保水劑

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，保水劑會有大量酰胺和羧基親水基團(tuán)，利用樹脂內(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，國際上對于使用周期較長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。

1、無毒，安全環(huán)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(yùn)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(tài)氮和鈉或鉀離子，無任何殘留。

2、保墑省水，可有效抑制水分蒸發(fā)，防止水土流失，即使在有灌溉的條件下，仍然可省水50%以上。

3、改善土壤結(jié)構(gòu)，使粘重土壤，漏水肥的沙土和次生鹽堿土壤得以改良，同時(shí)促進(jìn)土壤微生物發(fā)育，提高土壤有機(jī)物的周轉(zhuǎn)利用效率。

4、使用壽命長，集多種聚合物之特性，可反復(fù)吸水膨脹和釋放收縮，在生產(chǎn)中使用壽命可達(dá)6年以上，是市場上使用壽命最長的土壤保濕產(chǎn)品。

5、吸水速度快，一般自然水吸至飽和最長時(shí)間約為15-40分鐘，最快0.4分鐘。

6、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(hù)環(huán)境；當(dāng)再次干旱時(shí)，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(qū)和極端的干旱氣候，在年降雨量達(dá)200mm時(shí)，也可種草植樹。

7、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。

8、性能穩(wěn)定即使是極端的干旱，也不會倒吸植物水分 。

國內(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%。在國際上，法國、德國、日本、美國和比利時(shí)等國所生產(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，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。

聚丙烯酸鈉--聚丙烯酸鈉為白色或淺灰色顆粒狀晶體，主要成分有：聚丙烯酸鈉88%（其中含鈉24.5%) 水8%-10% 交聯(lián)劑0.5%-1.0%。國內(nèi)生產(chǎn)的保水劑大多是這種成分的產(chǎn)品。其主要特點(diǎn)是：吸水倍率高，吸水速度快，但保水性能只能保持2年有效。據(jù)造林試驗(yàn)觀測，這類產(chǎn)品的吸水能力和吸水速率明顯高于聚丙烯酰胺產(chǎn)品，在土壤中如遇充分給水，0.5-1.0小時(shí)后便迅速吸收自重的130-140倍的水分；但第二年的吸水倍率要降低約60%左右。由于聚丙烯酸鈉會造成土壤中鈉離子含量的遞增，林業(yè)和農(nóng)業(yè)用保水劑的生產(chǎn)廠家大多改為生產(chǎn)聚丙烯酸鉀或聚丙烯酸銨。

淀粉接枝丙烯酸鹽--淀粉接枝丙烯酸鹽為白色或淡黃色顆粒狀晶體，主要成分為：淀粉18%-27% 丙烯酸鹽62%-71% 水10% 交聯(lián)劑0.5%-1.0%。這種產(chǎn)品在用于造林地蓄水保墑時(shí)，使用壽命一般只能維持1年多的時(shí)間，但吸水倍率和吸水速度等性狀極佳。據(jù)實(shí)驗(yàn)室對黃土浸提液的吸水對比試驗(yàn)，該類保水劑在遇水后的15-20分鐘內(nèi)即可吸收自重150-160倍的水分。

干旱是全世界關(guān)注的大事。本世紀(jì)50年代以來，隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人口的急劇膨脹，氣候變暖干旱問題變的日益突出。這些問題促使各國科學(xué)家開始研究解決干旱問題的有效方法。 20世紀(jì)50年代以前人類使用的吸水性材料主要為天然物質(zhì)和無機(jī)物。例如天然纖維、天然蛋白質(zhì)。50年代，Goodrich公司開發(fā)了交聯(lián)聚丙烯酸的生產(chǎn)技術(shù)，使得吸水性高分子物質(zhì)應(yīng)用于增黏劑。

超強(qiáng)吸水性樹脂的出現(xiàn)是1961年美國農(nóng)業(yè)部北方研究所C，R，Russell等從淀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(yè)化成功，其商品名為SGP(Starch Graft polymer），當(dāng)時(shí)美國主要以農(nóng)業(yè)為中心積極推廣應(yīng)用，首先應(yīng)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、General Mills Chemical，日本住友化學(xué)、三洋化成工業(yè)等公司相繼成功地開發(fā)了高吸水性樹脂。其中成效最大的是美國、日本、法國和德國等。

80年代開始出現(xiàn)用其他天然化合物衍生物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制取吸水性物質(zhì)，合成超強(qiáng)吸水性樹脂的發(fā)展，促進(jìn)應(yīng)用研究的開展。

