魔芋超强吸水剂对土壤保水性能的影响

通过室内模拟试验,利用析因设计法研究了魔芋超强吸水剂(KSAP)对土壤保水性能的影响。结果表明,魔芋超强吸水剂的施入方式、用量、粒径对不同类型土壤保水性能影响达到高度显著水平(P<0.01);浇水频率对魔芋超强吸水剂的保水性能影响不显著。魔芋超强吸水剂用量0.30%,粒径0.80mm,以表层喷洒的方式分别加入沙、红壤和棕壤中,沙的有效含水量增加32.7%,红壤的有效含水量增加18.1%,棕壤的有效含水量增加24.3%。

魔芋超强吸水剂在奶茶粉中的抗结性能研究

测试了魔芋超强吸水剂(KSAP)和二氧化硅的吸湿和保水性能,并比较了二者在奶茶粉中不同剂量的抗结性能。结果表明:在RH=90%±3%、T=25±1℃的高湿环境中放置3个月,奶茶粉添加2.5‰的KSAP抗结性能优于添加2.5‰的二氧化硅,其流动性指数为62.5,水分活度为0.385;在奶茶粉中,KSAP比二氧化硅更具有竞争吸湿抗结的优势。

魔芋超强吸水剂(KSAP)的结构分析

利用红外光谱仪和扫描电镜对自制的魔芋超强吸水剂(KSAP)的结构进行了分析,并用萃取法对其接枝效率进行了测定,结果表明KSAP系魔芋多糖与丙烯酸(钠)的接枝产物,为均一性的聚合物,其中含有大量的羟基和羧基亲水基团,且是以魔芋多糖为主链,以接枝的聚丙烯酸(钠)为侧链的聚合物,其接枝效率为75%。

魔芋超强吸水剂对土壤水分和狗牙根生长的影响

通过室内模拟实验,利用析因设计法研究了魔芋超强吸水剂(KSAP)对土壤水分和狗牙根生长的影响。结果表明:魔芋超强吸水剂用量0.30%、粒径0.80 mm,以表层喷洒的方式分别加入沙、红壤和棕壤中,有效含水量分别增加32.7%、18.1%和24.3%。经魔芋超强吸水剂处理后,狗牙根发芽率平均提高27.5%,盆栽蒸散量下降,魔芋超强吸水剂用量为0.20%,在限量供水条件下可以提高狗牙根的叶片含水量及相对含水量。

魔芋超强吸水剂一步法连续造粒制备

以魔芋葡甘聚糖(KGM)为骨架材料,丙烯酸钠为单体,经过硫酸钾引发,氧化铝初步交联和N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)二次交联,接枝共聚反应物通过压力挤出装置挤出,于聚乙二醇600中分散造粒,分散相中脱水干燥制得魔芋超强吸水剂颗粒(KSAP)。考察了聚合时间、氧化铝用量、MBA用量及二次交联时间、脱水干燥时间对其吸水倍率的影响。Box-Behnken条件优化实验结果表明,氧化铝0.245g、聚合80min、MBA0.08g、二次交联42min、70℃干燥40min,制得的魔芋超强吸水颗粒吸水倍率可达731g/g。

魔芋超强吸水剂的生物降解性能研究

采用霉菌侵蚀法和土壤掩埋法对自制的吸水性材料魔芋超强吸水剂(KSAP)的生物降解性能进行了研究。结果表明,KSAP在霉菌侵蚀和土壤掩埋的条件下均具有可生物降解性,它的使用可减少环境污染。

魔芋超强吸水剂的保水性及水分活度研究

对魔芋超强吸水剂（KSAP）粒径,溶液的pH值以及不同种类化肥溶液对KSAP吸液能力的影响进行了分析研究;测试了不同吸液率凝胶水分活度,并与植物根系水分活度进行了比较;且对KSAP的农林保水应用进行了尝试。结果表明,KSAP在pH值为6-8,KSAP粒径〉1 mm时,吸液性能最好;不同种类的化肥溶液对保水剂吸液倍率的影响按：（NH4）2SO4〉KH2PO4〉Na2SO4〉KNO3〉KCl〉（NH2）2CO〉去离子水的顺序递增;吸液率大于100倍时KSAP的水分活度高于植物根部水分活度,可充分提供植物生长所需水分且可有效减缓水分的自然流失和蒸发。

