【第一章】PVFM負壓滲水材料制備與性能分析緒論
【第二章】PVFM材料與方法
【第三章】原料配比對PVFM負壓滲水性能的影響
【第四章】不同反應條件對PVFM負壓滲水性能的影響
【第五章】不同助劑對PVFM負壓滲水性能的影響
【第六章】物理規格對PVFM負壓滲水性能的影響
【總結/參考文獻】制備PVFM負壓滲水材料的可行性研究總結與參考文獻
第二章 材料與方法
2.1 PVFM 材料的制備
2.1.1 試劑與儀器
PVA，1750±50，上海國藥集團化學試劑有限公司；甲醛，37%～40%，天津市福晨化學試劑廠；鹽酸，36%～38%，北京化工廠。二甲基硅油，天津科密歐化學試劑有限公司；工業用高嶺土，200目，石家莊長利礦產品有限公司；SiO2粉末，200目，北京冠金利新材料科技有限公司。
JJ-1A數顯電動攪拌器，金壇市榮華儀器制造有限公司；單孔單列電熱恒溫水浴鍋，北京市永光明醫療儀器有限公司；BHLM-M18型無油真空泵，北京化工大學 北京北化黎明膜分離技術有限責任公司；3H-2000 TD1全自動真密度分析儀，貝士德儀器科技有限公司；Poremaster GT-60全自動孔徑分析儀，美國康塔儀器公司；萬能材料試驗機，青島東標檢測服務有限公司；奧林巴斯DP71極高分辨率研究級數碼顯微鏡。
2.1.2 樣品制備
稱取20gPVA于三口燒瓶中，加入一定量蒸餾水，95℃以上水浴加熱溶解，期間可用攪拌機低速攪拌，加速溶解。完全溶解至透明糊狀，冷卻降溫至一定溫度，加入過量催化劑濃鹽酸10ml，采用機械發泡法，在一定攪拌機轉速下攪拌約5min，加入甲醛，繼續攪拌約5min，倒入模具，一定溫度的烘箱中固化一定時間。最后取出樣品，置于堿液中浸泡，洗去多余酸和甲醛。
2.1.3 測試與表征
1、表觀密度 參照GB/T 6343-2009。
2、吸水倍率 參照GB/T 10801.1-2002。
3、回彈性能 當彈性體受到外力擠壓，撤去外力后恢復現狀的能力?？刹扇『喴追椒?，用手擠壓濕態樣品，觀察樣品形狀回復的快慢。
4、發泡點 用BHLM-M18型無油真空泵抽氣對被水飽和的材料抽氣，記錄抽氣管內剛好出現氣泡時的最大壓強，即為發泡點。
5、不同水勢差下的滲水速率 保持空心管水平懸空（不與土壤接觸），調節其與馬氏瓶的高度差，記錄1～10kPa水勢差下每分鐘滲水量，計算不同水勢差下滲水速率。
6、真密度、孔隙率及開孔率 真密度、開孔率由3H-2000 TD1全自動真密度分析儀根據氣體膨脹置換法原理，對干燥后的試樣（25mm×25mm×50mm）進行測定；孔隙率根據P（%）=（1-ρ0/ρ）×100計算，式中ρ0為表觀密度，ρ為真密度。
7、孔徑分布 運用Poremaster GT-60全自動孔徑分析儀根據壓汞法（ISO 15901）原理，對真空冷凍干燥后的1cm3立方體樣品進行孔徑分布的測試。
8、泡孔形態結構 在奧林巴斯DP71極高分辨率研究級數碼顯微鏡下拍照觀察。
9、拉伸強度及斷裂伸長率 參照GB/T 1040.1-2006。
10、硬度 參照 GB/T 531.1-2008。
2.2 對滲水器供水性能的測試——土柱實驗
2.2.1 供試土壤
土柱實驗裝置是我們自行設計并由廠家制作的一維有機玻璃土箱和三維有機玻璃土箱，土箱的規格如圖 2.1 中所標注。試驗選擇適宜多數作物生長的壤質砂土，土壤顆粒組成如表 2.1。實驗時將其過 2mm 篩自然風干備用，按照土壤容重 1.44gcm-3在土箱中填土，環刀法測得其田間質量持水率為 36.5%。
表 2.1 供試土壤顆粒組成
2.2.2 不同負壓下累積入滲量、滲水速率、土壤含水率的測定
測定采用高 50cm、寬 30cm、厚 3cm 的一維有機玻璃土箱，將不同規格材料的灌水器與作為負壓水源的馬氏瓶連接，水平埋入已填充質地均勻土壤的土箱內，如圖 2.1（a）。待灌水器放入土箱中，并迅速填好土時開始計時，每隔一定時間在有刻度的馬氏瓶上記錄水位，通過水位變化得到該段時間的累積入滲量。累積入滲量與時間的比值即該段時間內的平均滲水速率，與灌水器的外表面積相比，可得灌水器單位面積累積入滲量。待不同灌水器的土壤濕潤峰運移至相同位置時（距灌水器上下約 10cm），拆開土箱，以灌水器的水平位置為初始，上下每隔 3cm 設置一個取土樣點，烘干法測定土壤重量含水率（%）（呂貽忠，2006）。
2.2.3 不同負壓下濕潤峰的觀測
濕潤峰的觀測在一維土箱與三維土箱中分別設置。一維土箱即圖 2.1（a），濕潤峰的描繪也僅在-0kPa 與-5kPa 兩個負壓水平下進行，與不同規格滲水器累積入滲量的記錄同步進行主要觀察濕潤峰在平面內的上下運移情況，是線源平面入滲。三維土柱實驗能更加直觀地觀察水分在土體空間中的運移狀況，是點源立體入滲，因此在一維水分運移的基礎上進一步觀察負壓供水條件下水分在三維空間中的濕潤峰運移，且負壓水平有兩個擴展到-0kPa、-5kPa、-10kpa、-20kPa 四個負壓水平，其主要操作為將滲水器分別垂直放入角度為 30 度、高 40cm、徑向長度 40cm 的三維有機玻璃土箱內，土壤仍按上述規則填充，則該土柱相當于完整土柱的 1/12，如圖 2.1（b）。每隔一段時間在透明土箱上描繪記錄濕潤峰的運移曲線，記錄最大水平濕潤距離（X）與最大垂直濕潤距離（Y）。
圖 2.1 土柱實驗裝置圖
2.3 數據分析方法
數據分析處理是采用基本統計量描述及方差分析，在 Excel2010 和 SAS9.2 軟件上完成。濕潤峰運移圖的制作是將拍攝的濕潤峰運移照片導入到 GetData Graph Digitizer2.24 獲取數據后，在Excel2010 上完成繪圖。
