[发明专利]用于树木裸根移栽的保水凝胶、保水凝胶粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸水保湿性材料领域，尤其涉及一种用于树木裸根移栽的保水凝胶、保水凝胶粉及其制备方法。

 

背景技术

高吸水性树脂是一种交联密度很低、不溶于水、高水膨胀性的保水剂，应用在植树造林上，能吸收自身质量的几百倍甚至上千倍的水，可以反复释水、吸水，并缓慢释放，无毒无害。但是目前的高吸水性树脂难溶于水，呈颗粒状，用于树木种植回土时与土壤混合施用于种植穴中，保持土壤水分，为树木生长提供充足的水分，适用范围较窄。

本发明提供一种保水凝胶，主要用于各种规格的树木在裸根移栽过程中使用，喷施树木根系表面，凝胶在植物根系的的表面形成膜状结构，能够有效减少移植树木根系水分的散失，且凝胶含有充足的水分，能够在两周内满足树体根系对水分的需求，从而维持移植树木的正常生理代谢。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种快速吸收、大量储存和缓慢释放水分的用于树木裸根移栽的保水凝胶及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

一种用于树木裸根移栽的保水凝胶及其制备方法，由包括以下重量百分比的原料制成：

丙烯酸           32-35%，

氢氧化钠溶液     9.1-9.7%，

植物凝胶         0.1-0.5%，

环己烷           6.4-7.2%，

分散剂           1.4-3.6%，

引发剂           0.12-0.2%，

交联剂           0.14-0.18%，

    水                余量。

    植物凝胶又称胶凝剂（gelling agents，凝固剂），常用作植物组织培养过程中凝固培养基的物质，本身不具有营养，但水分与各种营养物质可分散于其中，为植物培养提供支持。

    丙烯酸浓度越高，交联度越大，吸水率就越低；丙烯酸超过一定浓度时，制成的保水凝胶剂（粉）吸水率会明显下降。

引发剂用量过小，聚合单体中少量杂质会消耗部分引发剂，反应慢，形成的大分子链少，导致交联度低，故吸水率也小；引发剂用量大时，反应速率快，反应转化率也高，但聚合物相对分子质量与与引发剂用量呈负相关，因而生成的聚合物相对分子质量较小，甚至会出现水溶性，吸水率也会降低。引发剂含量合适，才会形成相对分子质量足够大的聚合物，且不会出现水溶，形成大小合适的空间网络结构分子。

丙烯酸和氢氧化钠溶液生成的聚丙烯酸钠是三维结构，交联剂用量少时，尚未形成网络结构，随用量的增加，形成三维网络结构吸水率最大，继续增加用量，网络结构中的交联点增多，交联点的网链变短，微孔变小，吸水率又会降低。

作为优选，植物凝胶是琼脂、结冷胶、卡拉胶的一种或几种。琼脂价格低廉，干燥成粉末状的琼脂除热水外是不溶解的。吸水后形成的凝胶保水性很强，即使加压也不与谁分离，还具有吸湿放湿性。琼脂产品毒性低、易生物降解、环境适应性好。将琼脂在有水存在的条件下加热将植物凝胶在有水存在的条件下加热，或放入能破坏氢键的介质中，琼脂就会发生不可逆的溶解。这是由于水分子进入琼脂中，结晶相和无定形相的琼脂分子之间的氢键断裂，破坏琼脂分子间的缔合，分散在水中成为亲水性胶体溶液。琼脂在低温静置一段时间，会变成凝胶体。在凝胶状态下，琼脂能完全阻止化学降解作用。其热稳定性足以经受高压灭菌的条件，而不致降低其凝胶浓度。琼脂是植物培养基中最常用的固化剂，是选用优质天然石花菜、江蓠菜等海藻为原料，精炼提纯的天然高分子多糖物质，琼脂由琼脂糖（Agarose）和琼脂胶（Agaropectin）两部分组成。结冷胶(Gellan gum)是由微生物发酵而来，凝固点、熔点和弹性、硬度都可以调节，产品差异小，与营养附加物的良好兼容、热稳定性好且耐酸等优良的特性。卡拉胶（也称鹿角菜胶或鹿角藻胶）是从红藻中提起的天然多糖植物胶，形成的凝胶强度一般不如琼脂，但是通常透明度要更好，在中性和碱性介质中很稳定。 

结冷胶是由假单脑杆菌伊乐藻属(Pseudomonaseloden)在中性条件下，以葡萄糖为碳源，硝酸铵为氮源及一些无机盐所织成的培养基中，经有氧发酵而产生的细胞外多糖胶质.

卡拉胶的化学结构是由半乳糖及脱水半乳糖所组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。 

作为优选，氢氧化钠溶液的浓度为10-20mol/L。