背景介绍
　　到2022年，国内宠物猫的数量预估达6200多万只，宠物市场是一个快速发展的千亿级市场。
　　猫文化中最为重要的进步之一就是猫砂的使用，早期的猫砂主要是以不凝结的猫砂为主，大家主要是为了收纳猫便。但是随着猫砂技术的不断进步，人们不仅限于收纳这样简单，所以又不断的出现了膨润土、豆腐砂、木砂和水晶砂等等 。
　　豆腐猫砂是当前市场的主流产品，高品质的豆腐猫砂是以豌豆纤维、玉米淀粉、瓜尔胶等为核心材料混合造粒制备而成，而豌豆纤维产量少，价格高，导致猫砂成本增加；另一方面行业产品一直缺乏技术创新，在除臭能力、吸水能力、结团紧实、粉尘控制等方面均有较大提升空间。
　　2019年，表界面微纳技术研究所（简称“表界面所”）团队在了解猫砂市场后，将研发多年的超亲水改性技术应用于农作物/植物秸秆、壳体粉末改性，替代豌豆纤维作为猫砂的主要材料，研发出猫砂新品类——亲水植物秸秆猫砂，并通过产业化公司天津清科环保科技有限公司成功产业化落地，年产能超过2万吨。截至当前，亲水植物秸秆猫砂技术还在持续迭代更新，经过4年多的研发、生产、市场沉淀，已经衍生出一系列猫砂新产品。
　　下面就请一起来了解我院表界面所新一代亲水植物秸秆猫砂的诞生过程吧~

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     技术基础
超亲水植物纤维改性技术
　　选用农作物/植物中纤维含量高，脂肪、蛋白质等易腐败成分含量低的部分为基础材料，如秸秆、壳体等，通过物理破碎和膨化技术，提高材料比表面积，然后利用超亲水改性技术对基础纤维材料进行改性，形成超亲水改性植物纤维材料，提高植物纤维吸水量和吸水速率。

技术路线

                                                        
                                                                             原秸秆微观照片                                                          改性后微观照片

                                                                              
                                                                                                           各类纤维改性吸水倍率对比 

   
                                                                                                      科技创新
亲水植物秸秆猫砂：
1、专利技术，超吸水
　　选用农作物秸秆、壳体等纤维，采用了超亲水改性技术（专利号：202010311363.2）在纤维上负载超亲水基团，使纤维吸水性大为增强，采用1.5 mm-2 mm粒径，颗粒更小，吸水更快。
　　由于吸水量大，使用猫砂量就会减少，用户实测，可以减少20%以上。

2、结团紧实，不散团
　　亲水植物秸秆猫砂相比传统豆腐猫砂，吸水性强，更容易结团。相同水量情况下，结团更紧实，同等高度跌落不散团。

3、创新技术，更除臭
　　除氨率：92.2%；除硫化氢率：93.8%
　　吸附：相比传统豆腐猫砂，采用改性多孔植物纤维，通过破碎和膨化技术，让每粒猫砂都是一颗“植物活性炭”，瞬间吸臭。
　　分解：超亲水植物秸秆猫砂中添加了除臭因子，专门针对氨气、硫化氢等尿液臭味成分，对臭味进行分解。
　　源头控制：摒弃传统豆腐猫砂的豆渣成分，选用低蛋白植物纤维，长时间放置不容易腐烂酸臭，从源头阻断臭味

                                                               
　　　　　　　　　　                                          氨气去除率92.2%                                           硫化氢去除率93.8%

4、无毒无害，零甲醛
　　植物猫砂严格控制原材料选取，无毒无害，保证全程无污染。
　　经国际权威机构SGS的急性经口毒性测试实验，测试结果无毒无害，不怕猫咪误食。而且产品经过了多项有害物质检测，检测结果均达标
　　同时，产品也进行了食品级甲醛测试，测试结果零甲醛。
　　目前国内有不少豆腐猫砂产品均能检测出一定甲醛含量，直接危害猫咪健康。

                                                                                                 
5、工艺改良，低粉尘
　　亲水植物猫砂生产线配备超过5道除尘工艺，让植物猫砂粉尘量极低，优于市场现有豆腐猫砂，同时通过严格的生产和质检管控，保证批次稳定性。

6、快速分散，易冲水
　　亲水植物秸秆猫砂因负载了超亲水基团，因此具有良好的水溶性。而且能够快速分散，更易直接冲下水道，不堵塞。

                                                                                                                                       植物猫砂

                                                                                                                                   传统豆腐猫砂

其他系列产品
　　在亲水植物秸秆猫砂的研发基础上，根据用户需求，团队定向研发了超除臭植物混合砂和抑菌植物砂。

超除臭植物混合猫砂
　　产品成分：70%植物秸秆猫砂+30%钠基膨润土砂
　　核心除臭技术：除氨率：93.4%；除硫化氢率：94.4%

抑菌猫砂
　　第三方检测除菌率达99.99%

                                                                                                   应用价值
　　一方面，改变了豆腐猫砂上游原材料被垄断的局面，为未来的猫砂市场提供更多新产品可能；另一方面，亲水植物秸秆猫砂选用的材料多数为农作物收获后废弃物，每年产量大，如果不能正确处理还会造成环境污染及其他风险，该类材料成本低，存有量大。亲水植物秸秆猫砂合理利用该类材料，不但可以产生经济价值，而且还能为环境治理提供良好社会价值，减少碳排放。

研究所介绍
　　表界面微纳技术研究所中既有长江学者和教育部新世纪优秀人才等科技创新领军人才，也有来自海内外知名高校的博士及高端人才，团队依托于清华大学机械系数十年来科研成果的积累，在天津市政策扶持和清华大学技术支持下，实现二氧化氯缓释、超亲水/疏水改性、吸附/催化一体化、复合除臭等技术的产业转化及应用，开展自组装技术的相关成果转化、科研产业化、技术支持和产品服务等工作，并建立相关产品公司化的运作模式。

技术对接、业务洽谈
联系人：刘明怡
电话：022-84999163
手机：18322397456
邮箱：liumy@tsinghua-tj.org

来源|表界面微纳技术研究所
编辑|王肖
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