10种保水剂基本特性对比研究要点
- 格式:doc
- 大小:32.50 KB
- 文档页数:6
混凝土保水剂知识点总结一、混凝土保水剂的分类根据混凝土保水剂的化学成分和作用机理,可以将混凝土保水剂分为有机保水剂、无机保水剂和封闭型保水剂三类。
1. 有机保水剂有机保水剂主要是由高分子聚合物和改性物质组成,它可以在混凝土表面形成一层均匀的保水膜,从而有效地减少混凝土中的水分蒸发。
有机保水剂的主要成分包括丙烯酸乳液、聚乙烯醇、聚合物乳液等,这些成分可以通过在混凝土表面形成一层均匀的保水膜,防止水分的蒸发。
2. 无机保水剂无机保水剂主要是由硅酸盐、硅酸盐酸化物、聚硅酸盐等无机物质组成,它可以通过化学吸附、物理吸附和微孔填充等方式减少混凝土中水分的蒸发。
无机保水剂的主要成分包括硅酸盐、硅酸盐酸化物、聚硅酸盐等,这些成分可以通过化学吸附、物理吸附和微孔填充等方式减少混凝土中的水分蒸发。
3. 封闭型保水剂封闭型保水剂主要是由聚合物和弹性材料组成,它可以通过填充混凝土内部的微孔隙、细孔和空洞等方式减少混凝土中的水分蒸发。
封闭型保水剂的主要成分包括聚合物和弹性材料等,这些成分可以通过填充混凝土内部的微孔隙、细孔和空洞等方式减少混凝土中的水分蒸发。
二、混凝土保水剂的作用机理混凝土保水剂的主要作用机理是在混凝土表面形成一层均匀的保水膜,从而有效地减少混凝土中水分的蒸发。
保水剂可以通过以下几种方式来实现保水的效果:1. 防止水分蒸发混凝土保水剂可以在混凝土表面形成一层均匀的保水膜,从而有效地防止水分的蒸发。
这样就可以减少混凝土中水分的流失,提高混凝土的保水性能。
2. 填充微孔隙混凝土保水剂可以通过填充混凝土内部的微孔隙、细孔和空洞等方式减少混凝土中的水分蒸发。
这样就可以减少混凝土中水分的蒸发速度,提高混凝土的保水性能。
3. 化学吸附无机保水剂中的硅酸盐、硅酸盐酸化物、聚硅酸盐等成分可以通过化学吸附的方式减少混凝土中的水分蒸发。
这些成分可以通过化学吸附来固定水分分子,防止水分的蒸发。
4. 物理吸附有机保水剂中的聚乙烯醇、聚合物乳液等成分可以通过物理吸附的方式减少混凝土中的水分蒸发。
用于生态修复工程的保水材料性能对比研究孔德刚【摘要】保水材料的选用是决定干旱、半干旱地区人工植被建植效果的关键因素之一.通过对超吸水纤维(SAF)和保水剂(SAP)的保水性能开展各项测试,明确各产品的适用条件.结果表明:(1)在去离子水中,SAF和SAP的饱和吸水倍率分别约为150g·g-1和233g·g-1,其达到饱和吸水倍率所需的时间分别为15~20 min和180 min;(2)SAF和SAP的吸水倍率都受pH和盐分影响较大,吸水率随pH值的增加呈倒“A”型变化趋势,在中性条件下效果最优;水体中电解质浓度越高,吸水倍率越差;(3)在室外条件下,SAF对土壤中入渗水的截留效果和保水性能均优于SAP;因此建议在边坡植被恢复等工程中应优先选用SAF作为保水材料.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2018(062)010【总页数】4页(P192-195)【关键词】超吸水纤维(SAF);保水剂(SAP);吸水倍率【作者】孔德刚【作者单位】中铁科学研究院有限公司,成都611731【正文语种】中文【中图分类】TS176;TS102.52随着我国“西部大开发战略”和“一带一路”发展战略的实施,西部地区逐渐成为道路等基础设施建设的主战场,在带动当地经济发展的同时也对沿线生态环境造成一定影响,形成大量裸露的地表,若不及时修复,将会加剧地表沙化使生态环境更加恶化。
目前,我国在道路沿线植被恢复研究方面,主要集中于人工建植技术的选取[1-3],植物组合优选[4-6]和景观设计等[7-9],而对于建植和养护过程中保水措施研究较少,这不仅增加了养护成本,还造成大量的水资源浪费,尤其在西北干旱、半干旱地区进行人工植被建植时,如不采取相应的保水措施,还会造成植被建植困难、存活率低等问题。
