用于制造吸水材料的方法和装置以及在猫砂中的用途制造方法及图纸

提供了用于制造吸水材料的颗粒的方法。所述方法包括：向表面上提供由包括吸水多糖的吸收性粉末组成的粉末床；从溶液分配器释放水溶液以接触所述粉末床，从而形成经溶液浸渍的潮湿材料；使经溶液浸渍的潮湿材料在基本上无剪切的条件下附聚以形成附聚的潮湿材料，所述经溶液浸渍的潮湿材料被所述表面支撑；和干燥所述附聚的潮湿材料，从而形成颗粒。

【技术实现步骤摘要】
用于制造吸水材料的方法和装置以及在猫砂中的用途本申请是中国专利技术申请(专利技术名称：用于制造吸水材料的方法和装置以及在猫砂中的用途，申请日：2015年9月30日；申请号：201580065328.4)的分案申请。

涉及吸收性材料，并且更具体地涉及用于制造可例如在猫砂(litter)中使用的吸水材料的颗粒的方法和装置。
技术介绍
水吸收性材料例如超吸收性材料(包括多糖和超吸收性聚合物)可用于不同领域。例如，超吸收性材料可用于宠物砂、家用制品、密封材料、用于农产品用于土壤改良、石油钻探、抗凝结涂料的保湿剂、农业/园艺中的储水材料、吸收性纸制品、绷带和手术垫、一次性卫生产品(例如尿布、失禁制品、女性卫生用品、无尘纸(airlaids)和吸收性敷料)、伤口敷料或作为化学吸收剂。在已知的水吸收性材料中，多糖和多糖混合物已被广泛地使用，单独地或与无机吸收性材料例如页硅酸盐一起。更广泛使用的多糖典型地基于淀粉和/或纤维素，并且页硅酸盐可包括例如膨润土。用于制造这样的吸收性材料的许多方法是已知的，并且包括例如造粒。广泛使用的造粒方法是湿法造粒，包括例如高剪切混合物造粒、流化床造粒、挤出-滚圆和喷雾干燥。已知湿法造粒具有许多优点，例如增加材料的密度、与其它一些方法相比提供在材料中的感兴趣的化合物的更好分布、减少粉尘危害、防止粉末隔离(偏析)和增加其它疏水性材料的亲水性。然而，湿法制粒也具有许多缺点。例如，造粒可为昂贵的，因为其经常需要合格的人员、大的操作空间和特殊的装置。湿法制粒还典型地具有高的能量需求。材料损耗可在各加工阶段期间发生，并且配制成分之间的不相容性在加工期间典型地加剧。更具体地，高剪切混合物造粒有时可导致材料的机械降解(劣化)。流化床造粒和挤出-滚圆经常是劳动密集型和耗时的，并且具有各种其它挑战。因此，仍然需要克服上述问题的至少一个的用于制造吸水材料的方法和装置。
技术实现思路
在一些实施方案中，提供了用于制造吸水材料的方法，包括：向表面上提供包括吸水多糖的吸收粉末，从而获得粉末床；从溶液分配器释放水溶液以接触所述粉末床，从而形成经溶液浸渍的潮湿材料；保持所述经溶液浸渍的潮湿材料被所述表面支撑和在基本上无剪切的条件下，直至所述经溶液浸渍的潮湿材料附聚以产生附聚的潮湿材料；和干燥所述附聚的潮湿材料，从而形成所述吸水材料。在一些实施方案中，所述表面为基本上平坦的表面。在一些实施方案中，所述方法进一步包括将经溶液浸渍的潮湿材料转移远离溶液分配器。在一些实施方案中，所述粉末床相对于所述溶液分配器平移。在一些实施方案中，释放水溶液包括在重力下将所述水溶液倒在所述粉末床上。在一些实施方案中，释放水溶液在所述粉末床上方最多10cm的距离处进行。在一些实施方案中，进行释放水溶液，使得所述水溶液在接触所述粉末床时具有至多1.5m/s的速度。在一些实施方案中，进行释放水溶液的步骤，使得所述吸收粉末的第一部分用于形成附聚的潮湿材料并且所述吸收粉末的第二部分保留作为残余粉末。在一些实施方案中，所述方法进一步包括将所述残余粉末从所述附聚的潮湿材料分离。在一些实施方案中，将所述残余粉末从所述附聚的潮湿材料分离包括筛分。在一些实施方案中，所述方法进一步包括再循环所述残余粉末的至少一部分以作为所述粉末床的部分再使用。在一些实施方案中，所述表面基本上水平地延伸。在一些实施方案中，所述方法进一步包括控制粉末床的厚度。在一些实施方案中，所述厚度为约1cm至约5cm。在一些实施方案中，所述吸收粉末进一步包括与吸水多糖混合的第二多糖。