ПЛЕНКА АНТИКОНДЕНСАТНАЯ

Область техники
Полезная модель относится к области сельского хозяйства и может быть использована на посевных площадях для устройства защитных укрытий различных агрокультур.
Уровень техники
В настоящее время широко известно применение пленок в сельском хозяйстве для их использования, в частности в качестве укрывного материала растений.
Известен биоразлагаемый джутовый мат, используемый для выращивания растений, в частности, к наземному мульчирующему покрытию для выращивания растений, к покрытию для теплиц, к материалам для обмотки стволов деревьев и т.п. Мат имеет первый слой, выполненный нетканым из джутовых волокон иглопробивным способом. Второй, упрочняющий слой, выполнен в виде ткани полотняного редкого переплетения из джутовых нитей и соединен с первым слоем иглопробивным способом (см. патент на полезную модель RU 167929 U1, 12.01.2017).
Известен укрывной материал, содержащий нижний слой, выполненный из несущей биоразлагаемой сетки, над которой расположен слой водопроницаемой бумаги, наполнитель - внутренний слой, в состав которого входят семена растений, минеральные и/или органические удобрения, стимуляторы роста, влагоудерживающие компоненты и т.п., верхний, защитный слой, выполненный в виде тканых или нетканых полотен из разлагающихся натуральных хлопковых, или джутовых, или кокосовых, или льняных, или других волокон растительного происхождения, или их комбинаций, над которым расположен полимерный противоэрозионный мат, обеспечивающий удержание склона, несущая способность которого усиливается при появлении всходов трав. Полимерный противоэрозионный мат представлен сеткой толщиной 10-40 мм, выполненной из полиамида, либо полипропилена, либо полиэтилена. Все слои материала скреплены прошивной нитью. Конструкция выдерживает большие нагрузки на сдвиг и может быть применена для укрепления откосов, имеющих крутизну >45°. (см. патент на полезную модель RU 133138 U1, 10.11.2013).
Известен рулонный биомат, включающий скрепленные между собой и выполненные из биоразлагаемых волокон растительного происхождения нетканый противоэрозионный и сетчатый несущий слои с размещенным между ними наполнителем с семенами растений, при этом слои соединены иглопробивным способом (см. патент на полезную модель RU 162196 U1, 27.05.2016).
Из патента на полезную модель RU 116739 U1, 10.06.2012 известен укрывной материал, представляющий собой многослойную, по меньшей мере трехслойную конструкцию, включающую размещенный между каждыми двумя слоями и скрепленный с ними слой наполнителя, содержащий семена растений, при этом верхний слой выполнен в виде тканых или нетканых полотен или мелких сеток с размером ячеек 3-5 мм из разлагающихся натуральных хлопковых, или джутовых, или кокосовых, или льняных, или других волокон растительного происхождения, или их комбинаций, а в качестве нижнего слоя используется водопроницаемая бумага, под которой располагается несущая биоразлагающаяся сетка, причем все слои скреплены нитепрошивным способом.
Известно посевное полотно, используемое для посева растений и сельскохозяйственных культур, преимущественно в фермерских хозяйствах и на приусадебных участках. Посевное полотно включает соединенные между собой верхний и нижний слои. Между слоями размещены рядами семян растений. Верхний слой выполнен из бумаги, а нижний слой - из нетканого укрывного материала «Спанбонд» черного цвета. Слои соединены между собой посредством термосварки по краям полотка и с обеих сторон от оси каждого ряда семян с образованием герметичных продольных и/или поперечных полос размещенными в них семенами. Полотно может содержать удобрения и/или биогумус и/или компост, расположенные в полосе полотна ряда семян. При использовании в качестве семян растений семян корнеплодов в нижнем слое полотна выполнена перфорация с шагом, соответствующим расстоянию между семенами в ряду, и диаметром, менее диаметра семени, для размещения каждого семени над отверстием. Такое выполнение полотна позволит исключить потери посевного материала, повысить всхожесть семян, создать благоприятные условия для развития растений и предотвратить прорастание сорняков, подавляющих вегетирующие растения (см. патент на полезную модель RU 102286 U1, 27.02.2011).
