不同温度下5种保水剂吸水和持水特性的差异

为探讨保水剂可明显地提高造林成活率,但在新疆早春和秋冬季造林温度较低,夏季温度较高,对保水剂吸、持水特性影响较大,直接影响了保水剂的实际效果。本实验采用选择安信、海明、神润、立铭、金元易(大、小颗粒)等5种不同类型保水剂为材料,对比研究了不同温度下吸水持水特性。结果表明:15种保水剂都具有良好的吸水性,其中安信保水剂累积吸水量最大,达到自身重量的225-240倍;保水剂的颗粒大小对吸水性也会产生影响,吸水开始的半小时内金元易小颗粒的吸水速率比大颗粒明显要大2倍;2低温明显限制保水剂的吸水倍率,吸水开始的半小时内降低了13.4%-55.0%不等。但随着时间的增加,保水剂都能达到不同温度的最大吸水量;高温对保水剂的吸水速率也有一定影响,吸水倍率变化范围在-6.3%—(+7.0%)之间;35种保水剂都有不同程度的释水现象,其中立铭保水剂在第一天释水量就达到了51.2%,这说明其吸水持水特性相对较差。由此可知通过研究我们认为安信和金元易小颗粒两种保水剂在低温下吸水倍率受影响较小,持水性对温度变化不敏感,所以更适于新疆早春植树造林应用。     

辉沸石/聚丙烯酸(钠)-丙烯酰胺复合型保水剂合成及其性能研究

以辉沸石、丙烯酸(钠)、丙烯酰胺为主要原料,N,N/-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,采用水溶液聚合法合成了辉沸石/聚丙烯酸(钠)-丙烯酰胺复合型保水剂,并对其性能进行了研究.结果表明:该复合型保水剂在水溶液中有很好的溶胀性能,吸蒸馏水倍率为972 g/g,吸自来水倍率为377 g/g,吸生理盐水倍率为106 g/g;电解质溶液对其吸液性能的影响非常明显,这种影响因素的大小次序为:AlCl3>CaCl2>KCl>NaCl;保水剂样品颗粒的大小对其吸水速率影响明显,较细的颗粒吸水速率较快;通过离心保水和土壤混合保水实验,表明其有很好的保水性能,与土壤混合能有效抑制土壤中水分的蒸发;保水剂及其水凝胶对溶液的pH值敏感;该复合型保水剂有很好的热稳定性,但其水凝胶的热稳定性相对较差.     

6种保水剂吸水保水性能的比较

比较分析了6种保水剂在0～0.5 mol/L的NaCl、KCl、CaCl2电解质溶液,以及pH为2～12的蒸馏水中的吸水倍数和保水剂对土壤水分蒸发的影响.结果表明:随着3种电解质盐溶液浓度升高,保水剂吸水倍数呈下降趋势;CaCl2对保水剂吸水倍数的影响明显大于KCl和NaCl.在pH为6～8的蒸馏水中保水剂能保持较好的吸水性能;当pH≤4或pH≥10时吸水倍数明显下降,保水剂对酸性水溶液更为敏感.保水剂能有效地降低土壤水分蒸发速率.几种保水剂呈相似的变化趋势,其中"高能抗旱保水剂(GN)"表现最佳.以GN进行的土壤质地对保水剂保水效果影响的试验表明,壤土中保水剂对抑制土壤水分蒸发速率的效果较明显.     

复合型保水剂的制备与性能研究

【目的】制备高效复合型保水剂,并对保水剂的保水性能进行分析。【方法】以丙烯酸、玉米淀粉、海藻酸钠和钠基膨润土为原料,过硫酸铵为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用溶液聚合法制备复合型保水剂。以红外光谱、热重和扫描电镜对保水剂进行表征。【结果】加入的海藻酸钠和钠基膨润土降低了生产成本,并使保水剂的性能有所提高。实验表明,以单体丙烯酸质量为基准,引发剂用量为0.20%,交联剂用量为0.025%,海藻酸钠用量为15%,钠基膨润土用量为15%,所得保水剂保水效果最好。【结论】在此条件下合成的复合型保水剂对蒸馏水和生理盐水的吸水倍率为850 g/g和95 g/g,且吸水速率较快,保水性能良好。     

农业保水剂在烟叶生产中的推广应用

保水剂,又称SAP（super absorbent polymer）是一种具有高吸水特性的高分子材料,它能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的纯水,而且有反复吸水功能,吸水后的水凝胶可缓慢释放水分供作物利用。因为其具有保水和保肥等作用,在国际上,保水剂被称为继化肥、农药、地膜之后最有希望被农民接受的农用化学制品。在抗旱保水剂方面,20世纪60年代初期美国就首先研制和应用抗旱保水剂。近些年来,     

