:保水剂的研究开发与应用

 目前国内保水剂生产技术及性能 吸水率达800倍的含钾保水剂技术转让

保水剂的研究开发与应用

项目资料*吸水树脂保水剂 2008-12-25 19:05:48 阅读41 评论0  字号：大中小

保水剂的研究开发与应用1、保水剂概述 
1.1保水剂的含义与科学归属性 
　　 保水剂指吸水能力特别强的高分子物质。由于它大多数是由低分子物质经聚合反应合成的高聚物或者由高分子化合物经化学反应制成，所以又称吸水性树脂或高吸水性高分子。 
　　 吸水性树脂的迅猛发展使其有了一个专门名字——高吸水性树脂，它是具高吸水特性的功能性高分子材料的统称，英文为Super Absorbent Polymers,简称SAP。它能吸收自身重量几百倍的水分。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。 
　　 保水剂吸水后形成水凝胶，具有弹性凝胶的基本性能，也可以认为是高弹性水凝胶。
1.2保水剂的发展历程 
　　 20世纪50年代以前人类使用的吸水性材料主要为天然物质和无机物。例如天然纤维、天然蛋白质.50年代，Goodrich公司开发了交联聚丙烯酸的生产技术，使得吸水性高分子物质应用于增黏剂。超强吸水性树脂的出现是1961年美国农业部北方研究所C.R.Russell等从淀粉接枝丙烯腈开始研究，该吸水性树脂最初在亨克尔股份公司(Henkelcorporation)工业化成功，其商品名为SGP(Starch Graft polymer),当时美国主要以农业为中心积极推广应用，首先应用在土壤改良、保水抗旱、育种保苗等方面。 
　　 60年代末至70年代，美国Starch、General Mills Chemical,日本住友化学、三洋化成工业等公司相继成功地开发了高吸水性树脂。其中成效最大的是美国、日本、法国和德国等。 
　　 80年代开始出现用其他天然化合物衍生物经化学反应制取吸水性物质，合成超强吸水性树脂的发展，促进应用研究的开展。 
　　 吸水性复合材料在20世纪80年代产生。由于它能改善超强吸水性树脂的耐盐性、吸水速度、吸水后水凝胶的强度等许多性能，所以发展迅速。近年已开始研究吸水性高分子物的共混技术。这些为发展高吸水性材料提供了更加广阔的前景。1.3国内保水剂发展状况 
　　 中国高吸水性树脂的研究工作起步较晚，80年代开始起步，近20年来全国已有近20个单位先后进行了研究，有的已转入中试阶段，并有小批量的生产。目前国内已有批量生产能力的厂家，这些生产厂的产品都是聚丙烯酸钠或淀粉接枝聚丙烯酸钠，该类产品质量，除了化合物组成本身外，主要还和设备、技术、工艺有关。国外进口产品主要有比利时TC（Terra Cottem 土壤植被与科特姆简称）保水剂，法国的AQUASORB保水剂，德国生产的Stocksorb保水剂， 
　　 随着国家对生态环境建设投资加大和重视，国内保水剂类产品研究、开发、生产呈现一轮高潮。1.4开发保水剂的意义 
1.4.1产品开发背景 
　　 全球气候变暖，生态恶化和干旱缺水状况日趋严重，由于干旱而带来的土地荒漠化已成为全球性生态问题。中国已成为受荒漠化影响最为严重的国家之一，而土地的沙化主要发生在干旱、半干旱地区，土地沙化不仅降低了土壤中的有机物质，更降低了土壤肥力和保持水分能力，水土流失严重。 
　　 因此，研究开发具有保水节水、保肥省肥、改良土壤、防风固沙、保墒保苗、增产增收的多功能保水剂，无疑具有巨大的潜力和市场前景。 
1.4.2发展保水剂的重要意义 
