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【科技成果推介】親水植物秸稈貓砂
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背景介紹
到2022年，國內(nèi)寵物貓的數(shù)量預估達6200多萬只，寵物市場是一個快速發(fā)展的千億級市場。
貓文化中最為重要的進步之一就是貓砂的使用，早期的貓砂主要是以不凝結(jié)的貓砂為主，大家主要是為了收納貓便。但是隨著貓砂技術的不斷進步，人們不僅限于收納這樣簡單，所以又不斷的出現(xiàn)了膨潤土、豆腐砂、木砂和水晶砂等等 。
豆腐貓砂是當前市場的主流產(chǎn)品，高品質(zhì)的豆腐貓砂是以豌豆纖維、玉米淀粉、瓜爾膠等為核心材料混合造粒制備而成，而豌豆纖維產(chǎn)量少，價格高，導致貓砂成本增加；另一方面行業(yè)產(chǎn)品一直缺乏技術創(chuàng)新，在除臭能力、吸水能力、結(jié)團緊實、粉塵控制等方面均有較大提升空間。
2019年，表界面微納技術研究所（簡稱“表界面所”）團隊在了解貓砂市場后，將研發(fā)多年的超親水改性技術應用于農(nóng)作物/植物秸稈、殼體粉末改性，替代豌豆纖維作為貓砂的主要材料，研發(fā)出貓砂新品類——親水植物秸稈貓砂，并通過產(chǎn)業(yè)化公司天津清科環(huán)?？萍加邢薰境晒Ξa(chǎn)業(yè)化落地，年產(chǎn)能超過2萬噸。截至當前，親水植物秸稈貓砂技術還在持續(xù)迭代更新，經(jīng)過4年多的研發(fā)、生產(chǎn)、市場沉淀，已經(jīng)衍生出一系列貓砂新產(chǎn)品。
下面就請一起來了解我院表界面所新一代親水植物秸稈貓砂的誕生過程吧~
技術基礎
超親水植物纖維改性技術
選用農(nóng)作物/植物中纖維含量高，脂肪、蛋白質(zhì)等易腐敗成分含量低的部分為基礎材料，如秸稈、殼體等，通過物理破碎和膨化技術，提高材料比表面積，然后利用超親水改性技術對基礎纖維材料進行改性，形成超親水改性植物纖維材料，提高植物纖維吸水量和吸水速率。
技術路線
原秸稈微觀照片 改性后微觀照片
各類纖維改性吸水倍率對比
科技創(chuàng)新
親水植物秸稈貓砂：
1、專利技術，超吸水
選用農(nóng)作物秸稈、殼體等纖維，采用了超親水改性技術（專利號：202010311363.2）在纖維上負載超親水基團，使纖維吸水性大為增強，采用1.5 mm-2 mm粒徑，顆粒更小，吸水更快。
由于吸水量大，使用貓砂量就會減少，用戶實測，可以減少20%以上。
2、結(jié)團緊實，不散團
親水植物秸稈貓砂相比傳統(tǒng)豆腐貓砂，吸水性強，更容易結(jié)團。相同水量情況下，結(jié)團更緊實，同等高度跌落不散團。
3、創(chuàng)新技術，更除臭
除氨率：92.2%；除硫化氫率：93.8%
吸附：相比傳統(tǒng)豆腐貓砂，采用改性多孔植物纖維，通過破碎和膨化技術，讓每粒貓砂都是一顆“植物活性炭”，瞬間吸臭。
分解：超親水植物秸稈貓砂中添加了除臭因子，專門針對氨氣、硫化氫等尿液臭味成分，對臭味進行分解。
源頭控制：摒棄傳統(tǒng)豆腐貓砂的豆渣成分，選用低蛋白植物纖維，長時間放置不容易腐爛酸臭，從源頭阻斷臭味
氨氣去除率92.2% 硫化氫去除率93.8%
4、無毒無害，零甲醛
植物貓砂嚴格控制原材料選取，無毒無害，保證全程無污染。
經(jīng)國際權威機構SGS的急性經(jīng)口毒性測試實驗，測試結(jié)果無毒無害，不怕貓咪誤食。而且產(chǎn)品經(jīng)過了多項有害物質(zhì)檢測，檢測結(jié)果均達標
同時，產(chǎn)品也進行了食品級甲醛測試，測試結(jié)果零甲醛。
目前國內(nèi)有不少豆腐貓砂產(chǎn)品均能檢測出一定甲醛含量，直接危害貓咪健康。
5、工藝改良，低粉塵
親水植物貓砂生產(chǎn)線配備超過5道除塵工藝，讓植物貓砂粉塵量極低，優(yōu)于市場現(xiàn)有豆腐貓砂，同時通過嚴格的生產(chǎn)和質(zhì)檢管控，保證批次穩(wěn)定性。
6、快速分散，易沖水
親水植物秸稈貓砂因負載了超親水基團，因此具有良好的水溶性。而且能夠快速分散，更易直接沖下水道，不堵塞。
植物貓砂
傳統(tǒng)豆腐貓砂
其他系列產(chǎn)品
在親水植物秸稈貓砂的研發(fā)基礎上，根據(jù)用戶需求，團隊定向研發(fā)了超除臭植物混合砂和抑菌植物砂。
超除臭植物混合貓砂
產(chǎn)品成分：70%植物秸稈貓砂+30%鈉基膨潤土砂
核心除臭技術：除氨率：93.4%；除硫化氫率：94.4%
抑菌貓砂
第三方檢測除菌率達99.99%
應用價值
一方面，改變了豆腐貓砂上游原材料被壟斷的局面，為未來的貓砂市場提供更多新產(chǎn)品可能；另一方面，親水植物秸稈貓砂選用的材料多數(shù)為農(nóng)作物收獲后廢棄物，每年產(chǎn)量大，如果不能正確處理還會造成環(huán)境污染及其他風險，該類材料成本低，存有量大。親水植物秸稈貓砂合理利用該類材料，不但可以產(chǎn)生經(jīng)濟價值，而且還能為環(huán)境治理提供良好社會價值，減少碳排放。
研究所介紹
表界面微納技術研究所中既有長江學者和教育部新世紀優(yōu)秀人才等科技創(chuàng)新領軍人才，也有來自海內(nèi)外知名高校的博士及高端人才，團隊依托于清華大學機械系數(shù)十年來科研成果的積累，在天津市政策扶持和清華大學技術支持下，實現(xiàn)二氧化氯緩釋、超親水/疏水改性、吸附/催化一體化、復合除臭等技術的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化及應用，開展自組裝技術的相關成果轉(zhuǎn)化、科研產(chǎn)業(yè)化、技術支持和產(chǎn)品服務等工作，并建立相關產(chǎn)品公司化的運作模式。
技術對接、業(yè)務洽談
聯(lián)系人：劉明怡
電話：022-84999163
手機：18322397456
郵箱：liumy@tsinghua-tj.org
來源|表界面微納技術研究所
編輯|王肖
以上相關技術最終解釋權歸表界面微納技術研究所所有
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