附交换量增加，因而能够更加高效的吸附猫砂中主要的臭味来源氨氮，达到高效除臭效果；
进一步的，所述钠化膨润土的制备步骤为：
按质量比为1:50将碳酸钠和钙基膨润土混合后装入容器中，再向容器中加入钙基膨润土质量30%的蒸馏水，用压辊挤压成片状后装入塑料袋中静置陈化2～3天，陈化完成后将陈化膨润土放入烘箱在105～110℃下烘干，并研磨至200目，得到钠化膨润土。
进一步的，所述改性沸石的制备步骤为：
称取天然斜发沸石研磨至60目，再将研磨后的沸石放入马弗炉中，在400～450℃下焙烧活化200～210min，再将活化后的沸石依次用浓度为1mol/L的盐酸和浓度为0.5mol/L的氯化钠溶液分别浸泡改性15h和18h，浸泡结束后冲洗烘干，得到改性沸石。
一种能除臭抑菌的益生菌猫砂的制备方法，具体制备步骤为：
将猫砂粗粒浸入功能胶黏液中30～40s后取出，放入真空冷冻干燥机中冷冻干燥，出料，得到能除臭抑菌的益生菌猫砂。
进一步的，所述猫砂粗粒的制备步骤为：
按重量份数计，称取10～14份改性沸石、18～22份钠化膨润土、3～7份碳酸氢钙、5～9份木粉和10～14份质量分数为30%的羧甲基纤维素溶液，首先将改性沸石、钠化膨润土和木粉混合后加入到圆盘造粒机中，调节变频机转速为25r/min，接着将羧甲基纤维素溶液从造粒机喷壶中喷入，开始造球，并干燥，最终制得粒度为4mm的猫砂粗粒。
进一步的，所述功能胶黏液的制备步骤为：
将复合益生菌粉、海藻酸钠、黄原胶和水按质量比为10:3:2:5混合后加热至30～40℃，搅拌混合得到粘稠的胶状物，即得功能胶黏液。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
（1）本发明的膨润土经钠化改性后，其胶质价和膨胀容都明显增大，蒙脱石含量基本不变，钠化膨润土的2h吸水率达到436.5%，是原土吸水率的1.5倍，因此提高了由其作为原料制得的猫砂的吸水率，提高对猫尿液的吸收能力；
（2）本发明首先通过酸化改性，去除了沸石内部的酸溶性杂质，扩大了沸石颗粒内部的孔径，增大了沸石的孔隙率，提高其物理吸附性能，而氯化钠改性后，由于钠离子替代了钙离子和镁离子位置后，不会破坏沸石的晶格结构，又由于钠离子更容易从孔中出入与溶液中的铵离子进行交换，使改性沸石对氨氮的吸附交换量增加，因而能够更加高效的吸附猫砂中主要的臭味来源氨氮，达到高效除臭效果；
（3）本发明通过将能分解粪便的微生物混合，并掺加了高温纤维分解菌种，从而将沾附粪便尿液的猫砂像堆肥一样迅速将猫砂发酵温度提高到40～50℃，从而使得猫砂块具有产热取暖的作用，而猫咪习性喜欢温暖的环境，使得本发明的猫砂功能拓展，实现猫砂取暖效果，而且本发明通过特殊的微生物配比设计，能使猫砂温度迅速升温，并且在升温过程中，猫砂中的微生物会出现复苏、繁殖加速增长及最终代谢后消亡的过程，整个过程产生的有益代谢产物充分满足了猫咪粪便中有害物质及有机物质的去除和分解，除此之外，当猫砂结块过程中猫砂块温度达到55～65℃、最高达70℃时的高温作用下，不仅消除了猫砂的臭味，更重要的是高温能杀死猫砂中的病菌，大部分有机污染可被消除，在此条件下，最终几乎所有微生物停止活动，抗菌率极佳。
（4）本发明的猫砂粗粒在制备过程中加入了碳酸氢钙和木粉，其中木粉作为纤维连接材料，提高了猫砂结块的强度，而碳酸氢钙的作用有两个，其一是碳酸氢钙在猫砂遇到猫咪尿液后，会被尿液溶解并随着尿液入渗到猫砂的内部孔隙中，在复合益生菌中嗜热微生物发酵产生的高温作用下，沉积成碳酸钙填充在结块猫砂的内部孔隙中，提高结块猫砂的致密度，从而提高结块猫砂的结块强度，另一个作用在于，利用碳酸氢钙作为钙离子供体，为后续和海藻酸钠产生凝胶结块反应做准备，提高猫砂的结块性能；
（5）本发明在功能胶黏液中加入了复合益生菌粉和海藻酸钠，并用黄原胶作为胶黏剂，其中复合益生菌粉的作用是分解粪便产热、除臭和杀菌，而海藻酸钠的作用是提高猫砂的结块性能，由于海藻酸钠可以在极其温和的条件下快速形成凝胶，当有碳酸氢钙中钙离子存在的碱性环境下，G单元上的钠离子与二价钙离子发生离子交换反应，G单元堆积形成交联网络结构，从而形成水凝胶，进而将沾染猫咪粪便尿液的相临猫砂颗粒粘结成块，提高猫砂的成块性能；此外海藻酸钠和黄原胶提供的粘性环境将复合益生菌包覆保存，在不使用时，可以延长猫砂中益生菌微生物的保存时间。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
