保水劑

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保水劑生産技術
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保水劑生産技術

发布时间: 2017-12-02 09:25       作者:bsthb       来源:未知

    我國農業生産大部分地域處于靠天吃飯階段,幹旱造成農作物減産,甚至顆粒無收。

    在上世纪90年代我国曾引进美国的“干冰”和日本的“LOH”“NF20”保水劑,应用于人工植树和飞播拌种,植树成活率从以往不足50%猛增到90%,抗旱保水效果出奇的好,为国家节约了大笔种苗、人力、灌溉费用。

    将保水劑用于农林业生产,例如用于抗旱、保墒、改良土壤、植树、种草等等都有显著效果,尤其是在干旱地区效果尤为突出。

    保水劑是将丙烯酸同碱金属氢氧化物混合于溶液中,以过硫酸盐为触媒,加入适量催化剂,在游离丙烯酸存在下,经加热聚合而成超强吸水性高分子膨润的白色块状或粉末凝胶物,它能在极短的时间内吸贮超过自身重量达300倍,甚至上千倍的水分。吸住的水分能使植物根部形成一个“微型蓄水库”,并长时间蓄贮而不被自然蒸发。当土壤干旱时,它则将吸收的水分缓缓地释放出来,供水量可达到自身吸水量的95%以上,可供植物持续吸收利用长达3个月以上。保水劑吸收水分后膨胀成富有弹性的凝胶体,混在土壤里,使土壤得到改良,可在土壤中反复使用长达3年,节水50%以上,从而起到长期抗旱保墒作用。

    一、原材料

    1.丙烯酸無色透明或黃色液體,熔點12.1℃,酸性較強,溶于水、乙醇和乙醚,化學性質活潑,易聚合成白色粉末,還原時生成丙酸,爲本劑的基本成分。

    2.氨水容易揮發,有強烈刺激氣味。熔點-77℃,溶于水,呈堿性,與酸混合發生中和反應,在本劑中用作中和劑,中和丙烯酸。選用含量25%的氨水。

    3.氫氧化鈉又稱苛性鈉、燒堿、火堿,無色或白色透明晶體,有塊、粒、片、棒狀固體品,液體品稱液堿。吸濕性強,露置空氣中能吸濕溶化,具有強堿性,易溶于水,並強烈放熱。須密封貯存。在本劑制造中用作中和劑,中和丙烯酸,調節pH值。用其45%的水溶液。

    4.過硫酸鉀白色細小或大片結晶,在100℃以下分解,釋放出氧,變爲焦硫酸鉀。溶于水,不溶于乙醇,有強氧化性。在本劑制造中用作觸媒。

    5.催化劑LFTE淡黃色液體,爲非離子表面活性劑,穩定性好,無毒,難燃。在本劑制造中用作催化劑。

    6.水自來水。

    二、配制方法

    1.配方(表)

    保水劑配方(单位:重量或份数)

    原材料     规格 保水劑    (1)    (2)    (3)    (4)

    丙烯酸      工业     10    10    7.35    7.24

    氨水    25%    7.76    —    2.88    2.88

    氫氧化鈉    45%水溶液    —    11.1    4.04    4.70

    過硫酸鉀    工業    0.05    0.05    0.04    0.04

    催化劑LFTE    工業    0.09    0.09    0.08    0.08

    水    自來水    9.18    6.67    5.84    5.18

    2.操作

    保水劑(1)于带夹套的反应器中,加入水和丙烯酸,搅拌至全溶后,加入氨水搅拌混合均匀,然后加入过硫酸钾,混合均匀后,加热升温至35℃加入催化剂LFTE,搅拌升温至55℃时,开始聚合。聚合反应产生的反应热会使温度不断上升,故应随即通入冷水,使反应温度最高不超过100℃。约经30分钟,聚合反应完成,即得白色保水劑。

    保水劑(2)于带夹套的反应器中,加入水和丙稀酸,搅拌全溶后,加入氢氧化钠水溶液,搅拌混合均匀,加入过硫酸钾。然后,按吸水保水劑(1)方法进行即得。

    保水劑(3)(4):于带夹套的反应器中,加入水和丙烯酸搅拌,全溶后,加入氨水和氢氧化钠水溶液,搅拌混合均匀,加入过硫酸钾,混合均匀后,加热升温至30℃左右,加入催化剂LFTE,搅拌升温至50℃左右后,聚合开始。通入冷水,使反应温度保持在90℃以下。经约30分钟,聚合反应完成。再于50℃~60℃条件下干燥后,得含水率5%以下的块状白色物质,经粉碎,即得粉末状膨润性吸水保水劑。

    三、産品性能

    经测试,以上制得吸水保水劑的性能如下表:

    单位 吸水保水劑    (1)    (2)    (3)    (4)

    吸水量 克/克    420    450    480    450

    吸水后的形态(外观) 膨润的胶状物 膨润的胶状物 膨润的胶状物 膨润的胶状物

    吸水后的触感(硬度) 一般    一般    一般    柔软

    四、使用方法

    可與種子拌和,也可穴施或條施,既適用于大田作物,也適用于園藝作物和花卉,施用量因作物需水量和幹旱情況而不同,但一般按照作物需水量添加0.3%,即可取得良好效果。

    大量实验表明:保水劑对植物无毒、无害、无副作用,长期有效;应用在各种土壤、各类植物以及不同气候条件下都能保持其稳定性、高效性;当年只要有400毫米降水时,便无需灌溉,作物也能正常生长,同时还可节省肥料,延长灌溉周期,提高种子发芽率、出苗率;用于种植花卉,可以减少浇水次数,节约时间和劳力。此外,也可用于医疗、生理用品、生活用品等等。

    根据保水劑本身固有特点,在原技术的基础上,添加不同的配方,工艺稍改变一下还可生产出一系列有特色市场前景非常看好的产品:

    ①婦女衛生巾、嬰幼兒尿不濕巾(墊)等高級吸水材料;

    ②蓄溫保冷材料新産品,可應用于各種領域的保溫、保鮮。

    ③既可釋放香味,又可當作裝飾品的高新産品,多功能性水晶體;

    ④可代替泥土種花,育花晶泥;

    ⑤夏季避暑降溫時尚産品,涼爽冰帽冰袋、涼爽座墊、冬暖夏涼枕頭等;

    ⑥洗浴新産品,高科技泡泡浴泥,溫泉浴泥等;

    ⑦可實現農作物特高産量的全價微量元素抗旱保水營養劑;

    ⑧兒童魔術玩具系列:仿真膨脹動、植物,飛機、汽車、輪船等等。這些産品不論在農村還是城市都有很大的需求市場和發展空間。

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