貓砂的制作工藝流程因其原材料和類型(如膨潤土、硅膠、植物纖維、豆腐砂、紙砂等)的不同而有顯著差異。以下是幾種主要類型貓砂的典型制作工藝流程概述:
一、膨潤土貓砂(最常見類型)
1. 原料開采與運輸:
在露天或地下礦場開采天然鈉基或鈣基膨潤土礦石。
將礦石運輸至加工廠。
2. 初級破碎:
使用顎式破碎機或錘式破碎機將大塊礦石破碎成較小顆粒(通常幾厘米大小)。
3. 干燥:
將破碎后的濕礦送入回轉窯或流化床干燥機中進行干燥,去除大部分水分。這是控制最終產品粉塵量的關鍵步驟。
4. 細碎與研磨:
使用雷蒙磨(擺式磨粉機)或球磨機等設備將干燥后的礦石進一步研磨成細粉。目標粒度通常在幾十目到一百多目之間。
5. 篩分與分級:
使用多層振動篩根據目標粒徑(如粗砂、細砂)對粉末進行篩分分級。不符合目標尺寸的顆粒可能被送回研磨機或用于其他用途。
6. 鈉化處理(針對鈣基膨潤土):
如果原礦是鈣基膨潤土(結團性較差),需要進行鈉化處理以提高其吸水和結團性能。通常將鈣基膨潤土粉末與純堿混合,在特定溫度和濕度條件下陳化或擠壓,使鈣離子被鈉離子置換。
7. 添加輔料(可選):
根據需要,在篩分后的顆粒中加入以下輔料并混合均勻:
除臭劑:如活性炭粉、小蘇打、植物提取物、香精(需謹慎使用,有些貓不喜歡)。
抑塵劑:如微量的食品級礦物油或專用抑塵劑,降低使用過程中的粉塵。
抗結塊劑:防止儲存時受潮結塊。
8. 質量檢測:
對成品進行關鍵指標檢測,包括:吸水性、結團速度與強度、粉塵量、顆粒大小分布、比重、除臭效果等。
9. 包裝:
將合格的貓砂按不同規格(重量)裝入塑料袋或紙箱中,密封防潮。
二、硅膠貓砂(水晶貓砂)
1. 原料準備:
主要原料是硅酸鈉溶液和硫酸。
2. 凝膠反應:
將硅酸鈉溶液(水玻璃)與硫酸(或其他酸)在嚴格控制濃度、溫度和攪拌速度的條件下進行反應,生成硅酸凝膠。
3. 老化:
讓新生成的凝膠在母液中靜置一段時間(老化),使其網絡結構更加穩定,提高強度和孔徑均勻性。
4. 洗滌:
用大量水反復洗滌凝膠,去除反應副產物(如硫酸鈉)和殘留的酸/堿,直至達到要求的純度和pH值。
5. 添加色料/指示劑(可選):
在洗滌后期或之后,可加入pH指示劑(如甲酚紅、溴麝香草酚藍等),使貓砂吸水飽和后變色,提示更換。
6. 氨活化:
這是制造指示型硅膠的關鍵步驟。將洗凈的凝膠浸泡在氨水中一段時間。氨與硅膠表面的硅羥基反應,使其在吸水后顏色變化更明顯。
7. 干燥:
將凝膠送入專用的干燥設備(如流化床干燥機、帶式干燥機、回轉窯)。這是一個極其關鍵的步驟,需要精確控制溫度、濕度和時間,以形成具有高吸濕性、高孔隙率和一定強度的多孔硅膠顆粒。干燥溫度通常在150°C - 300°C 之間。
8. 篩分與分級:
干燥后的硅膠塊狀物經過破碎(如果需要)和篩分,得到所需粒徑(通常是幾毫米的不規則顆粒)。
9. 質量檢測:
檢測吸水率(飽和吸濕量)、吸濕速率、顆粒強度、粉塵量、變色效果(如果是指示型)、pH值、安全性等。
10. 包裝:
