ПОЛОТНО ФОЛЬГИРОВАННОЕ МУЛЬЧИРУЮЩЕЕ

Область техники
Полезная модель относится к области укрывных, слоистых изделий для выращивания сельскохозяйственных культур в фермерских и приусадебных участках.
Уровень техники
В настоящее время широко известно применение геотекстильных полотен 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).
2
2
2
2
Известен биомат, представляющий собой многослойную, по меньшей мере трехслойную, конструкцию, включающую слои холста, содержащего искусственные волокна химического происхождения, и размещенный между каждыми двумя слоями холста и скрепленный с ними средний слой, содержащий семена растений, отличающийся тем, что в холст добавлены естественные волокна с образованием смеси натуральных и синтетических волокон, содержащей по массе 15-50% синтетических волокон и 50-85% натуральных волокон из материалов, при биоразложении образующих питательную среду для растений, и достижением поверхностной плотности холста в пределах 250-800 г/м, а средний слой, кроме семян растений, содержание которых составляет 60-150 г/м, дополнительно содержит питательную смесь, состоящую из удобрений, стимуляторов роста растений и почвообразующих добавок, подбираемых с учетом почвенно-грунтовых условий района применения биомата и состава используемых семян, причем содержание питательной смеси составляет 20-90 г/м, при этом в биомат внесены природные или искусственные сорбирующие вещества, содержание которых составляет 30-600 г/м, путем их внедрения в холст или включения в состав среднего слоя (см. патент на изобретение RU 2321982 С1, 20.04.2008).
Раскрытие сущности полезной модели
Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее решение, является обеспечение стабильности полотна на протяжение нескольких сезонов, отказ от добавления пестицидов, увеличение урожайности сельскохозяйственных культур за счет ранних посевов.
2
Поставленная проблема решается за счет того, что полотно фольгированное мульчирующее, согласно полезной модели, выполнено двухслойным с поверхностной плотностью 90 г/м, при этом нижний слой черного цвета выполнен по методу производства нетканого материала из расплава полимера фильерным способом, и состоит в мас.%, из гранул полипропилена 95 - 97%, УФ-стабилизатора 2-3%, представляющего собой полимер-носитель - ПП (гомополимер), а также активного вещества, и черного суперконцентрата на основе технического углерода 1 - 2%, с возможностью достижения светостойкости значением не ниже 8, а верхний слой серебристого цвета представляет собой пленку с металлизированным покрытием, состоящую из наружного слоя в виде двуосноориентированного металлизированного полиэтилентерефталата, промежуточного слоя в виде двухкомпонентного полиуретанового адгезива, и внутреннего сварного слоя в виде неориентированного каст-полипропилена, при этом верхний и нижний слои укрывного материала соединены друг с другом с помощью точечного термоскрепления, площадь скрепления составляет от 18 до 24% от общей площади материала.
Техническим результатом, достигаемым заявленной полезной моделью, является защита плодов сельскохозяйственных культур от сорных растений с одновременным созданием оптимального микроклимата для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, при сохранении стабильности полотна.
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.
Полотно двухслойное. Нижний слой полотна черного цвета, выполнен из дышащего нетканого материала по методу экструзии гранул полипропилена с добавлением УФ стабилизатора, который гарантирует стабильность полотна на протяжении 3-х сезонов. Верхний слой серебристого цвета, выполнен из воздухонепроницаемой металлизированной пленки. Слоя скреплены между собой по технологии точечного термоскрепления.
Полотно укладывается на подготовленный к посеву земляной покров. Нижний черный слой полотна препятствует росту сорных растений, что позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на прополку земляного покрова. Создает оптимальный микроклимат, позволяющий корневой системе получать достаточное количество кислорода для развития и роста корневой системы плодов сельскохозяйственных культур. Верхний серебристый слой отражает лучи солнечного спектра на саженцы плодов сельскохозяйственных культур, что способствует их быстрому развитию и увеличению урожайности. Полотно защищает земляной покров от выветривания и осушения, что позволяет снизить потребность в частом орошении.