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。
微生物菌粉编号说明：里氏木霉菌粉编号BNCC 226251;枯草芽孢杆菌编号ATCC6051;黑曲霉编号CMCC（F）98003；地芽孢杆菌编号CGMCC5852、嗜热侧孢菌编号ACCC30346和嗜热脂肪芽孢杆菌编号ATCC7953;
各原料的活菌数指标为:里氏木霉菌2.0×109cfu/g，黑曲霉1.5×1010cfu/g，嗜热侧孢菌1.0×109cfu/g，地芽孢杆菌2.0×109cfu/g，嗜热脂肪芽孢杆菌2.0×109cfu/g，枯草芽孢杆菌2.0×1010cfu/g；
（1）按质量比为1:50将碳酸钠和钙基膨润土混合后装入容器中，再向容器中加入钙基膨润土质量30%的蒸馏水，用压辊挤压成片状后装入塑料袋中静置陈化2～3天，陈化完成后将陈化膨润土放入烘箱在105～110℃下烘干，并研磨至200目，得到钠化膨润土；膨润土经钠化改性后，其胶质价和膨胀容都明显增大，蒙脱石含量基本不变，钠化膨润土的2h吸水率达到436.5%，是原土吸水率的1.5倍，因此提高了由其作为原料制得的猫砂的吸水率，提高对猫尿液的吸收能力；
（2）称取天然斜发沸石研磨至60目，再将研磨后的沸石放入马弗炉中，在400～450℃下焙烧活化200～210min，再将活化后的沸石依次用浓度为1mol/L的盐酸和浓度为0.5mol/L的氯化钠溶液分别浸泡改性15h和18h，浸泡结束后冲洗烘干，得到改性沸石；首先通过酸化改性，去除了沸石内部的酸溶性杂质，扩大了沸石颗粒内部的孔径，增大了沸石的孔隙率，提高其物理吸附性能，而氯化钠改性后，由于钠离子替代了钙离子和镁离子位置后，不会破坏沸石的晶格结构，又由于钠离子更容易从孔中出入与溶液中的铵离子进行交换，使改性沸石对氨氮的吸附交换量增加，因而能够更加高效的吸附猫砂中主要的臭味来源氨氮，达到高效除臭效果；
（3）按重量份数计，称取15～19份里氏木霉菌粉、11～15份枯草芽孢杆菌菌粉、7～11份黑曲霉菌粉、1～3份地芽孢杆菌菌粉、2～7份嗜热侧孢菌菌粉和1～5份嗜热脂肪芽孢杆菌菌粉混合得到复合益生菌粉；本发明通过将能分解粪便的微生物混合，并掺加了高温纤维分解菌种，从而将沾附粪便尿液的猫砂像堆肥一样迅速将猫砂发酵温度提高到40～50℃，从而使得猫砂块具有产热取暖的作用，而猫咪习性喜欢温暖的环境，使得本发明的猫砂功能拓展，实现猫砂取暖效果，而且本发明通过特殊的微生物配比设计，能使猫砂温度迅速升温，并进行有机物的分解除臭，并且在升温过程中，猫砂中的微生物会出现复苏、繁殖加速增长及最终代谢后消亡的过程，整个过程产生的有益代谢产物充分满足了猫咪粪便中有害物质及有机物质的去除和分解，除此之外，当猫砂结块过程中猫砂块温度达到55～65℃、最高达70℃时的高温作用下，不仅消除了猫砂的臭味，更重要的是高温能杀死猫砂中的病菌，大部分有机污染可被消除，在此条件下，最终几乎所有微生物停止活动，抗菌率极佳。
（4）按重量份数计，称取10～14份改性沸石、18～22份钠化膨润土、3～7份碳酸氢钙、5～9份木粉和10～14份质量分数为30%的羧甲基纤维素溶液，首先将改性沸石、钠化膨润土和木粉混合后加入到圆盘造粒机中，调节变频机转速为25r/min，接着将羧甲基纤维素溶液从造粒机喷壶中喷入，开始造球，并干燥，最终制得粒度为4mm的猫砂粗粒；本发明的猫砂粗粒在制备过程中加入了碳酸氢钙和木粉，其中木粉作为纤维连接材料，提高了猫砂结块的强度，而碳酸氢钙的作用有两个，其一是碳酸氢钙在猫砂遇到猫咪尿液后，会被尿液溶解并随着尿液入渗到猫砂的内部孔隙中，在复合益生菌中嗜热微生物发酵产生的高温作用下，沉积成碳酸钙填充在结块猫砂的内部孔隙中，提高结块猫砂的致密度，从而提高结块猫砂的结块强度，另一个作用在于，利用碳酸氢钙作为钙离子供体，为后续和海藻酸钠产生凝胶结块反应做准备，提高猫砂的结块性能；