　　 如上述可知，保水剂的性能优越，用途极为广泛，在众多领域，尤其是农、林、园艺和医用卫生等方面已成为不可缺少的材料。 
　　 不仅如此，发展保水剂将大大丰富高分子科学，特别是丰富功能高分子材料科学的内容，将进一步促进高分子合成理论及材料的加工理论的发展；同时也丰富了弹性凝胶科学的内容。2 保水剂及其分类 
2.1保水剂是一种高分子化合物 
　　 水溶性高分子化合物进行交联时，其性能依其交联度的变化而变化。由水溶性转变为水膨润性的树脂，若再进一步交联就变成亲水性树脂。 
　　 水溶性树脂的交联度有高、低之分。前者叫高密度交联；后者叫低密度交联。高密度交联的树脂，由于交联密度高，没有水进入的余地，或者说水渗入使其膨胀的能力很低，因此吸水能力差，不可能是高吸水性材料，只能是亲水性树脂或者说低吸水性高分子。如果是离子型的吸水性树脂，其离子交换能力很强，因而作为离子交换树脂获得了广泛的应用。 
　　 因此，保水剂是一种交联密度很低、不溶于水、高水膨胀性的高分子化合物。交联密度低，水分子容易渗入聚合物中使其膨胀，进一步亲水而凝胶化，成为高吸水性的状态。但交联度不能太低，否则就会溶解于水。因此，在不溶于水的情况下处于最低交联度的聚合物才有可能是高吸水性保水剂。 
　　 另一方面，制造保水剂，对于各种原料组成的水溶性树脂及采用的交联方法都要进行详细地选择，集中优者才可使吸水性大幅度提高。 
　　 高吸水性高分子化合物吸水的原因是它的分子链上存在大量的亲水性功能基团。这些亲水性基团多半是羧基，此外也有用羟基、酰胺基、氨基、磺酸基、磷酸基、亚磺酸基等。一般认为这些亲水基团混合使用比单独使用更好。例如单一组成的聚丙烯酸钠之类是最合适的吸水性高分子物质，它的吸水能力虽然很高，但一旦引进一些羟基、酰胺基等产生异分子链，形成杂乱结构的聚合物，则吸水性能更好。 
　　 同时应该指出的是，两种或者多种单一组成的吸水性树脂混合并不能大幅度提高它们的吸水能力。而是应该将不同单一基团的物质进行共聚(包括接枝共聚)，使每一个分子链上具有不同的亲水基团。这种吸水能力的提高是不同亲水基团相互协同的结果。2.2保水剂种类 
2.2.1按原料来源分类 
2.2.2按亲水化分法分类 
2.2.3按亲水团的种类分类 
　　 按照亲水基团的种类可分为五大系列。　　①阴离子系(如羧酸类、磺酸类、磷酸类等)；　　②阳离子系(如叔胺类、季铵类等)；　　③两性离子系(如羧酸-季铵类、磺酸-叔胺类等)；　　④非离子系(如羟基类、酰胺基类等)；　　⑤多种亲水基团系(如羟基-羧酸类、羟基-羧酸基-酰胺基 、磺酸基-羧酸基类等) 。　　见表2-1。表２－１系别类型及重要品种阴离子系羧酸类 聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐…… 
磺酸类 聚苯乙烯磺酸…… 
磷酸类 
……阳离子系叔胺类 
季铵类 
……两性离子系羧酸-季铵类 
磺酸-叔胺类 
羧酸-叔按类 
磺酸-季铵类 
……非离子系羟基类 交联聚乙烯醇…… 
酰胺基类 交联聚丙烯酰胺…… 
醚类 
……2.2.4按交联方法分类 
根据交联的方法也可分为四类。 
①用交联剂进行网状化反应(如多反应官能团的交联剂交联水溶性的聚合物、多价金属离子交联水溶性的聚合物、用高分子交联剂对水溶性的聚合物进行交联等)； 
②自交联网状化反应(如聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺等的自交联聚合反应)； 
③放射线照射网状化反应(如聚乙烯醇、聚氧化烷烃等通过放射线照射而进行交联)；④水溶性聚合物导入疏水基或结晶结构(如聚丙烯酸与含长链(C12－C20)的醇进行酯化反应得到不溶性的高吸水性聚合物等)。2.2.5按产品形状分类
