高粘聚丙烯酰胺（HPAM）在猫砂除臭体系中扮演多重角色，其作用不仅xian于物理吸附，更通过分子结构设计与功能协同，影响猫砂对尿液中含氮污染物（如氨气、尿酸、

挥发性有ji胺）的捕获与抑制能力。

一、HPAM 除臭的核心作用机制

1. 污染物靶向吸附

HPAM 分子链上的极性基团（酰胺基 -CONH₂）与尿液中极性污染物形成氢键或静电作用：

氨气（NH₃）：通过酰胺基的氢原子与氨分子的孤对电子结合，将气态氨转化为吸附态，减少空气相异味浓度；

尿酸（C₅H₄N₄O₃）：阳离子改性 HPAM（如引入季铵基团）通过静电吸引捕获尿酸阴离子，减少其分解产生的异味前体物质。

2. 液态锁污与异味缓释抑制

HPAM 吸水后形成的三维网络结构可包裹尿素、肌酐等水溶性含氮化合物，延缓其与空气接触后的酶解反应（如脲酶催化尿素分解为氨），将异味释放时间延长 30%~50%

；高粘性胶体层可抑制液体渗透到猫砂底部，减少潮湿环境下xi菌滋生（xi菌繁殖速率与湿度正相关，HPAM 保水同时控制底层含水率≤15%），从源头减少fu败异味产生。

二、HPAM 分子结构对除臭效率的影响

1. 离子型改性的靶向强化

阳离子型 HPAM：通过引入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）等阳离子单体，使分子链带正电荷（电荷密度 10%~30%），对尿液中带负电的尿酸、蛋白质碎片产生

强静电吸附，除臭效率较非离子型提高 20%~30%（氨气吸附量从 5mg/g 增到 7mg/g）；

两性离子型 HPAM：同时含阴阳离子基团，可适配复杂尿液成分（如中性分子与离子共存体系），在酸性（pH 5~6）尿液环境中通过正负电荷协同，增强对多种异味分子的

捕获能力。

2. 分子量与链结构调控

高分子量（≥1800 万）：长链结构形成更密集的吸附网络，对小分子氨的截留xiao果更佳，但需控制水解度（25%~35%），避免过度水解导致分子链负电荷增加，与膨润土

等基材的负电荷产生排斥，削弱对阴离子污染物的吸附；

支链化改性：通过接枝短链亲水基团（如羟基）增加分子链比表面积，使单位质量 HPAM 的吸附位点提高 15%~20%，尤其对挥发性甲基硫醇等疏水性异味分子的捕获能力

增强。

三、与其他除臭成分的协同效应

1. 多孔材料的吸附互补

沸石 / 活性炭复配：HPAM 先通过快速吸水锁定液态污染物，沸石（孔径 0.3~1nm）与活性炭（孔径 1~100nm）则吸附残留气态氨及挥发性有ji物，形成 “液相捕获 - 气

相吸附” 双层屏障。例如，0.3% HPAM 与 5% 沸石复配时，氨气去除率可达 85%（单一沸石仅 60%）；

注意界面相容性：HPAM 溶液需在多孔材料分散后添加，避免堵塞孔隙（如沸石孔容≥0.2cm³/g 时，HPAM 包裹量应≤颗粒表面的 20%），确保材料孔隙有效暴露。

2. 抑菌成分的协同抑臭

HPAM 的保水网络为抑菌剂（如柠檬酸、壳聚糖）提供缓释载体，使其均匀分布于猫砂颗粒表面，抑制产臭菌（如大肠杆菌、葡萄球菌）滋生。当 HPAM 添加量为 0.2% 时

，配合 0.1% 壳聚糖，72 小时内菌落总数可控制在 500CFU/g 以下（未添加组达 3000CFU/g）；

需避免强阳离子 HPAM 与阴离子抑菌剂（如苯甲酸钠）直接复配，防止电荷中和失效，建议采用分段添加工艺（先加抑菌剂造粒，再喷涂 HPAM 溶液包膜）。

四、生产工艺与使用场景的适配优化

1. 混合工艺对吸附位点的影响

湿法混合顺序：先将 HPAM 溶液（0.5% 浓度）与部分基材预混（形成 “吸附核”），再加入沸石、活性炭等除臭填料，确保 HPAM 优先包裹易吸潮的膨润土或纤维，减少

填料表面的竞争性吸附，使异味分子更易进入 HPAM 网络；

造粒温度控制：高温（>70℃）会导致 HPAM 分子链断裂，减少对氨的吸附位点，建议造粒后干燥温度≤60℃，保留酰胺基活性（红外光谱检ce显示，60℃下酰胺键特征峰

强度较 80℃高 12%）。

2. 使用过程中的动态除臭强化

厚度适配：猫砂铺设厚度 10~15cm 时，HPAM 的吸附网络可形成有效缓冲层，过薄（<5cm）会导致液体快速渗透，异味提前释放；

更换周期优化：HPAM 饱和吸附量达 80% 时（通过称重法判断，猫砂增重超过初始重量的 60%）需及时更换，避免过载导致异味反渗，建议家庭使用中每 7~10 天全量更

换一次。

高粘聚丙烯酰胺对猫砂除臭效率的提高，本质是通过 “分子设计 - 成分协同 - 工艺调控” 构建多层除臭体系：利用离子型改性实现污染物靶向捕获，通过网络结构延缓异味

释放，与多孔材料、抑菌剂形成功能互补。实际应用中需平衡 HPAM 的吸附能力与透气性，避免过度交联导致反xiao果，同时结合不同地区尿液成分差异（如高蛋白饮食地

区氨浓度更高）动态调整配方，zui终实现 “快速吸附 - 持久锁臭 - 源头抑制” 的协同效应。