TW202345681A - 貓砂及其製備方法 - Google Patents

Abstract

本案提供一種貓砂，包括40至110重量份之一薯類渣料、110至160重量份之一澱粉、1至10重量份之一黏著劑、以及100至160重量份之一碳酸氫鈉水溶液。貓砂製備方法係將前述成分混合為一混合原料，再將該混合原料置於一擠壓機中進行一造粒程序，俾形成複數個碎粒狀或長條狀的貓砂。

Description

貓砂及其製備方法

本案係關於一種貓砂及其製備方法，尤指一種利用薯類渣料製備的貓砂及其製備方法。

貓砂為飼主用以掩埋寵物貓糞便與尿液的墊料，為必須且消耗性大的寵物用品。家用貓砂依材料來源可分為兩大類，一類為無機物，以礦砂（膨潤土）及水晶砂（二氧化矽）為大宗，此類產品較笨重，不易處理；另一類為有機物，著重於生物可分解性，相關材質為例如紙、木材、***等，主要的吸附物質多以纖維、澱粉為主，再依所需要的貓砂使用特性添加黏著劑（例如澱粉、關華豆膠、三仙膠等）、除臭劑、食品級防腐劑（丙酸鈣、檸檬酸等），而有機物貓砂的訴求是使用後可製成堆肥或是經由馬桶排除。

市面上礦砂與水晶砂因為粒徑較小，材質構造與生物不易分解特性，使用多標榜尿液與糞便的包覆力較強，且吸收***物後較不易發臭，但是主要缺點為不環保、易夾於貓掌攜出與產生粉塵問題。而生物材質例如木屑、***、麥稈、穀物、回收紙等生物可分解型貓砂，在市面上則是以環保為訴求，但是主要缺點為久置容易發臭。

因此，為了改善現有技術之缺失，實有必要開發一種改良的貓砂及其製備方法，使貓砂具吸水性與糞便包覆性，又可以經家用馬桶排除，符合環保訴求。

本案之目的在於提供一種改良的貓砂及其製備方法，主要利用生物可分解的材料來製備貓砂，以減少對環境的污染，同時提升貓砂的吸水力及崩解力。

為達上述目的，本案提供一種貓砂，包括40至110重量份之一薯類渣料、110至160重量份之一澱粉、1至10重量份之一黏著劑、以及100至160重量份之一碳酸氫鈉水溶液。

在一實施例中，該薯類渣料為木薯渣、馬鈴薯渣、芋頭渣、山藥渣、紅薯渣、紫薯渣或其組合。

在一實施例中，該澱粉為木薯澱粉、玉米澱粉、馬鈴薯澱粉、小麥澱粉、大米澱粉、糯米澱粉或其組合。

在一實施例中，該黏著劑為預糊化澱粉、關華豆膠、三仙膠、刺槐豆膠或其組合。

在一實施例中，該碳酸氫鈉水溶液之濃度為0.5～2 %（w/v）。

在一實施例中，該貓砂更包括1至10重量份之一凝結強化劑，其中該凝結強化劑為一鈣鹽。

為達上述目的，本案更提供一種貓砂之製備方法，包括：將40至110重量份之一薯類渣料、110至160重量份之一澱粉、1至10重量份之一黏著劑、以及100至160重量份之一碳酸氫鈉水溶液混合為一混合原料；以及將該混合原料置於一擠壓機中進行一造粒程序，俾形成複數個碎粒狀或長條狀的貓砂。

在一實施例中，該製備方法更包括將1至10重量份之一凝結強化劑與該薯類渣料、該澱粉及該黏著劑一同混合，其中該凝結強化劑為一鈣鹽。

在一實施例中，該製備方法於該擠壓機造粒後，更包括將造粒後之半成品進行乾燥之步驟，且乾燥溫度為60~95 ℃。

在一實施例中，該製備方法更包括將該貓砂進行過篩之步驟，其中該過篩步驟之網目數為6～20 mesh。

在一實施例中，該製備方法更包括將該碎粒狀貓砂與該長條狀貓砂混合之步驟，其中該碎粒狀貓砂的比例為10～90 %。

為達上述目的，本案另提供一種貓砂之製備方法，包括：將40至110重量份之一薯類渣料、110至160重量份之一澱粉、以及100至160重量份之一碳酸氫鈉水溶液混合為一混合原料；將該混合原料置於一擠壓機中進行一造粒程序，俾形成複數個砂粒本體；以及將一黏著劑包覆於該砂粒本體的外部，形成一水性增黏層。

