保水剂是一种新型的功能高分子材料,吸水倍数可达自身质量的数百乃至数千倍而呈凝胶状,并在干燥的条件下缓慢释放出所吸水份,具有独特的吸水和保水能力,在农田抗旱、园林绿化、作物保苗增产、沙漠治理等方面具有广泛的应用。而传统的保水剂存在功能单一,在“保水”的同时较难做到“保肥保熵”等问题,因此研究具有吸水倍率高、耐盐性好、同时具备释肥功能的保水剂已经成为该领域的研究前沿与热点。本文首先采用水溶液聚合法,以生物质资源骨粉作为原料,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,并通过正交实验优化,合成了一种新型的骨粉型保水剂,综合分析得到最优合成条件:脱脂骨粉用量为单体总量的18.75%、单体组成AA:AM=1.5:1,引发剂用量2.0%、交联剂用量0.25%,并在该条件下,测得吸纯水倍率为(840±20)g/g,吸生理盐水倍率为(120±5)g/g。在第二部分工作中,以骨粉和腐殖酸钾混合基质为原料,制备骨粉与腐殖酸钾基多功能保水剂。优化条件下的产品测试结果:吸水倍率(660±20)g/g,吸盐水倍率为(70±5)g/g,同时具有优异的释肥功能,经过实验表明,40天内,多功能保水剂的样品钾肥释放比率不超过80%。随后,通过土壤试验,证明多功能保水剂具有优异的保水功能;并以菠菜为模型,进行生物实验,结果证明多功能保水剂能促进发芽率提高20%左右,成品净重增加15%左右。最后,根据上述实验条件以及实验数据,设计骨粉与腐殖酸钾基农林保水剂的生产工艺过程,生产规模为年产万吨。其中该过程属于预设计,包括原料配比的选择、工艺流程图的构思、物料衡算和热量衡算、工艺设备型号的确定等。