保水劑定義:
保水劑使用的是高吸水性樹(shù)脂,它是一種吸水能力特別強(qiáng)的功能高分子材料。無(wú)毒無(wú)害,反復(fù)釋水、吸水,因此農(nóng)業(yè)上人們把它比喻為"微型水庫(kù)"。同時(shí),它還能吸收肥料、農(nóng)藥、并緩慢釋放,增加肥效、藥效。高吸水性樹(shù)脂廣泛用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、建筑材料;在工業(yè)方面可廣泛應(yīng)用于石油化工、電纜、造紙、傳感器、滅火器具、纖維制品、化妝品、食品保鮮、膨脹玩具等。
注意事項(xiàng):
1、保水劑的使用壽命在2年左右;
2、保水劑的吸水倍率通常在300以上,但是隨著使用時(shí)間的增加,吸水倍率會(huì)減??;
3、以淀粉為主要原料的保水劑會(huì)自動(dòng)降解,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害,如果化學(xué)原料的就沒(méi)有保障了。
保水劑吸水原理
保水劑的吸水原理相同于一般SAPs,是高分子電解質(zhì)分子鏈在水中酰胺基和/或羧基團(tuán)同性相斥使分子鏈擴(kuò)張力和由于交聯(lián)點(diǎn)的限制分子鏈的擴(kuò)張力而相互作用而成的。以聚丙烯酰胺為例,保水劑會(huì)有大量酰胺和羧基親水基團(tuán),利用樹(shù)脂內(nèi)部離子和基團(tuán)與水溶液相關(guān)成分的濃度之差產(chǎn)生的滲透壓及高分子電解質(zhì)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(dá)到令人滿意吸水程度的是橡膠彈力。分子結(jié)構(gòu)交聯(lián)度越高,橡膠彈力越強(qiáng),而橡膠彈力和吸水力的平衡點(diǎn)即是其表觀吸水能力。
由于分子結(jié)構(gòu)交聯(lián),分子網(wǎng)絡(luò)所吸水分不能用一般物理方法擠出而起到保水作用。
由此,同樣組成的聚合物交聯(lián)度越低,吸水倍率相對(duì)越高,其保水性、穩(wěn)定性和凝強(qiáng)度就越低,反之亦然。所以,國(guó)際上對(duì)于使用周期較長(zhǎng)的保水劑自然需要較高的交聯(lián)度,并不追求高吸水倍率和速率。以聚丙烯酰胺為例,其表觀倍率并不高,吸水速率也依粒徑不同差別很大,凝強(qiáng)度高的保水劑吸水后有一定形狀,不易解體,利于土壤透氣,吸放水可逆性好。因?yàn)楸K畡┮话銚饺氲叵?至15厘米,故國(guó)際上現(xiàn)在更強(qiáng)調(diào)加壓下的吸水倍率。依粒徑不同,聚丙烯酰胺型吸純水倍率150-300。
土壤保水劑就是農(nóng)林保水劑,號(hào)稱植物微型水庫(kù),是一種獨(dú)具三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子聚合物。在土壤中能將雨水或澆灌水迅速吸收并保住,不滲失,進(jìn)而保證根際范圍水份充足、緩慢釋放供植物利用。它特有的吸水、貯水、保水性能,在改善生態(tài)環(huán)境、防風(fēng)固沙工程中起到?jīng)Q定成敗的作用。廣泛用于土地荒漠化治理、農(nóng)林作物種植、園林綠化等領(lǐng)域。
土壤保水劑的主要用途,土壤保水劑的主要用途,土壤保水劑跟隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步,土壤保水劑應(yīng)用較多的化學(xué)抗旱保水劑主要有土壤保水劑、土表蒸發(fā)抑制劑和植物蒸騰抑制劑 其作用的基本原理是利用它對(duì)水分的調(diào)控作用 減少土壤水分蒸發(fā)或植物蒸騰量 實(shí)現(xiàn)提高水分利用率和作物抗旱能力 達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的。
食品保水劑學(xué)名復(fù)配水分保持劑,簡(jiǎn)單的說(shuō)是一種礦物鹽,是從磷礦中提取磷酸,然后再根據(jù)酸堿中和反應(yīng)生成各種不同的磷酸鹽。它的主要成分是磷,廣泛存在于各種生命體中,是維持正常生命活動(dòng)的物質(zhì)之一。
食品保水劑應(yīng)用范圍廣泛,比如肉制品加工中、水產(chǎn)品加工中、冷凍調(diào)理食品加工中,還有餐飲配料中用到的,比如丸子、牛羊肉片、烤肉串等等。正確食品保水劑能提高產(chǎn)品的出水率、改善產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、增加脆度、延長(zhǎng)貨架期并最終節(jié)省成本。
保水劑的作用有哪些?
