专利名称：一种啮齿动物垫层及其制备方法
技术领域：
本发明属于实验动物饲养的消耗用品领域，涉及一种动物垫层，尤其是一种新型啮齿动物垫层及其制备方法。
背景技术：
垫料与实验动物直接接触，能吸附水分及动物的排泄物，维持笼内和动物本身的清洁卫生，是影响实验动物数据和动物健康的关键环境因素。目前国内外的几种小型啮齿动物垫料介绍如下(I)刨花和木屑刨花、木屑是应用最为普遍的动物垫料，来源广泛，成本较低。目前在我国，这种垫 料一般由各单位实验动物中心提供，或者由使用者自行消毒灭菌后使用，成本低廉但质量参差不齐。发达国家垫料生产有专业工厂，经选料、破碎、除尘、干燥、压缩、包装、灭菌等工序，质量要求非常严格，造价会相应升高。木质垫料的局限性在于一是材料来源很难追溯，质量难以保证，很多树种含有芳香物质不适宜做实验动物垫料；二是木质垫料系木材加工的副产品，灰尘、细菌、重金属等污染可能性很高，一般消毒无法完全去除；三是浪费木料，不符合环保要求。(2)玉米秸、稻草和麦秸玉米秸、稻草麦秸通过干燥、粉碎、消毒、干燥后等工序，可以制成动物垫料。这类垫料，来源充足，松软舒适，很适合繁殖鼠使用，其吸水性、吸附作用好于木质垫料。但秸杆垫料含有很多难以杀灭的微生物，并且对储存条件要求较高，很容易受潮发霉，另外原材料季节性很强，难以保证稳定生产。(3)玉米芯玉米芯吸水性好，污染少，使用方便，便于储存。它的一般状态比传统使用的木屑有很大改善，其清洁度和吸水性都优于木屑垫料，对实验动物的细胞毒性低，并且可以降低更换垫料的频次。但玉米芯仍然是细菌生长的载体，长时间使用后易滋生微生物，散发难闻气体。(4)纤维纸纤维纸吸湿性好，能较好控制氨气的气味，是近年来产生的一种新型动物垫料。纸质材料对尿液扩散性良好，但没有存贮液体的功能，因此尿液中气体较易挥发而产生臭味；并且，多数纤维纸来源于回收的废纸，其中铅、汞等重金属往往超标，对实验动物的健康造成不利影响。综上所述，现有啮齿动物垫料有以下不足一是普遍使用自然生长的木材或草本植物作为原料，可能会有微生物、重金属、农药残留污染，且不易在生产环节消除；二是吸水性仍然不够强，没有保水功能，导致尿液、粪便内气体挥发，易产生臭味；三是均无抗菌作用，并且在吸收尿液后容易成为细菌滋生的载体；四是没有标准化生成和无菌包装，无法长期储存；五是更换垫料过程耗费时间和人力，使用后的垫料处理不好会造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种啮齿动物垫层及其制备方法，该动物垫层采用导流层、吸收芯层和底膜通过热粘合而成，具有吸水、吸氨、抑菌的效果，其可以经简单的裁剪、压型、消毒、封装工序，即可成为替代现有实验动物垫料的垫层，并且，该动物垫层制备工艺简单，成本低。本发明的目的是通过以下技术方案来解决的本发明首先提供一种啮齿动物垫层，该垫层自上而下分别由导流层(I)、吸收芯层
(2)和底膜(3)三层材料通过热粘合而成；所述导流层(I)为聚丙烯树脂；所述吸收芯层(2)由无纺布(4)和绒毛浆混合吸收粉(5)层叠压合而成；所述底膜(3)为可降解的聚乙烯膜。