一步法合成魔芋超强吸水剂颗粒性能表征

采用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜对一步法合成魔芋超强吸水剂颗粒进行表征,并在高、中、低湿环境下进行吸湿性能测试。结果表明,N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氧化铝以酰胺键和配位键的形式发生了交联反应,羧基吸收峰表明丙烯酸钠结合在魔芋葡甘聚糖分子链上。一步法合成的魔芋超强吸水剂颗粒粒径是水溶液聚合成的两倍,并为较为规则球状,且吸湿性能优于后者。魔芋超强吸水剂适合在高、中湿环境条件下做吸水材料。

管式反应器连续制备颗粒状魔芋超强吸水剂

将各反应物溶液采用比例泵泵入管式反应器,反应一定时间后经压力喷射装置喷射形成液滴,液滴在被加热的连续相中进一步完成反应和干燥,实现连续制备颗粒状魔芋超强吸水剂。交联剂与KGM质量比为0.29,引发剂与KGM质量比为0.45,管道内径为4mm,管道长度为36m,流动反应时间为25min,管道加热温度为78℃,喷射压力为0.7MPa,连续相聚乙二醇600,温度为80℃时得到了吸纯水倍率为411g/g且平均粒径为1.65mm的球形颗粒状产品。

魔芋葡甘聚糖和魔芋超强吸水剂水蒸气吸附特性研究

在25℃和0~90%相对湿度条件下,利用动态水分吸附仪测定了魔芋葡甘聚糖(KGM)和魔芋超强吸水剂(KSAP)的等温吸附/解吸线,以及20%~90%~20%的相对湿度循环过程中的水蒸气吸附,并利用常用理论等温线模型(即Halsey、Lewicki、Chung、Pfost、GAB)以及半经验等温线模型(即Crapiste和Rotstein,Peleg)拟合KGM和KSAP等温吸附/解吸线的实验数据。结果表明,KGM和KSAP的等温吸附曲线分别属于II型和III型等温线,KGM和KSAP在相对湿度0~90%下的平衡水分含量值分别为0~25%和0~106%(干基),GAB和Peleg模型最适合拟合KGM的等温吸附/解吸实验数据,Crapiste和Rotstein模型适合拟合KSAP的等温吸附/解吸实验数据。在每一次相对湿度循环过程中,KGM几乎不保留多余水分,但是KSAP可保留更多水分,其具有持水性。上述研究可为KGM和KSAP的干燥、储存和应用提供基础数据信息。

魔芋葡甘聚糖基吸水剂的保润性能研究

以魔芋葡甘聚糖(KGM)及其衍生物魔芋超强吸水剂(KSAP)为对象,考察在烟草薄片中的保润效果,并与甘油、丙二醇进行了对比。同时采用回归方程建立KSAP在烟草薄片中的保润模型。结果表明:KGM、KSAP的保润效果优于甘油和丙二醇,且KSAP的保润效果最好。烟草薄片的水分比率(MR)与KSAP浓度(c)和保润时间(t)的相关性模型为MR=exp[(0.0036Ln(c)-0.0199)t]。

魔芋葡甘聚糖及其衍生物保湿性能研究

考察魔芋葡甘聚糖(KGM)及其衍生物魔芋超强吸水剂(KSAP)的吸湿、保湿性能,并与甘油、丙二醇进行对比。测定KGM和KSAP的水分吸附等温线,采用回归分析建立数学模型。结果表明:KSAP的吸湿、保湿性能优于甘油和丙二醇。水分吸附等温线属于第Ⅲ型,在给定的水分含量下,KSAP的水分活度最低,保湿性能最好。Peleg模型拟合效果最好,BET模型和GAB模型拟合显示KSAP的单分子层水分含量最高,分别为14.59%和15.42%。