目前应用较为普遍的保水材料为各种类型保水剂。
保水剂(SAP)是一种人工合成的高分子化合物,可以吸持是自身质量数百倍的水分[10-11] ,而超吸水纤维(SAF)是一种吸水能力特别强的功能性高分子新型材料,无毒无害,能够反复吸水、释水[12]。
保水剂在农业方面的应用研究作者:孙吉娜柴勇来源:《新农业》2014年第08期保水剂是一种高吸水性树脂(SAP)。
从原料上可分为淀粉类、纤维素类、聚合物类。
农用保水剂在国内外通称保水剂,它与其他用途保水剂在合成原料和性能要求上有所区别。
目前国内外的保水剂根据其组成成分可划分为淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物(简称淀粉接枝型)和丙烯酞胺—丙烯酸盐共聚交联物(简称聚丙烯酞胺型)。
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睛类保水剂,并于20世纪70年代中期将其用于玉米、大豆种子涂层、树苗移栽等方面。
我国保水剂的开发始于20世纪80年代初期,发展速度较快。
全国农业技术推广服务中心于2000年在全国18个省市地区的几十种作物上,开展了博亚保水剂的应用试验示范,对其使用方法和用量进行了探讨,取得了良好效果。
可见保水剂已成为节水农业技术体系的一个重要组成部分。
一、保水剂的特性1.吸水性不同保水剂吸水能力不同。
一般来说,离子性聚合物的吸水能力比非离子性聚合物要高,而且聚合物的离子化程度越高,吸水能力越强。
保水剂的吸水倍数一般为自身重量的几十倍、几百倍甚至几千倍。
不同水质对保水剂的吸水倍数有明显影响,与在纯水中相比,保水剂在自来水、河水、泥水、土壤浸提液中的吸水倍数下降。
保水剂不但吸水量大,而且吸水速率快,离子性保水剂比非离子性的吸水速率慢。
保水剂颗粒大小对吸水速率也有较大影响,一般而言,同一类保水剂,颗粒越小,吸水速率越快,越容易达到吸水饱和。
2.保水性吸水材料的脱水方式主要有两种,一种是加热蒸发,另一种是加力(如压力、离心力等)脱水。
保水能力因测定条件不同又分为自然条件保水性、热保水性、压保水性、在土壤中的保水性等。
保水剂吸水后变为水凝胶,吸收的水分在自然条件下蒸发速率明显下降,而且加压也不易离析,表现出很强的保水能力。
专业人员测定了淀粉接枝共聚丙烯酞胺的保水性能,结果表明吸水凝胶在转速为每分钟4000圈的离心机中连续离心1小时后,其保水率仍高达97%,说明其具有优越的保水性能。
10种保水剂基本特性对比研究保水剂是一种高分子化合物,可以吸持是自身重量数百倍的水分 I2 J。
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,取得良好的效果,随后世界各国竟相研制保水剂。
1974年,保水剂在美国Granproce ssingco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。
我国保水剂研制和应用始于20世纪80年代中期,发展较快。
全国有40余个单位研究开发,并陆续应用于农林生产领域,但未批量化。
90年代以来,一批新型保水剂厂家和产品陆续问世。
例如,中国矿业大学(北京)利用风化煤研制出腐殖酸复合保水剂;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;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丫~聚谷氨酸(了一PGA),能吸收比植物自身重1 108.4倍的自然水。
中国科学院兰州化物所研制出凹凸棒复合保水剂,在胜利油田长安实业(集团)公司有限责任公司建成3 000 t/a的生产线,率先在国内实现了有机/无机复合保水剂的产业化;唐山博亚科技(集团)有限公司研发12个系列农用保水剂产品,年产保水剂1.5万t,被农业部命名“国家保水剂生产示范基地”。
