[发明专利]一种超低密度天然复合结团猫砂及其生产工艺

权利要求书

1.一种超低密度天然复合结团猫砂，其特征在于：包括以下重量份原料：60.5-68.3份丙烯酸、71.2-76.5份丙烯酰胺、42.5-46.1份氢氧化钾、65.3-68.8份天然纳基膨润土、1.2-1.8份表面交联剂、1.6-1.8份引发剂、40.6-45.2份改性气凝胶、13.6-18.5份复合除味剂；

其中改性气凝胶通过以下步骤制备：

步骤一、称取棉纤维进行粉碎处理，将粉碎后的棉纤维使用2wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡，接着将粉碎后的棉纤维进行过滤后转移至18wt％的氢氧化钠水溶液中，在室温条件下搅拌过滤，最后对棉纤维进行洗涤，在烘箱中干燥至恒重，得到改性棉纤维；

步骤二、将改性棉纤维分散在乙醇溶液中，接着向乙醇溶液中滴加10wt％的氢氧化钠水溶液和聚环氧氯丙烷二甲胺，搅拌反应，将体系的pH值调至中性，过滤后依次用甲醇和乙醇进行洗涤，最后干燥至恒重，得到中间体1；

步骤三、将中间体1置于去离子水中，在氮气氛围下搅拌，加入硝酸铈铵，继续搅拌反应，接着添加2-丙烯酸铵-2-甲基丙磺酸继续反应1h，将混合物升温至50℃后反应2h，过滤后依次用去离子水、丙酮和乙醚进行洗涤，最后干燥至恒重，得到中间体2；

步骤四、将中间体2分散在去离子水中，对氧化石墨烯水溶液超声处理后，将氧化石墨烯水溶液滴加到中间体2的水溶液中，搅拌均匀，并且将混合液pH值调至中性，对混合液进行超声处理静置，得到凝胶状样品，将凝胶状样品冷冻处理，最后将样品干燥处理36h，得到改性气凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种超低密度天然复合结团猫砂，其特征在于：所述改性气凝胶包括以下重量份原料：25.5-29.6份棉纤维、5.5-6.8份硝酸铈铵、7.3-8.5份2-丙烯酸铵-2-甲基丙磺酸。

3.根据权利要求1所述的一种超低密度天然复合结团猫砂，其特征在于：步骤一中棉纤维和2wt％氢氧化钠水溶液的质量比为1:3，棉纤维和18wt％氢氧化钠水溶液的质量比为2:5。

4.根据权利要求1所述的一种超低密度天然复合结团猫砂，其特征在于：步骤二中乙醇溶液、10wt％氢氧化钠水溶液和聚环氧氯丙烷二甲胺的用量比为100mL：60mL：10g。

5.根据权利要求1所述的一种超低密度天然复合结团猫砂，其特征在于：步骤三中去离子水和中间体1的用量比为60mL：15g，步骤四中去离子水、中间体2和氧化石墨烯水溶液的用量比为80mL：55g：60mL。

6.根据权利要求1所述的一种超低密度天然复合结团猫砂，其特征在于：所述复合除味剂通过以下步骤制备：

步骤A1、称取活性炭颗粒进行粉碎，备用；

步骤A2、称取壳聚糖溶解于1％乙酸溶液中，在室温条件下静置4h，接着将备用的活性炭粉末加入壳聚糖-乙酸溶液中，搅拌溶解，得到产物1；

步骤A3、向产物1中滴加三聚磷酸钠水溶液，搅拌过滤，使用0.22μm的微孔滤膜进行过滤，得到复合除味剂。

7.根据权利要求6所述的一种超低密度天然复合结团猫砂，其特征在于：所述复合除味剂包括以下重量份原料：12.5-16.1份活性炭、6.8-8.4份壳聚糖。

8.根据权利要求6所述的一种超低密度天然复合结团猫砂，其特征在于：步骤A2中壳聚糖和乙酸溶液的用量比为8g：75mL，步骤A3中，三聚磷酸钠水溶液和产物1的质量比为1:6。

9.根据权利要求1所述的一种超低密度天然复合结团猫砂，其特征在于：所述表面交联剂采用无水乙醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、过硫酸铵和去离子水混合搅拌制成。

10.根据权利要求1所述的一种超低密度天然复合结团猫砂的生产工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：

第一步、将天然纳基膨润土加入水中分散均匀，接着向天然纳基膨润土水溶液中加入丙烯酸，搅拌均匀后加入氢氧化钾进行中和，在恒温水浴条件下静置，得到产物2；

第二步、向产物2中加入丙烯酰胺，搅拌溶解后，在氮气氛围下加入表面交联剂和引发剂反应，最后依次加入改性气凝胶和复合除味剂，搅拌分散均匀，得到产物3；

第三步、将产物3挤压后进行烘干处理，最后将干燥的物料粉碎后投入造粒机中进行造粒，得到超低密度天然复合结团猫砂。