將成品硅膠貓砂裝入防潮性能好的塑料袋或容器中密封。
三、植物纖維貓砂(木砂、紙砂、豆腐砂、玉米砂等)
這類貓砂的共同點是以天然植物材料為主要原料,強調環保和可降解性。工藝核心通常是粉碎、造粒、干燥。
1. 原料預處理:
木砂:使用木材加工剩余物(鋸末、刨花)或專門種植的速生木材(如松木、杉木)。可能需要去除樹皮、雜質,并進行防腐處理(如高溫處理去除松木中的酚類物質)。
紙砂:使用回收紙(如舊報紙、紙箱)或紙漿。需要碎解、脫墨(如果必要)、去除雜質。
豆腐砂/玉米砂: 使用豆渣、玉米芯、玉米秸稈等農產品加工副產物。需要清洗、干燥、粉碎。
2. 粉碎:
使用錘片式粉碎機、刀片式粉碎機等將原料粉碎成細小的纖維或粉末。
3. 混合:
將粉碎后的主料與必要的輔料混合均勻:
粘合劑:天然淀粉(玉米淀粉、木薯淀粉)、瓜爾膠、CMC等(用量需控制,過多影響崩解)。豆腐砂/玉米砂可能利用原料本身的粘性。
除臭劑:活性炭粉、植物提取物、小蘇打等。
防霉劑(可選):食品級安全防霉劑。
水:調節濕度以便造粒。
4. 造粒:
這是形成顆粒的關鍵步驟。常用設備:
擠壓造粒機:將混合料強制通過特定孔徑的模具,擠出條狀物,再切割成顆粒。可制作圓柱形顆粒。
平模/環模壓粒機:常用于制作密度較高的顆粒。
拋丸/轉鼓造粒:通過滾動團聚形成球形或不規則顆粒(較少用于貓砂)。
造粒大小和形狀根據產品定位設計(如細長條、小圓柱、顆粒)。
5. 干燥:
將濕顆粒送入干燥設備(流化床干燥機、帶式干燥機、烘房)。嚴格控制溫度(通常中低溫,如60°C-120°C)和時間,既要徹底干燥以防止霉變,又要避免高溫破壞粘合劑和天然成分,導致顆粒易碎或失去崩解性。干燥是控制粉塵和硬度的關鍵。
6. 冷卻與篩分:干燥后的顆粒需要冷卻至室溫。
通過振動篩篩除粉末(可回收利用)和過大顆粒,得到均勻的成品顆粒。
7. (可選)表面處理:
部分產品可能在篩分后進行輕微的表面噴涂處理,如噴涂極少量抑塵劑或除臭劑。
8. 質量檢測:
檢測吸水性、結團性(如果宣稱)、崩解性(對于可沖馬桶型)、粉塵量、顆粒強度、除臭效果、霉變測試、生物降解性等。
9. 包裝:
用防潮包裝袋(如覆膜編織袋、鋁箔復合袋)密封包裝。
關鍵點總結
原料決定工藝: 不同原料(礦物、化工品、天然植物)的加工路徑截然不同。
干燥是核心環節:對膨潤土(控制粉塵)、硅膠(形成多孔結構)、植物砂(控制水分、硬度、崩解性)都至關重要,且工藝要求各異。
篩分保證粒度:所有類型都需要篩分以獲得均勻的顆粒大小。
添加劑提升性能:除臭劑、抑塵劑、粘合劑(植物砂)等是提升使用體驗的關鍵。
質量控制貫穿始終: 吸水性、結團性/崩解性、粉塵量、除臭效果、安全性是核心檢測指標。
選擇哪種貓砂取決于個人偏好(結團vs不結團、粉塵、香味、環保性)和貓咪的接受度。了解其制作工藝有助于理解不同貓砂的特性、優缺點和價格差異。
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