从制品形态可分四类： 
①粉末状； 
②纤维状； 
③膜状；④圆颗粒状。3 合成保水剂的基本途径 
3.1高分子化合物的基本特征 
3.1.1高分子化合物是高聚物 
　　 聚合物是指由许多大分子所组成的物质。如果组成该大分子的重复单元数很多，增减几个单元并不显著影响其物理性质，则一般将此种聚合物称为高聚物；如果组成该大分子的结构单元数较少，增减几个单元对物性有显著影响的聚合物，则称做低聚物。高分子化合物大部分是聚合物，但也有可能不是重复单元连接而成。如果仅仅是分子量高的物质，则不宜称做聚合物。保水剂是高分子化合物，除极少数天然的吸水剂外，都是高聚物。 
3.1.2高分子量 
　　 初具强度的聚合物有一个最低临界分子量或临界聚合度DPC。在临界聚合度以下，聚合物不具有强度，不能作为吸水性材料。超过DPC以后，机械强度随聚合度的增加而迅速上升，到某一数值K后，强度上升变慢。3.1.3结构复杂　　 高聚物的性能主要决定于它的结构。因此了解它的结构与性能的关系对于合成新型保水剂、老品种保水剂的改性以及对高分子材料的合理使用都具有极大的意义。 
高分子化合物比低分子化合物的结构复杂得多。由低分子单体聚合成大分子，由无数个大分子聚集成聚合物，中间尚存在着多重结构。即所谓一次结构、二次结构、三次结构、四次结构。3.2 功能性高分子化合物的特点3.2.1定义　　 所谓功能高分子化合物是指具有功能性的高分子化合物。例如，在温和条件下有高度选择能力的化学反应性，对特殊金属离子的选择螯合性，薄膜的选择透气性、透液性和透离子性，催化性，相转移性，光敏性，光致变性，光导性，导电性，磁性，生物活性等。当然这些都与大分子中具有特殊的功能基和结构密切相关。保水剂是具有许多亲水功能集团而又有轻微交联的不溶于水而又有极高吸水性的功能高分子化合物。3.2.2特点　　 (1)产生的时间短、发展迅速。功能高分子化合物是在近30多年来，随着高分子化学和高分子材料工业的蓬勃发展，而产生和发展起来的。无论是功能高分子化合物的科学理论，或生产及应用都得到了巨大的发展。 
　　 (2)内容丰富、涉及范围广泛，又与许多其他学科产生相关的新兴边缘学科，国内外研究非常活跃。 
　　 (3)功能高分子化合物一般制造工艺复杂、产量小、价格高。产量大致为通用高分子材料的千分之一或更少，而价格一般为一百倍以上。 
　　 (4)用途广泛，有巨大的发潜力。3.3合成保水剂的基本方法 
　　 保水剂属于功能性高分子化合物，因此合成保水剂完全遵循功能高分子化合物的合成途径。3.3.1亲水性单体直接合成保水剂 
　　利用带有亲水功能基团的单体(有的还要加少量交联性单体)直接聚合(或缩聚)成保水剂。如聚丙烯酸盐保水剂等。其反应式如下:式中Me为Na+、K＋等　　该途径所得的保水剂功能基(亲水基团)分布均匀，在高分子链中每个链节都有功能基，即链节数与功能基数相同，故聚合物的亲水功能基含量高。其缺点是需要制造亲水性单体，而有时亲水基团和可聚合基团都有反应活性，合成时要注意保护。3.3.2通过合成高分子化合物的化学反应制取 
　　 先通过单体聚合(或缩聚)制造反应性高分子化合物，然后再进行化学反应引入亲水功能基团。例如醋酸乙烯酯聚合得到聚醋酸乙烯酯，再将聚乙烯酯进行醇解可得聚乙烯醇，再进行交联或者同时引入羧基就可得吸水性树脂。 
　　 该途径所得的保水剂的亲水基团分布不均匀，这是因为聚合物反应基团难以全部反应。不能达到每个链节都具有亲水功能基，因此性能受到一定程度的影响。但可利用现成的合成高分子化合物制造，原料来源较方便，价格比较便宜。3.3.3通过天然高分子化合物的化学反应制造 