本发明还提出一种上述啮齿动物垫层的制备方法，包括以下步骤 I)制备导流层(I)采用双效打孔无纺布立体导流层材料,定量为30 50g/m2,制成导流层(I)；2)制备吸收芯层(2)①纳米氧化锌整理剂的制备将二水合醋酸锌以80°C的水浴加热，搅拌溶于其5倍体积或质量的无水乙醇中，冷却获得溶液A ;将质量为二水合醋酸锌1/20的一水合氢氧化锂溶于10倍体积或质量的无水乙醇中，超声波处理lOmin，获得溶液B ;在强烈搅拌的状态下，将溶液B缓慢滴入溶液A，即得到纳米氧化锌整理剂原液；②硫酸铜整理剂的制备将质量为二水合醋酸锌1/2的硫酸铜在室温下，溶于20倍体积或质量的乙醇溶液中，该乙醇溶液质量浓度为10%，制成硫酸铜整理剂原液；③无纺布的整理取纳米氧化锌整理剂原液2份体积，硫酸铜整理剂原液I份体积，加入2000份体积的蒸馏水中，充分搅拌即成整理液；无纺布浸入整理液，充分浸透后拿出进行压轧，保持轧余率在70% 80%，如此反复2次；80°C热风烘干3min，然后进行烘焙，条件为IOO0C 3min, 120。。3min, 140。。3min, 160°C 3min ；④芯层的压合经过整理的无纺布，刷卫生用品用热熔压敏胶，均匀铺洒绒毛浆混合吸收粉，上面覆盖另一层整理后的无纺布；按照所选压敏胶设定辊压机工作温度和速度，进行辊压过程；辊压后双层无纺布继续按照上述工艺粘合第三层；动物垫层的吸收芯层，大鼠、豚鼠用为8层，小鼠用为5层结构；3)制备底膜(3)采用可降解的聚乙烯膜制备底膜，要求熔点在120°C 130°C，拉伸强度大于15MPa，断裂伸长率大于30% ；4)上述三层材料，按照导流层(I)、吸收芯层(2)和底膜(3)的顺序叠放，经过热熔辊压，制成啮齿动物垫层，热熔辊压的温度为110°C。本发明具有以下有益效果(I)本发明的动物垫层吸水性大大优于现有垫料,且具有对水单向渗透和保水功能，有效减少臭味，改善饲养笼具和空间的环境；(2)本发明的动物垫层具有抗菌作用，可杀灭动物尿液、粪便中的大多数微生物，有利于动物健康，避免细菌分解垫料产生的笼具和空间污染；(3)本发明的动物垫层能够大大延长垫料的更换频次，一次性使用，更换过程省时省力，可减少实验动物饲养的人工成本；(4)本发明的动物垫层的原料均为人工合成，来源广泛，成本低廉，加工过程简单，压缩包装后所占空间小，适合标准化生产、运输和销售；(5)生产过程不产生污染，使用后的垫层材料可完全降解，符合环保要求。
图I为本发明的啮齿动物垫层结构示意图。其中1为导流层；2为吸收芯层；3为底膜；4为无纺布；5为绒毛浆混合吸收粉。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细描述
参见图1，本发明的啮齿动物垫层自上而下分别由导流层I、吸收芯层2和底膜3三层材料通过热粘合而成。其中导流层I为聚丙烯树脂。吸收芯层2由无纺布4和绒毛浆混合吸收粉5层叠压合而成，本发明的吸收芯层2载入纳米锌铜离子，是发挥抗菌作用的主要部分，也是本发明的核心技术所在。底膜3为可降解的聚乙烯膜。本发明的啮齿动物垫层具体制备方法如下I)制备导流层(I)采用双效打孔无纺布立体导流层材料,定量为30 50g/m2,制成导流层I ;2)制备吸收芯层2①纳米氧化锌整理剂的制备将二水合醋酸锌以80°C的水浴加热，搅拌溶于其5倍体积或质量的无水乙醇中，冷却获得溶液A ;将质量为二水合醋酸锌1/20的一水合氢氧化锂溶于10倍体积或质量的无水乙醇中，超声波处理lOmin，获得溶液B ;在强烈搅拌的状态下，将溶液B缓慢滴入溶液A，即得到纳米氧化锌整理剂原液；②硫酸铜整理剂的制备将质量为二水合醋酸锌1/2的硫酸铜在室温下，溶于20倍体积或质量的乙醇溶液中，该乙醇溶液质量浓度为10%，制成硫酸铜整理剂原液；③无纺布的整理取纳米氧化锌整理剂原液2份体积，硫酸铜整理剂原液I份体积，加入2000份体积的蒸馏水中，充分搅拌即成整理液；无纺布浸入整理液，充分浸透后拿出进行压轧，保持轧余率在70% 80%，如此反复2次；80°C热风烘干3min，然后进行烘焙，条件为IOO0C 3min, 120。。