專利名稱：一種膨潤土貓砂的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種膨潤土貓砂生產技術，特別是指由天然鈣基膨潤土生產膨潤土貓砂的方法。
背景技術：
貓砂于1947年由美國人H. Edward Lowe發明，是人們專門為了滿足貓有用沙土遮 蓋其排泄物的習性而為其提供的排泄場所。盡管從道理上講所有具有吸水性的物質都可以 用來制作貓砂，例如硅膠、木粉、稻殼等；但膨潤土因其低廉的價格，優良的吸水性、凝結力 和除臭性以及性狀上更適合貓的天性等優點，一直以來都是制作貓砂的最主要原料。膨潤土是一種以蒙脫石類礦物為主的粘土，每一個膨潤土粒子都由數以千計的微 小蒙脫石晶體納米薄片組成。蒙脫石晶體由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁(鎂)氧(氫 氧)八面體組成。由于蒙脫石晶體四面體中有少量的硅被鋁置換，八面體中有少量的鋁被 鎂置換，使晶體層間產生永久性負電荷，因而在晶層間吸附大量可交換的陽離子。晶層間可 交換的陽離子遇水后成為水合陽離子，使蒙脫石晶體納米薄片間的距離大大增加，于是蒙 脫石的結構單元——納米薄片之間的空隙便能容納大量的水分子，這是膨潤土具有優良的 吸水性的原因。膨潤土貓砂主要分為不可凝結(不可結團)貓砂和可凝結(可結團)貓砂。傳統 的不可凝結貓砂僅僅限于給貓提供一個排泄的場所以便收拾貓便，由于其凝結力、吸水性 較差，通常只能使用一次或者是有限的幾次就要把整盆貓砂都處理掉，既浪費貓砂又污染 環境。隨著人們對貓砂質量的日益重視以及貓砂制備技術的不斷進步，可凝結貓砂應運而 生。可凝結貓砂是目前使用最普遍的貓砂，它吸濕性很強，能將糞便里的水分及尿液很快吸 收并凝結成塊。當凝結貓砂逐漸消耗時，主人隨時可以添加新的貓砂，不需要將整盆貓砂都 處理掉。為了保證其凝結及吸水效果，凝結貓砂通常顆粒都很細小，這樣的貓砂一般稱為破 碎貓砂，破碎貓砂細小的貓砂顆粒會夾雜在貓的爪子縫里，甚至是毛發里，給寵物帶來不必 要的傷害。更重要的是，細小的貓砂顆粒會形成大量的粉塵，嚴重威脅到寵物甚至是主人 的健康。解決以上破碎貓砂所存在問題的有效方法之一是生產貓砂顆粒較大的條形或球形 貓砂，但是貓砂顆粒變大又容易因為顆粒間間隙比較大而導致尿液不能被完全吸收而流到 貓砂盆底。因此，生產吸水速度快、吸水量大的條形或球形貓砂是可凝結貓砂發展的必然選 擇。中國專利CN1155515C公開了一種可用做貓砂使用的顆粒膨潤土的生產方法。該 發明主要生產步驟為選擇烘干或者曬干的白色膨潤土，加入0. 02-0. 05份碳酸鈉對膨潤 土進行鈉化改型。然后在雷蒙磨中粉碎成100-200目膨潤土粉，再加入0. 03-0. 06份的硅 酸鈉液體和0. 3-0. 6份水，攪拌均勻。用對輥機擠壓成餅，進入干燥機烘干，使水分< 10%， 然后進行篩分，將0. 8mm-4mm的顆粒包裝即可。盡管該發明生產的顆粒膨潤土具有吸水性 好、色澤純白、強度硬、結塊性能好、雜質少以及灰分低等優點，但是該方法仍然存在對原料 要求高(需使用白色膨潤土)、能耗高(加入的0. 3-0. 6份水需烘干到水分< 10% )及破碎貓砂粉塵多等缺點。中國專利CN1693198A公開了一種聚團型貓砂的生產方法。其技術方案的要點是 將凹凸棒石粘土、氫氧化鈉、氧化鎂、無水石膏和高吸水樹脂進行配料、攪拌、擠壓、晾曬、粉 磨、造粒、晾曬、分篩、包裝為成品。用該發明方法生產出的聚團型貓砂，保持了普通貓砂 的優點，避免了各類貓砂的不足，它無污染、無粉塵、強度高、價格相當便宜；貓咪在貓砂上 大小便后，貓砂就會將大小便緊緊包裹起來，并快速聚團為一個整體，因此具有快速吸除異 味、抑制細菌生長和保持環境空氣清新的特點，同時也有利于主人清理這些糞便。但是該方 法仍然存在生產周期長(凹凸棒石粘土與氧化鎂需相互接觸浸潤24-48h，造粒后的貓砂顆 粒需晾曬至水分< 12% )、成本較高等不足之處。隨著人們對貓砂產品質量要求越來越高，評判的標準集中在其三個基本性能上 結團性、吸水性和粉塵量。貓砂的結團性與吸水性息息相關，吸水性又包含吸水速度和吸水 量兩個重要指標。吸水快和單位質量吸水量大的貓砂具有更加優異的結團性。影響粉塵量 的主要因素是貓砂的粒度和強度。粒度太小、不均勻、強度差的貓砂必然會在生產以及使用 過程中產生更多的粉塵。為了減少粉塵，就要求生產的貓砂粒度相對較大、分布均勻和強度 高。因此，生產具有吸水快、吸水量大和強度高的貓砂是必然選擇。
