爱华网项目类型：可转化成果
项目单位名称：中国科学院兰州化学物理研究所
专利状况：专利申请
项目来源：国家任务
转化方式：面谈
已转化地区：
单位所在地区：甘肃
成果介绍及技术指标我国北方地区干旱缺水，尤其是在节水农业和生态环境恢复等方面，对多功能、低成本保水剂有较大的需求。但应用于农林业方面的保水剂在实际施用过程中，发现土壤中的金属离子、水环境的pH值等因素对其吸水保水性能有显著影响。分析测试发现在纯水中具有上千倍吸水能力的保水剂在高钙、镁离子的水溶液中仅有几十倍甚至几倍的吸水能力，大大降低了保水剂的实用价值；另外，目前商业化的保水剂的价格偏高，这也是保水剂在干旱地区不能大面积应用的一个关键性问题。通过调研和分析测试工作，我们以廉价的凹凸棒黏土为无机原料，以腐殖酸等为活性成分，研制了有机无机复合吸水保水材料，已完成模试和中试放大试验。以廉价的凹凸棒黏土为无机原料，以腐殖酸为活性成分，与丙烯酸和丙烯酰胺单体接枝共聚制备了有机无机复合吸水保水材料。通过系统的条件实验工作，完成了模式研究工作，确定了最佳的制备工艺路线。通过红外光谱、TGA、元素分析等表征手段，对有机无机复合物进行了表征。通过性能测试，在研制的复合保水剂中，当凹凸棒黏土含量为20%和腐殖酸含量为30%时，项目的主要技术指标为：新型保水材料对纯水和盐水的吸水倍数分别达500g和70g/g保水剂。与现有工作比较该技术工艺主要具有以下优势和特点：
①选用性能独特、环境友好、价格低廉和含有植物生长所需微量元素的凹凸棒黏土和腐殖酸与丙烯酸或丙烯酰胺进行聚合，是一类新型的保水剂制备方法，该保水剂制备技术已申请国家发明专利；
②新型保水剂有高吸水、抗盐碱等特点，经过反复吸水－失水5次后，复合吸水材料的吸水率下降不到15％。同时还赋予了保水剂缓释肥料的功能，通过评价缓释时间可达2个月；
③与土壤相互作用的研究表明，该保水剂具有保水、抗盐碱、改善土壤团粒结构等作用，比目前单纯的有机聚合的保水剂使用效果好，可成为既具有保水而又具有土壤改良的多功能保水剂；
应用范围干旱少水地区
市场 前景及经济效益分析凹凸棒黏土的价格（含处理和运输费用）不超过600元/吨；腐殖酸的价格为1200元/吨；丙烯酰胺的价格为12000元/吨，凹凸棒黏土的加入量为20%，腐殖酸的加入量为30%，按1吨投料生产1.3吨保水剂，则保水剂的成本可控制在1万元/吨左右，销售价为2万元。
对投资者和投资环境的要求目前需对该工艺进行中试放大试验，其目标是：①以工业级原材料代替分析纯级试剂，分析研究原材料的变化对产品各项性能指标的影响。②为工业化生产选择生产设备，分析研究各关键设备运行对产品各项性能指标的影响。③克服放大效应，为工业化生产摸索工艺参数。摸索放大效应对产品各项指标的影响的规律，以此制定克服放大效应所采用的新的各项工艺参数。④结合本产品的特性及相应的生产工段，选择合适的阶段工艺及物流输送方案。
东营10万吨年新型多功能保水剂项目
发布日期：2009-12-31
一、项目单位概况
长安控股（集团）有限公司是从中国石化胜利石油管理局所属企业改制而来，现有总资产4.58亿元，职工总数818人，工程技术人员161名。公司是一家以聚丙烯酰胺为主导产业的高新技术企业，现已形成年产3.2万吨聚丙烯酰胺的生产规模。
二、项目背景
我国北方旱作农业区降雨量普遍较少且比较集中，土壤有机质含量普遍较低，相当一部分土壤为沙性土，土壤保水性普遍较差，并易形成土壤板结。我国荒漠化土地约占国土总面积的27％，植物造林是解决土地荒漠化的惟一出路，但在干旱、少雨地区造林是一个世界性难题。长安集团承担的“十五”国家科技重大专项(“863”高科技计划)—新型多功能保水剂系列产品研制与产业化开发，针对我国干旱、半干旱地区土质情况，开发出了七大类适合不同土壤地质条件、不同作物、不同用途的，低成本、耐盐碱的系列有机无机复合新型多功能保水剂，已申请多项发明专利。新型保水剂可广泛用于沙性土壤，显著提高土壤的持水量。除了在农业、林业方面应用，保水剂产品在工业领域的应用前景也十分看好。
三、国家产业政策
项目属国家鼓励发展的高新技术产业。
四、建设内容及规模
建设10万吨/年的保水剂生产线及配套设施。
五、投资估算及资金筹措
项目估算总投资9.8亿元。引资比例双方协商。
六、经济效益
项目建成投产后，可实现年销售收入22亿元，利润5.2亿元。
七、用地规划
项目选址东营胜利工业园区，已纳入土地利用总体规划。
八、合作方式
合资、合作。
九、建设年限
2006－2010年。
十、目前进展
该公司已建成中试生产线，开发出了新型多功能保水剂产品。
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[供]新型多功能有机-无机杂化保水剂
我公司为国内最大的保水剂生产基地.产品采用有机-无机杂化,接枝共聚技术.工艺水平国际领先.该保水剂呈褐色颗粒,吸水倍率300-1500倍.凝胶强度高,能反复吸水400次在土壤中有效作用4-7年.且物理化学性能稳定.颗粒度50-80目(也可根据用户要求生产).广泛应用于农业,林业领域.在蔬菜.花卉.园林绿化.食用菌栽培.林果种植等方面效果尤为突出.