（5）将复合益生菌粉、海藻酸钠、黄原胶和水按质量比为10:3:2:5混合后加热至30～40℃，搅拌混合得到粘稠的胶状物，即得功能胶黏液，将上述猫砂粗粒浸入功能胶黏液中30～40s后取出，放入真空冷冻干燥机中冷冻干燥，出料，得到能除臭抑菌的益生菌猫砂。本发明在功能胶黏液中加入了复合益生菌粉和海藻酸钠，并用黄原胶作为胶黏剂，其中复合益生菌粉的作用是分解粪便产热、除臭和杀菌，而海藻酸钠的作用是提高猫砂的结块性能，由于海藻酸钠可以在极其温和的条件下快速形成凝胶，当有碳酸氢钙中钙离子存在的碱性环境下，G单元上的钠离子与二价钙离子发生离子交换反应，G单元堆积形成交联网络结构，从而形成水凝胶，进而将沾染猫咪粪便尿液的相临猫砂颗粒粘结成块，提高猫砂的成块性能；此外海藻酸钠和黄原胶提供的粘性环境将复合益生菌包覆保存，在不使用时，可以延长猫砂中益生菌微生物的保存时间。
实施例
实施例1
（1）按质量比为1:50将碳酸钠和钙基膨润土混合后装入容器中，再向容器中加入钙基膨润土质量30%的蒸馏水，用压辊挤压成片状后装入塑料袋中静置陈化2天，陈化完成后将陈化膨润土放入烘箱在105℃下烘干，并研磨至200目，得到钠化膨润土；
（2）称取天然斜发沸石研磨至60目，再将研磨后的沸石放入马弗炉中，在400℃下焙烧活化200min，再将活化后的沸石依次用浓度为1mol/L的盐酸和浓度为0.5mol/L的氯化钠溶液分别浸泡改性15h和18h，浸泡结束后冲洗烘干，得到改性沸石；
（3）按重量份数计，称取15份里氏木霉菌粉、11份枯草芽孢杆菌菌粉、7份黑曲霉菌粉、1份地芽孢杆菌菌粉、2份嗜热侧孢菌菌粉和1份嗜热脂肪芽孢杆菌菌粉混合得到复合益生菌粉；
（4）按重量份数计，称取10份改性沸石、18份钠化膨润土、3份碳酸氢钙、5份木粉和10份质量分数为30%的羧甲基纤维素溶液，首先将改性沸石、钠化膨润土和木粉混合后加入到圆盘造粒机中，调节变频机转速为25r/min，接着将羧甲基纤维素溶液从造粒机喷壶中喷入，开始造球，并干燥，最终制得粒度为4mm的猫砂粗粒；
（5）将复合益生菌粉、海藻酸钠、黄原胶和水按质量比为10:3:2:5混合后加热至30℃，搅拌混合得到粘稠的胶状物，即得功能胶黏液，将上述猫砂粗粒浸入功能胶黏液中30s后取出，放入真空冷冻干燥机中冷冻干燥，出料，得到能除臭抑菌的益生菌猫砂。
实施例2
（1）按质量比为1:50将碳酸钠和钙基膨润土混合后装入容器中，再向容器中加入钙基膨润土质量30%的蒸馏水，用压辊挤压成片状后装入塑料袋中静置陈化2天，陈化完成后将陈化膨润土放入烘箱在108℃下烘干，并研磨至200目，得到钠化膨润土；
（2）称取天然斜发沸石研磨至60目，再将研磨后的沸石放入马弗炉中，在410℃下焙烧活化202min，再将活化后的沸石依次用浓度为1mol/L的盐酸和浓度为0.5mol/L的氯化钠溶液分别浸泡改性15h和18h，浸泡结束后冲洗烘干，得到改性沸石；
（3）按重量份数计，称取16份里氏木霉菌粉、12份枯草芽孢杆菌菌粉、8份黑曲霉菌粉、1份地芽孢杆菌菌粉、3份嗜热侧孢菌菌粉和2份嗜热脂肪芽孢杆菌菌粉混合得到复合益生菌粉；
（4）按重量份数计，称取11份改性沸石、19份钠化膨润土、4份碳酸氢钙、6份木粉和11份质量分数为30%的羧甲基纤维素溶液，首先将改性沸石、钠化膨润土和木粉混合后加入到圆盘造粒机中，调节变频机转速为25r/min，接着将羧甲基纤维素溶液从造粒机喷壶中喷入，开始造球，并干燥，最终制得粒度为4mm的猫砂粗粒；
（5）将复合益生菌粉、海藻酸钠、黄原胶和水按质量比为10:3:2:5混合后加热至32℃，搅拌混合得到粘稠的胶状物，即得功能胶黏液，将上述猫砂粗粒浸入功能胶黏液中32s后取出，放入真空冷冻干燥机中冷冻干燥，出料，得到能除臭抑菌的益生菌猫砂。
实施例3
（1）按质量比为1:50将碳酸钠和钙基膨润土混合后装入容器中，再向容器中加入钙基膨润土质量30%的蒸馏水，用压辊挤压成片状后装入塑料袋中静置陈化3天，陈化完成后将陈化膨润土放入烘箱在110℃下烘干，并研磨至200目，得到钠化膨润土；