在一實施例中，該製備方法更包括將造粒後所得之複數個砂粒本體進行抹油之步驟。

體現本案特徵與優點的一些實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的樣態上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上為說明之用，而非用以限制本案。

為了友善環境，本案開發一種改良的貓砂及其製備方法，採用生物可分解的材料來製備貓砂，並致力提升其吸水性與糞便包覆性，藉此提供飼主更好的選擇。另一方面，薯類作物（又稱根莖類作物）是一種富含澱粉的作物，其塊根收穫後可提供為食用、提煉澱粉及飼料利用。以木薯（又稱樹薯）為例，木薯澱粉製作流程主要是將收穫後的木薯原塊經過洗滌 、去皮、破碎、篩分去除殘皮、乾燥等過程後製得。而木薯渣即為前述破碎及篩分步驟中產生的廢棄物，其中仍含有30～40%的纖維質與20～40%的澱粉，具有高的生物利用性，且木薯渣之總氫氰酸低於1 mg/kg，不需要再經過加熱去毒，故本案進一步再利用木薯渣來製備貓砂，運用材料本身的特性促進貓砂吸水與結糰，以期克服現有各式貓砂材質的缺點。

第1圖顯示本案貓砂製備方法的流程圖。如第1圖所示，本案貓砂製備方法主要包含混料（步驟S1）及造粒（步驟S2）過程。

首先在步驟S1中，將木薯渣、澱粉及黏著劑等原料與碳酸氫鈉水溶液進行混合，其中，各成分的混合比例為木薯渣40至110重量份、澱粉110至160重量份、黏著劑1至10重量份、及碳酸氫鈉水溶液100至160重量份。

在此實施例中，木薯渣即為木薯澱粉提煉過程中產生的廢棄木薯渣，當中包含30～40%的木薯纖維，可提供作為貓砂中的吸附物質。而在另一些實施例中，木薯渣亦可替換為其他薯類渣料，例如馬鈴薯渣、芋頭渣、山藥渣、紅薯渣、紫薯渣或其組合，這些薯類渣料同樣包含植物纖維，亦可作為貓砂中的吸附物質。

在一實施例中，貓砂製備原料中可更包括其他植物纖維，例如大麥纖維、碗豆纖維、大豆纖維等各種植物纖維或其組合。

在一實施例中，澱粉為木薯澱粉，但不以此為限，亦可為玉米澱粉、馬鈴薯澱粉、小麥澱粉、大米澱粉、糯米澱粉等各種植物澱粉或其組合。植物澱粉係有助於製條成形，並且可於水中快速崩散。

在一實施例中，黏著劑可為預糊化澱粉、關華豆膠（或稱瓜爾豆膠）、三仙膠、刺槐豆膠等或其混合物。黏著劑之作用在於使糰塊具黏著效果，可黏著包裹貓尿與糞便，有助於成糰並增加貓砂的糰塊硬度，使貓砂成品不會在剷除時容易崩散。

在一實施例中，碳酸氫鈉水溶液係由碳酸氫鈉與水混合形成，其濃度為0.5～2 %（w/v），較佳為0.5～1 %（w/v），但不以此為限。添加碳酸氫鈉之目的在於可中和有機酸，並於製備成貓砂時可消除貓尿異味或臭味。

在一實施例中，貓砂製備原料中可更包括凝結強化劑，混合比例為1至10重量份，且為各式鈣鹽，例如但不限於碳酸鈣，可與前述原料於混料盆中混合均勻。凝結強化劑之作用在於有助成糰，與增加糰塊強度。

之後在步驟S2中，將混合好的原料進行出條、乾燥、破碎、過篩等造粒過程。首先將混合好的原料分批倒入擠壓機（例如製丸機）擠壓出條（步驟S21），其中機器的比機械能為0.01～3 kW hr/kg。接著將製丸機擠壓出條的貓砂半成品置於盤中，以熱風乾燥機以60~95 ℃進行乾燥（步驟S22），其中，乾燥後之貓砂半成品之水分含量約為12～18 %。之後再將乾燥後之條狀貓砂半成品以製丸機搓丸功能進行截切破碎（步驟S23）或是不截切，最後進行過篩（步驟S24）來篩除較大的顆粒，得到貓砂成品。在一實施例中，過篩之網目數為6～20 mesh，但可依實際需求調整而不限於此。

在一實施例中，貓砂成品的形狀為碎粒狀，或是直徑為1～3 mm的長條狀。其中，碎粒狀與長條狀的貓砂可以分別單獨使用亦可互相混合使用。若採混合使用，碎粒狀貓砂比例可為10～90 %，但不以此為限。

