PROCEDEU DE OBȚINERE DE HIDROGELURI HIBRIDE PE BAZĂ DE CELULOZĂ BACTERIANĂ ȘI COPOLIMERI ACRILICI

Utilizarea hidrogelurilor în agricultură are ca scop menținerea apei în sol o perioadă mai îndelungată și totodată eliberarea controlată de substanțe bioactive de tipul fertilizanților sau substanțelor de tratare. În aceste aplicații este important ca hidrogelul să fie biodegradabil și în același timp să asigure o retenție de apă cât mai mare.

După cum se observă, în ultimii ani, seceta severă reprezintă o problemă majoră pentru agricultura din țara noastră. De asemenea, este permanent o nevoie stringentă de fertilizanți sau de substanțe de tratare ușor de fabricat, cu proprietăți superioare, în același timp fiind și biodegradabile. Brevetul prezintă un procedeu de obținere a hidrogelurilor hibride pe bază de celuloză bacteriană și copolimeri acrilici, cu aplicații în agricultură.

Invenția se bazează pe obținerea unor hidrogeluri hibride natural – sintetice prin copolimerizarea acidului acrilic (AA) cu N,N’- metilen-bisacrilamida (MBA) în structura celulozei bacteriene (BC) apoase. Această metodă asigură obținerea unor geluri absorbante și chiar superabsorbante de apă care se pot folosi pentru reținerea mai îndelungată a apei în sol. Dacă în compoziția gelurilor se introduce uree sau îngrășământ lichid NPK sau un agent de tratare a plantelor, gelurile prezintă caracteristici de eliberare controlată a substanțelor introduse. Etapele procesului de realizare a hidrogelurilor hibride pe bază de celuloză bacteriană sunt următoarele:

• Prepararea soluțiilor de agent de reticulare, de inițiere și preparare a monomerului neutralizat;
• Amestecarea ingredientelor;
• Urmează reacția de polimerizare la temperatura apropiată de cea a camerei;
• Scoatere din matriță: spălarea, purificarea și gonflarea hidrogelurilor;
• Uscare; ambalare – depozitare.

Hidrogelurile, ca sisteme cu eliberare controlată a fertilizaților în agricultură, prezintă avantajul major că îmbină, în același dispozitiv proprietatea de absorbi apa și de a o elibera apoi lent în intervalul dintre ploi sau dintre irigații, deci de stocare a apei în sol, cu capacitatea de a elibera lent îngrășământul la rădăcina plantelor. Obținerea de hidrogeluri hibride, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

• Reacția de polimerizare se desfășoară la temperatură scăzută (apropiată de cea a camerei);
• Hidrogelul obținut se poate folosi atât pentru reținerea apei în sol, cât și concomitent pentru reținerea apei în sol și pentru eliberarea controlată de fertilizanți sau agenți de tratare;
• Gradul de gonflare și capacitatea de eliberare controlată a fertilizanților pot fi reglate prin varierea raportului BC: AA cât și a concentrației de MBA față de AA;
• Datorită concentrației mari de BC din hidrogel acesta prezintă o buna biodegradabilitate, absolut necesară pentru aplicații în agricultură.

Invenția capătă importanță privind încapsularea îngrășămintelor în noi structuri de hidrogeluri cu capacitate mare de absorbție a apei, și privind eliberarea controlată a pesticidelor sau fertilizanților.

PROCEDEU DE OBȚINERE DE HIDROGELURI HIBRIDE PE BAZĂ DE CELULOZĂ BACTERIANĂ ȘI COPOLIMERI ACRILICI. Autori: Sârbu Andrei, Zaharia Anamaria, Stela Iancu, Stoica Anicuța, Stroescu Marta, Dobre Tănase, Ciripoiu Anita-Laura. Brevet de invenție acordat OSIM: RO 130152B1·2019-09-30.