在一些实施方案中，所述第二多糖包括结晶(性)多糖。在一些实施方案中，所述结晶多糖包括纤维素、纤维素衍生物或其混合物。在一些实施方案中，所述纤维素包括微晶纤维素(MCC)、纳米晶纤维素(NCC)或其混合物。在一些实施方案中，所述吸水多糖包括淀粉、改性淀粉、纤维素衍生物、藻酸盐、藻酸盐衍生物、胶凝多糖或其混合物。在一些实施方案中，所述吸水多糖包括预胶凝的淀粉。在一些实施方案中，吸水材料的颗粒具有约0.5mL/g至约2.0mL/g的有效孔隙度。在一些实施方案中，所述有效孔隙度为约0.8mL/g至约1.2mL/g。在一些实施方案中，所述有效孔隙度为约0.9mL/g至约1.1mL/g。在一些实施方案中，吸水材料的颗粒具有拥有大于约20μm的等效直径(当量直径)的孔。在一些实施方案中，所述等效直径为约20μm至约40μm。在一些实施方案中，所述等效直径为约20μm至约30μm。在一些实施方案中，所述吸水材料的颗粒具有大于约900％的自由溶胀度。在一些实施方案中，所述吸水材料的颗粒具有大于约1000％的自由溶胀度。在一些实施方案中，干燥包括在真空下干燥。在一些实施方案中，干燥包括通过加热干燥。在一些实施方案中，干燥通过加热到环境温度至约65℃的温度而进行。在一些实施方案中，所述吸水材料的颗粒具有约0.20g/cm3至约0.39g/cm3的密度。在一些实施方案中，所述密度为约0.25g/cm3至约0.35g/cm3。在一些实施方案中，所述密度为约0.30g/cm3至约0.35g/cm3。在一些实施方案中，所述吸收粉末进一步包括硬脂酸镁、硅藻土、碳酸镁和滑石的至少一种。在一些实施方案中，将所述水溶液以离散的液滴的形式释放到粉末床上使得：所述经溶液浸渍的潮湿材料以经溶液浸渍的潮湿颗粒的形式产生；所述附聚的潮湿材料以附聚的潮湿颗粒的形式产生；和所述吸水材料以吸水材料的颗粒的形式产生。在一些实施方案中：所述吸水材料是用于检测动物排泄物中的可检测物质的显色(发色)吸收性材料；和所述水溶液为显色溶液，其包括：触发剂，和在所述触发剂和可检测物质的存在下能氧化成为着色和/或荧光物质的显色指示剂，和在一些实施方案中：所述可检测物质包括过氧化物酶或伪过氧化物酶(假过氧化物酶)；和所述触发剂包括对动物排泄物中的过氧化/伪过氧化活性响应(起反应)的氧化剂。在一些实施方案中，所述可检测物质包括血液。在一些实施方案中，所述氧化剂包括氢过氧化物、氢过氧化物前体或其混合物。在一些实施方案中：所述可检测物质包括葡萄糖；和所述触发剂包括催化体系，其包括氧化还原酶和过氧化物酶或伪过氧化物酶。在一些实施方案中，所述氧化还原酶包括葡萄糖氧化酶。在一些实施方案中，所述过氧化物酶包括辣根过氧化物酶。在一些实施方案中，提供了用于制造吸水材料的颗粒的系统，包括：表面；配置为将吸收粉末混合物释放到所述表面上从而形成粉末床的粉末进料器；溶液分配器，用于将水溶液的离散的液滴滴落在粉末床上，使得所述液滴被相应量的吸收粉末混合物浸渍，从而形成彼此分离的且被所述表面支撑的经溶液浸渍的潮湿颗粒；和干燥单元，用于干燥经溶液浸渍的潮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造检测动物排泄物中的葡萄糖的显色水吸收性材料的方法，所述方法包括：/n向表面上提供包括吸水多糖和与所述吸水多糖混合的结晶多糖的吸收粉末，从而获得粉末床；/n从溶液分配器释放显色溶液以接触所述粉末床，从而形成经溶液浸渍的潮湿材料，所述显色溶液包括：/n氧化还原酶；/n过氧化物酶或伪过氧化物酶；和/n在所述氧化还原酶、过氧化物酶和葡萄糖的存在下能氧化成为着色和/或荧光物质的显色指示剂；/n保持所述经溶液浸渍的潮湿材料被所述表面支撑和在基本上无剪切的条件下，直至所述经溶液浸渍的潮湿材料附聚以产生附聚的潮湿材料；和/n干燥所述附聚的潮湿材料，从而形成显色吸收性材料，所述显色吸收性材料具有约0.20g/cm

