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然占據著貓砂市場的最大份額。現在市場上貓砂產品（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≤8%，容重＜0.8，粒度一般在0.5~4mm，吸水率＞340%，結團強度＞800g，崩壞率＜5%。

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，其性能一直沒有得到改善和發(fā)展。

為了解決國內膨潤土貓砂產品除臭性能不佳這一難題，本文擬采用在貓砂配方中加入吸附氨氮性能優(yōu)良的天然斜發(fā)沸石，并預先對斜發(fā)沸石進行活化和改性處理以最大限度提高其吸附氨氮性能（除臭能力）。在此基礎上，通過試驗研究確定貓砂配方和各項造粒工藝參數，開發(fā)出一種新型的礦物貓砂，具有優(yōu)良的吸水性、除臭性和結團能力，在各項性能指標上均能達到或者超過進口產品，使貓砂高端產品國有化，創(chuàng)造經濟效益。

為了揭開進口貓砂除臭性能優(yōu)良的神秘面紗，我們對進口貓砂產品進行了剖析和研究，其X射線衍射結果顯示：該貓砂產品中含有絲光沸石7.7%，斜長石24.2%，蒙脫石40.70%，方英石22.40%。進口貓砂產品中含有沸石成分，其優(yōu)良的除臭性能極有可能與這部分沸石成分有關。這也可以驗證我們研究思路和方向的正確性，因此開發(fā)出性能更為優(yōu)良的沸石貓砂產品是可能的，也是可行的。

沸石貓砂研究的內容及意義

從天然沸石的礦物學研究開始入手，結合天然沸石的特有性質，對天然沸石進行改性和改型處理，并對其改性結果進行測試和表征。在此基礎上，利用改性后的沸石作為原料制備寵物貓砂，開發(fā)一種新型的環(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。

通過查閱天然沸石改性以及貓砂制備相關的文獻和研究成果，認為主要存在以下關鍵技術問題需要解決：

(1) ?天然沸石原礦的組成結構分析以及性能測試；

(2) ?天然沸石最佳磨礦方法和磨礦時間的確定，以及沸石改性時最佳粒度的選擇；

(3) ?沸石改性方法的選擇，活化條件的控制以及改性藥劑、改性工藝參數的選擇和優(yōu)化；

(4) ?天然沸石改性后性能的表征及若干參數的優(yōu)化；

(5) ?沸石作為原料制備寵物貓砂配方的確定，貓砂造粒時工藝參數的選擇和優(yōu)化問題，貓砂產品性能的測試方法和評價指標。

本文的意義在于：

(1)對天然沸石的組成結構和性質進行研究，利用焙燒活化和離子交換等改性手段對天然沸石進行改性（改型）處理。提高其吸附能力，尤其是去除氨氮的能力，進而確定天然沸石改性的最佳工藝參數和條件。這部分研究成果不但可以用于制備寵物貓砂產品，而且可以在開發(fā)沸石濾料產品時作為基礎數據提供參考，加快了后續(xù)產品的開發(fā)進程，極大地減少了測試和研究的投入。

(2)?提出了一種新型貓砂產品的制備工藝，合理優(yōu)化貓砂的配方，針對現有貓砂產品除臭性能不佳的問題，將經過改性處理的天然斜發(fā)沸石作為貓砂配料，生產一種新型的環(huán)保礦物型貓砂。該貓砂在各項性能指標，尤其是除臭性上超過國內同類產品，達到或者超過進口貓砂產品，解決了國內貓砂產品除臭性能一直無法提高的難題，使高端貓砂產品國有化，降低其生產成本，具有極佳的市場價值和現實意義。

市場同類貓砂性能對比試驗

為了確定本文方法所制備貓砂的質量水平，與現在市場上常用的膨潤土貓砂以及國外進口的貓砂進行對比試驗，主要測試其吸氨量、吸水率、吸水速度、結團強度、容重及pH等方面的性能指標。其中，貓砂的吸水速度用其飽和吸附時間來表征，飽和吸附時間越短，說明其吸水速度越快。試驗結果見表1，表中QZ代表圓盤造粒球狀貓砂，JY代表加壓擠出造粒的光滑棒條狀貓砂，DG代表對輥擠出造粒的粗糙棒條狀貓砂。

表1?市場同類貓砂性能對比試驗

Tab.1?Comparative test of similar products

從表中的結果可以得出以下結論：

(1) ?圓盤造粒球狀貓砂與國內的膨潤土貓砂相比較，其吸氨量和吸水率均高于膨潤土貓砂，其吸水速度是膨潤土貓砂的2倍，結團強度也較高；與國外同類貓砂相比較，吸氨量略高于國外貓砂，吸水率比國外貓砂低8%，但吸水速度比國外貓砂產品要快。

(2) ?加壓擠出造粒光滑棒條狀貓砂與國內膨潤土貓砂相比較，其各項指標均高于膨潤土貓砂；與國外貓砂相比較，除吸水率之外，其它指標均能達到或超過國外貓砂產品。

(3) ?對輥擠出造粒粗糙棒條狀貓砂與國內膨潤土貓砂以及國外貓砂產品相比，其結果與加壓擠出的結果相似，除吸水率外，其它各項指標均能達到或者超過同類產品。

(4) ?三種不同形態(tài)，不同造粒方法制得的貓砂產品性能橫向比較，可以看出加壓擠出光滑棒條狀貓砂的各項性能均高于其它兩種造粒方法，只是吸水速度較其它兩種慢，引起這種現象的原因是球狀貓砂比棒條狀貓砂的比表面積要大，自然吸水速度也快。在實際應用中要根據用戶的不同需要來選擇不同類型的貓砂。

(5) ?從上述結論以及表中的數據可以看出，在貓砂生產中加入改性沸石，可以有效提高貓砂的吸氨量以及貓砂的吸水速度。自制貓砂中所加入的改性沸石含量只占5%，比國外貓砂中沸石的加入量少2%，但其吸附氨氮性能卻優(yōu)于進口沸石，說明沸石的改性是成功的，在提高貓砂除臭性方面也是有效的。這樣不僅節(jié)約了沸石資源，而且能夠降低產品成本。

(6) ?用本文制備工藝所制備的貓砂產品，與國內及國外同類型產品相比較，其各項指標均能達到市場要求的標準，有些指標甚至超過國外貓砂產品，而且成本較低，有很好的應用前景。