网友留言：┆发表留言
→2007-12-7 6:47
duanyi对[新型多功能有机-无机杂化保水剂]的留言]
请将保水剂价格表发给我，谢谢！
[用户IP:58.51.46.29(点击IP地址可以查看来源)]
【回复】2007-12-7 11:34:12
保水剂颗粒(40-80目):31000元/吨 细粉(100目以上):32000元/吨
将实验室建在荒漠戈壁
——广东省科学技术一等奖“新型多功能保水剂生产与应用研究”科研创新纪实
对仲恺农业工程学院而言，2008年是不平凡的一年。历经迎评促建的洗礼，学校明确了秉承何香凝办学思想，面向基层，服务“三农”，培养高素质应用型人才的办学特色；校名的变更，标志着学校主动调整和优化学科结构，步入农工并举的崭新发展时期。 砥砺奋进、厚积薄发，金秋时节，学校捷报频传，由我校崔英德、尹国强、贾振宇、黎新明、杜建军、廖列文等人共同完成的“新型多功能保水剂生产与应用技术”项目荣获2007年度广东省科学技术一等奖，高起点地实现了我校这一奖励零的突破。同时，我院院长崔英德教授还荣获全国化工优秀科技工作者荣誉称号。在创新型国家、创新型广东战略实施的新形势下，秉承何香凝先生“扶助农工”、“注重实验”办学思想的仲恺科研人员将实验室建在荒漠戈壁，让我校的研究成果在祖国西部创业创新的热土上生根开花，推动国家西部大开发战略的实施，推进我校自主创新迈出坚实的步伐。
1.我校“新型多功能保水剂生产与应用研究”科研团队。（前排由左至右依次为：黎新明、杜建军、刘展眉、廖列文、崔英德、尹国强）
万里沙海揽青翠
位于欧亚大陆中部的新疆，沙漠浩瀚，远离海洋，境内有着距大陆周边海岸线最远，在亚洲大陆范围内处于均衡位置的亚洲大陆地理中心，这里是中国的“干旱王国”。而新疆最干旱的地方又在吐哈盆地，哈密地区干旱区占90%以上，其中极端干旱区就占到总面积的70%以上。近年来，随着全球气候变暖，农业受旱面积呈不断扩大趋势，荒漠化问题日趋严重。
对于解决“缺水”——这一制约哈密持续发展的瓶颈问题，2003年，在新疆哈密考察的我院院长崔英德教授感到义不容辞。很快，由他牵头的“新型多功能保水剂生产与应用研究”课题由广东省科技厅立项，作为援疆重点科技项目在我省对口扶持的新疆哈密地区全面开展。由此，我校派出了一支“博士团队”长驻哈密，他们秉承何香凝先生“扶助农工”、“注重实验”的办学思想，将保水剂研究的实验室建在了祖国的荒漠戈壁上。
西域大漠的恶劣气候没有吓退这群广东博士，在经历无数次失败后，他们终于在这片干旱的土地上实现了自己的承诺，研发出一种适合哈密气候土壤特点、既能保水又能保肥的“新型多功能保水剂”，为哈密打了一场漂亮的“化学保水节水”之战。广东省科技厅在哈密召开鉴定会，专家们认定此成果为国内领先、国际先进。成果鉴定结论是：新型多功能保水剂是一种新型的高分子保水材料，它能迅速吸收自身重量几百倍的水分，于无水时缓慢释放，无毒、无污染、安全性高。可广泛应用于农林、园艺、城市绿化、防沙治沙等方面，起到保水、节水、保肥、抗旱、降低成本、提高收入等作用。在农业史上，是继农药、化肥、薄膜后，又一种新型的农业化学用品，具有革命性的意义。
目前，在新疆干旱地区荒漠造林、葡萄、棉花、哈密瓜、大枣等作物上累计推广应用达10万亩以上，平均节水15%—30%，累计节水1000多万立方米，同时还具有抗旱、增产、刺激植物根系生长、改良农产品品质等作用。哈密当地的报纸赞叹道：“如今的哈密，一人多高的红柳、梭梭枝繁叶茂，耸立在大片大片原来光秃秃的流沙地带；往年因缺水而叶枯果瘪的红枣林，如今郁郁葱葱，果硕枝弯；以前浇十多个水还有大量‘水葡萄’的漏沙地的葡萄，如今少浇三四个水，仍然果粒饱满、增产多多；温室大棚里，西红柿、黄瓜、茄子，品质、产量、含糖量多有提高；就连瓜地、棉田，都发生着前所未有的变化。从2004年开始，严重干旱缺水的哈密市，东到陶家宫、大泉湾，西到二堡、五堡，南到花园、大南湖，北到火箭农场、火石泉，上万亩土地上的农作物、林果树，陡然变得不再怕旱，勃发出新的‘青春活力’”（原载2006年8月26日《哈密报》一版）。
