保水劑

保水劑

保水劑(英文:Super Absorbent Polymers,簡稱SAP)是一種吸水能力特彆強的功能高分子材料。無毒無害,反覆釋水、吸水,因此農業上人們把它比喻為"微型水庫"。同時,它還能吸收肥料、農藥、並緩慢釋放,增加肥效、藥效。高吸水性樹脂廣泛用於農業、林業、園藝、建築材料;在工業方面可廣泛套用於石油化工、電纜、造紙、感測器、滅火器具、纖維製品、化妝品、食品保鮮、膨脹玩具等。

概述

保水劑使用的是高吸水性樹脂,它是一種吸水能力特彆強的功能高分子材料。由於它大多數是由低分子物質經聚合反應合成的高聚物或者由高分子化合物經化學反應製成,所以又稱吸水性樹脂或高吸水性高分子。由於分子結構交聯,分子網路所吸水分不能用一般物理方法擠出,故具有很強的保水性。

發展歷程

保水劑保水劑

20世紀50年代以前人類使用的吸水性材料主要為天然物質和無機物。例如天然纖維、天然蛋白質。50年代,Goodrich公司開發了交聯聚丙烯酸的生產技術,使得吸水性高分子物質套用於增黏劑。
超強吸水性樹脂的出現是1961年美國農業部北方研究所C.R.Russell等從澱粉接枝丙烯腈開始研究,該吸水性樹脂最初在亨克爾股份公司(Henkelcorporation)工業化成功,其商品名為SGP(StarchGraftpolymer),當時美國主要以農業為中心積極推廣套用,首先套用在土壤改良、保水抗旱、育種保苗等方面。
60年代末至70年代,美國Starch、GeneralMillsChemical,日本住友化學、三洋化成工業等公司相繼成功地開發了高吸水性樹脂。其中成效最大的是美國、日本、法國德國等。

80年代開始出現用其他天然化合物衍生物經化學反應製取吸水性物質,合成超強吸水性樹脂的發展,促進套用研究的開展。

中國高吸水性樹脂的研究工作起步較晚,80年代開始起步,近20年來全國已有近20個單位先後進行了研究。目前國內已有批量生產能力的廠家,這些生產廠的產品都是聚丙烯酸鈉或澱粉接枝聚丙烯酸鈉,該類產品質量,除了化合物組成本身外,主要還和設備、技術、工藝有關。

分類

目前國內外的保水劑共分為兩大類:

一類是丙烯醯胺-丙烯酸鹽共聚交聯物(聚丙烯醯胺聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸銨等);

另一類是澱粉接枝丙烯酸鹽共聚交聯物(澱粉接枝丙烯酸鹽)。

吸水原理

保水劑的吸水原理相同於一般SAPS,是高分子電解質分子鏈在水中醯胺基和/或羧基團同性相斥使分子鏈擴張力和由於交聯點的限制分子鏈的擴張力而相互作用而成的。

聚丙烯醯胺為例,保水劑會有大量醯胺和羧基親水基團,利用樹脂內部離子和基團與水溶液相關成分的濃度之差產生的滲透壓及高分子電解質與水的親和力而可大量吸水直至濃度差消失為止。而控制保水劑達到令人滿意吸水程度的是橡膠彈力。分子結構交聯度越高,橡膠彈力越強,而橡膠彈力和吸水力的平衡點即是其表觀吸水能力。

由於分子結構交聯,分子網路所吸水分不能用一般物理方法擠出而起到保水作用。

產品特性

• 無毒,安全環保,無毒無味,不污染植物、土壤和地下水,果樹花卉,植樹造林,無土栽培,植物保鮮運輸,大田作物等。土壤保水劑和防水土流失劑到最終分解物為二氧化碳,水,氨態氮鉀離子,無任何殘留。

• 保墒省水。可有效抑制水分蒸發,防止水土流失,即使在有灌溉的條件下,仍然可省水50%以上。

• 改善土壤結構。使粘重土壤,漏水肥的沙土和次生鹽鹼土壤得以改良。同時促進土壤微生物發育,提高土壤有機物的周轉利用效率。

• 使用壽命長。集多種聚合物之特性,可反覆吸水膨脹和釋放收縮,在生產中使用壽命可達6年以上,是目前市場上使用壽命最長的土壤保濕產品。

• 吸水速度快,一般自然水吸至飽和最長時間約為15-40分鐘,最快0.4分鐘。

• 水肥利用率高。土地保水劑在土壤中形成的"小水庫"接受施肥,灌溉(或降雨)造成淋溶流失的微量元素減少1/3,保護環境;當再次乾旱時,吸足水的保水劑使周圍的土壤保持潮濕,以供給植物根系水分。即使在沙漠地區和極端的乾旱氣候,在年降雨量達200mm時;也可種草植樹。

