CN1197806C - 宠物用垫料组合物及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种宠物用垫料组合物(复合猫砂)及其制备方法。本发明组合物包括，以组合物总重量计，30-50%的无机粘土、40-60%的硅胶、4-6%的CaCl₂(或纸浆)和4-6%的石膏。本发明复合猫砂具有优异的综合性能，其成本低廉，不易溅出和滑动，吸水率高，吸附性好，吸味性强，含水量不大于100%时无粘连，水中松散速度只有2-5分钟，易于处理，不污染环境。

Description

宠物用垫料组合物及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种动物用垫料组合物及其制备方法和用途。本发明尤其涉及一种宠物(特别是猫)用垫料组合物(复合猫砂)及其制备方法和用途。

背景技术

随着社会的不断进步与发展，人们的生活水平在不断提高，个人、家庭、动物园等饲养的宠物数量也急剧增多。但是，如果宠物在室内随地排放，会严重影响居室内的空气质量，如果在公共场所随地排放，会严重污染环境。在环境保护问题越来越受到重视的现代社会，宠物排泄物的卫生处理方法已广受人们关注。

已知，若将宠物加以训练，让其定时定点排泄在铺设有垫料的敞口容器中，垫料会很快将排泄物水分、气味吸收而不留异味，而且垫料也易于处理而不污染环境。现有市场上的垫料一般为天然粘土质猫砂或硅胶，由于天然粘土形状不规则，吸附量低，流动性差，且吸水便成浆状，使宠物脚上及身上粘满脏物，易踩脏室内物品，此外，天然粘土不易吸附有机物，如香料、颜料等。而硅胶虽然吸附量高，但是价格昂贵，使用时易炸裂，并且使用后不易处理。

发明内容

如上所述，本领域任何一种现有技术都存在这样那样的缺点，它们的综合性能都不能满足现代社会越来越苛刻的宠物卫生健康要求。

因此，本发明的一个目的是提供一种具有良好的综合性能的新型宠物用垫料组合物，其不仅不易粘着、能够吸附有机物、吸附量较高，而且强度较好、成本较低、易于处理。

本发明的再一个目的是提供一种本发明新型宠物用垫料组合物的制备方法。

本发明还有一个目的是将本发明宠物用垫料组合物用于动物尤其是宠物如猫排泄物的卫生处理。

本发明中，除非特别指明，术语“垫料组合物”是指用作动物尤其是宠物如猫排泄物的垫料的组合物。

本发明人经过深入细致的研究，结果出人意料地发现，借助一定机械作用力和方法步骤制得的无机粘土、硅胶、氯化钙(或纸浆或氯化钙与纸浆的混合物)、石膏、粘结剂的组合物具有优异的综合性能，能够很好地实现上述目的。

据此，本发明提供了一种新型宠物用垫料组合物，该组合物包括粒度为0.07-0.10mm的颗粒占其自身重量约45～60wt％的下述组分：

a)以组合物总重量计，30wt％-50wt％，优选32wt％-48wt％，更优选35wt％-45wt％的无机粘土；

b)以组合物总重量计，40wt％-60wt％的硅胶，优选42wt％-58wt％，更优选44wt％-56wt％；

c)以组合物总重量计，4wt％-6wt％的选自氯化钙或纸浆或其混合物的组分，优选4.5wt％-5.5wt％；

d)以组合物总重量计，4wt％-6wt％的石膏，优选4.5wt％-5.5wt％。

所述无机粘土的非限制性实例选自漂白土、膨润土、高岭石、蒙脱石或其混合物中的一种或多种。本发明优选使用膨润土、蒙脱石或其混合物中的一种或多种。

其中，蒙脱石又称微晶高岭石或胶岭石，是一种成分复杂的水化硅酸盐矿物，水含量变化极大，其成分一般为(Na，Ca)_0.33(Al，Mg)₂(Si₄O₁₀)(OH)₂·nH₂O单斜晶系，通常为白色块体，有时微带红色或绿色，光泽暗淡，硬度约为1，密度约为2，吸水性很强。吸水后其体积膨胀而增大几倍至十几倍，具有很强的吸附力和阳离子交换能力。各种蒙脱石均可用于本发明。

