一种天然植物猫砂及生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种天然植物猫砂及生产工艺，属于猫砂制备技术领域，以解决现有天然植物猫砂团聚性低、易受潮霉变的缺点。且该种天然植物猫砂，包括以下重量份原料:植物纤维40‑50份、玉米芯屑10‑30份、干豆渣5‑25份、复合改性玉米淀粉3‑12份、生姜提取物2.5‑5.5份、改性秸秆木炭0.5‑2.5份、硅藻土2.5‑6.5份、除臭剂0.5‑2.5份。且本发明专利技术利用了复合改性玉米淀粉的网状交联结构，增强了玉米淀粉的粘胶性能，从而提高了猫砂的团聚性能；利用了硅藻土对玉米淀粉网络的填充补强，利用了硅藻土的吸水性能；利用了生姜提取物，提高猫砂防霉变性能和防吞食性能。

【技术实现步骤摘要】
一种天然植物猫砂及生产工艺
本专利技术属于猫砂制备
，具体地，涉及一种天然植物猫砂及生产工艺。
技术介绍
猫砂是饲主为其饲养的猫用来掩埋粪便和尿液的物体。随着猫砂制备技术的不断发展，出现众多类型的猫砂，如膨润土猫砂、水晶猫砂、沸石猫砂、纸木屑猫砂、木屑猫砂、豆腐猫砂等。按照原材料的化学属性划分，可将现有的猫砂分为无机猫砂和有机猫砂，其中膨润土猫砂、水晶猫砂、沸石猫砂均为无机猫砂，木屑猫砂、纸屑猫砂、豆腐猫砂均为有机猫砂。虽然每种猫砂有其独自的优点和缺点，但总的来说无机猫砂由于其使用后难以处理，给环境造成污染，随着人们环保意识的不断增强，有机猫砂由于其环保的特点被主流市场所认可，其中发展最为迅速的为天然植物猫砂。申请号为CN201811231497.2的中国专利公开了一种天然植物猫砂及其制备方法，天然植物猫砂包含以下重量份的原料:植物性纤维60-70份、松木屑40-50份、改性秸秆木炭20-35份、三文鱼末10-15份、鱼腥草3-7份、扁豆渣4-8份、绿茶叶10-15份、菠菜提取物6-10份、椰子油3-6份、奇亚籽5-8份、咖啡渣10-15份、粘接剂3-7份、活性炭8-12份、竹炭7-14份、硅藻土3-6份、杀菌剂5-9份、水100-150份；其制备方法为:(1)原料预处理；(2)原料混匀；(3)原料处理；(4)挤出造粒；(5)冷冻干燥；(6)分筛；(7)包装。该案中的天然植物猫砂具有抑制猫咪食欲，降低猫咪热量摄入的优点，但是由于原料均为植物型原料，使用少量的粘接剂，猫砂存在团聚性能低、易受潮的缺点。r>因此，本专利技术提供了一种天然植物猫砂及生产工艺，以解决上述提到的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种天然植物猫砂及生产工艺，以解决现有天然植物猫砂团聚性低、易受潮霉变的缺点。本专利技术的目的可以通过以下技术方案解决:一种天然植物猫砂，包括以下重量份原料:植物纤维40-50份、玉米芯屑10-30份、干豆渣5-25份、复合改性玉米淀粉3-12份、生姜提取物2.5-5.5份、改性秸秆木炭0.5-2.5份、硅藻土2.5-6.5份、除臭剂0.5-2.5份；所述天然植物猫砂的生产工艺，包括以下步骤:步骤A、将玉米芯屑、干豆渣、硅藻土和改性秸秆木炭分别加入研磨机进行粉碎，粉碎后获得碎料；步骤B、将步骤A获得的碎料、植物纤维、生姜提取物、水在800-1000r/min下搅拌混合均匀后，得预混料；步骤C、向步骤B获得预混料中加入复合改性玉米淀粉，在40-60℃下，以300-600r/min搅拌均匀，再将混合物转移至螺杆挤出机中，经挤出造粒、烘干，获得混料；步骤D、将步骤C获得的混料在研磨机中粉碎，再将粉碎后的混料加入挤出机中，同时加入水和除臭剂，经挤出造粒、干燥、筛除碎料，包装后，获得一种天然植物猫砂。进一步地，步骤C中挤出造粒的颗粒大小为4-6cm，干燥后的混料的含水量为8-12％。