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第12卷第5期水土保持研究V o l.12 N o.5 2005年10月Resea rch o f Soil a nd Wa ter Co nserv ation Oct.,2005农用保水剂作用原理研究与发展趋势分析黄占斌1,2,夏春良3(1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083;2.中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨陵 712100;3.胜利油田长安实业(集团)公司有限责任公司,山东东营 257000)摘 要:保水剂应用是一项化学节水抗旱新技术,近年在农业节水方面研究较多、发展较快。
本文简要总结了国内外保水剂发展现状,研究和提出保水剂作用原理理论体系,结合农用保水剂研制和应用中应注意问题,指出其发展前景和研究方向,为我国未来保水剂研究与大范围推广应用提供参考。
关键词:保水剂;作用原理;研究方向;土壤水分中图分类号:S152.73;S156.2 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2005)05-0104-03A S tudy on Impact Principles and DevelopmentTrend of Agricultural Super AbsorbentHU ANG Zhan-bin1,2,XIA Chun-liang3(1.School of Chemical and Env ironmental Engineering,ChinaUniversity of Mining&T echnology-Beijing,Beijing100083,China;2.Institute of Soil and Water Conservation,C AS and MW R,Yangling,Shaanx i712100,China;3.Shengli Oilf ield Chang'a n I ndustrial(G roup)Co.,Ltd,Dongying,Shandong257000,China)Abstract:Supe r abso rbent has beco me a kind o f hig h technolog y on chemical ag ent used o n wa ter saving,dr ought resista nce widely and quickly in ag riculture in r ecent y ear s.Ba sed o n summa ri z ing the present situa tio n o f supe r abso rbent o n research and th e a pplicatio n a t home and a broad,th e theor y system o f super abso r bent actio n principles on wa ter co nserv ation and soil science a re studied a nd ex po bing w ith the r ela ted pro blems on synthesis a nd a pplicatio n technolog y,it also pointed o ut to study aspects and dev elo pme nt directio n in futur e.These ca n giv e a g r ea t refer ence to enhance research and applica tion o f super abso rbent in China.Key words:super a bso rbent;impac t principles;research dir ec tio n;soil moisture1 保水剂应用是一项农业抗旱节水新技术干旱缺水是世界范围内农业持续发展的主要制约因素,特别是中国西北地区。
农林保水剂生产建设项目可行性研究报告(一)农林保水剂生产建设项目可行性研究报告一、项目背景水资源对于农业发展的重要性不言而喻。
然而，随着气候变化等因素的影响，水资源的数量和质量都受到了极大的威胁。
在这种情况下，农林保水剂的出现成为了一个重要的解决方案。
它能够有效地提高土壤水分利用率，增强植物的抗旱能力，保护水资源和生态环境。
因此，建设农林保水剂的生产项目具有积极的意义。
二、项目概述本项目的建设内容包括建设一座生产农林保水剂的加工厂以及相应的配套设施。
加工厂的主要生产产品是农林保水剂，其主要原料为生物质和无机物质。
同时，该厂还需配置包括化验室、储料仓、生产线等配套设施。
项目总投资为6000万元。
三、市场分析农林保水剂的市场需求量在不断增长。
据统计，2019年，全国各类保水剂的需求总量约为3800万吨。