目前,生产保水剂的厂家众多,国家还没有出台保水剂产品的统一的标准。
为了使保水剂的使用者了解保水剂的特性和正确使用保水剂,笔者对东莞普华实业有限公司等单位提供的10种保水剂的保水剂特性进行了研究,希望为厂家制定生产规范和用户正确使用保水剂提供参考依据。
1 材料与方法1.1 保水剂N :法国SNF农林业保水剂(购于北京绿色奇点有限公司,N 粒径0.5 mFI1是小颗粒);N2:法国SNF农林业保水剂(购于北京绿色奇点有限公司,N 粒径2 mm是大颗粒);H1:旱露植保保水营养缓释剂(北京绿色奇点有限公司提供);B:博亚高能抗旱保水剂(购于博亚科技有限公司);S:美国四达抗旱保水剂(购于四达公司北京办事处);Hm:华美抗旱保水剂(购于北京华美有限公司);K:“科瀚98”高吸水树脂抗旱保水剂(保定市科瀚树脂有限公司提供);Ph:普华高能抗旱保水剂(东莞普华实业有限公司提供);J:稷丰农林保水剂(广州德一丰生物有限公司提供);Hs:鸿森保水剂(西安鸿森农业生态有限公司提供)。
食品加工过程中保水剂的添加及功能研究随着人民生活水平的提高和人们对食品安全的关注度的增加,食品加工过程中添加保水剂已成为一种常见的实践。
保水剂的作用主要是帮助食品保持水分,延长保鲜期,改善食品的质感和口感。
一、保水剂的种类及添加原则食品加工过程中常用的保水剂有:甘油、山梨酸钾、木糖醇等。
这些保水剂的添加原则主要有以下几个方面:1. 安全性:保水剂的添加应遵循安全性原则,确保不会对人体健康产生不良影响。
在食品加工过程中要严格控制保水剂的添加量,确保符合国家标准和法规。
2. 功能性:保水剂的添加应有明确的目的和功能。
不同的食品对保水剂的需求不同,例如肉制品需要保持鲜嫩口感,糕点需要保持柔软度和湿润度。
根据不同食品的特点选择适合的保水剂。
3. 可溶性:保水剂在食品中的溶解性是重要考虑因素之一。
保水剂的可溶性越好,添加后越容易均匀分布在食品中,提高保水效果。
二、保水剂的功能研究1. 延长保鲜期:保水剂的添加可以让食品保持一定的水分含量,减少水分的流失,从而延长食品的保鲜期。
例如在肉制品加工过程中,添加甘油可以有效保持肉的水分,延缓变质速度。
2. 改善口感:保水剂的添加可以提高食品的质感和口感。
在面包等糕点制作过程中,添加山梨酸钾可以增加面团的保水性,使面团更加柔软湿润,口感更好。
3. 提高产品稳定性:食品中添加保水剂可以增加产品的稳定性,防止水分的流失和分离。
例如在冰淇淋的生产中,添加木糖醇可以增加冰淇淋的稳定性,防止出现结晶和融化的问题。
4. 保持颜色和营养:保水剂的添加可以帮助食品保持原有的颜色和营养成分。
例如,使用山梨酸钾可以在水果加工过程中防止水果的氧化和变色,保持水果的鲜亮颜色。
保水剂的添加在食品加工过程中起到了重要的作用,但也需要注意合理使用。
过量的保水剂添加可能会影响食品的口感和营养价值,甚至对人体健康产生不良影响。
因此,在食品加工过程中,需要严格按照国家标准和法规进行控制和使用,确保食品的安全和质量。
不同保水剂理化特性和吸失水能力的研究喻阳华;吴永贵;吴盼盼;廖芬;申万暾【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2009(037)010【摘要】为给保水剂的研究开发、生产和应用提供理论参考,从不同保水剂的pH、电导率、吸水倍数、供水能力和平衡时间等指标综合评价不同来源保水剂的总体性能.结果表明,不同保水剂在吸水过程中的nH值和电导率差异较大,同一种保水剂在不同时段内的pH值和电导率会产生比较大的变化.不同保水剂充分吸水后,保水剂的吸水能力差异非常显著,吸水倍数相差4倍左右;不同保水剂充分吸水后,其供水能力差异显著,释放水分的速度及最后完全释放出水分的时间也大不相同.