РУЛОННЫЙ БИОМАТ

Полезная модель относится к области агропромышленных средств для технической рекультивации нарушенных земель, в частности для восстановления почвенно-растительного слоя, а также для укрепления и защиты естественных и искусственных грунтовых поверхностей от эрозионных процессов.
Известен иглопрошивной рулонный биомат, представляющий собой многослойную, по меньшей мере трехслойную, конструкцию, включающую армирующие слои и размещенный между каждыми двумя армирующими слоями и скрепленный с ними слой наполнителя, содержащий семена растений, в котором армирующие слои выполнены в виде тканых или нетканых полотен или мелких сеток с размером ячеек 3÷5 мм из разлагающихся натуральных или искусственных, химического происхождения, волокон, при биоразложении образующих питательную среду для растений, или из названных разлагающихся волокон с примесью неразлагающихся или слаборазлагающихся искусственных волокон. В качестве разлагающихся натуральных волокон могут быть использованы хлопковые, или джутовые, или кокосовые, или льняные, или другие волокна растительного происхождения, или их комбинация. В качестве разлагающихся искусственных, химического происхождения, волокон могут быть использованы волокна, произведенные из целлюлозы, или поливинилового спирта, или из других биоразлагаемых материалов, в том числе и синтетических, или комбинация волокон из этих материалов. В качестве примеси из неразлагающихся или слаборазлагающихся искусственных волокон могут быть использованы полиэфирные, или полиамидные, или полипропиленовые, или полиэтиленовые, или другие полимерные волокна, или их комбинация (Патент РФ №2338348 С1, опубл. 20.11.2008).
К недостаткам этого аналога следует отнести следующее. Использование нетканых полотен, как правило, хорошо выполняет противоэрозионную функцию, но имеет крайне низкую несущую способность. Использование тканых полотен или сеток способно обеспечить высокую несущую способность биомата (что существенно при его использовании на крутых откосах большой протяженности), но противоэрозионная функция такого биомата ослаблена. Сочетание же указанных исполнений в аналоге не раскрыто. Кроме того, как правило, размер ячеек армирующей сетки составляет 3-5 мм, что нашло отражение в указанном аналоге. При этом, размер семян, используемых в биоматах, как правило, варьируется в весьма широком диапазоне от 0,5 до 11 мм (см., например, http://fermer.ru/files/_mn._trav.docx, дата обращения 24.12.2015), соответственно, мелкая фракция семян из такого биомата будет попросту высыпаться. Способствовать высыпанию семян из биомата будет так же способ крепления слоев
- нитепрошивной. Известны (см., например, http://www.td-, дата обращения 24.12.2015) три основных вида биоматов:
- с приклеенными к основе семенами - в качестве основы выступает нетканое или тканое полотно, бумага и т.д. Однако водорастворимый клей негативно сказывается на схожести семян, поэтому этот вариант - наименее качественный;
- прошитые (нитепрошивные) - изготавливаются из нетканого полотна и водопроницаемой бумаги. Являются наиболее популярными, но требуют бережной укладки, чтобы предотвратить высыпание семян и появление неравномерного травяного слоя;
- иглопробивные биоматы - свободны от вышеперечисленных недостатков, хотя, как правило, имеют достаточно высокую цену.
Изложенное свидетельствует о невысоком качестве аналога.
Наиболее близким как по технической сути, так и по достигаемому эффекту
- прототипом - является рулонный биомат, включающий скрепленные между собой нитепрошивным способом и выполненные из биоразлагаемых волокон растительного происхождения нетканый противоэрозионный и сетчатый, с размером ячеек 3-5 мм, несущий слои с размещенным между ними наполнителем с семенами растений (Патент РФ №116739 U1, опубл. 10.06.2012). Прямое высыпание семян из биомата со стороны сетчатого несущего слоя предотвращается введением в конструкцию слоя из водопроницаемой бумаги, размещенной между несущим слоем и наполнителем с семенами.
К недостаткам прототипа следует отнести недостаточно высокое качество, обусловленное неизбежным повреждением бумажного слоя прошивными нитями как в процессе изготовления мата, так и при его рулонировании, что приведет к высыпанию из мата семян мелких фракций. Кроме того, как было показано выше, способствовать высыпанию семян из биомата и появлению неравномерного травяного слоя будет способ крепления слоев - нитепрошивной - вследствие слабого удерживания семян между слоями.
Исходя из изложенного, задачей полезной модели является создание качественного рулонного биомата, включающего разнообразные семена, надежно и без возможности высыпания зафиксированные между слоями.
Технический результат - повышение качества рулонного биомата.