沸石/羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺复合型保水剂的制备

在沸石的存在下,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂,以过硫酸钾为引发剂,羧甲基纤维素(CMC)与丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)进行接枝共聚反应,合成接枝纤维素/沸石复合保水剂.采用红外光谱表征复合保水剂的微观特征,研究纤维素与单体的配比、沸石添加量、交联剂用量、引发剂用量、中和度及单体质量比对吸水率的影响,测试复合材料的吸水速率和保水性.结果表明:当沸石、CMC、引发剂、交联剂用量分别占单体质量的20%、3%、0.7%、0.04%,AA与AM质量比为5,中和度为77%时,复合保水剂吸自来水倍率达434 g/g,对生理盐水溶液的吸水倍率达71 g/g.     

淀粉基保水剂的选择设计及其保水固沙性能

为开发一种适宜于沙土中应用的保水剂,以淀粉、丙烯酸为基材,碳酸钾为中和剂,采用辐射法合成了一种淀粉/聚丙烯酸钾保水剂材料,研究了原料配比、中和度、辐照剂量对吸水性能的影响;利用离心法分析了保水剂的保水性能;采用沙土应用探讨了保水剂的持水性能、固沙性能.结果表明,得到良好吸水性能淀粉/聚丙烯酸钾保水剂的配方为淀粉与丙烯酸配比1∶3、中和度80%、辐照剂量7kGy.淀粉与丙烯酸配比、中和度、辐照剂量对保水剂的保水性能有显著影响,3次离心保水率均随淀粉与丙烯酸配比的减小而增大,随中和度以及辐照剂量的增大呈先增大后减小的趋势,离心次数对离心保水率的影响不明显.施用保水剂对沙土的持水性能有显著影响,累计水分蒸发率随着保水剂用量的增大而减小,用量1g、2g、3g间有显著差异,3g、4g、5g间差异不显著.保水剂对沙土的固沙性能有显著影响,风蚀模数随着保水剂用量的增大显著降低.综上,该试验中适宜的工艺条件下制备的淀粉基保水剂具有良好的吸水、保水、持水性能和固沙性能.该研究为保水剂在荒漠化治理方面的应用提供理论参考和科学依据.     

浅谈保水剂的研究及应用

针对当前生态环境建设及节水农业发展所产生的技术需求,简述了保水剂的性质及种类、吸水机理、应用效果,并探讨了保水剂农用存在的问题。     

节水保水新产品——第四大农用化学生产材料

保水剂又称土壤保水剂、高吸水剂、保湿剂、高吸水性树脂、高分子吸水剂，是利用强吸水性树脂制成的一种超高吸水保水能力高分子聚合物，因其能调节土壤水肥综合功能，保持和提高水分、养分有效性，广泛受到国内外农业专家高度重视。 我国保水剂研制始于80年代初，目前大部分产品已具一定规模。“八五”和“九五”期间在全国示范推广达1100多万亩。试验研究表明，在相同水肥条件下，使用保水剂可明显增加作物产量，增产幅度达10％-30％，节水节肥5％-20％；在花卉等经济作物上，使用保水剂可明显延长浇水时间（3—7天），花蕾大，持续时间长，经济效益高。在旱农试验区开展的不同保水剂使用量对春玉米保水、保苗的增产效果试验，结果显示保水剂对保蓄雨水效果较好，尤其促使了生长后期根区土壤水分的补充和提高，增产幅度达20％，果树定植使用保水剂的枝干粗壮，第三年测得使用保水剂果树茎周长较对照增加3．7厘米，并提前一年挂果。 现在我国实施农业生态环境建设、农业结构调整和中西部开发战略，农业重点推广旱作节水技术，而抗旱保水技术是其重要内容。高能抗旱保水剂，是国家旱作农业示范建设项目重点支持开发的新技术产品。专家认为，此类产品极有可能成为继农药、化肥、农膜之后的第四大农用化学生产材料，其在农业应用中前景广阔。     

高分子复合吸水性材料的辐射合成及性能测定

采用Co60 γ -射线辐射聚合的方法以丙烯酰胺 /丙烯酸盐及蒙脱土为主要原料合成高分子复合吸水材料 (SAPC) -农用保水剂 .研究原料组分配比、交联剂浓度、水解度、辐照条件及体系浓度对性能及工艺的影响 ,确定合成最佳工艺条件为 :水解度 (DH % ) 70 % ,辐射剂量 1.5kGy ,辐射剂量率1.6～ 2 .6Gy/min ,交联剂浓度 8× 10 -4～ 2 .5× 10 -3 mol/L ,辐照温度 35～ 4 5℃ ,体系浓度以 2 5 %～37%为宜 .依据标准分析方法对材料吸水倍数、吸水速度、保水能力和凝胶分数等性能予以评价     