进一步地，步骤D中挤出造粒的颗粒大小为2-4mm。进一步地，所述复合改性玉米淀粉通过以下步骤制成:步骤S1、将机械活化后的玉米淀粉、去离子水加入带有搅拌器、温度计的四口烧瓶中，并将四口烧瓶转移至水浴锅内，加热至30-40℃，并搅拌10-30min，然后用NaOH溶液调节反应体系的pH值在8-9之间，缓慢加入[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]琥珀酸酐，1-2h内加完，继续反应2-4h，用HCl溶液调节溶液pH值为6.5，然后加入乙醇沉淀、离心，取沉淀，并用80％乙醇洗涤2-3次，取沉淀，干燥，获得中间产物1；步骤S2、将步骤S1获得的中间产物1、去离子水加入配有搅拌器、温度计的四口烧瓶中，搅拌均匀后，将混合液的温度加热至45-50℃，并在搅拌的状态下加入高锰酸钾，并用盐酸溶液调节反应液的pH值为2-3，保温1-2h，获得中间产物2；步骤S3、将步骤S2获得的中间产物2和去离子水加入带有搅拌器、温度计的四口烧瓶内，搅拌均匀后，将溶液加热至75℃，然后加入环氧氯丙烷，搅拌1-1.5h后，在氮气保护下加入过硫酸铵的亚硫酸氢钠溶液，搅拌30min后，加入丙烯酸丁酯与丙烯酸酰胺的混合单体，再将反应溶液升温至85℃，搅拌反应0.5-1.5h后，获得复合改性的玉米淀粉。进一步地，步骤S1中玉米淀粉、去离子水、[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]琥珀酸酐的加入质量比为13-25:100:3.7-7.5。进一地，步骤S2中中间产物1、去离子水、高锰酸钾的加入质量比为11.5-18:100:0.0008-0.0015。进一步地，步骤S3中中间产物2、去离子水、环氧氯丙烷、过硫酸铵的亚硫酸氢钠溶液、丙烯酸丁酯与丙烯酸酰胺的混合单体的加入质量比为13-43:100:0.001-0.005:0.005-0.012:0.6-3.5。进一步地，过硫酸铵的亚硫酸氢钠溶液中过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为1:1。进一步地，丙烯酸丁酯与丙烯酸酰胺的混合单体中丙烯酸丁酯和丙烯酸酰胺的质量比为1-5:1-5。进一步地，所述生姜提取物通过以下步骤制成:步骤X、将生姜清洗干净后，将其切割成2-3cm的生姜块，然后将生姜块与水放入榨汁机中进行榨汁，并将获得的生姜汁用网孔小于8μm的过滤网过滤，并将过滤后获得的滤液在30-50℃下，减压浓缩，得生姜提取物。进一步地，生姜块与水的加入质量比为1:9-12。进一步地，所述改性秸秆木炭由以下方法获得:将原始秸秆木炭浸渍于双氧水中12-20小时后，取出经干燥，获得改性秸秆木炭。本专利技术的有益效果:1、本专利技术利用了对玉米淀粉进行酯化改性，利用淀粉的羟基与[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]琥珀酸酐反应，在玉米淀粉的分子链上引入了链段，赋予了玉米淀粉两性，具有良好的乳化性能和包裹性，制成的猫砂吸水后，其中玉米淀粉吸水后乳化，且对猫砂原料进一步包裹，杜绝猫砂吸水后分散的情况，提高其团聚性能；然后将含有此链段的玉米淀粉进行氧化，在环氧氯丙烷的作用下发生交联改性，然后和丙烯酸丁酯与丙烯酸酰胺的混合单体进行接枝改性，使得最终获得的复合改性玉米淀粉呈网状交联结构，且因其分子中含有大量的硅氧键，分子内可以形成大量的氢键，提高了最终形成的粘胶的热力学稳定性和机械强度，从而可以综合提高了由其制备猫砂的团聚性能；2、本专利技术的原料中引入了硅藻土和改性秸秆木炭，一方面硅藻土可以很好地对玉米淀粉网络结构进行填充，进一步增强粘胶强度，另一方面硅藻土和改性秸秆木炭具有优良的吸水性能，由其制成的猫砂吸水性能好；3、本专利技术利用了生姜提取物为植物来源性的抗菌剂，其属于天然食用抗菌剂，猫吞食后对猫安全；其次，生姜提取物对腐败真菌有较强的抑制和杀灭作用，防止猫砂的霉变；最后生姜提取物含有辛辣成分姜辣素，刺激猫的味蕾，可有效阻碍猫的吞食；综上所述，本专利技术提供的一种天然猫砂，团聚性强，吸水性能好，防霉变、防猫吞食，且本专利技术采用的原料均为天然植物来源，可降解、环保、安全。