保水剂

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保水剂生产技术
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保水剂生产技术

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

    我国农业生产大部分地域处于靠天吃饭阶段,干旱造成农作物减产,甚至颗粒无收。

    在上世纪90年代我国曾引进美国的“干冰”和日本的“LOH”“NF20”保水剂,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。

    将保水剂用于农林业生产,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。

    保水剂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。保水剂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.丙烯酸无色透明或黄色液体,熔点12.1℃,酸性较强,溶于水、乙醇和乙醚,化学性质活泼,易聚合成白色粉末,还原时生成丙酸,为本剂的基本成分。

    2.氨水容易挥发,有强烈刺激气味。熔点-77℃,溶于水,呈碱性,与酸混合发生中和反应,在本剂中用作中和剂,中和丙烯酸。选用含量25%的氨水。

    3.氢氧化钠又称苛性钠、烧碱、火碱,无色或白色透明晶体,有块、粒、片、棒状固体品,液体品称液碱。吸湿性强,露置空气中能吸湿溶化,具有强碱性,易溶于水,并强烈放热。须密封贮存。在本剂制造中用作中和剂,中和丙烯酸,调节pH值。用其45%的水溶液。

    4.过硫酸钾白色细小或大片结晶,在100℃以下分解,释放出氧,变为焦硫酸钾。溶于水,不溶于乙醇,有强氧化性。在本剂制造中用作触媒。

    5.催化剂LFTE淡黄色液体,为非离子表面活性剂,稳定性好,无毒,难燃。在本剂制造中用作催化剂。

    6.水自来水。

    二、配制方法

    1.配方(表)

    保水剂配方(单位:重量或份数)

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

    丙烯酸      工业     10    10    7.35    7.24

    氨水    25%    7.76    —    2.88    2.88

    氢氧化钠    45%水溶液    —    11.1    4.04    4.70

    过硫酸钾    工业    0.05    0.05    0.04    0.04

    催化剂LFTE    工业    0.09    0.09    0.08    0.08

    水    自来水    9.18    6.67    5.84    5.18

    2.操作

    保水剂(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,即得白色保水剂。

    保水剂(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,按吸水保水剂(1)方法进行即得。

    保水剂(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剂。

    三、产品性能

    经测试,以上制得吸水保水剂的性能如下表:

    单位 吸水保水剂    (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

    可与种子拌和,也可穴施或条施,既适用于大田作物,也适用于园艺作物和花卉,施用量因作物需水量和干旱情况而不同,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:保水剂对植物无毒、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。

    根据保水剂本身固有特点,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妇女卫生巾、婴幼儿尿不湿巾(垫)等高级吸水材料;

    ②蓄温保冷材料新产品,可应用于各种领域的保温、保鲜。

    ③既可释放香味,又可当作装饰品的高新产品,多功能性水晶体;

    ④可代替泥土种花,育花晶泥;

    ⑤夏季避暑降温时尚产品,凉爽冰帽冰袋、凉爽座垫、冬暖夏凉枕头等;

    ⑥洗浴新产品,高科技泡泡浴泥,温泉浴泥等;

    ⑦可实现农作物特高产量的全价微量元素抗旱保水营养剂;

    ⑧儿童魔术玩具系列:仿真膨胀动、植物,飞机、汽车、轮船等等。这些产品不论在农村还是城市都有很大的需求市场和发展空间。

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