因此,建议在生产和使用保水剂时,应综合考虑保水剂的理化特性和吸失水能力等指标.【总页数】4页(P41-44)【作者】喻阳华;吴永贵;吴盼盼;廖芬;申万暾【作者单位】贵州大学,资源与环境工程学院,贵州,贵阳,550003;贵州大学,资源与环境工程学院,贵州,贵阳,550003;贵州大学,资源与环境工程学院,贵州,贵阳,550003;贵州大学,资源与环境工程学院,贵州,贵阳,550003;贵州大学,资源与环境工程学院,贵州,贵阳,550003【正文语种】中文【中图分类】S152.7~+5【相关文献】1.保水剂吸水、释水及吸肥特性研究 [J], 杨静静;王秀峰;魏珉;杨凤娟;史庆华2.4种保水剂吸持水特性的比较研究 [J], 白文波;宋吉青;李茂松3.植物卷材基质中保水剂失水特性研究 [J], 陈艳华;孙海龙;李绍才;宋海凤;刘静雅4.保水剂粒径与不同质地土壤吸、失水特性的相关关系 [J], 马鑫;魏占民;于健;张月鲜5.连续失水-复水中不同粒径保水剂对土壤结构和水分特性的影响 [J], 纪冰祎;赵驰鹏;吴玥;吕国华;宋吉青;白文波因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
保水剂在农业生产应用上的研究进展一、保水剂的种类保水剂根据其来源和性质不同,可以分为有机保水剂和无机保水剂两大类。
有机保水剂是通过化学合成或者天然物质提取制得的,主要包括聚丙烯酰胺、聚丙烯醛、聚合物凝胶等。
有机保水剂具有分子较长、持水性强等特点,可以有效地提高土壤的保水性能,减少水分蒸发和渗漏,提高土壤的水分利用效率。
无机保水剂主要包括石墨烯、氧化石墨、蒙脱石等,这些材料具有较大的比表面积和孔隙结构,能够吸附和保持大量的水分,从而提高土壤的保水能力。
二、保水剂的作用机制保水剂在土壤中主要起到两个作用,一是增加土壤的持水性能,二是改善土壤的通气性和肥力。
保水剂的持水性能是指其能够吸附和保持大量的水分,防止水分的蒸发和渗漏,从而提高土壤的水分利用效率。
有机保水剂通过分子链的交联和架桥作用,形成三维网络结构,能够有效地吸附和保持水分。
无机保水剂则通过其孔隙结构和表面吸附作用,可以吸附和保持大量的水分。
保水剂还可以改善土壤的通气性和肥力。
一方面,在土壤中添加保水剂可以改善土壤的结构,增加土壤团聚体和孔隙度,提高土壤的通气性和透水性。
保水剂中的有机物质和微生物能够促进土壤中有机质的分解和矿化,改善土壤的肥力。
近年来,保水剂在农业生产中得到了广泛的应用和研究。
主要体现在以下几个方面:1. 提高作物的抗旱能力。
保水剂可以提高土壤的保水性能,减少土壤中水分的蒸发和渗漏,从而提高土壤的水分利用效率,提高作物的抗旱能力。
研究表明,在干旱地区使用保水剂可以显著提高作物的产量。
3. 保护土壤资源。
使用保水剂可以减少土壤侵蚀,提高土壤的稳定性,保护土壤资源,改善土壤的生态环境。
4. 减少水资源浪费。
保水剂可以提高土壤的保水性能,减少水分的蒸发和渗漏,提高水分的利用效率,从而减少水资源的浪费。
保水剂在农业生产中有着广泛的应用前景,可以提高土壤的保水性能,改善土壤的通气性和肥力,提高作物的抗旱能力,保护土壤资源,减少水资源浪费。
保水剂特点1、理论吸水倍率吸水倍率是高吸水树脂的一个极其重要的性能,目前大多数高吸水树脂产品是在纯水中测得其吸水倍率,也有关于盐分对高吸水树脂保水效果的影响测试,但大多数集中于盐分浓度的影响,对盐分离子类型的影响考虑较少。
然而实际应用中,除了盐分离子外,金属离子和环境pH值等因素对其吸水保水性能均有显著影响。
测试发现,在纯水中具有上千倍吸水能力的高吸水树脂,在高盐浓度或高盐碱地区的实际使用过程中,吸水能力大大下降,仅有几十倍甚至几倍的吸水能力。
所以,单纯的高吸水树脂(保水剂)的理论吸水倍率缺乏现实意义。
