[发明专利]秸秆粉化学改性及用以制备猫砂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及农副产品加工改性利用技术领域和饲养宠物所需耗材制备技术领域。

背景技术

猫砂是用来掩埋宠物粪便和尿液的垫料，应该有较好的吸水性能，是饲养宠物家庭的常用必备品。目前按照化学属性及原料划分为有机猫砂和无机猫砂。无机猫砂以粘土等无机矿物为主体原料， 如专利申请200410044417. 4，200510040074.9，201210181553.2，201210254065.X和201310243685.8等所提出的方法， 使用后无法回收处理而对环境造成污染。有机猫砂以纸屑、秸秆、豆渣、木屑等植物副产品为主体原料；申请号201110227976. 9的申请文件提出了一种天然植物猫砂，以锯末粉、竹粉、秸秆粉、棉杆粉、玉米芯、麦鼓、豆腐渣、米粉、纸屑、树叶、稻草、花生壳中的一种或几种的组合作为基料，瓜尔胶、黄原胶、羧甲基纤维素、羧甲基淀粉等水溶性聚合物作为聚团粘结剂；申请号201210212682.3和201210212685.7的申请文件提出用豆渣、植物粘合剂、表面活性剂等复合制成猫砂；申请号为201310232981.8的申请文件公开了一种秸秆质宠物用猫砂的制备方法，将秸秆充分粉碎、磨细,过100目筛，在120℃-180℃下干燥3-5小时得到秸秆粉末，与粘结剂和显色剂等混合制得猫砂；这些方法所制备的猫砂吸水率很低，一般每克产品仅吸收2-4克水。

申请号为201310243661.2和201310275531.7的专利申请文件，其提高猫砂吸水率的方法是把高吸水树脂与植物副产品、无机矿物等复合制备猫砂。高吸水树脂一般是用丙烯酸衍生物聚合而生成的，与植物副产品相比，其价格高、生物降解慢、环境危害大。

发明内容

为了克服原有的猫砂制备方法所存在的上述不足，本发明提出的方法是：先把风干的秸秆粉碎，过筛，取其中粒度在75-200微米之间的部分作为细秸秆粉，取其中粒度在0.2-1mm之间的部分作为粗秸秆粉；用氢氧化钠水溶液润湿细秸秆粉，在75-95℃恒温处理50-90分钟，使物料由散渣状态变为粘附状态；加入氯乙酸和环氧氯丙烷，在35-60℃反应1-3小时，再加粗秸秆粉，混合，挤出成型，最后用微波烘干、筛选，所制备的猫砂吸水率不低于6.0g/g；配料的质量比为：以细秸秆粉100份为基准，用水30-90份、氢氧化钠4-8份、氯乙酸5-9份、环氧氯丙烷0.5-1.0份、粗秸秆粉70-150份；这里所述的秸秆粉包括玉米秸粉、麦秸粉、玉米芯粉、稻壳粉、稻谷杆粉、棉杆粉、阔叶木粉等。

本发明的技术方案，主体上利用容易生物降解的农副产品，不使用难以降解的聚丙烯酸类高吸水树脂，所得猫砂在使用后可作为农作物或树木花草的肥料，或焚烧处理，具有吸水率高、成本低且对环境影响较小的优点。

该方法的基本原理是：秸秆粉所含的纤维素通常不溶于中性的水中，但在碱性物质催化下，秸秆粉颗粒表面一部分纤维素可以与氯化烃及环氧化烃反应生成纤维素醚，与氯乙酸反应生成的羧甲基纤维素醚可溶于水；与环氧氯丙烷反应则在两个纤维素分子之间发生交联，在秸秆粉的颗粒表面形成一层与高吸水树脂类似的物质。

具体实施方式

下列实施例所用的秸秆粉为玉米秸粉。

实施例1

按质量比：细秸秆粉100份，用水30份、氢氧化钠4份、氯乙酸5份、环氧氯丙烷0.5份、粗秸秆粉70份；先把氢氧化钠溶于水配成碱液，以此碱液润湿细秸秆粉，在95℃恒温处理50分钟，使物料由散渣状态变为粘附状态；加入氯乙酸和环氧氯丙烷，在65℃反应1小时，再与粗秸秆粉混合，挤出成型，最后用微波烘干、筛选，即得吸水率高达6.3g/g的猫砂。

以上所述吸水率是这样测定的：用100m1直形量筒量取振实产品至刻度，倒入200目的标准筛中称重记为M₀, 浸水15min后取出称重记为M₁，

吸水率=( M₁/ M₀)-1.

实施例2

按质量比：细秸秆粉100份，用水90份、氢氧化钠8份、氯乙酸9份、环氧氯丙烷1.0份、粗秸秆粉150份；先把氢氧化钠溶于水配成碱液，以此碱液润湿细秸秆粉，在75℃恒温处理90分钟，使物料由散渣状态变为粘附状态；加入氯乙酸和环氧氯丙烷，在35℃反应3小时，再与粗秸秆粉混合，挤出成型，最后用微波烘干、筛选，即得吸水率高达7.6g/g的猫砂。

实施例3