發明內容
本發明的目的在于提供一種成本低廉、技術簡單的膨潤土貓砂制備方法。由粉碎、 酸化、鈉化、成型、干燥等工序組成。以鈣基膨潤土原礦為起點，先酸化腐蝕膨潤土片層使膨 潤土比表面積大大增加，然后用鈉化改型劑對鈣基膨潤土進行鈉化改型以提高膨潤土的吸 水率，最后經過造粒、干燥等工序可以制備出吸水快、吸水量大、白度高、強度高的膨潤土貓 砂。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的1.將酸化劑加水稀釋至10%-90% (質量分數)，優選為20%-40% (質量分數)， 酸化劑可以為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一種或幾種，優選為鹽酸、硫酸。2.將鈣基膨潤土原礦粉碎至粒徑< 2mm的粉末后，將其加入到上述酸化劑 溶液中。膨潤土加入量控制在100 2-100 10(膨潤土與酸化劑質量比)，優選為 100 6-100 8。攪拌混勻，活化10分鐘-120分鐘，優選為20分鐘-50分鐘。3.活化完畢后，加入鈉改型劑的飽和水溶液，加入量控制在100 1-100 5(膨 潤土與鈉改型劑質量比)，優選為100 2-100 3，攪拌混勻。鈉改型劑可以為氫氧化鈉、 氟化鈉、碳酸鈉、氯化鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉中的一種或幾種，優選為氫氧化鈉、氟化鈉、 碳酸鈉。4.加入其它添加物調節貓砂的密度、白度等指標。加入量控制在 100 0-100 30 (膨潤土與其它添加物質量比)，優選為100 0-100 20，混勻陳化。 其它添加物可以是木粉、稻殼、紙屑、硅藻土、沸石中的一種或幾種，優選為木粉、硅藻土。5.將上述混合物在造粒機中造粒，顆粒形狀可以為球形或者是圓柱形。6.干燥至水分< 10%，過篩、包裝得到膨潤土貓砂產品。本發明的優點1.本發明利用酸化劑酸化腐蝕膨潤土片層使膨潤土比表面積大大增加，保證了所得貓砂產品孔道豐富，吸水更快，結團性更好。同時酸活化還有增加膨潤土貓砂白度的效^ O2.本發明使用鈉化改型劑對鈣基膨潤土進行鈉化改型，可以大大提高膨潤土的吸 水率和粘結性，保證了所得貓砂產品吸水量大，結團性好。3.本發明工藝簡單易行，生產流程短、所需原料(酸、鈉改型劑、硅藻土等)便宜易 得，實現了低能耗、低成本制備優質膨潤土貓砂的目標。
圖1本發明的工藝流程圖
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步的描述
實施例1將鈣基膨潤土粉200kg加入到64kg質量分數為25%的稀酸溶液中，攪拌混勻，活 化30分鐘，再加入由3kg氫氧化鈉配成的飽和水溶液，攪拌混勻。將上述混合物在造粒機 中造粒，干燥、過篩、包裝得到膨潤土貓砂產品。實施例2將鈣基膨潤土粉150kg加入到40kg質量分數為30%的稀酸溶液中，攪拌混勻，活 化40分鐘，再加入由1.8kg氟化鈉配成的飽和水溶液，攪拌混勻。將上述混合物在造粒機 中造粒，干燥、過篩、包裝得到膨潤土貓砂產品。實施例3將鈣基膨潤土粉150kg加入到30kg質量分數為30%的稀酸溶液中，攪拌混勻，活 化20分鐘，再加入由1.8kg氟化鈉配成的飽和水溶液，攪拌混勻。將上述混合物在造粒機 中造粒，干燥、過篩、包裝得到膨潤土貓砂產品。實施例4將鈣基膨潤土粉150kg加入到30kg質量分數為30%的稀酸溶液中，攪拌混勻，活 化50分鐘，加入由1.8kg碳酸鈉配成的飽和水溶液，攪拌混勻，再加入15kg木粉(直徑小 于1mm)，攪拌混勻。將上述混合物在造粒機中造粒，干燥、過篩、包裝得到膨潤土貓砂產品。實施例5將鈣基膨潤土粉200kg加入到40kg質量分數為30%的稀酸溶液中，攪拌混勻，活 化15分鐘，加入由3kg碳酸鈉配成的飽和水溶液，攪拌混勻，再加入20kg硅藻土粉(粒徑 小于0. 5mm)，攪拌混勻。將上述混合物在造粒機中造粒，干燥、過篩、包裝得到膨潤土貓砂產
P