2、同时兼有高吸水能力、凝胶强度与耐盐性合成高吸水树脂的吸水能力、凝胶强度与耐盐性之间难以协调,吸水能力大,凝胶强度小,耐盐性差。
即使在高吸水树脂的网络结构中引入非离子结构可以提高树脂的耐盐性,但这种方法也大大削弱了树脂的吸水能力。
研究开发具有较高的吸水能力、同时又具备较高的凝胶强度和较好的耐盐性的高吸水树脂是很多专家无法超越的课题。
3、一次吸水倍率高,反复使用性能好除作包衣和蘸根用外,为真正起到吸水保水和节水的作用,高吸水树脂必须具备较好的重复使用性。
高吸水树脂的吸水倍率和重复使用性是一对矛盾的统一体。
具有较高吸水倍率的高吸水树脂,因交联度小,往往重复使用性较差。
如粉末状的高吸水树脂吸水后呈糊状胶体,透气性差,造成土壤板结:通常重复使用性能提高后,高吸水树脂的吸水倍率又较低。
因此,如何协调好二者之间的关系,兼顾高吸水树脂的吸水倍率和重复使用性是需要进一步解决的问题。
4、应用安全性较高合成类高吸水树脂是难降解的高分子化合物,它在各不同领域特别是农林园艺中使用时会逐步积累,污染土壤,造成土壤硬化、板结,降低其耕作性能,甚至可能成为荒漠。
我公司引进法国最新研制的合成技术,在高吸水树脂合成过程中,未反应的微量单体经过高温催化,转换成无毒成分随气体排出。
10种保水剂基本特性对比研究保水剂是一种高分子化合物,可以吸持是自身重量数百倍的水分 I2 J。
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,取得良好的效果,随后世界各国竟相研制保水剂。
1974年,保水剂在美国Granproce ssingco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。
我国保水剂研制和应用始于20世纪80年代中期,发展较快。
全国有40余个单位研究开发,并陆续应用于农林生产领域,但未批量化。
90年代以来,一批新型保水剂厂家和产品陆续问世。
例如,中国矿业大学(北京)利用风化煤研制出腐殖酸复合保水剂;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;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丫~聚谷氨酸(了一PGA),能吸收比植物自身重1 108.4倍的自然水。
中国科学院兰州化物所研制出凹凸棒复合保水剂,在胜利油田长安实业(集团)公司有限责任公司建成3 000 t/a的生产线,率先在国内实现了有机/无机复合保水剂的产业化;唐山博亚科技(集团)有限公司研发12个系列农用保水剂产品,年产保水剂1.5万t,被农业部命名“国家保水剂生产示范基地”。
目前,生产保水剂的厂家众多,国家还没有出台保水剂产品的统一的标准。
为了使保水剂的使用者了解保水剂的特性和正确使用保水剂,笔者对东莞普华实业有限公司等单位提供的10种保水剂的保水剂特性进行了研究,希望为厂家制定生产规范和用户正确使用保水剂提供参考依据。
1 材料与方法1.1 保水剂N :法国SNF农林业保水剂(购于北京绿色奇点有限公司,N 粒径0.5 mFI1是小颗粒);N2:法国SNF农林业保水剂(购于北京绿色奇点有限公司,N 粒径2 mm是大颗粒);H1:旱露植保保水营养缓释剂(北京绿色奇点有限公司提供);B:博亚高能抗旱保水剂(购于博亚科技有限公司);S:美国四达抗旱保水剂(购于四达公司北京办事处);Hm:华美抗旱保水剂(购于北京华美有限公司);K:“科瀚98”高吸水树脂抗旱保水剂(保定市科瀚树脂有限公司提供);Ph:普华高能抗旱保水剂(东莞普华实业有限公司提供);J:稷丰农林保水剂(广州德一丰生物有限公司提供);Hs:鸿森保水剂(西安鸿森农业生态有限公司提供)。
1.2 不同保水剂性能测定主要包括在纯水中的吸水(液)倍率、吸水速率、保水性、反复吸水性和对0.1%、0.5%、1%、1.5%浓度下氮肥(尿素CO(NH2)2)、钾肥(K2S04分析纯)、磷肥[(NH4)2HP04分析纯]肥料溶液的吸液性能等指标。
