本发明涉及宠物排泄物的清洁用品，尤其涉及一种医用抗菌猫砂及其制备方法。
背景技术：
随着消费水平和经济能力的提高，宠物饲养正在成为一种时尚并为越来越多的人所喜爱。宠物饲养过程中的排泄物一直是困扰宠物主人的问题，相关的产品也受到了人们的追捧。
猫砂是用于处理宠物排泄物的材料，要求其有较好的吸水性，一般会与猫砂盆(或称猫厕所)一并使用。随着社会经济的不断发展，城市的规模也将不断扩大，现代人养宠物已经成为一个趋势，而城市居住用地的缺乏就导致大多数的宠物需要和主人在一起生活。宠物猫砂就成为一种必不可少的宠物用品。
经过几十年的研究和发展，市场上出现了很多新型的猫砂，猫砂的各项性能指标也得到了很大的提高。目前市场上销售的猫砂主要有以下几类：膨润土猫砂、水晶猫砂、木屑猫砂、纸屑猫砂、豆腐猫砂等等。其中木屑猫砂几乎保留了传统猫砂的所有优点，且有效克服了传统猫砂的不足，同时处理简便(可堆肥、可焚烧、可冲入抽水马桶)，不仅解决了环境污染问题，且实现了废物利用，在国际市场上受到商家和消费者的青睐，成为新一代环保型宠物垫圈料。
但现有的木纤维猫砂存在如下缺陷：1、吸水性较差，需要通过添加额外的吸水高分子材料实现；2、不结团或结团性差；3、常见木纤维猫砂气味较大，因为传统的木纤维猫砂为降低成本，原料多为含有甲醛的木材加工尾料，危害猫咪和主人的安全；4、无针对性地滥用抗菌成分，健康猫咪容易免疫力下降；5、猫砂尺寸不合适，使用过程中容易被猫带出或使猫产生反感情绪；6、为掩盖排泄物味道，多添加有人工合成香料，长期使用伤害猫咪嗅觉。另外，猫砂是用于宠物排泄物处理的材料，长时间使用易滋生细菌。患病后或术后的猫咪免疫力差，容易感染细菌病毒，因此具有抗菌、杀菌效应的猫砂是必要的选择。一般而言，抑制细菌增强和发育的性能称为抗菌，杀死细菌或接近无菌状态的性能称为杀菌，具有抗菌或杀菌功能的材料通常称为抗菌材料。有机类抗菌材料存在抗菌性较弱，耐热性、稳定性较差，自身分解产物和挥发物可能对人类和动物有害，不适合加工等缺点，限制了其应用。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本发明提供了一种医用抗菌猫砂的制备方法，其制备的猫砂具有强力的吸水性能，导管结构有效除臭，结团性能优异，带有天然木材的味道，气味宜人，具有良好的抗菌效果，脚感舒适，不易带出，天然环保安全。
另外，本发明还提供了一种医用抗菌猫砂，其具有强力的吸水性能，导管结构有效除臭，结团性能优异，带有天然木材的味道，气味宜人，具有良好的抗菌效果，脚感舒适，不易带出，天然环保安全。
本发明提供的技术方案为：
一种医用抗菌猫砂的制备方法，包括：
步骤一、对取自天然原木的天然木材纤维进行预处理，具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮5～30min，之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率：5～20kW，时间：20～80s，物料含水率：20～40％；所述高温高压条件为：压力2～10MPa，温度120～200℃；
步骤二、采用预处理得到的木材纤维、具有广谱抗菌功效的中药草粉以及光催化抗菌剂作为原料制备猫砂。
优选的是，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述天然木材纤维的粒径为30～80目。
优选的是，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述步骤二中，按重量份数计，所述原料包括按重量份数计的以下成分：预处理得到的木材纤维50～90份、天然植物粘结剂1～20份，具有广谱抗菌功效的中药草粉1～5份以及光催化抗菌剂1～5份。
优选的是，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述步骤二中，所述光催化抗菌剂为锐钛型二氧化钛。
优选的是，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述天然木材纤维选自松木、桦木、榉木、杉木和杨木中的一种或几种。
优选的是，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述中药草粉选自栀子、黄芩、黄连、黄柏、金银花、厚朴、白芍中的一种或多种。
优选的是，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述天然植物粘结剂为由瓜尔胶、黄秋葵果胶和田菁胶按1～10:1～10:1～10的质量比配制而成。