漂白土是活性强的天然粘土，可作漂白剂，呈浅灰、浅棕、浅绿灰至近黑色，呈分散状，具油腻感。湿润时又有玻璃光泽，浸入水中分散成细小颗粒。无粘性或略有粘性。具有吸附有色物质、有机物质和某些矿物杂质的性能。各种漂白土均可用于本发明。

高岭石为Al₄(Si₄O₁₀)(OH)₈的多型变体，单斜或三斜晶系。晶体在电子显微镜下呈细小的假六方片状，肉眼看为白色土状块体。多因含各种杂质而显各种颜色，光泽暗淡。硬度约为1，密度2.6左右。干燥后粘合，易压成粉末，潮湿时具可塑性。各种高岭石均可用于本发明。

膨润土又名斑脱岩，是一种可塑性很高的粘土，呈白色至橄榄绿色。密度2.4-2.8，熔点约1330-1430℃。吸附水、膨胀、收缩等性能均比一般粘土大，有的在吸附水时，体积同时增大，并形成凝胶状态，能很长时间处于悬浮状态。有的能吸附本身重量五倍的水，体积可膨胀至其干体积的十五倍。各种膨润土均可用于本发明。

除非特别指明，本发明中术语“硅胶”是指二氧化硅凝胶，它通常是由硅酸钠与硫酸反应，经聚合胶凝、纯化与结构定型过程所形成的具有微孔结构的高活性吸附材料。硅胶属非晶态物质，其化学组成主要是二氧化硅，并结合一定量的结晶水。由于化学组成和物理结构的特点，硅胶具有许多同类材料难以取代的优良性质。如：吸附性能，选择性吸附性能、热稳定性、化学稳定性、耐磨和抗冲击强度等。各种硅胶均可用于本发明，例如青岛美晶化工有限公司生产的粗孔硅胶、B型硅胶、细孔硅胶均可使用。但是，本发明优选使用粗孔块状硅胶，尤其是孔径为约8-10nm的粗孔硅胶。

根据本发明一个优选的实施方案，以组合物总重量计，本发明组合物还包括3wt％-8wt％，优选3.5wt％-7.5wt％的粘结剂组分。适用于本发明的所述粘结剂包括但不限于水、聚乙烯醇、糊精、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、泡花碱或它们的混合物。

根据本发明的一种变化形式，本发明的宠物用垫料组合物还可以任选地含有其他辅助成分。这些辅助成分的非限制性例子包括香料、颜料、染料等。

可用于本发明的香料的例子包括但不限于柠檬香、薄荷香、草莓香、玫瑰香或它们的混合物。

本发明的宠物用垫料组合物可以根据需要制成任何适当的颜色或者多彩色。可用于本发明的颜料的非限制性例子包括氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁蓝、群青或它们的混合物。可用于本发明的染料的非限制性例子包括酸性蓝2^#，龙胆紫、次(亚)甲基蓝等各种染料或它们的混合物。

本发明的宠物用垫料组合物可以为任何适当的形式，如柱状、块状、球状等，也可根据需要制成各种漂亮的形状。

本发明还提供了一种本发明宠物用垫料组合物的制备方法，该方法包括如下步骤：

a)以组合物总重量计，将30wt％-50wt％、优选32wt％-48wt％、更优选35wt％-45wt％的无机粘土；40wt％-60wt％、优选42wt％-58wt％、更优选44wt％-56wt％的硅胶；4wt％-6wt％、优选4.5wt％-5.5wt％的选自氯化钙、纸浆和其混合物的组分；4wt％-6wt％、优选4.5wt％-5.5wt％的石膏分别或同时或混合后送入混合器进行均化；其中上述各组分中粒度为0.07-0.10mm的颗粒占各组分自身重量的45wt％-60wt％。

b)均化结束后，与步骤a)中各组分同时或单独向混合器中加入相对于组合物总重量约30wt％-80wt％，优选35wt％-75wt％的粘结剂水溶液(浓度为5wt％-10wt％)或仅用水进行增湿；

c)将经增湿的组合物挤压成型并干燥。

其中，适用于本发明方法的粘结剂包括但不限于聚乙烯醇、糊精、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、泡花碱或它们的混合物等。

