一种保水剂吸液能力的测试方法技术

本发明专利技术公开了一种保水剂吸液能力的测试方法，包括以下步骤：称取待测保水剂，将所述保水剂浸泡在溶液中；分别经过不同的时间间隔ｔ吸液后，将经过浸泡的保水剂凝胶倒在整个筛底上，控液到所述保水剂凝胶不再滴下液体后，用干燥器皿称量保水剂凝胶质量为Ｗ↓［ｔ］；当相对吸水速率低于０．０００５（ｇ．ｇ↑［－１］）／（ｇ．ｇ↑［－１］．ｍｉｎ↑［－１］）实验停止；根据公式：ｔ／Ｗ↓［ｔ］＝Ａ＋Ｂｔ进行拟合，得到参数Ａ、Ｂ的数值，Ｂ的倒数即为表示所述保水剂吸水能力的最大吸液倍率。本发明专利技术提出了一种基于保水剂１００ｍｅｓｈ筛网法与保水剂溶胀动力学模型计算联合应用的保水剂吸水能力的测试方法，并确定了合理的试验控制时间、相应的吸水能力计算方法等关键内容，消除了粒径对保水剂吸水能力的影响误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业节水领域，特别是涉及 一种保水剂吸液能力的测 试方法。
技术介绍
保水剂又称土壤保水剂、高吸水剂、保湿剂、高吸水性树脂、高 分子吸水剂，是一种超高吸水保水能力的高分子聚合物，它能迅速吸 收和保持自身重量几百倍甚至上千倍的水分，而且具有反复吸水功 能，吸水后膨胀为水凝胶，可缓慢释放水分供植物吸收利用，由于分 子结构交联，能够将吸收的水分全部凝胶化，分子网络所吸水分不能 用一般物理方法挤出，因而具有很强的保水性。保水剂自20世纪被美国农业部研究中心研制，并在玉米、大豆 种子涂层、树苗移栽应用取得显著效果后，1974年保水剂实现工业 化生产。曰本随后购买美国专利进行产品开发，并成为目前生产和出 口保水剂最多的国家，英国、法国、俄罗斯、韩国等国家也投入大量 资金进行农用保水剂研发，目前全世界年生产保水剂草果200万吨。 我国农用保水剂研发与应用始于20世纪80年代初，发展速度较快。 许多科研单位引进和开发不同类型的农用保水剂，如SA型、IPA型、 KH841和IAC-B型等保水剂，并应用于农林生产领域，但均未进行 批量生产。90年代中期，保定科瀚树脂厂"高吸水树脂实现工业化生 产"后，我国保水剂研发形成第二个高潮， 一批保水剂厂家和产品陆 续问世，但缺乏有序的指导， 一些厂家在竞争中转行。2002年科技 部在"生物与现代化农业"领域的863节水重大专项中，列入"新型多 功能保水剂系列产品研制与产业化开发"专题，将保水剂研究和生产、 应用和推广提升到一个新的层次，迎来我国保水剂发展的第三次高潮。解决我国的抗旱节水问题，不仅需要发展投资较大的喷灌、微灌、 渠道衬砌等工程技术，根据国情推广相对价格低廉的节水技术产品-保水剂也有广阔空间。业内专家称保水剂是继化肥、农药、地膜之后 第4种最有希望被农民接受的新型农用化学制品，是国家鼓励推广并重点支持开发的农林业节水新技术产品。2000年水利部全国农村水 利工作会议也将保水剂列为十大节水灌溉技术之一，2001年农业部 将抗單保水剂应用列为重点推广的种植业生产技术。保水剂在农业、 林业、水利、沙产业等领域发挥抗單保苗、增产增收、改良土壤、防 风固沙、水土保持等多种功能，是工程方法所不能比拟和达到的，已 成为农业抗旱节水的一种新途径和新方法，在果树林木、粮食作物、 素菜花卉等方面得到了广泛应用。保水剂吸水能力指保水剂吸水倍率，是衡量保水剂应用性能的主 要指标，是其一切使用的基础。根据在中国学术期刊全文数据库、维 普中文数据库、中国优秀博(硕)学位论文数据库、中国万方数据库 中国专利数据库(1985-2007)以及Elservier、 Springer、 Blackwell、 ProQuest等检索结果来看，国内外提出了双层医用纱布过滤法、100 目(100mesh)筛网法、100 mesh尼龙布袋法、120mesh筛子法、80 mesh筛子法等多种保水剂吸水能力的测试方法，个别使用的确良布 过滤法。但由于釆用的测定方法不同，同时保水剂颗粒粒径级配组合 差异极大(不同粒径保水剂吸水特性差异显著)，导致吸水能力测量 结果无从比较，同时保水剂生产厂家为推广其产品，而往往会夸大其 产品性能，因而统一吸水性能的测定与计算方法无论对于科研还是生 产应用无疑都是重要的。目前保水剂性能测试过程中测定方法与计算 方法差异较大，从未考虑对吸水特性差异较大的粒径级配。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供 一种消除粒径对保水剂吸水能力的影响误 差、确定合理的试验控制时间与相应的吸水能力计算方法的 。