1.本发明属于猫砂制备技术领域，具体地，涉及一种亲水改性植物纤维猫砂材料及其制备方法。
背景技术：
2.猫砂是饲主为其饲养的猫用来掩埋粪便和尿液的物体，有较好的吸水性，一般会与猫砂盆一并使用，将适量的猫砂倒于猫砂盆内，受过训练的猫当需要排泄时便会走进猫砂盆内将猫屎排泄于其上面。
3.目前市面上的猫砂种类有很多，如水晶猫砂、膨润土猫砂、木屑猫砂、豆腐猫砂等，但普遍都对环保有着一定的影响，如水晶猫砂：其主要成分是二氧化硅，所以又被称为硅胶猫砂。水晶猫砂的重量较轻，不容易破裂，能抑制细菌的生长。水晶猫砂的优点是除臭力强、吸湿效果好、效力持久、处理方便。但是珠珠的较大，猫咪踩上去会痛，水晶猫砂的主要成分是二氧化硅有一定毒性，对于喜欢吃猫砂的猫咪来说就会不太安全；膨润土猫砂，也可以叫做凝结猫砂，是目前使用最普遍的猫砂，吸湿性很强，能将粪便里的水分和尿液吸收，凝结成一团，这样清洁的时候就可以一起铲除，卫生方便，猫砂比较轻，猫咪脚感比较好，但是长时间使用家具上就会有一层白色的粉末，猫咪身上也会有一股土腥味，膨润土猫砂的颗粒比较小，猫咪在使用的时候会卡在猫咪的脚趾缝中，容易被猫咪舔食掉，同时影响家中环境；木屑猫砂：其主要原材料采用了木屑，虽然没有粉尘或粉尘很小、防渗透的能力非常强、有较好的结团和吸味功能、吸水效果强异味少，但是木屑猫砂容易受潮、生跳蚤，而且会有木头的味道，无疑在家庭环境中易生成异类害虫。因此，亟需开发一种吸潮性好、除臭性好且对猫无害的猫砂。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种亲水改性植物纤维猫砂材料及其制备方法。
5.本发明要解决的技术问题：1、解决现有水晶猫砂、膨润土猫砂对猫不安全问题；2、解决现有环保猫砂吸潮性、除臭性不好问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种亲水改性植物纤维猫砂材料，包括如下重量份原料：亲水改性植物纤维100
‑
200份、玉米粉50
‑
80份、瓜尔豆胶10
‑
30份、活性炭20
‑
40份、硅藻土10
‑
50份、高吸水性树脂50
‑
100份和纯净水50
‑
100份；
8.所述亲水改性植物纤维猫砂由如下步骤制备：
9.步骤s1：按照重量份数，将亲水改性植物纤维、玉米粉、活性炭、硅藻土和高吸水性树脂依次加入搅拌器中，在80
‑
120r/min的转速下搅拌5
‑
10min，得到混合料；
10.步骤s2：按照重量份数，将瓜尔豆胶和纯净水加入步骤s1得到的混合料中，在100
‑
150r/min转速下搅拌10
‑
15min，得到猫砂糊状原料；
11.步骤s3：将步骤s2得到的猫砂糊状原料装入挤压机中挤压成型，再将挤压后的原
料切割、烘干；
12.步骤s4：对步骤s3得到的猫砂进行筛分，剔除不合格品，即可完成亲水改性植物纤维猫砂的制备。
13.进一步地，所述亲水改性植物纤维由如下步骤制备：
14.步骤a1：将植物纤维基材粉碎、筛分，得到植物纤维碎屑；
15.步骤a2：将步骤a1得到的植物纤维碎屑加入加热釜中，将10
‑
30％的石灰水加入反应釜中，将混合液加热至60
‑
80℃，并在40
‑
60r/min的转速下搅拌2
‑
4h后，将反应物进行过滤，将得到的滤渣烘干，得到碱化植物纤维；
16.步骤a3：将步骤a2得到的碱化植物纤维置于反应釜中，加入去离子水、二羟甲基二羟基乙烯脲和过硫酸铵，在60
‑
100r/min转速下搅拌5
‑
10min后，静置2
‑
3h后，将反应物过滤、烘干，即可得到亲水改性植物纤维。
17.进一步地，所述植物纤维基材为玉米秸秆、水稻秸秆、丝瓜络、木屑、树叶、黄麻、桑树皮中一种或多种，所述植物纤维碎屑筛分网孔径0.5
‑
2mm。
18.进一步地，步骤a3所述碱化植物纤维、去离子水、二羟甲基二羟基乙烯脲、过硫酸铵用量比为100g：10ml：0.2g：0.1g。
19.进一步地，所述高吸水性树脂由如下步骤制备：