根据本发明组合物制备方法的另一种变化形式，还包括向混合机中或在随后的后处理步骤(如喷洒香料的步骤)中任选地加入其他辅助成分。这些辅助成分的非限制性例子包括香料、颜料、染料等。

可用于本发明方法的香料的例子包括但不限于柠檬香、薄荷香、草莓香、玫瑰香或它们的混合物。可用于本发明方法的颜料的非限制性例子包括氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁蓝、群青或它们的混合物。可用于本发明方法的染料的非限制性例子包括酸性蓝2^#，龙胆紫、次(亚)甲基蓝等各种染料或它们的混合物。

根据本发明组合物制备方法的另一种变化形式，在步骤c)中可以将经增湿的组合物制成任何适当的形式，如柱状、块状、球状等，也可根据需要制成各种漂亮的形状。

根据本发明的一种优选变化形式，在步骤a)中按照所述比例将各组分同时送入混合器进行均化。

根据本发明一种特别优选的变化形式，本发明宠物用垫料组合物是这样制备的：首先进行配料，即称取一定量的粒度为0.07-0.10mm的颗粒占45wt％-60wt％的无机粘土、硅胶、氯化钙(或纸浆或氯化钙与纸浆的混合物)、石膏。然后按照(30-50)∶(40-60)∶(4-6)∶(4-6)的重量比送入混合器中(例如用程控螺杆送料机送入多角变距混合机中)进行均化。均化结束后，用管道通入约为混合物总重量的(30-80)wt％，优选(35-75)wt％的粘结剂水溶液(重量百分浓度为5％-10％)进行增湿。增湿过程结束后，在17-70Mpa压力下，用挤压机(例如干粒辊压造粒机)挤压成型，再经40-60℃低温预干燥约1-4小时，然后在100-140℃下干燥至含水率为7％以下即可，如需不同的形状可用造粒机制成柱状、块状、条状、球状等。

本发明的宠物用垫料组合物的比重介于天然粘土质猫砂与硅胶之间，不易溅出与滑动，其吸水率高，吸附性好，吸味性强，含水量不超过100％时无粘连，水中松散速度为2-5分钟，易于处理，不污染环境。在百分之百湿度下，吸附量达到50-60％，强度大于等于40N，pH范围6-8，粒度分布形状与规格可依据用户要求。应当指出，本发明的宠物用垫料组合物不仅仅适用于猫，对其他宠物同样适用。此外，本发明组合物也可用于动物(如牛、羊、观赏动物)运输过程中或饲养场所内排泄物的卫生健康处理。

下面通过实施例更详细地解释本发明，举出这些实施例并不是要排除其它的应用。应当理解，本领域普通技术人员可以根据本发明的启示作出各种变化或改进，所有这些变化或改进都没有脱离本发明的精神和范围。

具体实施方案

实施例中采用的各组分来源和规格如下：

漂白土：购自潍坊海化白炭黑厂

膨润土：购自潍坊华夏膨润土厂

高岭石：购自中国高岭土总公司

蒙脱石：购自诸城市膨润土厂

纸浆：购自青岛造纸厂，木质纸浆

硅胶：青岛美晶化工有限公司产粗孔硅胶(粒径为8-10nm)。

氯化钙：购自远东化工试剂厂

石膏：工业级，购自枣庄市石膏矿

采用的设备：

送料机：上海日升混合机械厂产螺杆送料机

混合器：上海日升混合机械厂产多角变距混合机

挤压机：武进市捷和干燥设备厂，CFZL干粒辊压造粒机

采取的测试方法或标准如下：

脱粉率、吸附量、抗压强度、粒度：按照标准HG/2765.1-2765.5-1996规定的方法进行测定。

水中松散度：取2-8cm颗粒3-5粒在RH100％下静态吸附平衡后放入100ml水中轻轻晃动测其完全松散开所需时间。

实施例1

首先进行配料，即称取一定量的粒度为0.07-0.10mm的颗粒占55wt％的蒙脱石、硅胶、氯化钙、石膏。然后按照45∶55∶5∶5的比例用经验程控自动给料机送入混合器中进行均化。均化结束后，用管道通入相对于组合物总重量约40wt％的羧甲基纤维素水溶液(浓度10wt％)进行增湿。增湿过程结束后，在38.25Mpa压力下，用挤压机挤压成型，再经47℃低温预干燥约3小时，然后在110℃下干燥，直至含水率为6wt％。