其中，农林保水剂需求约为1200万吨。
而相较于现有的产品，该项目生产的产品具有更好的生态环保性，更强的抗旱能力，更适用于干旱少雨的地区。
因此，市场前景看好，市场占有率预计能够逐步提升。
四、技术分析农林保水剂的生产技术相对简单。
项目所采用的技术是热水淬灰法，即将生物质热水淬灰并混合无机物质，经过过滤等工序再进行精制为农林保水剂。
该技术成熟，易于推广，同时也有一定的创新性。
五、投资回报率预测根据综合考虑市场需求、项目建设成本、产品售价等因素，预计该项目的投资回报率约为15%-20%左右。
在合理的经营管理下，项目具有稳健的盈利能力。
六、风险分析与防范措施1.市场风险：加大产品推广力度，争取更大的市场份额。
2.资金风险：严格控制成本，避免资金浪费。
3.技术风险：科研团队不断研发新技术，提高产品竞争力。
4.环保风险：加强环保意识，减少对环境的影响。
七、项目管理与实施项目管理应建立完善的组织机构和管理制度。
项目实施过程中应分阶段有序进行，每个阶段应有具体的时间节点和完成目标，做到有序、高效、规范、安全。
综上所述，本项目市场需求量大，投资回报率高，风险可控，具有广阔的发展空间，良好的产业前景。
保水剂的生产工艺流程保水剂是一种非常重要的化工产品，广泛应用于农业、工业、建筑等领域。
它具有优良的保湿性能，可以帮助提高作物的产量，延长土壤的保水时间，提高混凝土的抗渗性能等。
下面我们来介绍一下保水剂的生产工艺流程。
一、原料准备1. 聚合物原料：通常采用丙烯酸酯类聚合物作为保水剂的主要原料。
这些聚合物具有良好的吸水性能，能够吸收大量的水分并保持稳定性。
2. 交联剂原料：在生产保水剂时，通常需要添加一定比例的交联剂，以增加其稳定性和耐久性。
3. 化学品原料：除了聚合物和交联剂外，保水剂生产过程中还需要一些辅助化学品，如溶剂、催化剂、抗氧化剂等。
二、聚合反应1. 聚合物的合成：首先，将聚合物原料、溶剂和催化剂放入反应釜中，通过控制温度、压力和时间等条件，进行聚合反应。
在这个过程中，聚合物分子会不断增长，形成一种新的高分子聚合物。
2. 交联反应：在聚合反应的过程中，可以适量添加交联剂，以增强聚合物的结构稳定性。
交联反应通常在聚合反应完成后进行，通过加热或添加交联剂触媒，促进分子之间的交联反应。
三、过滤和干燥1. 过滤：聚合反应完成后，需要将反应液进行过滤，去除其中的杂质和未反应的物质，提高产品的纯度和稳定性。
2. 干燥：过滤后的产物需要进行干燥处理，去除其中的水分，同时保持产品的颗粒状态。
四、颗粒化和包装1. 颗粒化：将干燥后的产物进行颗粒化处理，通过挤压或喷雾干燥等技术，将其制成各种颗粒形状，以方便产品的使用和储存。
2. 包装：最后将颗粒化后的产品进行包装，通常采用塑料袋或罐装等方式，保证产品质量和稳定性。
五、质检和储存1. 质检：生产完成的保水剂产品需要进行质量检验，包括外观、颗粒度、吸水性能等指标的检测，确保产品符合相关标准。
2. 储存：质检合格的产品将被储存在适当的仓库中，避免受潮、发霉等问题，并定期检查产品的质量和存储条件。
六、包装和出厂1. 包装：经过质检和储存的产品将进行包装，包装形式多样，如袋装、桶装等，以方便产品的销售和运输。
园 林 园 艺2020年第6期新农民保水剂在林业生产中的应用技术胡会卿（宜阳县白杨镇农业服务中心，河南 宜阳 471600）摘要：本文通过就保水剂的介绍、在林业生产中作用和应用技术就行了阐述，以推动保水剂在干旱地区林业生产中应用。
关键词：林业生产；保水剂；应用技术对于干旱地区造林而言，如何增强土壤保水性能、 提高水分利用率，是提高植树造林中苗木成活率和造林效果的关键所在。
在造林中应用保水剂是解决该问题的有效途径之一。
1 保水剂及其在林业生产上的应用保水剂是新近发展起来的一类高吸水性树脂，是利用能迅速吸收比本身重量数百倍甚至上千倍的去离子水，或者数十倍至近百倍的含盐水分的特性。
在土壤墒情好水分充足时，将作物暂时不能利用的水分进行吸收变成水凝胶，达到保存水分的目的，在土壤墒情差水分少时，根据作物生产情况进行慢慢的释放，以提高作物对干旱的抵抗能力。
国内外的保水剂有是丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物（主要是聚丙烯酰胺和其他如聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵等）和淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物（淀粉接枝丙烯酸盐）两类。
保水剂在林业生产的育苗阶段应用可使种子提前发芽、提高出苗率，提高出圃是苗木的高度和增粗地径，减少浇地次数；在苗木的长距离运输时，可以防治苗木根部失水，保持根活力，提高苗木成活率；在林地施用保水剂，可以提高林地含水量，增强苗木抗旱能力。
2 保水剂的应用技术2.1 树木育苗保水剂的应用 育苗时，主要是在育苗床土中加入保水剂，促使种子提前发芽、提高出苗率，提高出圃是苗木的高度和增粗地径，减少浇地次数，提高育苗效率和成效。
具体做法是：根据苗床基质的不同选择粒径0.8—4mm的保水剂，在苗床基质中加入0.05%~0.1%的保水剂，搅拌均匀下地，并充分浇水即可。