BFI ο實施例6將鈣基膨潤土粉200kg加入到40kg質量分數為30%的稀酸溶液中，攪拌混勻，活 化30分鐘，加入由3kg氫氧化鈉配成的飽和水溶液，攪拌混勻，再加入40kg硅藻土粉(粒 徑小于0. 5mm)，攪拌混勻。將上述混合物在造粒機中造粒，干燥、過篩、包裝得到膨潤土貓砂
女口
廣 PFt ο實施例7
將鈣基膨潤土粉200kg加入到40kg質量分數為40%的稀酸溶液中，攪拌混勻，活 化45分鐘，加入由3kg氟化鈉配成的飽和水溶液，攪拌混勻，再加入IOkg木粉(直徑小于 lmm)、10kg硅藻土粉(粒徑小于0.5mm)，攪拌混勻。將上述混合物在造粒機中造粒，干燥、 過篩、包裝得到膨潤土貓砂產品。實施例1-7所得膨潤土貓砂質量檢測方法如下(1)吸水速度將單個膨潤土貓砂顆粒放在的鹽水中吸水后膨脹并剝離至體 積不再變化所需的時間。(2)漏底試驗將膨潤土貓砂平鋪到貓砂盒中，厚度固定為20厘米，用25毫升1 % 的鹽水在距貓砂30厘米的高度處在30秒內均勻的下滴(在固定點下滴)，滴完60秒后檢 查貓砂是否漏底(即檢查貓砂盒底部是否有水跡)，不漏底即為合格。(3)結團重量漏底試驗中結團的貓砂的重量。(4)結團強度結團后的貓砂在距離地面1米高自由下落，掉在地上不散開為合 格。實施例1-7所得膨潤土貓砂質量檢測結果如下 實施例一 二三四 五六七
膨潤土100 100 100 100 100 100 100
貓砂酸化齊Ij8 8 6 6 6 6 8
組成--------
θ 鈉化劑1.5 1.2 1.2 1.2 1.5 1.5 1.5
(質里---------
分教)木粉000 10 005刀獄--------
硅藻土0 0 0 0 1020 5
漏底試驗合格合格合格合格合格合格合格
貓砂 吸水速度(s)25 28 30 33 35 36 35
性能 結團強度合格合格合格合格合格合格合格
結團重量(g)73 78 79 72 73 70 68
權利要求
一種膨潤土貓砂的制備方法，其過程包括粉碎、酸化、鈉化、成型、干燥等工序，其特征在于將鈣基膨潤土粉料加入到酸化劑溶液中并均勻混合，攪拌活化，使用鈉化改型劑對酸處理鈣基膨潤土進行鈉化改型，加入其它添加物，最后經過造粒、干燥等工序得到膨潤土貓砂產品。
2.根據權利要求1所述的一種膨潤土貓砂的制備方法，其特征在于酸化劑可以為鹽 酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一種或幾種，優選為鹽酸、硫酸；酸化劑濃度為10%-90% (質量分 數)，優選為20%-40% (質量分數)；酸化劑加入量為鈣基膨潤土質量的2%-10%，優選 為6% -8% ；活化時間10分鐘-120分鐘，優選為20分鐘-50分鐘。
3.根據權利要求1所述的一種膨潤土貓砂的制備方法，其特征在于使用不同種類鈉化 改型劑對酸處理鈣基膨潤土進行鈉化改型以提高膨潤土的吸水率，鈉改型劑可以為氫氧化 鈉、氟化鈉、碳酸鈉、氯化鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉中的一種或幾種，優選為氫氧化鈉、氟化 鈉、碳酸鈉。鈉改型劑加入量為鈣基膨潤土質量的_5%，優選為2% -3%。
4.根據權利要求1所述的一種膨潤土貓砂的制備方法，其特征在于加入其它添加物 調節貓砂的密度、白度等指標，其它添加物可以是木粉、稻殼、紙屑、硅藻土、沸石中的一種 或幾種，優選為木粉、硅藻土。其它添加物加入量為鈣基膨潤土質量的0% -30%，優選為 0% -20%。
5.根據權利要求1所述的一種膨潤土貓砂的制備方法，其特征在于利用該方法可生產 球形、圓柱形以及其它無規則形狀的貓砂。
全文摘要
本發明公開了一種用鈣基膨潤土生產膨潤土貓砂的方法，該方法由粉碎、酸化、鈉化、成型、干燥等工序組成。以鈣基膨潤土原礦為起點，利用酸化劑酸化腐蝕膨潤土片層使膨潤土比表面積大大增加，使用鈉化改型劑對酸處理鈣基膨潤土進行鈉化改型以提高膨潤土的吸水率和粘結性，加入其它添加物如木粉、硅藻土等調節貓砂的密度、白度等指標，最后經過造粒、干燥、過篩等工序可以制備出吸水快、吸水量大、白度高、強度高的膨潤土貓砂。本發明工藝技術制備的膨潤土貓砂質量好，工藝簡單，成本低廉。
文檔編號A01K1/015GK101810146SQ201010166940
公開日2010年8月25日 申請日期2010年5月10日 優先權日2010年5月10日
發明者張兵兵, 蘇海全, 蘇越 申請人:內蒙古大學