保水
保水劑不溶于水,但能吸收相當(dāng)自身重量成百倍的水。保水劑可有效抑制水分蒸發(fā)。土壤中滲入保水劑后,在很大程度上抑制了水分蒸發(fā),提高了土壤飽和含水量,降低了土壤的飽和導(dǎo)水率,從而減緩了土壤釋放水的速度,減少了土壤水分的滲透和流失,達(dá)到保水的目的。還可以刺激作物根系生長(zhǎng)和發(fā)育,使根的長(zhǎng)度增加、條數(shù)增多,在干旱條件下保持較好長(zhǎng)勢(shì)。
保肥
因?yàn)楸K畡┚哂形蘸捅P钏值淖饔?,因此可將溶于水中的化肥,農(nóng)藥等農(nóng)作物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)固定其中,在一定程度上減少了可溶性養(yǎng)分的淋溶損失,達(dá)到了節(jié)水節(jié)肥,提高水肥利用率的效果。
保溫
保水劑具有良好的保溫性能。施用保水劑之后,可利用吸收的水分保持部分白天光照產(chǎn)生的熱能調(diào)節(jié)夜間溫度,使得土壤晝夜溫差減小。在砂壤土中混有0.1%~0.2%的保水劑,對(duì)10厘米土層的溫度監(jiān)測(cè)表明,對(duì)土溫升降有緩沖作用,使晝夜溫差減少為11~13.5℃,而沒(méi)有保水劑的土壤為11~19.5℃。
保水劑最常用的使用方法有四種:
蘸根法:
就是將植物的根系均勻的沾上用保水劑配成的糊狀液體。蘸根法主要在蔬菜、花卉及苗木裸根移栽時(shí)使用。一般一公斤保水劑至少可以處理2000棵幼苗。用這種方法可以提高定植苗的成活率,縮短緩苗時(shí)間。
拌土法:
拌土法就是將保水劑與土按一定的比例混勻,將其施入栽培溝或栽培穴中。拌土是為了使保水劑能夠均勻的分布在植物根系的周圍,這是目前用的最為廣泛的一種方法,在播種、栽苗、盆花栽植、栽樹(shù)及基質(zhì)育苗時(shí)均可采用。
在蔬菜、花卉等作物基質(zhì)育苗時(shí),可以將保水劑與育苗基質(zhì)按1:100的比例混合攪拌,裝入育苗盤內(nèi),放入種子澆透水即可。
拌種、拌肥法:
用保水劑拌種也叫種子包衣或種子涂層,它能在待播的種子表面上形成一層水凝膠狀的保護(hù)膜。選用的保水劑通常是細(xì)小顆粒類型,或稱為拌種粉。拌種可以提高出苗率,方便省工,利于機(jī)械化操作。
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的保水劑共分為兩大類:
一類是丙烯酰胺-丙烯酸鹽共聚交聯(lián)物(聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸銨等);
另一類是淀粉接枝丙烯酸鹽共聚交聯(lián)物(淀粉接枝丙烯酸鹽)。
聚丙烯酰胺:
聚丙烯酰胺呈白色顆粒晶體狀,主要成分為:
丙烯酰胺65%-66% 丙烯酸鉀23%-24% 水8%-10% 交聯(lián)劑0.5%-1.0%。在國(guó)際上,法國(guó)、德國(guó)、日本、美國(guó)和比利時(shí)等國(guó)所生產(chǎn)的保水劑大多屬于這類成分的產(chǎn)品。
該產(chǎn)品的特點(diǎn)是:
使用周期和壽命較長(zhǎng),在土壤中的蓄水保墑能力可維持4年左右,但其吸水能力會(huì)逐年降低。據(jù)黃土區(qū)造林試驗(yàn)觀察,使用該類保水劑造林后的當(dāng)年,其吸水倍率維持在100-120倍,第二年吸水倍率降低20%-30%,第三年降低約40%-50%,第四年降低更多。