以下將以實例說明本案之貓砂及其製備方法，並進一步針對其糰塊重量、吸水力及崩解力進行測試，以瞭解本案貓砂成品之效能。

糰塊重量測試方法如下。首先於100 mL的玻璃燒杯中，秤取貓砂樣品50公克，並以滴定管加入15 mL的水，經過十分鐘後將杯中吸水糰塊倒於貓砂鏟中，秤取糰塊重量。此測試方式係觀察需要消耗多少克的貓砂才能將15 mL的水吸附，故糰塊重量數值愈高，表示吸附每單位尿液的貓砂消耗量愈大，亦即飼主所需的貓砂用量越大，成本越高。

吸水力測試方法如下。秤取貓砂樣品10公克，放入底部具網孔之圓盤，下方放置預先秤重的燒杯，陸續加入蒸餾水，落入燒杯的水則是為不吸收的水，計算每克貓砂吸收的水分，評估貓砂瞬吸能力與吸水量，即為貓砂吸水力（g吸水量/g貓砂，亦即每克貓砂吸水克數，或稱吸水倍數）。

崩解力測試方法如下。於100  mL的玻璃燒杯中，秤取樣品50公克，以滴定管加入15 mL的水，經過十分鐘後將杯中吸水糰塊倒於貓砂鏟中，固定左右擺動十下後，再將糰塊倒入500 mL水中，紀錄開始崩解的秒數，開始崩解的秒數愈低則崩解力越佳，有利於沖入馬桶排除。

實例1：將40重量份之木薯渣、160重量份之木薯澱粉、5重量份之預糊化澱粉、1重量份的碳酸鈣，以及100重量份之1 %（w/v）碳酸氫鈉水溶液混合，再將前述混合原料置於製丸機中造粒出條，並進行乾燥、破碎、過篩等程序，得到貓砂樣品1。經測試，貓砂樣品1的糰塊重量為36.5克，吸水力為1.7倍，崩解時間為5秒。

實例2：將65重量份之木薯渣、140重量份之木薯澱粉、10重量份之預糊化澱粉、以及110重量份之2 %（w/v）碳酸氫鈉水溶液混合，再將前述混合原料置於製丸機中造粒出條，並進行乾燥、破碎、過篩等程序，得到貓砂樣品2。經測試，貓砂樣品2的糰塊重量為30.5克，吸水力為2.0倍，崩解時間為13秒。

實例3：將80重量份之木薯渣、130重量份之玉米澱粉、5重量份之關華豆膠、1重量份之碳酸鈣、以及120重量份之0.5 %（w/v）碳酸氫鈉水溶液混合，再將前述混合原料置於製丸機中造粒出條，並進行乾燥、破碎、過篩等程序，得到貓砂樣品3。經測試，貓砂樣品3的糰塊重量為30.0克，吸水力為2.3倍，崩解時間為18秒。

實例4：將95重量份之木薯渣、120重量份之馬鈴薯澱粉、5重量份之關華豆膠、5重量份之碳酸鈣、以及140重量份之1%（w/v）碳酸氫鈉水溶液混合，再將前述混合原料置於製丸機中造粒出條，並進行乾燥、破碎、過篩等程序，得到貓砂樣品4。經測試，貓砂樣品4的糰塊重量為32.0克，吸水力為2.2倍，崩解時間為10秒。

實例5：將110重量份之木薯渣、110重量份之木薯澱粉、5重量份之關華豆膠、2重量份之碳酸鈣、以及160重量份之2 %（w/v）碳酸氫鈉水溶液混合，再將前述混合原料置於製丸機中造粒出條，並進行乾燥、破碎、過篩等程序，得到貓砂樣品5。經測試，貓砂樣品5的糰塊重量為28.0克，吸水力為2.8倍，崩解時間為10秒。

實例6：將80重量份之木薯渣、130重量份之木薯澱粉、1重量份之預糊化澱粉、10重量份之碳酸鈣、以及120重量份之2 %（w/v）碳酸氫鈉水溶液混合，再將前述混合原料置於製丸機中造粒出條，並進行乾燥、破碎、過篩等程序，得到貓砂樣品6。經測試，貓砂樣品6的糰塊重量為32.9克，吸水力為2.2倍，崩解時間為5秒。

將上述實例1至6之樣品組成份及測試結果整理如下表1。從表1可知，本案製備之貓砂於吸水後的糰塊重量介於28至40克之間，且吸水力可達1.7～2.8倍，崩解時間則可達20秒以下，顯示本案製備之貓砂有良好的成糰效果、且具備相當良好的吸水力及崩解力。 表1