优选的是，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述步骤二中，采用预处理得到的木材纤维、具有广谱抗菌功效的中药草粉以及光催化抗菌剂作为原料制备猫砂，其具体过程为：
(1)配料：按重量份数计，将预处理得到的木材纤维50～90份、天然植物粘结剂1～20份，具有广谱抗菌功效的中药草粉1～5份以及光催化抗菌剂1～5份以及水混合均匀，控制混合后物料的含水量为12～18％；
(2)成型：将混合后物料置于成型设备中，压力设定为2～15bar，得到成型产物，成型产物直径为4～10mm，长度为10～25mm；
(3)冷却：将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，冷却至室温，其中，冷却设备的吸风量约为4500m3/h，风压为200mm水柱高度，冷却时间为5～20min；
(4)如要制备的猫砂形状为不规则多面体颗粒，则对冷却后的成型产物进行破碎，如要制备的猫砂形状为圆柱状颗粒，则直接进入步骤(5)；
(5)筛分。
一种医用抗菌猫砂，其为由所述的方法制备得到。
优选的是，所述的医用抗菌猫砂，其为不规则多面体颗粒或圆柱状颗粒，所述不规则多面体颗粒的粒径为3～5mm，所述圆柱状颗粒的直径为3～6mm，长度为直径的1-3倍。
本发明所述的医用抗菌猫砂的制备方法将天然木材纤维经微波、高温高压蒸煮及研磨预处理，使预处理得到的木材纤维产生极疏松的吸水性结构，进而使最终制备的猫砂体现出强力的吸水性能，能吸收相当于自身重力6倍的水，并进一步体现出良好的结团性能；而且猫砂会带有天然木材纤维的味道，气味宜人；猫砂采用中草药粉和光催化抗菌剂作为抗菌成分，具有良好的抗菌效果，且环保安全；另外，制备过程中采用天然植物粘结剂，天然环保。本发明所述的猫砂为不规则多面体颗粒或圆柱状颗粒，不规则多面体颗粒的粒径为3～5mm，圆柱状颗粒的直径为3～6mm，长度为直径的1-3倍，脚感舒适，不易带出。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种医用抗菌猫砂的制备方法，包括：
步骤一、对取自天然原木的天然木材纤维进行预处理，具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮5～30min，之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率：5～20kW，时间：20～80s，物料含水率：20～40％；所述高温高压条件为：压力2～10MPa，温度120～200℃；
步骤二、采用预处理得到的木材纤维、具有广谱抗菌功效的中药草粉以及光催化抗菌剂作为原料制备猫砂。
中药成分的抗菌剂较化学抗菌剂更温和，对术后猫咪更安全。光催化抗菌材料作为一种无机抗菌剂，也具有良好的抗菌效果，安全无毒。
市面上众多植物砂为降低成本，常以木材加工下脚料、甚至废旧的回收二手家具为原料，其中的甲醛、工业用胶和喷漆等物质随猫砂进入家居使用环境，长期使用对猫咪和人类的健康产生严重威胁。本发明从原木开始加工，将原木破碎成天然木材纤维，再对该天然木材纤维做预处理，最终制备猫砂，不含有甲醛等有害物质，环保安全。
本发明对取自于天然原木的天然木材纤维进行预处理，微波的强穿透力，辅助高压水蒸汽对被处理材的微观结构产生一定程度的破坏，使木材纤维疏松，纤维比表面积增大；之后再采用研磨装置进行研磨，使处理后的木材纤维进一步解离，从而暴露出更多的极性基团，产生特别疏松的吸水性结构，最终预处理得到的木材纤维的亲水性得以增加，而且吸水速度快，猫砂能迅速吸走猫咪的尿液，结团性能更佳。
本发明所制备得到的猫砂可以吸收相当于自身重量6倍的水，不需要额外添加吸水材料，优于普通植物猫砂(吸水2～4倍)，更优于膨润土及水晶猫砂(吸水1～2倍)。
具体地，上述在对天然木材纤维进行处理的过程中，采用研磨机对经过微波及高温高压蒸煮处理的木材纤维进行研磨。
在一个优选的实施例中，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述天然木材纤维的粒径为30～80目。天然木材纤维的粒径决定了预处理得到的木材纤维的粒径。当预处理得到的木材纤维的粒径过粗，则在后续的制备猫砂的过程中，不易压制成型，而过细，则在加工过程中容易产生粉尘。
在一个优选的实施例中，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述步骤二中，所述原料包括按重量份数计的以下成分：预处理得到的木材纤维50～90份、天然植物粘结剂1～20份，具有广谱抗菌功效的中药草粉1～5份以及光催化抗菌剂1～5份。该实施例中采用天然植物粘结剂，成分安全无害，保障猫咪和主人的健康和安全。