　　 天然有机高分子化合物是生物体内制造出来的，与生命体的功能和构成生命体的结构有关。常见的有纤维素、淀粉等多糖类；丝、羊毛等蛋白质；橡胶、虫胶等体外分泌物等。将它们通过化学反应引入功能基团，就可制造吸水性高分子化合物。如淀粉、或纤维维素与氯醋酸反应就可得羧甲基淀粉(CMS)或羧甲基纤维素(CMC)。4、保水剂的主要性能4.1吸收能力 
　　 保水剂的吸收性能包括吸收水溶液的能力(即吸收水溶液倍率)和吸收水溶液的速度(即吸收水溶液速率)等。根据水溶液的组成主要分为吸水、吸盐水、吸血液、吸尿、吸醇液等性能。 
4.1.1Flory-Huggins的热力学理论公式 
　　 Flory-Huggins公式是吸水性高分子定量表示吸水倍率的理论公式。较全面地反映了高分子凝胶与交联度、对水亲和能力、固定在树脂上的电荷浓度、外部溶液的电解质浓度及其分子量、溶液的体积等之间的关系，体现了各种因素对于弹性凝胶的膨胀倍率的影响。
4.1.2保水剂的吸液能力 
　　 保水剂的吸水溶液能力不但因吸水剂的种类、组成、分子量、交联度、分子态等不同而差别很大；而且同一吸水剂，由于所吸收溶液的组成，浓度、PH值、离子强度等的不同而显著不同。离子型的保水剂的吸水能力由Flory-Huggins公式可知受电解质的影响比较大。在制造的离子型保水剂中，配进一部分非离型吸水性树脂，最好是将离子性亲水单体和非离子性的亲水单体进行共聚合反应，得到既具有离子亲水基团又具有非离子性亲水基团的吸水性聚合物。这样就可以提高聚合物的耐盐性、耐酸碱性，而且吸水能力也相当高。
4.2吸收速度 
　　 吸收速度是保水剂的重要性能指标，吸液速度同吸液能力相对应，包括吸水(去离子水)速度、吸盐水(主要是0.9％～1％的食盐水)速度、吸血液速度、吸尿速度等。 
4.2.1离子型吸水剂与非离子型吸水剂 
　　 离子型保水剂一般来说吸水速度比较慢。因此达到饱和吸水量需要数小时。 
　　 非离子型的保水剂，主要是它的吸水速度非常快。达饱和吸水量的一半只需几秒钟至1min，达到饱和吸水量只需10~30min。4.2.2表面结构 
　　 接触表面积越大，则吸水速度增加很快。 
4.3保水能力 
　　 所谓保水能力指的是吸水后的膨胀体能保持其水液不离析状态的能力。 
　　 物质的脱水，主要有两种：一种是加热蒸发；另一种是加力(即压力、离心力等)脱水。 
4.3.1自然条件下的保水能力 
　　 吸水剂吸水后，由于水的蒸发速度下降，自然保水性非常优越。根本原因是进行干燥时在吸水性树脂的粒子表面形成了膜，使干燥速度慢慢下降。另一方面由于吸水剂与水形成氢键，将水固定在高分子链上，因而蒸发消耗的能量大，故干燥速度慢。 
4.3.2土壤中的保水特性 
　　 作为土壤改良剂利用时，土壤保持水的能力一般用pF值表示。 
　　 保水剂在土壤中具有的几种作用：吸水剂与土壤混合后使土壤的容积物理结构（三相分布）、水分的移动发生改变，气相率增加，具有团粒结构，即物理性能改善。使土壤表层及其内部的水分蒸发大为减慢，并大量的吸水，因此吸水保水性大大提高。抑制了盐类的流失，提高了液肥的保持性。使土壤中的有效成分大为增加，大大减少水土流失。 
4.4水凝胶的黏性和扩散性（略） 
4.5应答性（略） 
4.6强度 
　　 保水剂的强度包括干凝胶强度和吸水膨胀后凝胶的强度两种。 
　　 交联密度对保水剂的强度影响也很大。交联密度愈高，保水剂吸水后的强度越大；反之交联密度低，则强度降低。 
4.7稳定性 