（2）称取天然斜发沸石研磨至60目，再将研磨后的沸石放入马弗炉中，在450℃下焙烧活化210min，再将活化后的沸石依次用浓度为1mol/L的盐酸和浓度为0.5mol/L的氯化钠溶液分别浸泡改性15h和18h，浸泡结束后冲洗烘干，得到改性沸石；
（3）按重量份数计，称取17份里氏木霉菌粉、13份枯草芽孢杆菌菌粉、9份黑曲霉菌粉、2份地芽孢杆菌菌粉、4份嗜热侧孢菌菌粉和3份嗜热脂肪芽孢杆菌菌粉混合得到复合益生菌粉；
（4）按重量份数计，称取12份改性沸石、20份钠化膨润土、5份碳酸氢钙、7份木粉和12份质量分数为30%的羧甲基纤维素溶液，首先将改性沸石、钠化膨润土和木粉混合后加入到圆盘造粒机中，调节变频机转速为25r/min，接着将羧甲基纤维素溶液从造粒机喷壶中喷入，开始造球，并干燥，最终制得粒度为4mm的猫砂粗粒；
（5）将复合益生菌粉、海藻酸钠、黄原胶和水按质量比为10:3:2:5混合后加热至35℃，搅拌混合得到粘稠的胶状物，即得功能胶黏液，将上述猫砂粗粒浸入功能胶黏液中35s后取出，放入真空冷冻干燥机中冷冻干燥，出料，得到能除臭抑菌的益生菌猫砂。
实施例4
（1）按质量比为1:50将碳酸钠和钙基膨润土混合后装入容器中，再向容器中加入钙基膨润土质量30%的蒸馏水，用压辊挤压成片状后装入塑料袋中静置陈化3天，陈化完成后将陈化膨润土放入烘箱在108℃下烘干，并研磨至200目，得到钠化膨润土；
（2）称取天然斜发沸石研磨至60目，再将研磨后的沸石放入马弗炉中，在440℃下焙烧活化208min，再将活化后的沸石依次用浓度为1mol/L的盐酸和浓度为0.5mol/L的氯化钠溶液分别浸泡改性15h和18h，浸泡结束后冲洗烘干，得到改性沸石；
（3）按重量份数计，称取18份里氏木霉菌粉、14份枯草芽孢杆菌菌粉、10份黑曲霉菌粉、3份地芽孢杆菌菌粉、6份嗜热侧孢菌菌粉和4份嗜热脂肪芽孢杆菌菌粉混合得到复合益生菌粉；
（4）按重量份数计，称取13份改性沸石、21份钠化膨润土、6份碳酸氢钙、8份木粉和13份质量分数为30%的羧甲基纤维素溶液，首先将改性沸石、钠化膨润土和木粉混合后加入到圆盘造粒机中，调节变频机转速为25r/min，接着将羧甲基纤维素溶液从造粒机喷壶中喷入，开始造球，并干燥，最终制得粒度为4mm的猫砂粗粒；
（5）将复合益生菌粉、海藻酸钠、黄原胶和水按质量比为10:3:2:5混合后加热至39℃，搅拌混合得到粘稠的胶状物，即得功能胶黏液，将上述猫砂粗粒浸入功能胶黏液中38s后取出，放入真空冷冻干燥机中冷冻干燥，出料，得到能除臭抑菌的益生菌猫砂。
实施例5
（1）按质量比为1:50将碳酸钠和钙基膨润土混合后装入容器中，再向容器中加入钙基膨润土质量30%的蒸馏水，用压辊挤压成片状后装入塑料袋中静置陈化3天，陈化完成后将陈化膨润土放入烘箱在110℃下烘干，并研磨至200目，得到钠化膨润土；
（2）称取天然斜发沸石研磨至60目，再将研磨后的沸石放入马弗炉中，在450℃下焙烧活化210min，再将活化后的沸石依次用浓度为1mol/L的盐酸和浓度为0.5mol/L的氯化钠溶液分别浸泡改性15h和18h，浸泡结束后冲洗烘干，得到改性沸石；
（3）按重量份数计，称取19份里氏木霉菌粉、15份枯草芽孢杆菌菌粉、11份黑曲霉菌粉、3份地芽孢杆菌菌粉、7份嗜热侧孢菌菌粉和5份嗜热脂肪芽孢杆菌菌粉混合得到复合益生菌粉；
（4）按重量份数计，称取14份改性沸石、22份钠化膨润土、7份碳酸氢钙、9份木粉和14份质量分数为30%的羧甲基纤维素溶液，首先将改性沸石、钠化膨润土和木粉混合后加入到圆盘造粒机中，调节变频机转速为25r/min，接着将羧甲基纤维素溶液从造粒机喷壶中喷入，开始造球，并干燥，最终制得粒度为4mm的猫砂粗粒；
（5）将复合益生菌粉、海藻酸钠、黄原胶和水按质量比为10:3:2:5混合后加热至40℃，搅拌混合得到粘稠的胶状物，即得功能胶黏液，将上述猫砂粗粒浸入功能胶黏液中40s后取出，放入真空冷冻干燥机中冷冻干燥，出料，得到能除臭抑菌的益生菌猫砂。
性能检测试验
