RO112883B1

RO112883B1 - Bioartificial hydrogels with advanced hygroscopicity

Info

Publication number: RO112883B1
Application number: RO96-00997A
Authority: RO
Inventors: Maria Caloianu; Mircea Dan Bucevschi; Monica Colt; Radu Iordachel; Catalin Iordachel
Original assignee: Maria Caloianu; Mircea Dan Bucevschi; Monica Colt; Radu Iordachel; Catalin Iordachel
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 1998-01-30

Abstract

Invenția se referă la o compoziție de hidrogeluri bioartificiale cu higroscopicitate avansată, care reprezintă un material compozit constituit dintr-un hidrolizat de colagen cu masa moleculară medie de 5... 20 kDa, un copolimer de anhidridă maleică și un alt comonomer ales între: stiren, acetat de vinii, acriionitril, metil metacrilat, acid acrilic, 2-hidroxi-etil acrilat, acrii amidă sau vinii pirolidonă, cu masa moleculară medie de 5... 50 kDa, glicerină și restul apă, destinat realizării unor suprafețe vegetale naturale, în spații închise, pe terenuri aride și din zone deșertice, temporare sau permanente. Revendicări: 1The invention relates to a composition of bio-hygroscopic hydrogels with hygroscopicity advanced, which is a material composite composed of a hydrolyzate of collagen with a mean molecular weight of 5 ... 20 kDa, a maleic anhydride copolymer and a maleic anhydride copolymer another comonomer chosen from: styrene, acetate acrylonitrile, methyl methacrylate, acrylic acid, 2-hydroxy-ethyl acrylate, acrylamide or vinyl pyrrolidone, with a mean molecular weight of 5 ... 50 kDa, glycerin and the remaining water, intended the realization of natural vegetal surfaces in closed spaces, arid lands and areas desert, temporary or permanent. Claims: 1

Description

Invenția se referă la o compoziție de hidrogeluri bioartificiale cu higroscopicitate avansată, care reprezintă un material compozit pe bază de hidrolizate de colagen și polimeri sintetici reactivi, destinat realizării de suprafețe vegetale naturale, în spații închise, pe terenuri aride și din zone deșertice, temporare sau permanente.The invention relates to a composition of bioartificial hydrogels with advanced hygroscopicity, which represents a composite material based on collagen hydrolysates and reactive synthetic polymers, intended for the realization of natural plant surfaces, in closed spaces, on arid lands and in desert, temporary or permanent.

în numeroase situații se impune prezența unor suprafețe vegetale natuale (suprafețe gazonate, floricole etc) în spații închise sau deschise în care lipsește atât pământul, cât și apa necesară dezvoltării culturilor respective. Pentru rezolvarea acestei probleme se recurge la decopertarea unor suprafețe cu vegetație sub formă de dale, transportul acestora și depunerea lor pe o altă suprafață dorită. Principalele neajunsuri ale suprafețelor vegetale artificiale sunt generate de dificultatea menținerii umidității solului la valori care să asigure o stare de vegetație pe o perioadă îndelungată.in many situations, the presence of natural vegetal surfaces (lawns, flower beds, etc.) is required in closed or open spaces where both the soil and the water necessary for the development of the respective crops are lacking. In order to solve this problem it is resorted to the discovery of surfaces with vegetation in the form of tiles, their transport and their deposition on another desired surface. The main shortcomings of artificial plant surfaces are generated by the difficulty of maintaining soil moisture to values that will ensure a vegetation state for a long period.

Soluțiile tehnice cunoscute pentru menținerea umidității fac apel la interpunerea între suprafața de acoperit șl solul artificial a unor materiale hidrofile care formează hidrogeluri cu apă administrată la udarea stratului vegetal. Funcția de acumulator de umiditate este îndeplinită de diverse materiale polimerice superabsorbante.The technical solutions known for maintaining humidity call for the interposition between the surface to cover and the artificial soil of hydrophilic materials that form hydrogels with water administered at the watering of the vegetal layer. The function of humidity accumulator is performed by various superabsorbent polymeric materials.

Dezavantajele acestor produse constau în aceea că au o higroscopicitate redusă, care imprimă o viteză mare de uscare, respectiv o scădere a conținutului de umiditate de peste 40 % din masa de saturație, la o grosime a hidrogelului de 10 mm și suprafața de 1 m², în aer cu temperatura de 20°C și o umiditate relativă de 65 %.The disadvantages of these products are that they have a low hygroscopicity, which print a high drying speed, respectively a decrease of the moisture content of more than 40% of the saturation mass, to a thickness of the hydrogel of 10 mm and the surface of 1 m ² , in air with a temperature of 20 ° C and a relative humidity of 65%.

