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?，F(xiàn)在市場(chǎng)上常見(jiàn)的貓砂產(chǎn)品有很多種，但以膨潤(rùn)土為原料的貓砂產(chǎn)品仍然占據(jù)著貓砂市場(chǎng)的最大份額?，F(xiàn)在市場(chǎng)上貓砂產(chǎn)品（膨潤(rùn)土貓砂）的應(yīng)用指標(biāo)一般要求為：外觀為白色或灰色、彩色或復(fù)合彩色，產(chǎn)品含水率≤8%，容重＜0.8，粒度一般在0.5~4mm，吸水率＞340%，結(jié)團(tuán)強(qiáng)度＞800g，崩壞率＜5%。

國(guó)內(nèi)的膨潤(rùn)土貓砂產(chǎn)品，其吸水性能和結(jié)團(tuán)性能已經(jīng)有了很大的提高，與進(jìn)口貓砂產(chǎn)品不相上下，但在除臭性方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于進(jìn)口產(chǎn)品的指標(biāo)，其性能一直沒(méi)有得到改善和發(fā)展。

為了解決國(guó)內(nèi)膨潤(rùn)土貓砂產(chǎn)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(yù)先對(duì)斜發(fā)沸石進(jìn)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(chǔ)上，通過(guò)試驗(yàn)研究確定貓砂配方和各項(xiàng)造粒工藝參數(shù)，開(kāi)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(jié)團(tuán)能力，在各項(xiàng)性能指標(biāo)上均能達(dá)到或者超過(guò)進(jìn)口產(chǎn)品，使貓砂高端產(chǎn)品國(guó)有化，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

為了揭開(kāi)進(jìn)口貓砂除臭性能優(yōu)良的神秘面紗，我們對(duì)進(jìn)口貓砂產(chǎn)品進(jìn)行了剖析和研究，其X射線衍射結(jié)果顯示：該貓砂產(chǎn)品中含有絲光沸石7.7%，斜長(zhǎng)石24.2%，蒙脫石40.70%，方英石22.40%。進(jìn)口貓砂產(chǎn)品中含有Zeolite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(guān)。這也可以驗(yàn)證我們研究思路和方向的正確性，因此開(kāi)發(fā)出性能更為優(yōu)良的沸石貓砂產(chǎn)品是可能的，也是可行的。

沸石貓砂研究的內(nèi)容及意義

從天然沸石的礦物學(xué)研究開(kāi)始入手，結(jié)合天然沸石的特有性質(zhì)，對(duì)天然沸石進(jìn)行改性和改型處理，并對(duì)其改性結(jié)果進(jìn)行測(cè)試和表征。在此基礎(chǔ)上，利用改性后的沸石作為原料制備寵物貓砂，開(kāi)發(fā)一種新型的環(huán)保礦物型貓砂，該產(chǎn)品具有較好的吸水性、長(zhǎng)效除臭性和環(huán)境效應(yīng)。

通過(guò)查閱天然沸石改性以及貓砂制備相關(guān)的文獻(xiàn)和研究成果，認(rèn)為主要存在以下關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題需要解決：

(1) ?天然沸石原礦的組成結(jié)構(gòu)分析以及性能測(cè)試；

(2) ?天然沸石最佳磨礦方法和磨礦時(shí)間的確定，以及沸石改性時(shí)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(shù)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(shù)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(shí)工藝參數(shù)的選擇和優(yōu)化問(wèn)題，貓砂產(chǎn)品性能的測(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)。

本文的意義在于：

(1)對(duì)天然沸石的組成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行研究，利用焙燒活化和離子交換等改性手段對(duì)天然沸石進(jìn)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(jìn)而確定天然沸石改性的最佳工藝參數(shù)和條件。這部分研究成果不但可以用于制備寵物貓砂產(chǎn)品，而且可以在開(kāi)發(fā)沸石濾料產(chǎn)品時(shí)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供參考，加快了后續(xù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)進(jìn)程，極大地減少了測(cè)試和研究的投入。