2
2
2
2
Известен водонепроницаемый слоистый укрывной материал общей поверхностной плотности 80±5% г/м, содержащий слой из нетканого волокнистого материала, изготовленного по технологии спанбонд из 100%-ного полипропилена с поверхностной плотностью 40±5% г/м, слой в виде экструзионной сетки из полипропилена, имеющей поверхностную плотность 14±5% г/м, и слой ламинирующего покрытия из полипропилена с поверхностной плотностью 26±5% г/м, размещенный со стороны экструзионной сетки (см. патент на полезную модель RU 193163 U1, 15.10.2019).
2
Известно слоистое изделие для использования в качестве защитного укрывного материала, характеризующееся тем, что выполнено из двух слоев нетканого волокнистого материала, каждый из которых получен по технологии Спанбонд из 100%-го полипропилена с общей поверхностной плотностью 80±5% г/м, соединенных между собой термосвариванием, при этом один из слоев материала содержит пигмент, придающий слою белый цвет, в качестве которого выступают мелкодисперсные частицы порошка двуокиси титана размером до 0,1 мкм, а другой слой содержит пигмент, придающий слою черный цвет, в качестве которого выступают мелкодисперсные частицы сажи размером до 0,1 мкм (см. патент на полезную модель RU 195523 U1, 30.01.2020).
Раскрытие сущности полезной модели
Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее решение, является защита плодов агрокультур от неблагоприятных атмосферных осадков, защита от заморозка, стабильность полотна на протяжении нескольких сезонов, создание оптимального микроклимата для увеличения показателей урожайности агрокультур, а также экологически чистый урожай вследствие отказа от применения пестицидов, сокращение сроков созревания агрокультур.
2
2
Поставленная проблема решается за счет того, что пленка антиконденсатная, согласно полезной модели, выполнена в виде неокрашенного двухслойного полотна с поверхностной плотностью 30÷120 г/м, нижний «дышащий» слой которого выполнен из нетканого материала по методу экструзии гранул полипропилена, а верхний водоотталкивающий, воздухонепроницаемый слой выполнен по методу ламинирования полотна с поверхностной плотностью 12÷100 г/м и представляет собой расплав гранул полиэтилена высокого давления в количестве (в мас.%) 91-95% и полипропилена в количестве 4-6%, с добавлением к расплаву для улучшения адгезии к материалу УФ-стабилизатора в количестве 1-3%, представляющего собой полимер-носитель - ПП (гомополимер), а также активное вещество и минеральный наполнитель микрокальцит.
Техническим результатом, достигаемым заявленной полезной моделью, является улучшение дышащей способности укрывного материала, при одновременном создании препятствий для образования конденсата.
Осуществление полезной модели.
Ниже будет представлен предпочтительный вариант осуществления полезной модели, который, как это понятно специалисту, не ограничивает иные возможные варианты выполнения, вытекающий из существа данной полезной модели.
2
Заявленную пленку, которая в дальнейшем может называться укрывным материалом, изготавливают в виде двухслойного полотна неокрашенного, натурального цвета, как правило белым или серым, с поверхностной плотностью 30÷120 г/м.
2
2
Нижний слой дышащего полотна выполнен из нетканого материала по методу экструзии гранул полипропилена с поверхностной плотностью 12÷100 г/м. Затем рулон нетканого полотна поступает на оборудование экструзионного ламинирования материалов, где происходит процесс соединения слоев. Верхний слой водоотталкивающий, воздухонепроницаемый, выполнен по методу ламинирования материалов за счет экструзии гранул полиэтилена, и представляет собой расплав гранул полиэтилена высокого давления в количестве (в мас.%) 90÷94%, наиболее предпочтительно 93%, и полипропилена в количестве 4÷6)%, наиболее предпочтительно 5%. В рецепт состава ламинирования включен УФ-стабилизатор с усиленной УФ- и термостабильностью для защиты от разложения полотна под солнцем. Содержание УФ-стабилизатора гарантирует стабильность полотна на протяжении нескольких сезонов. Процент добавки УФ-стабилизатора от 1% до выращивания агрокультур. Рулон с нетканым полотном устанавливается на размоточное устройство и заправляется через систему валов. Гранулы полиэтилена с добавлением УФ-стабилизатора смешиваются в смесительной воронке при помощи лопастного устройства и дозируется в загрузочную воронку экструдера. Движение и расплав гранул полимера происходит за счет шнека. Расплав полимера продавливается через отверстия щелевой головки фильеры и образуют пленочное полотно температурой 250-320°С. Для получения пленки высокой прозрачности в непосредственной близости от головки установлен охлаждаемый каландр, которые препятствует росту сферолитов. Соединение материала с экструдируемым полимером осуществляется за счет высокой температуры и давления между охлаждаемым каландром и прижимными силиконовым роликом. Далее полотно пленки антиконденсатной, проходя через узел натяжения, наматывается в рулон. Рулон пленки антиконденсатной перематывается в рулоны в зависимости от потребностей заказчика из переплетенных между собой бесконечных термостабильных полипропиленовых волокон с поверхностной плотностью полотна в пределах 60-120 г/м методом экструзии.