实施例2-5

按照与实施例1相同的方法制备宠物用垫料组合物，只是采用不同的组分配比、增湿水分量和试验条件，试验条件列于表1中，性能的测试数据列于表2中。

                                             表1、实施例1-5的试验条件

实施例	配料			均化	增湿	挤压成型	预干燥		干燥
											粒度分布％	配比	含水率％	均匀度	水溶液％	压力Mpa	温度℃	时间hr	温度℃	含水率％
	1	55	45∶55∶5∶5	11	好	40	38.25	45	3	110											6
2											60	50∶60∶6∶6	9	好	56	47.60	60	3.5	127	5
	3	53	40∶50∶4.5∶4.5	8	好	43	36.55	48	3.5	130											5
4											52	37∶46∶4.5∶4.5	9	好	40	34.60	46	4	115	4
	5	57	45∶55∶5∶5	9	好	36	30.6	55	4	130											4.5

                                  表2、实施例1-5的性能测试数据

实施例	脱粉率％	吸附量％	抗压强度N	粒度mm	外观	形状	水中松散度min
								1	1	60	40	5	不透明，光滑	块状	3
2	0.5	55	50	5.5	不透明，光滑	条状	3.5
								3	1.3	56	45	6	不透明，光滑	球状	4
4	1.0	60	43	6.5	不透明，光滑	柱状	4
								5	0.5	55	55	7	不透明，光滑可加工成各种颜色	不规则状	4

从表2可看出，在百分之百湿度下，吸附量达到50-60％，强度大于等于40N，pH范围6-8，水中松散速度为2-5分钟。粒度分布形状与规格可以在很大范围内变化，这取决于用户的实际需求。

Claims (14)

1、一种垫料组合物，该组合物包括以下组分：

a)无机粘土，其占组合物总重量的30wt％-50wt％；

b)以组合物总重量计，40wt％-60wt％的硅胶；

c)以组合物总重量计，4wt％-6wt％的选自氯化钙或纸浆或它们的混合物的组分；

d)以组合物总重量计，4wt％-6wt％的石膏；和

e)以组合物总重量计，3wt％-8wt％的粘结剂组分；

其中，粒度为0.07-0.10mm的颗粒占各组分自身重量的45-60wt％。

2、如权利要求1的组合物，其中所述的组分a)选自漂白土、膨润土、高岭石、蒙脱石和它们的混合物中的至少一种。

3、如权利要求2的组合物，其中所述的组分a)为膨润土、蒙脱石或其混合物。

4、如权利要求3的组合物，其中所述的组分a)为蒙脱石。

5、如权利要求1的组合物，其中所述的组分a)的含量为35wt％-45wt％。

6、如权利要求1的组合物，其中所述的组分b)的含量为44wt％-56wt％。

7、如权利要求1的组合物，其中所述的组分c)的含量为4.5wt％-5.5wt％。

8、如权利要求1的组合物，其中所述的组分d)的含量为4.5wt％-5.5wt％。

9、如权利要求1的组合物，其中所述的粘结剂组分选自水、聚乙烯醇、糊精、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、泡花碱或其混合物中的至少一种。

10、如权利要求1-9中任一项所述的组合物的制备方法，包括以下步骤：

a)以组合物总重量计，将30wt％-50wt％的无机粘土，40wt％-60wt％的硅胶，4wt％-6wt％的选自氯化钙或纸浆或其混合物的组分，4wt％-6wt％的石膏分别或同时或混合后送入混合器进行均化；

b)均化结束后，与步骤a)中的各组分一起或单独向混合器中加入相对于组合物总重量30wt％-80wt％、浓度为5％-10％的粘结剂水溶液或仅用水进行增湿；

c)将经增湿的组合物挤压成型并干燥。

11、如权利要求10的制备方法，于步骤a)中按照所述比例将各组分同时送入混合器中进行均化。

12、如权利要求10的制备方法，还包括任选地加入选自香料、颜料、染料或其混合物的其他辅助成分。

13、如权利要求1中的组合物用于动物排泄物的卫生处理。

14、如权利要求1中的组合物用于猫排泄物的卫生处理。