所有保水剂粒径为0.5~1 mm之间(除法国SNF农林业保水剂N2),所测试验处理均设3个重复。
1.3 测定方法L -61.3.1 不同保水剂吸水倍数(Q)的测定依据下式计算:式中,m1,m2为干、吸水饱和后的保水剂质量。
1.3.2 不同保水剂吸水速率的测定按照测定吸水倍率的过滤方法称取保水剂1 g数份,分别置于水和不同溶液中静置,依次以不同时间进行过滤称量,得到保水剂在不同时间的吸水速率。
1.3.3 不同保水剂保水能力测定1)在土壤中的保水率。
称取充分烘干的土样(陕西关中蝼土)50 g于蒸发皿中,分别加入相当于土样质量0.1%的保水剂(0.5 g),并以相同质量土壤不加保水剂作对照,再加入50 mL蒸馏水,放置室内让其自然蒸发,每12 h称重一次,记录土壤的水分蒸发量,直至恒重不变为止。
2)加热蒸发条件下的保水率。
按下式计算保水率QrQr: (W —We— W )/Wl叫式中,w 为烧杯与溶胀的保水剂总质量;We为烧杯质量;w 为干保水剂重;Ww 为初始水的重。
1.3.4 保水剂反复吸水次数测定通过对保水剂进行吸水一烘干一再吸水一再烘干这一可逆反应的测定。
2 结果与分析2.1 不同保水剂在不同肥料溶液中的吸水倍数比较吸水倍数是衡量保水剂应用性能的最主要指标评价之一,而不同浓度的不同肥料溶液的吸水倍数在实际生产应用中更是尤为重要。
由表l可以看出:在纯水情况下都有相对较高的吸水倍数,可以吸收自身质量的几百倍,其中Hs 最高,达640多倍,比最低的Hl高59.3%;但肥料溶液对所有保水剂吸水倍数有着不同的影响,在CO(NH2)2溶液中,部分保水剂随CO(NH2)2溶液浓度的增大其吸水倍数相对增大,(这试验结果与黄占斌等“保水剂与氮肥配合施用,吸氮量的氮肥的利用率可提高27.06%”的结果一致),尤其是保水剂N1、N2、K和H在1.5%浓度中的吸水倍数还高于纯水吸水倍数;在K2SO4和(NH4)2HP04溶液中所有的保水剂吸水倍数都急剧的降低,并随溶液浓度的增大其吸水倍数降低相当显著:K2SO4溶液浓度从0.1%上升到1.5%,N1、N2、H1、B、S、Hm、K、Ph、J、Hs吸水倍数就分别下降了94.2%、96.3%、95.2%、83.8 %、95.5% 、76.9 %、73 .6%、 97.2%、91.7%、96.5%,下降幅度多数都在90%以上,特别是在1.5%K2So4溶液,大部分保水剂的吸水倍数仅有纯水的九十分之一到百分之一。
从上述分析得出,在相同浓度条件下,B、Hm、K和Hs四种保水剂相对其他保水剂其吸水倍数较高,但Hs在K2SO4溶液中受溶液浓度的影响较显著。
N1和N2保水剂的化学成分均相同,只是粒径不同(N】粒径0.5 mm,N2粒径2 mm),从表1可以看出,两种保水剂在不同溶液中的吸水倍率在纯水和尿素溶液中,粒径对保水剂的吸水倍率几乎没有影响;在磷肥和钾肥溶液中,粒径不同,保水剂的吸水倍率略有差异,但相差不大。
故认为粒径对保水剂吸水倍率影响不大。
2.2 不同保水剂吸水速率吸水速率是保水剂应用性能又一关键性评价指标。
它是指单位质量保水剂在单位时间内能吸收相当于自身质量多少倍的水溶液,是衡量保水剂能否快速吸水的一个重要指标。
2.2.1 不同保水剂在纯水中的累积吸水量由图1可看出,在1 min时B、K、J和Hs保水剂都能较快地吸水,吸水倍数在100倍以上,在吸水5 min后其吸水量分别达到60 min时吸水量的80.4%、77.7%、84.1%、76.1%;而大颗粒N2最低,在吸水5 min后,保水剂的吸水量仅达到60 min时吸水量的13.3%,说明B、K、J和Hs保水剂的吸水速度比较快,能迅速吸收外来水,更适合于生产应用。
2.2.2 颗粒对保水剂吸水速率的影响选择法国SNF农林业保水剂N1(粒径0.5 mm)和N2(粒径2ram)保水剂作为研究对象,以纯水为例,结果如图2。