在一个优选的实施例中，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述步骤二中，所述光催化抗菌剂为锐钛型二氧化钛。
锐钛型二氧化钛的抗菌作用效果持久，并且二氧化钛本身安全无毒、化学稳定性好，利用太阳光、荧光灯中含有的紫外光作激发源就可具有抗菌效应，并且具有净化空气、污水处理、自清洁等光催化效应。
在一个优选的实施例中，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述天然木材纤维选自松木、桦木、榉木、杉木和杨木中的一种或几种。
在一个优选的实施例中，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述中药草粉选自栀子、黄芩、黄连、黄柏、金银花、厚朴、白芍中的一种或多种。中药成分的抗菌剂较化学抗菌剂更温和，对术后猫咪更安全。
在一个优选的实施例中，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述天然植物粘结剂为由瓜尔胶、黄秋葵果胶和田菁胶按1～10:1～10:1～10的质量比配制而成。该实施例有助于保证预处理得到的木材纤维粘结成型。相较于单一的结团粘结剂，该实施例中的复配型粘结剂的结团效果更好，同时也更经济。
在一个优选的实施例中，所述的医用抗菌猫砂的制备方法中，所述步骤二中，采用预处理得到的木材纤维、具有广谱抗菌功效的中药草粉以及光催化抗菌剂作为原料制备猫砂，其具体过程为：
(1)配料：按重量份数计，将预处理得到的木材纤维50～90份、天然植物粘结剂1～20份，具有广谱抗菌功效的中药草粉1～5份以及光催化抗菌剂1～5份以及水混合均匀，控制混合后物料的含水量为12～18％。其中，可以先对预处理后的木材纤维进行烘干，以便于精确测量该木材纤维的质量。
(2)成型：将混合后物料置于成型设备中，压力设定为2～15bar，得到成型产物，成型产物直径为4～10mm，长度为10～25mm；
(3)冷却：将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，冷却至室温，其中，冷却设备的吸风量约为4500m3/h，风压为200mm水柱高度，冷却时间为5～20min；
(4)如要制备的猫砂形状为不规则多面体颗粒，则对冷却后的成型产物进行破碎，将冷却后的成型产物用破碎机破碎，如要制备的猫砂形状为圆柱状颗粒，则直接进入步骤(5)；
(5)筛分：对破碎后的成型产物进行筛选，筛除不符合标准的颗粒。
本发明通过设定成型设备的压力，来获得具有合适紧实度的成型产物。之后将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，可使得成型产物获得合适的硬度，以稳定保持其外形(即保持其立体的形状)。若成型产物不连续进入冷却设备，则可能导致成型产物的硬度不够，易破碎，难以承受长距离的运输。
成型产物经过破碎后，成为不规则多面体状颗粒，其粒径为3～5mm。当猫砂粒径过大时，猫脚感不舒服，且影响结团强度；而当猫砂的粒径过小时，则导致在运输过程破碎成粉末状，且使用时容易被猫带出。
具体地，上述成型产物根据成型设备的不同，其形状也可能存在多种，如圆柱形、球形、不规则多面体或者片状。经过破碎后，最终产品是不规则多面体颗粒。
成型设备可以是平模、环模、辊压、冲压等设备。对成型产物的破碎可以用反击式、颚式或辊式破碎机实现。
本发明还提供了一种医用抗菌猫砂，其为由所述的方法制备得到。
本发明所制备得到的猫砂可以吸收相当于自身重量6倍的水，不需要额外添加吸水材料，优于普通植物猫砂(吸水2～4倍)，更优于膨润土及水晶猫砂(吸水1～2倍)。而且猫砂会带有天然木材的味道，气味宜人，天然环保。猫砂中含有具有广谱抗菌功效的中药草粉和光催化抗菌剂，具有良好的抗菌效果，且安全无害。
在一个优选的实施例中，所述的医用抗菌猫砂，其为不规则多面体颗粒或圆柱状颗粒，所述不规则多面体颗粒的粒径为3～5mm，所述圆柱状颗粒的直径为3～6mm，长度为直径的1-3倍。当猫砂粒径过大时，猫脚感不舒服，且影响结团强度；而当猫砂的粒径过小时，则导致在运输过程破碎成粉末状，且使用时容易被猫带出。
为使本领域技术人员更清晰地了解本发明的技术方案，提供以下实施例。
实施例一
1)原木破碎及预处理：松木原木破碎至40目，然后对得到的天然木材纤维进行预处理；具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮5min，再之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率10kW，时间35s，物料含水率30％；所述高温高压条件为：压力2MPa，温度120℃；