20.步骤b1：将去离子水、丙烯酸、n,n
‑
亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵加入反应釜中，在60
‑
100r/min转速下搅拌5
‑
10min后，将反应物置于恒温水浴釜中，在60
‑
70℃条件下静置4
‑
6h，得到果冻状凝胶；
21.步骤b2：将步骤b1制得的果冻状凝胶过滤去除滤液，将过滤后的凝胶置于50
‑
60℃的条件下烘干至恒重，得到高吸水性树脂块；
22.步骤b3：将步骤b2得到的高吸水性树脂块粉碎、研磨，研磨后使用50目筛网进行筛分，即可得到高吸水性树脂。
23.进一步地，步骤b1所述去离子水、丙烯酸、n,n
‑
亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵用量比为：30ml：6g：0.2g：0.1g。
24.一种亲水改性植物纤维猫砂的制备方法，具体包括如下步骤：
25.步骤s1：按照重量份数，将亲水改性植物纤维、玉米粉、活性炭、硅藻土和高吸水性树脂依次加入搅拌器中，在80
‑
120r/min的转速下搅拌5
‑
10min，得到混合料；
26.步骤s2：按照重量份数，将瓜尔豆胶、纯净水加入步骤s1得到的混合料中，在100
‑
150r/min转速下搅拌10
‑
15min，得到猫砂糊状原料；
27.步骤s3：将步骤s2得到的猫砂糊状原料装入挤压机中挤压成型，再将挤压后的原料切割、烘干；
28.步骤s4：对步骤s3得到的猫砂进行筛分，剔除不合格品，即可完成亲水改性植物纤维猫砂的制备。
29.本发明的有益效果：
30.1、本发明提供的一种亲水改性植物纤维猫砂，原料主要采用植物纤维和高吸水性树脂，并使用食品级瓜尔豆胶作为粘接剂，且高吸水性树脂选用丙烯酸类树脂，在烘干状态下毒性极低，猫误食后不会对机体产生伤害。
31.2、本发明提供的一种亲水改性植物纤维猫砂，原料植物纤维进行亲水改性处理，
具有良好的亲水性，同时猫砂中添加高吸水性树脂和硅藻土，具备良好的吸水性，避免排泄物沾黏到猫身上，同时猫砂中添加有活性炭，具有良好的除臭效果。
32.3、本发明提供的一种亲水改性植物纤维猫砂，原料多选用农作物秸秆，来源广泛、成本低廉，且处理方式对环境友好，减轻秸秆焚烧污染。
33.4、本发明提供的一种亲水改性植物纤维猫砂材料制备方法，制备步骤简单，利于批量生产。
具体实施方式
34.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1
36.一种亲水改性植物纤维猫砂材料，包括如下重量份原料：亲水改性植物纤维100份、玉米粉50份、瓜尔豆胶10份、活性炭20份、硅藻土10份、高吸水性树脂50份和纯净水50份；
37.所述亲水改性植物纤维猫砂由如下步骤制备：
38.步骤s1：按照重量份数，将亲水改性植物纤维、玉米粉、活性炭、硅藻土和高吸水性树脂依次加入搅拌器中，在80r/min的转速下搅拌5min，得到混合料；
39.步骤s2：按照重量份数，将瓜尔豆胶和纯净水加入步骤s1得到的混合料中，在100r/min转速下搅拌10min，得到猫砂糊状原料；
40.步骤s3：将步骤s2得到的猫砂糊状原料装入挤压机中挤压成型，再将挤压后的原料切割、烘干；
41.步骤s4：对步骤s3得到的猫砂进行筛分，剔除不合格品，即可完成亲水改性植物纤维猫砂的制备。
42.所述亲水改性植物纤维由如下步骤制备：
43.步骤a1：将植物纤维基材粉碎、筛分，得到植物纤维碎屑；
44.步骤a2：将步骤a1得到的植物纤维碎屑加入加热釜中，将10％的石灰水加入反应釜中，将混合液加热至60℃，并在40r/min的转速下搅拌2h后，将反应物进行过滤，将得到的滤渣烘干，得到碱化植物纤维；
45.步骤a3：将步骤a2得到的碱化植物纤维置于反应釜中，加入去离子水、二羟甲基二羟基乙烯脲和过硫酸铵，在60r/min转速下搅拌5min后，静置2h后，将反应物过滤、烘干，即可得到亲水改性植物纤维。