樣品	薯類渣料	澱粉	黏著劑/凝結強化劑	碳酸氫鈉	糰塊重量	吸水力	崩解力
1	40重量份木薯渣	160重量份木薯澱粉	5重量份預糊化澱粉、1重量份碳酸鈣	100重量份1.0%（w/v）碳酸氫鈉	36.5	1.7倍	5秒
2	65重量份木薯渣	140重量份木薯澱粉	10重量份預糊化澱粉	110重量份2.0%（w/v）碳酸氫鈉	30.5	2.0倍	13秒
3	80重量份木薯渣	130重量份玉米澱粉	5重量份關華豆膠、1重量份碳酸鈣	120重量份0.5%（w/v）碳酸氫鈉	30.0	2.3倍	18秒
4	95重量份木薯渣	120重量份馬鈴薯澱粉	5重量份關華豆膠、5重量份碳酸鈣	140重量份1.0%（w/v）碳酸氫鈉	32.0	2.2倍	10秒
5	110重量份木薯渣	110重量份木薯澱粉	5重量份關華豆膠、2重量份碳酸鈣	160重量份2.0%（w/v）碳酸氫鈉	28.0	2.8倍	10秒
6	80重量份木薯渣	130重量份木薯澱粉	1重量份預糊化澱粉、10重量份碳酸鈣	120重量份2.0%（w/v）碳酸氫鈉	32.9	2.2倍	5秒

另外，本案進一步對5種市售商品（比較例1至5）進行相同測試，測試結果整理如下表2。從表2可知，比較例1至5的崩解時間長達30秒甚或150秒以上，而本案製備之貓砂的崩解時間則可達20秒以下，顯示本案貓砂有特別好的崩解力，使得使用後的貓砂可直接經由馬桶排除，不但減少垃圾量，也能避免家中出現***物囤積的臭味。而本案貓砂在糰塊重量及吸水力方面的表現也不亞於市售商品。 表2

樣品	糰塊重量	吸水力	崩解力
比較例1	32.0	1.5~2.2倍	60~75秒
比較例2	33.5	1.5~2.1倍	90~120秒
比較例3	28.5	2.2倍	60~75秒
比較例4	40.5	1.9倍	150秒以上
比較例5	36.5	1.9倍	30秒

根據上述，本案提供一種貓砂，包括40至110重量份之薯類渣料、110至160重量份之澱粉、1至10重量份之黏著劑、以及100至160重量份之碳酸氫鈉水溶液，藉由碳酸氫鈉中和有機酸，可有效消除貓尿異味或臭味。特別是，薯類渣料係可再利用廢棄渣料中所含之植物纖維，使得製成的貓砂易於結糰，且吸水力及崩解力佳，為可分解型貓砂。再者，本案貓砂原料皆為生物可分解的材料，不含膨潤土等礦砂或其他水晶砂成分，能夠減少對環境的污染。

本案更提供一種貓砂之製備方法，包括將40至110重量份之薯類渣料、110至160重量份之澱粉、1至10重量份之黏著劑、以及100至160重量份之碳酸氫鈉水溶液混合為混合原料，以及將混合原料置於擠壓機中進行造粒程序，俾形成複數個碎粒狀或長條狀的貓砂。

在前述實施例中，黏著劑係與其他原料混合後再進行造粒，然本案之貓砂製備方法並不限定此程序。在另一些實施例中，黏著劑亦可在造粒步驟之後再添加，亦即將製備方法調整為將薯類渣料及澱粉與碳酸氫鈉水溶液進行混料後，便先進行造粒出條得到砂粒本體，再將砂粒本體與黏著劑及/或凝結強化劑等增黏原料混合，使增黏原料包覆於砂粒本體半成品之表面並形成一水性增黏層，此水性增黏層在接觸水時，其黏性會提高，有助於黏著包裹貓尿與糞便，形成貓砂糰塊。因此，此處先進行造粒再包覆增黏原料的製備方法所得之貓砂結構，係包括砂粒本體及水性增黏層，其中砂粒本體由薯類渣料及澱粉進行混料及造粒而得，水性增黏層則包覆於砂粒本體外部。

