本发明专利技术公开了一种透亮、高吸水度的淀粉猫砂及其制备工艺，属于猫砂技术领域，以解决现有猫砂吸水性、生物降解性和抑菌抗菌性差等缺点。该种淀粉猫砂，包括以下重量份原料：木屑40.4‑50.6份、改性吸水树脂20.2‑28.7份、硅藻土12.5‑16.8份、抑菌剂5.5‑8.5份、粘结剂4.2‑8.3份，本发明专利技术还公开了该猫砂的制备工艺。本发明专利技术在木屑和硅藻土的基础上引入功能性高分子材料改性吸水树脂，该改性吸水树脂是淀粉接枝聚谷氨酸的高聚物，谷氨酸链与链之间以及淀粉链与链之间交联形成三维空间的网状结构，由结构指导性质，解决猫砂吸水性较差的问题，同时添加抑菌剂，益于保障宠物的安全与健康。
【技术实现步骤摘要】
一种透亮、高吸水度的淀粉猫砂及其制备工艺
本专利技术属于猫砂
，涉及一种透亮、高吸水度的淀粉猫砂及其制备工艺。
技术介绍
猫作为深受人们喜爱的动物之一，已开始成为许多家庭中的宠物。在饲养宠物猫的过程中，更加值得注意的是其粪尿排泄物带来的污染问题。随意便溺一方面不利于家庭的清洁和卫生，另一方面，由于粪尿排泄物本身含有的尿酸具有很重异味，而且尿液中尿素等成分在细菌作用下易分解产生氨，导致排泄物具有很重的气味，这些气味会严重污染室内环境，影响人们的健康生活。用于宠物排泄物处理的材料，尤其是用于处理猫的排泄物的材料，称作猫砂，也可叫做宠物垫料。目前市场上销售的猫砂主要有以下几类：普通猫砂(粗砂)、膨润土猫砂、水晶猫砂、木屑猫砂、纸屑猫砂等，参考中国专利公开号CN111109094A中提出了一种松木结团除臭猫砂及其制备方法，原料包括松木粉、火山灰、粘结剂、淀粉、绿茶粉、大豆纤维、天然植物除菌剂，虽然都较为环保，但其主要成分为植物纤维素，具有吸水吸味性差、成本较高、质地松散等缺点，为了克服以上缺点，一种功能高分子材料高吸水性树脂被引入作为猫砂的主要成分，但是传统的丙烯酸吸水树脂生物降解性差，对环境易造成污染，加之原料来自不可再生的石油资源，因此，开发一种生物可降解、抑菌抗菌、强吸水的猫砂是业界需要解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种透亮、高吸水度的淀粉猫砂及其制备工艺。本专利技术要解决的技术问题：传统的丙烯酸吸水树脂生物降解性差，对环境易造成污染，加之原料来自不可再生的石油资源，因此，开发一种生物可降解、抑菌抗菌、强吸水的猫砂是业界需要解决的问题之一。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种透亮、高吸水度的淀粉猫砂，包括如下重量份的原料：木屑40.4-50.6份、改性吸水树脂20.2-28.7份、硅藻土12.5-16.8份、抑菌剂5.5-8.5份、粘结剂4.2-8.3份；该透亮、高吸水度的淀粉猫砂由如下步骤制成：步骤A1，将木屑、硅藻土除杂后，转移至80-90℃烘箱干燥至含水量为8-10％，再通过挤压机挤压成直径为5-8cm柱状块料；步骤A2，将柱状块料输送至雷蒙机进行研磨，得到粉料；步骤A3，将粉料加入反应釜，向其中加入改性吸水树脂、抑菌剂，搅拌混合2-3h，制得混合料；步骤A4，将混合料加入球盘造粒机，向其中加入粘结剂，进行造粒，造粒结束后转移至真空烘箱中干燥4-6h，控制温度为40-45℃，干燥处理后的颗粒进行冷却，过2-4mm的土工筛筛选，制得淀粉猫砂。进一步，步骤A4所述粘结剂为瓜尔胶、黄原胶、羧甲基纤维素、果胶、聚丙烯酰胺、海藻酸钠、藻酸丙二醇酯中的一种或几种按任意比例混合。其中改性吸水树脂由如下步骤制得：将淀粉加入烧瓶中，加入去离子水，于90-92℃的油浴中进行淀粉的预糊化，同时以180-200rpm转速搅拌30-45min后，向烧瓶中通入氮气，降低温度至60-70℃，向其中加入聚谷氨酸、引发剂、交联剂，反应2-3h后，加入质量分数30％的氢氧化钠溶液，反应1-1.5h，加入冰醋酸调节pH至7-7.2，再加入无水乙醇析出沉淀，将沉淀物置于80-85℃干燥至恒重，得到改性吸水树脂。进一步，所述淀粉、去离子水、聚谷氨酸、引发剂、交联剂、氢氧化钠溶液的用量比为3.2-3.6g：82-96mL：4.8-5.2g：53-55mg：64-66mg：96-104mL，淀粉为玉米淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的任意一种，引发剂为叔丁基过氧化氢，交联剂为乙二醇缩水甘油醚。其中抑菌剂由如下步骤制成：步骤S1，向烧瓶中加入邻羟基苯乙酮、间甲基苯甲醛和氢氧化钠，并向其中加入甲醇作为溶剂，加热至100-105℃回流反应2.5-3h，得到中间体1；反应过程如下：步骤S2，在0℃下将中间体1溶解于甲醇中，向其中加入质量分数10％的氢氧化钠溶液和质量分数30％的双氧水，搅拌1.5-2h后升温至室温并继续搅拌15-16h，用乙酸乙酯萃取，得到中间体2；反应过程如下：步骤S3，在0℃下将中间体2、无水醋酸钾溶于冰醋酸中，向其中加入碘，并加热至98-100℃回流反应4-5h，冷却至室温后，用乙酸乙酯萃取，得到中间体3；反应过程如下：步骤S4，向烧瓶中加入中间体3，浓硫酸，于200-220rpm速率下搅拌溶解后加入3-取代硫基-5-(2-羟基苯基)-4H-1,2,4-三唑，升温至140℃回流反应3-3.5h，反应完毕后冷却至室温，抽滤，用去离子水洗涤2-3次，得到中间体4；反应过程如下：步骤S5，将中间体4和去离子水加入烧瓶中搅拌均匀，向其中加入高锰酸钾，在温度为110-120℃的条件下，回流反应4-5h，得到抑菌剂。