分别对实施例1～5进行性能检测，检测结果如下表所示：
检测方法/试验方法
1、臭气消除率：取新鲜猫粪便，置于粪瓶中，分对照组和实验组，做3组平行试验，实验组中加入200g实施例3所得猫砂，对照组不加，粪瓶置于室温28℃的室内，NH3用纳氏试剂比色法进行测定，H2S用碘量法进行滴定，分别测定各组第12h、24h、36h、48h的NH3、H2S含量，并计算消除率。
2、猫砂结团块的测定：
2.1、结块性能检测：将500g待测试猫砂置于深度至少为10cm的容器中，将浓度为200%的食盐水20ml以大约20ml/5秒的速度滴入猫砂中，待滴完60秒后将吸收食盐水而结团的猫砂块取出。测其重量，重量越大，结块性能越好。
2.2、结块强度检测：将猫砂置于深度至少为10cm的容器中，将浓度为200%的食盐水 20ml以大约 20ml/5秒的速度滴入500g猫砂中，待滴完60秒后将吸收食盐水而结团的猫砂块取出。随后在团块上部加砝码直至团块发生龟裂视为终点。最后由加压的砝码质量评定结块强度的好坏，加压的砝码质量越大，结块强度越高。
3、猫砂吸水性测试：
（1）取一个大的白瓷盘和一个200目标准筛，白瓷盘放置在水平的试验台上。将200目标准筛放入白瓷盘中，并将一张慢速定性滤纸放在200 标准筛筛网上；
（2）往白瓷盘中倒水，当水面刚好将200目标准筛中的滤纸完全润湿时即停止倒水；
（3）取出润湿后的滤纸称量，记录润湿后滤纸的重量m1；
（4）将称量后的滤纸放回到200目筛中并铺平，用量筒量取10ml 猫砂倒在滤纸表面，平铺但不要超出滤纸范围，开始计时，保持15min；
（5）将滤纸和吸水后的猫砂一同取出称量，得到此时的重量m2；
猫砂吸水性(%)=(m2-m1)/10×100
吸水率的值一般要求大于等于340，吸水性值越大说明猫砂性能越好。
4、猫砂抗菌性检测：
将沾有100mL猫尿的待检测猫砂放置在密闭容器中，分别隔一天、三天、五天取25克猫砂加入475克水中，采用平板菌落计数法分析水样中的细菌总数。细菌总数越少，抗菌性越好；
5、猫砂升温性能检测：
将沾有100mL猫尿的待检测猫砂放置在密闭容器中，分别隔12h、24h、36h、48h和60h检测猫砂表面温度；观察猫砂的升温速率及最终可以达到的温度。
表1 臭气消除率检测结果
Figure 420296DEST_PATH_IMAGE001
由表1中检测数据可以看出，实施例1-3中检测数据逐渐优化，但是实施例3-4中却又开始变差，这是可能是因为本发明实例3中复合益生菌的配比最优，在此最佳配比下能使猫砂温度迅速升温，并进行有机物的分解除臭，并且在升温过程中，猫砂中的微生物会出现复苏、繁殖加速增长及最终代谢后消亡的过程，整个过程产生的有益代谢产物充分满足了猫咪粪便中有害物质及有机物质的去除和分解，因此实施例3的臭气消除效果最佳，由此纵向对比可以得出本发明复合益生菌具有最佳配比，横向对比来看，随着时间的增加，臭气消除率先增加，后续逐步稳定，这是由于猫砂中的微生物会出现复苏、繁殖加速增长及最终代谢后消亡的过程，整个过程产生的有益代谢产物充分满足了猫咪粪便中有害物质及有机物质的去除和分解，随着微生物的复苏、繁殖加速，臭气消除率先上升，最后高温下由于致臭菌都一起消亡，因此最终的臭气去除率维持到了一个平稳的水平，这也从侧面证实了本申请复合益生菌的作用是真实有效的。
表2 猫砂结团块性能检测结果
Figure 236942DEST_PATH_IMAGE002
由上表中检测数据可以看出，实施例1～5中结块性能和结块强度逐步提高，这是由于实施例1～5中碳酸氢钙和木粉的用量逐步提高，申请人认为猫砂粗粒在制备过程中加入了碳酸氢钙和木粉，其中木粉作为纤维连接材料，提高了猫砂结块的强度，而碳酸氢钙的作用有两个，其一是碳酸氢钙在猫砂遇到猫咪尿液后，会被尿液溶解并随着尿液入渗到猫砂的内部孔隙中，在复合益生菌中嗜热微生物发酵产生的高温作用下，沉积成碳酸钙填充在结块猫砂的内部孔隙中，提高结块猫砂的致密度，从而提高结块猫砂的结块强度，另一个作用在于，利用碳酸氢钙作为钙离子供体，为后续和海藻酸钠产生凝胶结块反应做准备，提高猫砂的结块性能；
表3 猫砂吸水性检测结果
Figure 787003DEST_PATH_IMAGE003
由上表中检测数据可以看出，实施例1-5的吸水性逐步提升，这是由于实施例1-5中钠化膨润土和改性沸石的用量逐步提高，这也证实了改性沸石增大了沸石的孔隙率，提高其物理吸附性能，膨润土经钠化改性后，其胶质价和膨胀容都明显增大，蒙脱石含量基本不变，钠化膨润土的吸水率显著提高，因此提高了由其作为原料制得的猫砂的吸水率，提高对猫尿液的吸收能力；
表4 猫砂抗菌性检测结果
Figure 372705DEST_PATH_IMAGE004
由上表中检测数据可以看出，实施例1～5中，在12h时，猫砂中细菌总数量比较大，这是由于复合益生菌在短时间内出现复苏、繁殖加速增长，而随着时间的增长，最终细菌总数急剧降低，这是因为当猫砂结块过程中猫砂块温度达到55～65℃、最高达70℃时的高温作用下，不仅消除了猫砂的臭味，更重要的是高温能杀死猫砂中的病菌，大部分有机污染可被消除，在此条件下，最终几乎所有微生物停止活动，抗菌率极佳。
而纵向对比实施例1-5，可以发现实施例3的抗菌效果最佳，这是因为本申请的复合益生菌具有一个最佳配比，在此最佳配比下，猫砂抗菌性能最佳。
表5 猫砂表面温度检测
Figure 179381DEST_PATH_IMAGE005
由上表中检测数据可以看出，实例1-5中猫砂的温度在短时间内就能升到较高的温度，可以为猫咪取暖提供热源，而随着时间的推移，最终温度逐步降低直至变成室温，由此可以证实，本发明通过将能分解粪便的微生物混合，并掺加了高温纤维分解菌种，从而将沾附粪便尿液的猫砂像堆肥一样迅速将猫砂发酵温度提高到40～50℃，从而使得猫砂块具有产热取暖的作用，而猫咪习性喜欢温暖的环境，使得本发明的猫砂功能拓展，实现猫砂取暖效果，而实例3中短时间内升温速率最快，热源温度最高，这是因为实例3中益生菌配比最佳，能够实现最快升温复壮；
对照例
对照例1：制备方法和本发明的实施例1基本相同，唯有不同的是没有添加本发明的复合益生菌粉，其余条件和组分比例均与实施例1中相同；
对照例2：制备方法和本发明的实施例1基本相同，唯有不同的是没有添加本发明的碳酸氢钙和木粉，其余条件和组分比例均与实施例1中相同；
对照例3：制备方法和本发明的实施例1基本相同，唯有不同的是没有添加本发明的碳酸氢钙和海藻酸钠，其余条件和组分比例均与实施例1中相同；
对照例4：制备方法和本发明的实施例1基本相同，唯有不同的是用钙基膨润土代替本发明的钠化膨润土，其余条件和组分比例均与实施例1中相同；
对照例5：制备方法和本发明的实施例1基本相同，唯有不同的是用普通沸石颗粒代替本发明的改性沸石，其余条件和组分比例均与实施例1中相同；
性能检测试验
分别对对照例1-5进行性能检测，检测结果如下表所示：
检测方法/试验方法
1、臭气消除率：取新鲜猫粪便，置于粪瓶中，分对照组和实验组，做3组平行试验，实验组中加入200g实施例3所得猫砂，对照组不加，粪瓶置于室温28℃的室内，NH3用纳氏试剂比色法进行测定，H2S用碘量法进行滴定，分别测定各组第12h、24h、36h、48h的NH3、H2S含量，并计算消除率。
2、猫砂结团块的测定：
2.1、结块性能检测：将500g待测试猫砂置于深度至少为10cm的容器中，将浓度为200%的食盐水20ml以大约20ml/5秒的速度滴入猫砂中，待滴完60秒后将吸收食盐水而结团的猫砂块取出。测其重量，重量越大，结块性能越好。
2.2、结块强度检测：将猫砂置于深度至少为10cm的容器中，将浓度为200%的食盐水 20ml以大约 20ml/5秒的速度滴入500g猫砂中，待滴完60秒后将吸收食盐水而结团的猫砂块取出。随后在团块上部加砝码直至团块发生龟裂视为终点。最后由加压的砝码质量评定结块强度的好坏，加压的砝码质量越大，结块强度越高。
3、猫砂吸水性测试：
（1）取一个大的白瓷盘和一个200目标准筛，白瓷盘放置在水平的试验台上。将200目标准筛放入白瓷盘中，并将一张慢速定性滤纸放在200 标准筛筛网上；
（2）往白瓷盘中倒水，当水面刚好将200目标准筛中的滤纸完全润湿时即停止倒水；