• 蓄水不爛根,吸足似水的保水劑分子膨脹成為水凝膠晶體,即使緊靠植物根系也不會爛根。

• 性能穩定即使是極端的乾旱,也不會倒吸植物水分。

套用範圍及使用方法

草業

保水劑 保水劑

•草坪:在新建草坪上的套用極為廣泛:出苗率高,成坪快,保濕時間長,施工簡便,多用於高爾夫球場足球場

•牧草:在年降雨量不足200mm的荒漠或純沙地惡劣地帶,一般選種較為抗旱的豆料,菊科牧草品種居多,可以用MP3005S進行種子“保濕胞衣”,簡便節省,能有效促進種子發芽,提高發芽率:山地,平原種植牧草,將保水劑與種子混合播種,在年降雨量200mm以上可不用灌溉。

植樹

•蘸根:根據需要蘸根的苗木數量,將保水劑攪入30升水中(視水的硬度適量增減),充分攪拌溶解後即可浸根移栽(可根據苗木根系情況,按比例加入已經稀釋的生根劑,以促進根系生長)。如需長途運輸,用塑膠薄膜包紮根部或密封保鮮運輸,以防止乾枯,提高成活率。

•灑根:在移栽幼苗時(在沙地,沙壤土的情況下),在回填熟土至苗根處,按15-25g/株撒入保水劑,充分與碎土拌勻,填土灌足水即可:如是土壤粘性較強,需要成比例挖大坑穴,沙拌土回填至苗根下10cm處,將事先吸足水的保水劑與土壤(最好再加少量沙)充分混合回填壓實,地表覆土。
•挖溝拌土:三年以上的大樹,在其樹冠投影垂直約2/3處環繞挖溝(寬25cm,深不超過40cm,但要防止傷根),將保水劑與碎土混合(按0.3‰加保水劑)回填,覆土後留出凹槽,灌水再覆土(若是山地或其它無法灌溉的地區可吸足水後使用)。

•做培養基質:適用於盆栽花卉蔬菜、樹木等的工廠化育苗。

套用領域

由於高吸水性樹脂無毒無害,反覆釋水、吸水,因此農業上人們把它比喻為“微型水庫”。同時,它還能吸收肥料、農藥、並緩慢釋放,增加肥效、藥效。高吸水性樹脂廣泛用於農業、林業、園藝、建築材料;

在工業方面可廣泛套用於石油化工、電纜、造紙、感測器、滅火器具、纖維製品、化妝品、食品保鮮、膨脹玩具等。

在醫療衛生方面也可廣泛套用於衛生棉、嬰兒紙尿布、成人失禁墊片、保健冰帽、冰墊、吸血藥布等領域。

注意事項

當前,市場上的保水劑,無論從產地,品名,型號等方面都各不相同,在眾多的保水劑中,如何選擇一種成本低,效果好的產品,使每個用戶都很關心的問題。近來,從用戶的反饋信息來看,在選用保水劑時應該注意以下幾點:

•保水劑的壽命:

•保水劑的吸水倍率:

•保水劑對土壤和環境的危害性。

發展前景

農業是人類生活的基礎產業。水作為農業生產的必備資源,在農業方面的套用已顯得尤其重要。現在,中國實施農業生態環境建設,農業結構調整和中西部開發戰略,農業上重點推廣旱作節水技術,而抗旱保水技術是其重要組成內容。高能抗旱保水劑,是國家旱作農業示範建設項目重點支持開發的新技術產品。

肉製品注入保水劑 可致人體鈣流失

據疑犯衛某介紹,假羊肉原料狐狸肉來自山東等地區據疑犯衛某介紹,假羊肉原料狐狸肉來自山東等地區

2013年5月3日,公安部公布,江蘇江陰犯罪嫌疑人衛某等,以狐狸水貂等未經檢驗檢疫的動物肉製品制售假羊肉,並銷往江蘇、上等地。據衛某介紹,他所在的江陰展家村有多個制售假羊肉作坊,原料多來自山東等地區。

在走訪的20多家肉類加工廠,類似的複合肉卷報價基本在每噸1萬3到1萬5之間。 而加工包裝之後複合肉卷的出廠價幾乎與作為原料的鴨胸脯肉進價持平,甚至還略低。 原來,假貨假上加假。一些廠家為了降低成本,在加工肉卷時會注水。

據介紹,食品用保水劑是一種複合磷酸鹽,在肉製品中,每千克不得添加超過5克。要是一百斤加一斤,就等於超標了100%。

專家表示,複合磷酸鹽超量可能會造成人體的流失,特別對於一些老年人、青少年、孕婦,潛在的危害風險是很大的。

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