聚丙烯酸钠水凝胶颗粒对超声场声强的衰减规律

为提高超声波在水凝胶环境中应用的准确性,借助自行搭建的超声场实验平台,研究了聚丙烯酸钠干凝胶颗粒溶胀过程、堆积状态,以及超声场作用下水凝胶颗粒状态变化对超声场声强的衰减规律。结果表明：干凝胶颗粒吸水溶胀150 s时,声强基本稳定,稳定时声衰幅度达55.00%。不同堆积状态的干凝胶颗粒溶胀对声强衰减的影响规律一致：声衰幅度先增大后稳定,颗粒堆积密度越大,则稳定时声衰幅度越小。超声场作用下,随水凝胶颗粒逐渐吸水饱和,其造成的声衰幅度逐渐减小,最终稳定在7.97%。     

分子水库——吸水树脂

目前,全球的土地每年以500至600万公顷的速度迅速沙化,给农业生产造成的直接损失就高达200多亿美元。如果让沙漠这样迅速扩展而不加控制,到本世纪末,世界上的可耕地将会损失1/3。为避免流沙吞食大批良田,不少国家用植树、种草来绿化大地,以期保存现有的土地,防止沙漠进一步蔓延。在雨水充裕的地区做到这一点并不困难,但在干旱地区常常是徒劳无获的。很多国家便开始采用吸水树脂在干早地区进行绿化。所谓吸水树脂,是一种人工合成的高分子化合物。采用的原料有纤维素及其衍生物、淀粉、丙烯腈、丙烯酸和醋酸乙烯等,因为它能保存大量水分,故吸水树脂又叫保水剂。吸水树脂是在70年代中期由美国农业部北部地区研究中心首先研制而成的。其后,英、法、加拿大和日本等国也相继制成自已的吸水树脂,其共同特点都是保水能力极强。一个米粒大的吸水树脂投入水中,便会“开怀畅饮”,在十几秒钟或几分钟内,吸收相当于自身重量的1000倍左右的水份。它的水份深藏在树脂的分子结构内部,因而也被称为“分子小水库”。当外界干旱时,吸水树脂便会缓缓释放出水份来。     

低雷诺数下不规则颗粒沉降阻力公式的改进和验证

针对低雷诺数下不规则颗粒的沉降阻力公式F阻=12Aμu/dp中,颗粒当量直径A不足以反映其三维形状对阻力所产生影响的问题,引入球形度系数k,得到改进阻力公式F阻=12/k?A1μu/dp.经过计算机模拟和实验验证,结果表明:改进公式在高粘度、小粒径的情况下具有良好的适用性,能够显著提高计算的准确度,且颗粒的球形度越高,...     

高吸水性树脂及在农业上的应用

高吸水性树脂又名吸水剂、保水剂、吸水性聚合物,日本高分子学会又将其命名为高吸水性高分子.美国农业部于六十年代提出要有效地利用出产丰富的玉米,于是用淀粉接枝聚合成丙聚晴,再通过加水分解而制造出这种高吸水性高分子物质.其吸水能力是因为这些不溶性高分子中具有羧基等电离     

比较工作状态下杨木刨花与玉米芯垫料的物理性状

摘要: 目的 比较在工作状态下两种玉米芯( 大颗粒和小颗粒) 和杨木刨花垫料的物理性状,以探讨更有利于大、小 鼠饲养的实验动物垫料。方法 在国标 GB 14925—2010 环境标准范围内,在鼠盒内添加同体积垫料,通过吸水试 验、干燥试验、保温试验、粉末率测定,比较两种玉米芯( 大颗粒和小颗粒) 和杨木刨花 3 种材料的物理性状。结果 鼠盒内垫入相同体积的垫料以杨木刨花质量最轻; 大颗粒玉米芯吸水率为最高,其次为小颗粒玉米芯,杨木刨花 吸水性最低; 杨木刨花的干燥速度明显快于玉米芯,两种玉米芯垫料干燥速度相对较慢; 杨木刨花的保温性能优于 玉米芯,但粉末率高于玉米芯。结论 不同材质和规格的垫料其物理性状参数不同,有其优势也有不足之处。在 日常饲养工作中,选用哪种垫料,需结合实验室的具体需求综合考虑。     

