PMC-新型抗菌貓砂可行性報告0001

型抗菌貓砂的制備可行性報告材料工程系王啟強、楊娟材料工程系王啟強、楊娟1、爭辯背景寵物飼養(yǎng)在經濟興旺國家已經相當普及并受到廣泛重視，即使在進展中國家和地區(qū)如中國，由于消費水平和經濟力量的提高，飼養(yǎng)寵物也正在成為一種時尚并為越來越多的人所寵愛。隨著寵物飼養(yǎng)的普及和人們對環(huán)境質量日益重視，對于如何能更好地解決飼養(yǎng)過程中寵物排泄物造成的環(huán)境污染問題，人們提出了更高的要求。貓砂的一般定義為：用于寵物排泄物處理的材料，尤其是用于處理貓的排泄物的材料，也可叫做寵物墊料。有較好的吸水性，一般會與貓砂盆（或稱貓廁所）一并使用，將適量的貓砂倒于貓砂盆內，受過訓練的貓當需要排泄時便會走進貓砂盆內排泄于其上面；使用貓砂是貓的本能、多數(shù)貓能輕易學會使用貓砂。隨著人們飼養(yǎng)寵物類別的不斷增加，貓砂還廣泛用于其他寵物飼養(yǎng)中排泄物的處理。國內學者對貓砂進展爭辯的有很多，主要爭辯方向集中在聚團型粘土貓砂的制備和型貓砂的研發(fā)上。最初的學者都集中爭辯膨潤土貓砂的制備，但其工藝都相對簡潔，比擬有代表性的是張興華等人開發(fā)的顆粒膨潤土生產方法，其生產步驟為：選擇白色膨潤土烘干或者曬干，按重量份每份白色膨潤土中參加0.02?0.05份的碳酸鈉,放入雷蒙機中粉碎,粉碎成100-200目細粉，再參加份的硅酸鈉液體，參加0.3?0.6份水，攪拌均勻，用擠壓對輻機壓成餅，進入枯燥機烘干，使水分W10%,然后進展篩分，將0.8mm?4mm的顆粒包裝即可。用該方法生產的顆粒膨潤土吸水性好，色澤純白，強度硬，結塊性能好，雜質少，灰分低，可以用作貓砂使用，也可以用作防水、防滲材料。此外，吉林學者慕碩林也提出了利用九臺膨潤土生產寵物貓砂的方法，與張興華專利中提到的方法差異不大，區(qū)分僅在于貓砂的成型設備承受螺旋擠壓機加壓擠出，并在轉筒枯燥機中枯燥。從市場的角度來看，雖然各種型貓砂都有其各自的優(yōu)點和適用范圍，而且對環(huán)境保護和廢棄物再利用有不小的奉獻，但是其原料的來源和用戶的需求打算了這些類型的貓砂生產規(guī)模都不會很大。隨著社會經濟的不斷進展，城市的規(guī)模也將不斷擴大，現(xiàn)代人養(yǎng)寵物已經成為一個趨勢，而城市居住用地的缺乏就導致大多數(shù)的寵物需要和仆人在一起生活，寵物貓砂是必不行少的一種寵物用品。如此之大的需求和規(guī)模以及對貓砂性能的各方面要求綜合考慮，自然粘土礦物貓砂，尤其是以膨潤土為主要原料的寵物貓砂在將來很長一段時間還會是貓砂市場的主導產品，人們爭辯的重點主要放在了貓砂的吸水性和結團性以及貓砂原料的環(huán)保上，對貓砂的除臭性能并沒有賜予太多的關注。市場上雖然有很多貓砂提出有除臭性能，但效果都不是很抱負。2、爭辯意義及目的貓砂作為一種環(huán)保的寵物用品，其需求量隨著人們的生活水平提高不斷增加。現(xiàn)在市場上常見的貓砂產品有很多種，但以膨潤土為原料的貓砂產品仍舊占據(jù)著貓砂市場的最大份額?，F(xiàn)在市場上貓砂產品（膨潤土貓砂）的應用指標一般要求為：外觀為白色或灰色、彩色或復合彩色，產品含水率W8%,容重＜0.8,粒度一般在0.5~4mm,吸水率＞340%,結團強度＞800g,崩壞率V5%。國內的膨潤土貓砂產品，其吸水性能和結團性能已經有了很大的提高，與進口貓砂產品不相上下，但在除臭性方面卻遠遠低于進口產品的指標，其性能始終沒有得到改善和進展。