从图2可以看出,随着时间的变化,保水剂吸水速率几乎不变,在0.3~13.3 g/min之间,变幅非常小,甚至在0~5 min内其吸水速率一直在减小,这在农林应用上是非常不利的;而N,保水剂在整个过程中的变幅则比较大,在0.4~101.6 g/min之间,在前5 rain,其吸水速率都很高,这与其他保水剂在纯水中的变化规律是一致的。
因此就吸水速率来说,法国SNF 农林业保水剂(N2)表现较差,不适合在农林上采用。
可见,粒径对保水剂吸水速率影响很大。
2.3 不同保水剂保水能力保水剂的保水能力指的是吸水后的膨胀体保持其水溶液不离析的能力,是反映所获溶液是否能被充分地利用并长期加以应用的一项重要指标 J。
2.3.1 在土壤中的保水率室内自然条件下(前26 d和后15 d室内相对湿度平均分别为55%和50%,温度平均为19℃ 和2l℃),土壤中的保水率测定结果表明,与对照相比,保水剂都具有明显的保水效果;在1.5 d后,失水量最低的保水剂为K,最高的为s;在8 d后,B、Hm、K、Hs具有较高的保水率,与对照相比保水效率分别增加了28.9%、28.5%、27.3%、27.2%;在26 d时,对照基本蒸发结束;通过持续观察,与对照蒸发结束的天数,N 、Hl可以延长10 d,N Hm、Ph和J可延长13 d,K、Hs、B、S可延长15 d。
2.3.2 颗粒对保水剂失水速率的影响以法国SNF农林业保水剂(N1、N2)为研究对象,结果如下图3所示。
从图3可以看出,虽然两种保水剂粒径相差很大,但是它们的失水速率相差却非常小,最大仅为0.3g/d,且总体变化趋势一致,因此可以说,粒径对保水剂失水速率影响不大。
2.3.3 加热蒸发条件下的保水率通过在加热蒸发条件下观察不同保水剂的保水率,其测定结果见表3。
在恒定温度(6o℃)的烘箱中加热120 rain后,所有保水剂保水率都在85%以上,B、S、K、Hs四种保水剂的保水率要高出最低的Hm保水剂3~4%,随着加热的时间延长(加热360 rain),其变化规律和120 min各保水剂蒸发量相近,仍然是B、S、K、Hs四种保水剂的保水率仍然高于其他保水剂,说明这4种保水剂在加热条件下,性能较稳定。
2.4 不同保水剂反复吸水次数的比较保水剂随吸水次数增加吸水倍率变化采用折线图分析(图4)。
从图4可以看出:随着反复吸水次数的增加,所有保水剂的吸水倍率都在下降。
在经过l0次反复吸水一烘干一再吸水后,除B、Hs降幅较大外(分别为51.8%和52.4%),其他8种降幅相对较为稳定,Nl、N2、HI、S、Hm、K、Ph、J的降幅分别.是27.9%、19.5%、25.6%、20.9弼、36.8%、29.1%、l2.1%、l8%、37.4%,在经过25次反复吸水一烘干后,N2、S、Hm、Ph 四种保水剂其吸水倍率仍能达到150倍以上。
从图4可以看出:不同粒径的保水剂N,、N:随反复吸水次数增加,其吸水倍率变化相差不大,变化最小为6.3 g/g,最大为65.3 g/g。
而相对于其400倍的吸水倍率来说,这种变化相对较小,因此可以说,随着反复吸水次数增加,粒径对保水剂的吸水倍率影响不大。
3 结论1)所有保水剂在纯水中都有较高的吸水倍率,可以吸收相当于自身质量300倍以上的水分。
但其吸水倍率受尿素,钾肥和磷肥浓度的制约,同一种肥料随着浓度的升高这种制约作用越明显,但相同浓度的三种肥料对保水剂吸水倍率影响也不相同,磷肥对它的抑制作用最大,钾肥次之,尿素对它的抑制作用最小。
可见,肥料溶液中的阳离子所带电荷越多,其对保水剂吸水倍率的抑制作用越明显。
2)保水剂在前五分钟吸水速率较快,能迅速吸收外来水,尤其是第一分钟的吸水速率是整个过程中最大的,这与保水剂的应用特性有关.保水剂的吸水速率同样受尿素,钾肥、磷肥和盐溶液浓度的制约,同一种肥料随着浓度的升高这种制约作用越明显。