Заявленная пленка защищает плоды агрокультур от прямых солнечных лучей и ожогов, препятствует образованию грибковых заболеваний плодов, предоставляет возможность в отказе использования пестицидов, как следствие выращивание экологически чистых плодов арокулыур, а также защищает земляной покров от высушивания и выветривания. Данная технология может быть использована фермерами на посевных площадях, при дефиците рабочих или сокращении экономических затрат на рабочую силу. Дышащая структура заявленной материала позволяет корням растений получать кислород и создает оптимальный микроклимат для развития корневой системы агрокультур и более высокой урожайности, поскольку защищает землю от перегревов, высушивания и заветривания, снижает расходы воды при орошении агрокультур. Данный материал исключает контакт плодов и ягод с земляным покровом.
В процессе изготовления, для повышения термостабильности материала, в него добавляют УФ-стабилизатор на базе гомополимера. УФ-стабилизатор представляет (изначально в виде гранул):
а) полимер-носитель - ПП (гомополимер);
б) содержание активного вещества - 20% (полимерный HALS);
в) минеральный наполнитель микрокальцит.
УФ-стабилизаторы для полимеров применяются для защиты поверхности от разрушающего светового воздействия. Находясь под солнечными лучами, полиэтилен, полипропилен, ПВХ выцветают, желтеют, раскрашиваются. На изделии появляются трещины, в которые проникают влага и пыль. Они добавляются в исходную смесь или наносятся на поверхность изделия. В их состав входят: пространственно-затрудненные органические соединения, которые обладают сложной разветвленной структурой, замедляют движение радикалов, а также антиокислители, которые препятствуют разрушению материала под действием выделяемого кислорода. Применение светостабилизаторов позволяет поглощать свет, рассеивая тепло, замедляют процессы разложения и вступают в реакцию с уже образовавшимися продуктами.
В итоге, полный состав материала можно выразить в следующих соотношениях, мас.%:
гранулы полиэтилена высокого давления
91-95
полипропилен
4-6
УФ-стабилизатор
1-3
Процент добавок зависит от конечных условий применения укрывного материала, например, от конкретного региона с его климатическими особенностями, а также периодичности и длительности непосредственного применения пленки.
2
2
2
2
2
Поверхностная плотность полотна пленки антиконденсатной от 30 г/м до 120 г/м. Полотно пленки антиконденсатной обладает высокими разрывными характеристиками. Полотно пленки антиконденсатной с поверхностной плотностью 30 г/м используется как укрывной материал плодов агрокультур без использования дополнительных конструкций. Благодаря легкости полотна пленки антиконденсатной, растения агрокультур, в начале роста саженцев, поднимают полотно от земляного покрова без вреда растениям агрокультур и полотну. Полотно пленки антиконденсатной поверхностной плотностью от 60 г/м до 120 г/м используется как укрывной материал на дуговые парники и небольшие стационарные теплицы.
Выбор плотности материала обусловлена, в частности, способностью выдерживания неблагоприятных погодных условий и создание оптимального микроклимата для увеличения роста агрокультур.
2
2
2
Плотность нижнего слоя нетканого материала в пределах 12÷100 г/мвыбрана исходя из обеспечения оптимального давления материала на агрокультуру без снижения основных защитных и прочностных характеристик данного слоя. Плотность меньше 12 г/м снижает прочностные и защитный свойства слоя, а плотность выше 100 г/м увеличивает вес, а следовательно, негативное воздействие на агрокультуру.
Для доказательства достижения заявленного технического результата ниже, приведены основные показатели пленки в зависимости от его плотности, которые представлены в Таблице 1:
Как следует из приведенной Таблицы 1, а также проведенных испытаний, заявленная пленка антиконденсатная с приведенными характеристиками обладает повышенной дышащей способностью, а также термостабильностью на протяжении нескольких сезонов, а также препятствует образованию конденсата.