吸水性復(fù)合材料在20世紀(jì)80年代產(chǎn)生。由于它能改善超強(qiáng)吸水性樹脂的耐鹽性、吸水速度、吸水后水凝膠的強(qiáng)度等許多性能，所以發(fā)展迅速。近年已開始研究吸水性高分子物的共混技術(shù)。這些為發(fā)展高吸水性材料提供了更加廣闊的前景。

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(gè)單位先后進(jìn)行了研究，有的已轉(zhuǎn)入中試階段，并有小批量的生產(chǎn)。國內(nèi)已有批量生產(chǎn)能力的廠家，這些生產(chǎn)廠的產(chǎn)品都是聚丙烯酸鈉或淀粉接枝聚丙烯酸鈉，該類產(chǎn)品質(zhì)量，除了化合物組成本身外，主要還和設(shè)備、技術(shù)、工藝有關(guān)。國外進(jìn)口產(chǎn)品主要有比利時(shí)TC（Terra Cottem 土壤植被與科特姆簡稱），法國SNF的AQUASORB保水劑，德國Stockhau Sen生產(chǎn)的Stocksorb保水劑，隨著國家對生態(tài)環(huán)境建設(shè)投資加大和重視，國內(nèi)保水劑類產(chǎn)品研究、開發(fā)、生產(chǎn)呈現(xiàn)一輪高潮。

⒈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和發(fā)育，使根的長度增加、條數(shù)增多，在干旱條件下保持較好長勢。

2，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)作物生長所需要的營養(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。

3，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10厘米土層的溫度監(jiān)測表明，對土溫升降有緩沖作用，使晝夜溫差減少為11～13.5℃，而沒有保水劑的土壤為11～19.5℃。

4，改善土壤結(jié)構(gòu)，保水劑施入土壤中，隨著吸水膨脹和失水收縮的規(guī)律性變化，可使周圍土壤由緊實(shí)變?yōu)槭杷?，孔隙增大，從而在一定程度上改善土壤的通透狀況，

由于高吸水性樹脂無毒無害，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"。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。在醫(yī)療衛(wèi)生方面也可廣泛應(yīng)用于衛(wèi)生巾、嬰兒紙尿布、成人失禁墊片、保健冰帽、冰墊、吸血藥布等領(lǐng)域 。

保水劑草業(yè)

⑴草坪：在新建草坪上的應(yīng)用極為廣泛。出苗率高，成坪快，保濕時(shí)間長，施工簡便，多用于高爾夫球場，足球場。

在整地時(shí)將保水劑按比例（根據(jù)土壤類型和保墑情況每平方米播撒20-50g）撒在碎土地表，用鐵齒耙梳理拌勻整平，灌足水即可等待播種； 方法B將保水劑與草種按上述比例混播，但播后需覆上表土，方能撒水澆透，如灌溉不便的干旱地段，在澆水時(shí)干撒或噴灑（用量：乳狀0.2-0.4kg/畝，干粉0.08-0.15kg），以減少水分蒸發(fā)。

在已成坪的草坪上施用保水劑，將草修剪至5cm以下并清理干凈后，按比例每平米不超過40g（可與草坪肥混播），之后用鐵齒耙松土，使其能與土壤充分結(jié)合均勻，灌水即可.

公路護(hù)坡，巖石綠化通常采用高壓罐車噴播（該方法僅限于使用），根據(jù)噴播載體性質(zhì)增減用量或搭配比例，混合噴播用量少，成本低， 護(hù)坡（中性沙壤土為例）每平方米使用干粉6-10g。

巖石綠化（又稱植被混凝土）的載體多為人工混凝土骨架，受養(yǎng)分和水資源的約束，混合比例略有提高每平方米使用干粉9-15g。

⑵，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(jìn)行種子"保濕包衣"，簡便節(jié)省，能有效促進(jìn)種子發(fā)芽，提高發(fā)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。

保水劑植樹

⑴蘸根——根據(jù)需要蘸根的苗木數(shù)量，將保水劑攪入30升水中（視水的硬度適量增減)，充分?jǐn)嚢枞芙夂蠹纯山圃裕筛鶕?jù)苗木根系情況，按比例加入已經(jīng)稀釋的生根劑，以促進(jìn)根系生長），如需長途運(yùn)輸，用塑料薄膜包扎根部或密封保鮮運(yùn)輸，以防止干枯，提高成活率。

⑵灑根——在移栽幼苗時(shí)（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(qiáng)，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(shí)，地表覆土。

⑶挖溝拌土——三年以上的大樹，在其樹冠投影垂直約2/3處環(huán)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，覆土后留出凹槽，灌水再覆土（若是山地或其它無法灌溉的地區(qū)可吸足水后使用）。