2.2 苗木运输中的保水剂应用 在苗木的长距离运输时应用保水剂，可以防治苗木根部失水，保持根活力，提高苗木成活率。
具体做法是：一种是：首先将固体保水剂加入清水，使其吸足水形成凝胶体，然后将裸根苗木的根部放入做好的保水剂凝胶体中浸泡1-3分钟，取出用塑料薄膜包严捆紧代运。
农用保水剂简介摘要介绍农用保水剂的发展历史，阐述农用保水剂的作用机理、类型、性质，分析农用保水剂在农业生产中的发展前景。
关键词保水剂高吸水性树脂丙烯酸发展前景1 农用保水剂的发展历史高吸水性树脂（英文简称SAP），是具有高吸水特性的功能性高分子材料的统称，它能吸收自身重量几百倍至几千倍的去离子水，数十倍至百倍的含盐水分，而且具有反复吸水功能,吸水后膨胀为水凝胶,可缓慢释放80%～95%的所持水分供作物吸收利用。
由于分子结构交联，分子网络所吸水分不能用一般物理方法挤出，故具有很强的保水性。
农用SAP，国内外通称保水剂。
1969年,美国农业部北部研究中心(NRRC)首先研制出淀粉接枝聚丙烯腈类保水剂,并于20世纪70年代中期将其利用于玉米、大豆种子涂层、树苗移栽等方面。
随后,美国农业部森林局和一些大学采用Terra sorb(TAB)进行了一系列试验,发现TAB用于地面撒施可节约用水50%～85%,并在美国、西欧、中东等国家和地区得到广泛应用。
1974年,保水剂在美国Granprocessingco公司实现了工业化生产。
随后日本重金购买了其专利,迅速赶上并超过了美国,相继开发了聚丙烯酸盐等一系列高吸水性树脂，成为目前世界上生产和出口保水剂最多的国家。
目前世界已有30多个国家在进行着保水剂的研究和应用。
我国对保水剂的开发与应用研究始于20世纪80年代初期,“七五”、“八五”期间曾列为国家攻关项目。
80年代初,北京化学纤维研究所研制成功SA型保水剂,中科院兰州化学物理研究所研制成LPA型保水剂,中科院化学研究所、长春应用化学研究所也分别研制了KH841型和IAC13型保水剂,并陆续应用于农林生产领域,但均未进行批量生产［1~3］。
90年代以来,一批新型的保水剂产品陆续问世。
1998年,河北保定市科瀚树脂公司科技人员采用生物实验技术研制成功“科瀚98”系列高效抗旱保水剂；唐山博亚高效抗旱保水剂、“永泰田”保水剂等新型保水剂产品也投入了工业化生产；陕西杨凌惠中科技开发公司也研制出吸水率达1500倍的保水剂并投入批量生产；吉林工学院化工系与长春市君子兰工业集团吉福公司开发的一种以玉米淀粉为主要原料的有机保水剂,能吸收比植物自身重1000倍的无离子水；2003年南京工业大学利用高科技新工艺研制成了新一代生物聚合高效吸水材料γ聚谷氨酸(γPGA)，能吸收比植物自身重1108.4倍的自然水。
水分保持剂在食品工业中的应用在食品工业中，水分是一个非常重要的因素。
对于食品的质量和口感来说，水分的控制是非常关键的。
但是，在制造和加工过程中，食品中的水分经常会被挥发或丢失，导致食品失去水分，变得干瘪，质感变差，口感也会受到影响。
为了保证食品质量和口感的稳定性，食品工业中经常使用水分保持剂。
本文将探讨水分保持剂的应用及其在食品工业中的作用。
一、水分保持剂的定义及作用1. 水分保持剂的定义水分保持剂，又称保水剂，指的是一类添加剂，它们主要作用是帮助食品保持一定的水分含量。
一般来说，水分保持剂的作用是通过改良食品的物理、化学性质来实现的。
2. 水分保持剂的作用及特点水分保持剂的主要作用是保持食品中的水分含量稳定，防止水分流失。
使用水分保持剂可以帮助食品在加工和制造过程中更好地保持其原始质感、口感和香气，并延长食品的保质期。
水分保持剂具有以下特点：（1）良好的保水性：水分保持剂可以有效地吸收周围的水分并锁定，从而保持食品的水分含量稳定。
（2）经济实惠：水分保持剂的成本相对较低，使用方便，可大幅度降低制造食品的成本。
（3）稳定性高：水分保持剂能够在多种环境下保持稳定性，并适合于各种不同类型的食品。
（4）不影响口感和风味：水分保持剂能够很好地保持食品的口感和风味。
（5）提高保质期：水分保持剂能够帮助食品延长保质期，降低货物的损耗率。
二、水分保持剂的分类水分保持剂可以分为两类：化学水分保持剂和天然水分保持剂。
1. 化学水分保持剂化学水分保持剂是由化学合成制得的，通常是各种聚合物、纤维素、蛋白质等。
这些化学物质能够帮助食品吸收多余的水分并在不同环境下保持稳定性。
常见的化学水分保持剂包括：聚山梨酸酯、岗梅酸钾、葡萄糖酸钠和羧甲基纤维素钠等。
2. 天然水分保持剂天然水分保持剂是指来自天然食材的保水剂，通常是由植物或动物来源。
这些天然物质对于食品的稳定性能产生直接的影响。
常见的天然保水剂包括：明胶、藻胶、海藻酸钠、木糖醇、甘油等等。
保水剂生产技术
2006年11月27日点击：142次
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1
2.1℃，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。
邢永录
作者单位：山西省厦县综合开发区胡张西下冯项目区
摘自：《农村实用科技》2006.09。