2)对预处理得到的木材纤维进行烘干处理；
3)配料：按重量份数计，将烘干的木材纤维50份，天然植物粘结剂1份，具有广谱抗菌功效的中药草粉1份以及光催化抗菌剂1份以及水混合均匀，控制混合后物料的含水量为12％；所述中药草粉选自栀子、黄芩和黄连；所述光催化抗菌剂为锐钛型二氧化钛；所述天然植物粘结剂为由瓜尔胶、黄秋葵果胶和田菁胶按1:1:1的质量比配制而成；
4)成型：将混合后物料置于环模制粒机中，压力设定为8bar，得到柱状颗粒，颗粒直径为8mm，长度为20mm；
5)冷却：将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，冷却至室温，其中，冷却设备的吸风量约为4500m3/h，风压为200mm水柱高度，冷却时间为10min；
6)破碎：将柱状产物用对辊式破碎机破碎，破碎后形状为不规则多面体；
7)筛分：对破碎后的产物进行筛选，筛选颗粒尺寸在3～5mm的颗粒。
本实施例所制备得到的猫砂可以吸收相当于自身重量6倍的水，不需要额外添加吸水材料，可以迅速吸收猫咪的尿液，结团性能好；猫砂表现出良好的抗菌功效，安全无害；猫砂会带有天然木材的味道，气味宜人，天然环保；脚感舒适，不易带出。
实施例二
1)原木破碎及预处理：桦木原木破碎至30目，然后对得到的天然木材纤维进行预处理；具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮30min，之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率5kW，时间80s，物料含水率40％；所述高温高压条件为：压力10MPa，温度200℃；
2)对预处理得到的木材纤维进行烘干处理；
3)配料：按重量份数计，将烘干的木材纤维90份，天然植物粘结剂20份，具有广谱抗菌功效的中药草粉5份以及光催化抗菌剂5份以及水混合均匀，控制混合后物料的含水量为18％；所述中药草粉选自黄柏、金银花、厚朴；所述光催化抗菌剂为锐钛型二氧化钛；所述天然植物粘结剂为由瓜尔胶、黄秋葵果胶和田菁胶按1:5:1的质量比配制而成；
4)成型：将混合后物料置于环模制粒机中，压力设定为15bar，得到柱状颗粒，颗粒直径为4mm，长度为10mm；
5)冷却：将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，冷却至室温，其中，冷却设备的吸风量约为4500m3/h，风压为200mm水柱高度，冷却时间为5min；
6)破碎：将柱状产物用对辊式破碎机破碎，破碎后形状为不规则多面体；
7)筛分：对破碎后的产物进行筛选，筛选颗粒尺寸在3～5mm的颗粒。
本实施例所制备得到的猫砂可以吸收相当于自身重量6倍的水，不需要额外添加吸水材料，可以迅速吸收猫咪的尿液，结团性能好；猫砂表现出良好的抗菌功效，安全无害；猫砂会带有天然木材的味道，气味宜人，天然环保；脚感舒适，不易带出。
实施例三
1)原木破碎及预处理：杨木原木破碎至80目，然后对得到的天然木材纤维进行预处理；具体的预处理过程为：将天然木材纤维经微波处理后置于高温高压条件下，采用过热水蒸汽蒸煮20min，之后进行研磨，所述微波处理条件为：微波功率20kW，时间20s，物料含水率20％；所述高温高压条件为：压力7MPa，温度150℃；
2)对预处理得到的木材纤维进行烘干处理；
3)配料：按重量份数计，将烘干的木材纤维70份，天然植物粘结剂10份，具有广谱抗菌功效的中药草粉3份以及光催化抗菌剂3份以及水混合均匀，控制混合后物料的含水量为15％；所述中药草粉选自金银花、厚朴、白芍；所述光催化抗菌剂为锐钛型二氧化钛；所述天然植物粘结剂为由瓜尔胶、黄秋葵果胶和田菁胶按10:1:10的质量比配制而成；
4)成型：将混合后物料置于环模制粒机中，压力设定为2bar，得到柱状颗粒，颗粒直径为8mm，长度为16mm；
5)冷却：将成型产物连续地输送至冷却设备中进行冷却，冷却至室温，其中，冷却设备的吸风量约为4500m3/h，风压为200mm水柱高度，冷却时间为15min；
6)筛分：对冷却后的产物进行筛选，筛选颗粒直径为4～6mm，长度为10～15mm的颗粒。
本实施例所制备得到的猫砂可以吸收相当于自身重量6倍的水，不需要额外添加吸水材料，可以迅速吸收猫咪的尿液，结团性能好；猫砂表现出良好的抗菌功效，安全无害；猫砂会带有天然木材的味道，气味宜人，天然环保；脚感舒适，不易带出。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。