为达到上述目的，本专利技术的技术方案提供 一 种保水剂吸液能力的 测试方法，包括以下步骤称取待测保水剂，将所述保水剂浸泡在溶液中；分别经过不同的时间间隔t吸液后，将经过浸泡的保水剂凝胶 倒在整个筛底上，控液到所述保水剂凝胶不再滴下液体后，用干燥器 皿称量保水剂凝胶质量为Wt;根据所述保水剂凝胶质量Wt,得到所 述保水剂的相对吸水速率，当所述相对吸水速率低于0.0005 (g.g") /(g.g".min-1)实验停止；根据公式t/W=A+B t进行拟合，得到参数 A、 B的数值，B的倒数即为表示所述保水剂吸水能力的最大吸液倍 率。其中，所述保水剂是不同直径的颗粒，分别浸泡在溶液中。 其中，不同直径颗粒是指直径大于3.0mm的颗粒和直径介于 2.0mm和3.0mm之间的颗粒，以及直径介于l.Omm和2.0mm之间的颗粒。其中，对所述保水剂按不同颗粒直径进行筛分时，使用100目筛网。其中，经过不同的时间间隔t吸液是指前三次时间间隔分别为 l分钟、2分钟、3分钟，以后的时间间隔均为8分钟。上述技术方案仅是本专利技术的一个优选技术方案，具有如下优点 本专利技术提出了一种基于保水剂100mesh筛网法与保水剂溶胀动力学 模型计算联合应用的保水剂吸水能力的测试方法，并确定了合理的试 验控制时间、相应的吸水能力计算方法等关键内容，消除了粒径对保 水剂吸水能力的影响误差。附图说明图l是本专利技术实施例的的流程示意图；图2是本专利技术实施例的另的流程示意3是本专利技术实施例保水剂A在(NH2)2CO溶液中的吸水能力分析图；图4是本专利技术实施例保水剂B在(NH2)2CO溶液中的吸水能力分析图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。袋滤法(包括尼龙袋、的确良布、纱布等)由于起过滤作用的部 位容易受操作方法和个人习惯的影响，其数据重现性和可靠性相对较 差。而筛网法由于筛子形状固定，起过滤作用的筛底面积一定，不易 受人为操作因素的影响，因此筛网法较为合适的。考虑保水剂吸水过 程中的溶胀、溶解过程，使用100mesh筛网最为合适，本试验亦采用 100 mesh筛过滤法。图l是本专利技术实施例的的流程示 意图，图2是对图1中的保水剂吸液能力的测试方法进行进一步细化的 流程示意图，下面结合图l、图2，介绍保水剂吸液能力的测试过程， 首先需要对保水剂吸水能力进行测试实验，具体过程如下用精度为0.Glg的电子称称取5.00g的待测保水剂，将保水剂浸泡 在一定数量的溶液中(最好釆用塑料、玻璃制品盛装，以防止材料腐 蚀)， 一定间隔时间后将经过浸泡的保水剂凝胶倒在整个筛底上，控 液10-20min (以基本不再下滴液体为基准)后迅速用干燥器皿称量保 水剂凝胶质量，得到保水剂在不同时刻的吸水倍率。称量后再将保水 剂放入溶液中吸水，重复上述试验过程。分别以lmin、 2min、 4min、 8min的时间间隔(以后均以8min为时间间隔)进行吸水、控水、称量 过程，当相对吸水速率低于0.0005 ( g.g-l ) / ( g.g-l.min-l )实验停止。然后对保水剂的吸水能力进行计算，吸水倍率计算如式(1)所S = (R-『d)/『d (1)式中S为吸水倍率；^为t时刻的保水剂水凝胶质量；^为保水 剂干胶质量。相对吸水速率的计算如式(2)所示KH)/(A"『') (2)式中^为相对吸水速率；Af为时间增量。当实验停止时的吸水倍 率称为饱和吸水倍率，这是目前保水剂吸水性能的评价指标。保水剂吸水溶胀是一个极为复杂的过程，保水剂凝胶内水分扩散 速率可用Schot本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保水剂吸液能力的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：　　　　称取待测保水剂，将所述保水剂浸泡在溶液中；　　　　分别经过不同的时间间隔ｔ吸液后，将经过浸泡的保水剂凝胶倒在整个筛底上，控液到所述保水剂凝胶不再滴下液体后，用干燥器皿称量保水剂凝胶质量为Ｗ↓［ｔ］；　　　　根据所述保水剂凝胶质量Ｗ↓［ｔ］，得到所述保水剂的相对吸水速率，当所述相对吸水速率低于０．０００５（ｇ．ｇ↑［－１］）／（ｇ．ｇ↑［－１］．ｍｉｎ↑［－１］）实验停止；　　　　根据公式：ｔ／Ｗ＝Ａ＋Ｂ.ｔ进行拟合，得到参数Ａ、Ｂ的数值，Ｂ的倒数即为表示所述保水剂吸水能力的最大吸液倍率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李云开，林雄财，杨培岭，许廷武，任树梅，刘洪禄，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]