Prin invenția de față se elimină dezavantajele menționate, prin aceea că hidrogelurile reprezintă un material compozit constituit din 0,5 ... 5 % hidrolizat de colagen cu masa moleculară medie de 5 ... 20 kDa, 0,5 ... 5 % copolimer de anhidridă maleică și un alt comonomer, ales între : stiren, acetat de vinii, acrilonitril, metil metacrilat, acid acrilic, 2-hidroxi-etilacrilat, acrilamida sau vinii pirolidonă, cu masa moleculară medie de 5 ... 50 kDa, 0,05 ... 0,1 % glicerină și restul apă.The present disadvantage eliminates the mentioned disadvantages, in that the hydrogels represent a composite material consisting of 0,5 ... 5% hydrolysed collagen with an average molecular weight of 5 ... 20 kDa, 0,5 ... 5% maleic anhydride copolymer and another comonomer, selected from: styrene, vinyl acetate, acrylonitrile, methyl methacrylate, acrylic acid, 2-hydroxy ethylacrylate, acrylamide or pyrrolidone vinyl, with an average molecular weight of 5 ... 50 kDa, 0 , 05 ... 0.1% glycerin and the rest of the water.

Aplicarea invenției prezintă următoarele avantaje :Application of the invention has the following advantages:

- materialul compozit are o capacitate de absorbție a apei lichide de peste 5000 % față de conținutul de substanță uscată ;- the composite material has a liquid water absorption capacity of over 5000% compared to the dry matter content;

- retenția umidității în condiții de uscare energice (umiditatea relativă a aerului mai mică de 50 % cu temperatură mai mare de 40°C) după 24 de ore este mai mare de 75% ;- retention of humidity under drying conditions (relative humidity of air less than 50% with temperature above 40 ° C) after 24 hours is more than 75%;

- este netoxic și cu o bună aderență la suprafețe lucioase nepolare și polare- it is non-toxic and with good adhesion to non-polar and polar glossy surfaces

- posedă o biodegradabilitate controlată față de sistemele biologice din asolamente ;- has a controlled biodegradability compared to biological systems in isolates;

- nu necesită condiții speciale de sinteză, preparându-se în momentul utilizării ;- does not require special synthesis conditions, being prepared at the time of use;

- produsul este ieftin și adaptabil la numeroase aplicații din domeniul hidroameliorațiilor.- the product is cheap and adaptable to many applications in the field of hydro-ameliorations.

în continuare se prezintă 2 exemple de realizare a invenției :The following are two examples of the invention:

Exemplul 1. într-un malaxor planetar, cu palete elicoidale și volum util de 200 I, se dizolvă în 150 1 de soluție apoasă cu pH =7,5 ... 8, realizată cu fosfat monosodic și fosfat disodic, 4 kg pulbere de hidrolizat de colagen cu masa moleculară de 20 kDa, prin amestecare la temperatura ambiantă timp de 30 ... 40 de min. în soluția rezultată se adaugă 1 kg de pulbere de copolimer de stiren-coanhidridă maleică, cu masa moleculară medie de 50 kDa și se continuă amestecarea timp de 6 h la temperatura ambiantă. La final, se adaugă 0,5 kg glicerină și se amestecă sistemul încă 30 de min. Se obțin 155,5 kg de hidrogel cu o viscozitate de 65.000 cP, de culoare alb-gălbui, semi-transparent.Example 1. In a planetary mixer, with helical blades and a useful volume of 200 I, it is dissolved in 150 1 of aqueous solution with pH = 7.5 ... 8, made with monosodium phosphate and disodium phosphate, 4 kg powder of hydrolyzed collagen with a molecular weight of 20 kDa, by mixing at ambient temperature for 30 to 40 min. To the resulting solution is added 1 kg of maleic styrene-coanhydride copolymer powder, with an average molecular weight of 50 kDa and stirring for 6 hours at ambient temperature. Finally, add 0.5 kg glycerin and mix the system for another 30 minutes. We obtain 155.5 kg of hydrogel with a viscosity of 65,000 cP, white-yellow, semi-transparent.

Exemplul 2. Prin același procedeu și instalație ca la exemplul 1, cu deosebirea că se folosesc 2 kg de hidrolizat de colagen cu masa moleculară medie de 5 kDa, 4 kg de copolimer acetat de vinil-co-anhidridă maleică cu masa moleculară de 10 kDaExample 2. By the same process and installation as in Example 1, with the exception of using 2 kg of collagen hydrolyzate with an average molecular weight of 5 kDa, 4 kg of maleic vinyl-co-anhydride copolymer with a molecular weight of 10 kDa

RO 112883 Bl și 1,1 kg de glicerină, se obțin 157,1 kg de hidrogel cu o viscozitate de 106.400 cP, alb-gălbui, semiopac.RO 112883 Bl and 1.1 kg of glycerin, 157.1 kg of hydrogel are obtained with a viscosity of 106,400 cP, white-yellow, semi-opaque.

Claims

Claim

Composition of advanced hygroscopicity bioartificial hydrogels, based on collagen hydrolyzate, characterized in that it is the reaction product of a mixture consisting of: 0.5 ... 5% collagen hydrolyzate with an average molecular weight of 5 ... 20 kDa, 0.5 ... 5% copolymer of maleic anhydride and another comonomer, selected from: styrene, vinyl acetate, acrylonitrile, methyl methacrylate, acrylic acid, 2-hydroxyethyl acrylate, acrylic amide or vinyl pyrrolidone, with an average molecular mass of 5 ... 50 kDa, 0.05 ... 0.1% glycerol and in water, the percentages are expressed by weight.