【技术特征摘要】
20141001 US 62/058,342;20150826 US 62/210,1481.用于制造检测动物排泄物中的葡萄糖的显色水吸收性材料的方法，所述方法包括：
向表面上提供包括吸水多糖和与所述吸水多糖混合的结晶多糖的吸收粉末，从而获得粉末床；
从溶液分配器释放显色溶液以接触所述粉末床，从而形成经溶液浸渍的潮湿材料，所述显色溶液包括：
氧化还原酶；
过氧化物酶或伪过氧化物酶；和
在所述氧化还原酶、过氧化物酶和葡萄糖的存在下能氧化成为着色和/或荧光物质的显色指示剂；
保持所述经溶液浸渍的潮湿材料被所述表面支撑和在基本上无剪切的条件下，直至所述经溶液浸渍的潮湿材料附聚以产生附聚的潮湿材料；和
干燥所述附聚的潮湿材料，从而形成显色吸收性材料，所述显色吸收性材料具有约0.20g/cm3至约0.39g/cm3的密度和约0.5mL/g至约2.0mL/g的有效孔隙度，
其中所述吸水多糖包括纤维素衍生物、藻酸盐、藻酸盐衍生物、胶凝多糖或其混合物，
其中所述结晶多糖包括微晶纤维素(MCC)、纳米晶纤维素(NCC)或其混合物，
其中基本上无剪切的条件意为经溶液浸渍的潮湿材料不经受这样的剪切力，所述剪切力足够强以引起经溶液浸渍的潮湿材料的机械变形。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面为基本上平坦的表面。


3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将经溶液浸渍的潮湿材料转移远离溶液分配器。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述粉末床相对于所述溶液分配器平移。


5.根据权利要求4所述的方法，其中释放水溶液包括在重力下将所述水溶液倒在所述粉末床上。


6.根据权利要求1所述的方法，其中释放水溶液在所述粉末床上方最多10cm的距离处进行。


7.根据权利要求6所述的方法，其中进行释放水溶液，使得所述水溶液在接触所述粉末床时具有至多1.5m/s的速度。


8.根据权利要求1所述的方法，其中进行释放水溶液的步骤，使得所述吸收粉末的第一部分用于形成附聚的潮湿材料并且所述吸收粉末的第二部分保留作为残余粉末。


9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括将所述残余粉末从所述附聚的潮湿材料分离。


10.根据权利要求9所述的方法，其中将所述残余粉末从所述附聚的潮湿材料分离包括筛分。


11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括再循环所述残余粉末的至少一部分以作为所述粉末床的部分再使用。


12.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面基本上水...

【专利技术属性】
技术研发人员：P乔莱兹，I博尔达克，
申请(专利权)人：七九零五一二二加拿大股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA