本发明属于猫砂制备，尤其是涉及一种亲水包膜改性低尘猫砂及制备方法与应用。
背景技术：
1、目前市售的猫砂根据基材类型不同可分为生物基猫砂、矿基猫砂以及生物基矿基混合猫砂。这三类猫砂产品均面临两个关键性能矛盾点-粉尘和吸水性；由于生物基猫砂是通过挤压造粒技术，将植物纤维、淀粉、石粉、粘结剂等粉料加工成颗粒状形态。矿基猫砂也是通过挤压造粒技术将矿粉经过一系列处理后制作成颗粒状态。如果产品要求粉尘小，需要提高颗粒强度，而颗粒强度的增强是通过增加颗粒紧实程度实现，颗粒紧实程度越高，表面粉状物料空隙越小，颗粒吸水速度越慢，吸水性变差。为提高猫砂吸水性，市面上出现小粒径猫砂，如圆柱直径1.0mm条形砂；0.5～1mm破碎砂等，通过提高物料比表面积，增加吸水性能。但小粒径猫砂在制造、运输和使用过程中，粉尘会逐渐增多，粉尘性变差。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明旨在提出一种亲水包膜改性低尘猫砂及制备方法与应用，以解决粉尘会逐渐增多，粉尘性变差。
2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
3、一种亲水包膜改性低尘猫砂，使用包膜改性剂包覆的猫砂；
4、包膜改性剂按重量组分包括：
5、淀粉10～20份；
6、植物纤维0.5～3份；
7、高分子粘合剂1～3份；
8、氧化剂0.1～0.5份；
9、发泡剂0.8份；
10、分散剂0.4～0.8份；
11、增塑剂1份；
12、苦味剂0.1份，其余溶剂。
13、进一步地，淀粉包括糯米淀粉、木薯淀粉、豌豆淀粉、糯玉米淀粉中的一种或多种。
14、优先选的是糯米淀粉。淀粉从结构上分为直链淀粉、支链淀粉两种。直链淀粉的成膜性和强度很好，粘附性和稳定性较支链淀粉差；支链淀粉加热糊化后，分子中的链较为松散，因此具有较高的粘度。当淀粉糊冷却时，支链淀粉分子中的分支结构又减弱了分子链重新结合的紧密程度，表现出较好的抗老化能力。糯米淀粉中支链淀粉含量高，会有更换粘附性、抗老化和水溶性，更适合用于包膜改性剂。
15、进一步地，植物纤维包括甘蔗纤维、小麦秸秆纤维、玉米秸秆纤维一种或多种；植物纤维性质是由纤维的化学组成决定的，纤维中的半纤维素聚合度一般在150～200，其分子链比纤维素更短且更为亲水，使得半纤维素更易吸水润胀和细纤维化，所以半纤维素含量高吸水性越好。植物纤维干燥时半纤维素与邻近纤维表面能产生结合，这种结合主要是通过羟基互相结合显示出一种类似胶粘的作用。
16、优先的，植物纤维为甘蔗纤维，更优选的，甘蔗纤维的长度为1.0～2.0mm，宽度为14～28μm，甘蔗纤维的宽度比为60～80，壁腔比远小于1，由于壁腔比越小，越柔软，结合力越好；同时半纤维素含量高，吸水性好，所以甘蔗纤维更合适。
17、由于淀粉、植物纤维在水溶液中有自行聚集的趋势。加人分散剂则可以使淀粉、植物纤维表面形成双分子层结构，外层分散剂极端与水有较强亲合力，增加了淀粉、植物纤维被水润湿的程度。固体颗粒之间因静电斥力而远离，达到良好分散效果。同时分散剂与高分子粘合剂在水溶液中的微观构象及其黏度特性发生改变，增加水溶液的粘度，使纤维具有良好的悬浮性不至于过快沉降。
18、进一步地，高分子粘合剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚乙烯醇的一种或多种；
19、优选的，高分子粘合剂为聚乙烯吡咯烷酮。聚乙烯吡咯烷酮具有优良的成膜性、粘结性、吸湿性、增溶作用，其中溶解性能及生理相容性优于其他水溶性高分子粘结剂。
20、进一步地，氧化剂为二氧化氯；
21、并且/或者发泡剂为碳酸氢钠；受热分解产生二氧化碳，成膜过程中造孔，提高包膜的水溶性。
22、并且/或者分散剂为十二烷基硫酸钠；
23、并且/或者增塑剂为甘油；甘油可以存在于大分子聚合链之间，对膜材分子起稀释作用，削弱淀粉分子间的次价键，强化体系中的氢键与分子间作用力，减少了邻近聚合链间的相互作用，避免膜产生裂纹或孔洞，使膜变得柔软，有光泽和富有弹性。但同时甘油使分子内部氢键减少，增加了内部分子空间，会提高膜的渗透性。
24、并且/或者苦味剂为苯甲地钠铵；苦味剂能够减少误食。
25、并且/或者溶剂为水。
26、一种亲水包膜改性低尘猫砂的制备方法，包括如下步骤：通过喷涂将包膜改性剂包覆在猫砂上；
27、优选的，采用振动流化床干燥机完成包膜、干燥工艺；采用振动流化床干燥机完成包膜、干燥工艺。振动流化床干燥机是由猫砂自进料进口进入机内，在振动力作用下，猫砂沿水平面流化床抛掷，向前连续运动，喷头喷料方向平行与流化床，猫砂在抛掷和向前运动过程中，与喷头喷出的包膜改性剂相遇，热风向上穿过流化床同湿物料换热后，湿空气经旋风分离器除尘后由排风排出.完成包膜的猫砂成品由排料进口排出。
28、更优选的，热风温度60～80℃，喷涂量为3～8％，喷涂滞留时间30～60秒，包膜改性剂在喷涂过程中为65℃保温持续搅拌，避免分层。
29、进一步地，包膜改性剂的制备方法包括如下步骤：将淀粉溶于溶剂中，搅拌后得到乳液；在乳液中加入植物纤维、氧化剂搅拌，再加入分散剂、高分子粘合剂、增塑剂，再加入发泡剂。
30、进一步地，将淀粉溶于溶剂的中，溶剂的温度为60-70℃，再加入发泡剂之前，乳液的温度均为60-70℃；
31、优选的，溶剂温度为65℃，再加入发泡剂之前，乳液的温度均为65℃。
32、进一步地，发泡剂再喷涂前5分钟加入。
33、一种亲水包膜改性低尘猫砂的制备方法的应用，应用于圆柱猫砂、破碎猫砂、球形猫砂一种或多种。
34、选择高支链淀粉含量淀粉和高半纤维素含量植物纤维，在水溶液中经过高温和氧化剂作用下，淀粉和植物纤维逐渐被氧化。淀粉中羟基被氧化剂氧化成羰基、羧基或醛基。由于分子链断裂，淀粉结构改变，所以性质改变。氧化淀粉糊化容易，糊化温度低，热糊粘度稳定性提高，凝沉性减弱，溶解性增加，糊液的透明度增加，渗透性及成膜性提高，成膜后也更易溶于水。植物纤维在氧化过程中，会增加纤维素和木质素中吸水基团含量，提高植物纤维吸水性能。植物纤维在后续成膜后，可以增加成膜的韧性，同时纤维尺寸大，可在薄膜中形成空隙结构，加速薄膜溶解速度。发泡剂的加入是成膜过程中，在膜表面形成孔道结构，提高薄膜融水速度。高分子粘合剂加入，是与氧化淀粉和植物纤维形成复配胶体，改善淀粉成膜强度不足的特性；分散剂是提高高分子粘合剂、氧化淀粉和植物纤维界面结合性。增塑剂也是提高薄膜强度。本技术的包膜改性剂在猫砂表面形成薄膜时，同时具备快速溶水性质，较强力学性能的特性。在不影响猫砂吸水性能前提下，做到减少猫砂粉尘的目的。同时猫砂表面的防尘膜在遇水后迅速溶解并提供粘性，可以增强猫砂结团性能。
35、相对于现有技术，本发明所述的一种亲水包膜改性低尘猫砂及制备方法与应用具有以下优势：
36、1、本发明的包膜改性剂在猫砂表面形成薄膜时，同时具备快速溶水性质，较强力学性能的特性。在不影响猫砂吸水性能前提下，做到减少猫砂粉尘的目的。同时猫砂表面的防尘膜在遇水后迅速溶解并提供粘性，可以增强猫砂结团性能。
37、2、通过本发明的包膜工艺，由于喷涂过程中物料是连续滞空做的喷涂，包膜改性剂附着猫砂表面更均匀性，喷涂过程中有热风干燥，可以使附着猫砂表面的包膜改性剂干燥成膜，桶热风会带走猫砂中含有的粉尘，从而实现包膜、干燥、除尘的目的。本发明的包膜工艺，工艺流程短效率高，包膜均匀覆盖率高，猫砂包膜效果好。