反应过程如下：进一步，步骤S1所述邻羟基苯乙酮、间甲基苯甲醛、氢氧化钠、甲醇的用量比为1.22-1.36mmol：1.25-1.40mmol：5.3-5.6mmol：10-12mL。进一步，步骤S2所述中间体1、甲醇、氢氧化钠溶液、双氧水的用量比为1-1.05mmol：40-43mL：15-17mL：10-12mL。进一步，步骤S3所述中间体2、无水醋酸钾、冰醋酸、碘的用量比为0.18-0.22mmol：8.45-8.89mmol：7.2-7.5mL:0.36-0.41mmol。进一步，步骤S4所述中间体3、浓硫酸、3-取代硫基-5-(2-羟基苯基)-4H-1,2,4-三唑的用量比为1-1.15mmol：5-6.8mL：1-1.23mmol。进一步，步骤S5所述中间体4、去离子水、高锰酸钾的用量比为1.21-1.24mmol：12-13.5mL：0.55-0.57mmol。本专利技术的有益效果：本专利技术的目的在于提供一种透亮、高吸水度的淀粉猫砂及其制备工艺，在木屑和硅藻土的基础上引入功能性高分子材料改性吸水树脂来增强基材的吸水性能，该改性吸水树脂是新合成的淀粉接枝聚谷氨酸的高聚物，首先淀粉经糊化后溶液稳定均匀，有利于淀粉分子链伸展，与接枝单体、引发剂的相容性提高，淀粉链上的羟基更容易形成接枝活性点，与接枝单体的羧基和氨基发生脱水反应，而使接枝反应易于进行，其次，淀粉是一种多糖，具备生物降解功能，聚谷氨酸是一种可利用微生物大规模生产的可生物降解的水溶性分子，由D-型或L-型谷氨酸通过V-酰胺键连接而成的谷氨酸均聚物，每个谷氨酸单元上有一个游离羧基，这就赋予链段很强的吸湿性，谷氨酸链与链之间以及淀粉链与链之间相互交联形成三维空间的网状结构，由结构指导性质，就得到高吸水性树脂，解决猫砂吸水性较差的问题；此外，猫砂单单具备吸水性是不能满足顾客要求的，需通过添加剂实现附加功能，本专利技术通过有机合成制备得到一种新的抑菌剂，首先将邻羟基苯乙酮和间甲基苯甲醛反应生成中间体1，中间体1经氧化生成中间体2，中间体2经消去生成中间体3，中间体3与3-取代硫基-5-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种透亮、高吸水度的淀粉猫砂，其特征在于，包括如下重量份的原料：木屑40.4-50.6份、改性吸水树脂20.2-28.7份、硅藻土12.5-16.8份、抑菌剂5.5-8.5份、粘结剂4.2-8.3份；/n其中改性吸水树脂由如下步骤制得：/n向淀粉中加入去离子水预糊化，同时搅拌30-45min后，通入氮气，向其中加入聚谷氨酸、引发剂、交联剂，反应2-3h后，加入质量分数30％的氢氧化钠溶液，反应1-1.5h，加入冰醋酸调节pH至7-7.2，再加入无水乙醇析出沉淀，将沉淀物干燥后，得到改性吸水树脂。/n
【技术特征摘要】
1.一种透亮、高吸水度的淀粉猫砂，其特征在于，包括如下重量份的原料：木屑40.4-50.6份、改性吸水树脂20.2-28.7份、硅藻土12.5-16.8份、抑菌剂5.5-8.5份、粘结剂4.2-8.3份；
其中改性吸水树脂由如下步骤制得：
向淀粉中加入去离子水预糊化，同时搅拌30-45min后，通入氮气，向其中加入聚谷氨酸、引发剂、交联剂，反应2-3h后，加入质量分数30％的氢氧化钠溶液，反应1-1.5h，加入冰醋酸调节pH至7-7.2，再加入无水乙醇析出沉淀，将沉淀物干燥后，得到改性吸水树脂。
2.根据权利要求1所述的一种透亮、高吸水度的淀粉猫砂，其特征在于，所述淀粉、去离子水、聚谷氨酸、引发剂、交联剂、氢氧化钠溶液的用量比为3.2-3.6g：82-96mL：4.8-5.2g：53-55mg：64-66mg：96-104mL，淀粉为玉米淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的任意一种，引发剂为叔丁基过氧化氢，交联剂为乙二醇缩水甘油醚。
3.根据权利要求1所述的一种透亮、高吸水度的淀粉猫砂，其特征在于，所述抑菌剂由如下步骤制得：
步骤S1，向邻羟基苯乙酮、间甲基苯甲醛和氢氧化钠中加入甲醇，加热至100-105℃回流反应2.5-3h，得到中间体1；
步骤S2，在0℃下将中间体1溶解于甲醇中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：何飞，
申请(专利权)人：铜陵博锋实业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。