（3）取出润湿后的滤纸称量，记录润湿后滤纸的重量m1；
（4）将称量后的滤纸放回到200目筛中并铺平，用量筒量取10ml 猫砂倒在滤纸表面，平铺但不要超出滤纸范围，开始计时，保持15min；
（5）将滤纸和吸水后的猫砂一同取出称量，得到此时的重量m2；
猫砂吸水性(%)=(m2-m1)/10×100
吸水率的值一般要求大于等于340，吸水性值越大说明猫砂性能越好。
4、猫砂抗菌性检测：
将沾有100mL猫尿的待检测猫砂放置在密闭容器中，分别隔一天、三天、五天取25克猫砂加入475克水中，采用平板菌落计数法分析水样中的细菌总数。细菌总数越少，抗菌性越好；
5、猫砂升温性能检测：
将沾有100mL猫尿的待检测猫砂放置在密闭容器中，分别隔12h、24h、36h、48h和60h检测猫砂表面温度；观察猫砂的升温速率及最终可以达到的温度。
表6臭气消除率检测结果
Figure 702897DEST_PATH_IMAGE006
由上表中检测数据可以看出，对照例1由于没有添加本发明的复合益生菌粉，最终导致猫砂除臭性能显著降低，这从侧面证实了本发明通过特殊的微生物配比设计，能使猫砂温度迅速升温，并且在升温过程中，猫砂中的微生物会出现复苏、繁殖加速增长及最终代谢后消亡的过程，整个过程产生的有益代谢产物充分满足了猫咪粪便中有害物质及有机物质的去除和分解，除此之外，当猫砂结块过程中猫砂块温度达到55～65℃、最高达70℃时的高温作用下，消除了猫砂的臭味。
对照例5中由于用普通沸石颗粒代替本发明的改性沸石，其余条件和组分比例均与实施例1中相同；导致最终除臭效果降低，由此可以证实氯化钠改性后，由于钠离子替代了钙离子和镁离子位置后，不会破坏沸石的晶格结构，又由于钠离子更容易从孔中出入与溶液中的铵离子进行交换，使改性沸石对氨氮的吸附交换量增加，因而能够更加高效的吸附猫砂中主要的臭味来源氨氮，达到高效除臭效果；
表7猫砂结团块性能检测结果
Figure 40338DEST_PATH_IMAGE007
由上表中的检测数据可以看出，对照例2由于没有添加本发明的碳酸氢钙和木粉，其余条件和组分比例均与实施例1中相同；对照例3没有添加本发明的碳酸氢钙和海藻酸钠，其余条件和组分比例均与实施例1中相同；最终对照例2和对照例3的结块性能和结块强度都显著降低，这也从侧面证实了本发明的猫砂粗粒在制备过程中加入了碳酸氢钙和木粉，其中木粉作为纤维连接材料，提高了猫砂结块的强度，而碳酸氢钙的作用有两个，其一是碳酸氢钙在猫砂遇到猫咪尿液后，会被尿液溶解并随着尿液入渗到猫砂的内部孔隙中，在复合益生菌中嗜热微生物发酵产生的高温作用下，沉积成碳酸钙填充在结块猫砂的内部孔隙中，提高结块猫砂的致密度，从而提高结块猫砂的结块强度，另一个作用在于，利用碳酸氢钙作为钙离子供体，为后续和海藻酸钠产生凝胶结块反应做准备，提高猫砂的结块性能；本发明在功能胶黏液中加入了复合益生菌粉和海藻酸钠，并用黄原胶作为胶黏剂，其中复合益生菌粉的作用是分解粪便产热、除臭和杀菌，而海藻酸钠的作用是提高猫砂的结块性能，由于海藻酸钠可以在极其温和的条件下快速形成凝胶，当有碳酸氢钙中钙离子存在的碱性环境下，G单元上的钠离子与二价钙离子发生离子交换反应，G单元堆积形成交联网络结构，从而形成水凝胶，进而将沾染猫咪粪便尿液的相临猫砂颗粒粘结成块，提高猫砂的成块性能；
表8猫砂吸水性检测结果
Figure 57710DEST_PATH_IMAGE008
由上表中检测数据可以看出，对照例4用钙基膨润土代替本发明的钠化膨润土，其余条件和组分比例均与实施例1中相同；对照例5用普通沸石颗粒代替本发明的改性沸石，其余条件和组分比例均与实施例1中相同；导致最终猫砂的吸水性显著降低，由此可以看出，本发明的膨润土经钠化改性后，其胶质价和膨胀容都明显增大，蒙脱石含量基本不变，钠化膨润土的2h吸水率达到436.5%，是原土吸水率的1.5倍，因此提高了由其作为原料制得的猫砂的吸水率，提高对猫尿液的吸收能力；本发明首先通过酸化改性，去除了沸石内部的酸溶性杂质，扩大了沸石颗粒内部的孔径，增大了沸石的孔隙率，提高其物理吸附性能。
表9猫砂抗菌性检测结果