2.没有使用保水剂的沙拐枣枝疏叶稀
3.使用保水剂的梭梭枝繁叶茂
十年一剑贵坚持
丰硕的成果源自我校科研人员坚持不懈、十年磨一剑的努力，科研攻关的大事记充分证明了这一点。
1997年，课题组开始从事保水剂的研究，主要是在基础研究的基础上，积极开展产学研相结合，在推动保水剂产品开发和工业化生产的同时，进行保水剂的农林业应用技术研究和应用推广工作。
2004年，“新型多功能保水剂生产与应用研究”由广东省科技厅立项，作为援疆重点科技项目在我省对口扶持的新疆哈密地区全面开展。
2005年10月，经过项目组全体人员一年多上千次的对比试验，一种适合哈密气候土壤特点、既能保水又能保肥的“新型多功能保水剂”终于研制成功。
2006年8月，由广东省科技厅发起，与新疆维吾尔自治区科技厅、哈密地区行署三方合办，邀请国家科技部农业中心、火炬中心、国家自然科学基金会、中科院微生物研究所、中国地质大学、华南农业大学、西北农林科技大学、福建林科院、四川林科院等单位领导和专家教授汇聚哈密，举行为时两天的全国保水剂生产与应用推广研讨会。
2006年10月，化工科研团队负责人崔英德教授接受《科技日报》、《南方日报》、广东卫视、《广东科技报》、《哈密报》等国家和地方主流媒体采访，被誉为“‘旱极’的希望”。
2007年10月，中国石油和化学工业协会在新疆乌鲁木齐市召开“全国石油和化工科技奖励颁奖大会”，我校崔英德教授主持的科研项目《可降解型高吸水性树脂的生产与应用技术》荣获本年度中国石油和化学工业科技进步一等奖。
2008年9月，由崔英德、尹国强、贾振宇、黎新明、杜建军、廖列文等人共同完成的“新型多功能保水剂生产与应用技术”项目荣获2007年度广东省科学技术奖励一等奖。表彰大会上，科技部部长万钢亲自给崔英德教授颁奖。
2008年10月，在北京人民大会堂隆重召开的全国化工科学技术大会上，化工科研团队负责人崔英德教授应邀出席，被授予“全国化工优秀科技工作者”荣誉称号。
几年里，贾振宇、尹国强、黎新明、杜建军、林海琳、刘展眉……仲恺的博士们风里来雨里去，当地的技术员说，哈密从没有过博士，现在广东博士来了，却没一点博士架子，个个都特别能吃苦。“我们就是从事保水剂研究的科研人员，如果要说什么，那就要感谢哈密给我们科技攻关提供了这么好的天然实验室，对于我们来说，成功的实验永远在那片需要更多科技力量的土地上。”在接受《南方日报》记者采访时，贾振宇如是说，简洁的几句话字字有力。
4.使用新型多功能保水剂的哈密大枣比没有使用该保水剂的生长效果明显。贾振宇博士（左）与当地技术员开心地笑了
5.课题负责人、我院院长崔英德教授（左）在哈密市新型多功能保水剂应用推广葡萄基地考察
产学研互动特色明
在保水剂基础研究方面，课题组指导通过博士论文答辩5篇，通过硕士论文答辩15篇，在国内外学术刊物上发表相关学术论文100多篇，其中三大索引收录28篇。在基础研究的基础上，他们积极开展产学研相结合，推动保水剂产品开发和工业化生产，进行保水剂的农林业应用技术研究和应用推广工作。
学校积极与地方政府和企业联合建立工程研究中心，进行科技合作，与新疆哈密地区共建农业节水工程研究中心，与广东省珠海得米化工有限公司共建化学保水工程研究中心，均已取得了显著的成果。2003年，依托我校课题组科研成果，专业从事高吸水材料（SAP）相关产品的研发和生产的高新技术企业——得米化工有限公司在珠海成立，占地面积3万平方米。