為了解決國內膨潤土貓砂產品除臭性能不佳這一難題，本工程擬承受在貓砂配方中參加吸附氨氮性能優(yōu)良的木質素磺酸鹽，并預先對膨潤土進展活化和改性處理。在此根底上，通過試驗爭辯確定貓砂配方和各項造粒工藝參數(shù)，開發(fā)出一種型的礦物貓砂，具有優(yōu)良的吸水性、除臭性和結團力量，在各項性能指標上均能到達或者超過進口產品，使貓砂高端產品國有化，制造經濟效益。本工程從綿陽膨潤土的礦物學爭辯開頭入手，結合膨潤土的特有性質，對綿陽當?shù)嘏驖櫷吝M展改性和改型處理，并對其改性結果進展測試和表征。在此根底上，結合當?shù)貙嶋H，利用改性后的膨潤土作為原料制備寵物貓砂，開發(fā)一種型的環(huán)保礦物型貓砂，該產品具有較好的吸水性、長效除臭性和環(huán)境效應。3、技術路線試驗流程稱取肯定量的膨潤土于三口瓶中，并參加丙烯酸溶液制成肯定濃度的懸浮液，超聲分散肯定時間后參加木質素磺酸鹽高速攪拌，調整pH值并置于恒溫水浴鍋中恒溫攪拌，在氮氣保護下參加適量引發(fā)劑，反響肯定時間后參加交聯(lián)劑攪拌反響，反響后期參加抗菌離子負載反響，冷卻至室溫，減壓抽濾，在枯燥箱中烘干，研磨得到膨潤土復合抗菌貓砂。主要試劑與設備蒸儲水，木質素磺酸鈉，硝酸鈾鹽，過硫酸鉀，氫氧化鈉，無水三氯化鋁，硼酸，硫酸，碘化鉀，碘化汞，酒石酸鉀鈉，氯化鈉，硝酸銀，氯化鏤，碳酸鈉,甲基橙，甲基紅，乙醇，亞甲基藍。電子恒溫水浴鍋，永磁直流電動攪拌器電機，超聲分散儀，恒溫枯燥箱，電子天平，三口燒瓶，燒杯，容量瓶，回流冷流管，溫度計，標準檢驗篩，紅外光譜儀，掃描電鏡，原子吸取分光光度計，紫外分光光度計，熱失重分析儀，X射線衍射儀。中試設備：10L或者20L反響釜。4性能測試1）XRD測試承受X射線衍射（XRD）對蒙脫土、改性蒙脫土的相組成進展定性分析。蒙脫土有序的硅酸鹽片層在是會消滅相應的衍射峰，依據(jù)dOOl峰消滅的位置利用Bragg方程可以計算出層間距。2dsinB=nA式中：e為半衍射角；A為入射X射線波長，A=0.154nm;d為層間距。2）吸附力量測試準確稱取肯定量的硝酸銀溶液，用蒸鐳水溶解后轉入容量瓶定容，配制成待測離子濃度為20mg/L的溶液。參加肯定量的樣品，以200r/min振蕩肯定時間后，過濾，濾液用原子吸取分光光度計測其吸光度，計算剩余離子濃度。去除率（％）=￡.Gx100%C0（C-OV吸附容量（mg/g）=Qm式中：Co—吸附前金屬離子濃度（mg/L）；C一吸附后金屬離子濃度（mg/L）；V一吸附溶液體積（mL）；m—吸附劑質量。3）構造測試利用紅外光譜法（FTIR）,對樣品進展檢測，通過一些鍵的吸取峰強度、位置的變化及峰的消滅，可以反映樣品主要官能團，推斷有關單體是否發(fā)生了聚合反響或變化。4）氨氮吸附測試氣相色譜儀測試試樣對氨氣的吸附力量。5）吸水倍率稱取肯定質量的樣品于150ml燒杯中，分別參加足量的去離子水，靜置，吸水24H后用120目（孔徑①=0.125mm）標準網篩過濾，使吸水凝膠在篩網上靜置lOmin至無自由水滴下，然后稱取吸水凝膠的質量，按下式計算吸水倍率：Q（^\g/\（W-W）/Wl/sJ21I式中：Q——吸水倍率；W——枯燥樹脂的質量；W——水凝膠質量；126）吸水速率稱取肯定質量的樣品于150ml燒杯中，參加適量的去離子水，在室溫下（約22℃）、常壓下，每間隔30min,用120目標準網篩過濾，使吸水凝膠在篩網上靜置lOm