⑷沙漠植樹時(shí)直接用保水劑襁褓，大樹移栽方法同"2",數(shù)量按比例增加 。

當(dāng)前，市場上的保水劑，無論從產(chǎn)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(chǎn)品，使每個(gè)用戶都很關(guān)心的問題，近來，從用戶的反饋信息來看，在選用保水劑時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

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，吸水倍率會減小。

3、以淀粉為主要原料的保水劑會自動降解，不會對環(huán)境造成危害，如果化學(xué)原料的就沒有保障了。

園林保水劑節(jié)水省力

本劑用后僅需很少的雨水或澆灌水，即可長期保持根部恒濕，解決全年澆水問題。大多數(shù)植物可連旱兩三個(gè)月而不需澆水，減少澆水次數(shù)一半以上。相對鋪設(shè)管道、或每天用灑水車養(yǎng)護(hù)、耗費(fèi)水源、以及高昂的工資和水價(jià)而言，既省錢省力，綠化效果又好！

園林保水劑節(jié)省運(yùn)輸成本

很多苗木移栽需帶土球，造成運(yùn)量少而運(yùn)費(fèi)高，如去掉土球用本劑將幼苗蘸根后運(yùn)輸，可極大地增加運(yùn)量而減少運(yùn)費(fèi)。

園林保水劑節(jié)肥省藥

可將幾種水溶性氮肥、生長素和根用藥劑等，水溶后吸到本劑中，即成為

肥藥緩釋劑-使肥藥不流失，達(dá)到均衡供水、施肥、給藥三重效果。

尤其是高檔花卉用的生物菌肥，因需要土壤潮濕才能促使菌體活化繁殖，如與本劑攙和施用，即為

菌肥促活劑-相得益彰，顯著提高肥藥效、又節(jié)省肥藥用量。

園林保水劑綠化迅速

本劑始終保持根土恒濕均衡供水，同時(shí)吸溶肥料，使植株長期水肥充足，從而保持長勢旺盛，綠化效果立竿見影！提高綠化效果60%。

園林保水劑用途廣泛

適用于城市綠化中的花草灌木、景觀喬木、盆景花壇，租擺綠植、社區(qū)公園綠地、球場草地、無土栽培、透明觀根花卉、樓頂綠化植被和道路護(hù)坡綠化等。

保水劑應(yīng)用的范圍較廣，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、防風(fēng)固沙等領(lǐng)域中可發(fā)揮其抗旱保苗、改良土壤、防鹽堿、水土保持、節(jié)省肥料和農(nóng)藥而達(dá)到增產(chǎn)增收的重要作用。

檀香保水劑（褐色）：是在保水劑的基礎(chǔ)上針對檀香樹的生長特性而專門研制的新型保水劑。研究結(jié)果表明，檀香樹雖然非常忌積水，但在缺水時(shí)葉子卷起，萎縮、變黃，生長緩慢，嚴(yán)重時(shí)會停止生長。所以種檀香樹的時(shí)候加入檀香保水劑能使泥土長時(shí)間保持濕潤，保證檀香樹持續(xù)快速生長。

1.保水

保水劑能快速吸水，又緩慢釋放。既能保證檀香樹生長所需的水份，又能防止因蒸發(fā)、滲漏、流失浪費(fèi)水份，使土壤長期保持濕潤?？煞磸?fù)吸水、釋水，緩慢供檀香樹利用。

2.保溫

保水劑具有一定的保溫性能。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，實(shí)驗(yàn)表明，在砂土中混有0.1%～0.2%的保水劑，通過對10cm土層的溫度監(jiān)測，對土溫升降有緩沖作用，使晝夜溫差減少為11～13.5度。

3.節(jié)省肥料農(nóng)藥

將農(nóng)藥肥料與其混用，在其儲存水份時(shí)能把農(nóng)藥肥料保存起來緩慢釋放，不會因蒸發(fā)、滲漏和流失而把農(nóng)藥肥料浪費(fèi)掉，從而提高農(nóng)藥肥料的利用率。

4.增加微量元素

檀香保水劑中添加了無機(jī)礦物土“凹凸棒”。它含有豐富的鉀、磷、鐵、錳、鈣等微量元素。無機(jī)礦物土具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，透氣、吸水，使檀香樹能吸收更多的養(yǎng)分，從而加快生長速度，提高木材的產(chǎn)量。

5.改善土壤結(jié)構(gòu)

反復(fù)吸脹與收縮給土壤造成大量的孔隙，提高了土壤的透氣性、透水性，加快了植物根際周圍有機(jī)礦物質(zhì)的分解有利根系吸收，促進(jìn)了植物和根系的生長，改良了土壤基質(zhì)，防止了土壤板結(jié)，鹽漬化。