　　 保水剂作为吸水保水材料使用必然会受到外界，如光、热、化学物质以及其他条件的影响，使它的吸水性能发生改变。保水剂热吸水能力在不太高的温度下是非常稳定的。 
保水剂在严寒的冬天仍能发挥它的吸水功能。 
　　 该类聚合物对紫外光的作用比较敏感。但受结构不同耐受紫外线的能力差异很大。 
4.8保水剂的安全性 
　　 保水剂应用于农林园艺、工业、建材、日用品、化妆品，特别是应用于医药、医疗器具、人工脏器、生理卫生、甚至食品中，因此它对人体的安全性是值得重视的问题。 
　　总之，从测试的吸水性树脂来看，无论是淀粉接枝物或者是合成物都是安全的，可以用于生理卫生、医疗等方面，甚至可以考虑用于食品方面。 
4.9其他性能 
　　 保水剂与其他物质的相容性及其混合物的性质。保水剂脂除了单独使用外，多数与其他材料混合使用或者做成复合材料加以应用。例如与土壤混合；与亲水性高分子共混合；这不仅有利于改善使用性能，而且可改善其吸收性能、强度、保水性能等。因此混合物的性质很重要。这也是超强吸水性树脂的相容性问题。5 保水剂用途 
5.1在农林园艺方面抗旱保水剂 
　　 土壤改良剂 
　　 水肥调理剂 
　　 植物生长促进剂 
　　 苗木移植保存剂 
　　 农药及营养缓释剂 
　　 无土裁培基质5.2在医药卫生方面 
　　 缓释剂、卫生巾、止血巾、止尿布5.3在建筑材料方面 
　　防渗剂、调湿剂、止水止漏剂 
5.4在工业生产方面
　　 油水分离剂、沉淀剂、絮凝剂 
5.5在食品加工方面
　　 食品保鲜材料、增稠剂、添加剂 
5.6在其他方面（略）6农用保水剂特点与应用 
6.1背景
　　 干旱是全世界关注的大事。本世纪50年代以来，随着工业的快速发展和人口的急剧膨胀，气候变暖干旱问题变的日益突出。这些问题促使各国科学家开始研究解决干旱问题的有效方法。 
6.2农用保水剂的特点 
　　农用SAP国内外通称保水剂(Water-retaining agent)它与其它用途的SAP在合成原料和性能上有所区别。目前国际上一般有两大类，即淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物和丙烯酰胺——丙烯酸盐共聚交联物。 
　　 一般来说，同样组成的聚合物交联度低，吸水倍率和速率相对越高，其保水性、稳定性和凝胶强度就越低，反之亦然。所以，国际上对于使用周期较长的保水剂自然需要较高的交联度，并不追求高吸水倍率和速率。 
6.3农用保水剂的用法 
　　 目前保水剂的使用方法有拌土、拌种、包衣和、蘸根和喷播等。丙烯酰胺共聚交联物成本高但寿命长，是保水剂主流产品，上述方法均适合。淀粉接枝丙烯酸共聚联物成本低，但奉命短，仅适用于包衣和蘸根。 
6.4保水剂应用存在的问题
6.4.1研究和生产、应用脱节（原来分属不同部门） 
6.4.2功能单一、针对性不强、质量不稳定。 
6.4.3工艺设备落后，没有形成规模化生产。 
6.4.4农林业新技术推广体制与实际不适应。 
6.4.5缺乏技术指导，应用效果不明显。 
6.4.6农业产出率低，林业投入不足，重眼前轻长远利益。 
6.4.7成本偏高。7、旱露植宝多功能保水营养缓释剂的特点与应用 
7.1旱露植宝的关键技术 
7.1.1高分子聚合物的合成工艺： 
　　 以丙烯酰胺，丙烯酸等为主要原料，以多元醇酸为交联 剂，通过其共聚交联合成工艺条件控制，制取新型的丙烯酰胺—丙烯酸盐共聚物。 
7.1.2制取的共聚物，交联度适中，吸水倍率300倍以上，水凝胶颗粒强度高，耐盐性好，PH值呈中性，水份有效利用率高，在土壤中有效期可达5年以上。 