2
В результате проведенных описаний было установлено, что выбранная поверхностная плотность 90 г/м для заявленного полотна является оптимальной для создания необходимого микроклимата для защиты сельскохозяйственных культур.
Нижний слой, черного цвета, изготавливается по методу производства нетканого материала из расплава полимера фильерным способом. В состав нижнего слоя входят гранулы полипропилена в количестве 95 - 97 мас.%, УФ-стабилизатора 2-3 мас.%, представляющего собой полимер-носитель - ПП (гомополимер) и активное вещество, а также черного суперконцентрата на основе технического углерода 1-2 мас.%, который, благодаря высокому содержанию частиц мелкодисперсной сажи обладает исключительной красящей способностью с возможностью достижения светостойкости значением не ниже 8, что позволяет материалу сохранять свой первоначальный цвет под воздействием светового излучения на протяжении нескольких сезонов.
Верхний слой, серебристого цвета, выполнен из пленки с металлизированным покрытием.
Металлизированная пленка состоит из наружного слоя в виде двуоснориентированного металлизированного полиэтилентерефталата (ПЭТ, лавсан), толщиной 10-12 мкм, наиболее предпочтительно 12 мкм; промежуточного слоя в виде двухкомпонентного полиуретанового адгезива, толщиной 1-2 мкм, наиболее предпочтительно 1 мкм; и внутреннего сварного слоя в виде неориентированного каст-полипропилена, толщиной 20-30 мкм, наиболее предпочтительно 35 мкм.
Металлизация представляет из себя нанослой атомов алюминия (толщиной около 50 нм), наносимый на поверхность пленки ПЭТ методом плазменного (в основном), либо магнетронного (редко) напыления.
Указанные размеры слоев и толщины напыления являются оптимальными и достаточными для достижения указанного технического результата, поскольку позволяют равномерно аккумулировать и рассеивать солнечный свет на растения, не препятствуя естественному процессу циркуляции воздуха и образования конденсата.
УФ стабилизатор в обоих слоях представляет (изначально в виде гранул):
а) полимер-носитель - ПП (гомополимер);
б) содержание активного вещества - 20% (полимерный HALS);
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 нижнего слоя можно выразить в следующих соотношениях, мас.%:
гранулы полипропилена
95 - 97
УФ стабилизатор
2-3
черный суперконцентрат
1-2
Готовые рулоны, нетканого материала черного цвета и рулон металлизированной пленки поступают на оборудование точечного термоскрепления материалов. Рулоны устанавливаются на размоточное устройство и пропускается через систему валов в каландр точечного термоскрепления. Устройство точечного термоскрепления состоит из двухвалкового каландра, состоящего из гравированного и гладкого валов. В каландре материал по всей ширине подвергается термическому точечному скреплению за счет равномерного прижима гравированного вала и гладкого вала друг к другу. Температура валов не превышает 160°С. Проходя через каландр точечного скрепления материал подвергается расплавлению в точках. Между точечными соединениями остается материал остается неизменен, что сохраняет заданные свойства материала.
Площадь скрепления составляет от 18 до 24% от площади гравированного вала и обусловлена необходимостью обеспечения стабильности полотна длительное время.
При выходе из каландра, скрепленный материал входит в зону охлаждения. Для охлаждения материала используется система из двух валов. Охлаждение валов происходит холодной водой. Далее материал поступает на автоматический намотчик, после чего намотанный рулон полотна перематывается в рулоны в зависимости от потребностей заказчика.
Данный материал предполагает увеличение урожайности плодов сельскохозяйственных культур, а также снижение затрат на всех этапах выращивания урожая.
Материал предусматривает защиту плодов сельскохозяйственных культур от сорных растений, вредоносных насекомых и резких перепадов температур окружающей среды в ночное и дневное время, при ранних посадках сельскохозяйственных культур.
Материал рекомендован для применения в аграрных холдингах и садоводстве для всех видов рассады.
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, заявленное полотно мульчирующее, с приведенными характеристиками обеспечивает защиту плодов сельскохозяйственных культур от сорных растений с одновременным созданием оптимального микроклимата для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, при сохранении стабильности полотна.