3min, 140。。3min, 160°C 3min ；④芯层的压合经过整理的无纺布，刷卫生用品用热熔压敏胶，均匀铺洒绒毛浆混合吸收粉，上面覆盖另一层整理后的无纺布；按照所选压敏胶设定辊压机工作温度和速度，进行辊压过程；辊压后双层无纺布继续按照上述工艺粘合第三层；动物垫层的吸收芯层，大鼠、豚鼠用为8层，小鼠用为5层结构；3)制备底膜3采用可降解的聚乙烯膜制备底膜，要求熔点在120°C 130°C，拉伸强度大于15MPa，断裂伸长率大于30% ；4)上述三层材料，按照导流层I、吸收芯层2和底膜3的顺序叠放，经过热熔辊压，制成啮齿动物垫层，热熔辊压的温度为iio°c。以下通过实施例对本发明进一步详细说明
实施例这种新型啮齿动物垫层的三层结构分别单独生产和加工，最后通过热粘合而成。本实施例具体按照以下步骤进行(I)导流层采用市场上已有的双效(表面亲水、底面拒水)打孔无纺布立体导流层材料(聚丙烯树脂)，定量为30 50g/m2。该材料具备孔洞为漏斗形结构，液体的表面张力使之定向往里面渗入，在液体涌入时，孔洞使下渗透阻力几乎为零，渗入量增大；渗入的液体不易产生同心园式扩散，而是呈单点落水，将液体竖向导流入芯层。(2)吸收芯层制造吸收芯层的主要原料为无纺布、绒毛浆混合吸收粉、二水和醋酸锌和硫酸铜，实验室工艺如下·①纳米氧化锌整理剂的制备将IOOg 二水和醋酸锌以80°C的水浴加热，搅拌溶于500mL无水乙醇中，冷却获得溶液A ;将5g —水合氢氧化锂溶于50mL无水乙醇中，超声波处理lOmin，获得溶液B ;在强烈搅拌的状态下，将溶液B缓慢滴入溶液A，即得到纳米氧化锌整理剂原液。②硫酸铜整理剂的制备将50g硫酸铜在室温下,溶于IOOOmLlO%的乙醇溶液中，制成硫酸铜整理剂原液。③无纺布的整理取纳米氧化锌整理剂原液IOmL,硫酸铜整理剂原液5mL，加入IOL蒸馏水中，充分搅拌即成整理液；取30cmX IOOcm大小的无纺布浸入整理液，充分浸透后拿出进行压轧，保持轧余率在70% 80%，如此反复2次；80°C热风烘干3min，然后进行烘焙，条件为IOO0C 3min, 120°C 3min, 140°C 3min, 160°C 3min。④芯层的压合经过整理的无纺布，刷卫生用品用热熔压敏胶25g/m2，均匀铺洒绒毛浆混合吸收粉100g/m2，，上面覆盖另一层整理后的无纺布；按照所选压敏胶设定辊压机工作温度和速度，进行辊压过程；辊压后双层无纺布继续按照上述工艺粘合第三层；动物垫层的吸收芯层，大鼠、豚鼠用为8层，小鼠用为5层结构。(3)底膜采用可降解的聚乙烯(PE)膜，要求熔点在120°C 130°C，拉伸强度大于15MPa，断裂伸长率大于30%。(4)上述三层材料，按照导流层、吸收芯层和底膜的顺序叠放，经过热熔辊压(110°C)，制成啮齿动物垫层复合材料，此材料可根据动物笼具底部规格进行裁剪、包边、包装(可抽真空)、辐照灭菌后上市销售。试验验证本发明以小鼠为使用对象进行了试验。小鼠15只，饲养笼具体积为290X180X 160mm,比较杨树刨花垫料与新型复合垫层的效果，结果如下(I)吸水性能；100g新型复合垫层的吸水量为804±57g，IOOg杨树刨花垫料的吸水量为208±35g ；(2)吸氨性能；小鼠放置3天，新型复合材料笼具内氨浓度为2. 6±0. 8mg/m3, 3cm厚杨树刨花垫料的笼具内氨浓度为9. 3±2. 7mg/m3 ；(3)抑菌效果；将浓度为5X 106/mL的大肠杆菌溶液ImL滴入IOg垫料样品中，培养24h后检测材料内大肠杆菌浓度，新型复合材料大肠杆菌浓度为2. 4X 103/g，杨树刨花垫料大肠杆菌浓度为为7. 9X 105/g ；(4)小鼠饲养I个月，复合材料垫层每周更换I次，杨树刨花垫料每4天更换I次，两组动物行为反应正常，皮肤黏膜无损伤，毛发光洁，无寄生虫检出。·