7.1.3应用螯合技术，生物技术，生态环境技术，以含多种有机活性物质为载体，将稀土、黄腐酸、植物激素，微量元素、N、P、K等物质配位、螯合、重组于一体，制取具有抗旱节水、保水省肥、营养缓释、生根促长、改良土壤等多种功能的新型保水剂。 
7.2旱露植宝的技术创新点 
　　 旱露植宝的关键技术在于使产品中各类物质有效配合，使每种成份的作用得以充分发挥，并增强其加合功效。从技术角度讲，旱露植宝创新点在于以螯合技术、生物技术、生态环境技术为基础，以有机活性基团为平衡物质，利用其有效官能团的多个配合位点将保水抗旱、营养及生根促长等植物生长调节剂等多种物质配位、螯合、重组，并使其产生加合作用，以参与植物的生理代谢，促进植物生长，且具有抗旱、抗逆、抗病等功能。从功能角度讲，旱露植宝创新点在于将多种功能集于一身，兼具保水剂、抗旱剂、营养剂、缓释剂、生根剂和土壤改良剂的功能，为植物生长及生态改善提供全面的保障和良好的微生态环境。 
7.3旱露植宝的主要功能与作用机理 
7.3.1优异的保水性能形成了有利于植物生长的“地下水库” 
　　 经严格筛选后选用保水材料综合了各种聚合物的特性,有效地增加了植物生长所必须的水份的供应量，大大缓解了干旱对植物生长的影响。高分子材料成份可反复吸水、释放，可逆性强，在土壤中有效期长达五年，是目前国际上有效期最长的产品。同时本产品在土壤中可完全降解为氨、二氧化碳和水，无残留，无毒无害，对生态环境没有任何危害。 
7.3.2增强植物体内酶的活性，提高根系活力，促进植物生根 
　　 本产品中含化学改性稀土螯合物及植物生长调节剂。改性稀土能够促进植物内源激素的合成与激活，提高根系活力，增强植物光合作用速率和叶绿素的合成，提高植物对N、P、K和微量元素的吸收运转。植物生长调节剂能够促进细胞伸长与分化，从而诱导植物根系的分支、生长。 
7.3.3增强植物的抗旱抗逆功能 
　　 旱露植宝含抗旱剂黄腐酸（FA）等，黄腐酸能够减少植物气孔开张度，增大气孔阻力，降低蒸腾速度，从而降低土壤水分的消耗，改善植物水分的平衡状况，达到节水抗旱的目的。在水分调控上，FA与高分子聚合物形成了“开源节流”的双重功能.两者共同作用还能起到加合效应，使新陈代谢旺盛，光合作用加强，进而增强植物的抗寒、抗病、抗旱、抗逆等作用。 
7.3.4平衡供给植物生长所需养分,保肥省肥 
　　 在上述因素综合作用的基础上，由于高分子聚合物等的吸附作用，大大减少了养分的流失，延长了肥效，提高了养分利用率，可节水50%以上，节肥50%以上。 
7.3.5治沙改土，改善土壤的生态环境 
　　 旱露植宝从改良土壤出发，通过形成稳定性的土壤团粒结构，改善各种营养元素在土壤中的化学物理环境；增强了土壤的吸湿性、通气性，改变了土壤的空隙分布；增加土粒表面的吸附量，增加各种营养物质的加合作用。 
　　 综上所述，旱露植宝的作用是多方面、多层次的，是其所含物质共同作用的结果。既注重保水，又注重节水；既注重植物生理生化活性的提高，又注重土壤品质的改良；既能给植物提供多种养分，又能促进植物对营养成分的吸收；既注重植物生物总量的增加，又注重植物的抗病、抗逆能力的提高。这一切构成了旱露植宝作用机理的基础。 
7.4旱露植宝的技术水平 
　　 本产品经由中科院、中国农科院、中国林科院和农业部、国家林业局等单位业内权威专家组成的鉴定委员会认为，该产品配方科学，技术含量高，技术设计具有独创性，拥有自主知识产权，达到国际先进水平，在国内同类产品中居领先地位。 