产学研联合体在坚持自主创新的基础上，大力推进先进技术转化为现实生产力，将基础研究、产品开发、工业化生产以及应用推广示范结合在一起，取得了丰硕的成果。2004年，得米公司建成年产2500吨保水剂生产装置。由课题组开发的吸水垫、吸水珠、水晶泥、人造雪、高吸水性树脂、膨胀防洪袋、农用保水剂等100多种保水剂商品投入生产，部分保水剂产品出口国际市场，产生了可观的生态效益、社会效益和经济效益。保水剂技术近几年应用于广东、甘肃、内蒙古季节性干旱地区以及新疆干旱地区荒漠绿化、山地果园、育苗、大田作物以及园艺作物等领域，在新疆哈密、吐鲁番等地建立保水剂应用示范点48个，累计示范推广示范应用面积10多万亩。
2007年8月，由珠海得米化工有限公司与我校绿色化工研究所合作研发的“年产1万吨多功能保水剂项目”获国家发改委正式批复，被列为2007年国家第一批资源节约和环保国债备选项目。据了解，这是广东省唯一被列入该项目的科研成果。
6.保水剂滋养的大枣大又圆
7.科研团队研制的新产品——水晶泥是一种储存水分、养分及微量元素的高吸水性载体，被誉为“花儿的七彩温床”。图为水晶泥参展第二届广东现代农业博览会
链接：
新型多功能保水剂的特点和创新点——
一是利用新疆本地丰富的天然及废弃资源，例如动物羽毛、棉籽加工废弃物等研制了多种价格廉价、具有突出的耐老化性能和耐候性、降解性可以控制的保水剂，并采用复配技术，赋予保水剂具有多种功能；
二是建立了保水剂在不同作物上应用的标准化技术规程，为保水剂的大规模推广应用奠定了基础；
三是积极推进保水剂在新疆干旱地区的应用推广工作，同时还具有增产、改良农产品品质、刺激植物根系生长、改良农产品品质等作用；
四是实现产学研结合，积极推进该成果的转化工作；
五是新型多功能保水剂生产过程无“三废”排出，生产的保水剂为无污染的绿色环保产品，本身无毒、无害，物理、化学性能稳定，在自然环境中不会发生反应，长期反复吸放水，自身只会缓慢降解，对土壤和植物不会产生不良影响。
8.保水剂样品
9.我校荣获2007年度中国石油和化学工业科技进步一等奖证书
(以上图片2,3,4,5,6由《哈蜜报》记者朱正华提供)
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有机-无机杂化新型多功能保水剂
发布时间：2006-03-17 访问次数：17
成果名称
有机-无机杂化新型多功能保水剂
完成年度
2005年
类 别
植保、土肥类
完成单位
胜利油田长安控股集团有限公司
成果简介
项目所属科学领域：生物与现代农业领域中现代节水农业技术体系及新产品研究与开发。
主要内容：有机-无机杂化新型多功能保水剂主要采用有机-无机杂化技术，用无机矿物质和有机单体聚合。选用性能独特、环境友好、价格低廉的凹凸棒作为共聚材料，与阴离子单体（丙烯酸）和非离子单体（丙烯酰胺）进行聚合。该产品应用于农业生产，可提高旱地农业产量，降低旱地农业生产成本。还可广泛用于沙漠治理、植树造林、生态保护、绿色农业、园艺、花卉、苗圃、防汛抗洪、防风固沙等领域。
产品特点：产品耐盐碱性能明显提高；重复使用性能明显改善；产品原料成本明显降低；实现了资源的高值化。
推广应用情况：我们针对不同地区、不同土质条件，在内蒙古、新疆、陕西、宁夏、甘肃和黄河三角洲等地区分别建立了多处保水剂应用示范区，总示范面积5000亩。采用不同的试验方法，种植不同的作物对新型保水剂产品进行了系统、科学的应用试验。试验证明，胜利油田长安控股集团有限公司开发生产的新型保水剂实际应用效果明显，可有效提高雨水利用率、提高作物产量30%。在黄河三角洲盐碱地所作的种植试验证明，新型保水剂可有效地改良土壤，提高作物的抗盐碱能力，提高作物产量20-35%。另外，在甘肃省永靖县刘家峡龙汇山"读者林"进行的种树试验中，使用新型保水剂的多个树种平均成活率达到92%，比对照组高18%。