舉例來說，可先將木薯渣、澱粉及碳酸氫鈉水溶液混合，接著將混合原料分批倒入擠壓機擠壓出條，得到貓砂半成品。另外將黏著劑及凝結強化劑混合，例如將預糊化澱粉、關華豆膠及碳酸鈣均勻混合，得到增黏原料。之後將貓砂半成品置於鋁盤中，撒上增黏原料進行裹粉，裹粉過程中需不斷翻攪，使貓砂半成品表面均勻裹上增黏原料，再進行乾燥、破碎、過篩等步驟得到貓砂成品。在一實施例中，在裹粉前亦可在貓砂半成品上抹油，使得增黏原料更容易包覆在貓砂半成品上。

綜上所述，本案提供一種新的貓砂及其製備方法，主要利用薯類渣料來製備貓砂，由於使用植物纖維及植物澱粉作為吸附物質，故為生物可分解的材料，能夠減少對環境的污染，且對異味的吸附能力強，可減少異味的產生，故具除臭效能。再者，運用材料本身的特性，使得製成的貓砂易於結糰，且吸水力及崩解力佳，可沖入馬桶直接排除，不但減少垃圾量，也能避免家中出現***物囤積的臭味。

縱使本發明已由上述實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

S1、S2、S21~S24:步驟S1、步驟S2、步驟S21~S24

第1圖顯示本案貓砂製備方法的流程圖。

S1、S2、S21~S24:步驟S1、步驟S2、步驟S21~S24

Claims (18)

1. 一種貓砂，包括40至110重量份之一薯類渣料、110至160重量份之一澱粉、1至10重量份之一黏著劑、以及100至160重量份之一碳酸氫鈉水溶液。
2. 如請求項1所述之貓砂，其中該薯類渣料為木薯渣、馬鈴薯渣、芋頭渣、山藥渣、紅薯渣、紫薯渣或其組合。
3. 如請求項1所述之貓砂，其中該澱粉為木薯澱粉、玉米澱粉、馬鈴薯澱粉、小麥澱粉、大米澱粉、糯米澱粉或其組合。
4. 如請求項1所述之貓砂，其中該黏著劑為預糊化澱粉、關華豆膠、三仙膠、刺槐豆膠或其組合。
5. 如請求項1所述之貓砂，其中該碳酸氫鈉水溶液之濃度為0.5～2 %（w/v）。
6. 如請求項1所述之貓砂，更包括1至10重量份之一凝結強化劑，其中該凝結強化劑為一鈣鹽。
7. 一種貓砂之製備方法，包括： 將40至110重量份之一薯類渣料、110至160重量份之一澱粉、1至10重量份之一黏著劑、以及100至160重量份之一碳酸氫鈉水溶液混合為一混合原料；以及將該混合原料置於一擠壓機中進行一造粒程序，俾形成複數個碎粒狀或長條狀的貓砂。
8. 如請求項7所述之製備方法，其中該薯類渣料為木薯渣、馬鈴薯渣、芋頭渣、山藥渣、紅薯渣、紫薯渣或其組合。
9. 如請求項7所述之製備方法，其中該澱粉為木薯澱粉、玉米澱粉、馬鈴薯澱粉、小麥澱粉、大米澱粉、糯米澱粉或其組合。
10. 如請求項7所述之製備方法，其中該黏著劑為預糊化澱粉、關華豆膠、三仙膠、刺槐豆膠或其組合。
11. 如請求項7所述之製備方法，其中該碳酸氫鈉水溶液之濃度為0.5～2 %（w/v）。
12. 如請求項7所述之製備方法，更包括將1至10重量份之一凝結強化劑與該薯類渣料、該澱粉及該黏著劑一同混合，其中該凝結強化劑為一鈣鹽。
13. 如請求項7所述之製備方法，其中於該擠壓機造粒後，更包括將造粒後之半成品進行乾燥之步驟，且乾燥溫度為60~95 ℃。
14. 如請求項7所述之製備方法， 更包括將該貓砂進行過篩之步驟，其中該過篩步驟之網目數為6～20 mesh。
15. 如請求項7所述之製備方法，更包括將該碎粒狀貓砂與該長條狀貓砂混合之步驟，其中該碎粒狀貓砂的比例為10～90 %。
16. 一種貓砂之製備方法，包括： 將40至110重量份之一薯類渣料、110至160重量份之一澱粉、以及100至160重量份之一碳酸氫鈉水溶液混合為一混合原料； 將該混合原料置於一擠壓機中進行一造粒程序，俾形成複數個砂粒本體；以及 將一黏著劑包覆於該砂粒本體的外部，形成一水性增黏層。
17. 如請求項16所述之製備方法，更包括將造粒後所得之複數個砂粒本體進行抹油之步驟。
18. 如請求項16所述之製備方法，該黏著劑為預糊化澱粉、關華豆膠、三仙膠、刺槐豆膠或其組合。

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