　　 该产品集先进技术和多种功效于一身，具有抗旱保水，节水省肥、营养缓释，生根促长，改良土壤，防风固沙，增强植物抗逆性等作用。质量稳定，效果明显，市场需求量大，前景广阔，具有良好的经济效益、生态效益和社会效益，是林业、农业及生态环境建设中值得推广应用的高新技术产品。 
7.5旱露植宝的成果状况 
　　 2002年3与15日通过了由北京市主持、中科院、中国农科院、中国林科院、农业部等单位专家组成的鉴定委员会部级鉴定，获列为国家级重点新产品。 
　　 2002年4月22日由北京市召开了“旱露植宝”新闻发布会，国家林业局、农业部、科技部、中科院、北京林大等单位以及科技日报、北京日报、中央电视台、北京电视台等多家媒体单位参加了会议并进行了报道。2002年12月获国家知识产权局发明专利，2003年10月被国家林业局列为林业科技成果推广项目（新产品） 
7.6旱露植宝的实验示范与推广应用情况 
　　 本产品历经三年由中科院植物所、生态所、中国林科院林研所、中国农科院土肥所、西北农林科技大学、中国农大、北京林大、安徽农大、宁夏林研所等高校科研单位以及内蒙、河北、宁夏、新疆、陕西、北京、山东、安徽等全国十二个省市地方各级农业、林业、水利、园林等行业在沙源治理、退耕还林等国家重点工程以及苗木花卉、园林绿化、作物栽培、草坪建植等方面的实验和应用，均取得了明显效果。 
7.7旱露植宝的使用方法 
　　 旱露植宝是高效利用水资源的多功能土壤调理剂，不同大小的颗粒针对不同的应用对象而设计，简洁而有效，使用时只需根据当地的气候和植物的种类及大小选择适宜的型号及用量，选择最佳的使用方法即可。类型 名称旱露植宝 1号旱露植宝 2号旱露植宝 3号旱露植宝 4号应用范围用于种子包衣； 
拌种、种植和运输前的裸根蘸根应用于育种、草皮和小容器种植，与培养基混合，喷播用于造林、绿化、育苗、草坪用于种植和培养基混合或用于景区美化、果树7.7.1 旱露植宝在农业生产中的使用方法 
a、种子涂层（拌种）（旱露植宝1号） 
b、种子造粒 （旱露植宝1号） 
c、掺入育苗床、用作培养基（旱露植宝3号） 
d、根部涂层（旱露植宝1号） 
e、土施（旱露植宝3号） 
7.7.2 旱露植宝在造林和园林绿化中的使用方法 
　　 应用旱露植宝造林绿化可以提高造林成活率，增大造林绿化成功的保险系数，减少补植或重植的次数，同时抗旱节水。因而相对的降低了造林成本，增加了经济效益。 
旱露植宝造林绿化的成功还可以争取绿化时间，有利于加快造林绿化的步伐，使荒山荒地早日披上绿装，发挥良好的生态效益和社会效益。 
a、种子涂层（拌种）（旱露植宝1号） 
　　 将旱露植宝与水经搅拌形成一定浓度的水分散体，通常以0.75%和1%（重量比）为好。再将种子与该分散体混合均匀，使种子表面形成一层薄膜（包衣），摊开晾干，然后进行播种。由于保水剂凝胶薄膜可保持一定的湿度和缩小昼夜温差，能加速种子发芽，提高种子出苗率及细长苗成活率。 
b、种子造粒 
　　 先将种子置于0.5%的旱露植宝1号水分散体中，使种子涂层，再将粉碎到60目以下的土壤（包括腐殖土及耕作土）与0.5—1%旱露植宝2号掺合均匀成混剂土。然后以种子和保水土按重量1：2的比例，用人工振荡或机械运转方法造粒。这样加工的种子不仅表层涂上了保水剂，而且种外层裹上保水土，更易提高种子发芽率和幼苗的成活率。 
c.掺入育苗床土（旱露植宝3号） 
　　 将一定比例旱露植宝（0.5-1%）混入育苗床土中，可减少苗床的浇水次数，加速幼苗生长，促进插条早生根，提前出圃。 
d.根部涂层（蘸根）（旱露植宝1号） 
　　 将旱露植宝一定比例（0.7-1.0%）与水混合成凝胶状，在苗木移植前进行根部涂层（蘸根），可防止移植过程中根部失水，减少移植对植物的影响，从而提高成活率. 