я
c
я
c
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в рулонном биомате, включающем скрепленные между собой и выполненные из биоразлагаемых волокон растительного происхождения нетканый противоэрозионный и сетчатый несущий слои с размещенным между ними наполнителем с семенами растений, слои соединены иглопробивным способом, а сетчатый несущий слой выполнен так, что t<t, где t - максимальный линейный размер ячейки; t - минимальный линейный размер семян, при этом волокна нетканого противоэрозионного слоя и/или волокна сетчатого несущего слоя могут содержать до 50% смесовых волокон, возможно в качестве сетчатого несущего слоя использование ткани с полотняным переплетением, включая, но не ограничиваясь, марлю, мешковину, при необходимости биомат может содержать дополнительные нетканые противоэрозионные и/или сетчатые несущие слои.
Полезная модель поясняется изображением, где на Фиг. представлена конструкция заявленного биомата.
я
с
я
с
Согласно полезной модели, рулонный биомат включает скрепленные между собой иглопробивным способом и выполненные из биоразлагаемых волокон растительного происхождения (лен, джут, хлопок, конопля и т.п.) нетканый противоэрозионный 1 и сетчатый несущий 2 слои с размещенным между ними наполнителем 3 с семенами 4. При этом сетчатый несущий слой 2 выполнен так, что t<t, где t - максимальный линейный размер ячейки (для, например: прямоугольной ячейки - диагональ, круглой ячейки - диаметр, треугольной ячейки - наибольшая сторона); t - минимальный линейный размер семян (выбирается из трех: длина, ширина, толщина). При необходимости усиления противоэрозионной и/или несущей функции (в зависимости от конкретных условий использования, таких как: крутые склоны, сильные ветры) биомат может содержать дополнительные соответственно нетканые противоэрозионные и/или сетчатые несущие слои, которые могут к нему крепиться с любой (в зависимости от конкретных условий использования) стороны любым образом (иглопробиванием, нитепрошивкой, склеиванием).
Полезная модель основана на следующем:
- оптимальными с точки зрения удержания семян между слоями являются биоматы, соединенные иглопробивным способом (суть этого способа представлена во многих источниках, см., например, http://shei-ialy/68-1-0-826, дата обращения 24.12.2015, и не требует дополнительного пояснения);
- для оптимального выполнения слоями основных функций (противоэрозионная и несущая), эти функции разнесены по слоям: нетканое полотно оптимально выполняет противоэрозионную функцию, а сетка - несущую;
- с точки зрения максимального сцепления выбранных слоев при иглопробивании оптимально, чтобы они были выполнены из растительных волокон. При этом установлено, что при добавлении в состав растительных волокон смесовых волокон (что способствует удешевлению биомата) до 50% по массе сцепные свойства слоев (как сетчатого, так и нетканого) уменьшаются незначительно, а более 50% - резко снижаются;
я
с
я
c
- выполнение сетчатого несущего слоя так, что t<t, где t - максимальный линейный размер ячейки (диагональ); t - минимальный линейный размер семян (выбирается из трех: длина, ширина, толщина), гарантирует непрохождение семян через ячейки. При этом, поскольку форма семян не является идеально ровной, наличие ячеек даже на порядок меньшего, нежели семена, размера способствует удерживанию семян от проскальзывания в межслойном пространстве;
- из существующих материалов заданным параметрам сетки вполне соответствует ткань с не плотным полотняным переплетением (см., например, http://orfio.wmsite.ru/ftpgetfile.php?id=32&module=files, дата обращения 24.12.2015), представителем которой являются марля, мешковина и ряд других тканей, при этом, поскольку раппорт полотняного переплетения равен двум нитям, нити основы и утка переплетаются между собой через нить, что придает ткани большую прочность.
Работа полезной модели практически ничем не отличается от работы прототипа - рулонный биомат раскатывается на почву (встык с другими биоматами) и фиксируется в требуемом положении, например, колышками. При этом рулонный биомат демонстрирует существенное улучшение качества: густота покрова при прочих равных условиях до 15-20% выше, чем у прототипа, а отсутствие слоя влагопроницаемой бумаги делает его проще и дешевле.
Изложенное позволяет констатировать, что поставленная задача - создание качественного рулонного биомата, включающего разнообразные семена, надежно и без возможности высыпания зафиксированные между слоями - решена, а заявленный технический результат - повышение качества рулонного биомата - достигнут.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, неизвестной на дату приоритета из уровня техники и достаточной для получения заявленного технического результата.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области агропромышленных средств для технической рекультивации нарушенных земель, в частности для восстановления почвенно-растительного слоя, а также для укрепления и защиты естественных и искусственных грунтовых поверхностей от эрозионных процессов;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.