46.所述植物纤维基材为玉米秸秆，所述植物纤维碎屑筛分网孔径为0.5mm。
47.步骤a3所述碱化植物纤维、去离子水、二羟甲基二羟基乙烯脲、过硫酸铵用量比为100g：10ml：0.2g：0.1g。
48.所述高吸水性树脂由如下步骤制备：
49.步骤b1：将去离子水、丙烯酸、n,n
‑
亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵加入反应釜中，在60r/min转速下搅拌5min后，将反应物置于恒温水浴釜中，在60℃条件下静置4h，得到果
冻状凝胶；
50.步骤b2：将步骤b1制得的果冻状凝胶过滤去除滤液，将过滤后的凝胶置于50℃的条件下烘干至恒重，得到高吸水性树脂块；
51.步骤b3：将步骤b2得到的高吸水性树脂块粉碎、研磨，研磨后使用50目筛网进行筛分，即可得到高吸水性树脂。
52.步骤b1所述去离子水、丙烯酸、n,n
‑
亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵用量比为：30ml：6g：0.2g：0.1g。
53.实施例2
54.一种亲水改性植物纤维猫砂材料，包括如下重量份原料：亲水改性植物纤维150份、玉米粉80份、瓜尔豆胶10份、活性炭30份、硅藻土20份、高吸水性树脂50份和纯净水50份；
55.所述亲水改性植物纤维猫砂由如下步骤制备：
56.步骤s1：按照重量份数，将亲水改性植物纤维、玉米粉、活性炭、硅藻土和高吸水性树脂依次加入搅拌器中，在100r/min的转速下搅拌10min，得到混合料；
57.步骤s2：按照重量份数，将瓜尔豆胶和纯净水加入步骤s1得到的混合料中，在150r/min转速下搅拌15min，得到猫砂糊状原料；
58.步骤s3：将步骤s2得到的猫砂糊状原料装入挤压机中挤压成型，再将挤压后的原料切割、烘干；
59.步骤s4：对步骤s3得到的猫砂进行筛分，剔除不合格品，即可完成亲水改性植物纤维猫砂的制备。
60.所述亲水改性植物纤维由如下步骤制备：
61.步骤a1：将植物纤维基材粉碎、筛分，得到植物纤维碎屑；
62.步骤a2：将步骤a1得到的植物纤维碎屑加入加热釜中，将10％的石灰水加入反应釜中，将混合液加热至70℃，并在40r/min的转速下搅拌2h后，将反应物进行过滤，将得到的滤渣烘干，得到碱化植物纤维；
63.步骤a3：将步骤a2得到的碱化植物纤维置于反应釜中，加入去离子水、二羟甲基二羟基乙烯脲和过硫酸铵，在100r/min转速下搅拌10min后，静置3h后，将反应物过滤、烘干，即可得到亲水改性植物纤维。
64.所述植物纤维基材为丝瓜络，所述植物纤维碎屑筛分网孔径1mm。
65.步骤a3所述碱化植物纤维、去离子水、二羟甲基二羟基乙烯脲、过硫酸铵用量比为100g：10ml：0.2g：0.1g。
66.所述高吸水性树脂由如下步骤制备：
67.步骤b1：将去离子水、丙烯酸、n,n
‑
亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵加入反应釜中，在100r/min转速下搅拌10min后，将反应物置于恒温水浴釜中，在60℃条件下静置6h，得到果冻状凝胶；
68.步骤b2：将步骤b1制得的果冻状凝胶过滤去除滤液，将过滤后的凝胶置于50℃的条件下烘干至恒重，得到高吸水性树脂块；
69.步骤b3：将步骤b2得到的高吸水性树脂块粉碎、研磨，研磨后使用50目筛网进行筛分，即可得到高吸水性树脂。
70.步骤b1所述去离子水、丙烯酸、n,n
‑
亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵用量比为：30ml：6g：0.2g：0.1g。
71.实施例3
72.一种亲水改性植物纤维猫砂材料，包括如下重量份原料：亲水改性植物纤维200份、玉米粉80份、瓜尔豆胶10份、活性炭20份、硅藻土30份、高吸水性树脂50份和纯净水80份；
73.所述亲水改性植物纤维猫砂由如下步骤制备：