e.土施：　　根据土地条件，将旱露植宝直接施入植物根部土壤，可延长苗木的存活天数，明显提高成活率. 
　　 e.1要求：当土壤中的水分不足10%时，条件允许的话，先施用吸水后的保水剂，然后浇水；若条件不允许，应在施加旱露植宝后立即浇上充足的水，再覆一层土。 
　　 e.2用量：2—3年生针叶苗，合理施加量为15—20克；1—2年生阔叶树苗，合理施加量为30—40克；经济林木苗木，根据苗木大小，合理施加量为30—80克。 
　　 e.3：用法：裸根苗栽植前，需将旱露植宝和土混匀回填在根部周围。 
　　 e.4：雨季或秋季造林时，若雨水充足，旱露植宝使用量可酌情减少。 
7.7.3旱露植宝在果树栽培上的应用 
a、果树苗木方法同前 
b、已栽果树：每株推荐用量为30-80克 
7.7.4旱露植宝在草业上的应用 
a、若直接施加到草地和草坪种植的混合土里，厚度约为10厘米，每平方米旱露植宝3号用量为20—50克; 
b、若建植草坪为喷播作业，每平方米旱露植宝2号的用量为4—10克. 
7.7.5添加到土壤培养基中 
a、种植前将旱露植宝和土壤以一定比例（0.2%--2%）混匀，然后将其置于植物根部周围；　　如：盆栽花卉、苗木培养基础，容器袋育苗基础等。 
b、也可用于吊篮植物，隔声植物栏，屋顶花园和商业园艺植物的幼苗培养基。7.8喷播应用 
　　 用于道路护坡、大面积草坪、高尔夫球场等，与种子、水、填充剂等混合后喷播，效果良好。 
7.9切花运输 
　　 保水剂吸水冷冻后起到保湿、保温、保鲜等效果，适于保存、运输。 
7.10旱露植宝使用成本分析（见旱露植宝使用成本分析）8 旱露植宝与同类产品相比较的创新之处 
　　 一是与著名的法国SNF公司合作，由其供应代表国际上最新型的高分子聚合物原材料。其成份和材料与目前国产保水剂有本质上的区别，是国际上最新型的保水材料。产品的综合性能是其他类保水剂无可比拟的。 
　　 二是旱露植宝成份配比科学，功能多，它含有抗旱剂、保水剂、营养剂、缓释剂、生根剂及改性稀土制剂，一次施用无须再使用相同功能的其它制剂，且有效期长达3-5年。　　三是工艺上应用螯合技术、生物技术及生态环境技术，以含多种有机活性基团为平衡物质，将植物生长所必须的多种物质配位、重组、络合为一体，避免了不同物质元素之间的消价消减现象，并使其产生加合增效作用，以参与植物的生理代谢，促进植物的生长。9如何鉴别和评价保水剂　　国内目前应用与林业的主要有保水剂、固体水、干水类抗旱保水产品。从实际应用看，具有推广应用价值的只有保水剂，而保水剂使用也应根据使用对象、选择最佳的产品，有的强调有效期，有的强调多功能，有的强调保水性。 
　 鉴别和评价保水剂不单要看吸水倍率、速度，更要看它的化学成分和凝胶强度。凝胶强度是指保水剂吸水后在土壤中有无一定形状。吸水倍率、速度与凝胶强度互为矛盾。凝胶间若不发生粘联，才能提高保水剂的寿命和土壤透气性能。吸水倍率和速度越高，保水剂的凝胶强度及寿命就会降低。由于工艺技术的不同，旱露植宝吸水后仍呈颗粒状，凝胶强度好，而有的同类产品由于生产工艺的限制，产品遇水后便胶着在一起，不但失去了反复吸水的能力，在干旱条件下便能引起土壤板结。

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