Figure 205926DEST_PATH_IMAGE009
由上表中检测数据可以看出，对照例1由于没有添加本发明的复合益生菌粉，导致最终猫砂的抗菌性显著降低，这从侧面证实了猫砂结块过程中猫砂块温度达到55～65℃、最高达70℃时的高温作用下，不仅消除了猫砂的臭味，更重要的是高温能杀死猫砂中的病菌，大部分有机污染可被消除，在此条件下，最终几乎所有微生物停止活动，抗菌率极佳。
表10猫砂表面温度检测
Figure 997164DEST_PATH_IMAGE010
由上表中检测数据可以看出，对照例1由于没有添加本发明的复合益生菌粉，导致最终猫砂的产温性降低，这也证实了本发明通过将能分解粪便的微生物混合，并掺加了高温纤维分解菌种，从而将沾附粪便尿液的猫砂像堆肥一样迅速将猫砂发酵温度提高到40～50℃，从而使得猫砂块具有产热取暖的作用，而猫咪习性喜欢温暖的环境，使得本发明的猫砂功能拓展，实现猫砂取暖效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，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变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种能除臭抑菌的益生菌猫砂，其特征在于：是在猫砂粗粒表面包覆一层功能胶黏液制得；
所述猫砂粗粒包括膨润土、沸石、碳酸氢钙、木粉和羧甲基纤维素；
所述功能胶黏液包括复合益生菌粉、海藻酸钠、黄原胶和水；
所述复合益生菌粉按重量份数计，包括：
15～19份里氏木霉菌粉；
11～15份枯草芽孢杆菌菌粉；
7～11份黑曲霉菌粉；
1～3份地芽孢杆菌菌粉；
2～7份嗜热侧孢菌菌粉；
1～5份嗜热脂肪芽孢杆菌菌粉。
2.根据权利要求1所述的一种能除臭抑菌的益生菌猫砂，其特征在于：所述复合益生菌粉按重量份数计，包括：
17份里氏木霉菌粉；
13份枯草芽孢杆菌菌粉；
9份黑曲霉菌粉；
2份地芽孢杆菌菌粉；
4份嗜热侧孢菌菌粉；
3份嗜热脂肪芽孢杆菌菌粉。
3.根据权利要求1所述的一种能除臭抑菌的益生菌猫砂，其特征在于：所述膨润土为钠化膨润土。
4.根据权利要求1所述的一种能除臭抑菌的益生菌猫砂，其特征在于：所述沸石是经过焙烧活化并进行酸化和钠化的改性沸石。
5.根据权利要求3所述的一种能除臭抑菌的益生菌猫砂，其特征在于：所述钠化膨润土的制备步骤为：
按质量比为1:50将碳酸钠和钙基膨润土混合后装入容器中，再向容器中加入钙基膨润土质量30%的蒸馏水，用压辊挤压成片状后装入塑料袋中静置陈化2～3天，陈化完成后将陈化膨润土放入烘箱在105～110℃下烘干，并研磨至200目，得到钠化膨润土。
6.根据权利要求4所述的一种能除臭抑菌的益生菌猫砂，其特征在于：所述改性沸石的制备步骤为：
称取天然斜发沸石研磨至60目，再将研磨后的沸石放入马弗炉中，在400～450℃下焙烧活化200～210min，再将活化后的沸石依次用浓度为1mol/L的盐酸和浓度为0.5mol/L的氯化钠溶液分别浸泡改性15h和18h，浸泡结束后冲洗烘干，得到改性沸石。
7.一种如权利要求1所述的能除臭抑菌的益生菌猫砂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
按重量份数计，称取10～14份改性沸石、18～22份钠化膨润土、3～7份碳酸氢钙、5～9份木粉和10～14份质量分数为30%的羧甲基纤维素溶液，首先将改性沸石、钠化膨润土和木粉混合后加入到圆盘造粒机中，调节变频机转速为25r/min，接着将羧甲基纤维素溶液从造粒机喷壶中喷入，开始造球，并干燥，最终制得粒度为4mm的猫砂粗粒；
将复合益生菌粉、海藻酸钠、黄原胶和水按质量比为10:3:2:5混合后加热至30～40℃，搅拌混合得到粘稠的胶状物，即得功能胶黏液；
将猫砂粗粒浸入功能胶黏液中30～40s后取出，放入真空冷冻干燥机中冷冻干燥，出料，得到能除臭抑菌的益生菌猫砂。
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