74.步骤s1：按照重量份数，将亲水改性植物纤维、玉米粉、活性炭、硅藻土和高吸水性树脂依次加入搅拌器中，在120r/min的转速下搅拌10min，得到混合料；
75.步骤s2：按照重量份数，将瓜尔豆胶和纯净水加入步骤s1得到的混合料中，在100r/min转速下搅拌15min，得到猫砂糊状原料；
76.步骤s3：将步骤s2得到的猫砂糊状原料装入挤压机中挤压成型，再将挤压后的原料切割、烘干；
77.步骤s4：对步骤s3得到的猫砂进行筛分，剔除不合格品，即可完成亲水改性植物纤维猫砂的制备。
78.所述亲水改性植物纤维由如下步骤制备：
79.步骤a1：将植物纤维基材粉碎、筛分，得到植物纤维碎屑；
80.步骤a2：将步骤a1得到的植物纤维碎屑加入加热釜中，将30％的石灰水加入反应釜中，将混合液加热至80℃，并在60r/min的转速下搅拌4h后，将反应物进行过滤，将得到的滤渣烘干，得到碱化植物纤维；
81.步骤a3：将步骤a2得到的碱化植物纤维置于反应釜中，加入去离子水、二羟甲基二羟基乙烯脲和过硫酸铵，在80r/min转速下搅拌10min后，静置3h后，将反应物过滤、烘干，即可得到亲水改性植物纤维。
82.所述植物纤维基材为丝瓜络和桑树皮的混合物，所述植物纤维碎屑筛分网孔径0.5mm。
83.步骤a3所述碱化植物纤维、去离子水、二羟甲基二羟基乙烯脲、过硫酸铵用量比为100g：10ml：0.2g：0.1g。
84.所述高吸水性树脂由如下步骤制备：
85.步骤b1：将去离子水、丙烯酸、n,n
‑
亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵加入反应釜中，在100r/min转速下搅拌8min后，将反应物置于恒温水浴釜中，在70℃条件下静置4h，得到果冻状凝胶；
86.步骤b2：将步骤b1制得的果冻状凝胶过滤去除滤液，将过滤后的凝胶置于60℃的条件下烘干至恒重，得到高吸水性树脂块；
87.步骤b3：将步骤b2得到的高吸水性树脂块粉碎、研磨，研磨后使用50目筛网进行筛分，即可得到高吸水性树脂。
88.步骤b1所述去离子水、丙烯酸、n,n
‑
亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵用量比为：30ml：6g：0.2g：0.1g。
89.对比例1
90.对比例1为市场常见水晶猫砂。
91.对比例2
92.对比例2为市场常见豆腐猫砂。
93.对上述实施例1
‑
3和对比例1
‑
2进行性能测试，测试内容及方法如下：
94.吸水性：取边长为2cm的底部开孔的正方盒子，在内部填满猫砂，从盒子底部放干纸巾，从盒子顶部使用胶头滴管滴水，纸巾被湿润时，滴水数量记为吸水性评分。
95.除臭性：取200g猫砂普铺设在盒子内，均滴加20ml氨水，邀请20名宠物猫主人，离猫砂50cm，对猫砂异味进行评估打分，分数为1
‑
10分，取平均分记为除臭性评分。
96.舒适性：取200g猫砂普铺设在盒子内，邀请30名随机人员，用手按压猫砂，对猫砂的手感进行评估打分，分数为1
‑
10分，取平均分记为舒适性评分。
97.吸水速率：取粒径为2mm的猫砂，平铺在边长为10cm的立方体器皿中，用滴管取38℃生理盐水20ml，距离猫砂表面3cm，以相同的速率滴加进猫砂中，全部滴加后，开始计时，当猫砂将水全部吸收成团，终止计时，记为吸水速率评分。
98.测试数据如表1：
99.表1
[0100] 实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2吸水性(滴)1820171620除臭性(分)898.576舒适性(分)78968吸水速率(秒)2.11.823.53
[0101]
由上表数据表明，本发明提供的猫砂具有良好的吸水性及吸水速率、除臭性和舒适性综合性能。
[0102]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。