具体实施方式对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然植物猫砂，其特征在于，包括以下重量份原料:植物纤维40-50份、玉米芯屑10-30份、干豆渣5-25份、复合改性玉米淀粉3-12份、生姜提取物2.5-5.5份、改性秸秆木炭0.5-2.5份、硅藻土2.5-6.5份、除臭剂0.5-2.5份；/n所述复合改性玉米淀粉通过以下步骤制成:/n步骤S1、将机械活化后的玉米淀粉和去离子水混合均匀后，加热至30-40℃，用NaOH溶液调节反应体系的pH值在8-9之间，缓慢加入[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]琥珀酸酐，1-2h内加完，继续反应2-4h，用HCl溶液调节溶液pH值为6.5，然后加入乙醇沉淀、离心，取沉淀，洗涤、干燥，获得中间产物1；/n步骤S2、将步骤S1获得的中间产物1和去离子水搅拌均匀后，加热至45-50℃，并在搅拌的状态下加入高锰酸钾，并用盐酸溶液调节反应液的pH值为2-3，保温1-2h，获得中间产物2；/n步骤S3、将步骤S2获得的中间产物2和去离子水搅拌均匀后，加热至75℃，然后加入环氧氯丙烷，搅拌1-1.5h后，在氮气保护下加入过硫酸铵的亚硫酸氢钠溶液，搅拌30min后，加入丙烯酸丁酯与丙烯酸酰胺的混合单体，再升温至85℃，搅拌0.5-1.5h后，获得复合改性的玉米淀粉。/n...

【技术特征摘要】
1.一种天然植物猫砂，其特征在于，包括以下重量份原料:植物纤维40-50份、玉米芯屑10-30份、干豆渣5-25份、复合改性玉米淀粉3-12份、生姜提取物2.5-5.5份、改性秸秆木炭0.5-2.5份、硅藻土2.5-6.5份、除臭剂0.5-2.5份；
所述复合改性玉米淀粉通过以下步骤制成:
步骤S1、将机械活化后的玉米淀粉和去离子水混合均匀后，加热至30-40℃，用NaOH溶液调节反应体系的pH值在8-9之间，缓慢加入[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]琥珀酸酐，1-2h内加完，继续反应2-4h，用HCl溶液调节溶液pH值为6.5，然后加入乙醇沉淀、离心，取沉淀，洗涤、干燥，获得中间产物1；
步骤S2、将步骤S1获得的中间产物1和去离子水搅拌均匀后，加热至45-50℃，并在搅拌的状态下加入高锰酸钾，并用盐酸溶液调节反应液的pH值为2-3，保温1-2h，获得中间产物2；
步骤S3、将步骤S2获得的中间产物2和去离子水搅拌均匀后，加热至75℃，然后加入环氧氯丙烷，搅拌1-1.5h后，在氮气保护下加入过硫酸铵的亚硫酸氢钠溶液，搅拌30min后，加入丙烯酸丁酯与丙烯酸酰胺的混合单体，再升温至85℃，搅拌0.5-1.5h后，获得复合改性的玉米淀粉。


2.根据权利要求1所述的一种天然植物猫砂，其特征在于，步骤S1中玉米淀粉、去离子水、[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]琥珀酸酐的加入质量比为13-25...

【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