(2)?提出了一種新型貓砂產(chǎn)品的制備工藝，合理優(yōu)化貓砂的配方，針對(duì)現(xiàn)有貓砂產(chǎn)品除臭性能不佳的問(wèn)題，將經(jīng)過(guò)改性處理的天然斜發(fā)沸石作為貓砂配料，生產(chǎn)一種新型的環(huán)保礦物型貓砂。該貓砂在各項(xiàng)性能指標(biāo)，尤其是除臭性上超過(guò)國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品，達(dá)到或者超過(guò)進(jìn)口貓砂產(chǎn)品，解決了國(guó)內(nèi)貓砂產(chǎn)品除臭性能一直無(wú)法提高的難題，使高端貓砂產(chǎn)品國(guó)有化，降低其生產(chǎn)成本，具有極佳的市場(chǎng)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

市場(chǎng)同類(lèi)貓砂性能對(duì)比試驗(yàn)

為了確定本文方法所制備貓砂的質(zhì)量水平，與現(xiàn)在市場(chǎng)上常用的膨潤(rùn)土貓砂以及國(guó)外進(jìn)口的貓砂進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，主要測(cè)試其吸氨量、吸水率、吸水速度、結(jié)團(tuán)強(qiáng)度、容重及pH等方面的性能指標(biāo)。其中，貓砂的吸水速度用其飽和吸附時(shí)間來(lái)表征，飽和吸附時(shí)間越短，說(shuō)明其吸水速度越快。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1，表中QZ代表圓盤(pán)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(duì)輥擠出造粒的粗糙棒條狀貓砂。

表1?市場(chǎng)同類(lèi)貓砂性能對(duì)比試驗(yàn)

Tab.1?Comparative test of similar products

從表中的結(jié)果可以得出以下結(jié)論：

(1) ?圓盤(pán)造粒球狀貓砂與國(guó)內(nèi)的膨潤(rùn)土貓砂相比較，其吸氨量和吸水率均高于膨潤(rùn)土貓砂，其吸水速度是膨潤(rùn)土貓砂的2倍，結(jié)團(tuán)強(qiáng)度也較高；與國(guó)外同類(lèi)貓砂相比較，吸氨量略高于國(guó)外貓砂，吸水率比國(guó)外貓砂低8%，但吸水速度比國(guó)外貓砂產(chǎn)品要快。

(2) ?加壓擠出造粒光滑棒條狀貓砂與國(guó)內(nèi)膨潤(rùn)土貓砂相比較，其各項(xiàng)指標(biāo)均高于膨潤(rùn)土貓砂；與國(guó)外貓砂相比較，除吸水率之外，其它指標(biāo)均能達(dá)到或超過(guò)國(guó)外貓砂產(chǎn)品。

(3) ?對(duì)輥擠出造粒粗糙棒條狀貓砂與國(guó)內(nèi)膨潤(rùn)土貓砂以及國(guó)外貓砂產(chǎn)品相比，其結(jié)果與加壓擠出的結(jié)果相似，除吸水率外，其它各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到或者超過(guò)同類(lèi)產(chǎn)品。

(4) ?三種不同形態(tài)，不同造粒方法制得的貓砂產(chǎn)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(xiàng)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(xiàn)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(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)用戶(hù)的不同需要來(lái)選擇不同類(lèi)型的貓砂。

(5) ?從上述結(jié)論以及表中的數(shù)據(jù)可以看出，在貓砂生產(chǎn)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(guó)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(jìn)口沸石，說(shuō)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(chǎn)品成本。

(6) ?用本文制備工藝所制備的貓砂產(chǎn)品，與國(guó)內(nèi)及國(guó)外同類(lèi)型產(chǎn)品相比較，其各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到市場(chǎng)要求的標(biāo)準(zhǔn)，有些指標(biāo)甚至超過(guò)國(guó)外貓砂產(chǎn)品，而且成本較低，有很好的應(yīng)用前景。