三维重构下整体形状参数的砂土渗透性分析

颗粒形状对砂土结构及其宏观性质有显著的影响。为探究颗粒形状对砂土结构及渗透性的影响规律,选取玻璃珠、石英砂及玻璃渣3种颗粒形状各异的砂土作为研究对象,首先采用高分辨率三维X射线显微镜(CT)进行精细扫描,重构了砂土三维结构模型。选取了颗粒伸长率、扁度、球度、孔隙比表面积等形状参数统计分析得出整体形状参数(OR),将OR引入Kozeny-Carman(K-C)方程得出考虑颗粒形状特征的砂土渗透系数的预测方程。室内柔性壁渗透试验表明砂土颗粒的整体形状参数(OR)越小(即颗粒形状越复杂),砂土的渗透性能越差,引入整体形状参数(OR)的K-C方程对砂土渗透性能的预测效果较好。     

复合吸水颗粒深部液流转向剂注入性研究

由于吸水网络与控制网络的互穿结构,复合吸水材料颗粒具有吸水膨胀速度可控、吸水后强度高的特点。通过填砂管模型、变径管模型研究了复合吸水颗粒深部液流转向剂的注入特性、吸水后在孔喉中的运移情况。实验结果表明：在粒径小于孔喉尺寸的前提下,未吸水膨胀前颗粒可以顺利注入;吸水后即使颗粒直径大于孔喉直径也可以通过拉伸变形顺利通过,通过后立即恢复原状。注入过程中填砂管渗透率降低,颗粒膨胀后渗透率进一步降低,颗粒膨胀后在驱替压力足够大的情况下依然可以在填砂管微孔中运移。     

添加复合保水剂对无土栽培基质保水性能的影响

以旱宝贝(MP3005KM)为对照,研究自制复合保水剂对无土栽培基质保水性能的影响.采用室内模拟的试验方法,分析保水剂种类和用量对基质湿容重、最大持水量、水分蒸发速率和发芽试验的影响,并对结果进行方差分析和多重比较.结果表明,当基质质量一定时,随着保水剂添加量减少,湿容重均减小,且相同比例下添加复合保水剂的基质湿容重均大于对照;相同复合保水剂与基质比例为1∶10和1∶20的最大持水量分别较其1∶5降低0.58%—12.12%和8.79%—15.23%,而对照比例为1∶10和1∶20分别较其1∶5降低40.79%和47.02%;相同比例下添加复合保水剂的基质水分蒸发速率均较对照小、发芽率和发芽指数高,且复合保水剂与基质比例为1∶10时的发芽指数高达对照的7倍.自制复合保水剂应用于无土栽培基质的综合效果均优于对照,且处理β-环糊精+羧甲基纤维素钠+可溶性淀粉+玉米芯热解粉为最优处理.     

染色石膏颗粒一维压缩破碎与形状演化

使用染色石膏颗粒研究颗粒破碎过程中的形状演化,采用基于正交视图的拍照识别方法获取颗粒形状,借助Weibull分布函数对颗粒形状的统计分布进行定量表征,分析了染色石膏颗粒一维压缩破碎前后的颗粒形状特征。结果表明:破碎产生的颗粒与亲代颗粒粒径相差越大,其表面越粗糙、圆度越差、越扁平,且形状因子分布越不均匀;存活颗粒相比亲代颗粒形状变得更规则,形状因子分布趋向于均一化,而破碎颗粒的形状演化则完全相反;由于整体试样既包含存活颗粒又包含破碎颗粒,其形状演化规律未表现出明显的一致性。     

马铃薯淀粉高吸水性树脂的合成及性能研究

为优化马铃薯淀粉高吸水性树脂的合成工艺,采用水溶液聚合法进行接枝共聚制备高吸水性树脂,并对其性能进行研究.结果表明：当马铃薯淀粉与单体（g/mL）比例为1：7,丙烯酸与丙烯酰胺摩尔比为0.5：1,丙烯酸中和度为70％,反应温度60℃,引发剂、交联剂用量分别为单体的0.25 wt％,0.6 wt％,交联时间为1.5h.此条件下合成的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率达到786 g/g,吸0.9％ NaCl倍率达到76.1g/g,且吸水速率较快.对人工血、人工尿及一价阳离子溶液有较好的吸收率;热稳定性较好,保水能力强,在室温条件下保水能力在7d左右;在30、40、50、60℃条件下保水能力均优于科翰98保水剂,但耐酸性较差,在中性偏碱的条件下具有很好的吸水倍率.