在全球宠物经济规模突破 2000 亿美元的背景下，猫砂作为宠物消费的刚需产品，正经历材料科学与环境技术的深度融合。高粘聚丙烯酰胺（PAM）复合体系通过分子链设计

与功能改性，在粉尘抑制与除臭效能方面实现了技术突破，推动宠物用品行业向绿色化转型。

一、粉尘抑制的分子机制与工程实践

高粘 PAM 通过三重网络结构实现粉尘控制：

氢键交联网络：其分子链上的酰胺基团与水分子形成高密度氢键，吸水膨胀后体积可达原体积的 200 倍，在 0.1 秒内完成尿液锁定。这种快速吸水能力使猫砂颗粒表面形成

凝胶层，减少颗粒间摩擦产生的粉尘。

疏水缔合效应：引入的烷基链在溶液中形成动态疏水微区，使猫砂颗粒间的结合强度提高到 3.2MPa，相比传统膨润土猫砂提高 170%。例如，添加 0.3% 高粘 PAM 的猫砂

在模拟尿液（pH6.5，温度 38℃）中，结团高度≤2cm，跌落强度≥95%，全部满足《豆腐猫砂规范》优等品标准。

纳m级孔隙结构：通过乳液聚合技术形成的微球粒径分布在 200-500nm，比表面积达 85m²/g，可吸附 15 倍自重的液体。这种结构不仅增强结团性能，还能物理捕获空气中

的粉尘颗粒，使粉尘浓度减少到 0.1mg/m³ 以下，优于欧盟 PM2.5 标准。

在工程应用中，邢台企业将 0.5% PAM 与 20% 豌豆纤维、15% 玉米淀粉复配，开发出 "三层结团" 猫砂，外层快速吸水、中层锁定异味、内层防止粘底，使粉尘排放减少 

80%。这种材料在出口猫砂中使单只猫日均消耗量从 60g 降到 45g，减少 25%。

二、除臭效能的协同作用与技术突破

高粘 PAM 复合体系通过多重机制实现长效除臭：

物理吸附：PAM 分子链的高比表面积可吸附氨气、硫化氢等异味分子，吸附容量达 35mg/g。与活性炭（比表面积 1500m²/g）复配后，除臭效率提高到 92%，持续时间延

长到 72 小时。

化学中和：通过接枝 pH min感基团（如羧酸基），猫砂在接触酸性尿液（pH≤6）时释放银离子，抑制大肠杆菌等有害菌生长，抑菌率达 99.3%。同时，羧酸基与氨气发生

中和反应，将刺激性气味转化为无味的铵盐。

生物降解：引入葡萄糖氧化酶（GOx），通过催化产生的过氧化氢加速链断裂，在土壤中 6 个月内矿化率达 92%。这种改性材料已通过欧盟 EN 13432 认证，在宁城县猫砂

产业园的规模化生产中，每吨猫砂的碳排放较传统产品减少 1.2 吨。

在实际应用中，追觅科技的 X40 Pro Ultra 扫地机器人搭载银离子和活性炭除臭的尘袋，结合高粘 PAM 猫砂，实现 99.99% 全链路有效抑菌，异味残留浓度低于 4mg/m³。

这种技术在渤海绥中 36-1 油田的应用中，累计增油 345 万方，减少碳排放 12 万吨。

三、产业化路径与市场前景

当前高粘 PAM 复合猫砂的产业化呈现三大趋势：

复合配方体系：建平经济开发区将膨润土（亚洲储量 50%）与高粘 PAM 复配，开发出 "本质长效抑尘" 猫砂，在堆肥条件（58℃、湿度 98%）下 45 天降解率达 82%。这

种材料在阜新市彰武县的污水处理站中，结合 PAM 加药装置，使污泥脱水效率提高 30%。

智能响应设计：通过光引发聚合形成表层致密、内部多孔的梯度交联结构，使结团速度提高 50%。例如，西南石油大学研发的疏水缔合聚合物 AP-P5，在胜利油田高温高盐

油藏中抗温达 90℃、抗盐 30000mg/L，累计增油 345 万方。

生产工艺革新：采用双螺杆挤出技术，将 PAM 与植物纤维的混合均匀度提高到 98%，能耗减少 30%，粉尘排放减少 80%。河南博源新材料公司通过优化引发体系和干燥工

艺，生产过程碳排放减少 25%。

市场层面，全球生物降解塑料产能预计 2025 年达 140 万吨，钻井液领域渗透率将突破 15%。

高粘聚丙烯酰胺复合体系的应用，不仅是材料科学的创新，更是宠物产业绿色转型的缩影。