权利要求
1.一种啮齿动物垫层，其特征在于，该垫层自上而下分别由导流层(I )、吸收芯层(2)和底膜(3)三层材料通过热粘合而成；所述导流层(I)为聚丙烯树脂；所述吸收芯层(2)由无纺布(4)和绒毛浆混合吸收粉(5)层叠压合而成；所述底膜(3)为可降解的聚乙烯膜。
2.—种权利要求I所述啮齿动物垫层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 1)制备导流层(I) 采用双效打孔无纺布立体导流层材料，定量为30 50g/m2，制成导流层(I)； 2)制备吸收芯层(2) ①纳米氧化锌整理剂的制备将二水合醋酸锌以80°C的水浴加热，搅拌溶于其5倍体积或质量的无水乙醇中，冷却获得溶液A ;将质量为二水合醋酸锌1/20的一水合氢氧化锂溶于10倍体积或质量的无水乙醇中，超声波处理lOmin，获得溶液B ;在强烈搅拌的状态下，将溶液B缓慢滴入溶液A，即得到纳米氧化锌整理剂原液； ②硫酸铜整理剂的制备将质量为二水合醋酸锌1/2的硫酸铜在室温下，溶于20倍体积或质量的乙醇溶液中，该乙醇溶液质量浓度为10%，制成硫酸铜整理剂原液； ③无纺布的整理取纳米氧化锌整理剂原液2份体积，硫酸铜整理剂原液I份体积，力口入2000份体积的蒸馏水中，充分搅拌即成整理液；无纺布浸入整理液，充分浸透后拿出进行压轧，保持轧余率在70% 80%，如此反复2次；80°C热风烘干3min，然后进行烘焙，条件为10(TC 3min, 120°C 3min, 140°C 3min, 160°C 3min ； ④芯层的压合经过整理的无纺布，刷卫生用品用热熔压敏胶，均匀铺洒绒毛浆混合吸收粉，上面覆盖另一层整理后的无纺布；按照所选压敏胶设定辊压机工作温度和速度，进行辊压过程；辊压后双层无纺布继续按照上述工艺粘合第三层；动物垫层的吸收芯层，大鼠、豚鼠用为8层，小鼠用为5层结构； 3)制备底膜(3) 采用可降解的聚乙烯膜制备底膜，要求熔点在120°C 130°C，拉伸强度大于15MPa，断裂伸长率大于30% ； 4)上述三层材料，按照导流层(I)、吸收芯层(2)和底膜(3)的顺序叠放，经过热熔辊压，制成啮齿动物垫层，热熔辊压的温度为110°C。
全文摘要
本发明公开了一种啮齿动物垫层及其制备方法，该垫层自上而下分别由导流层、吸收芯层和底膜三层材料通过热粘合而成；所述导流层为聚丙烯树脂；所述吸收芯层由无纺布和绒毛浆混合吸收粉层叠压合而成；所述底膜为可降解的聚乙烯膜。该动物垫层采用导流层、吸收芯层和底膜通过热粘合而成，具有吸水、吸氨、抑菌的效果，其可以经简单的裁剪、压型、消毒、封装工序，即可成为替代现有实验动物垫料的垫层，并且，该动物垫层制备工艺简单，成本低。
文档编号A01K1/015GK102893876SQ20121039687
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者张丽, 刘毅, 王军学, 康生, 胡铸洪 申请人:陕西正凡科技发展有限公司